呂鐘慧 郝潔
摘 要:文章對(duì)影響軌道交通車輛全壽命周期費(fèi)用的因素進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、節(jié)能化設(shè)計(jì)、自重與載客量、修程修制是影響全壽命周期費(fèi)用的關(guān)鍵要素,針對(duì)關(guān)鍵要素提出一系列可有效降低軌道交通車輛全壽命周期成本的措施,為軌道交通車輛技術(shù)管理與采購(gòu)提供參考。
關(guān)鍵詞:軌道交通車輛;全壽命周期;費(fèi)用
引言
隨著我國(guó)軌道交通事業(yè)的不斷發(fā)展,車輛零部件等設(shè)計(jì)成本管理理念的引用已是勢(shì)在必行。在城市軌道交通車輛招標(biāo)中,針對(duì)性地引入基于全壽命周期成本的分析方法具有重大的指導(dǎo)意義和現(xiàn)實(shí)意義。該方法能夠引導(dǎo)車輛制造商在投標(biāo)階段更加注重方案優(yōu)化和工藝改進(jìn),力求實(shí)現(xiàn)車輛在全壽命周期內(nèi)的成本最小化,同樣也為采購(gòu)單位節(jié)約了大量資金并提升了運(yùn)營(yíng)管理質(zhì)量。
1 城市軌道交通車輛成本分析
1.1 招標(biāo)方案設(shè)計(jì)
在傳統(tǒng)的城市軌道交通車輛招標(biāo)模式中,采購(gòu)單位只與車輛制造商簽訂供貨合同,即只采購(gòu)車輛設(shè)備。在運(yùn)營(yíng)期的車輛日常維護(hù)保養(yǎng)方面,采購(gòu)單位通常采取自主維修模式。在車輛深度保養(yǎng)方面,由于運(yùn)營(yíng)單位專業(yè)維護(hù)設(shè)備和維保人員專業(yè)技術(shù)水平的限制,車輛架修和大修則需要依托車輛生產(chǎn)廠商進(jìn)行。在這種招標(biāo)模式下,建設(shè)采購(gòu)與運(yùn)營(yíng)需求互相割裂,無法形成協(xié)同效應(yīng)。
若采用基于全壽命周期成本分析的招標(biāo)方式,則可將車輛設(shè)備與運(yùn)營(yíng)管理作為項(xiàng)目整體進(jìn)行統(tǒng)一招標(biāo)。這樣做的優(yōu)點(diǎn)主要有:(1)可以促使車輛承包商通過輕量化設(shè)計(jì)、空調(diào)及照明節(jié)能優(yōu)化等方面進(jìn)一步挖掘潛力降低能耗,為運(yùn)營(yíng)單位節(jié)約能耗費(fèi)用。(2)促使車輛制造商提高車輛可維護(hù)性,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低故障率,延長(zhǎng)部件壽命,逐步從“計(jì)劃修” 過度至“狀態(tài)修”[1]。(3)引入互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建設(shè)完善智能化運(yùn)維系統(tǒng), 利用人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代技術(shù),減少人工成本,提升維保力量。因此,在城市軌道交通車輛整體招標(biāo)采購(gòu)中合理引入全壽命周期成本管理思想,有助于充分發(fā)揮車輛制造商維修維護(hù)的專業(yè)性優(yōu)勢(shì),大幅降低運(yùn)營(yíng)單位的維護(hù)成本。
1.2 車輛維護(hù)維修費(fèi)
在軌道交通運(yùn)營(yíng)階段,車輛維護(hù)維修一般分為預(yù)防性維護(hù)和故障維修兩種。GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)車輛檢修修程和檢修周期進(jìn)行了規(guī)定,全壽命周期內(nèi)共需實(shí)施2次廠修、3次架修,18 次定修。車輛維護(hù)維修費(fèi)用主要由人工時(shí)費(fèi)、物料費(fèi)及配套設(shè)備設(shè)施費(fèi)用組成。配套設(shè)備設(shè)施在軌道交通線路開通運(yùn)營(yíng)前或廠架修開展前配設(shè)到位,其主要為一次性投入,后期還有一定的維護(hù)費(fèi)用,相比購(gòu)置費(fèi)用較低,因此影響車輛維護(hù)維修費(fèi)用的主要因素為人工時(shí)費(fèi)和物料費(fèi)。維修人員數(shù)量與薪酬待遇水平、技能狀態(tài)、修程修制等直接影響人工時(shí)費(fèi),修程修制、物料標(biāo)準(zhǔn)化與采購(gòu)等直接影響物料費(fèi)[2]。
1.3 車輛牽引能耗費(fèi)
軌道交通車輛采用電力牽引,主要消耗電能,其費(fèi)用與車輛牽引重量(車輛自重和載客重量之和)和線路狀態(tài)有關(guān)。軌道交通線路建成后, 其線路長(zhǎng)度、站間距、坡度、曲線等技術(shù)參數(shù)已確定不能再作調(diào)整,因此影響牽引能耗的主要因素為牽引重量。牽引能耗分為有效能耗和非有效能耗,有效能耗為運(yùn)營(yíng)載客消耗的能耗,非有效能耗為車輛本身自重消耗的能耗(即空載運(yùn)行時(shí)消耗的能耗)。從降低車輛牽引能耗的角度出發(fā),在線路規(guī)劃階段線路走向與站點(diǎn)布置應(yīng)結(jié)合城市規(guī)劃,盡可能兼顧客流實(shí)際與預(yù)測(cè),車輛設(shè)計(jì)制造階段積極采用新技術(shù)、新材料實(shí)施輕量化,線路建成運(yùn)營(yíng)后盡可能做好客流引導(dǎo)及公交接駁吸引客流,同時(shí)科學(xué)預(yù)測(cè)實(shí)時(shí)客流,合理安排運(yùn)行圖,以有效利用運(yùn)力等都是有效措施。
1.4 車輛退役報(bào)廢費(fèi)
車輛退役報(bào)廢一般要按照綠色環(huán)保的原則進(jìn)行報(bào)廢及回收利用,理論上會(huì)產(chǎn)生一定的拆卸和運(yùn)輸?shù)娜斯べM(fèi)及機(jī)械臺(tái)班費(fèi)。但由于車輛報(bào)廢可按廢舊鋼材進(jìn)行回收處理,同時(shí)雖車輛報(bào)廢但部分零部件還具有一定殘值可繼續(xù)使用,因此對(duì)軌道交通運(yùn)營(yíng)單位而言,車輛退役報(bào)廢不會(huì)發(fā)生費(fèi)用而是會(huì)產(chǎn)生收益[3]。
2 城市軌道交通車輛造價(jià)管理與成本控制
2.1 關(guān)注生產(chǎn)材料的替換性
生產(chǎn)材料的替換性是指在產(chǎn)品的實(shí)際運(yùn)用過程中使用造價(jià)更低的生產(chǎn)零件就可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)用途,從而降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。比如說企業(yè)要生產(chǎn)一批新型的地鐵車輛,而在設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定緊固件的螺絲釘規(guī)格是需使用 10 枚H10 型號(hào)的,但是從當(dāng)時(shí)的實(shí)際用途來看,只需要 8 枚螺釘就能達(dá)到相同的目標(biāo)效果。另外按照以前產(chǎn)品的設(shè)計(jì)慣例,一般使用 H8 型號(hào)的螺釘比較多,所以此時(shí)就需要考察兩種型號(hào)的螺釘零件是否可以實(shí)現(xiàn)替換。雖然兩種生產(chǎn)零件的單價(jià)也許相差不多,但是一旦投入市場(chǎng)大量生產(chǎn)后便會(huì)發(fā)現(xiàn),選用價(jià)格相對(duì)較低的那個(gè)零部件會(huì)節(jié)省出大量的生產(chǎn)成本。所以產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員在材料的運(yùn)用上要充分考慮成本要素以及實(shí)際用處,以實(shí)現(xiàn)成本效益最優(yōu)化。
2.2 重視產(chǎn)品的升級(jí)改造
任何產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造都不可能一次性的確保萬無一失。產(chǎn)品的第一輪設(shè)計(jì)研發(fā)階段是最復(fù)雜、最繁瑣也是最困難的階段,因此在第一次的設(shè)計(jì)研發(fā)中存在一些問題也是很正常的。所以對(duì)于軌道車輛來說,在后續(xù)的生產(chǎn)研發(fā)中增加車輛的改裝版或升級(jí)版,進(jìn)而減少后續(xù)產(chǎn)品成本的增加。另外青藏高原的列車項(xiàng)目也會(huì)組建專門的技術(shù)組,從事后續(xù)項(xiàng)目的技術(shù)研發(fā)升級(jí),以便更加適應(yīng)高寒的地理環(huán)境,降低成本。
2.3 對(duì)于國(guó)產(chǎn)化車輛的車身進(jìn)行改造
采用輕質(zhì)量材質(zhì)作為車身,可以降低采購(gòu)價(jià)格而且節(jié)約能源消耗的成本,不易損壞且不易生銹。對(duì)于性價(jià)比的考慮,采購(gòu)國(guó)產(chǎn)化車輛是最優(yōu)的選擇,鋁合金車身使列車在運(yùn)行過程中更加的輕便,承載能力更高。近幾年在列車的開發(fā)研究與利用技術(shù)方面有突飛猛進(jìn)的進(jìn)展,輕軌和高鐵的運(yùn)用很大程度上縮短了人們出行所用的時(shí)間,讓廣大市民感受到科技的發(fā)達(dá)。伴隨經(jīng)濟(jì)全球化,很多列車都是在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過本國(guó)的技術(shù)加工合成新材料的列車再進(jìn)行運(yùn)營(yíng)。
2.4 對(duì)于列車的路線提前規(guī)劃
在列車入站前的一段時(shí)間內(nèi)對(duì)列車進(jìn)行適時(shí)減速,某些列車采用反饋制動(dòng)方式,在列車制動(dòng)時(shí),將列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為列車照明或者通信系統(tǒng)的能量,這樣會(huì)節(jié)約列車消耗的總能量[4]。
2.5 列車的運(yùn)營(yíng)設(shè)置
列車空載和滿載時(shí)能源消耗量相差很大,但是收益卻不盡相同,因此在節(jié)假日期間應(yīng)當(dāng)多增加上線運(yùn)營(yíng)列車以適應(yīng)廣大市民的需求,同時(shí)在大中城市的早晚高峰期間,地鐵列車也應(yīng)適當(dāng)增加。車輛的滿載能夠降低牽引率,從而導(dǎo)致能源的用量減少,列車的適當(dāng)排序?qū)τ谲囕v全壽命周期的延長(zhǎng)具有重要的作用,車輛壽命周期增加意味著對(duì)于交通運(yùn)輸服務(wù)的時(shí)間增長(zhǎng),城市交通運(yùn)行系統(tǒng)可以從中得到的利益收獲越大。
3 結(jié)束語
對(duì)成本控制的理解是一個(gè)企業(yè)能否長(zhǎng)期生存的關(guān)鍵所在。成本控制是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,貫穿產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。而研發(fā)階段則是整個(gè)控制過程的起點(diǎn),也是關(guān)鍵。只有充分了解經(jīng)營(yíng)環(huán)境,細(xì)分市場(chǎng),做好新產(chǎn)品上市前的準(zhǔn)備工作,才能長(zhǎng)久的贏得市場(chǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1] 劉志亮,潘登,左明健,李興林.軌道車輛故障診斷研究進(jìn)展[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2019,52,140-152.
[2] 陳喆.模塊化設(shè)計(jì)與全生命周期成本管理關(guān)系分析[J].科技與企業(yè),2019, 298,44+46.
[3] 蔣俊杰,談飛.城市軌道交通車輛全壽命周期成本分析[J].土木工程與管理學(xué)報(bào),2019,(06):91-95+109.
[4]王占營(yíng).路面全壽命周期成本分析[J].河南科技,2019,(17):86-87.