城市軌道交通整車裝備全壽命周期內(nèi)維護(hù)成本分析

張艷麗 王大平 湯昊

摘 要： 介紹了城市軌道交通整車裝備全壽命周期內(nèi)維護(hù)成本分析的范圍和方法，就影響維護(hù)費(fèi)用的諸多因素做了分析，具體介紹了分析過程。

關(guān)鍵詞： 軌道交通;裝備;全壽命周期;維護(hù)成本

城市軌道交通整車裝備全壽命周期內(nèi)維護(hù)成本的分析與測(cè)算，可以全面反映車輛系統(tǒng)維護(hù)與保養(yǎng)方面的資源消耗，是車輛在整個(gè)運(yùn)行壽命周期內(nèi)維護(hù)保障的所有相關(guān)費(fèi)用的總和。作為關(guān)鍵的運(yùn)輸設(shè)備，城市軌道交通整車裝備車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，在現(xiàn)行城市軌道交通車輛維修制度中，大都采用預(yù)防性維修與糾正性維修相結(jié)合的方法。在使用壽命周期內(nèi)，維護(hù)費(fèi)用包括有計(jì)劃的預(yù)防性維護(hù)費(fèi)用和故障修復(fù)所消耗的糾正性維修費(fèi)用。

1 影響因素

在車輛的壽命周期中維護(hù)費(fèi)受到許多因素的影響，諸如：運(yùn)營(yíng)方式、維修模式、車輛技術(shù)、工資水平等，眾多因素將直接影響到整車裝備壽命周期的費(fèi)用;此外，社會(huì)宏觀經(jīng)濟(jì)的影響、物價(jià)指數(shù)、運(yùn)行的環(huán)境變化等許多因素對(duì)車輛全壽命周期費(fèi)用也會(huì)有一定的間接影響。

為使整車裝備全壽命周期費(fèi)用的分析結(jié)果相對(duì)可靠，在分析前需確定一個(gè)假設(shè)性的前提條件，即對(duì)車輛采用預(yù)防性維修和糾正性維修所使用的員工是有經(jīng)驗(yàn)的，其了解設(shè)備技術(shù)，并接受過正規(guī)培訓(xùn)的。在分析或測(cè)算城市整車裝備全壽命周期內(nèi)維護(hù)成本時(shí)，需確定的前提條件至少包括如下方面：

a）每列車的年運(yùn)行公里數(shù)。這與車輛的速度等級(jí)及運(yùn)營(yíng)時(shí)間相關(guān)，一般對(duì)于80km/h速度等級(jí)的城軌車輛來說，年運(yùn)行公里數(shù)為100，000或120，000;對(duì)于100km/h以上速度等級(jí)的城軌車輛來說，年運(yùn)行公里數(shù)為150，000。

b）人工時(shí)成本。不同地區(qū)的人工成本略有不同，海外項(xiàng)目需在成本測(cè)算前，提前了解當(dāng)?shù)氐娜斯べM(fèi)用。

c）列車壽命期限。城市軌道交通車輛的壽命一般為30年，不考慮車輛壽命到期且評(píng)估后繼續(xù)使用期間的費(fèi)用。

d）列車編組數(shù)。城軌車輛編組數(shù)常有的是三編組、四編組、六編組、八編組的情況。

e）消耗材料的存儲(chǔ)位置。只考慮所有可能消耗的材料都已擺放在維修區(qū)域附近的情況。

f）貨幣變化。一般不考慮貨幣利率、通貨膨脹以及匯率變化。

2 預(yù)防性維修

預(yù)防性維修是主動(dòng)性維修工作，通過維修活動(dòng)的實(shí)施，可以有效防止車輛性能退化，降低車輛故障發(fā)生的概率，以確保車輛能夠滿足正常運(yùn)營(yíng)的狀態(tài)。預(yù)防性維修發(fā)生的費(fèi)用包括每個(gè)檢修層級(jí)下所有的維護(hù)人工成本和材料費(fèi)用。維修策略對(duì)應(yīng)的每個(gè)預(yù)防性維修的檢修周期為當(dāng)列車停穩(wěn)在維修期，所有的安全保護(hù)措施已執(zhí)行完，而且所有的消耗部件、工具等都已靠近需維修列車停放區(qū)域，直到所有的維修任務(wù)完成、列車準(zhǔn)備上線服務(wù)。

在進(jìn)行預(yù)防性維修時(shí)，維修周期是一個(gè)重要的指標(biāo)。周期過短，會(huì)造成“過修”，不僅增加維修時(shí)間和維修費(fèi)用，也會(huì)影響系統(tǒng)的固有可靠性;周期過長(zhǎng)，會(huì)造成“欠修”，會(huì)因系統(tǒng)不應(yīng)該出現(xiàn)的故障而造成不應(yīng)有的損失。傳統(tǒng)的整車裝備檢修周期為周檢、月檢、年檢、架修、大修等，若采用均衡性維修，即將一年的檢修任務(wù)合理地安排到每個(gè)月去執(zhí)行，可以在一定程度上避免“過修”和“欠修”的情況發(fā)生。

預(yù)防性費(fèi)用計(jì)算如下：

CP=CPP+CPE

其中：CP為整車裝備壽命周期內(nèi)所有預(yù)防性維修費(fèi)用。

CPP為整車裝備壽命周期內(nèi)所有預(yù)防性維修所需的人工成本。

CPE為整車裝備壽命周期內(nèi)所有預(yù)防性維修所需的材料與設(shè)備費(fèi)用。

3 修復(fù)性維修

修復(fù)性維修是指車輛系統(tǒng)發(fā)生故障后所進(jìn)行的維修，屬于事后維修范疇。修復(fù)性維修發(fā)生的費(fèi)用包括所用部件和維修用工時(shí)。影響修復(fù)性維修費(fèi)用的主要因素包括產(chǎn)品可靠性、可達(dá)性、車輛運(yùn)營(yíng)環(huán)境等。車輛系統(tǒng)的可靠性高，系統(tǒng)良好狀態(tài)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，用于修復(fù)性維修的人工費(fèi)用和材料費(fèi)用低;反之，可靠性低，則耗費(fèi)在修復(fù)性維修的人工費(fèi)用和材料費(fèi)用將增加，同時(shí)造成不良的影響。預(yù)防性維修是確保車輛系統(tǒng)可靠性的一個(gè)重要手段。另外，良好的可達(dá)性為維修人員提供一個(gè)方便的維修現(xiàn)場(chǎng)，從而達(dá)到提高維修質(zhì)量、縮短維修時(shí)間之效果。車輛運(yùn)營(yíng)的環(huán)境狀況及操作情況包括偶然發(fā)生的供電異常、司乘人員的誤操作等隨即因素所導(dǎo)致的偶發(fā)故障。

車輛所發(fā)生的臨時(shí)性故障是隨機(jī)的，用于修復(fù)性維修的費(fèi)用將主要取決于臨修材料費(fèi)用和對(duì)應(yīng)的人工費(fèi)用。

修復(fù)性維修費(fèi)用計(jì)算如下：

CC=∑kc×ckc×rs

或CC=CCY×Y

其中：

CC為修復(fù)性維修費(fèi)用;

kc表示為單位運(yùn)營(yíng)公里數(shù)所發(fā)生修復(fù)性故障的次數(shù);

ckc表示為每次維修需要費(fèi)用;

rs表示運(yùn)行距離。

CCY表示為修復(fù)性維修需要的年平均費(fèi)用;

Y表示壽命周期總年數(shù)。

4 總結(jié)

提升軌道交通車輛及其部件的可靠性和可達(dá)性、提升維護(hù)員的技能水平、保持良好的車輛運(yùn)營(yíng)環(huán)境，可以有效降低城市軌道交通整車裝備全壽命周期內(nèi)維護(hù)成本。

參考文獻(xiàn)：

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