機(jī)車車輛的可靠性、維修性及維修信息管理分析

尤昕宇

摘 要：機(jī)車車輛的可靠性對(duì)車輛安全性能具有直接影響，以可靠性為中心的維修也是保證車輛性能的重要途徑。為了更好地提高車輛的使用性能與安全性能，要對(duì)其可靠性和使用性能進(jìn)行定期檢測(cè)，及時(shí)做好維修管理。文章介紹了機(jī)車車輛可靠性與維修性的評(píng)價(jià)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方法等，并針對(duì)機(jī)車車輛維修信息管理進(jìn)行了重點(diǎn)分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)車車輛;可靠性;維修管理;信息分析

中圖分類號(hào)：U270 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2021）05-017-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.008

1 機(jī)車車輛的可靠性

根據(jù)《可靠性、維修性術(shù)語》（GB/T 3187—1994）的規(guī)定，可靠性是產(chǎn)品的能力，以可靠性為中心的維修理論是以傳統(tǒng)的計(jì)劃預(yù)防性維修理論為基礎(chǔ)。在維修實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)，并不是維修越頻繁、維修范圍越大就可以減少故障，車輛機(jī)械設(shè)備的可靠性取決于設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)，后期的維修僅僅是鞏固其可靠性的一個(gè)途徑[1]。

可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)包括四個(gè)方面：一是平均故障間隔時(shí)間（MTBF），指能夠反映車輛內(nèi)在質(zhì)量的兩個(gè)相鄰發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障的平均工作時(shí)間，或車輛在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)行的里程，反映了機(jī)車車輛的固有質(zhì)量。二是大修間隔期，機(jī)車車輛在一定時(shí)期需要進(jìn)行大修，相鄰的兩次大修之間存在一個(gè)運(yùn)行里程或運(yùn)行時(shí)間。當(dāng)前，車輛是按照運(yùn)行里程和時(shí)間計(jì)算的，其壽命涵蓋了整個(gè)生命周期和整個(gè)持續(xù)時(shí)間。前者指在一定條件下，從給定時(shí)間到車輛的失效概率（失效率）已經(jīng)達(dá)到了不可接受的程度，或者產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到了不可修復(fù)的狀態(tài)的時(shí)間間隔。后者指從車輛開始使用到報(bào)廢銷毀所需要的時(shí)間，或者運(yùn)行總里程。三是檢修率，檢修率也稱車輛缺陷率，是反映車輛情況的一個(gè)重要指標(biāo)參數(shù)。四是平均修車時(shí)間，指車輛在使用時(shí)限內(nèi)總的修車時(shí)間和修車次數(shù)的比例。

2 機(jī)車車輛的維修性

根據(jù)《可靠性、維修性術(shù)語》（GB/T 3187—1994）的規(guī)定，維修性被定義為在特定條件下使用的產(chǎn)品，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按照推薦的程序和方法，維護(hù)或恢復(fù)實(shí)現(xiàn)某些功能的能力。

維修性可以從定量和定性兩個(gè)方面評(píng)價(jià)。定量指標(biāo)由于質(zhì)量特性受到保證條件的約束，包括檢修時(shí)間參數(shù)、檢修人小時(shí)費(fèi)率參數(shù)等，根據(jù)我國機(jī)車車輛檢修的現(xiàn)狀，簡(jiǎn)單實(shí)用，有時(shí)間指標(biāo)的機(jī)車車輛耐久性通常用檢修時(shí)間之和除以檢修次數(shù)來表示。為了滿足維修要求，進(jìn)行了一系列的工程設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)和測(cè)試任務(wù)。技術(shù)維修是提高維修效率、降低維修成本的重要手段[2]。

3 機(jī)車車輛維修理論

一是可靠性工程與維修性工程。現(xiàn)代車輛的維修理論是以保證車輛的可靠性為前提的，以可靠性和可靠性指標(biāo)作為設(shè)備維修的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)特征，在產(chǎn)品開發(fā)階段就考慮了產(chǎn)品的可持續(xù)性。

二是以可靠性為中心的維修理論。在維修實(shí)踐中，不是維修越頻繁、維修范圍越大，就可以減少故障。相反，頻繁的拆裝會(huì)導(dǎo)致更多故障。技術(shù)設(shè)備的可靠性是通過設(shè)計(jì)和生產(chǎn)確定的[1]。

三是技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的有關(guān)理論。近代以來，對(duì)機(jī)械設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)進(jìn)行了研究，并產(chǎn)生了專門的分析方法，比如技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)法、設(shè)備報(bào)廢的經(jīng)濟(jì)限度、設(shè)備更新時(shí)的經(jīng)濟(jì)壽命、成本效益分析方法等。尤其是設(shè)備全壽命周期成本分析，對(duì)技術(shù)裝備設(shè)計(jì)制造的成本效益分析和交易，以及設(shè)備采購的決策、使用和維護(hù)策略，都具有重要意義。

四是維修組織管理。維修組織管理是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)管理理論對(duì)車輛進(jìn)行檢修的一種管理方式，目的是尋找最經(jīng)濟(jì)、最有效的維修方式，提高車輛的維修水平，縮短維修時(shí)間，保證經(jīng)濟(jì)效益。

五是維修工程技術(shù)方面。為了改變當(dāng)前我國車輛檢測(cè)維修現(xiàn)狀，推進(jìn)新型檢修體制，要加強(qiáng)維修理論的研究，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上逐步完善機(jī)車車輛維修工作，誤差分析理論、維修理論等基礎(chǔ)性研究都可以作為維修的基礎(chǔ)。

4 維修信息管理

以可靠性為中心的維修（RCM）是解決機(jī)車車輛檢修問題的重要途徑，是我國機(jī)車車輛檢修的核心。在科學(xué)分析和評(píng)估的基礎(chǔ)上，實(shí)施適用、有效、經(jīng)濟(jì)的維修工作，避免刀段式的大拆大卸。因此，機(jī)車車輛檢修信息的建立和運(yùn)行，可以為檢修提供實(shí)時(shí)、完善的依據(jù)，使之更加科學(xué)合理。

在高速重載鐵路的發(fā)展過程中，機(jī)車車輛的發(fā)展代表著鐵路信息化、智能化、集成化的發(fā)展趨勢(shì)。建立一套完整的智能化管理信息系統(tǒng)，有助于促進(jìn)鐵路養(yǎng)護(hù)管理的現(xiàn)代化發(fā)展，提高鐵路的運(yùn)輸能力，提高車輛的生產(chǎn)、使用和維修質(zhì)量。

5 鐵路機(jī)車維修制度

由于鐵路的運(yùn)行條件和功能不同，檢修制度也不同。常見的維修制度一般有三種：

一是預(yù)知維修，以預(yù)防車輛設(shè)備出現(xiàn)故障為目的，要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，及時(shí)記錄檢查結(jié)果，根據(jù)檢查得到的不同車輛數(shù)據(jù)和參數(shù)指標(biāo)，預(yù)測(cè)可能會(huì)發(fā)生的事故，有針對(duì)性地進(jìn)行分析和維修。其主要特點(diǎn)是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制車輛運(yùn)行狀態(tài)，在干擾發(fā)生之前避免因誤差造成的損害，并涉及大量的信息統(tǒng)計(jì)和定期檢查投資。

二是計(jì)劃維修，屬于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)制度，在車輛設(shè)備養(yǎng)護(hù)過程中要根據(jù)設(shè)備的具體情況和性能狀態(tài)，制定具體的規(guī)范化養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。理論基礎(chǔ)是修復(fù)周期的結(jié)構(gòu)和修復(fù)的復(fù)雜度系數(shù)。實(shí)施計(jì)劃維修必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)，在驗(yàn)收計(jì)劃檢修制度時(shí)嚴(yán)格管理，根據(jù)車輛設(shè)備不同的磨損程度，制定嚴(yán)格的維修等級(jí)分類。

三是事后維修，是指車輛設(shè)備出現(xiàn)故障后進(jìn)行維修的方式，具有一定的滯后性。

6 機(jī)車車輛維修方案

在定期維修時(shí)必須考慮到車輛的實(shí)際情況，在保養(yǎng)期可能相應(yīng)延長或推遲時(shí)，必須采用新的維修工藝，推廣新材料和新技術(shù)，加強(qiáng)車輛的一些重要部件的終身管理，延長維修周期。

目前，機(jī)車車輛在正常情況下的檢修不是同一個(gè)單位進(jìn)行，他們對(duì)某些部件的更新往往有不同的看法。為了保證效率和耐用性，機(jī)車車輛需要盡可能多的備件。但是，機(jī)車車輛將由主管部門在估計(jì)維修廠的費(fèi)用和實(shí)際可用資金后提供。因此，機(jī)車車輛必須保持在使用狀態(tài)，零部件不得拆卸和更換。在倉庫修理零件是不可互換的，機(jī)車車輛進(jìn)廠前的運(yùn)行功率只能是段修時(shí)車體、電路、風(fēng)道等部件的狀態(tài)。

7 機(jī)車車輛維修新技術(shù)

一是從預(yù)防維修到事后維修。對(duì)于機(jī)車車輛多通道信息系統(tǒng)，可以直接更換故障部件，提前掌握錯(cuò)誤位置，有助于預(yù)防性維修向維修的轉(zhuǎn)變。

二是非解體檢查。目前，各種無損檢測(cè)方法早已被開發(fā)出來，技術(shù)水平、測(cè)試精度都得到明顯提高。此外，許多無損檢測(cè)新技術(shù)的成功開發(fā)，擴(kuò)大了機(jī)車車輛部件無損檢測(cè)的范圍。

三是檢修自動(dòng)化。為了實(shí)現(xiàn)檢修中的自動(dòng)診斷，針對(duì)機(jī)車車輛上不能定期監(jiān)測(cè)的部件開發(fā)了地面控制技術(shù)，圖像處理技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，在維修工程，特別是在拆卸、裝配和清洗過程中，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手的操作[3]。

8 機(jī)車車輛維修技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)

從20世紀(jì)60年代開始，我國的技術(shù)裝備維修制度推行范圍更加廣泛。但在實(shí)際機(jī)車車輛維修領(lǐng)域，現(xiàn)階段計(jì)劃預(yù)防修仍是主要大框架，定運(yùn)行里程、大部件或是整車開展不同類型維修工作[4]。

近年來，我國機(jī)車車輛維修技術(shù)領(lǐng)域取得了很多成果。在此基礎(chǔ)上，要完善相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)，升級(jí)原有的檢測(cè)診斷設(shè)備，合理應(yīng)用相關(guān)設(shè)備和技術(shù)。從信息化角度來看，當(dāng)前已經(jīng)形成了比較專業(yè)的維修信息系統(tǒng)，如機(jī)車檢修綜合管理系統(tǒng)等，在維修檢測(cè)過程中可以進(jìn)行相應(yīng)的推廣，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)控制維修檢測(cè)過程，促進(jìn)機(jī)車車輛檢修的現(xiàn)代化發(fā)展。

同時(shí)，要完善機(jī)車車輛維修制度，優(yōu)化修制改革進(jìn)程，推廣新的維修模式，促進(jìn)維修模式多樣化、分層次發(fā)展，以及推動(dòng)重大修、維修以及重造等維修模式的發(fā)展。另外，我國機(jī)車車輛大修需要較長的時(shí)間，發(fā)展?jié)摿^大，相關(guān)工作人員要把握修制改革中的在修時(shí)間[2]。要加強(qiáng)對(duì)機(jī)車車輛維修的投入力度，尤其要在科研方面加大投入，加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)，提高維修水平。

9 結(jié)語

機(jī)車車輛的可靠性對(duì)車輛安全性能具有直接影響，以可靠性為中心的維修也是保證車輛性能的重要途徑。在鐵路迅速發(fā)展的今天，優(yōu)良的維修管理信息系統(tǒng)對(duì)越來越復(fù)雜的機(jī)車車輛維修具有重要意義。為了提高車輛的使用性能與安全性能，必須深入研究機(jī)車車輛檢修理論，更新機(jī)車檢修理論，全面了解機(jī)車車輛檢修的最新發(fā)展，切實(shí)提高機(jī)車車輛維修信息管理水平。

參考文獻(xiàn)

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