基于運維平臺的軌道設備維修計劃自動化排程設計

吳海燕，左 權，黃 強，張吉云

（1.北京市軌道交通運營管理有限公司，北京 100076；2.安徽云軌信息科技有限公司，安徽馬鞍山 243000）

1 軌道交通行業設備維修計劃管理現狀

軌道交通運行線路具有線路長、站點多、維修設備量大的特點，設備維修作為軌道交通運營的一項重要內容，其維修計劃的精確編制及高效地執行，關系到軌道交通設備的正常運行。然而在軌道交通行業設備維修計劃管理大多仍為人工編制維修計劃，編制工作量大、效率低，編制質量受人為因素影響大，因計劃不當導致一些檢修重復、忽略等問題，而且紙質記錄存在信息不充分，缺乏有效的設備維修數據和管理平臺支撐，維修計劃編制人員無法科學高效地展開工作。

在總結行業經驗基礎上，借鑒國際先進理念與技術，北京軌道交通燕房線在運營之初便建立了設備綜合運維管理平臺（以下簡稱“運維平臺”），實現線路開通與信息化運行同步，解決了設備維修計劃的合理預排和執行管理，確保設備維修工作高效、科學地開展，為設備管理提供基礎保障。

2 設備維修計劃自動化排程思路

為了實現設備維修計劃的自動化排程，具體設計思路如下：

2.1 建立維修基礎數據庫

設備維修計劃管理需要設備主數據、物資主數據、檢修規程、工器具清單、安全作業事項、排班數據、崗位人員數據等各類基礎數據的支撐，通過運維平臺建立維修基礎數據庫，對設備維修基礎數據進行收集、整理、存儲和分析，實現維修基礎數據的數字化管理，為維修計劃自動排程提供數據支撐。

2.2 維修策略信息化

在維修過程中根據設備的運行時間、運行里程、使用頻次/頻率、運行狀態、故障頻次等情況設置不同的維修策略，通過運維平臺將維修策略進行信息化處理，制定合理的計劃排程方法，為不同類型的設備維修提供策略組合。

2.3 基于運維平臺的計劃預排管理

運維平臺支持對維修計劃的預排管理，包括年、月、周計劃等，并采用沖突優化、計劃平移等方法，實現所有設備維修計劃的自動生成，從而提高設備維修計劃的管理效率和準確性。

3 設備維修計劃自動化排程設計與實現

基于設備維修計劃自動化排程思路，對維修基礎信息數據、維修策略信息化、計劃預排管理等進行設計，具體實現方法如下：

3.1 維修基礎信息數字化

對設備維修基礎數據進行信息化處理，對設備主數據、物資主數據、檢修規程、工器具清單、安全作業事項、崗位人員數據、排班數據等基礎數據進行收集、整理，建立設備維修基礎數據庫。

（1）設備主數據：實現設備主數據的管理和查詢，記錄設備的基礎信息，如編碼、名稱、位置、分類、系統、生產商、供應商、序列號等基本屬性。

（2）物資主數據：實現物資主數據的管理和查詢，包括物資編碼、物資名稱、物資分類、規格型號等基本信息。

（3）檢修規程數據化：梳理設備檢修標準化作業程序，對作業名稱、作業項、作業內容、責任班組、責任崗位、標準耗時、物料消耗定額、作業資質、檢查標準等信息進行數據化，以便實現檢修規程的信息化管理。檢修規程如圖1 所示。

（4）工器具數據化：實現工器具清單的數據化管理，為檢修資源的預測、預排提供數據支撐。工器具清單如圖2 所示。

圖2 工器具清單

（5）安全作業事項數據化：根據檢修規程，對檢修作業的安全事項進行梳理和數據化，確保檢修作業安全可控。

（6）崗位人員數據化：對維修人員基本信息進行梳理，包括維修人員的姓名、性別、工齡、維修崗位等重要信息。

（7）排班數據化：設置現場執行層的班次、班組、排班規則，自動生成維修人員排班表，并支持從人員、班次、班組維度查看排班情況。

3.2 維修策略信息化

基于維修策略信息化，北京軌道交通燕房線制定了定期維修和狀態維修兩種主要的計劃排程方法，可以有效避免過度修和欠修，降低維修成本和停機時間，提高設備使用壽命、運轉效率和安全性。維修周期如圖3 所示。

圖3 維修周期

定期維修：定期維修是基于設備的維護周期制定維護計劃，按照計劃進行設備的檢查、保養和維修。具體包含以下4 種定期維修方案：

（1）基于時間周期的定期維修。根據設備檢修規程的要求，按照規定的時間周期對設備檢修計劃排程，生成日檢、月檢、年檢等不同的周期性維修計劃，對設備進行定期維護，確保設備始終處于最佳狀態。

（2）基于運行里程、運行時間的定期維修。設備運行公里數、時長到達一定的階段后，需要對設備進行檢查和維護，以保障設備的安全和可靠性。具體根據設備檢修規程中設置的里程數和運行時長要求，以及設備實際運行里程數、運行時長，自動進行設備檢修計劃的排程，形成相應的檢修計劃。

（3）基于設備使用頻次/頻率的定期維修。根據設備的使用頻次/頻率（例如：閘機），對不同使用頻次/頻率的設備設定不同的定期檢查和維護策略，具體根據設備檢修規程的要求，以及通過對設備實際的使用頻次/頻率的測量和監控，動態生成設備的維護檢修計劃，以保障設備的安全性和可靠性。

（4）基于輪循的定期維修：為了避免設備的頻繁維修，最大程度地減少停機時間，系統支持生成輪循維修計劃，將一組設備劃分為若干組，每組設備在一定時間間隔后輪流進行維修。例如，設備組1 在第一周維修，設備組2 在第二周維修，以此類推，對設備組進行輪流檢查。

（5）狀態維修：基于設備的運行狀態、故障頻次的監測和分析，及時判斷設備的健康狀況和故障狀況，有針對性地對設備進行必要的維修和保養，以避免機械故障的發生和提高設備的可靠性。如：設備故障頻次達到規定的程度后，系統自動觸發生成獨立于定期維護計劃之外的設備維護保養計劃。

3.3 維修計劃預排管理

根據基礎數據、維修策略及維修計劃排程方法，結合物資消耗定額，運維平臺支持維修計劃的自動化預排管理，并支持沖突優化和計劃平移功能，有效避免由人工編制導致的維修疏漏或檢修沖突等問題。年計劃預排管理如圖4 所示。

（1）維修計劃管理：支持按照檢修規程、維修策略自動生成年度檢修計劃預排，并根據計劃預排，形成設備年度檢修計劃，按照審批通過的設備年度檢修計劃自動生成月度檢修計劃，并最終生成周計劃，自動匯總到任務池，由班組指派或領取維修任務。

（2）沖突優化：支持兩種情況的計劃沖突檢測。①同一時間設備多檢的沖突問題，計劃沖突檢測時，如果發現某一設備的日檢、月檢、年檢在同一天有重疊的情況，系統會觸發多檢優化程序，根據計劃優先級，在保證維修內容無缺的前提下，自動進行維修計劃的合并處理，維修人員按合并后的維修計劃執行，避免設備多檢問題造成的人力浪費和工作效率低下的情況；②同一時間多專業檢修計劃沖突問題，制定多專業檢修計劃的沖突檢測規則，對沖突可能出現的時間段和資源進行預判和檢測，方便計劃人員及時調整檢修計劃。

（3）計劃平移：對設備檢修計劃而言，由于種種原因，可能會出現計劃推遲和調整的情況。計劃平移方案是通過推遲或提前計劃維修日期，使得設備維修計劃具有可延展的特性，發揮橫向和縱向優勢，確保計劃的可操作性。如：某次計劃維修推遲，后期計劃安排將會按照周期進行平移，以確保設備的每次維修都能夠滿足一定的周期間隔，從而使設備得到合理的維護。

4 結束語

通過設備綜合運維管理平臺的建設，北京軌道交通燕房線實現設備維修計劃的自動化預排，大大提高了計劃排程效率和工作質量。全面、系統的計劃排程讓維修人員可以按時維修，物資能夠及時采購并保證到貨量，確保維修所需物資供應充足。這種高效的管理方式避免了人力物力投入不足或浪費的情況，實現設備維修的高效管理。