時速160 km 動力集中動車組高級修過程管理系統方案設計

曲鳳國

（中國鐵路沈陽局集團有限公司長春車輛段，吉林 長春 130000）

時速160 km動力集中動車組是復興號動車組系列的重要組成部分，是鐵路旅客運輸的新型運載工具。隨著時間的推進，時速160 km 動力集中動車組陸續將進入D3/D4 級高級修程，車輛段內檢修和運用的作業過程緊密銜接，紛繁復雜，點、線、面縱橫交錯，安全生產的責任風險大。生產過程需要進行監控的部位之多，信息量之大，前所未有。既有的客車信息系統無法匹配新型動車組，因而需建立一個適合于時速160 km 動力集中動車組特點的檢修管理信息系統，顯得尤為迫切。

1 現狀及存在問題

隨著動力集中動車組配屬的不斷增加，長春車輛段在客車段修管理過程中面臨著管理跨度不斷擴大、檢修任務不斷增加、檢修工序工藝要求不斷規范完善、各流程控制點不斷增多、檢修質量要求不斷提高的現實情況，原有的簡單人控的管理模式已遠遠不能適應新型客車段修的快速發展需求，使得客車檢修管理必須走向人機聯控的網絡信息化管理模式[1]。

隨著修車任務增加，在既有人員數量不變的情況下，各部門管理捉襟見肘，檢修情況無法及時掌握。具體問題體現在以下4 個方面。

安全管理方面：客車預檢預修過程無法有效監控，各個檢修班組之間無法銜接，預檢預修過程混亂。同時三檢一驗無法有效控制，單車作業班組多，后期質量驗收制度執行不好，設備設施管理存在隱患。

質量管理方面：客車檢修計劃無法快速科學編制，計劃編制全部依靠人工編制，合理性較差，時常與部分現場作業產生沖突。日常檢修記錄和檢修臺賬管理無序，均為紙質記錄，沒有建立故障統計分析制度，也無法為后期的質量追溯提供有效依據，檢修作業回填可規范性差。

信息管理方面：車輛檢修情況無法及時獲取，需要通過人工的方式來獲取信息，信息的準確性不高。單車成本核算和物料消耗無法有效管理，沒有有效的信息數據統計分析，無法為后期的材料預算打下數據基礎。檢修作業信息響應力度不足，檢修作業效率低下。

數據管理方面：無論是整個車間的臺位數據還是單車的檢修數據，數據完成性較差，可流轉性和可利用率非常低。

2 系統功能及建設目標

2.1 邏輯構架

檢修生產子系統，從邏輯上分為應用層、數據共享層、數據采集層、數據存儲層、基礎設施層，主要功能如表1 所示。

表1 系統整體邏輯構架

2.2 總體構架

系統以有限網絡為基礎，建立檢修車間無線網絡，無線終端設備采集、查詢相關信息。其中檢修生產子系統的服務器與動力集中動車組管理系統服務器無縫鏈接，實現信息共享，總體構架及網絡構架如圖1、圖2 所示。

圖1 系統總體構架圖

圖2 系統網絡構架圖

2.3 系統功能設計

時速160 km動力集中動車組高級修過程管理系統的建立將通過實現對崗位進度預警監控，檢修任務定期匯總分析，車輛故障和配件閉環管理，對異常情況進行重點監管，加大管理力度，提升車輛檢修質量和和日常管理效率。具體來看，該系統主要包括以下內容。

2.3.1 生產組織管理

生產組織管理模塊主要包括送修計劃編制和生產人員管理。其中合理編制送修計劃能夠依據KMIS 檢修車預測，根據走行公里和上次檢修日期，結合動車組檢修周期標準，分別預測動力車、拖車和控制車D2（C2 和C3）、D3、D4、D5、D6 等修程的到期日期，為編制動力車、拖車和控制車檢修計劃提供依據。同時對庫存提前預警，編制送車周、月計劃，并跟蹤送車計劃兌現率。作業人員管理設置電子圍欄報警和安全作業監控功能，實現人員定位、軌跡追蹤。

2.3.2 檢修網絡管理

檢修網絡管理模塊主要包括作業質量卡控、預制檢修預案和預警管理。通過個性化設置作業節點及質量卡控流程，定制配送清單和工作日歷，支持維護檢修臺位類別、臺位明細、臺位作業名稱，設置檢修工序，維護工作日歷，針對需要配送的作業單元設置配送地點。預制各類車型車種檢修預案，一鍵生成作業計劃，以車標圖形化的形式顯示預檢和檢修庫的股道和臺位信息，根據檢修網絡自定義臺位檢修流轉計劃，結合臺位作業和班組作業，一鍵生成每輛車輛的檢修網路計劃。針對油漆庫和交驗庫，手動調整車輛停留臺位。在檢修異常情況時，對預檢和檢修臺位車輛可以手動調整位置以及暫停流轉修正計劃。同時鏈接單車履歷、檢修進度、一車一檔記錄、查詢車統-181 故障、檢修故障等鏈接功能，支持個性調整。監控車輛位置、各班組檢修進度并進行顏色提前預警。

2.3.3 智能調車管理

智能調車管理模塊根據檢修計劃拖動放置客車的檢修臺位，智能生成相應的調車計劃，降低人工編制調車計劃工作量。通過物聯網技術和視頻監控技術實現了對道岔、脫軌器智能狀態監測，提高調車作業安全性。

2.3.4 一車一檔管理

一車一檔管理模塊主要包括檢修記錄的采集、上傳和檢索分析。通過檢修車入臺檢修后，根據對應車型、車種、修程與一車一檔記錄的匹配關系實現記錄采集，自動生成一車一檔記錄，采集方式分為同步采集和事后集中采集2 種模式。作業者上傳車輛檢修過程中的圖像資料，包括技術改造、異常情況、微控作業記錄等圖像信息。支持設置加改記錄信息表，并在檢修過程中登錄關鍵配件的加改記錄，最終匯總到一車一檔中，便于質量追溯。可以隨時調閱及修改當前修程內已經生成的文檔形式的一車一檔記錄以及當前修程內圖片和視頻形式的一車一檔記錄。同時可以填寫既有文檔形式的檢修記錄內容，也可以新增其他文檔形式的檢修記錄和上傳圖片、視頻形式的一車一檔內容。實現階段性整修整治，記錄對國鐵集團和集團公司下達的季節性專項整修、整治情況，記錄時間、整修內容、質量標準等信息，便于質量追溯。

2.3.5 檢修故障管理

檢修故障管理模塊結合運用情況生成檢修質量通知單，支持預檢和質檢驗收階段故障采集，記錄處理過程，留存影像記錄，實現故障閉環管理。一是預檢故障管理。工作者在終端根據車輛預檢情況，錄入車輛預檢故障，并實現故障部位與班組關聯自動派活。主要采集內容為車號、配件、故障名稱、故障等級、故障描述、備注等信息。同時工長對預檢故障、質檢故障進行自動派活，選擇故障處理人員完成派活。二是質檢員故障管理。質檢員在終端根據車輛檢修情況，錄入車輛漏檢漏修故障，并實現故障部位與班組關聯自動派活。三是運用檢修故障管理。各級人員使用終端查詢單車近3 個月內的運用階段的車統-181 和車統-81 故障情況，主要查詢內容為車號、修程、配件、故障名稱、故障等級、故障描述、備注等信息，同時包含既有客車故障的查詢功能。

2.3.6 檢修物料管理

檢修物料管理模塊包括預設各車型車種必換清單、自動匯總出入庫記錄和關鍵配件周期管理，提前一個月根據送修計劃對庫存進行量值預警，設置關鍵物料的低儲數量，進行低儲預警。自動匯總出入庫記錄與物料管理系統無縫對接。通過對軸報、油壓減振器、鉤緩、制動閥、電力連接線等關鍵部件進行二維碼編號手段，實現其新購、入庫、裝車、檢修、運行以及報廢的全生命周期管理。

2.3.7 檢修設備管理

檢修設備管理主要包括設備小修、臨修、點檢和巡檢功能。一是設備小修。根據閱讀計劃制定設備小修日計劃，維修班組依據計劃檢修并登記，設備車間進行質檢，系統統計小修兌現率。二是設備臨修。使用人員對設備進行報修，維修班組對臨時報修信息進行施修，設備使用者對維修情況進行確認，實現閉環管理。三是設備點檢。依據設備點檢設置對設備進行日常點檢工作，系統記錄每次點檢信息。四是設備巡檢。依據設備巡檢計劃，執行每月設備巡檢，系統記錄并統計設備巡檢情況。

2.4 系統建設目標和效果

調度計劃編制大大縮短。系統智能編制臺位作業計劃，較人工編制明顯提高了效率和便捷性，調度員編制每天計劃從原來的80 min 縮短到現在的20 min。車輛周轉效率顯著提高。提前對當前車輛狀況進行摸底提前配備所需物料，減少了因缺料造成的殘車率，車輛周轉效率提高了30%。

檢修記錄和臺賬使用更便捷。檢修記錄和臺賬的電子化，使工作者填報更便捷和規范，極大提高了填報、查詢、匯總和管理的效率。每輛車的檢修記錄輸入用時從原來的4～6 h 縮短到現在1～2 h。

3 結束語

時速160 km動力集中動車組高級修全過程管理系統基于以上實際需求，通過車輛提前預檢以便針對重點材料提前備料；實現檢修過程工序監控，根據檢修計劃和進度進行物料工具及時配送；實現檢修記名電子化，形成檢修記錄檔案和單車消耗核算，規范關鍵配件的壽命管理和狀態跟蹤；同時，積累各種檢修信息及故障信息供系統分析，形成計劃、執行、檢查、改進的PDCA 質量循環管理，為鐵路客車車輛部門自我的安全管理和質量管理提供決策依據。