地鐵車輛檢修模式及檢修技術研究

鐘勇杰

深圳市地鐵集團有限公司 廣東深圳 518000

隨著現代軌道交通技術的進步以及社會可持續發展的要求，尤其是軌道交通在能源和生態保護上的優勢使得軌道交通成為解決大城市交通日益惡化的重要手段。但是，地鐵車輛是復雜的機電一體化產品，購置和維修成本非常高，約占整個軌道交通建造成本的10%、維修成本的40%，因此，建立合理的車輛維修模式，對確保車輛安全運行、降低運營成本有十分重要的意義。隨著地鐵車輛復雜程度的不斷提高和維修工程理論的發展，形成了許多新的維修理論和觀念，其中基于“以可靠性為中心”（Reliability Centered Maintenance，簡稱RCM）的維修理論已逐步在發達國家得到推廣，并形成了有效的維修模式。

1 精益生產理論

“精益生產”（Lean Production）的首次提出是在《改變世界的機器》一書中，爾后，精益生產理念在包括汽車、紡織、化工、機械制造、鐵路等多個行業中均有出現，精益生產的核心問題是避免浪費。這里所指的浪費，包括不創造價值的所有活動以及雖然創造了價值，但消耗的資源不是絕對最少的也是浪費。根據這個定義，企業生產中常見的浪費包括材料、人工、管理、庫存、生產廢品、動作浪費等等。精益生產的特點是從生產組織、產品研發、物料供應、用戶和企業管理等方面進行合理分配。精益生產以實現人員責、權、利統一的方法，主張推行以小組化工作模式，嚴格控制直接生產人員與管輔人員的比例，盡可能使每個員工對生產的增值發揮最大作用；控制和減小庫存為手段，對外與供貨商建立長期合作機制，雙方共同為實現準時供應而努力，對內各工序、車間嚴格按序進行，控制材料的使用和采購；以“零缺陷”為生產目標，在企業管理和企業生產過程中追求品質，將“零缺陷”作為企業生產的最高目標[1]。

2 地鐵車輛檢修模式及檢修技術

2.1 檢修計劃

①檢修調度管理根據車輛檢修計劃確定人力資源、檢修設備、材料等的使用計劃。在檢修過程中，根據檢修的具體情況還可以對以上生產要素進行合理的調整，以保證檢修計劃的實施。②檢修工單管理，系統可以自動生成電子化的檢修工單，檢修人員借助手持智能終端在現場進行各項檢修作業，并按照作業規程進行質檢驗收。作業過程自動形成記錄，并上傳至管理系統，形成數據閉環。③檢修質量控制，主要包括檢修技術管理規程、每道工序的具體作業方法和驗收方法等。④檢修成本控制，系統自動生成各檢修工序標準人工定額、材料定額，檢修實際用量應標準定額保持一致。⑤檢修安全保障，手持式智能終端可實現現場作業過程中的安全管控，系統會根據當前的工作狀態，對車輛段庫區各個接觸軌停送電、安全措施到位情況以及檢修平臺的關聯互鎖，保證檢修前接觸網停電。⑥檢修檔案管理，檢修完成后系統會自動生成維修檔案，成為歷史數據，并為維修管理系統的未來的優化升級做準備。

2.2 全面分析故障

對故障進行全面的分析和處理是提高車輛檢修水平的關鍵步驟。當整體運行系統出現故障或者設備出現問題時，相關技術主體除了要對其及時處理和分析之外，還要更加深入地挖掘出現故障的緣由，這樣才能制定有針對性和側重性的治理辦法和維修方案。同樣，對于部分設備運行的故障，若沒有造成嚴重的后果可以在后續進行必要的維護。若設備的失靈已經帶來較為嚴重的后果，就要對相關的機械進行全面的治理，并且在日常監督工作中也要進行規律性的分析和研究，防止發生類似的情況。同時，對于設備故障所能產生的后果大致可以從故障的顯性與隱性、故障的波及范圍、故障的危害程度、現有的處理技術等方面進行分析，也要劃分相應的等級。通過“浴盆曲線”可知，失效率隨使用時間變化分為三個階段：早期失效期、偶然失效區和耗損失效區（圖1）。偶然失效區是運營比較穩定的階段，這個階段故障率最低。早期失效期和耗損失效區屬于不穩定階段，故障率升高，可以通過整改和維修加以控制，降低故障率。在車輛運營過程中，可結合此規律以及實際故障發生情況，作為確定檢修模式的一個重要依據[2]。

2.3 由車輛當量公里數確定車輛檢修周期

①提速內燃車輛檢修周期將延長。客運車輛與貨運車輛相比，牽引負荷率較低，而運行速度較高，按當量公里數計算，進入相同修程的客運車輛實際走行公里數將高于貨運車輛。而提速車輛速度遠遠高于其他車輛，按當量公里數計算，進入規定修程需要較多的實際走行公里數。②貨運重載車輛檢修周期將縮短。在困難區段運行的車輛，由于重載車輛負荷率較高，按當量公里數計算，進入相同修程的車輛實際走行公里數將減少。為了提高車輛運用的可靠性和安全性，要縮短維修周期。③高坡牽引區段車輛檢修周期將縮短。由于高坡區段車輛牽引負荷率大，運行速度低，按照當量公里數計算，比現行檢修周期將縮短。

2.4 檢修工藝的標準化設計

在目前地鐵檢修制度下，檢修作業人員在進行日檢及均衡修部分目視檢查作業時，隨意性很強，員工在作業中的檢查方法、檢修線路不盡相同，而且容易發生漏檢、重檢現象，同時由于車輛檢修作業的特殊性，發生漏檢后不容易被察覺，留下安全隱患。通過對日常檢修工藝作業情況進行分析，編制標準化工藝流程圖，分別對檢修作業順序、作業工器具、工藝路線、作業人數、作業工時等進行統一規范，配合標準化的過程質量控制文件，可以有效提升檢修質量和作業效率，減少互檢、專檢[3]。

2.5 確立車輛檢修方式

實行“以可靠性為中心”的維修機制，要按照專業化、集約化、程序化的要求，采取換件修、集中修、狀態修和均衡修相結合的檢修方式。①對于故障模式為磨損型的機件，如活塞環、氣缸套、軸承等，以及很難檢查判斷其技術狀況的機件，如曲軸、機體等重要零部件，要通過換件修方式，在大修廠或大修中心進行全面的解體、更換，修復所有不符合技術標準和檢修要求的零部件，恢復車輛的基本技術狀態和性能。②對主要的易損配件要進行集中修理。整合既有較為分散的檢修能力，配置先進的檢修、檢測工具，建立專業化檢修基地，提高配件檢修質量和可靠性。③對主要功能部件以及影響安全和主要發生偶然故障的重要零部件及系統進行狀態修，例如對影響牽引電機性能的振動參數進行檢測，來判斷牽引電機工作狀況；對潤滑油進行光譜及鐵譜分析來判斷空氣壓縮機摩擦副及運動零件的偶然故障；利用電氣檢測裝置對車輛電氣系統進行快速測量及診斷。除此之外還應充分利用“維修窗”進行維修，“維修窗”是利用高、平峰之間部分電客車停運時間進行檢修作業的一種維修方式，它通過合理安排檢修內容來縮短地鐵車輛的修時、實現地鐵列車運用的最大化[4]。

3 結語

通過以上分析可以看出，結合“精益生產”理念，開展地鐵車輛“精益檢修”研究及實踐，可以有效提高地鐵車輛周轉率，提升作業品質，降低檢修人力成本和物料成本。同傳統的檢修模式相比，“精益檢修”的核心思想是在保證車輛運行可靠性的前提下，以最小的資源消耗，達到最高的檢修質量和檢修效率，這為地鐵車輛檢修模式的創新發展提供了新的研究思路和方向。

圖2 地鐵電客車“維修窗”示意圖