呂鐘慧 郝潔
摘 要:文章對影響軌道交通車輛全壽命周期費用的因素進行分析,發現標準化、節能化設計、自重與載客量、修程修制是影響全壽命周期費用的關鍵要素,針對關鍵要素提出一系列可有效降低軌道交通車輛全壽命周期成本的措施,為軌道交通車輛技術管理與采購提供參考。
關鍵詞:軌道交通車輛;全壽命周期;費用
引言
隨著我國軌道交通事業的不斷發展,車輛零部件等設計成本管理理念的引用已是勢在必行。在城市軌道交通車輛招標中,針對性地引入基于全壽命周期成本的分析方法具有重大的指導意義和現實意義。該方法能夠引導車輛制造商在投標階段更加注重方案優化和工藝改進,力求實現車輛在全壽命周期內的成本最小化,同樣也為采購單位節約了大量資金并提升了運營管理質量。
1 城市軌道交通車輛成本分析
1.1 招標方案設計
在傳統的城市軌道交通車輛招標模式中,采購單位只與車輛制造商簽訂供貨合同,即只采購車輛設備。在運營期的車輛日常維護保養方面,采購單位通常采取自主維修模式。在車輛深度保養方面,由于運營單位專業維護設備和維保人員專業技術水平的限制,車輛架修和大修則需要依托車輛生產廠商進行。在這種招標模式下,建設采購與運營需求互相割裂,無法形成協同效應。
若采用基于全壽命周期成本分析的招標方式,則可將車輛設備與運營管理作為項目整體進行統一招標。這樣做的優點主要有:(1)可以促使車輛承包商通過輕量化設計、空調及照明節能優化等方面進一步挖掘潛力降低能耗,為運營單位節約能耗費用。(2)促使車輛制造商提高車輛可維護性,提高產品質量,降低故障率,延長部件壽命,逐步從“計劃修” 過度至“狀態修”[1]。(3)引入互聯網技術,建設完善智能化運維系統, 利用人工智能、大數據等現代技術,減少人工成本,提升維保力量。因此,在城市軌道交通車輛整體招標采購中合理引入全壽命周期成本管理思想,有助于充分發揮車輛制造商維修維護的專業性優勢,大幅降低運營單位的維護成本。
1.2 車輛維護維修費
在軌道交通運營階段,車輛維護維修一般分為預防性維護和故障維修兩種。GB 50157—2013《地鐵設計規范》對車輛檢修修程和檢修周期進行了規定,全壽命周期內共需實施2次廠修、3次架修,18 次定修。車輛維護維修費用主要由人工時費、物料費及配套設備設施費用組成。配套設備設施在軌道交通線路開通運營前或廠架修開展前配設到位,其主要為一次性投入,后期還有一定的維護費用,相比購置費用較低,因此影響車輛維護維修費用的主要因素為人工時費和物料費。維修人員數量與薪酬待遇水平、技能狀態、修程修制等直接影響人工時費,修程修制、物料標準化與采購等直接影響物料費[2]。
1.3 車輛牽引能耗費
軌道交通車輛采用電力牽引,主要消耗電能,其費用與車輛牽引重量(車輛自重和載客重量之和)和線路狀態有關。軌道交通線路建成后, 其線路長度、站間距、坡度、曲線等技術參數已確定不能再作調整,因此影響牽引能耗的主要因素為牽引重量。牽引能耗分為有效能耗和非有效能耗,有效能耗為運營載客消耗的能耗,非有效能耗為車輛本身自重消耗的能耗(即空載運行時消耗的能耗)。從降低車輛牽引能耗的角度出發,在線路規劃階段線路走向與站點布置應結合城市規劃,盡可能兼顧客流實際與預測,車輛設計制造階段積極采用新技術、新材料實施輕量化,線路建成運營后盡可能做好客流引導及公交接駁吸引客流,同時科學預測實時客流,合理安排運行圖,以有效利用運力等都是有效措施。
1.4 車輛退役報廢費
車輛退役報廢一般要按照綠色環保的原則進行報廢及回收利用,理論上會產生一定的拆卸和運輸的人工費及機械臺班費。但由于車輛報廢可按廢舊鋼材進行回收處理,同時雖車輛報廢但部分零部件還具有一定殘值可繼續使用,因此對軌道交通運營單位而言,車輛退役報廢不會發生費用而是會產生收益[3]。
2 城市軌道交通車輛造價管理與成本控制
2.1 關注生產材料的替換性
生產材料的替換性是指在產品的實際運用過程中使用造價更低的生產零件就可實現目標用途,從而降低產品的生產成本。比如說企業要生產一批新型的地鐵車輛,而在設計時規定緊固件的螺絲釘規格是需使用 10 枚H10 型號的,但是從當時的實際用途來看,只需要 8 枚螺釘就能達到相同的目標效果。另外按照以前產品的設計慣例,一般使用 H8 型號的螺釘比較多,所以此時就需要考察兩種型號的螺釘零件是否可以實現替換。雖然兩種生產零件的單價也許相差不多,但是一旦投入市場大量生產后便會發現,選用價格相對較低的那個零部件會節省出大量的生產成本。所以產品的設計人員在材料的運用上要充分考慮成本要素以及實際用處,以實現成本效益最優化。
2.2 重視產品的升級改造
任何產品的設計制造都不可能一次性的確保萬無一失。產品的第一輪設計研發階段是最復雜、最繁瑣也是最困難的階段,因此在第一次的設計研發中存在一些問題也是很正常的。所以對于軌道車輛來說,在后續的生產研發中增加車輛的改裝版或升級版,進而減少后續產品成本的增加。另外青藏高原的列車項目也會組建專門的技術組,從事后續項目的技術研發升級,以便更加適應高寒的地理環境,降低成本。
2.3 對于國產化車輛的車身進行改造
采用輕質量材質作為車身,可以降低采購價格而且節約能源消耗的成本,不易損壞且不易生銹。對于性價比的考慮,采購國產化車輛是最優的選擇,鋁合金車身使列車在運行過程中更加的輕便,承載能力更高。近幾年在列車的開發研究與利用技術方面有突飛猛進的進展,輕軌和高鐵的運用很大程度上縮短了人們出行所用的時間,讓廣大市民感受到科技的發達。伴隨經濟全球化,很多列車都是在引進國外先進技術的基礎上,經過本國的技術加工合成新材料的列車再進行運營。
2.4 對于列車的路線提前規劃
在列車入站前的一段時間內對列車進行適時減速,某些列車采用反饋制動方式,在列車制動時,將列車的動能轉化為列車照明或者通信系統的能量,這樣會節約列車消耗的總能量[4]。
2.5 列車的運營設置
列車空載和滿載時能源消耗量相差很大,但是收益卻不盡相同,因此在節假日期間應當多增加上線運營列車以適應廣大市民的需求,同時在大中城市的早晚高峰期間,地鐵列車也應適當增加。車輛的滿載能夠降低牽引率,從而導致能源的用量減少,列車的適當排序對于車輛全壽命周期的延長具有重要的作用,車輛壽命周期增加意味著對于交通運輸服務的時間增長,城市交通運行系統可以從中得到的利益收獲越大。
3 結束語
對成本控制的理解是一個企業能否長期生存的關鍵所在。成本控制是一個漫長的過程,貫穿產品的整個生命周期。而研發階段則是整個控制過程的起點,也是關鍵。只有充分了解經營環境,細分市場,做好新產品上市前的準備工作,才能長久的贏得市場。
參考文獻:
[1] 劉志亮,潘登,左明健,李興林.軌道車輛故障診斷研究進展[J].機械工程學報,2019,52,140-152.
[2] 陳喆.模塊化設計與全生命周期成本管理關系分析[J].科技與企業,2019, 298,44+46.
[3] 蔣俊杰,談飛.城市軌道交通車輛全壽命周期成本分析[J].土木工程與管理學報,2019,(06):91-95+109.
[4]王占營.路面全壽命周期成本分析[J].河南科技,2019,(17):86-87.