時速160 km 動力集中動車組高級修過程管理系統(tǒng)方案設(shè)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(fù)興號動車組系列的重要組成部分，是鐵路旅客運輸?shù)男滦瓦\載工具。隨著時間的推進，時速160 km 動力集中動車組陸續(xù)將進入D3/D4 級高級修程，車輛段內(nèi)檢修和運用的作業(yè)過程緊密銜接，紛繁復(fù)雜，點、線、面縱橫交錯，安全生產(chǎn)的責任風險大。生產(chǎn)過程需要進行監(jiān)控的部位之多，信息量之大，前所未有。既有的客車信息系統(tǒng)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(tǒng)，顯得尤為迫切。

1 現(xiàn)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(wù)不斷增加、檢修工序工藝要求不斷規(guī)范完善、各流程控制點不斷增多、檢修質(zhì)量要求不斷提高的現(xiàn)實情況，原有的簡單人控的管理模式已遠遠不能適應(yīng)新型客車段修的快速發(fā)展需求，使得客車檢修管理必須走向人機聯(lián)控的網(wǎng)絡(luò)信息化管理模式[1]。

隨著修車任務(wù)增加，在既有人員數(shù)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(xiàn)在以下4 個方面。

安全管理方面：客車預(yù)檢預(yù)修過程無法有效監(jiān)控，各個檢修班組之間無法銜接，預(yù)檢預(yù)修過程混亂。同時三檢一驗無法有效控制，單車作業(yè)班組多，后期質(zhì)量驗收制度執(zhí)行不好，設(shè)備設(shè)施管理存在隱患。

質(zhì)量管理方面：客車檢修計劃無法快速科學(xué)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(xiàn)場作業(yè)產(chǎn)生沖突。日常檢修記錄和檢修臺賬管理無序，均為紙質(zhì)記錄，沒有建立故障統(tǒng)計分析制度，也無法為后期的質(zhì)量追溯提供有效依據(jù)，檢修作業(yè)回填可規(guī)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(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，無法為后期的材料預(yù)算打下數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。檢修作業(yè)信息響應(yīng)力度不足，檢修作業(yè)效率低下。

數(shù)據(jù)管理方面：無論是整個車間的臺位數(shù)據(jù)還是單車的檢修數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)完成性較差，可流轉(zhuǎn)性和可利用率非常低。

2 系統(tǒng)功能及建設(shè)目標

2.1 邏輯構(gòu)架

檢修生產(chǎn)子系統(tǒng)，從邏輯上分為應(yīng)用層、數(shù)據(jù)共享層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲層、基礎(chǔ)設(shè)施層，主要功能如表1 所示。

表1 系統(tǒng)整體邏輯構(gòu)架

2.2 總體構(gòu)架

系統(tǒng)以有限網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，建立檢修車間無線網(wǎng)絡(luò)，無線終端設(shè)備采集、查詢相關(guān)信息。其中檢修生產(chǎn)子系統(tǒng)的服務(wù)器與動力集中動車組管理系統(tǒng)服務(wù)器無縫鏈接，實現(xiàn)信息共享，總體構(gòu)架及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架如圖1、圖2 所示。

圖1 系統(tǒng)總體構(gòu)架圖

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架圖

2.3 系統(tǒng)功能設(shè)計

時速160 km動力集中動車組高級修過程管理系統(tǒng)的建立將通過實現(xiàn)對崗位進度預(yù)警監(jiān)控，檢修任務(wù)定期匯總分析，車輛故障和配件閉環(huán)管理，對異常情況進行重點監(jiān)管，加大管理力度，提升車輛檢修質(zhì)量和和日常管理效率。具體來看，該系統(tǒng)主要包括以下內(nèi)容。

2.3.1 生產(chǎn)組織管理

生產(chǎn)組織管理模塊主要包括送修計劃編制和生產(chǎn)人員管理。其中合理編制送修計劃能夠依據(jù)KMIS 檢修車預(yù)測，根據(jù)走行公里和上次檢修日期，結(jié)合動車組檢修周期標準，分別預(yù)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(jù)。同時對庫存提前預(yù)警，編制送車周、月計劃，并跟蹤送車計劃兌現(xiàn)率。作業(yè)人員管理設(shè)置電子圍欄報警和安全作業(yè)監(jiān)控功能，實現(xiàn)人員定位、軌跡追蹤。

2.3.2 檢修網(wǎng)絡(luò)管理

檢修網(wǎng)絡(luò)管理模塊主要包括作業(yè)質(zhì)量卡控、預(yù)制檢修預(yù)案和預(yù)警管理。通過個性化設(shè)置作業(yè)節(jié)點及質(zhì)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(yè)名稱，設(shè)置檢修工序，維護工作日歷，針對需要配送的作業(yè)單元設(shè)置配送地點。預(yù)制各類車型車種檢修預(yù)案，一鍵生成作業(yè)計劃，以車標圖形化的形式顯示預(yù)檢和檢修庫的股道和臺位信息，根據(jù)檢修網(wǎng)絡(luò)自定義臺位檢修流轉(zhuǎn)計劃，結(jié)合臺位作業(yè)和班組作業(yè)，一鍵生成每輛車輛的檢修網(wǎng)路計劃。針對油漆庫和交驗庫，手動調(diào)整車輛停留臺位。在檢修異常情況時，對預(yù)檢和檢修臺位車輛可以手動調(diào)整位置以及暫停流轉(zhuǎn)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(tǒng)-181 故障、檢修故障等鏈接功能，支持個性調(diào)整。監(jiān)控車輛位置、各班組檢修進度并進行顏色提前預(yù)警。

2.3.3 智能調(diào)車管理

智能調(diào)車管理模塊根據(jù)檢修計劃拖動放置客車的檢修臺位，智能生成相應(yīng)的調(diào)車計劃，降低人工編制調(diào)車計劃工作量。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)實現(xiàn)了對道岔、脫軌器智能狀態(tài)監(jiān)測，提高調(diào)車作業(yè)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(jù)對應(yīng)車型、車種、修程與一車一檔記錄的匹配關(guān)系實現(xiàn)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(yè)者上傳車輛檢修過程中的圖像資料，包括技術(shù)改造、異常情況、微控作業(yè)記錄等圖像信息。支持設(shè)置加改記錄信息表，并在檢修過程中登錄關(guān)鍵配件的加改記錄，最終匯總到一車一檔中，便于質(zhì)量追溯?？梢噪S時調(diào)閱及修改當前修程內(nèi)已經(jīng)生成的文檔形式的一車一檔記錄以及當前修程內(nèi)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(nèi)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(nèi)容。實現(xiàn)階段性整修整治，記錄對國鐵集團和集團公司下達的季節(jié)性專項整修、整治情況，記錄時間、整修內(nèi)容、質(zhì)量標準等信息，便于質(zhì)量追溯。

2.3.5 檢修故障管理

檢修故障管理模塊結(jié)合運用情況生成檢修質(zhì)量通知單，支持預(yù)檢和質(zhì)檢驗收階段故障采集，記錄處理過程，留存影像記錄，實現(xiàn)故障閉環(huán)管理。一是預(yù)檢故障管理。工作者在終端根據(jù)車輛預(yù)檢情況，錄入車輛預(yù)檢故障，并實現(xiàn)故障部位與班組關(guān)聯(lián)自動派活。主要采集內(nèi)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(yù)檢故障、質(zhì)檢故障進行自動派活，選擇故障處理人員完成派活。二是質(zhì)檢員故障管理。質(zhì)檢員在終端根據(jù)車輛檢修情況，錄入車輛漏檢漏修故障，并實現(xiàn)故障部位與班組關(guān)聯(lián)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(nèi)的運用階段的車統(tǒng)-181 和車統(tǒng)-81 故障情況，主要查詢內(nèi)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(yù)設(shè)各車型車種必換清單、自動匯總出入庫記錄和關(guān)鍵配件周期管理，提前一個月根據(jù)送修計劃對庫存進行量值預(yù)警，設(shè)置關(guān)鍵物料的低儲數(shù)量，進行低儲預(yù)警。自動匯總出入庫記錄與物料管理系統(tǒng)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(guān)鍵部件進行二維碼編號手段，實現(xiàn)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(shè)備管理

檢修設(shè)備管理主要包括設(shè)備小修、臨修、點檢和巡檢功能。一是設(shè)備小修。根據(jù)閱讀計劃制定設(shè)備小修日計劃，維修班組依據(jù)計劃檢修并登記，設(shè)備車間進行質(zhì)檢，系統(tǒng)統(tǒng)計小修兌現(xiàn)率。二是設(shè)備臨修。使用人員對設(shè)備進行報修，維修班組對臨時報修信息進行施修，設(shè)備使用者對維修情況進行確認，實現(xiàn)閉環(huán)管理。三是設(shè)備點檢。依據(jù)設(shè)備點檢設(shè)置對設(shè)備進行日常點檢工作，系統(tǒng)記錄每次點檢信息。四是設(shè)備巡檢。依據(jù)設(shè)備巡檢計劃，執(zhí)行每月設(shè)備巡檢，系統(tǒng)記錄并統(tǒng)計設(shè)備巡檢情況。

2.4 系統(tǒng)建設(shè)目標和效果

調(diào)度計劃編制大大縮短。系統(tǒng)智能編制臺位作業(yè)計劃，較人工編制明顯提高了效率和便捷性，調(diào)度員編制每天計劃從原來的80 min 縮短到現(xiàn)在的20 min。車輛周轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(guī)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(xiàn)在1～2 h。

3 結(jié)束語

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