沈岐安,韓秀萍
(1 中國鐵路哈爾濱局集團公司 企業管理和法律事務部,哈爾濱150006;2 中國鐵路哈爾濱局集團公司 勞動和衛生部,哈爾濱150006)
2008年起,依據原鐵道部“十一五”發展規劃,全路大批交流傳動電力、內燃機車陸續投入運用。10多年來,全路大規模配屬了交流傳動內燃機車、電力機車。交流傳動機車投產速度和比例遠超預期,交流傳動機車已經成為鐵路運輸特別是貨運的絕對主力。目前投入的大功率交流傳動機車已超過1萬臺,覆蓋全國,形成貨運牽引定數6000 t及速度120 km/h的新格局。這標志著中國機車制造業已達到基本掌握世界一流的技術,生產世界一流的產品,建成世界一流的生產基地的水平,從而跨入世界先進行列。
隨之而來的是機車運用的持續,走行公里的累積,機車檢修任務量大幅度增加。原有的7個檢修基地的檢修任務相當繁重。為此,有的鐵路局集團公司自行承修本局交流傳動機車的高級修程,有的鐵路局集團公司開始嘗試延長修間公里。在當前全面推進運輸結構調整3年運行計劃過程中,在全面提高鐵路運量的新形勢下,如何認清交流傳動機車的發展現狀,如何確定交流傳動機車檢修基地檢修能力的發展定位的問題,顯得尤為迫切。對此,結合自身經歷開展了專題調研分析。
隨著鐵路裝備現代化的進程,考慮和諧型大功率交流傳動機車在設計理念、結構形式、傳動方式、集成化程度以及控制技術等方面與國內既有機車的較大區別,全路規劃了5個路網交流傳動機車檢修基地(注:現天津、廣州基地已改稱公司,其他基地改稱檢修段,文中為方便仍簡稱檢修基地),后增加為7個,即5+2(即最初確定的5大基地:哈爾濱、上海、武漢、天津、廣州基地,后增設的西安、成都基地)。當初考慮配屬目標是內燃基地承擔1200臺運用機車的檢修工作量,電力機車承擔1400臺運用機車的檢修工作量。具體情況見表1。

表1 全路已確定的檢修基地的主要功能定位及基本情況
全路7個基地均統籌規劃設計建設,其中哈爾濱、武漢、上海、成都、西安5個基地按檢修基地功能設計,均承修相應機型的二年檢(注:相近于目前的C4修,下同),并預留六年檢能力(注:相近于目前的C5、C6修,下同)。天津、廣州基地同時具備年產200臺機車的新造能力。以哈爾濱局哈爾濱機車檢修基地為例,該段承修HXN3型及HXN5型的6000 HP六軸交流傳動內燃機車檢修任務。基地規模:哈爾濱基地擬按全路配屬內燃機車1200臺,并按1200臺機車產生的二年檢的機車檢修規模進行設計,同時預留六年檢的條件。
交流傳動機車是我國引進、消化、吸收國外先進制造技術基礎上,自主創新的現代化大功率機車,最初設想的是以貨運機車為主,內燃、電力2大類,共8種主要機型,10多年來,不斷演變發展,目前已經是貨運、客運、調車機車品類俱全,細分為16種機型,數量也由最初始合同的2700臺,遠期規劃7000臺,不斷擴展。至2017年末統計共配屬了9738臺,2018年末配屬約1.1萬臺。目前的總量已經遠超出當年規劃的預期值。具體情況見表2。

表2 全路交流傳動機車初期計劃和配屬進度情況對比表
2010年以來,全路和諧系列交流傳動機車修程修制不斷發展變化。由于交流傳動機車引進消化吸收再創新,主要是新造技術的引進。而相對新造技術而言,檢修技術的成熟和發展必然存在成熟期滯后的差異。因此對機車運用可靠性研究,對機車主要部件全壽命跟蹤分析,必須是機車投入運用之后的工作。因此,提前建設的交流傳動機車檢修基地,主要是依據合作的外方公司、新造機車的主機廠提供的機車及部件預期壽命來確定的易耗件更新周期、部件檢查檢測檢修周期。當初確定的交流傳動機車的修程是季修、半年修、年修、二年檢、六年檢。10年多來,交流傳動機車修程修制不斷改革發展變化,目前確定的已經不是僅僅參照和體現時間量的機車修程,即C1、C2、C3、C4、C5、C6修。相應的機車主要部件檢修檢測范圍、檢修周期、檢修標準、換新范圍等等都發生了巨大變化。僅以HXN5型機車為例,自2012年開始二年檢,截止到2017年6月共經歷了8次較大范圍的修程修制變化(依次為:執行原始廠定二年檢范圍、二年檢范圍4.0版、4次范圍優化調整、新增2次二年檢范圍、修程修制改革執行新范圍、新規程,等等)。
目前全路和諧系列(交流傳動)機車檢修管理的主要變化有:
(1)修程修制的變化,由原有二年檢、六年檢,發展為C1~C6修,C5、C6修定位為高級修。C4修接近于原有的二年檢,C5修范圍則相對較大,接近既有機車輕大修范圍和工作量。
(2)檢修布局的變化:由原有7個基地,新增了湖東、蘇家屯、寶雞、廣州、唐山、懷柔北等局屬基地。
(3)檢修主導思想的變化:由脫離南北車(中車公司)制衡競爭,轉為向依靠與合作相結合。基地與主機廠共同承擔C6修。各基地全面開展自主檢修,到優勢互補,集成競價,充分體現機車運用的整體經濟性。
特別指出的是2015年《和諧型交流傳動機車修程修制改革方案》(鐵總運〔2015〕30號)的發布,是全路對交流傳動機車可靠性和主要部件壽命的全面掌握的新標志,體現了全路交流傳動機車制造、運用、檢修技術的全面性、完整性的成熟[1]。
開關磁阻電機是系統中實現能量轉換的部件,它與傳統的感應電動機相比,具有本質的區別。在結構上SRM采用雙凸極形式,即定子、轉子均為凸極式結構,定子線圈采用集中式而不是分布式繞組;加在定子繞組上的電壓為不連續的矩形波而非連續的正弦波;轉子僅由硅鋼片疊壓而成,既無繞組也無永磁體[1-4]。
這方面的表現各基地都在不同程度、不同方面十分明顯地體現出來。例如原有檢修基地主要設計能力的二年檢,按新規程主要是對應C4修,C5修涉及檢修范圍、檢修能力都比C4修要大得多,因此各基地在檢修設備、檢修技術、檢修人員、材料配件儲備、檢修布局等方面都不斷出現新的困難和問題。
主要有兩方面表現:一是部分主要部件核心生產企業技術壟斷。如交流傳動機車普遍采用的克諾爾制動機CCBII、登福空壓機等,這些部件國內未掌握核心技術,處于技術壟斷,全部由其在中國的公司維修,維修價格、維修周期、質保標準等均難以平等談判。再如HXN5型機車,GE公司仍有19項電子配件未轉讓,目前這些部件的檢修仍然由GE公司承修質保,相應的費用很大(僅此項平均每臺機車每年質保費用約10萬元)。
這類問題在交流傳動內燃機車上表現突出,主要是機體、曲軸的檢修和修復工藝方面。目前國內不論是主機廠還是相關再制企業都在嘗試,但因機車功率大,柴油機強化程度高,修復的成本大,成功率不高。由于這些關鍵部件短時內難以修復,使得檢修單位不得不購置大量互換配件,既占用了大量流動資金,也占用了大量檢修場地、大量檢修資源。以哈爾濱大功率機車檢修段為例,該段HXN5型機車原有柴油機備品10臺,機體備品3臺,曲軸備品16根。在曲軸、機體能夠按期修復的同時,按照C5修范圍及正常柴油機的檢修、組裝周期可以滿足生產需要,保證完好配品柴油機的供應。但由于機體、曲軸修復難度大和修復周期長的制約,目前仍有等待大修的機體22臺,曲軸24根(2018年6月統計)。
如前所述,交流傳動機車整體形勢發生了巨大變化,檢修任務異常繁重,如何完成這些大量的檢修任務,不僅僅是擺在機車檢修系統的重大課題,也是各方決策者應關注的問題。
目前,檢修任務重,檢修基地能力與現實需求不匹配,檢修能力受到制約。
(1)精干主體。精干交流傳動機車檢修主體。緊緊結合全路運輸和經營工作動態需求,以“利用既有檢修基地實施專業化集中檢修”為指導理念規劃檢修布局,對既有7個大功率機車檢修基地實施能力強化,完善交流傳動機車C4、C5檢修能力和裝備,滿足鐵路運輸發展對移動裝備檢修需求。
(2)集中檢修。主要是全路交流傳動機車高級修實施定點集中檢修。這樣做,益處和理由比較充分:一是有利于檢修基地能力的充分釋放,有利于現在檢修基地能力的充分發揮;二是避免各鐵路局集團公司為給既有機車檢修人員找崗位而“創造”條件自行承修本局機車;三是集中檢修,可有效促進機車檢修資源集中,有利于機車及主要部件集中檢修和招標檢修;四是避免各鐵路局集團公司重復投資,造成新的能力浪費;五是會進一步體現專業化集中檢修的質量、效率、效益優勢。
(4)專件專修。專業人員干專業的活。具體來說,一是增強各檢修基地機車主要部件集中檢修的能力,既可以實現區域化集中檢修,減少運用段的檢修負擔,同時也可以確保質量,有利于壓縮這些配件的保有量,減少資金占用。二是對關鍵部件,自修能力受限的部件應委托專業公司承修。這在國外早有成熟的做法。這也是當今社會分工細化的必然結果。當今沒有一部手機是一個公司獨立生產制造的,那么一臺機車更是如此,更沒有必要一個公司從頭到腳全部自行修理。如GE公司的大功率交流傳動機車檢修基地主要是模塊化檢修,以拆解組裝、調整測試為主,主要部件多數委外,甚至委托墨西哥的電機公司跨國檢修牽引電機。我國也應如此,沒有必要所有的機車配件全部自行檢修,對故障率低的配件、對不具備技術條件和能力的配件,對高能耗、重污染、影響生態環境的部件檢修、對自行修理經濟性差的部件都應如此。
能力定位應同時考慮綜合經濟性。以哈爾濱大功率機車檢修段為例,工程總投資10.86億元,后期又投入近3億元工裝設備和高價互換配件,該段每年僅折舊、供暖、水電、人員工資等近2億元,如果修200臺機車,平均每臺機車毛利至少要超過100萬元,這樣該段才能保證不虧或少虧。目前測算,每臺機車毛利約50萬元,綜合經濟性并不看好。
(1)整體籌劃,統籌推進。應突出經濟效益這個核心,有經濟性的項目就上,沒有經濟性的項目就不上。限制相關路局(集團公司)為安置人員而自行投資新的檢修基地、形成新的檢修能力。特別是要堅決控制經過評估認定的低效能、高能耗、重污染的項目。
(2)突出重點。盯住檢修基地能力增強,強化管理,規范流程、優化修程、精準檢修。要盯住部件集中修,集中人力物力,盡快形成必要的部件檢修能力。特別要解決交流傳動內燃機車機體、曲軸等大部件破損后維修難造成的檢修時間大幅度增加、高價互換配件被迫增加儲備、檢修能力受到嚴重制約等問題。
(3)準確取舍決斷。交流傳動機車在我國大規模投用是2008年前后,僅僅10年多的運用維修經驗,還不足以支撐掌握全部機車的全壽命周期,也沒有一臺機車完成了全壽命周期。很多機車主要部件及配件使用壽命并沒有形成規律,要想對2年、4年、6年、12年后的機車質量和部件變化的壽命規律進行“預期”、“估計”,顯然有極大的難度和不確定性。加之全部交流傳動機車均是分階段實施的國產化,從機車到主要部件,都是逐步分階段實施的。因此交流傳動機車檢修工藝的制定和完善將是一個長期的過程,這也是交流傳動機車檢修基地能力設計上不可回避的問題。
(4)集中力量攻堅。集中力量研究國內外沒有形成的能力,如HXN5型機車機體和曲軸的大修,組織國內主機廠、技術團隊和專業公司集中攻關,解決機體曲軸修復的難題。集中力量破解外國公司技術封鎖,研究解決HXN5型機車19項電子件檢修等難題。
(5)要加強與路內外合作。如同目前動車組高級修仍然全面委外一樣,交流傳動機車核心部件檢修仍限制于國外供應商,和諧動車組、交流傳動機車的運用成本中較大的比例為委外修成本,這種情況應盡快扭轉。一要全力加強與中車公司的合作。由于中車公司所屬的主機廠,對合作企業有一定的話語權。主機廠對配套企業簽訂大規模采購合同的同時,對維修單價和耗材等問題同時約定,有利于后期維修成本控制。二要通過廣泛開展合作,降低成本。HXN5的增壓器檢修,在國內沒有檢修能力時,獨家的承修公司曾要價30萬元/臺,在大連所等公司具備檢修能力后,價格降到15萬元以下。三要研究獨家壟斷部件檢修的問題,HNX5制動系統部件檢修,對受制于克諾爾(中國)公司的CCBII;受制于登福(中國)公司的空壓機,應研究如何打破價格壟斷的局面。
(6)關注交流傳動內燃機車的檢修。由于全路交流傳動內燃機車總量有限(僅占交流傳動機車總量的14%,不足七分之一),在組織專門的研究和攻關方面還應加大投入力度,作為大量使用內燃機車的集團公司,更應主動出擊,積極研究,開展合作。
(7)進一步明確檢修基地的職責定位。建議總公司對交流傳動機車檢修基地明確職責定位,明確其性質和工作職責任務,對其管理模式給出指導意見:明確機車檢修段需要設置的必要機構,以適應工廠化管理要求;明確機車檢修段的管理方式,特別是質量管理體系要按照工廠化建立。促進交流傳動機車檢修基地堅定地實施工廠化管理。
通過調研分析了交流傳動機車檢修基地的能力建設上面臨的困難和問題,對如何確定交流傳動機車檢修基地的能力定位提出意見和建議,供參考。