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地铁车辆检修模式及优化研究

2021-03-01厉砚磊

中国新技术新产品 2021年1期
关键词:检修车辆故障

厉砚磊

(成都中车四方轨道车辆有限公司,四川 成都 610100)

0 引言

地下铁路轨道交通在城市建设中得到了大规模应用,成为了具有基础性和关键性的交通工具,其可以缓解路面车辆运输压力,减少城市出行受阻因素,提升路面交通顺畅性并完成高密度交通流量的分流工作等方面,对城市化建设具有重要的作用。与此同时,由于地铁车辆在长时间的运行条件下,会出现质量与性能问题。因此,针对地铁车辆开展检修工作,对保障地铁车辆运行的安全具有重要的意义。

1 地铁车辆常见检修模式

1.1 定期维修

定期维修工作是以大规模维修、架修为基础,并且采取固定时间频率的整修工作,目的是保证地铁车辆整体结构的稳定性,维护车辆运输安全。北京地区地铁车辆检修规划见表1。

表1 北京地区地铁车辆检修规划

1.2 不定期维修

不定期维修工作也称为故障排除类检修工作。该类检修工作不具有固定周期,因此采取月周期/季度周期等形式均有可能性。针对未表现出故障问题的区域,应该科学地开展故障排除工作,从而降低地铁车辆潜在安全因素存在概率[1]。

1.3 临时维修

通常情况下,临时维修工作以地铁安全为基本出发点,以车辆部分部件为维修主体,对突发性故障问题采取临时维修处理措施。临时维修具有多种形式,例如现场维修、场内维修等。

1.4 智能检修

针对地铁车辆运行状态,使用智能检测技术开展离线/在线等检测工作,以期获得地铁车辆运行情况,通过对检测结果开展行为分析,从而保障设备故障诊断效果,并提升检修方法和检修周期的确定性以及有效性,形成预防类检修工作程序,增强预防检修工作计划效果。以车辆设备的使用周期、检修时间成本和运行能力等因素为基础,对其开展性能分析工作,科学规划检修频率、检修级别等事项,有序开展检修工作。

与此同时,严格遵循检修章程,解决设备故障问题,加强故障检修效果。例如,在车辆设备存在故障、无法运行的状态下,对其开展性能检修工作,使其具备正常运作能力。智能检修程序中,针对设备性能缺陷问题,给予了改善性检修方案,以此降低车辆故障发生概率,从根源上处理故障威胁,减少车辆发生惯性故障问题。

2 检修工作存在的问题

地铁车辆在实际开展检修工作时,针对其修程,采取均衡维修的形式,有助于提升车辆多种维修程序的协调性,降低地铁车辆运营成本。当列车处于停运状态时,对其开展均衡检修工作,完成时段与场地的划分,从而提高检修程序的均匀性。该检修工作适用于一般维修程序,不适于车辆运行、交通高峰时段,具有较大的维修规模。检修人员应该采取轮值管理形式,在各地铁站内采取驻站形式,实施维修工作,以此提升地铁车辆应用的有效性。地铁车辆主要由机械和电气2 个部分组成。1) 机械组成部分。其结构组成包括车辆设备、转向结构、车门和制动程序等。2) 电气组成部分。其结构组成应结合具体项目和专业完成制动程序、牵引控制等。应结合具体项目和专业完成检修方案设计。车辆在进行大型维修、架修等工作程序时,应该对车辆采取解体操作。在解体完成时,应该采取故障零件更换措施,有效地控制车辆检修周期。

在检修工作体系中,由于车辆运行能力、检修人员能力在一定程度上存在差异,同时地铁车辆控制装置以磨合状态为主,因此采取下车拆检形式,来加强故障消除效果。一般情况下,车辆各零部件在使用期间,以其设计应用的周期等因素,作为车辆检修的参考依据。与此同时,应结合车辆实际情况、检修记录等资料,完成检修周期规划。

3 优化检修技术策略

3.1 灰色局势决策

灰色局势检修技术在实际应用期间,完成了灰色系统思想的融合,并且对系统中白色信息的确定性,加强了系统数据完整性控制。该维修技术的应用,能够从定性/定量2 个视角出发完成车辆检修。因此,使用灰色系统理论,能够提升技术参数可分析性能,加强维修方案可行性,满足地铁车辆维修需求[2]。依据相关数据统计结果发现:灰色局势检修技术结合系统多个目标主体,完成应用设计。

3.2 逻辑判断图

逻辑判断图技术应用在地铁车辆检修体系中时,其表现形式与设计标准存在差异性。例如在地铁车辆运行期间,发生故障时,检修人员应系统性地检查设备运行状态,确定设备故障问题,采取针对性措施,完成故障消除,达成设备维修控制目标。在突发性环境中,针对地铁车辆较为严重性的故障问题,维修人员应采取应急/定期处理措施。针对故障问题严重性不大的设备,如果对地铁车辆稳定运行不会构成威胁,那么应该采取事后维修形式,保障地铁车辆运行稳定性。

3.3 综合技术应用

逻辑判断、灰色局势2 个维修技术相融合形成的检修机制,能够有效结合2 个检测技术的优点,借助逻辑判断获取最优维修方案,并且使用灰色局势检修技术来获取多个目标量化评级结果。结合式维修技术,形成了互补的维修方案,有助于提升地铁车辆检修的准确性,减少主观因素带来的不利影响,科学地减少检测偏差问题,提升地铁维修应用效能。

3.4 加强故障诊断技术应用

3.4.1 故障确定技术

在各类故障诊断程序中,以失效模式影响与诊断分析技术为代表,具有较高的应用效益。根据诊断目标、故障种类、故障危害性等因素,逐一开展检测。为了提升故障检测的有效性,将故障的技术流程为3 步:1) 锁定诊断目标。地铁车辆具有较高的运行系统性,其运行故障具有复杂性,检修人员无法在短时间内获取故障问题的各项信息。因此,在故障诊断期间,应首先确定故障位置。结合故障表现、车辆运行情况,确定故障对地铁车辆产生的影响,分析故障对地铁车辆形成的威胁级别。将分析确定的结果,作为故障诊断方案的参考资料。2) 确定故障属性。失效影响诊断技术的故障检测程序中,含有较为专业的故障诊断程序,检修人员应结合系统反馈结果,确定故障属性。例如故障频率设为P,当P>0.2 时,反馈故障属性为5 分;当P为0.1~0.2 时,反馈故障属性为4 分;当P为0.01~0.1 时,反馈故障属性为3分。3) 评价故障危害性。地铁车辆各类故障问题将会对车辆运行产生一定程度的影响,借助失效影响诊断技术能够有效确定故障危害等级。应该结合故障危害性,确定适用的检修技术,控制检修时间成本,提高地铁车辆系统运行的稳定性,高效地完成故障检修工作。

3.4.2 故障检修

3.4.2.1 技术应用

当地铁车辆处于运行状态时,如果发生故障问题,则应该由维修值班班组,及时确定故障问题成因,并且采取有效措施完成检修工作,提升控制故障的效果,科学减少经济损失。根据地铁车辆故障的表现,有效确定地铁车辆故障类型,选择合适的诊断技术,获取故障的精准位置,分析故障成因,提高检修方案规划的科学性。当故障问题出现子模块时,采取划分故障检修范围的形式,以各模块紧密关联为核心,使检修分配更科学,使检修更简单[3]。

3.4.2.2 确定检修方案

以地铁车辆运行的安全性为视角,完善故障检修方案,有效控制车辆故障的发生次数,加强检修维护作业有效性,提升各类隐患的排查效果,及时采取有效措施,保证车辆系统运行体系的稳定性。现阶段,部分城市实际运行的地铁车辆,完成了全效检修模式的启动工作,以原检修计划为基础,采取完善的措施,构建全效检修模式,如图1 所示。

在该基础上,设立模块监管小组,加强模块运行各项信息收集,结合回收信息,有效确定拆分模块检修方案,保 证地铁车辆运行的有序性。相比其他形式的检修方案,全效检修体系具有多重应用优势,例如检修灵活性强;各模块分别专人监管,具有检修的有效性;在小组成员相互协作的基础上,形成系统性的检修流程。全效检修方案的制定,能够提升地铁车辆故障消除效果,减少故障问题潜在的可能性,提升检修工作效能。

图1 全效检修作业流程图

3.5 全效检修流程应用情况分析

3.5.1 在全效检修应用期间,车辆利用率有所提升

某地铁运营单位,在实践运行全效检修管理制度1 年周期范围内,晚高峰列车次数由40 上升至47,能够保障早晚高峰期车次数量为46。车辆利用率情况表现见表2。

表2 某地铁站全效检修运行前后车辆使用率对比情况

从表2 中发现:2019 年9 月~2019 年12 月在运行全效检修工作后,相比2016 年同期,车辆使用率有所增长。2016年9 月~2019 年12 月的车辆使用率均值为91.65%,2019 年9 月~2019 年12 月的车辆使用率均值为94.55%,车辆使用率提升了2.9%。由此发现,全效检修工作体系能够有效提升地铁车辆使用效率。

3.5.2 有序降低车辆非窗口滞留时间

在反复优化验证过程中,现阶段已完成全效修程验证工作事项,达成在窗口期内目标修程目标,作业时间周期由原来2 d,增长至3 d。截至目前,地铁内部全修程能够在窗口时间范围内,完成修程任务。一部列车年度维修规划周期,原定为36 d,现优化调整至20 d。非窗口周期检修滞留时间,由原定14 d,现优化调整为3 d。每年非窗口周期检修滞留时间,原定为300 d,现优化为60 d。在未发生车辆停修故障问题期间,每日可完成运营的列车,由原定40 列,现优化调整为45 列。针对修程实施深度优化工作,以期提升高峰供车次数。由此发现,全效检修工作应用有效缓解了地铁车辆运行压力,同时加强了地铁运营成本控制效果。

3.5.3 减少了地铁列车故障问题

在某地铁单位实际应用全效检修12 个月的周期范围内,截至2020 年8 月,地铁车辆的质量趋于稳定,车辆故障问题有所减少。根据具体指标观察,在全效应用前期的月均正线车辆故障问题,2016 年全年列车故障有68 起,2019年列车故障问题下降至46 起;月均下线车辆故障问题,2016年全年范围列车故障次数为8,2019 年该项故障问题下降至3。由此发现,运行全效检修体系,能够科学获取列车故障问题,减少列车故障问题。

3.5.4 有效控制检修成本

经统计,某地铁站在运行全效检修机制时,相比原有计划预防检修程序,能够依据维修费用完成定额,有效控制检修成本。依据原有修制内容,列车全年范围内维修产生的成本费用,均价为16.64 万元。然而,全效检修体系中,针对维修材料、闸瓦等修车备用成本,每年维修材料成本价为12.99万元。由此可知,每列车年度检修成本可节省3.65 万元。如果某地铁单位有25 辆地铁车,年度将会节省25×3.65=91.25万元检修成本。

3.5.5 有效降低了检修台位成本

某地铁站实施全效检修工作后,每列车计划检修暂停周期原定为37 d,现减少至25 d,每年将会节省12 d×25 辆=300 d。全效检修工作实施后,列车检修暂停周期有所优化,年均节省300 d 暂停检修。即每年将会空余300 d 检修台位,有效降低了检修台位运行所消耗的成本。与此同时,原定检修作业项目,在运行全效检修体系后,其主要检修项目,能够在月修计划中完成,定修台位将会采取租借形式,供给维修单位使用。台位成本,每年节约超过60 万元,计算方式为:台面为1 782 m2。出租成本为每平方米1.2 元/d/,全年节省成本为1782×300 d×1.2=641520 元。

3.5.6 提高了员工的维修水平,减少了临时维修成本

在运行全效检修体系时,地铁单位成立了2 个检修班组,系统新开展了专业性培训工作,采取模块维修任务责任制的管理方式,提升检修人员单一项目检修的专业性。与此同时,设立了工长检修项目、检修工作轮岗机制等。由此说明,全效检修在实际运行期间,应该采取科学的人才管理方式,证检修工作的有序性,从而提升维修人员的专业技能水平。

4 优化检修工作的管理策略

4.1 加强人才建设

地铁稳定运行条件建立在专业性地铁检修人才建设工作基础上。为此,地铁单位,应该加强检修人才建设力度,分别从人才培养、专业人才引进2 个方面予以落实,提升检修团队工作的专业性。在人才建设期间,应配置技能考核、实操考试等项目,切实提高检修人员的工作能力。在人才引进期间,地铁管理人员应关注专业性的对应性、实操能力专业性,提高人才引进有效性,为地铁车辆检修工作提供人才保障[4]。

4.2 构建科学的检修流程

检修工作的宗旨为安全运营。由于地铁交通的特殊性,例如通风性不强、密闭性较强等因素,如果地铁车辆发生较为严重的故障问题,将会增加车辆安全事故人员的疏散难度,极易产生联锁故障现象。为此,地铁车辆运行的安全性,应予以高度重视,建设科学有效的检修流程,科学开展车辆故障监控工作,尽可能地提升交通高峰期的地铁供应车次工作效率。此外,加强地铁车辆零部件的质检工作,系统性地完成数据统计记录工作,提升地铁车辆安全运行效能,优化车辆检修产生的时间成本,保证地铁车辆处于安全运行状态,缓解城市路面交通压力。

4.3 一体化检修

在车辆运行稳定性获得保证的基础上,应结合地铁车辆的规格,加强故障预测分析,借鉴成熟的检修经验,有效增强地铁故障消除能力。与此同时,在经济条件允许的情况下,增加备用车辆建设,提升车辆故障问题检修频率,构建运行有序的一体化检修体系,有序落实车辆检修工作。针对车辆各项零部件性能,系统性地制定检修方案,以此提升检修工作的完善性。针对突发性车辆故障问题,配置检修应急方案,使检修程序具备应急性能力。

5 结语

综上所述,地铁检修工作具有系统性,不仅限于地铁车辆故障排除,还应结合地铁车辆的实际运行情况,制定合理有效的检修技术,从而完成紧急情况的科学处理工作,加强常规问题排除效果,最大限度地保障车辆运行安全,减少安全事故发生。与此同时,在建设检修作业体系期间,应加强优化检修流程,提升零部件库存与人工等成本消耗的控制效果,提高地铁公司的收益水平。

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