一種基于J2EE的企業級管理系統在傳統鐵路機車檢修行業中的應用

于博軒 任雋瑤 劉蕊

摘 要：隨著中國鐵路運輸能力的快速發展，越來越多的普通機車與大功率和諧機車已經逐步投入使用，更為繁重的檢修任務給機務的檢修管理也提出了全新的更高要求。在互聯網技術的高速發展及“互聯網+”、“大數據”政策的正確指引下，北京機務段檢修車間率先引進了一種基于J2EE的企業級管理系統，做到能夠清楚掌握機車的實時質量動態，在降低管理成本、提高管理效率的同時，還在鐵路系統內部帶來了更多的社會效益，起到了開展技術創新的模范帶頭作用。

關鍵詞：J2EE;檢修管理;應用創新

0 引言

北京機務段為北京鐵路局下屬7個機務段之一，由于其特殊的地理位置，北京機務段擔負起了全北京幾百臺客運、調車和小運轉機車的運行、檢修、整備等機務系統工作。機務系統工作一般采用傳統的人員管理、手工紙質記錄及其他一些零碎分散的檢修方法，但隨著鐵路運輸及互聯網技術的高速發展，這種工作模式已漸漸顯得落后，在越來越多的機車檢修量的實際需求下，人工管理的作業效率低下、檢修成本大量浪費等問題已逐漸凸顯[1]。因此，鐵路檢修工作的信息化管理改革已經迫在眉睫、勢在必行。

如今，伴隨著“互聯網+”政策的提出及“大數據”、“云計算”等技術的發展，在國內以鐵路高等院校、中車工業研究院為代表的科研團隊已經著手于機車檢修質量管理系統的開發工作，并取得了不小的科研進展[2]。國外的一些軌道交通裝備公司，例如加拿大的龐巴迪、德國的西門子、法國的阿爾斯通、日本的川崎重工等公司也相繼開發出了機車檢修信息系統、列車故障遙測監控系統等，也在一定程度上提高了機車的檢修效率。

但上述幾類檢修管理系統卻并不能很好的適用于機務段的機車檢修現狀，因為該系統并沒有很好的將機車部件的管理與檢修生產管理結合起來，機車檢修成本的有效考核和控制也未能充分實現，也不能滿足后期持續升級及功能擴展等要求，這些都制約了機務檢修信息化的發展[3]。為此，本文結合機務段生產實際情況，開發出了一種基于J2EE的企業級管理系統，有效解決了上述幾類系統在機務段生產檢修作業中帶來的弊端，真正做到了檢修成本的有效控制，大大提高了檢修作業效率。

1 基于J2EE的檢修管理系統結構及功能介紹

1.1 系統硬件結構

考慮目前機務段已有信息化設備設施狀況，以及所需要解決的問題，機車檢修作業綜合管理系統的硬件部署在檢修庫、整備場、調度室、信息機房等位置。其結構如圖1所示。

1.2 系統軟件結構

機車檢修作業綜合管理系統采用J2EE技術開發，B/S（瀏覽器/服務器）輕用戶端結構，中間件使用Apache Tomcat，數據庫使用mySQL，并支持各種主流數據庫格式?；趯C務段業務需求分析及信息系統的建設需求，系統的軟件總體架構由數據庫管理系統、數據庫連接池、中間件及應用服務構成。

1.3 檢修管理系統功能

1.3.1 檢修計劃與生產調度

檢修車間庫區內自2015年7月1日調圖后，機車臺位異常緊張。由于過去臺位揭示板為人工進行管理，經常出現機車狀態無法正常顯示，致使機車出入庫狀態混亂無序，臺位顯示板也由于長期人為涂抹更改而難以分辨字跡。通過檢修管理系統，能夠簡單快捷進行調車管理，完成機車的實時調派和臺位配屬，各檢修機車的位置、狀態等信息一目了然。調度人員可通過系統進行生產計劃的編制與更改，還可將生產實際進度與計劃進度進行自動對比，以便及時發現問題環節保證生產進度可控。

如圖2、圖3所示。

系統還可根據運用科、技術科下達的修程計劃及機車質量狀況，實現機車計劃預制、提報等工作。如圖4所示：

檢修臺位電子地圖能夠實時反映檢修區域內臺位、股道占用、機車排列順序情況，還可通過地圖上顯示的機車顏色，來判別機車當前的狀態，如綠色代表檢修完畢機車，紅色代表待修機車，黃色代表在修機車等。同時點擊某一機車圖像，還能顯示該機車的入臺時間、檢修狀況等信息。如圖5所示。

1.3.2 檢修管理與質量控制

機車檢修工藝流程是以每半天為節點，班組按照時間節點完成相應的生產任務，由班組長進行確認。通過對生產任務設置不同的顏色來實時顯示工作進度，如：未開始：黑色;正在進行中：黃色;按時完成：綠色;未按時完成：紅色。調度長可通過該網絡圖確認各班組生產進度情況，并對生產進度進行及時調整。

確認完工的班組則可以通過系統自行填寫電子記名修，累計的量值用于月底系統自動分配職工獎金。如圖6所示。

根據機車車型和修程配置機車的生產節點，工人根據當天的任務進行開工和完工確認，具體完成功能如圖7所示。

對于機車加改及普查等任務，從過去的人為控制，改為在系統中錄入加改文件、每臺機車加改的時間、加改的數量、現已加改臺數等信息，并通過不同顏色來實時顯示完成情況，如機車加改全部完成變為綠色，正在加改的機車為紅色。對未按時完成的記錄進行分析，并及時進行計劃調整，確保加改和整治各項任務的完成，避免了以前經常出現的由于機車沒有進行加改或徹底整治，造成機車故障的事件發生。做到了機車加改及普查進度情況的統一管理。

1.3.3 配件管理

北京機務段檢修車間原配件管理方法存在以下缺點：

（1）原配件采用檢修卡的方式使用。檢修卡信息全部為紙質手工填寫，保存周期較短，并且存在較大的不準確性，而且在運輸或管理過程中極易發生脫落和丟失，造成配件的管理信息無法準確追蹤。檢修卡如圖8所示。

（2）配件管理臺賬多為人工填寫流水賬形式，且數量繁多，少部分臺賬為無防篡改功能的EXCEL形式，進行數據統計和圖表分析困難，難以實現配件的有效管理。配件管理臺賬如圖9所示。

（3）配件核實困難。按照220文件要求，每周要對一般互換配件進行盤點，每年的二四季度要對高價互換配件進行清查。由于北京機務段車型復雜，配件種類繁多，給人工清查工作帶來了不小困難，致使賬目與實際不相符的情況時有發生。

（4）無法實現配件保有量預警。充足的配件保有量是保證計劃生產進度的基礎，由于配件的人工清查工作不能真實反映配件保有量，致使多種配件時常出現數量短缺現象，給檢修生產進度帶來了嚴重的制約。

（5）配件周轉信息不全。配件庫按照時間順序登記配件出入庫臺賬，若要追控一個關鍵配件的修理次數、上車次數、故障問題等原因需要翻閱多本臺賬，且臺賬的信息記錄不是同一操作者，導致配件信息無法很好對接，故難以完整的追控配件周轉信息。

（6）配件分存管理，出入庫難統一。由于場地的限制，大型配件多數分存在配件班組。受作業環境和生產進度的影響，配件分存保管的班組對自己場地配件的出入庫管理都采用記手賬的模式，不能與專用的配件出入庫臺賬登記本進行統一管理。

在使用了該檢修管理系統后，采用二維碼識別技術，將配件物資編碼重新修訂、對配件庫配件分存柜進行清理、將配件管理系統通過文本傳遞的方式與激光打碼軟件進行對接，將二維碼做一數據索引通過文本傳遞的方式傳遞到配件管理系統，以實現掃描二維碼辦理配件出入庫。該方式既避免了對配件使用損傷，同時，也保證了標簽的穩定可靠、耐侵蝕、不易損毀，結合研究開發的配件管理子模塊軟件，成功實現了配件數字化管理，也大大提高了配件的管理效率。

無論從普通配件及大型配件的入庫，到配件庫存的管理，甚至于配件外修的情況全部采用信息化管理，使所有配件的整個生命周期、庫存是否充裕等情況一目了然。

配件管理模塊的成功運行實施，解決了原有配件管理過程中配件檢修卡手工填寫繁瑣易錯、配件管理臺賬數據統計和分析困難、配件賬目與實體核實困難、無法實現配件保有量預警、配件碼放混亂、配件周轉信息不全、配件分存無法管理等諸多問題。優化了配件管理，減少了職工的工作量，使配件的出庫、入庫、配件數據更加準確可靠。

1.3.4 成本管理

系統通過對實際物料消耗數據對比分析，為車間和班組優化定額標準提供數據支持;對超定額檢修情況進行統計分析，可對任何一種材料的金額、數量、領取班組、車型、車號、修程等信息進行記錄、導出、合計等功能，并對各種材料的支出、修程的成本定額、結余及超支情況進行了詳細的匯總，使某一種材料或配件使用頻率及動態趨勢一目了然。并且在取消了紙質領料單的同時，對班組的超支、超領或冒領情況也進行了實時的監控和警戒。

2 經濟效益分析

（1）檢修管理系統的使用，使機車檢修過程的各個環節變得條理清晰，每一項工作都在信息化系統中有跡可循，既明確了職工責任界定，增強了職工責任意識，又規范了各項記錄的填寫，做到了獎懲有依，方便了日常工作統計分析。同時有效地減少了紙質報表的消耗，從而產生了一定的經濟效益。

（2）通過系統對進入修程機車的實時監控，保證了生產任務的有序進行，提高了生產質量，避免了由于節點混亂造成生產無序而產生的多余的經濟開銷。

（3）實施成本的網絡微機化管理后，使成本控制趨于過程化、合理化。例如：進排氣閥單臺兩種共64個，高壓油管單臺16根等等，現在通過系統確定了“領料警戒”，實現了實時監控，領料者領料時無法超出單臺用量。同時提高了成本管理的效率和成本分析的實時性，各相關部門可以隨時了解成本的支出情況成本。避免了超范圍領取情況。

（4）通過掃描二維碼實現配件的有效清點與壽命管理及配件出、入庫的可追蹤性。現車間配件種類共計1 108種，配件數量共計2 364件，解決了之前由于配件碼放雜亂，無法保證先修先用，從而造成的配件老化損壞等問題，避免了成本支出浪費的發生。

3 結論與展望

本系統界面清晰，可根據需要進行擴展和伸縮;日常使用的主要功能均能在初始頁面中予以顯示，比較容易上手;顯示內容直觀明了，細節突出，界面友好度強。

在系統穩定性方面，自該系統投入使用以來，未發生較大故障，穩定可靠，給現場作業提供了有力支持，進而保證了生產進度準確性和基礎數據的完整性。

在系統日常維護管理方面，車間主要針對日常信息維護以及作業人員錄入數據的及時準確性進行了規范，每日由質量主任檢查信息錄入情況，確保系統真實反映當日車間生產及管理情況。

在系統應用方面，車間已經通過該系統追蹤責任問題5件，發現數據錄入不及時問題15件，數據錄入不準確問題3件，均對責任部門、責任人進行了教育，有效地保證了系統的可靠使用。

綜上所述，系統在試運行期間，系統總體運行穩定，數據采集和邏輯執行準確，預警提示及時，實現了機務檢修的管理目標，有效促進了北京機務段機車檢修水平的提升。同時也希望本文的研究內容，能夠給其他鐵路檢修部門如車輛、供電、工務等系統的技術管理人員，提供更多的管理思路，進而為整個鐵路行業信息化管理的快速發展做出貢獻！

參考文獻：

[1]李祥福.機車檢修管理系統研究與實現[D].西南交通大學，2016.

[2]孔繁利.機車檢修質量管理信息系統的設計與實現[D].西南交通大學，2013.

[3]秦詩凡.和諧型機車檢修生產管理系統研究與實現[D].武漢理工大學，2012.