機車車輛造修一體化的思考

中車唐山機車車輛有限公司 河北唐山 063035

在原材料市場競爭越來越激烈的情況下，開展機車互換配件管理工作，對提高機車配件的使用效率以及應用價值有積極意義。并且在一定程度上降低成本消耗，壓縮檢修停時，提升檢修質量。

1 機車互換配件管理存在問題

在機車互換配件檢修過程中存在的問題主要表現在以下方面：第一，機車更新換代，互換配件定量、實有量不能滿足實際需求。互換配件在相當長時間內不能滿足實際需要，遇特殊情況超出廠家配件包保期，必須自行解決，為不影響機車運用經常要向兄弟單位或主機廠求援。前期SS7E 機車轉配外局，互換配件未隨機車一同調撥，造成資產閑置浪費。老型機車淘汰，生產力布局調整導致機車調配相對頻繁，會導致儲存的互換配件不能滿足正常生產需求。可能會因為車型變化速度快，導致原有互換配件出現剩余。而新投入的車型所需要的互換配件不能及時獲取補充。這在占用了資源的同時，也浪費了資金，不能對機車配件進行充分利用，降低了資源的配置效率。并且因為互換配件不能及時補充，在使用時可能會因為某一個小配件損壞，需要拆卸其他零配件，會導致零配件的完整性受到影響。第二，委外修受招標周期制約大。近年來隨著物資設備采購招標和業務外包相關制度不斷完善，招標工作相對以往在立項審批、招標條款設置、開評標等方面更加嚴謹規范，從項目計劃確立到申請報告審批，從邀標評標到公示批準，流程很多，時間很長，但凡有一個步驟沒有完成，委外修就無法開展。在當下僅每年一次委外修招標的前提下，生產組織、檢修停時與招標進度不相匹配的問題日益凸顯，機車檢修各項指標均因此受到不利影響[1]。

2 機車車輛造修一體化總體思路

機車車輛造修一體化思想基于裝備全生命周期管理理念，依據現代維修理論和技術，按照新造-維修一體化統籌規劃、權衡和決策機車車輛的設計、制造、運用、維護、檢修和報廢工作，以實現機車車輛安全、可靠、高效、經濟運用和維修的總體目標。為實現上述目標，重點在新造奠定維修基礎、維修促進新造提升這3 個方面開展工作，也需在設計階段考慮壽命末期的延壽使用和翻新重造[2]。

2.1 新造奠定維修基礎

機車車輛長期運用和檢修實踐表明，在設計方案中，元器件等級、材料性能、產品性能及設計結構等因素對可靠性、維修條件、維修方式、維修停時、維修成本等均有重要影響，很大程度決定修程修制。僅在運用維修階段開展修程修制優化，不僅被動且效果有限，必須在研發階段就開展維修規劃工作，基于造修一體化思想，在機車車輛研發之初并行開展RAMS 和PHM 設計、修程修制規劃和LCC 優化，合理設置產品使用壽命、維修工作等級及其周期，以獲得最佳的使用性能、維修保障性能和經濟性，實現以較小的前期投入換得較大的后期費用節省。

2.2 維修促進新造提升

新型機車車輛正式投入運用前，一般只要按規定進行型式試驗就可以實現對機車車輛性能指標的符合性驗證確認。與性能驗證要求不同，RAMS 設計、修程修制規劃和LCC 優化的效能指標驗證很難在短期內借助型式試驗完成，而需要制定專門的可靠性、維修性試驗驗證方案和程序，如可靠性增長試驗、可靠性鑒定試驗、維修性驗證試驗等，有時會持續相當長時間。有些產品甚至需要結合長期運用和檢修不斷驗證、優化和完善，歷經幾代產品改進最終成熟定型。例如：我國東風系列內燃機車、韶山系列電力機車的升級換代歷程，德國動車組從ICE1、ICE2、ICE3 發展到ICE4，其中的許多技術提升和改進都源于運用和檢修需求的驅動。此外，即便是相對成熟的機車車輛，在長期運用和檢修實踐中仍會暴露一些不適于運用和檢修要求的可靠性、維修性等方面設計不足和缺陷，通過消除和改進上述缺陷可大幅提高機車車輛可靠性和經濟性。為此，需要把機車車輛運用檢修與設計制造作為一個整體進行安排，搭建平臺，加強造修企業間的技術交流和信息溝通，將機車車輛可靠性、維修性、經濟性等效能指標納入設計基本指標。

2.3 可靠性設計

①降額設計。降額設計是使產品或零部件所承受的工作應力（機械應力、電應力、溫度應力）適當低于額定值，從而達到降低故障率、提高可靠性的目的。例如：電子產品可靠性對其電應力和溫度應力較敏感，故而降額設計技術對電子產品尤為重要。機車車輛設計最高時速和牽引、制動功率具有一定余量，不僅為性能退化留有余量，還能減少日常運用中滿負荷運行的概率，從而降低故障率。②冗余設計。冗余設計是通過備份配置某些關鍵設備，當設備出現故障時，冗余設備介入工作，承擔故障設備的功能，減少停機故障發生。冗余設計是系統或設備獲得高可靠性、高安全性的有效方法。特別是當基礎元器件或零部件在特定環境下可靠性水平降低、采用一般設計無法滿足系統可靠性要求或因改進元器件可靠性所需費用比冗余設計費用更高時可考慮該方法。動車組和機車一般都由幾個獨立的基本動力單元組成，基本動力單元中的電氣設備發生故障時，可全部或部分切除該動力單元，而不影響到其他動力單元的運用，實現系統局部故障隔離后維持繼續運行，降低運營損失和影響。③耐環境設計。耐環境設計是在設計時考慮產品在全生命周期內可能遇到的各種環境影響。例如：針對沖擊、振動、側風、溫度、濕度、含氧量、紫外線等影響，采取散熱（加熱）、冷卻、隔熱、密封、干燥、防護涂層、加固、控制諧振及減振等技術，選用耐高（低）溫、高絕緣、抗干擾、耐潮等技術和材料，確保產品可靠性[3]。

3 結語

當前國內經濟已進入高速發展期，對資源環境的消耗很大，發展再制造產業，有利于節約資源，減少能源消耗；有利于減少污染，保護環境；有利于降低產品成本，提高企業競爭力。因此，再制造產業已成為綠色制造工程，推進了資源高效循環利用，成為企業可持續發展的重要組成部分。