鐵路車輛設計制造重量管理的探討

王林

摘要：本文通過對鐵路車輛設備管理現狀進行分析，發現設備執行過程中存在落實不到位以及技術業務能力較低的問題。新體制背景下，日常檢查能夠更具標準化，設備管理更為制度化，定期開展的評價工作更為流程化，以此形成設備日常管理模式，更加重視車輛設備的履歷管理，不斷強化一線管理效果，降低設備維修費用成本。文章結合上述背景提出鐵路車輛設備管理改進措施，確保設備投入時間有效縮短，設備管理以及應用水平進一步提高。

關鍵詞：鐵路車輛；設計制造重量；管理

車輛維修是車輛設備有效應用的重要保證，可為安全管理提供支持，伴隨鐵路系統車輛檢修任務水平不斷提高，檢修過程中持續投入高精端設備，鐵路車輛設備自動化程度逐漸提高，但同時設備管理部門以及維修部門也面臨著更大的挑戰。鐵路車輛堅持強化設備質量指導思想，增強設備管理效果，在此過程中提升設備維修投入程度，重視職工設備操作能力，使維修模式得以創新，上述內容均屬于鐵路車輛確保生產安全的重要課題。傳統車輛設計相關工作對車輛技術要求相對較低，相關設計人員在產品技術特點上熟悉度也比較高?；诖耍囕v設計階段大部分人員會更加注重車輛的重量，并不重視管理效果，車輛重量管理措施并不明確。伴隨國家產業政策逐漸推進，鐵路裝備技術水平實現飛速發展，動車組的出現既提高了鐵路車輛技術等級，也提高了復雜程度，需滿足更高層次的技術要求。車輛部件以及重量等對整體車輛系統技術性能參數會有效凸顯?；诖?，在車輛設計、生產以及制造階段需引進重量管理理念，使之與現代化車輛技術要求有效契合。

一、鐵路車輛設計制造重量管理概述

（一）車輛重量管理含義

車輛重量管理主要是指結合項目投標過程中的用戶，在軸重或者是輪重等因素上，針對偏差數值提出的具體性要求，在整車重量上需要確定影響因素中的差異性部件重量，在車輛設計過程中需要結合相關目標數值，完成車輛部件重量的有效控制以及管理，通過此種方式滿足車輛軸重相關要求，以此保證重量有效分布。

（二）車輛重量管理相關目的內容分析

車輛重量會與車輛成本產生重要聯系，其中任何車輛部件產生變化均會造成部件方面或者是整體重量上的變化，這一類型變化延長設計時長，同時采購周期以及生產周期方面也會受到影響，最終結果是車輛成本增加。這一因素主要體現在車輛制造的后期，車輛重量管理的主要目的為降低車輛成本。除此之外，借助積極有效的重量管理措施，有效判斷車輛重量與成本之間的關系，其主要呈現螺旋上升方式，由此采用更加有效的解決措施。開展有效車輛管理策略，在實際工作中能夠獲得差異性組件重量狀態，同時掌握車輛的整體重量狀態，通過此種方式了解車輛差異性部件的誤差數值，通過采用更有效的管理措施，縮小誤差數值，直至消除，上述內容也屬于車輛重量管理的重要目的之一。

（三）鐵路車輛重量確定

鐵路車輛重量的特性會受到分類以及標準規定影響，起著決定性作用。例如，針對車輛類型分析，依據DIN25008標準，可將劃分為不同類型，如客車或者是機車等，目前伴隨有軌電車不斷發展，其相關運行條例中可了解到類型劃分為有軌電車以及車組等。在車載重量方面，其依據的標準就是上文提到的標準，內容上涉及到產品準確運行車輛質量，結合相關規定，機車車輛中負重主要是指配備品的空載車輛重量。除此之外是運行車輛的重量，根據這一標準，運行質量定義為空車質量聯合運行消耗的物料質量等，例如，沙子、水，根據相關規定，運行質量可確定為沒有負載狀態下的重量以及相關司乘人員的重量等。在滿載車輛重量內容定義中，同樣依據上述標準，總質量上主要是指運行質量以及旅客質量，在所有內容最大負重部分主要是指運行質量以及最大有效質量。除上述內容以外，其余重量特性會涉及到負載狀態、軸重以及輪重等。

在車輛自身上分析，重量參數主要是指空載車輛重量、空載車體重量等，在車輛最終重量參數上，包括最大允許軸重以及最大允許輪重等。根據相關標準要求規定，在車輛空載重量設定上，不允許超過合同中所規定的占比數值3%；在車輛軸重參數數值上，也需按照規定不能超過合同中規定占比數值的2%；在車輛輪重偏差相關參數上，需滿足不能超過合同規定占比數值4%的要求。

二、鐵路車輛設計制造重量確定方法

（一）獲取單一性的重量數據分析

重量管理數據基本來源主要是部件以及產品部門經理等，其中采取個人方式完成首次接觸的主要是專家或者是重量經理，詢問對方責任或者是接口關系情況，在具體交流過程中，獲得較多的信息數據，可采用書面記錄方式，獲取相關圖紙或者清單。在零件組功能因素以及結構構成方面，需掌握更多的數據，其中重量經理在評估數據方面更加突出專業性以及準確性。采用數據管理措施可有效檢查數據清單，提高數據的完整性。選擇書面確認策略，可處理口頭上獲取的數據，例如，談論過程中涉及到的時間或者是內容，數據通過不斷詢問后，以此完成狀態更新，雙方需定時報告相關重量數據，將數據準時傳送到重量經理以及專家。在說明項目過程中，需規定設計部負責人的相關工作，確保數據更新通道暢通。

（二）評估車輛相關重量狀態內容

車輛滿足重量狀態需求，可采用縮小或者是表達重量風險的方式，可利用記錄或者是評估等方式對重量公差影響進行干預，在列表中納入預估到的風險，進行有效性評估。在實施過程中，對車輛已經達到重量狀態的其余風險進行系統性評估，依據實施階段類型對車輛重量份額進行描述，針對設計狀態相關因素進行綜合性分析。通過分析低實施程度，掌握數據的實際不確定性；相反，高實施程度主要是指較高的低不確定性。

針對程度系統內容定義方面，階段主要劃分為形成概念、定義以及評估等，針對重量值完成粗略評估，通過量化重量值，數值評估工作更加具體，例如，選擇零部件數量等。下一階段需完整制定實施計劃，確?？尚行?，可借助粗糙化的模型以及計算等方式。在具體實施過程中，確定更加完整的模型或者是圖紙，將其與其他項目進行比較。之后階段是部件或者是零件進行成功實施。

（三）車輛重量管理的工具

針對重量數據、重量清單進行記錄和處理。依據DIN25002-2的規定，在主要部件以及子部件分類內容中包括重量值以及部件中心坐標軸輸入欄。針對已經存儲的計算方式，可確定主要部件以及子部件重量值，總結性描述結果。其中，會輸入負載或者是負載級別文本框；針對每輛車的總重量以及總中心進行計算和描述，其基本是處于空車以及滿載情況下。輸入其中其他特性車輛尺寸計算模式，針對軸重以及輪重的計算，對軸重以及輪重與平均值偏差進行描述。應用在部件經理上的調查零件表格，需包括部件重量表格；針對數據調查階段的核對清單，可將其作為突出項清單上交到部件經理處；描述車輛重量表格，可作為另外一個匯報文件，將其遞交到項目經理處；定期狀態報告中，涵蓋描述重量發展趨勢的圖表范例，包括重量管理審核檢驗項清單；針對減重使用的建議表，其中涵蓋利于減輕重量的建議，負責技術保護以及商業保護執行人員制定清單結果報告文件。稱重方案中的重要組成部分是登記過秤后的重量數據表格，形成所有過秤后的最終車輛數據表格。

三、鐵路車輛設計制作重量管理實施

（一）管理及功能整合

依據相關投標要求可確定車輛重量清單，內容中涵蓋牽引以及制動系統，由此設計車輛總重量，通過對車輛重量完成針對性預測后，可比較其與客戶實際要求，評估潛在風險性，定義其中的關鍵性部件，目標重量得以確認后，需制定針對性的管理程度，滿足供應商要求。及時更新潛在風險內容，此部分工作也是指關鍵部件的實際目標重量，了解供應商的具體處罰機制。其需要車輛重量專家主動參與到設計審核工作中，包括首次設計審核或者是概念設計審核等，相關專家依據設計審核結果，保證審核工作完成，同時與相關部門進行協商，確定審核稱重相關工作，審核車輛項目，在稱重概念指導下完成稱重工作。根據相應結果調整車輛重量清單，可將上述結果上交到有關部門，將其作為重要查詢依據，為之后項目提供重要參考。

（二）供應商實際工程程序概要分析

在具體管理過程中，供應商需要完成的工作之一是為經理提供重要部件參數或者是系統重量參數等，按照一定工作程序確保流程順利，項目報價階段，相關設計部門需要對車組以及車輛的部件系統清單進行梳理羅列，對重量完成初期階段的估計，提供重量數據參數。另外，在對整體設計環節評審過程中，需要掌握重要部件以及重心位置等參數，確定目標重量。審核設計過程中，需提供重要部件參數數值。在鑒定以及供貨階段，需掌握所有部件參數信息，詳細說明稱量部件。對于部分供應商來說，需要對處于設計或者是生產區間的重量參數以及重心位置參數誤差數值進行掌握，一些產品供貨需完成不同裝運，上述情況均說明基于整體產品誤差問題影響，重量以及重心位置稱量之后需要納入到供方圖紙中。

（三）車輛部件的稱重減重環節內容分析

在相關稱重程序中，會涉及到車體以及外購件的稱重工作等，稱重程序構成上其包括的內容具備多樣化，在購置部件過程中，供應商需完成首件鑒定工作，以此按部就班開展部件稱重，結合相關規定可獲取部件重量信息數據，其中包括重量值以及重心位置數據。在稱重車體大部件過程中，順序需要在首件之前，測試首件的具體重量參數，準確記錄測試結果。總體稱重階段，車體稱重時間需要在噴漆處理前，車體重量參數和重心位置的數據都需要記錄。車輛在總裝配結束后，進行稱重工作，按照程序進行測量，確定具體參數值。調試單車以后開展稱重，可在調試后或者是列調之前，其完成環境是調試中心，對產生的偏差數值進行核對。組裝車輛后進行稱重，需確保車輛部件安裝處于基本完整條件下，重量缺失會影響整車的重量以及中心質量，因此不應該進行稱重。

減重措施開始的前提條件是車輛部件相關重量與技術規范以及圖紙標準上的目標數并不相符，減重程度需符合相關要求，首先是重量經理以及相關人員需要對目標重量的減重措施完成定期化討論。除此之外，是分類工作以及減重措施的細化工作。還有一部分工作是評估減重可行性，內容上會涉及到影響因素，例如，成本或者是時間影響因素等，需核對拆除或者是安裝等情況。重新定義即將開展的減重措施，需針對沒有實施的措施開始存檔處理。

針對車輛部件稱重減重試驗設計分析：首先是機械化結構相關設計工作任務，在新型化車輛稱重過程中，其需要滿足的要求是車輛總裝后的靜態輪重以及軸重等要求，分別設置為C型車以及D型車，采用計算機處理計劃，以此獲取輪重偏差以及軸重偏差數值，通過此種方式可確定靜態階段的實際重量分配情況。另外，新型化的測試臺可對單邊稱重軌進行升降，在達到一定高度后對輪重進行測量，完成減載率數值的靜態化檢測。采用計算機處理方式可獲取輪重差參數以及減載率數值。新型化的測試臺未處于使用狀態，工程車輛滿足稱重軌道相關要求是被允許的。測試臺需要保證滿足兩臺機械兼容運行，車輛定距不同，轉向架軸距也具有差異性，車輛定義過程中需綜合性分析稱重單元分配以及稱重單元的數量。在稱重以及輪重減載率數值測試臺上的構成數量，可確定為5套，主要功能是升降，構成中涵蓋顯示儀表等，在控制臺右側位置也會多增加兩組稱重單元，以此作為C型車與D型車兩組稱重單元，將其作為兩種車型的車輛定距過渡單元，多出來的兩組稱重單元需滿足車輛定距稱重測量標準，綜合性分析空間布置情況以及節約使用傳感器功能效果。不同稱重單元中均會安裝傳感器，通常情況下是4個，其主要是安裝在稱重臺底部對角位置。稱重單元具備升降功能，包括承載鋼結構以及螺桿升降系統等，處于稱重單元中，其防沖擊以及防傾覆的功能發揮主要是利用鋼球式限位模塊，過程中針對差異性稱重單元的縱向以及橫向的限位螺釘進行調整，避免對計量精度產生影響，保證檢測過程安全。

四、結束語

在鐵路車輛設計制造過程中，重量管理十分重要，需采取管理程序以及相關工具等，對其中的重量偏差問題及時鎖定，便于信息有效反饋，采用糾正措施，確保車輛設計制造處于不同階段依然能夠達到目標數值，滿足技術規范要求，保證生產的鐵路車輛產品與用戶要求相符。

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