基于运维平台的轨道设备维修计划自动化排程设计

2023-08-29吴海燕张吉云

设备管理与维修 2023年13期

吴海燕，左权，黄强，张吉云

（1.北京市轨道交通运营管理有限公司，北京 100076；2.安徽云轨信息科技有限公司，安徽马鞍山 243000）

1 轨道交通行业设备维修计划管理现状

轨道交通运行线路具有线路长、站点多、维修设备量大的特点，设备维修作为轨道交通运营的一项重要内容，其维修计划的精确编制及高效地执行，关系到轨道交通设备的正常运行。然而在轨道交通行业设备维修计划管理大多仍为人工编制维修计划，编制工作量大、效率低，编制质量受人为因素影响大，因计划不当导致一些检修重复、忽略等问题，而且纸质记录存在信息不充分，缺乏有效的设备维修数据和管理平台支撑，维修计划编制人员无法科学高效地展开工作。

在总结行业经验基础上，借鉴国际先进理念与技术，北京轨道交通燕房线在运营之初便建立了设备综合运维管理平台（以下简称“运维平台”），实现线路开通与信息化运行同步，解决了设备维修计划的合理预排和执行管理，确保设备维修工作高效、科学地开展，为设备管理提供基础保障。

2 设备维修计划自动化排程思路

为了实现设备维修计划的自动化排程，具体设计思路如下：

2.1 建立维修基础数据库

设备维修计划管理需要设备主数据、物资主数据、检修规程、工器具清单、安全作业事项、排班数据、岗位人员数据等各类基础数据的支撑，通过运维平台建立维修基础数据库，对设备维修基础数据进行收集、整理、存储和分析，实现维修基础数据的数字化管理，为维修计划自动排程提供数据支撑。

2.2 维修策略信息化

在维修过程中根据设备的运行时间、运行里程、使用频次/频率、运行状态、故障频次等情况设置不同的维修策略，通过运维平台将维修策略进行信息化处理，制定合理的计划排程方法，为不同类型的设备维修提供策略组合。

2.3 基于运维平台的计划预排管理

运维平台支持对维修计划的预排管理，包括年、月、周计划等，并采用冲突优化、计划平移等方法，实现所有设备维修计划的自动生成，从而提高设备维修计划的管理效率和准确性。

3 设备维修计划自动化排程设计与实现

基于设备维修计划自动化排程思路，对维修基础信息数据、维修策略信息化、计划预排管理等进行设计，具体实现方法如下：

3.1 维修基础信息数字化

对设备维修基础数据进行信息化处理，对设备主数据、物资主数据、检修规程、工器具清单、安全作业事项、岗位人员数据、排班数据等基础数据进行收集、整理，建立设备维修基础数据库。

（1）设备主数据：实现设备主数据的管理和查询，记录设备的基础信息，如编码、名称、位置、分类、系统、生产商、供应商、序列号等基本属性。

（2）物资主数据：实现物资主数据的管理和查询，包括物资编码、物资名称、物资分类、规格型号等基本信息。

（3）检修规程数据化：梳理设备检修标准化作业程序，对作业名称、作业项、作业内容、责任班组、责任岗位、标准耗时、物料消耗定额、作业资质、检查标准等信息进行数据化，以便实现检修规程的信息化管理。检修规程如图1 所示。

（4）工器具数据化：实现工器具清单的数据化管理，为检修资源的预测、预排提供数据支撑。工器具清单如图2 所示。

图2 工器具清单

（5）安全作业事项数据化：根据检修规程，对检修作业的安全事项进行梳理和数据化，确保检修作业安全可控。

（6）岗位人员数据化：对维修人员基本信息进行梳理，包括维修人员的姓名、性别、工龄、维修岗位等重要信息。

（7）排班数据化：设置现场执行层的班次、班组、排班规则，自动生成维修人员排班表，并支持从人员、班次、班组维度查看排班情况。

3.2 维修策略信息化

基于维修策略信息化，北京轨道交通燕房线制定了定期维修和状态维修两种主要的计划排程方法，可以有效避免过度修和欠修，降低维修成本和停机时间，提高设备使用寿命、运转效率和安全性。维修周期如图3 所示。

图3 维修周期

定期维修：定期维修是基于设备的维护周期制定维护计划，按照计划进行设备的检查、保养和维修。具体包含以下4 种定期维修方案：

（1）基于时间周期的定期维修。根据设备检修规程的要求，按照规定的时间周期对设备检修计划排程，生成日检、月检、年检等不同的周期性维修计划，对设备进行定期维护，确保设备始终处于最佳状态。

（2）基于运行里程、运行时间的定期维修。设备运行公里数、时长到达一定的阶段后，需要对设备进行检查和维护，以保障设备的安全和可靠性。具体根据设备检修规程中设置的里程数和运行时长要求，以及设备实际运行里程数、运行时长，自动进行设备检修计划的排程，形成相应的检修计划。

（3）基于设备使用频次/频率的定期维修。根据设备的使用频次/频率（例如：闸机），对不同使用频次/频率的设备设定不同的定期检查和维护策略，具体根据设备检修规程的要求，以及通过对设备实际的使用频次/频率的测量和监控，动态生成设备的维护检修计划，以保障设备的安全性和可靠性。

（4）基于轮循的定期维修：为了避免设备的频繁维修，最大程度地减少停机时间，系统支持生成轮循维修计划，将一组设备划分为若干组，每组设备在一定时间间隔后轮流进行维修。例如，设备组1 在第一周维修，设备组2 在第二周维修，以此类推，对设备组进行轮流检查。

（5）状态维修：基于设备的运行状态、故障频次的监测和分析，及时判断设备的健康状况和故障状况，有针对性地对设备进行必要的维修和保养，以避免机械故障的发生和提高设备的可靠性。如：设备故障频次达到规定的程度后，系统自动触发生成独立于定期维护计划之外的设备维护保养计划。

3.3 维修计划预排管理

根据基础数据、维修策略及维修计划排程方法，结合物资消耗定额，运维平台支持维修计划的自动化预排管理，并支持冲突优化和计划平移功能，有效避免由人工编制导致的维修疏漏或检修冲突等问题。年计划预排管理如图4 所示。

（1）维修计划管理：支持按照检修规程、维修策略自动生成年度检修计划预排，并根据计划预排，形成设备年度检修计划，按照审批通过的设备年度检修计划自动生成月度检修计划，并最终生成周计划，自动汇总到任务池，由班组指派或领取维修任务。

（2）冲突优化：支持两种情况的计划冲突检测。①同一时间设备多检的冲突问题，计划冲突检测时，如果发现某一设备的日检、月检、年检在同一天有重叠的情况，系统会触发多检优化程序，根据计划优先级，在保证维修内容无缺的前提下，自动进行维修计划的合并处理，维修人员按合并后的维修计划执行，避免设备多检问题造成的人力浪费和工作效率低下的情况；②同一时间多专业检修计划冲突问题，制定多专业检修计划的冲突检测规则，对冲突可能出现的时间段和资源进行预判和检测，方便计划人员及时调整检修计划。

（3）计划平移：对设备检修计划而言，由于种种原因，可能会出现计划推迟和调整的情况。计划平移方案是通过推迟或提前计划维修日期，使得设备维修计划具有可延展的特性，发挥横向和纵向优势，确保计划的可操作性。如：某次计划维修推迟，后期计划安排将会按照周期进行平移，以确保设备的每次维修都能够满足一定的周期间隔，从而使设备得到合理的维护。