地铁车辆检修模式及检修技术研究

钟勇杰

深圳市地铁集团有限公司 广东深圳 518000

随着现代轨道交通技术的进步以及社会可持续发展的要求，尤其是轨道交通在能源和生态保护上的优势使得轨道交通成为解决大城市交通日益恶化的重要手段。但是，地铁车辆是复杂的机电一体化产品，购置和维修成本非常高，约占整个轨道交通建造成本的10%、维修成本的40%，因此，建立合理的车辆维修模式，对确保车辆安全运行、降低运营成本有十分重要的意义。随着地铁车辆复杂程度的不断提高和维修工程理论的发展，形成了许多新的维修理论和观念，其中基于“以可靠性为中心”（Reliability Centered Maintenance，简称RCM）的维修理论已逐步在发达国家得到推广，并形成了有效的维修模式。

1 精益生产理论

“精益生产”（Lean Production）的首次提出是在《改变世界的机器》一书中，尔后，精益生产理念在包括汽车、纺织、化工、机械制造、铁路等多个行业中均有出现，精益生产的核心问题是避免浪费。这里所指的浪费，包括不创造价值的所有活动以及虽然创造了价值，但消耗的资源不是绝对最少的也是浪费。根据这个定义，企业生产中常见的浪费包括材料、人工、管理、库存、生产废品、动作浪费等等。精益生产的特点是从生产组织、产品研发、物料供应、用户和企业管理等方面进行合理分配。精益生产以实现人员责、权、利统一的方法，主张推行以小组化工作模式，严格控制直接生产人员与管辅人员的比例，尽可能使每个员工对生产的增值发挥最大作用；控制和减小库存为手段，对外与供货商建立长期合作机制，双方共同为实现准时供应而努力，对内各工序、车间严格按序进行，控制材料的使用和采购；以“零缺陷”为生产目标，在企业管理和企业生产过程中追求品质，将“零缺陷”作为企业生产的最高目标[1]。

2 地铁车辆检修模式及检修技术

2.1 检修计划

①检修调度管理根据车辆检修计划确定人力资源、检修设备、材料等的使用计划。在检修过程中，根据检修的具体情况还可以对以上生产要素进行合理的调整，以保证检修计划的实施。②检修工单管理，系统可以自动生成电子化的检修工单，检修人员借助手持智能终端在现场进行各项检修作业，并按照作业规程进行质检验收。作业过程自动形成记录，并上传至管理系统，形成数据闭环。③检修质量控制，主要包括检修技术管理规程、每道工序的具体作业方法和验收方法等。④检修成本控制，系统自动生成各检修工序标准人工定额、材料定额，检修实际用量应标准定额保持一致。⑤检修安全保障，手持式智能终端可实现现场作业过程中的安全管控，系统会根据当前的工作状态，对车辆段库区各个接触轨停送电、安全措施到位情况以及检修平台的关联互锁，保证检修前接触网停电。⑥检修档案管理，检修完成后系统会自动生成维修档案，成为历史数据，并为维修管理系统的未来的优化升级做准备。

2.2 全面分析故障

对故障进行全面的分析和处理是提高车辆检修水平的关键步骤。当整体运行系统出现故障或者设备出现问题时，相关技术主体除了要对其及时处理和分析之外，还要更加深入地挖掘出现故障的缘由，这样才能制定有针对性和侧重性的治理办法和维修方案。同样，对于部分设备运行的故障，若没有造成严重的后果可以在后续进行必要的维护。若设备的失灵已经带来较为严重的后果，就要对相关的机械进行全面的治理，并且在日常监督工作中也要进行规律性的分析和研究，防止发生类似的情况。同时，对于设备故障所能产生的后果大致可以从故障的显性与隐性、故障的波及范围、故障的危害程度、现有的处理技术等方面进行分析，也要划分相应的等级。通过“浴盆曲线”可知，失效率随使用时间变化分为三个阶段：早期失效期、偶然失效区和耗损失效区（图1）。偶然失效区是运营比较稳定的阶段，这个阶段故障率最低。早期失效期和耗损失效区属于不稳定阶段，故障率升高，可以通过整改和维修加以控制，降低故障率。在车辆运营过程中，可结合此规律以及实际故障发生情况，作为确定检修模式的一个重要依据[2]。

2.3 由车辆当量公里数确定车辆检修周期

①提速内燃车辆检修周期将延长。客运车辆与货运车辆相比，牵引负荷率较低，而运行速度较高，按当量公里数计算，进入相同修程的客运车辆实际走行公里数将高于货运车辆。而提速车辆速度远远高于其他车辆，按当量公里数计算，进入规定修程需要较多的实际走行公里数。②货运重载车辆检修周期将缩短。在困难区段运行的车辆，由于重载车辆负荷率较高，按当量公里数计算，进入相同修程的车辆实际走行公里数将减少。为了提高车辆运用的可靠性和安全性，要缩短维修周期。③高坡牵引区段车辆检修周期将缩短。由于高坡区段车辆牵引负荷率大，运行速度低，按照当量公里数计算，比现行检修周期将缩短。

2.4 检修工艺的标准化设计

在目前地铁检修制度下，检修作业人员在进行日检及均衡修部分目视检查作业时，随意性很强，员工在作业中的检查方法、检修线路不尽相同，而且容易发生漏检、重检现象，同时由于车辆检修作业的特殊性，发生漏检后不容易被察觉，留下安全隐患。通过对日常检修工艺作业情况进行分析，编制标准化工艺流程图，分别对检修作业顺序、作业工器具、工艺路线、作业人数、作业工时等进行统一规范，配合标准化的过程质量控制文件，可以有效提升检修质量和作业效率，减少互检、专检[3]。

2.5 确立车辆检修方式

实行“以可靠性为中心”的维修机制，要按照专业化、集约化、程序化的要求，采取换件修、集中修、状态修和均衡修相结合的检修方式。①对于故障模式为磨损型的机件，如活塞环、气缸套、轴承等，以及很难检查判断其技术状况的机件，如曲轴、机体等重要零部件，要通过换件修方式，在大修厂或大修中心进行全面的解体、更换，修复所有不符合技术标准和检修要求的零部件，恢复车辆的基本技术状态和性能。②对主要的易损配件要进行集中修理。整合既有较为分散的检修能力，配置先进的检修、检测工具，建立专业化检修基地，提高配件检修质量和可靠性。③对主要功能部件以及影响安全和主要发生偶然故障的重要零部件及系统进行状态修，例如对影响牵引电机性能的振动参数进行检测，来判断牵引电机工作状况；对润滑油进行光谱及铁谱分析来判断空气压缩机摩擦副及运动零件的偶然故障；利用电气检测装置对车辆电气系统进行快速测量及诊断。除此之外还应充分利用“维修窗”进行维修，“维修窗”是利用高、平峰之间部分电客车停运时间进行检修作业的一种维修方式，它通过合理安排检修内容来缩短地铁车辆的修时、实现地铁列车运用的最大化[4]。

3 结语

通过以上分析可以看出，结合“精益生产”理念，开展地铁车辆“精益检修”研究及实践，可以有效提高地铁车辆周转率，提升作业品质，降低检修人力成本和物料成本。同传统的检修模式相比，“精益检修”的核心思想是在保证车辆运行可靠性的前提下，以最小的资源消耗，达到最高的检修质量和检修效率，这为地铁车辆检修模式的创新发展提供了新的研究思路和方向。

图2 地铁电客车“维修窗”示意图