铁路机车设备检修管理信息化系统的研究

张乐 杨强 陈亚兰 张铭科

摘   要：随着国家轨道交通事业的迅速发展，铁路维修业务不断增多，铁路物资积累日趋丰富，鉴于自身发展的需求，文章提出在检修流程、任务派发、人员管理、物资使用、维修管理、物品存放、安全监测、循环利用等环节，都需要采用更加现代化的管理模式。通过对机车设备检修流程信息化的实现，进行检修产品全生命周期的管理，以及检修产品故障原因的总结和分析，提高检修管理和实施的效率，最终形成一个安全、稳定、高效、协同的精细化管理模式。

关键词：铁路机车;设备检修;信息化;设计

铁路机车企业现行数据管理模式部分采用人工手填表单为主、Office软件为辅的记录方式，存在输入复杂、数据繁杂、信息滞后、分类无序、保存不便、“信息孤岛”等问题，无法高效地进行数据挖掘，更无法系统反映各个环节的管理信息和物资信息的联系。吴华稳等[1]提出在评价铁路统计信息系统指标权重时，应在层次分析法的框架下对传统的评分数据进行聚类分析并剔除差異最大的评分，在此基础上计算得出的评价指标的权重可以提高评价结果的可靠性和准确性。孔垂云等[2]对铁路客车统计系统的原始数据采集、加工、处理、审核流程进行了梳理，并对系统产生的经济效益进行分析。王鹏[3]在分析关键指标影响因素的基础上，构建机车运用效率评价指标体系，并运用灰色多层次综合评价模型对机车运用效率情况进行综合评价。检修设备故障没有进行合理的规整，缺乏行之有效的信息化管理工具进行设备故障原因的采集、收取和分析，无法对设备检修种类进行数据化和分类化支持[4-9]。通过机车设备检修流程信息化系统的实现，检修产品全生命周期的管理，以及检修产品故障原因的总结和分析，提高检修管理和实施的效率，最终形成一个安全、稳定、高效、协同的精细化管理模式。

1    信息化系统的要求

将车间检修管理与资产管理高度集成化，通过通用数据流的完全呈现反应实时的生产物流状况，真正打造一个可溯源、可追踪、可视化的维修管理信息化系统。系统应满足以下几个要求：

（1）易用性。系统具有良好的操作界面和详细的帮助信息，系统参数的维护与管理可通过操作界面完成。现场操作界面全面兼容触摸屏，大量采用单手可操作的按钮、勾选、智能菜单联动等，让车间技术人员和现场人员进行简单、快速的输入操作。出差或售后人员可通过手机进行快捷操作。物件的输入表达方式多样，比如利用二维码、条形码、RFID等方式录入备品备件信息。

（2）安全性。系统提供良好的安全策略，按照用户对象的不同接口进行认证、验证及授权等来实现业务层面的分级控制和安全保障，提供可动态配置的权限分配、安全保护与过滤机制等来实现用户级的安全保障服务器，网络采用物理安全控制和内网访问，确保客户的信息安全。

（3）实时性。系统采用高效的数据缓存技术和缓存设计，节省数据访问时间，提升用户使用体验，同时确保了数据实时处理的准确性。

（4）创新性。系统采用先进成熟的相关技术和被广泛应用的标准，将界面由简单的表格式操作界面提升为可视化流程化的界面，进行状态的实时显示;并且采用了类似4S店工单进度的显示方式，实时显示现场工况和问题警报。

（5）可拓展性。本系统充分考虑平台后续扩展要求，形成良好的横向和纵向扩展能力，后续可以通过增加主机或提高主机的性能提高整个系统的处理能力，以及负载均衡能力。也可利用软件进行灵活性、可伸缩性调整，保证功能模块符合新业务拓展需要。

（6）智能性（逐步实现）。系统针对工单分解和自动派单，可以从SAP捕获“检修计划文件（无纸化办公）”开始，自动分解为检修流程，可以将维修小组计划排班，备件预备，测试工位等信息通知相关部门，现场工位进度推送机制。

2    信息化系统的设计

铁路机车检修信息系统采用B/S架构，用户可以用任意电脑通过浏览器的方式登录系统。系统从功能上划分8大模块，包括综合管理模块、业务流程模块、物资管理模块、数据整理模块、计划管理模块、技术支持模块、数据分析模块、数据查询模块，如图1所示。对生产检修流程化管理，对资产全生命周期管理与跟踪，对维修（内部、外部）质量控制管理，对售后服务多点实时管理。再结合绩效考核、数据统计与分析来帮助企业达到 “质量维修、量值维修、智能化维修”的目标，同时降低企业成本，提升整体效率。

3    信息化系统的实现

3.1  综合管理模块

综合管理模块主要分为人员数据管理和微信数据管理;人员数据包含人员的账户信息、账户的权限分配以及该账户所操作流程的工时统计;微信数据管理为可通过微信访问后台的账号管理，只有被系统授权的账号才可从移动APP端入口访问系统。

3.2  业务流程模块

业务流程模块主要分为检修业务、配件管理、备件管理、人员调度、返修流程、售后流程等;检修流程涵盖目前维修业务的C4，C5工作，对应不同的车型以及相应不同的维修工序，并对委外修部分也进行流程跟踪;配件管理中包括配件的采购、领用、出入库以及调拨，全周期跟踪配件的轨迹;备件管理用于对日常工作中备用物料的使用、调拨、管理;人员调度流程用于进行日常工作中人员的分配、调度;返修流程为出场检测未合格的车辆，重新退回问题工序的过程，用于管理生产的合格率及故障统计;售后流程为在外工作人员对出厂后的维修车辆进行售后服务的过程。业务流程统一赋码如图2所示，配件全生命周期管理流程如图3所示。

3.3  物资管理模块

物资管理主要分为物资库存及相关BOM列表的管理;物资数据的管理主要包含物资的库存数量、使用数量、采购数量等信息，同时，对物资时间的从属关系、BOM列表进行数据管理。

3.4  流程数据整理模块

流程数据整理模块旨在整理業务流程中的相关输出报表，方便用户对流程信息的查询管理。模块涵盖检修流程、配件管理、备件管理、返修流程、物资生命周期、维修车辆跟踪等;流程数据记录涵盖检修、配件、备件、返修等流程，流程的相关操作、数据以及时间等信息均会由系统客观记录;物资生命周期的管理主要通过系统追踪物资从采购、领用、安装、维修、报废等全周期记录，呈现物资的使用及质量情况等相关信息;维修车组跟踪管理主要通过维修出厂车辆的跟踪，记录车辆的售后维修情况。

3.5  计划管理模块

计划管理模块分为检修计划、生产计划、培训计划。检修计划为相关人员根据检修通知进行发起计划，计划涉及车组、维修时间段以及维修内容;生产计划是根据检修计划制定相关的生产作业安排，涉及人员、对应维修单元以及维修时间等;培训计划为管理人员发起培训通知，制定培训事件、时间，以及参与人员，相关人员即可收到培训通知。

3.6  技术支持模块

技术支持模块分为故障整理模块、技术文档模块、解决案例模块等;故障整理模块用于收集日常工作中的故障情况，并编译出故障代码，方便日常工作中故障的判断;技术文档模块用于管理相关技术资料，用户可在日常工作中方便快速地查阅技术资料，处理技术问题;解决案例模块用于上传故障处理的解决结果，共享故障的解决思路。

3.7  数据分析模块

数据分析模块旨在通过对业务数据的系统整理分析，建立数据模型，为系统使用者提供完善的数据参考，根据用户的需求定制个性化的数据分析。故障原因分布：系统通过收集整理业务出现的故障数据，建立故障分析数据表，为使用者提供详细的图形化数据分布图。更精确地了解故障情况、成本分析：系统通过收集业务的工作工时、员工的工作饱和度、业务的饱和度等信息，为用户提供多角度的成本统计分析。

3.8  数据查询模块

数据查询模块为用户定制化模块，可预设查询条件，定向输出输出报表;提供多条件、多角度的数据查询功能。如图4—10所示。

4     结语

传统检修系统工作模式效率不高，资产管控能力弱，数据统计偏差大，全面监管难以执行，数据价值难以体现，绩效考核不够科学。围绕铁路机车设备检修为核心，对车辆检修过程中涉及的“人、财、物”进行管理与控制，以形成车辆检修数据中心，可以解决信息分散、孤岛数据的问题。同时建立车辆检修分析数据模型，配合各类车辆检测仪器设备的标准形成检测结果。根据各类车辆检修质量的结果形成车辆检修质量分析报告，以做到对整个车辆检修、人员、物资使用的整个过程、结果电子化管理与检修过程数据的跟踪。

[参考文献]

[1]吴华稳，王富章，陈志荣.铁路信息系统指标权重评价研究[J].铁道运输与经济，2013（2）：46-51.

[2]孔垂云，刘清芳.基于原始数据处理的铁路客车统计系统[J].中国铁路，2015（12）：18-21.

[3]王鹏.机车运用效率的灰色多层次综合评价研究[J].铁道运输与经济，2016（2）：6-11.

[4]赵健.城市轨道交通车站机电设备委外维护信息化管理系统的组成与实施效果评价[J].城市轨道交通研究，2017（6）：152-156.

[5]李中浩，朱东飞，邢智明.以信息化助推城市轨道交通快速发展的思考[J].城市轨道交通研究，2017（5）：2-6.

[6]董晓婷.统一通信在城市轨道交通信息化中的应用研究[J].城市轨道交通研究，2016（1）：79-84.

[7]张立.信息化技术在地铁运营安全控制体系中的应用[J].城市轨道交通研究，2013（9）：132-134.

[8]林莉，葛继平，朱明灿.整合资源计划环境下推进信息化与轨道交通装备制造业融合的体制机制创新[J].城市轨道交通研究，2012（6）：12-15.

[9]严兰.城市轨道交通网络化阶段面临的综合交通智能一体化的挑战[J].城市轨道交通研究，2013（10）：15-17.

Research on railway locomotive equipment maintenance management information system

Zhang Le1， Yang Qiang1， Cheng Yalan1， Zhang Mingke2

（1.Jiangsu Key Construction Laboratory of IoT Application Technology， Wuxi Taihu University， Wuxi 214064， China;

2.Wuxi Metro Group Co.， Ltd.， Operation Branch， Wuxi 210000， China）

Abstract：With the rapid development of national rail transportation， the railway maintenance business is increasing， and the accumulation of railway materials is becoming more and more abundant. In view of the needs of its own development， this paper need to adopt a more modern management model for maintenance process， task dispatch， personnel management， material use， maintenance management， goods storage， safety monitoring， recycling and other links. Through the realization of the information system of the locomotive maintenance process， the management of the whole life cycle of the maintenance products and the summary and analysis of the reasons for the maintenance of the products， the efficiency of the maintenance management and implementation is improved， and a safe， stable， efficient and synergistic management model is finally formed.

Key words：railway locomotive; electrical equipment; informatization; design