上海14號線封浜車輛段架大修工藝設計分析

王珊珊 上海市隧道工程軌道交通設計研究院

軌道交通車輛架大修在網絡中統籌規劃、集中設置，以提高架大修設備設施的利用率，減少網絡架大修車輛段的設置數量，節省用地和投資。車輛架大修部件眾多，工藝流程復雜，檢修任務與設計能力是否匹配直接影響車間的生產效率，工藝布局是檢修庫的設計重點。本文通過對上海14號線封浜車輛段架大修工藝設計的剖析，提出檢修任務量、設計工位的計算思路和工藝布局建議。

1 概述

14號線是一條重要的市區級線路，也是繼1、2號線之后又一條A型車8節編組的大運量線路，西起嘉定封浜站，東達浦東桂橋路站，線路全長約38.5 km，在線路西端設置封浜車輛段，其功能定位為網絡架大修共享車輛基地。

車輛架大修規劃控制規模通常以承擔網絡資源共享線路的遠期配屬列車數進行控制，庫房布置考慮架大修規模擴建余地，以適應網絡發展的需要。封浜車輛段需承擔14號線、18號線車輛的架、大修任務，同時考慮網絡架大修能力預留，結合遠期線網規劃考慮為網絡25號線預留共享條件。

2 架大修設計能力

根據地鐵車輛檢修制度，結合14號線行車交路、全日開行對數、旅行速度，計算得全線配屬車和檢修計算規模（見表1）。

由表2可見，14號線遠期車輛架大修檢修規模共1.37列位。根據18號線二期工程設計資料，其遠期架大修檢修規模1.92列位，25號線根據線網規劃的線路長度估算約1.05列位，詳見表3。綜上，封浜車輛段架大修設計規模確定為5列位。

14、18、25號線車輛年檢修任務量理論值見表3，由計算結果分析，14號線8A編組車輛架、大修檢修量各為5.79列，考慮車輛檢修不均衡性，設計能力取整為6列；同樣，18、25號線6A編組車輛架、大修檢修量確定為各14列，詳見表4。

表1 14號線車輛配屬表

表2 14號線車輛檢修規模（計算）

表3 14、18、25號線架大修計算規模

表4 封浜車輛段架大修設計能力

3 架大修工位設計計算

車輛架大修檢修工位通常由清洗、檢修、試驗、待修件成品件存放等組成。各系統部件檢修工位設計應核算以下三個方面的能力。

（1）滿足1列車某部件的檢修時間根據設計前提，對于1列車需保證整車架/大修庫停時間在19天/34天，扣除分解、組裝時間各3天，部件檢修的架/大修時間應控制在13天/28天，如圖1所示。因靜調和動調分別在靜調庫、試車線上進行，可不算在整車庫停時間內。

圖1 列車架大修時間分配示意圖

（2）滿足5列位架大修年檢修任務量的檢修時間

5列位架大修庫的年檢修工作量是架、大修各20列車，即對于各部件檢修間的設計能力，應滿足251個工作日內，完成架、大修各20列車的部件檢修。

（3）滿足5列位架大修部件存放的要求

據表4，同時有5列車在架大修庫檢修，各部件檢修間存放場地應滿足5列車的部件存放。

以車體檢修為例，架大修主要是針對車體外部、客室和司機室內部、折篷、貫通道，以檢查更換為主，而油漆、立柱扶手、地板布的更換多采用委外修，但需要提供檢修場地。結合上述三個方面，對車體檢修工位和油漆工位設計分析如下。

（1）車體檢修工位設計

車體架大修采用定位作業，除去油漆工藝，車體基本放置在車體工位上固定作業。對于車體架修，除油漆修補之外，通常1列車車體維修耗時8天，油漆修補5天，可保證1列車的架修控制在13天之內；對于車體大修，除車體油漆時間、地板布、立柱扶手翻新通常委外修之外，1列車的車體維修耗時15天，同時進行委外作業，控制在15天以內，總體可以保證1列車大修控制在28天之內。

因此，根據架大修規模對應設置車體工位即可，2列位8編組和3列位6編組的架大修庫對應設置34個車體檢修工位，另需考慮1個車體稱重工位。

（2）車體油漆工位設計

圖2 油漆庫流水作業工時

架修作業，每列車油漆修補時間根據損壞面不同有所變化，根據現場經驗，通常1列車需要5~6天；大修作業，全面油漆采用流水作業，每輛車預處理（打磨）、噴漆、烘干各1天，共3天。噴漆和烘干通常設置于同一工位，因此對油漆庫設置，噴漆烘干工位是規模控制點。若配置預處理1工位、噴漆烘干線1工位，則根據圖2所示（圖中①②③④代表假設的車輛編碼），列車油漆天數等于3+（N-1）×2個工作日，N為車輛數。

①對于一列6編組列車，架修油漆修補需要5天；大修油漆作業需要3+（6-1）×2=13天；對于一列8編組列車，架修油漆修需要6天；大修油漆作業需要3+（8-1）×2=17天?？梢娷圀w油漆均控制在1列車架大修的部件檢修時間內。

②對于3列位6A檢修，按表4的規模，1年完成14列車的大修及14列車的架修，14列車的架修油漆修補：每列車需要5天，14列車需要70天；14列車的大修油漆：3+（14×6-1）×2=169天；對于2列位8A檢修，1年完成6列車的大修及6列車的架修，6列車的架修油漆修補：每列車需要6天，6列車需要36天；6列車的大修油漆：3+（6×8-1）×2=97天。

綜上，車體油漆生產作業共需要約372個工作日，結合一年251個工作日，此項工位設計不足，因此增加瓶頸噴漆烘干線1工位（則噴漆烘干可以同時2工位，等效于噴漆烘干時間可以減半，在1天內完成），經核算，可以滿足5列位架大修庫的油漆生產要求。

在工位設計計算中，出現工位瓶頸時，還可通過以下兩種方式解決：①增加周轉件，即部件互換修，需增加周轉件投入量；②增加班制，即延長工作時間，需增加檢修人員數量。由于增加周轉件和班制與管理方式有關，存在實施不確定性，建議設計以增加工位數解決瓶頸。

（3）部件存放

車體檢修基本在車體工位上進行，檢修間僅配置車體部件所需的備件堆放場地。據現場生產經驗，車窗更換率在20%左右，設計20 m2存放區；由于需拆卸座椅下方設備，因此座椅需要拆卸臨時堆放，貫通道、折篷視情況更換，綜合設計座椅、貫通道、折篷等部件的臨時存放區90 m2，立柱扶手臨時存放區25 m2；其余如地板布，可存在大件存放區。

4 架大修工藝布局設計

綜合檢修庫的設計能力、作業工序、庫存能力等因素，封浜車輛段將車輛的定、臨修設施與架、大修設施集中設置于聯合檢修庫內，可避免設備的重復設置，便于生產聯系和管理，同時使總平面布置規整，且可減少段內線路和占地范圍，各生產區布置詳見圖3。

圖3 封浜車輛段檢修庫工藝布局示意圖

架大修庫按列車整體入庫的檢修方式設計，設解體組裝線2條，并配置固定式架車機組。解體組裝線與車體檢修區、油漆庫之間設置移車臺，用于車體轉線作業?；拒囕v在解體線上架車，轉向架與車體分離后通過轉盤至檢修區，經深度分解后分送輪對檢修區及部件檢修區一（如電機、空壓機、制動系統等）。移車臺將單元車體送至車體檢修工位，空調及車內設備（車窗、座椅、風道、地板等）拆卸后，運送至相鄰布置的部件檢修區二。架大修總體工藝布局合理，作業流程互不干擾，工位設計滿足檢修任務量需求，有利于架大修生產作業的順利進行。

5 結論與建議

（1）隨著城市軌道交通網絡化建設運營的發展，科學合理的架大修工藝布局對車輛段的建設尤為重要。本文限于篇幅，無法展開論述各系統的架大修工位設計方案，僅嘗試從車體架大修工位設計計算入手，思考檢修規模與設計工位之間的關系，探索檢修車間規模的合理匹配。

（2）本文設計工位核算時工時計算以流水作業為前提，而與之相對的依次作業是待一個部件全部完成后再進行下一個部件的檢修，工時拖得較長。據調研，目前由于人員限制和檢修規模較小，部分部件檢修采用依次作業方式，若到達遠期檢修規模，建議采用流水作業，以發揮場地和各工位的最大檢修能力。

（3）由于上海軌道交通檢修策略的不斷發展探索，架大修檢修需求也在變化，設計應充分考慮本車輛段各部件檢修的實際需求，增加或減少相應的檢修工位和設施設備。