基于運維平臺的軌道設備維修計劃自動化排程設計

吳海燕，左 權，黃 強，張吉云

（1.北京市軌道交通運營管理有限公司，北京 100076；2.安徽云軌信息科技有限公司，安徽馬鞍山 243000）

1 軌道交通行業(yè)設備維修計劃管理現(xiàn)狀

軌道交通運行線路具有線路長、站點多、維修設備量大的特點，設備維修作為軌道交通運營的一項重要內(nèi)容，其維修計劃的精確編制及高效地執(zhí)行，關系到軌道交通設備的正常運行。然而在軌道交通行業(yè)設備維修計劃管理大多仍為人工編制維修計劃，編制工作量大、效率低，編制質(zhì)量受人為因素影響大，因計劃不當導致一些檢修重復、忽略等問題，而且紙質(zhì)記錄存在信息不充分，缺乏有效的設備維修數(shù)據(jù)和管理平臺支撐，維修計劃編制人員無法科學高效地展開工作。

在總結(jié)行業(yè)經(jīng)驗基礎上，借鑒國際先進理念與技術，北京軌道交通燕房線在運營之初便建立了設備綜合運維管理平臺（以下簡稱“運維平臺”），實現(xiàn)線路開通與信息化運行同步，解決了設備維修計劃的合理預排和執(zhí)行管理，確保設備維修工作高效、科學地開展，為設備管理提供基礎保障。

2 設備維修計劃自動化排程思路

為了實現(xiàn)設備維修計劃的自動化排程，具體設計思路如下：

2.1 建立維修基礎數(shù)據(jù)庫

設備維修計劃管理需要設備主數(shù)據(jù)、物資主數(shù)據(jù)、檢修規(guī)程、工器具清單、安全作業(yè)事項、排班數(shù)據(jù)、崗位人員數(shù)據(jù)等各類基礎數(shù)據(jù)的支撐，通過運維平臺建立維修基礎數(shù)據(jù)庫，對設備維修基礎數(shù)據(jù)進行收集、整理、存儲和分析，實現(xiàn)維修基礎數(shù)據(jù)的數(shù)字化管理，為維修計劃自動排程提供數(shù)據(jù)支撐。

2.2 維修策略信息化

在維修過程中根據(jù)設備的運行時間、運行里程、使用頻次/頻率、運行狀態(tài)、故障頻次等情況設置不同的維修策略，通過運維平臺將維修策略進行信息化處理，制定合理的計劃排程方法，為不同類型的設備維修提供策略組合。

2.3 基于運維平臺的計劃預排管理

運維平臺支持對維修計劃的預排管理，包括年、月、周計劃等，并采用沖突優(yōu)化、計劃平移等方法，實現(xiàn)所有設備維修計劃的自動生成，從而提高設備維修計劃的管理效率和準確性。

3 設備維修計劃自動化排程設計與實現(xiàn)

基于設備維修計劃自動化排程思路，對維修基礎信息數(shù)據(jù)、維修策略信息化、計劃預排管理等進行設計，具體實現(xiàn)方法如下：

3.1 維修基礎信息數(shù)字化

對設備維修基礎數(shù)據(jù)進行信息化處理，對設備主數(shù)據(jù)、物資主數(shù)據(jù)、檢修規(guī)程、工器具清單、安全作業(yè)事項、崗位人員數(shù)據(jù)、排班數(shù)據(jù)等基礎數(shù)據(jù)進行收集、整理，建立設備維修基礎數(shù)據(jù)庫。

（1）設備主數(shù)據(jù)：實現(xiàn)設備主數(shù)據(jù)的管理和查詢，記錄設備的基礎信息，如編碼、名稱、位置、分類、系統(tǒng)、生產(chǎn)商、供應商、序列號等基本屬性。

（2）物資主數(shù)據(jù)：實現(xiàn)物資主數(shù)據(jù)的管理和查詢，包括物資編碼、物資名稱、物資分類、規(guī)格型號等基本信息。

（3）檢修規(guī)程數(shù)據(jù)化：梳理設備檢修標準化作業(yè)程序，對作業(yè)名稱、作業(yè)項、作業(yè)內(nèi)容、責任班組、責任崗位、標準耗時、物料消耗定額、作業(yè)資質(zhì)、檢查標準等信息進行數(shù)據(jù)化，以便實現(xiàn)檢修規(guī)程的信息化管理。檢修規(guī)程如圖1 所示。

（4）工器具數(shù)據(jù)化：實現(xiàn)工器具清單的數(shù)據(jù)化管理，為檢修資源的預測、預排提供數(shù)據(jù)支撐。工器具清單如圖2 所示。

圖2 工器具清單

（5）安全作業(yè)事項數(shù)據(jù)化：根據(jù)檢修規(guī)程，對檢修作業(yè)的安全事項進行梳理和數(shù)據(jù)化，確保檢修作業(yè)安全可控。

（6）崗位人員數(shù)據(jù)化：對維修人員基本信息進行梳理，包括維修人員的姓名、性別、工齡、維修崗位等重要信息。

（7）排班數(shù)據(jù)化：設置現(xiàn)場執(zhí)行層的班次、班組、排班規(guī)則，自動生成維修人員排班表，并支持從人員、班次、班組維度查看排班情況。

3.2 維修策略信息化

基于維修策略信息化，北京軌道交通燕房線制定了定期維修和狀態(tài)維修兩種主要的計劃排程方法，可以有效避免過度修和欠修，降低維修成本和停機時間，提高設備使用壽命、運轉(zhuǎn)效率和安全性。維修周期如圖3 所示。

圖3 維修周期

定期維修：定期維修是基于設備的維護周期制定維護計劃，按照計劃進行設備的檢查、保養(yǎng)和維修。具體包含以下4 種定期維修方案：

（1）基于時間周期的定期維修。根據(jù)設備檢修規(guī)程的要求，按照規(guī)定的時間周期對設備檢修計劃排程，生成日檢、月檢、年檢等不同的周期性維修計劃，對設備進行定期維護，確保設備始終處于最佳狀態(tài)。

（2）基于運行里程、運行時間的定期維修。設備運行公里數(shù)、時長到達一定的階段后，需要對設備進行檢查和維護，以保障設備的安全和可靠性。具體根據(jù)設備檢修規(guī)程中設置的里程數(shù)和運行時長要求，以及設備實際運行里程數(shù)、運行時長，自動進行設備檢修計劃的排程，形成相應的檢修計劃。

（3）基于設備使用頻次/頻率的定期維修。根據(jù)設備的使用頻次/頻率（例如：閘機），對不同使用頻次/頻率的設備設定不同的定期檢查和維護策略，具體根據(jù)設備檢修規(guī)程的要求，以及通過對設備實際的使用頻次/頻率的測量和監(jiān)控，動態(tài)生成設備的維護檢修計劃，以保障設備的安全性和可靠性。

（4）基于輪循的定期維修：為了避免設備的頻繁維修，最大程度地減少停機時間，系統(tǒng)支持生成輪循維修計劃，將一組設備劃分為若干組，每組設備在一定時間間隔后輪流進行維修。例如，設備組1 在第一周維修，設備組2 在第二周維修，以此類推，對設備組進行輪流檢查。

（5）狀態(tài)維修：基于設備的運行狀態(tài)、故障頻次的監(jiān)測和分析，及時判斷設備的健康狀況和故障狀況，有針對性地對設備進行必要的維修和保養(yǎng)，以避免機械故障的發(fā)生和提高設備的可靠性。如：設備故障頻次達到規(guī)定的程度后，系統(tǒng)自動觸發(fā)生成獨立于定期維護計劃之外的設備維護保養(yǎng)計劃。

3.3 維修計劃預排管理

根據(jù)基礎數(shù)據(jù)、維修策略及維修計劃排程方法，結(jié)合物資消耗定額，運維平臺支持維修計劃的自動化預排管理，并支持沖突優(yōu)化和計劃平移功能，有效避免由人工編制導致的維修疏漏或檢修沖突等問題。年計劃預排管理如圖4 所示。

（1）維修計劃管理：支持按照檢修規(guī)程、維修策略自動生成年度檢修計劃預排，并根據(jù)計劃預排，形成設備年度檢修計劃，按照審批通過的設備年度檢修計劃自動生成月度檢修計劃，并最終生成周計劃，自動匯總到任務池，由班組指派或領取維修任務。

（2）沖突優(yōu)化：支持兩種情況的計劃沖突檢測。①同一時間設備多檢的沖突問題，計劃沖突檢測時，如果發(fā)現(xiàn)某一設備的日檢、月檢、年檢在同一天有重疊的情況，系統(tǒng)會觸發(fā)多檢優(yōu)化程序，根據(jù)計劃優(yōu)先級，在保證維修內(nèi)容無缺的前提下，自動進行維修計劃的合并處理，維修人員按合并后的維修計劃執(zhí)行，避免設備多檢問題造成的人力浪費和工作效率低下的情況；②同一時間多專業(yè)檢修計劃沖突問題，制定多專業(yè)檢修計劃的沖突檢測規(guī)則，對沖突可能出現(xiàn)的時間段和資源進行預判和檢測，方便計劃人員及時調(diào)整檢修計劃。

（3）計劃平移：對設備檢修計劃而言，由于種種原因，可能會出現(xiàn)計劃推遲和調(diào)整的情況。計劃平移方案是通過推遲或提前計劃維修日期，使得設備維修計劃具有可延展的特性，發(fā)揮橫向和縱向優(yōu)勢，確保計劃的可操作性。如：某次計劃維修推遲，后期計劃安排將會按照周期進行平移，以確保設備的每次維修都能夠滿足一定的周期間隔，從而使設備得到合理的維護。

4 結(jié)束語

通過設備綜合運維管理平臺的建設，北京軌道交通燕房線實現(xiàn)設備維修計劃的自動化預排，大大提高了計劃排程效率和工作質(zhì)量。全面、系統(tǒng)的計劃排程讓維修人員可以按時維修，物資能夠及時采購并保證到貨量，確保維修所需物資供應充足。這種高效的管理方式避免了人力物力投入不足或浪費的情況，實現(xiàn)設備維修的高效管理。