動車組高級修檢修能力分析研究

高靜濤 宮 濤 歐陽鵬 秦傳鑫

(1．中國鐵路北京局集團有限公司,北京 100860；2．中國國家鐵路集團有限公司,北京 100844；3.中國鐵路設計集團有限公司,天津 300142)

截止到2019年底，我國高速鐵路營業里程達到3.5萬km，超過世界高速鐵路總里程的2/3；我國成為世界上高速鐵路里程最長、運輸密度最高、運營網絡最復雜的國家。為保證我國高鐵動車組正常運營，采用現行的計劃修和故障修相結合的模式，依照《鐵路動車組運行維護規程》：高速動車組依照其運行時間或行駛里程，將計劃檢修劃分為五個等級，其中一、二級檢修屬于運用檢修，三、四、五級修為高級檢修[1]。各級檢修修程的劃分與其運行里程數或行駛時間相對應。

動車段作為動車組高級修檢修的基地，是動車組安全、正點、高效運營的重要保證，是高速鐵路運輸設施布局的重要組成部分，其布局對于運輸生產有著重要的影響。“十一五”期間全路先期建設了北京、武漢、上海、廣州4個動車段，“十二五”期間根據規劃調整，增建了成都、西安、沈陽動車段。原規劃七個動車段承擔配屬1 950標準組(簡稱組，下同)動車組高級修檢修任務，截止到2019年底，全路動車組已達到 3 556.5組。隨著鐵路客運專線的快速發展，全路動車組配屬數量將快速增加，預計至2030年全路動車組將分別達到 5 541組，既有7個動車段檢修能力遠遠不能滿足日益增長的動車組檢修需求。

北京鐵路樞紐是華北地區最大的交通樞紐，京滬、京廣、京津城際、在建京沈等鐵路干線在此匯集；其優越的鐵路路網位置，決定了北京鐵路樞紐在華北和全國鐵路網中舉足輕重的地位。北京動車段區位優勢明顯，能承擔華北、東北及環渤海地區動車組高級修檢修任務，滿足“輻射周邊，服務全路”的原則。本文以最早建成的北京動車段為研究對象，對北京動車段的檢修能力不足進行了分析，并提出了擴能改造的建議。

1 北京動車段既有高級修檢修能力

首先通過分析北京動車段既有生產布局和檢修工藝，預計未來高修級動車組數量，分析得到高級修檢修固定設施和工藝存在問題，為提高和優化能力提供依據。

1.1 現有高級修檢修固定設施

北京動車段現有高級修檢修固定設施為：4線8列位三、四級檢修庫1座，3線6列位五級檢修庫1座，庫內均采用固定式和移動式兩種架車方式，在4線三、四級檢修庫與3線五級檢修庫之間預留高級修庫1座；三、四級檢修庫南側設有1線2列位動車組靜調庫 2座，可完成動車組高級修后的靜態調試作業；五級檢修庫北側設有轉向架檢修庫1座，轉向架檢修庫內由4個區域組成：轉向架、構架檢修區、輪對檢修區、轉向架附件檢修區、轉向架存儲及附件表面處理區等；三、四級、五級檢修庫西側設置有動車組車體油漆庫1處，油漆庫內設預處理臺位(打磨室)4個，噴烘漆臺位(噴烘漆房)6個。具體檢修規模為：高級修架車列位(8輛編組)14個，靜調列位4個。原設計規模三級修架車列位 4個，四、五級修架車列位10個；北京動車段實際生產中，利用三、四級修庫中設計的2條四級修線進行動車組的三級修作業，故實際生產規模為三級修架車列位8個，四、五級修架車列位6個。

北京動車段現具有CRH5A型動車組三、四級修和CRH2A、CRH2E、CRH380A、CRH380AL、CRH380B、CRH380BL型動車組三級修自主檢修資質，2010～2017年間北京動車段共完成各型動車組不同修程高級修共320余列(折合標準組460余組，含合作修)。按原鐵道部對北京動車段的總體要求，北京動車段按主修CRH3、CRH5型，兼容CRH2型動車組，年檢修能力按局配屬300標準組(8輛編組)設計，而截止到2019年底，北京局配屬各型動車組261列，折合 359組標準組，檢修設施規模及檢修能力對照表如表1所示。

表1 北京動車段既有檢修能力表(按主修車型測算)

1.2 現有高級修檢修能力分析原則

北京動車段原設計采用的動車組檢修周期和檢修時間是參考原鐵道部鐵運〔2007〕3號《鐵路動車組運用維修規程(暫行)》中有關規定,如表2所示。本文對高級修檢修能力的分析是根據以下4項影響生產的實際情況進行：

表2 原設計動車組檢修周期和檢修時間表[2]

(1)檢修周期和檢修時間確定原則。為確保鐵路實際運營需求，考慮動車組高級修實行春運期間不修車、暑運期間少修車原則，以及設備設施檢修停時，扣除約65 d，檢修作業時間按全年300 d計算；各檢修單元能力測算考慮不平衡系數(一年中的月最大能力與全年月平均能力的比值)取值為1.2。

(2)檢驗能力測算原則。鑒于原設計四、五級修工藝為采用定位修形式，部分工藝存在相互干擾，既有已完成的四級修工藝流水線為利用五級檢修庫南 線(Ⅲ-6)進行解編作業、后單車轉線至五級檢修庫中間線(Ⅲ-7)進行分解作業，在進行油漆作業后轉線至五級檢修庫北線(Ⅲ-8)進行組裝落成作業，四、五級修能力測算時考慮折減50%。

(3)檢修優先原則。測算能力各車型檢修修時是根據鐵總〔2014〕348號《關于加強動車組高級修工作的指導意見》確定，靜調能力測算按首先保證三級修能力，后富裕能力滿足四、五級修能力考慮。

(4)綜合檢修能力選取原則。綜合檢修能力為動車段根據架車、靜調、轉向架檢修能力綜合確定的高級修檢修能力，取三者中的最小值。

1.3 現有高級修檢修能力分析

依據以上原則，從最初設計年限到2018年，各級修列位規模，北京動車段既有架車能力：三級修56組/a，四級修60組/a(或五級修52組/a)；靜調能力：三級修56組/a，四級修19組/a(或五級修17組/a)；油漆能力：四、五級修均為52組/a；轉向架檢修間能力：186組/a(其中CRH3、CRH5型動車組93組/a)。如按設計各級修列位規模，受制于靜調能力，年檢修能力為：三級修56組/a，四級修19組/a(或五級修17組/a)。

按2018年實際生產情況，各級修列位規模，北京動車段既有架車能力：三級修112組/a，四級修36組/a(或五級修31組/a)；靜調能力：三級修83組/a(僅能滿足三級修)；油漆能力：四、五級修均為52組/a；轉向架檢修間能力：186組/a(其中CRH3、CRH5型動車組93組/a)。如按實際生產各級修列位規模，受制于靜調能力，年檢修能力為三級修83組/a。

論文還調研了北京動車段近幾年的實際檢修動車組數據。結果顯示，北京動車段近幾年完成動車組三級修任務在90組左右，略超過理論分析能力，主要有如下兩個原因：一是大部分三級修為CRH2型動車組，按現有規定修時較CRH3、CRH5型動車組短；二是動車段實際生產組織時，靜調個別工序時間采用局部兩班制。

截止2019年底，北京局配屬動車組359標準組，與原規劃北京動車段承擔配屬300組動車組高級修相比增多近60組，按既有動車組高級修檢修周期(年走行公里約60萬km)，預計每年產生的高級修任務量三、四、五級修分別為114組、57組、57組，共228組，其中CRH2型動車組三、四、五級修分別為62組、31組、31組，共124組，CRH3、5型動車組三、四、五級修分別為52組、26組、26組，共104組。

如統一各型動車組三、四、五級修定檢公里為120萬km、240萬km、480萬km，則既有配屬車每年產生的高級修任務量三、四、五級修分別為84組、42組、42組，共168組。

按統一各車型定檢公里，考慮實際生產檢修規模，對比北京動車段既有架車能力三級修112組/a，四級修57組/a(或五級修50組/a)，靜調能力83組/a(僅三級修)；既有架車能力滿足現狀配屬動車組車三級修、四級修(或五級修)需求，但靜調能力欠缺嚴重。

按北京動車段承擔北京局及承擔輻射范圍內(北京局、太原局、呼和局)配屬動車組高級修任務測算；預計2030年前后，北京動車段承擔的高級修檢修工作量如表3所示，可見對北京動車段動車組高級修檢修能力進行擴能勢在必行。

表3 北京動車段承擔配屬動車組預計檢修工作量表(按規劃配屬)

1.4 現有高級修檢修設備設施存在問題

除上述固定設施的缺口外，對檢修設備數據和工序、工藝進行分析，找到目前產能擴大存在的問題：

(1)靜調庫線與高級修庫線不匹配

根據當前北京動車段的生產能力，結合管理手段的調節，北京動車段既有架車能力為：三級修112組/a，四級修57組/a (或五級修50組/a)，而動車組靜調能力為83組/a，僅能滿足三級修檢修工作。既有靜調能力與其他檢修單元能力對比嚴重欠缺，亟待加強，在不擴充其它檢修設備設施的情況下，尚缺少 1條靜調線及相應配套設備設施。

(2)既有轉向架檢修庫內各工序不暢，轉向架檢修能力不足

既有轉向架檢修庫內由于工序不暢等原因，折算后每年僅能完成CRH3、CRH5型動車組93組。既有轉向架檢修庫內工序不暢體現如下：

①轉向架清洗工位設置不合理。目前2條構架檢修流水線各配置有1個轉向架清洗間、1個構架補洗間。此設計是按照轉向架預分解、轉向架清洗、轉向架二次分解、構架/輪對補洗的流程設計[3]，但隨著動車組高級修工作檢修經驗的積累，為避免轉向架清洗時軸端軸承、轉向架管路及各類傳感器進水發生故障，原中國鐵路總公司在修訂動車組高級檢修規程時取消了轉向架清洗工序，導致目前轉向架清洗間閑置。同時由于構架補洗間面積太小，作業人員在進行構架/輪對清洗過程中，產生的水汽、塵土、污水等影響了整個檢修庫內作業環境，導致作業區域內濕度、落塵量的相關指標要求無法得到保證，嚴重制約轉向架整體檢修質量提升。

②構架檢修流水線北線部分車型轉向架分解工序倒流。CRH380BL、CRH5A型動車組轉向架設計復雜，轉向架一系組成須在加壓條件下才能分解，但由于安裝在構架檢修流水線北線配備的一系加壓分解設備處于構架流轉檢修設備東端下方，設計預留作業高度不足；轉向架在加壓拆除一系垂向止檔后，無法實現輪對、構架分離，須返回轉向架分解工序進行分離，造成分解工序倒流，影響檢修進度。

③構架流轉檢修設備無法滿足生產需要。現有2條構架檢修流水線中，南線為2013年新建成投產，目前可基本滿足CRH5A、CRH380BL動車組檢修需要；北線為2009年投產使用，其中構架流水檢修設備，經過數次的改造，仍不能滿足檢修需要。主要存在以下問題：懸吊及移動方式單一，無法兼顧各種車型；預留作業空間不足，無法滿足檢修需要；設備應變能力差，嚴重影響檢修效率。

④構架檢修流水線北線部分車型轉向架一系組裝工序倒流。由于北線一系加壓組裝設備設置在構架流轉檢修設備西端下方，受前述預留作業高度不足、吊運小車無法橫移、雙梁橋式起重機無法配合作業等問題影響，在檢修CRH380BL、CRH5A型動車組轉向架時，無法滿足轉向架一系加壓組裝的工藝要求。目前實際作業中改在轉向架二系組裝位置進行一系組裝，組裝后倒回至一系加壓調整工序進行加壓調整，調整完畢后再次返回二系組裝臺位進行二系組裝作業，造成工序倒流，嚴重影響檢修效率。

⑤構架檢修緩存區域不足的問題。實際作業中，構架檢修修時較輪對及其它返廠部件檢修修時短，構架檢修完畢后需等待其它配件檢修返回后再進行組裝，同時生產中偶換配件供應遲緩影響轉向架組裝問題時有發生，故構架檢修完畢后必須安排緩存位置存放，但原轉向架庫設計中構架緩存位置不足，目前只能采用臨時占用2條構架流水檢修設備中間通道用于構架緩存。

(3)既有設備設施配置不能滿足檢修工藝需求

既有地坑式架車機受到架車點與現車尺寸的差異，無法滿足CRH380B簡統型動車組及標準動車組CR400AF、CR400BF的架車要求，既有移動式架車機雖能進行上述動車組架車，但是干擾節拍化生產作業，對檢修效率影響較大。另外，高級修檢修車間未配置單車調試、稱重及尺寸測量等固定臺位，四、五級修檢修過程中須將動車組編組后進行整車在靜調庫進行，不便于生產組織，同時降低靜調庫使用效率。

(4)既有配件倉儲能力嚴重不足

由于動車段檢修采用高價互換配件的管理模式，動車組各級修程配備的高價互換配件種類、數量繁多，同時檢修過程中也產生大量的周轉大配件(如變壓器、變流器、空調主機、空壓機、受電弓等)，部件(配件)倉儲需求較大。現動車段轉向架檢修間東側設材料庫1座，建筑面積約 5 000 m2；既有轉向架間北側設有配件庫1座，建筑面積約 4 000 m2，段內倉儲存放總面積約為 9 000 m2；除了利用段內既有倉儲設施外，還在物資供應段及二七機車廠租用廠房存放高價件，租用面積約 1 200 m2；此外動車段待入庫高價件129項(517件)，由于無存儲場地目前全部存儲在主機廠，此部分面積需求約 4 000 m2。

(5)雨天影響作業

移車臺至高級修庫及油漆庫間股道均為露天，雨天影響作業；同時移車臺基礎坑內雨季積水嚴重，影響設備使用。

(6)高級修班組及辦公面積不足

北京動車段現有三四五級修車間班組及辦公用房集中設于五級檢修庫邊跨(約 2 500 m2)和CRH2型轉向架檢修間端跨(約 1 000 m2)，目前已全部占用，非常擁擠。隨著高級修任務的不斷加大，北京動車段、一體化檢修單位等職工增多，現有班組及辦公用房將無法滿足生產需要。

2 北京動車段高級修檢修能力優化及管理現狀的建議

綜合以上分析，北京動車段動車組高級檢修能力已經處于瓶頸，其主要原因是：部分既有設備設施無法滿足生產需求、既有檢修線布局與檢修工藝不匹配、配件倉儲能力嚴重不足等。針對這些原因，本文從利用預留場地規劃增建廠房和設施、增建動車組配件倉儲設施等方面提出優化建議，以彌補配套基礎設施條件能力不足的短板。同時，對既有設備、設施的管理、維修和生產計劃制定等方面也提出了改進建議，以最大化發揮既有設備設施能力。

2.1 對于高級修檢修能力優化的建議

北京動車段既有高級修能力難以滿足既有及后續檢修需求，因此對北京動車段進行合理的擴建，補強北京動車段高級修能力顯得尤為必要。針對以上分析，并結合目前北京動車段占地規劃，給出如下建議：

(1)充分利用預留場地進行合理規劃，新建高級修庫、靜調庫，全面提升檢修能力：綜合考慮既有三、四級檢修庫和五級檢修庫架落車能力，以及既有2條靜調庫靜調能力，在三、四級檢修庫和五級檢修庫之間預留的60 m寬場地新建1線1列位三級修及1線1列位解編庫、4線8列位靜調庫、2線14臺位單車車體分解庫，并配備相應配套的設備設施；利用油漆庫南側既有單車緩存線位置新建5線10臺位單車調試、車下部件檢修庫；既有油漆庫向西延長，增設油漆10個油漆臺位(包含打磨臺位4個和噴烘漆臺位6個)；既有五級修檢修庫改造為車體組裝落成庫(含1線2列位車體編組線，部件組裝、車體落成及單車調試4線56臺位)。按照此方案實施，預計三級修架車能力可以擴大至150組、四級修120組或五級修60組，三級修靜調能力預計為270組，基本可以與架車能力相匹配。

(2)針對轉向架檢修檢修間存在工位設置不合理、檢修工序倒流等問題，對既有轉向架檢修庫的布局進行調整及合理的改造，能有效提升既有檢修能力。

(3)利用段內空閑場地建設大型部件及互換件倉儲設施，以提升整體部件及互換件存放能力[4]：利用段內靜調庫南側場地和段內東門位置新建倉儲存放設施及互換件倉庫，預計可增加約21 000 m2的部件倉儲能力。

(4)針對移車臺與庫間線路為露天，班組及辦公面積不足，以及因檢修任務增加，人員增加較多，配套宿舍、食堂用房不足等問題，完善配套相關設施，提升整體檢修能力。

2.2 對于當前基礎設施管理及檢修素質的建議

除對預留廠房、場地的擴建、增建，以及對既有配套設備設施功能改造等硬實力的建議外，還應在生產實際中注重以下軟實力的逐步提升。

(1)積極推進動車組部件的屬地化檢修[5]，通過學習，逐步提升職工自身素質，逐步形成自主化檢修能力，從而進一歩縮短部件檢修周轉時間，提高檢修效率。在擴能改造方案設計階段，對既有三、四級、五級檢修庫邊跨區域布局進行充分考慮和合理分割調整，對各小區域進行風、水、電、暖等配套設施的配備，待擴能改造完成后，積極引入配件檢修廠家，為配件檢修廠家的技術人員提供場地和配套設施，請其在段內完成動車組配件檢修。如此還可以讓段內職工現場學習，提高職工自身素質。

(2)制定科學合理的檢修計劃，提高計劃執行能力。各檢修車間的日計劃要進一歩詳細具體，精準到每個班次、每一工時，各班組作業的銜接要分工明確，利用好每一個檢修工時。通過動車組檢修全過程寫實，可以先行明確各工序先后順序及用時，然后制定計劃，對待修動車組進入架車庫后的每個工作節點均有明確規劃，同時對所有臺位、工位配備的人員和工具也加以明確；利用統籌方法，合理安排工序、調整工時，以達到銜接流暢，責任明確的目的。

(3)物流部門參與動車組月、周、日檢修計劃的制定[6、7]，按照檢修計劃足額、及時配料，根據動車組車體、轉向架檢修周期，以及各個部件的檢修周期不同特點，在動車組檢修前，按照必換件、偶換件明細預領列份的配件存放、保管在班組。在檢修作業中使用后，應及時按照使用明細補齊。

(4)在北京動車段高級修檢修作業中，相關工序的配套設備設施故障，會直接影響該工序作業的順利進行，進而影響整組動車組高級修檢修停時。所以，動車段還應在已經配備的設備、設施、工具、工裝的管理、維修、保養上下功夫，對已投入使用的和將要配備的設備、設施、工裝、工具精心使用、保養，并建立完善的管理、維修體系[8]，保持其性能穩定，尤其是對關鍵工序的關鍵設備精心維護保養，確保狀態良好。

3 結束語

結合近幾年動車組高級檢修發展及動車組配屬情況變化，按北京動車段主修車型為CRH3C型、CRH380A(L)/B(L)/CL型、“復興號”標準動車組為目標，本文對北京動車段當前動車組高級檢修配套廠房、設備、設施等方面的能力進行了深入分析，找出了動車組高級檢修能力無法釋放的制約因素。

按照本文提出的建議方案：新建2線2列位三級修解編庫、4線8列位靜調庫、2線14臺位車體分解庫、14臺位車體清洗檢修庫、接建10臺位油漆庫，既有轉向架檢修間及高級修庫適應性改造和相關配套設備設施的配備，預計北京動車段2021年前后可完成動車組三級修67組，四級修120組。隨著動車組高級修檢修技術和職工素質的提高，以及動車組修程修制的不斷優化，到2030年預計可完成動車組三級修84組，四級修170組。