城市軌道交通車輛維修制度探討

（中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司檢修研發(fā)部，130062，吉林∥第一作者，工程師）

城市軌道交通車輛維修制度探討

孫洪亮 周 博

（中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司檢修研發(fā)部，130062，吉林∥第一作者，工程師）

介紹了城市軌道交通車輛維修制度現(xiàn)狀，對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)存的維修制度進(jìn)行了解釋、對(duì)比和分析，重點(diǎn)對(duì)如何科學(xué)、合理地制定維修制度進(jìn)行了闡述，并提出了維修制度制定工作流程和動(dòng)態(tài)管理流程，可為相關(guān)維修制度的研究和決策提供參考。

城市軌道交通車輛；維修制度；維修規(guī)程

Author′saddressCRRC Changchun Railway Vehicles Co．，Ltd．，130062，Changchun，China

城市軌道交通車輛維修制度主要包括維修等級(jí)、維修內(nèi)容、維修標(biāo)準(zhǔn)等方面。維修制度的確定直接決定了車輛段建設(shè)規(guī)模、車輛利用率及維修成本，影響車輛的可用性、可靠性及安全性，是車輛維修體系建設(shè)的基本點(diǎn)，也是車輛維修體系和全壽命周期成本中最主要的頂層參數(shù)之一。其主要體現(xiàn)在：是確定車輛段建設(shè)規(guī)模和資源配置的主要依據(jù)；是確定維修計(jì)劃、備品備件計(jì)劃、工具工裝設(shè)備計(jì)劃等維修管理體系的主要依據(jù)；是確定維修組織架構(gòu)和人員配置的主要依據(jù)。

雖然國(guó)內(nèi)多個(gè)城市已建有城市軌道交通線路，但各自的車輛維修制度均不相同，維修周期、維修內(nèi)容和維修標(biāo)準(zhǔn)也各有特點(diǎn)。由于國(guó)內(nèi)的城市軌道交通存在地鐵、輕軌、單軌等多種車輛制式，存在計(jì)劃性維修、均衡修、系統(tǒng)修、狀態(tài)修等多種維修模式，存在自主維修、委外維修、聯(lián)合維修等多種維修方式，如果不能科學(xué)、合理地制定維修制度，將會(huì)造成車輛可用率低、維修成本高，甚至?xí)绊懥熊嚨男熊嚢踩Ｒ虼耍茖W(xué)、合理地制定適用于運(yùn)營(yíng)公司或車輛廠的維修制度將至關(guān)重要。本文就我國(guó)目前實(shí)行的各種車輛維修制度進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的建議。

1 維修制度現(xiàn)狀

現(xiàn)對(duì)國(guó)內(nèi)城市軌道交通比較發(fā)達(dá)的城市就其車輛維修制度進(jìn)行重點(diǎn)介紹，主要針對(duì)維修周期進(jìn)行說明。

1．1 北京地鐵

北京地鐵主要采用計(jì)劃性維修，根據(jù)DB 11－995—2013《北京城市軌道交通工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，其車輛維修周期如表1所示。

表1 北京地鐵車輛維修周期

1．2 上海地鐵

上海地鐵主要采用均衡修，其車輛維修周期如表2所示。

表2 上海地鐵車輛維修周期

1．3 廣州地鐵

廣州地鐵主要采用計(jì)劃性維修，其車輛維修周期如表3所示。

表3 廣州地鐵車輛維修周期

1．4 南京地鐵

南京地鐵主要采用全效修，其車輛維修周期如表4所示。

表4 南京地鐵車輛維修周期

1．5 天津地鐵

天津地鐵主要采用計(jì)劃性維修，其車輛維修周期如表5所示。

表5 天津地鐵車輛維修周期

1．6 京港地鐵

京港地鐵由北京地鐵4號(hào)線、14號(hào)線和大興線等組成，主要采用計(jì)劃性維修，其車輛維修周期如表6所示。

表6 京港地鐵車輛維修周期

1．7 維修制度對(duì)比分析

目前，國(guó)內(nèi)主要存在計(jì)劃性維修、均衡修、全效修和港鐵內(nèi)地修等多種維修制度，其各自的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析如表7所示。

表7 車輛維修制度比較

從表7可看出，各種維修制度各有優(yōu)缺點(diǎn)，在具體的選擇過程中，各城市地鐵公司應(yīng)首先分析自身特點(diǎn)和實(shí)際情況，有針對(duì)性地選擇適用于自身的維修制度。

2 維修制度選擇

目前，國(guó)內(nèi)中車集團(tuán)下屬各分子公司和地鐵公司的車輛維修制度多數(shù)照搬了香港地鐵公司、內(nèi)地鐵路客車或動(dòng)車組的維修制度，并沒有深入研究。維修周期的確定原則和依據(jù)存在不合理、不科學(xué)的現(xiàn)象，導(dǎo)致車輛系統(tǒng)／部件的欠修或過修。其影響主要表現(xiàn)在：過度維修會(huì)造成車輛可用率低、成本增加，甚至?xí)霈F(xiàn)因過度維修導(dǎo)致出現(xiàn)故障的問題；維修不足會(huì)導(dǎo)致車輛可靠性達(dá)不到規(guī)定要求，即維修沒有達(dá)到應(yīng)有的目標(biāo)。

如何科學(xué)、合理地選擇適用于自身的維修制度，需要基于系統(tǒng)論原理從內(nèi)容輸入、對(duì)比分析、內(nèi)容輸出、改進(jìn)完善等環(huán)節(jié)開展研究。

2．1 內(nèi)容輸入

不同線路、不同車輛、不同城市的維修制度有所差別，所以在確定車輛維修制度前要將車輛技術(shù)參數(shù)、運(yùn)營(yíng)時(shí)間、使用壽命、運(yùn)營(yíng)里程、運(yùn)營(yíng)線路狀況等使用條件進(jìn)行詳細(xì)了解。內(nèi)容輸入主要有以下幾項(xiàng)。

（1）分包商技術(shù)資料：包括維修手冊(cè)、試驗(yàn)報(bào)告、故障模式影響及危害性分析、初步的維護(hù)計(jì)劃、全壽命周期成本、最小可更換單元等。

（2）故障模式影響及危害性分析（FMECA）：FMECA是分析車輛系統(tǒng)中每一個(gè)產(chǎn)品（系統(tǒng)／部件）所有可能產(chǎn)生的故障模式及其對(duì)上層設(shè)備及整車造成的所有可能影響，并按照每一個(gè)故障模式的嚴(yán)重程度及其發(fā)生概率予以分類的一種歸納分析方法。

（3）危害登記冊(cè)（HZLOG）。

（4）運(yùn)營(yíng)環(huán)境：包括站間距及運(yùn)營(yíng)間隔、停靠站數(shù)量、客流量、運(yùn)營(yíng)時(shí)間等。

（5）運(yùn)營(yíng)考試指標(biāo)：包括車輛可用性要求、車輛安全性要求、車輛可靠性要求、車輛可維修性要求等。

（6）以可靠性為中心的維修（RCM）：RCM的基本策略是對(duì)城市軌道交通車輛各系統(tǒng)／部件進(jìn)行功能分析，明確各系統(tǒng)／部件功能故障后果，用規(guī)范化、邏輯化的決斷方法，確定各類故障后果的預(yù)防性維修方式，通過現(xiàn)場(chǎng)和以往項(xiàng)目故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、專家評(píng)估和定量化建模手段，在保證安全性和可用性的前提下，以最小的資源占用實(shí)現(xiàn)效益最大化的一種維修策略。

2．2 分析過程

經(jīng)過對(duì)輸入內(nèi)容的匯總、分析與對(duì)比，各專業(yè)維修設(shè)計(jì)師進(jìn)行深層次的剖析和數(shù)據(jù)處理，給出維修制度的初步建議，具體工作流程如圖1所示。

分析過程步驟如下：

圖1 車輛維修分析流程

（1）輸入產(chǎn)品使用背景。

（2）以經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)為變量，以概率論和系統(tǒng)／部件的可靠性為函數(shù)，搭建數(shù)學(xué)模型。

（3）分析各系統(tǒng)／部件的功能，包括主要功能和次要功能。

（4）分析各系統(tǒng)／部件的功能故障，包括部分故障、完全故障和性能標(biāo)準(zhǔn)的上下限。

（5）確定系統(tǒng)／部件的故障模式，包括性能下降、設(shè)計(jì)缺陷、人為差錯(cuò)等。

（6）確定故障影響，包括安全、環(huán)境、使用成本等影響。

（7）確定各系統(tǒng)／部件故障后果，包括安全性、環(huán)境影響、可用性及其他潛在后果。

經(jīng)過以上系統(tǒng)性、規(guī)范性和邏輯化的分析，確定初步的維修制度。針對(duì)不同系統(tǒng)／部件應(yīng)有不同的維修制度。

2．3 內(nèi)容輸出

維修制度的輸出文件主要體現(xiàn)在維修修程和維修規(guī)程，即：什么時(shí)間修、修什么、怎么修、修到什么程度。

通過維修修程和維修規(guī)程文件的衍生，可以輸出如下文件：維修技術(shù)條件、維修物料清單、工具工裝設(shè)備清單、最小可更換單元、全壽命周期成本、限度表、探傷表、潤(rùn)滑表、作業(yè)指導(dǎo)書等。以上文件均是維修業(yè)務(wù)所必須執(zhí)行的文件。

2．4 維修制度的持續(xù)改進(jìn)

維修修程和維修規(guī)程是在城市軌道交通車輛投入使用前制定的，需要在運(yùn)營(yíng)期間不斷收集運(yùn)營(yíng)信息和維修信息，以概率論和系統(tǒng)／部件的可靠性函數(shù)為基礎(chǔ)，以系統(tǒng)／部件的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷為技術(shù)支持，持續(xù)進(jìn)行改進(jìn)和逐步完善，實(shí)現(xiàn)維修修程和維修規(guī)程的動(dòng)態(tài)管理（見圖2）。

圖2 車輛維修制度動(dòng)態(tài)管理流程

3 結(jié)語(yǔ)

上述分析和建議只是原則性的，具體城市軌道交通車輛維修制度怎樣制定，大量的歷史數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)怎么應(yīng)用和分析，什么樣的維修制度是合理的、科學(xué)的、適用的，還需要大量的后續(xù)工作加以驗(yàn)證。

［1］ 中國(guó)人民解放軍總裝備部．裝備以可靠性為中心的維修分析：GJB 1378A—2007［S］．

［2］ 中華人民共和國(guó)建設(shè)部．城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)：建標(biāo)104—2008［S］．

［3］ 中國(guó)人民解放軍總后勤部，國(guó)防科學(xué)技術(shù)委員會(huì)．裝備預(yù)防性維修大綱的制定要求與方法：GJB 1378—1992［S］．

［4］ 長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)．可靠性、可用性、維修性及安全性術(shù)語(yǔ)：Q／CC0 1－009—2013［S］．

［5］ 國(guó)防科學(xué)技術(shù)委員會(huì)．維修性分配與預(yù)計(jì)手冊(cè)：GJB／Z 57—1994［S］．

［6］ 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部．地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范：GB 50157—2013［S］．北京：中國(guó)建筑出版社，2013．

［7］ 中國(guó)鐵路總公司．鐵路動(dòng)車組運(yùn)用維修規(guī)程：TG／CL 127—2013［S］．北京：中國(guó)鐵道出版社，2013．

［8］ 中國(guó)鐵路總公司．鐵路客車運(yùn)用維修規(guī)程：TG／CL 109—2015［S］．北京：中國(guó)鐵道出版社，2015．

［9］ 束洪春．電力系統(tǒng)以可靠性為中心的維修［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009．

On Metro Vehicle Maintenance System for Urban Rail Transit

SUN Hongliang，ZHOU Bo

Aiming at the present urban rail transit vehice maintenance in China，the different and conventional maintenance systems are described，compared and analyzed．Problems of how to develop a scientific and reasonable maintenace syetem are emphasized，in order to make rational maintenance procedure and dynamic management process，provide a reference for the discussion and decision of rail transit vehice maintenance system．

urban rail transit vehicle；maintenance system；maintenance procedure

U279．3

10．16037／j．1007－869x．2017．02．027

2016－09－25）