磁浮生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)實(shí)施分析

湯丹

摘 要：該文以上海磁浮示范運(yùn)營(yíng)線（簡(jiǎn)稱“示范線”）生產(chǎn)系統(tǒng)維護(hù)管理與計(jì)算機(jī)化的維護(hù)管理系統(tǒng)為研究對(duì)象，指出了磁浮所有生產(chǎn)系統(tǒng)的維護(hù)特點(diǎn)，介紹了生產(chǎn)系統(tǒng)維護(hù)管理和維護(hù)管理系統(tǒng)（Maintenance Management System，簡(jiǎn)稱MMS）的應(yīng)用架構(gòu)與主要功能模塊，論述了MMS對(duì)支撐示范線安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要性和企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)（Enterprise Assets Management，簡(jiǎn)稱EAM）應(yīng)用的重要發(fā)展，介紹了MMS研發(fā)工作以及在示范線實(shí)施MMS的成功經(jīng)驗(yàn)，以期為軌道交通企業(yè)維護(hù)管理與核心業(yè)務(wù)的管理信息系統(tǒng)建設(shè)提供幫助與借鑒。

關(guān)鍵詞：磁浮交通 維護(hù)管理 維護(hù)管理系統(tǒng) 診斷系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：U29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（c）-0128-02

上海磁浮示范運(yùn)營(yíng)線（簡(jiǎn)稱示范線）是世界上第一條高速磁浮商業(yè)運(yùn)營(yíng)示范線，它已經(jīng)順利投入運(yùn)營(yíng)十年多。示范線生產(chǎn)系統(tǒng)包括運(yùn)行控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱OCS）、牽引供電系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱PPP）、車輛系統(tǒng)、線路道岔系統(tǒng)等，在工程建設(shè)初期，上海磁浮交通發(fā)展有限公司（簡(jiǎn)稱磁浮公司）即組織所有生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)管理人員與IT人員深入研究德國(guó)磁浮試驗(yàn)線的設(shè)備維護(hù)管理經(jīng)驗(yàn)，借鑒國(guó)內(nèi)外資產(chǎn)密集型企業(yè)先進(jìn)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理模式，結(jié)合示范線的實(shí)際情況，有力地進(jìn)行維護(hù)管理組織和MMS研發(fā)工作。在示范線運(yùn)營(yíng)期間，磁浮公司繼續(xù)優(yōu)化維護(hù)管理和組織工作，全面深入地開展MMS實(shí)施。

該文指出了生產(chǎn)系統(tǒng)的維護(hù)特點(diǎn)，介紹了MMS的應(yīng)用架構(gòu)與主要功能，論述了MMS對(duì)支撐磁浮安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要性和企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)應(yīng)用的重要發(fā)展，介紹了生產(chǎn)系統(tǒng)維護(hù)管理、MMS研發(fā)與實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)與成果。

1 生產(chǎn)系統(tǒng)維護(hù)特點(diǎn)

示范線生產(chǎn)系統(tǒng)的維護(hù)工作分為：計(jì)劃內(nèi)維護(hù)和計(jì)劃外維護(hù)工作。計(jì)劃內(nèi)維護(hù)工作包括：巡檢工作、保養(yǎng)工作、計(jì)劃維修工作。計(jì)劃外維護(hù)工作包括：故障緊急維修與故障非緊急維修。巡檢計(jì)劃、保養(yǎng)工作與計(jì)劃維修工作一般都是周期性地進(jìn)行，周期性的維修計(jì)劃與任務(wù)可由MMS向運(yùn)行維護(hù)管理人員進(jìn)行提示。對(duì)由巡檢、保養(yǎng)產(chǎn)生的維修工作可在計(jì)劃維修工作中進(jìn)行處理，維修準(zhǔn)備充分后實(shí)施維修，巡檢、保養(yǎng)、計(jì)劃維修處理的結(jié)果將在MMS中予以歸檔。所有生產(chǎn)系統(tǒng)各有一個(gè)診斷系統(tǒng)，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，在發(fā)生設(shè)備故障時(shí)報(bào)警，并將此故障信息傳送至MMS，由運(yùn)行維護(hù)管理人員對(duì)故障進(jìn)行評(píng)估，決定是否進(jìn)行故障緊急維修還是待運(yùn)行結(jié)束后維修。所有故障緊急維修和計(jì)劃外故障非緊急維修處理的結(jié)果都需在MMS中記錄和歸檔。

圖1反映計(jì)劃內(nèi)維護(hù)的工作策略。維護(hù)管理人員使用診斷系統(tǒng)發(fā)送的運(yùn)行數(shù)據(jù)結(jié)合供貨商提供的計(jì)劃維護(hù)數(shù)據(jù)，通過(guò)MMS高效地處理計(jì)劃內(nèi)維護(hù)工作。

磁浮維護(hù)管理人員采取以設(shè)備狀態(tài)維修為目標(biāo)的計(jì)劃外維護(hù)策略，在MMS上使用診斷系統(tǒng)發(fā)送的故障診斷數(shù)據(jù)處理計(jì)劃外維護(hù)工作。

2 生產(chǎn)系統(tǒng)維護(hù)管理和維護(hù)管理系統(tǒng)

示范線采取以部件實(shí)際狀況維護(hù)結(jié)合預(yù)防性維護(hù)的策略，其技術(shù)前提主要是：診斷系統(tǒng)、運(yùn)行出錯(cuò)的允許范圍、系統(tǒng)與部件冗余設(shè)計(jì)及檢查過(guò)程、計(jì)算機(jī)化的維護(hù)管理系統(tǒng)。

診斷系統(tǒng)監(jiān)控生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，辨識(shí)系統(tǒng)設(shè)備故障狀態(tài)或失效狀態(tài)，并顯示給運(yùn)行人員和生產(chǎn)系統(tǒng)維護(hù)人員。

在中央調(diào)度室及維修基地調(diào)度室里均配置所有系統(tǒng)的診斷終端，在診斷系統(tǒng)的終端上顯示了所有收到的故障信息，每條信息都有一些對(duì)應(yīng)的補(bǔ)充信息，比如受影響的計(jì)算機(jī)、相關(guān)部件及位置等。操作人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障信息并告知相關(guān)維修人員。同時(shí)診斷系統(tǒng)可以提供該故障的詳細(xì)信息。

MMS是為示范線運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供計(jì)算機(jī)化管理的管理信息系統(tǒng)。通過(guò)MMS支持生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)管理與物資保障管理，使示范線維護(hù)工作做到計(jì)劃科學(xué)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、過(guò)程可控、歷史可溯、信息共享。

MMS應(yīng)用架構(gòu)見圖3，其反映：MMS主要功能模塊、各功能模塊之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系以及與各專業(yè)診斷子系統(tǒng)的關(guān)系。

MMS主要應(yīng)用處理流程間見圖4。

MMS計(jì)劃內(nèi)維護(hù)可概括為：做什么、何時(shí)做、如何做。預(yù)防性維護(hù)有基于日期和基于運(yùn)行數(shù)據(jù)兩種。MMS根據(jù)預(yù)防性維護(hù)的日歷周期和維護(hù)記錄以及運(yùn)行數(shù)據(jù)值計(jì)算并羅列到期要執(zhí)行的預(yù)防性維護(hù)任務(wù)，維護(hù)人員針對(duì)要執(zhí)行的維護(hù)任務(wù)生成并下達(dá)工單，通過(guò)執(zhí)行工單來(lái)完成計(jì)劃內(nèi)維護(hù)工作。

MMS計(jì)劃外維護(hù)可理解為：當(dāng)診斷系統(tǒng)檢測(cè)到設(shè)備故障，通過(guò)診斷系統(tǒng)與MMS的接口程序，將診斷故障信息傳送到MMS，運(yùn)行維護(hù)管理人員通過(guò)MMS生成并確認(rèn)故障報(bào)告；運(yùn)行維護(hù)管理人員依據(jù)故障報(bào)告，通過(guò)MMS開出維護(hù)工單，完成工單計(jì)劃工作（主要包括操作步驟、操作說(shuō)明、計(jì)劃人工、計(jì)劃物資、計(jì)劃工具等）后將工單打印下達(dá)給維護(hù)工人執(zhí)行維護(hù)任務(wù)；維護(hù)工人持工單到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維護(hù)操作，如果有必要，應(yīng)根據(jù)工單填寫領(lǐng)料申請(qǐng)向倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)取相應(yīng)的備件，操作完成后在MMS中登錄工單執(zhí)行的實(shí)際情況，主要應(yīng)記錄換件情況、操作情況；當(dāng)維護(hù)工人任務(wù)執(zhí)行完畢后，由維護(hù)質(zhì)量檢查人員進(jìn)行質(zhì)量檢查，填寫質(zhì)量檢查信息，確認(rèn)無(wú)誤后，維護(hù)管理人員將維護(hù)工單關(guān)閉，并通知故障管理人員，相應(yīng)故障的維護(hù)處理工作已經(jīng)結(jié)束；故障管理人員確認(rèn)故障已經(jīng)成功消除，將相應(yīng)故障報(bào)告關(guān)閉。

3 MMS實(shí)施經(jīng)驗(yàn)

磁浮MMS實(shí)施經(jīng)驗(yàn)歸結(jié)起來(lái)，主要應(yīng)落實(shí)下述幾方面工作。

（1）需從工程建設(shè)初期，要求供貨方提供MMS實(shí)施的設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、計(jì)劃內(nèi)維護(hù)數(shù)據(jù)，提出并實(shí)現(xiàn)MMS與診斷系統(tǒng)的仿真調(diào)試；（2）業(yè)務(wù)需求分析的確認(rèn)：通過(guò)業(yè)務(wù)調(diào)研、收集信息，必須使業(yè)務(wù)需求真正被軟件開發(fā)人員理解、提煉；（3）軟件需求分析的認(rèn)知：在軟件需求分析階段，通過(guò)開發(fā)演示軟件，詳細(xì)介紹軟件界面、軟件功能、軟件操作，使業(yè)務(wù)人員形象地了解了軟件功能，同時(shí)也能繼續(xù)細(xì)化業(yè)務(wù)需求分析工作；（4）選擇主流的軟件技術(shù)架構(gòu)；（5）做好MMS實(shí)施的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作；（6）成立項(xiàng)目實(shí)施指導(dǎo)小組和項(xiàng)目實(shí)施小組，開展MMS實(shí)施工作；（7）在MMS應(yīng)用過(guò)程中，不斷細(xì)化需求、完善功能。

4 MMS應(yīng)用的重要發(fā)展

示范線的MMS應(yīng)用的重要發(fā)展主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

其一，通過(guò)MMS，建立運(yùn)行維護(hù)關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)體系，支持運(yùn)行維護(hù)的績(jī)效管理。例如，目前MMS中，針對(duì)“事前”，引入了評(píng)判系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)平均修復(fù)時(shí)間（MTTR）和平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF），建立預(yù)防性維護(hù)方案。依據(jù)預(yù)防性維護(hù)方案，提前排除導(dǎo)致故障或影響運(yùn)營(yíng)的隱患，確保設(shè)備性能質(zhì)量和技術(shù)保障能力的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性為主，搶修為輔的運(yùn)行維護(hù)目標(biāo)。其二，通過(guò)MMS獲取的生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)，并結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘工具進(jìn)行設(shè)備故障與狀態(tài)分析。目前，運(yùn)行維護(hù)人員與MMS研發(fā)人員基于運(yùn)行維護(hù)管理需求，已開展了磁浮典型設(shè)備故障與狀態(tài)分析，通過(guò)典型設(shè)備故障成因分析、故障處置手冊(cè)、故障三要素分析、故障統(tǒng)計(jì)分析、故障關(guān)聯(lián)分析、故障發(fā)生和維護(hù)處理的相互關(guān)系分析，結(jié)合典型故障數(shù)據(jù)庫(kù)的各項(xiàng)實(shí)際案例，探索建立典型設(shè)備故障分析決策模型；通過(guò)預(yù)防性維護(hù)研究、故障發(fā)生狀態(tài)預(yù)警模型研究等方面工作，提出預(yù)防性維護(hù)的依據(jù)指標(biāo)與方法，探索建立磁浮典型設(shè)備狀態(tài)分析決策模型。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)軌道交通行業(yè)就生產(chǎn)系統(tǒng)維護(hù)管理與維護(hù)管理系統(tǒng)研發(fā)與實(shí)施積累了豐富的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，磁浮生產(chǎn)系統(tǒng)維護(hù)管理和維護(hù)管理系統(tǒng)建設(shè)的工作，反映了上海磁浮示范線維護(hù)管理與MMS發(fā)展的現(xiàn)狀、問題與MMS應(yīng)用的重要經(jīng)驗(yàn)，也為我國(guó)軌道交通企業(yè)與其他資產(chǎn)密集型企業(yè)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理工作具有借鑒意義。

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