铁路货车状态修模式下寿命零部件管理问题探讨

李 朋，汪 珍，董华锋

(1.国能铁路装备有限责任公司 肃宁分公司，河北 沧州 062350； 2.中车长江车辆有限公司，湖北 武汉430212)

针对计划预防修检修模式定期检修存在的针对性弱、修时偏长、检修成本高、车辆运输效率低的情况，国能铁路装备有限责任公司根据所属铁路货车编组固定、定点装卸、定线运行、循环使用的特点，建立了“以零部件寿命预测和失效规律为支撑、以轨边设备精准监测为保障、以列车技术状态综合判别为依据、以重要件使用状态和关键件寿命跟踪管理开启修程”的铁路货车状态修理论体系，组织进行了状态修关键技术等相关课题研究和状态修检修模式的实践。

本文基于状态修对寿命零部件管理的措施和方法进行了探讨。在状态修模式下对货车零部件按寿命管理特点进行了重新分类，以列车运行里程为测算依据对修程进行了重新设置，施修时以固定编组的基本车列为检修单元，突出了批量更换和精准施修，零部件的管理形式和要求较当前有明显变化。

1 状态修零部件分类

基于状态修研究和零部件寿命管理特点，状态修铁路货车零部件分为全寿命零部件、使用寿命零部件和易损零部件三类[1]。全寿命零部件是指价值较高，寿命到期执行强制报废的关键零部件，如车钩、钩尾框、摇枕、侧架、各部位橡胶体等，对于该类零部件，寿命到期强制报废，但寿命期内出现问题可根据其状态在检修后继续使用，如出现较大缺陷无法修复或影响车辆运行安全，也可提前强制报废；使用寿命零部件是指有一定价值、可重复修复使用的重要零部件；易损零部件是指使用过程中容易损耗的、可简单修复或直接报废的一般零部件。状态修零部件分类见表1。

表1 状态修零部件分类表

2 状态修修程设置

2.1 修程设置原则及等级划分

分析全寿命零部件、使用寿命零部件和易损零部件的失效规律和轨边设备综合研判，测算全寿命零部件、使用寿命零部件、易损零部件的检修适宜里程[2]，以确定其检修时机和修程等级，将既有的以车辆固定运行时间作为定检检修周期的模式，改变为以指标零部件及系统综合分析评判结果为依据设置修程等级的模式。

状态修框架体系下修程设置为在线修和状态修两级修程。在线修针对运行列车发生影响运行安全的离散性故障进行处置；状态修划分为状态一修、状态二修、状态三修和状态四修等4个修理等级(分别简称Z1修、Z2修、Z3修和Z4修)，针对整列车对车辆闸瓦、轮对、钩缓、橡胶件等规律性故障进行修理，对轮对、摇枕、侧架的安全性能进行周期性探伤检测，同时为最大限度提高零部件的使用效率，对批量失效的零部件进行合理匹配[3]。状态修框架体系下各修程的检修范围见表2。

表2 状态修框架体系下各修程的检修范围

2.2 指标零部件的设定

指标零部件是指决定状态修修理等级、检修时机或检修适宜里程，用于列车健康状态诊断决策的关键零部件。以下为通过寿命零部件分析确定的指标零部件。

(1) Z1修：闸瓦。根据其失效规律研究得到的数据和轨边闸瓦实时测量数据确定。

(2) Z2修：车轮。根据轮对踏面失效规律、踏面磨耗研究得到的数据和C-TWDS轮对状态在线检测系统的轨边踏面磨耗实时测量数据确定。

(3) Z3修：钩舌、车钩、缓冲器、制动阀、橡胶件(心盘磨耗盘、轴箱橡胶垫、弹性旁承橡胶件)。根据零部件的制造及装车时间确定。

(4) Z4修：摇枕侧架。根据既有规程规定及实际检修数据积累情况确定。

3 状态修寿命零部件的管理

状态修模式下的寿命零部件包括全寿命零部件和使用寿命零部件，每辆车共计89种。鉴于寿命零部件数量多、范围大，为突出重点和便于现场控制管理，在状态修实施前期根据各寿命零部件的结构特点及检修要求，选取其中24种作为跟踪寿命零部件实行全寿命周期内信息的连续跟踪。

3.1 跟踪寿命零部件的信息构成

为便于寿命零部件的跟踪管理，对装车使用的跟踪寿命零部件建立唯一ID码，从生产、装车、检修到报废整个寿命期内对其相关数据进行跟踪记录，为跟踪寿命零部件的健康诊断、分析、判定提供数据支撑[4]。跟踪寿命零部件的信息构成如下：

(1) 身份信息。唯一ID码。

(2) 基本信息。名称、型号、规格、材质、制造日期、制造单位、装车时间、装车号及位数等。

(2) 规定信息。运用里程、质量保证期、大修期规定、检查限度、修理限度等。

(3) 检修管理信息。故障缺陷信息、检测试验数据、零部件装车使用信息等。

(4) 状态信息。寿命阈值数据、零部件故障缺陷与使用里程(或时间)的相关数据、安全限值和使用限度数据、权重分析数据和比例分析数据等分析诊断信息[5]。

3.2 跟踪寿命零部件的分类管理

将24种跟踪寿命零部件根据其特性分为两类进行管理：一类为标签跟踪寿命零部件，主要包括车体钢结构、摇枕、侧架、车轴、车轮、轴承、制动梁组成、交叉杆、斜楔、弹性旁承、承载鞍、闸调器、制动阀、空重车阀、钩体、钩舌、牵引杆、钩尾框、缓冲器等19种寿命零部件；另一类为非标签跟踪寿命零部件，仅跟踪零部件装车时间和到期拆卸报废时间，主要包括立柱磨耗板、斜面磨耗板、心盘磨耗盘、滑块磨耗套、轴箱橡胶垫等5种寿命零部件。

3.2.1 标签跟踪寿命零部件的管理

3.2.1.1标签跟踪寿命零部件信息初始化

状态修相关数据初始化是施行状态修的重要基础，标签跟踪寿命零部件在规定的需要卸下跟踪的最低修程时进行信息初始化，初始化内容包括零部件的基本信息和ID码。待检修零部件、待装车的备用旧件和采购新件均需进行信息初始化。

3.2.1.2标签跟踪寿命零部件生产过程中的跟踪管理

(1) 标签跟踪寿命零部件收入检修时需安装标签，通过下车车号、安装位数调取HCCBM系统既有车辆及零部件的基本信息及ID码，并写入标签。

(2) 检修过程中需要从父级零部件解体卸下时，调取HCCBM系统零部件的基本信息及ID码，绑定标签。

(3) 在零部件检修的各个工序，包括零部件的鉴定、检测(试验)、修理、检查和验收工序等，均需读取该标签信息，采集各工序的作业信息，录入、并上传到HCCBM系统，形成完整的电子化一车一档、一件一档。

(4) 标签跟踪寿命零部件检修过程中需要从子级零部件组装成父级零部件时，调取HCCBM系统零部件的基本信息及ID码进行组装，解绑子级零部件标签，进行父级零部件标签标识零部件组件。

(5) 零部件装车时需读取零部件标签获取其基本信息及ID编码，记录车号和位数，上传到HCCBM系统中，完成一车一档、一件一档的更新，同时解绑零部件标签。

3.2.1.3标签销号管理

对于下车时直接判定报废的零部件和检修过程中鉴定报废的零部件，在HCCBM系统中录入报废原因，并及时将HCCBM系统中零部件ID码销号。

3.2.2 非标签跟踪寿命零部件的管理

不采用标签跟踪的寿命追溯零部件换装时，记录车号和安装位数并上传到HCCBM系统中。

4 寿命零部件管理应注意的问题及改进措施

(1) 标签跟踪寿命零部件有19种，每辆车有70余个标签跟踪寿命零部件，需要在检修过程中进行一对一跟踪。施行状态修前期，寿命零部件初始化信息量非常大，可能出现录入信息不准确、不完整等现象，直接影响零部件失效规律的研究和零部件寿命阈值的决策判断。因此需要对状态修相关作业人员进行寿命零部件管理及信息录入流程的专项培训，录入过程中加强核查，确保零部件基本信息初始化、零部件检修过程中录入数据信息的准确性、完整性。初始化后发现零部件基本信息错误时，需及时按规定的管理流程进行修改。

(2) 目前状态修零部件的分类管理、指标零部件的设定等研究成果缺乏足够的运行考验，需要对状态修施修过程中各修理等级的HCCMB系统录入信息进行全面的跟踪统计，针对异常情况进行分析，及时进行优化、调整。

(3) 需注意零部件检修及转运过程中的标签转移、防护问题。在进行打砂、探伤等零部件作业时需卸下标签，标签重新安装时需保证标签信息与实物一致，转运过程中需对标签做好防护，避免标签丢失、损坏等现象。

(4) 标签跟踪寿命零部件的信息内容及管理方法与现行规定发生较大的变化，如信息系统的录入手段、标签类型的选择、数据信息范围、操作者行为习惯等，需对相关管理制度进行修订、完善或新增，对寿命零部件的分类、初始化、标签信息跟踪等管理内容和要求进行明确规定，保证寿命零部件在全寿命周期内信息的连续跟踪。

5 结束语

随着状态修模式的日益完善，可逐步扩大跟踪寿命零部件范围，以适应对车辆技术性能状态全面掌握，实现对列车、车辆、零部件技术状态数字化、智能化、信息化管理。零部件寿命阈值、零部件安全限值、零部件失效规律、零部件检查限度、零部件修理限度等研究，将为车辆零部件制造、检修提供更深入研究方向和途径：

(1) 深入揭示零部件在特定工况环境下的缺陷及退化演变过程，对状态修各修理等级、修理范围以及修理项点的优化提供方向和依据。

(2) 在修理范围和修理项点中，由于组合结构制约造成的个别零部件寿命不匹配而引发的部件、构件寿命不一致，由此引出检修质量控制过程中的“短板”，寿命零部件管理成为进一步研发高可靠性零部件的依据。

(3) 进一步对跟踪寿命零部件磨耗数据进行积累和研究，可以对影响检修成本因素较大的检修限度进行调整，使其满足安全性、适宜性、合理性要求。