軌道交通車輛檢修業(yè)務的信息化管理研究

胡佳喬 王崇明

（中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司，江蘇南京 210031）

0 引言

近年來，我國在現(xiàn)代化軌道交通建設(shè)方面加大了投入力度，帶動了城市軌道交通事業(yè)發(fā)展水平的顯著提升。軌道交通車輛檢修業(yè)務是保證其運行水平的重要基礎(chǔ)。因此，在原有智能運維系統(tǒng)的基礎(chǔ)上又增加了軌道車輛智能檢修系統(tǒng)以及專家診斷智能系統(tǒng)等，確保可以有效完成車輛內(nèi)部、外部的自動檢測工作，提升對各類故障與安全隱患的檢修效率，為優(yōu)化城市軌道車輛運行奠定堅實基礎(chǔ)。

1 軌道交通車輛信息化檢修業(yè)務現(xiàn)狀

車輛檢修業(yè)務涉及檢修計劃制定、工藝方案設(shè)計、檢修生產(chǎn)執(zhí)行等多個環(huán)節(jié)，而如何標準化、結(jié)構(gòu)化地進行車輛檢修對車輛的運行狀態(tài)起到直接的影響。在實際落實相關(guān)檢修計劃的過程中，應充分做好計劃分解、方案設(shè)計、生產(chǎn)執(zhí)行、監(jiān)督以及異常生產(chǎn)情況處理等工作。隨著科學技術(shù)水平的不斷提升，軌道交通車輛檢修也在逐步朝智能化、自動化、信息化的方向發(fā)展，MRO、PHM、TCM、PLM、QMIS、RCM 等檢修理念也更多地引入其中。就以往的車輛檢修模式來看，很多時候技術(shù)人員需要依靠自身的主觀經(jīng)驗進行判斷，由于缺乏模型構(gòu)建以及質(zhì)量分析方法的應用，導致對最終維修決策的準確性造成影響。在這樣的情況下，為提高城市軌道交通車輛檢修質(zhì)量，主要應從以下兩方面展開。

（1）技術(shù)完工。將檢修過程中所需要的零部件錄入系統(tǒng)當中，形成車輛構(gòu)型模型，同時借助信息化技術(shù)對工單工時、工單成本和檢修履歷更新等信息進行有效跟蹤，實現(xiàn)車輛全生命周期在檢修過程中的履歷記錄，進一步實現(xiàn)檢修數(shù)據(jù)的有效分析。（2）業(yè)務完工。對車輛檢修過程中涉及的管理費用、成本支出等實施嚴格管理，完善倉儲管理、工單業(yè)務落實管理，并為其提供科學決策依據(jù)，在確保其正常運行的情況下提升檢修運維過程中的成本歸集效益。

智能化技術(shù)在當前城市軌道交通維修決策模型算法當中已經(jīng)得到了廣泛的應用。例如，借助MRO 車輛智能檢修系統(tǒng)可以將相關(guān)檢修流程和檢修數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)中，實現(xiàn)對軌道車輛維修最佳方式的標準化、結(jié)構(gòu)化管理，最大限度提升軌道交通車輛檢修的工作效率。當前，很多地區(qū)的城市軌道交通已經(jīng)配備了智能運維體系，其主要是通過傳感器設(shè)備，在車輛運行過程中進行數(shù)據(jù)收集，在智能系統(tǒng)的幫助下進行實時在線檢測。就以往的檢修模式來看，往往會通過人力方式檢修，也容易造成人力、物力以及財力方面的浪費。同時，車輛上很多設(shè)備無法實時監(jiān)控，對整體車輛運行的安全性也會造成影響。在這樣的情況下，可以有效地將信息化管理模式引入城市軌道交通車輛檢修當中，再進一步通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對歷史數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)以及實時數(shù)據(jù)進行收集、比較和分析。在實際運行的過程中，智能化檢修系統(tǒng)主要是利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段對車輛故障進行排查，并通過自主深度學習等技術(shù)對車輛的健康情況進行評估，以評估結(jié)果為依據(jù)得出相應的預測結(jié)果和檢修診斷方案，為提升車輛運行質(zhì)量提供保障，以達到提升資源利用率、降低運營維護成本的目的[1]。智能檢修管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 智能檢修管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 軌道交通車輛智能化檢修系統(tǒng)

在實際開展城市軌道交通車輛檢修信息化管理的過程中應以實效性與安全性為基礎(chǔ)，確保可以實現(xiàn)軌道車輛檢修與信息化技術(shù)的有機結(jié)合。不論采用哪一種檢修方式，都應將網(wǎng)絡化運營技術(shù)引入車輛檢修當中，借助相關(guān)優(yōu)勢完成對車輛性能的檢驗，以確保檢修工作的順利完成[2]。

2.1 檢修計劃

在軌道車輛智能檢修系統(tǒng)中，檢修計劃是整個檢修過程的起始流程，通過預制的檢修業(yè)務流程選擇對應的計劃配置，從而自動化編排整體檢修計劃。整個計劃模塊包含以下功能：檢修計劃規(guī)則配置、日常任務規(guī)則配置、周期性計劃配置、架修計劃配置、大修計劃配置、日計劃配置、臨時計劃、接車計劃配置、出車計劃配置、調(diào)車計劃、計劃臨近預警、計劃過界報警、計劃執(zhí)行情況反饋、計劃異常反饋、物料準備計劃等。

2.2 檢修工藝

在軌道車輛智能檢修系統(tǒng)中，檢修工藝是整個檢修過程的數(shù)據(jù)、流程、結(jié)構(gòu)支撐，通過配置檢修工藝方案、作業(yè)指導書和對應工單質(zhì)量填報模板來指導和輔助管理人員與作業(yè)人員的檢修生產(chǎn)過程。整個檢修工藝模塊包含以下功能：工藝方案管理與配置、作業(yè)指導書管理與配置、檢修周期管理與配置、檢修節(jié)拍配置、工藝物料配置、工藝工具配置、工單填報模塊設(shè)計、質(zhì)量填報模板設(shè)計等。檢修工藝如圖2 所示。

圖2 檢修工藝示意圖

2.3 檢修生產(chǎn)

檢修生產(chǎn)模塊分為多個業(yè)務子模塊，包括架大修業(yè)務、故障處置業(yè)務、日常檢修業(yè)務、技術(shù)加改業(yè)務等。不同業(yè)務模塊對照上述檢修工藝的不同工藝方案和作業(yè)指導書，同時，各個業(yè)務生產(chǎn)模塊有其獨立的檢修生產(chǎn)流程和標準，在執(zhí)行生產(chǎn)的過程中所經(jīng)歷的生產(chǎn)時長、生產(chǎn)物料、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)執(zhí)行過程、生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控都有不同的標準[3]。而整個檢修生產(chǎn)通過歸類和判定分為以下不同功能：開工評審、工單管理、工單指派、工單執(zhí)行、質(zhì)量判定、完工記錄、檢修自動測量、檢修操作指導、檢修過程記錄、故障異常上報、工作交接、檢修過程追溯等。

2.4 項目管理

項目管理模塊主要是對列車、車輛的構(gòu)型和履歷進行管理，通過車輛臺賬可以進行多維度精確搜索查詢，同時支持車輛的新建和修改功能。在車輛的詳細信息履歷界面中，可以查詢車輛的項目信息、配置管理信息、部件履歷信息、故障履歷信息、檢修履歷信息、軟件更新履歷信息、運行檢修履歷信息和維保履歷信息等。樹形結(jié)構(gòu)化的模型管理體系可以細化到車輛零部件級的維度[4]。不同檢修業(yè)務在生產(chǎn)過程中進行的任何零部件級的維修和更換都會被記錄到對應的業(yè)務模塊，從而實現(xiàn)全生命周期下檢修階段的全程精細化記錄，形成檢修大數(shù)據(jù)池，為后續(xù)的領(lǐng)導決策視窗和生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)可視化提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

2.5 倉儲管理

倉儲管理是智能檢修管理系統(tǒng)至關(guān)重要的一個模塊，它不僅對檢修生產(chǎn)過程中的物料、工具使用、替換、報廢等過程進行了詳細記錄，同時也是成本歸集的收集點。在檢修的所有業(yè)務模塊中，具體涉及多個功能點：物料申請、辦公室備料發(fā)料、工裝管理、工具管理、駐點物料臺賬、物料齊套檢查、物料領(lǐng)用、物料退庫、物料調(diào)撥、工具送檢、庫存預警、二維碼管理、手持掃碼機配套等[5]。該模塊的建立和使用可以有效對物料進行有效監(jiān)控，同時也是生產(chǎn)業(yè)務模塊中履歷記錄的關(guān)鍵節(jié)點。

3 軌道交通車輛全生命周期數(shù)據(jù)管控平臺分析

軌道交通車輛全生命周期數(shù)據(jù)管控平臺可以有效結(jié)合車輛運行情況提出科學合理的檢修策略，更多應用于車輛生命周期內(nèi)的檢修[6-7]。以故障分析與檢修為例，主要可以劃分為以下幾個流程。

（1）故障提報。平臺會針對軌道車輛存在的故障進行新增、刪除、修改、查詢等基本功能，并在確認之后生成故障報告。（2）故障上報。在形成故障報告以后，需要進一步完成報告內(nèi)容的提交、接收、轉(zhuǎn)發(fā)、導入等環(huán)節(jié)，幫助維修人員確定具體的列車號、車廂號，實現(xiàn)輔助的編輯功能。（3）故障報告流轉(zhuǎn)。A 類、B 類故障報告在經(jīng)過審核之后需要進入QMIS 流轉(zhuǎn)，并確定是否需要跟蹤及跟蹤時長，最終故障報告會流轉(zhuǎn)到售后服務部。而對于C 類故障報告來說，在通過審核之后可以直接結(jié)束流轉(zhuǎn)，并上傳作業(yè)指導書。（4）故障報告處理。平臺可以提供故障報告下發(fā)工單處理功能，并對其進行跟蹤，在跟蹤期間可以實時填寫結(jié)果。（5）故障報告關(guān)閉。對于A 類、B 類故障報告來說，在完成跟蹤處理之后就可以確認關(guān)閉，而對于C 類故障報告來說，則需要由售后服務部最終確認關(guān)閉。（6）故障類型管理。這一功能可以實現(xiàn)對故障類型的新增、刪除、修改、查詢，同時以BOM 樹樣式加以展示，還可以實現(xiàn)后續(xù)的導入與導出。（7）故障后果管理。與上一模塊相似，可以實現(xiàn)對故障后果的新增、刪除、修改、查詢，以BOM 樹樣式加以展示，并實現(xiàn)后續(xù)的導入與導出。

4 結(jié)語

在車輛檢修中應用信息化管理手段不僅有助于提升檢修與運維工作的效率，同時還可以更好地幫助相關(guān)技術(shù)人員維修相關(guān)故障。技術(shù)人員借助信息化技術(shù)與智能化系統(tǒng)對車輛運行狀態(tài)進行實時掌握，并在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下提出科學、合理的車輛檢修方案與策略，進一步減少檢修工作所需要的成本。此外，智能檢修系統(tǒng)還會根據(jù)車輛需求不斷升級，最大限度地提升車輛檢測效率與質(zhì)量。