城市轨道交通究研2010年
基于可靠性的南京地铁车辆维修模式的应用
陈城辉 徐永能 王海峻 傅晓莉
(南京理工大学车辆交通工程系,210094,南京M第一作者,硕士研究生)
摘 要 简要分析目前城市轨道交通所采用的车辆维修制度及修程存在的不足;结合南京地铁所确立的全效修模式特点及实施初期存在的问题,探讨并分析了在实施全效修过程中融合可靠性维修理念的适用性。结合南京地铁车辆维修实际,提出基于可靠性的全效修维修模式优化技术路线,在保障关键敏感设备安全可靠的基础上,实现维修规程优化重组、维修流程再造,以及维修资源配置的优化,以进一步提高维修效率和经济效益。
关键词 城市轨道交通;维修模式;全效修;可靠性中图分类号 U279:U231
AVehicleMaintenanceModeBaseonReliabilityinNanjingMetro
ChenChenhui,XuYongneng,WangHaijun,FuXiaoliAbstract Thelimitationofthemaintenancemodeadoptedinmosturbanrailtransportsatpresentisbrieflyanalyzed.Basedonthecharacteristicsofthetotalefficiencymainte-nancemodethatNanjingmetrocurrentlyimplementedandtheproblemsexistduringtheearlyphase,thispaperdiscus-sestheapplicabilityofthetotalefficiencymaintenancemodewhichcombinesthereliabilitymaintenancetheory,thenaccordingtotheactuality,proposesatechnologytooptimizethetotalefficiencymaintenancemodeonreliabil-ity,inordertoensurethereliabilityofthepivotalequipmentonthetrain,atthesametime,torealizetheoptimizationofthemaintenanceregulationsandtheworkingflow.Conse-quentlythemaintenanceefficiencyeconomybenefitwillbeimproved.
Keywords urbanrailtransit;maintenancemode;totalef-ficiencymaintenance;reliability
Firs-tauthor.saddress DepartmentofVehicleandTrans-portationEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,210094,Nanjing,China
的事后/故障维修0[1]。日常维修只能在列车退出运营后进行。由于设备故障规律呈多样性,设备使用
寿命也在逐渐延长,传统的定期计划维修难免造成某些部件维修过剩或维修不足,并且维修作业过程占用过多的运营时间,导致车辆利用率低、维修效益不高。因此,如何通过有效的维修决策来优化整合维修资源,对维修修程进行优化重组,在保障车辆系统安全可靠运营的基础上实现降低维修成本、减少检修停运时间,以提高投运率,是目前国内城市轨道交通车辆维护管理领域所急待研究的重要课题。本文针对南京地铁车辆全效修的维修现状所存在的问题,提出基于可靠性理念的全效修修程优化。
1 全效修概述
南京地铁以往的车辆维修模式同国内大多同行类似,均依照铁路的维修经验对车辆等设备进行定期的预防性维修,包括日检、双周检、三月检、定修及架修等。各个级别的维修作业内容繁杂,维修内容冗余程度较大。面对新形势下客流与日剧增的压力,南京地铁提出充分利用窗口时间进行维修的全效修维修模式以解决所面临的问题。
地铁运营窗口时间指的是完成早高峰运营任务下线回库直至晚高峰再次上线这段持续的时间。全效修指的是通过具体分析,将原本应在某固定时间停修的作业内容(双周检,三月检,定修等检维修内容)划分若干修程,充分利用车辆运营高峰回库的窗口时间,结合作业流程、工器具材料、人员组织管理等方面的优化组织,使得整个车辆系统达到4个方面的全效率。即¹提高车辆投运率,满足车辆服务水平;º提高维修资源配备效率,保障车辆维修质量;»提高维修人员工作效率,培养满意员工;¼提高维修经济效益,提升维修价值。
南京地铁车辆系统将原有维修作业内容进行整合后划分为12个不同的修程(Q1~Q12),对现有的20列车根据车体需要安排全年12个月的维修计
目前,国内城市轨道交通系统在轨道车辆维修上,大多沿用铁路的维修经验,采用按运营里程和运营时间进行预防性/计划维修0和列车发生故障#84#
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技术资料
时的维修不仅会造成维修浪费,也可能导致破坏性的维修后果。而在全效修规程重组中,若仍按照以往的修程周期安排,则全效修同样存在计划性维修不足和维修周期不合理等问题。
划,即每月安排Q1至Q12中的1个修程。对某一列车的全效修修程分布如图1所示。
3 全效修的可靠性优化技术
3.1 以可靠性为中心的维修理论及分析步骤
以可靠性为中心的维修(ReliabilityCenteredMaintenance,简为RCM)是用于确定设备在其运行
注:1个窗口时间设定为1d。
环境下维修需求的方法
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,其核心思想是通过对设
图1 某列车全效修修程分布示意图
备进行功能与故障分析,明确设备各故障的后果,用规范化的逻辑决断方法,确定各故障的预防性维修对策。RCM强调通过优化设备的使用、维修等环节,以最低的费用实现设备的最高期望性能。即:提高设备可靠性和使用效率,降低维修成本。因此,RCM分析所得到的维修计划具有很强的针对性,避免了/多检测、修、多保养、多多益善0和/故障后再维修0,使维修工作更具科学性和经济性。
经典RCM过程需要对分析对象依次回答7个问题,即:
1)现行环境下设备的功能及性能标准如何?2)什么情况下设备无法实现功能?3)引起各功能故障的原因是什么?4)故障发生时会出现什么情况?5)什么情况下各故障至关重要?6)做什么工作才能预防各故障?7)找不到适当的预防性工作应如何?
围绕上述问题,在实施RCM优化分析时,基本的分析流程可按图2所示的7步作业法。
2 现状分析
全效修开展的关键在于如何整合原有的修程并合理地划分到12个能在运营窗口时间内分阶段完成的小修程。理想的修程不仅能满足时间窗口的要求,而且修程内容能满足设备的实际维修需要,使得车体设备技术状态保持在良好水平;而合理的维修组织又将降低维修成本,提高维修效率。然而,目前将原有维修规程汇总划分为12个小修程后存在以下三个方面的问题:
1)修程内容未更新,覆盖面不足。原有修程维修级别复杂,期望用全面覆盖的检维修方法达到预防维修的效果。实际上所谓的全面覆盖不可避免地导致维修作业的重复,使维修丧失针对性;而冗余的作业内容不仅加大了维修工作量,增加了维修成本,也可能对设备造成维修破坏等不必要的后果。因此,全效修在规程划分时需要对现有规程进行筛选更新,以满足设备实际的维修需要。
2)维修策略、维修技术手段未更新。原有修程对设备采取定期更换、定期养护和定期报废的维修策略,其维修手段单一,对地铁车辆复杂庞大的设备维护已不能满足实际需要。对于需要引入状态检测的设备仍按照原有修程的维修策略和维修手段进行全效修作业,不仅将导致维修过剩,同时维修技术手段也没能根据实际维修需要更新,维修技能水平得不到提高,因而影响了维修效率。
3)维修周期不合理。计划性维修按照维修重要性分为不同的维修级别[4],如双周检、三月检、定修(年修)等,而这些维修周期的拟定主要是依据大铁路的维修经验或者是供货商的技术说明书。为了统一定期维修,不得不调整这些维修周期,加上不适
图2 实施RCM的7步作业法
从图2可知,这些步骤构成了一个反复迭代的
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过程,且这一系列步骤均是基于风险分析和有明显职责对象和需求而形成的。3.2 全效修的RCM适用性分析
全效修的维修模式能否合理应用,关键在于全效修的维修规程是否满足实际维修需要,并且其维修组织能否在保障车辆运营安全可靠的同时,降低维修成本、提升维修价值。从以上现状分析可知,目前南京地铁全效修在维修规程、修程组织及维修成本等方面仍存在较大的可优化空间,且单凭主观的规程拆分重组不仅达不到全方位提高效率的维修目标,也无法很好地保障车辆的安全可靠运营,亟需借助一定的理论方法更新现有的维修规程、更新优化维修策略、优化调整维修周期,以提高地铁车辆设备可靠性、降低维修成本。
/安全、高效、经济0是地铁运营管理的基本目标。车辆维修同样要体现安全、经济、高效的原则。RCM就是通过一系列的手段回答了/为什么修0、/修什么0、/如何修0、/何时修0等问题,全面覆盖车辆维修的整个过程,并且在回答各问题时始终以车辆安全可靠为中心,保证维修可靠性,并且通过分析结果进行选择性维修,避免维修浪费,从而降低维修成本。因此,通过RCM分析,可以对全效修的现有修程进行科学的规程更新,形成规范的维修决策体系,更新维修策略,调整最佳的维修周期,以满足设备实际维修需要。
基于RCM的全效修规程优化主要体现在以下4个方面:
1)通过地铁车辆设备关键性评估矩阵对设备关键程度进行排序,使管理人员能有效区分设备的重要程度,并掌握车辆关键设备的分布状态,指导维修侧重点任务分配,使得全效修工作能持续关注设备状态。
2)仅对关键程度较高的设备引入RCM分析,提高分析效率。通过关键设备的功能分析、故障分析及后果分析,促使维修人员进一步明确故障机理及相应的补偿措施,提高维修技能水平和维修效率。
3)通过RCM一系列分析方法,筛选危害性较大的故障模式,借助规范化逻辑决断方法对维修策略进行优选,并结合分析对象数据收集处理把握故障规律,进一步明确分析对象的最佳维修周期。
4)明确车辆实际维修需求,避免过度维修或维修不足,对于系统稳定、关键程度不高或故障风险较低的设备除正常保养外,可适当减少维修工作量、降#86#低维修成本,保证全效修修程在列车运营窗口时间内完成。
3.3 全效修RCM推行的技术路线
基于以上RCM的7步作业步骤,设计全效修
维修模式RCM优化技术路线,并引入闭环反馈技术以持续优化全效修维修模式。其推行的技术路线如图3所示。
1)认识问题与准备阶段。明确全效修现状及RCM基本理论,初步确定全效修RCM修程的优化目标,梳理车辆系统设备树
[6]
;根据所筛选的设备关
键性指标构建设备树关键性判断矩阵,依照关键程度排序选择分析对象;同时,组建RCM技术小组及相关保障制度。
2)RCM分析与决策阶段。对所选择关键分析对象进行功能分析,把握关键故障及其维修措施,通过数据收集处理明确其故障特征及维修周期;同时,利用规范化逻辑决断优选维修策略并与现行文件进行比对分析。
3)专家评审与验证阶段。组织内外部专家对RCM分析成果进行汇总评审并进行修缮,初步确定维修工作任务并拟定跟踪验证计划进行定期跟踪,及时对反馈情况进行分析调整。
4)持续优化与规范阶段。根据分析所得的维修规程及维修周期,调整现有全效修修程中对应的维修组织,分析并调整全效修流程实现流程再造,并在维修资源供应及制度保障上进行规范化,保证分析成果得到落实。
4 成果与结论
南京地铁通过对车辆系统RCM分析,剔除不增值的冗余维修环节,更新维修作业内容。以检修中心车门为例,根据RCM分析成果,适当地修改车门定位销规程,减少不必要的检修作业内容,不仅使维修更具有针对性,也节约了维修工时消耗,预计每年可节约维修费用2万元,同时修程更新也为全效修顺利实施做好准备。另外,通过对重点故障模式影响及危害性分析(FailureModeEffectsandCriticalityAnalysis简为FMECA),突出维修关键点,变更维修策略。如增加了对车顶电气受电弓的检修力度,提高设备的可靠性,取得了初步成效。因此,基于RCM手段来优化维修规程策略对全效修的高效实施具有重要的意义。
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图3 全效修RCM优化设计技术路线
综上,RCM分析技术在南京地铁车辆维修上已逐步推广应用;同时也注意到,南京地铁全效修维修模式的全效率实施,是以车辆运行可靠性以及维修经济性为前提,也依赖于全效修维修规程。在全效修维修规程优化中引入RCM可靠性维修理念,将在保障列车技术可靠的前提下,实现维修成本与维修效果的最佳平衡,以进一步提升全效修维修价值。另外,基于RCM可靠性的修程优化技术路线同样适用于其他行业的设备维修管理优化,对实现维修可靠性、经济性的维修大纲优化具有指导意义。
参考文献
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社,1995.
(收稿日期:2009-06-25)
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