歐盟城市軌道交通裝備檢驗檢測與認證制度分析＊

劉宗德 鄭懿龍 唐茂芝

(國家認證認可監督管理委員會認證認可技術研究所,100020,北京//第一作者,所長,高級工程師)

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歐盟城市軌道交通裝備檢驗檢測與認證制度分析＊

劉宗德 鄭懿龍 唐茂芝

(國家認證認可監督管理委員會認證認可技術研究所,100020,北京//第一作者,所長,高級工程師)

介紹了軌道交通裝備檢驗檢測與認證的定義和功能。依據歐盟指令2008/57/EC,簡述了歐洲鐵路互通性技術法規體系,介紹了標準規范建立的過程。基于法規要求從互操作性部件和子系統兩個方面分析了軌道交通裝備的認證方法和程序。對國外第三方檢測認證機構在軌道交通領域內的服務內容和運作要求進行了歸納,闡述了第三方檢測與認證制度對我國軌道交通裝備發展的意義。

軌道交通; 檢測; 認證; 歐盟指令; 互通性技術規范; 第三方認證機構

Author′s address China Certification and Accreditation Institute,100020,Beijing,China

隨著科學技術的不斷發展及歐盟一體化進程的推進,歐洲各國軌道交通已形成了較完整的軌道交通技術法規體系,為軌道交通裝備的設計、生產、運營保障提供了標準依據,也為相關設備檢驗檢測和認證規范制定提供技術支撐。這些技術規范在我國使用還必將經歷不斷修改和完善的過程。這均為我國軌道交通發展立足國際標準,提升產品質量,通過檢驗檢測認證進入國際市場,實現技術輸出和產業升級提供了參考。

1 檢驗、檢測及認證的定義與現狀

1.1 軌道交通裝備檢驗檢測的定義

國際標準化組織(ISO/IEC)對檢驗的定義為“被檢產品的實際性能與設計標準的符合性評價,并結合測量結果進行觀察判斷得到詳細的評價指標”[1];而檢測則是“使用技術操作手段,針對不同產品按其規定的方法和步驟進行性能測試”。

在對產品的檢驗中,檢驗的結果需要通過實際檢測數據與規定標準進行對比才能得到產品是否合格的結論。歐洲對軌道交通裝備進行檢驗檢測時,采用的標準、法規要求包括報告和結論都要依據歐盟理事會和歐洲議會確立的歐盟鐵路系統技術規范2008/57/EC。這也是經檢驗認證后區域內部或國際市場的軌道交通裝備能在整個歐盟鐵路范圍內得以適用的技術前提。

1.2 軌道交通裝備認證

根據ISO/IEC于1996年的修訂,“認證的對象可以是一種產品、某項服務或管理體系,其過程是對符合特定標準、技術法規或規范的對象給予合格評定”[1],認證結果是為社會組織或機構頒發合格標志或合格證書。

軌道交通裝備的認證工作需要由獨立的第三方認證機構進行。獲得認證的企業能在確保產品質量和要求的基礎上連續提供產品,既提高了產品生產商的效率又保障了購買方的利益。對于進入歐洲市場的鐵路裝備還需滿足一系列認證。

(1) CE (European Conformity)認證是一種強制性認證的安全標識。在歐盟市場進行貿易必須要嚴格符合CE安全指令的要求。軌道交通裝備進入歐洲綜合鐵路網必須使機車車輛、信號設備、能源及軌道基礎等子系統,以及其相關零部件實現對路網的兼容。只有通過TSI (鐵路互聯互通技術規范)的CE認證,軌道交通車輛及組成部件才能投入歐盟市場銷售和服務。

(2) IRIS (國際鐵路行業認證)是由歐洲鐵路行業協會(UNIFE)制定并基于ISO 9001質量管理體系的國際鐵路行業認證方法。該認證尤其適用于鐵路行業設備和零部件供應商。在歐洲銷售的軌道車輛和信號設備強制性要求IRIS認證,以確保進入歐盟的鐵路產品符合行業的質量要求。

1.3 檢驗、檢測與認證現狀

歐洲已形成了一套成熟的檢驗檢測市場模式,而且擁有規范化管理的檢測認證產業。行業機構高度自律并接受社會監督。同時,第三方檢測認證機構占據歐洲檢驗認證市場的主體。從標準制定到認證收費都由市場控制。政府從宏觀上通過歐盟相關條例維持市場秩序并對違規行為進行處罰但不干預檢驗認證機構的市場活動。通過建立經各成員國協商后集中統一的法律法規,為歐洲的檢驗檢測認證行業提供了標準互認的優勢,也為區域經濟消除貿易壁壘,極大地促進了行業發展壯大。許多國際知名和廣泛認可的檢驗檢測機構應運而生。

2 軌道交通檢測與認證管理

2.1 互通性技術法規體系

歐洲檢驗檢測行業的迅速發展得益于歐盟在軌道交通領域內制定的完整系統的法規。其中,頂層的指令(Directive)作為法源性文件,對歐洲鐵路行業的總體要求進行概述;中層的互聯互通技術規范(Technical Specification for Interoperability)確定了鐵路系統的結構和功能需滿足的行業規范;底層的各類標準(歐洲標準、國家標準、國際標準)作為技術規范的引用內容使具體技術問題的解決方案有標準可參考。這些標準又是TSI的組成部分,從而成為強制性標準。制定流程、規范領域范圍和內容見圖1。

圖1 歐盟鐵路互通性技術法規體系

歐盟鐵路互通技術規范(TSI)由歐盟委員會(EC)發起框架式委托書并受理,由歐盟鐵路局(ERA)負責組織歐洲三大標準化組織成員(CEN、CENELEC、ETSI)進行編制,對新的技術方案充分考究其先進性、經濟性和可行性,對擬采用的技術方案標準予以協調,以實現標準在歐洲的最優化互聯互通。新的技術規范在完成評估報告、征求各方意見并形成草案后需上報至歐盟委員會審查,經審批通過后由歐盟立法通過并發布實施。

1985年歐盟理事會通過了85/C136/01《關于技術協調與標準的新方法》。依據該文件的基本要求,從市場需求出發,將實踐中總結歸納的企業標準和行業標準由各國檢驗檢測認證機構或協會提交政府,形成有差異性的國家標準,并在經過歐洲鐵路局協調后形成一致性國家標準。

2.2 鐵路產品的合格評定

鐵路裝備產品合格評定(conformity assessment)包括了互操作性部件(ICs)認證與子系統認證兩部分內容。認證機構依據2008/57/EC指令下的TSI (s)規范和相關要求,對互操作性部件和子系統進行EC驗證聲明,且對于不同的子系統結構都有與之對應的互操作部件清單。除此之外各TSI規范還指定適用于互操作部件的合格評定模塊(即認證模式的選擇)。

2.2.1 認證模式

根據歐盟委員會的決定(2010/713/EU),將互操作性部件和子系統的認證模塊分新模塊和舊模塊。兩者都用于評估產品部件是否符合TSI的要求。認證機構對產品的檢驗和認證貫穿產品的整個生命周期。表1和表2給出了互操作性部件和子系統不同階段的新認證模塊。表3是新舊模塊的對應關系及應用于不同TSI的互操作性部件和子系統EC符合性認證模塊。認證機構將依照各模塊的具體檢測檢驗要求對部件和產品進行EC認證。

2.2.2 模式選擇

(1) 互操作性部件(ICs)。根據部件制造商自身有無質量管理體系(QMS),TSI規定了認證機構在進行認證時,應該結合需求采用不同的認證模塊。當選用CD(只能與CB模塊同時使用,見表3)、CH及CH1模塊時,制造商必須滿足有QMS審批和監控的條件;當制造商缺少QMS時,認證機構只能通過CA、CA1、CA2、CB、CC和CF(CC和CF模塊只能與CB模塊同時使用,見表3)模塊對IC進行認證評估。此外,CA和CC模塊的認證可由制造商自身檢驗完成,其他模塊則均需要第三方認證機構參與。

表1 互操作性認證模塊

表2 子系統認證模塊

(2) 子系統。TSI要求對子系統評估EC驗證的全過程必須由第三方認證機構實施,同時由認證機構頒發EC驗證證書。子系統認證模塊中,若選用SD模塊,則在生產制造和最終測試需要QMS審批和監控;若選用SH1模塊,則在設計,生產和最后測試階段需要QMS審批和監控。

2.3 合格評定程序

2.3.1 子系統評定程序

子系統EC驗證評定程序見圖2。

(1) 提出申請。對于設計階段(包括型式試驗)和生產階段,申請人首先可申請評估,并選擇需要合作的認證機構。雙方簽訂合同后,認證機構隨即開展對子系統的認證工作。

表3 不同TSI中互操作性部件和子系統的適用認證模塊

圖2 子系統EC驗證聲明程序

(2) 對系統進行檢測。負責EC驗證的認證機構根據申請方提供的檢測樣品和技術文件對子系統相關部件依據TSIs的具體要求和程序進行檢驗評估,并對符合相關指令和規范要求的子系統制定驗證證書,并移交給申請人。

(3) EC監測。通過EC監測來確保子系統在生產期間的滿足技術文件中提出的要求。負責檢查生產的指定機構必須定期審核以確認是否符合指令要求,同時能永久進入建筑工地、生產車間及儲存區,并在適當情況下預制或測試設施。申請人必須向監測機構提交所有相關文件,特別是有關子系統的實施計劃和技術文件。認證機構也會向實施方提供審計報告。隨著子系統生產過程的變化,認證機構要對安裝了互操作性部件的子系統進行技術互通規范的評估,并需要在這一階段制定EC適用性聲明以適應預期的鐵路環境。

(4) 起草EC驗證聲明。申請人根據驗證證書向成員國擬定子系統EC驗證聲明,并準備好相關技術文件,具體文件內容包括:①對于基礎設施有工程結構計劃,挖掘和加固審批記錄,測試和混凝土檢查報告等；②對于其他子系統需要符合要求的詳細圖紙,電氣和液壓圖,控制電路圖,數據處理和自動系統的描述,操作和維護手冊等；③子系統中的互操作性部件列表及其EC合格聲明或適用性聲明,并在適當情況下附上相應的計算說明和測試和檢查記錄的副本；④任務制定的檢查和審計報告。

(5) 提交驗證聲明。將附有完整技術文件的EC驗證聲明提交到官方機構。在子系統的整個使用生命周期內,申請人必須保存文件的副本。當任何其他成員國提出審查該文件的要求時,申請人必須無條件提供。

(6) 批準進入市場。官方機構會對提交的文件和聲明進行審核。對于不同的國家,官方機構還會對子系統的特定技術要求是否適用于本國的法規進行審查。只有通過所有審查的程序后,產品才能最終被授權批準投入市場。

2.3.2 互操作性部件

互操作性部件作為子系統的一部分,其認證的過程基本與子系統類似。對于CA和CC認證模塊還可由制造商自身完成。成員國的官方機構只對互操作性部件的EC合格認證過程起監督作用。部件最終獲得的進入市場批準將與提交子系統的EC驗證聲明和技術文件的審核一同完成,認證程序如圖3所示。

圖3 互操作性部件合格評定程序

3 第三方檢測認證機構

3.1 車輛裝備檢測認證服務

車輛裝備檢測認證服務包括認證、檢驗檢測、建議及培訓等內容。

(1) 認證。根據EC指令及TSI對高速列車、地鐵車輛、機車和貨車等完成EC符合性驗證,對互通性要素進行符合評估,支持裝備符合相關國家規定,并輔助企業完成認證需求的文件及認證過程各方的談判協調工作。

(2) 檢驗檢測。滿足國際鐵路技術的安全和質量要求,為車輛提供運行性能、運行能力、動力學、限界、噪聲測量和測試運行等關鍵內容的測試,提供測試計劃,籌備測試資源及相關管理工作的支持;并針對進入不同國家市場的車輛提供定制化的檢測(例如,對向德國銷售軌道車輛或部件時,則為企業提供DIN EN 15085標準的檢測服務)。車輛裝備產品除了滿足市場準入的標準和質量外,其可靠性、可用性、可維護性和安全性(RAMS)也是體現產品競爭力的重要表現。第三方檢測機構可為整車和零部件提供RAMS分析,以幫助提升產品質量。

(3) 建議。對車輛或零部件的認證和審批提供建議,指出認證中出現的問題并分析問題原因,為企業面對的復雜技術問題提供解決方案。另外,在車輛制造過程中,根據生產規劃的審核和零部件的檢驗結果,不斷為企業提供車輛優化和改進建議。

(4) 培訓。為保證列車符合出口國家安全標準,檢測認證機構提供與安全質量管理相關的定制化課程和培訓。例如,在通過對車輛安全相關的計算機程序審核和安全評估中,認證機構為基層研發人員提供軟件安全相關課程,以實現算法改進和優化。同時,對裝備部件生產的各階段功能性安全檢測提供員工培訓,以確保列車品質與安全性能。

3.2 遵守原則

(1) 為了排除造商和該機構之間交換技術信息的可能性,認證機構的主管及負責進行檢查操作的工作人員不得直接參與或作為授權代表參與互操作性部件或子系統的設計、制造、建造、營銷或維護或其使用。

(2) 負責檢驗的機構和工作人員必須在任何壓力和刺激的情況下,以盡可能專業的態度和盡最大的技術能力來進行檢驗工作,特別是必須在功能上獨立于簽署授權裝備部件進入市場文件的官方機構。

(3) 第三方檢測認證機構雇用的工作人員不僅必須要熟練掌握檢驗檢測相關的技術,并處理好相關技術文件,還應具備對裝備部件特別檢測技術的學習能力。

(4) 除非國家法律規定或裝備出口成員國直接進行檢查,否則檢驗檢測機構必須承擔民事責任保險。

(5) 認證機構的工作人員依據2008/57/EC指令或國家法律的補充條款對裝備產品檢測認證時,要對工作過程中獲知的一切信息做到保密。

4 檢驗檢測認證對我國城市軌道交通裝備發展的意義

(1) 檢驗檢測認證促進城市軌道交通產業升級。城市軌道交通在產品質量、質量體系、服務提升上利用檢驗檢測認證先進的技術手段,合理設置城市軌道交通產業的準入條件,通過對供應商的質量管理體系認證以及供應產品的自愿性和強制性產品認證,不僅能保障原材料、零部件、設備的生產企業能夠穩定持續地向軌道交通市場供應合格產品,而且能促使城市軌道交通產業中各環節之間形成了長期穩定的合作局面,促進城市軌道交通全產業的全面提質升級。

(2) 檢驗檢測為軌道交通國產建設提供了技術支撐。在消除國產化裝備空心化的路程中,檢驗檢測新型產業的發展,使得計量方法和計量結果精準度上得到了長足進步,與國際先進水平的差距正在逐步縮小。城市軌道交通裝備研發新技術產品推動裝備制造國產化時,必須通過精準檢驗檢測來判斷每個工序完成后是否達到設計標準;而且,新研發產品的性能必須達到甚至超過國際先進同類產品的性能標準。因此,利用檢驗檢測支撐城市軌道交通核心技術的研發,可逐步解決關鍵零部件及核心技術國產“空心化”問題。

(3) 檢驗檢測認證保障了城市軌道交通產業參與國際競爭。城市軌道交通產業是我國高端裝備制造的重要部分,集約了高新技術和新興產業集群。通過近幾年的高速發展,其總體質量技術水平明顯提高,但有關技術標準、法律研究、品牌建設與國際競爭對手還有一定差距。若要在復雜的國際市場競爭中增強實力,需要打造良好國際品牌形象。

通過檢驗檢測與認證對城市軌道交通產業發展進行全鏈條質量提升,促進國際互認,可使我國城市軌道交通產品一次認證全球通用,避免重復檢測,降低了成本;可打破國際技術及政治壁壘,全方位的推廣我國軌道交通高端制造業;還可使我國城市軌道交通產業不僅在裝備制造上安全可靠,而在項目實施中符合當地法律法規、綠色環保的要求,得到政府、企業、民間組織和人民的認同。與此同時,推動裝備制造檢測認證技術一體化發展,合力打造我國軌道交通和檢驗檢測認證雙重的國際知名品牌,能為我國城市軌道交通的“走出去”提供技術支撐。

5 結語

歐盟軌道交通的認證體系和集中標準化的技術規范為進入歐洲各國的軌道交通裝備產品從質量和技術上提供衡量的尺度,國際第三方檢測認證機構也隨之發展起來。我國正處于軌道交通高端制造業發展的上升期,但自主化生產的裝備產品缺少具備國際檢測認證互認能力的檢測機構對產品質量和標準的認證。因此,研究我國城市軌道交通裝備認證體系,建立產品部件的檢測檢驗標準,規范的檢測方法,檢測程序和相關保障的法律法規是當前發展我國軌道交通開放、機制靈活、且符合全球認可的檢測認證服務機構的首要任務和課題。

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Analysis of Inspection and Certification System of Urban Rail Transit Equipment in EU

LIU Zongde, ZHENG Yilong, TANG Maozhi

The definition and functions of inspection and certification for rail transit equipment are introduced.The European railway TSI system according to EU Directive 2008/57/EC is exponded,which explains the process of the standard specifications formation. Further more,the certification method and procedures of interoperability constituents and subsystems are analyzed based on TSI system,the contents and operational requirements of the third party notified body in the field of rail transit are summarized. Finally,the significance of the third party notified body to the development of rail transit equipment in China is elaborated.

rail transit; inspection; certification; EU directive; TSI (technical specification for interoperability); third party notified body

*國家科技支撐計劃項目(2015BAG19B00)

F530.7

10.16037/j.1007-869x.2017.06.001

2017-03-14)