欧盟城市轨道交通装备检验检测与认证制度分析＊

刘宗德 郑懿龙 唐茂芝

(国家认证认可监督管理委员会认证认可技术研究所,100020,北京//第一作者,所长,高级工程师)



欧盟城市轨道交通装备检验检测与认证制度分析＊

刘宗德 郑懿龙 唐茂芝

(国家认证认可监督管理委员会认证认可技术研究所,100020,北京//第一作者,所长,高级工程师)

介绍了轨道交通装备检验检测与认证的定义和功能。依据欧盟指令2008/57/EC,简述了欧洲铁路互通性技术法规体系,介绍了标准规范建立的过程。基于法规要求从互操作性部件和子系统两个方面分析了轨道交通装备的认证方法和程序。对国外第三方检测认证机构在轨道交通领域内的服务内容和运作要求进行了归纳,阐述了第三方检测与认证制度对我国轨道交通装备发展的意义。

轨道交通; 检测; 认证; 欧盟指令; 互通性技术规范; 第三方认证机构

Author′s address China Certification and Accreditation Institute,100020,Beijing,China

随着科学技术的不断发展及欧盟一体化进程的推进,欧洲各国轨道交通已形成了较完整的轨道交通技术法规体系,为轨道交通装备的设计、生产、运营保障提供了标准依据,也为相关设备检验检测和认证规范制定提供技术支撑。这些技术规范在我国使用还必将经历不断修改和完善的过程。这均为我国轨道交通发展立足国际标准,提升产品质量,通过检验检测认证进入国际市场,实现技术输出和产业升级提供了参考。

1 检验、检测及认证的定义与现状

1.1 轨道交通装备检验检测的定义

国际标准化组织(ISO/IEC)对检验的定义为“被检产品的实际性能与设计标准的符合性评价,并结合测量结果进行观察判断得到详细的评价指标”[1];而检测则是“使用技术操作手段,针对不同产品按其规定的方法和步骤进行性能测试”。

在对产品的检验中,检验的结果需要通过实际检测数据与规定标准进行对比才能得到产品是否合格的结论。欧洲对轨道交通装备进行检验检测时,采用的标准、法规要求包括报告和结论都要依据欧盟理事会和欧洲议会确立的欧盟铁路系统技术规范2008/57/EC。这也是经检验认证后区域内部或国际市场的轨道交通装备能在整个欧盟铁路范围内得以适用的技术前提。

1.2 轨道交通装备认证

根据ISO/IEC于1996年的修订,“认证的对象可以是一种产品、某项服务或管理体系,其过程是对符合特定标准、技术法规或规范的对象给予合格评定”[1],认证结果是为社会组织或机构颁发合格标志或合格证书。

轨道交通装备的认证工作需要由独立的第三方认证机构进行。获得认证的企业能在确保产品质量和要求的基础上连续提供产品,既提高了产品生产商的效率又保障了购买方的利益。对于进入欧洲市场的铁路装备还需满足一系列认证。

(1) CE (European Conformity)认证是一种强制性认证的安全标识。在欧盟市场进行贸易必须要严格符合CE安全指令的要求。轨道交通装备进入欧洲综合铁路网必须使机车车辆、信号设备、能源及轨道基础等子系统,以及其相关零部件实现对路网的兼容。只有通过TSI (铁路互联互通技术规范)的CE认证,轨道交通车辆及组成部件才能投入欧盟市场销售和服务。

(2) IRIS (国际铁路行业认证)是由欧洲铁路行业协会(UNIFE)制定并基于ISO 9001质量管理体系的国际铁路行业认证方法。该认证尤其适用于铁路行业设备和零部件供应商。在欧洲销售的轨道车辆和信号设备强制性要求IRIS认证,以确保进入欧盟的铁路产品符合行业的质量要求。

1.3 检验、检测与认证现状

欧洲已形成了一套成熟的检验检测市场模式,而且拥有规范化管理的检测认证产业。行业机构高度自律并接受社会监督。同时,第三方检测认证机构占据欧洲检验认证市场的主体。从标准制定到认证收费都由市场控制。政府从宏观上通过欧盟相关条例维持市场秩序并对违规行为进行处罚但不干预检验认证机构的市场活动。通过建立经各成员国协商后集中统一的法律法规,为欧洲的检验检测认证行业提供了标准互认的优势,也为区域经济消除贸易壁垒,极大地促进了行业发展壮大。许多国际知名和广泛认可的检验检测机构应运而生。

2 轨道交通检测与认证管理

2.1 互通性技术法规体系

欧洲检验检测行业的迅速发展得益于欧盟在轨道交通领域内制定的完整系统的法规。其中,顶层的指令(Directive)作为法源性文件,对欧洲铁路行业的总体要求进行概述;中层的互联互通技术规范(Technical Specification for Interoperability)确定了铁路系统的结构和功能需满足的行业规范;底层的各类标准(欧洲标准、国家标准、国际标准)作为技术规范的引用内容使具体技术问题的解决方案有标准可参考。这些标准又是TSI的组成部分,从而成为强制性标准。制定流程、规范领域范围和内容见图1。

图1 欧盟铁路互通性技术法规体系

欧盟铁路互通技术规范(TSI)由欧盟委员会(EC)发起框架式委托书并受理,由欧盟铁路局(ERA)负责组织欧洲三大标准化组织成员(CEN、CENELEC、ETSI)进行编制,对新的技术方案充分考究其先进性、经济性和可行性,对拟采用的技术方案标准予以协调,以实现标准在欧洲的最优化互联互通。新的技术规范在完成评估报告、征求各方意见并形成草案后需上报至欧盟委员会审查,经审批通过后由欧盟立法通过并发布实施。

1985年欧盟理事会通过了85/C136/01《关于技术协调与标准的新方法》。依据该文件的基本要求,从市场需求出发,将实践中总结归纳的企业标准和行业标准由各国检验检测认证机构或协会提交政府,形成有差异性的国家标准,并在经过欧洲铁路局协调后形成一致性国家标准。

2.2 铁路产品的合格评定

铁路装备产品合格评定(conformity assessment)包括了互操作性部件(ICs)认证与子系统认证两部分内容。认证机构依据2008/57/EC指令下的TSI (s)规范和相关要求,对互操作性部件和子系统进行EC验证声明,且对于不同的子系统结构都有与之对应的互操作部件清单。除此之外各TSI规范还指定适用于互操作部件的合格评定模块(即认证模式的选择)。

2.2.1 认证模式

根据欧盟委员会的决定(2010/713/EU),将互操作性部件和子系统的认证模块分新模块和旧模块。两者都用于评估产品部件是否符合TSI的要求。认证机构对产品的检验和认证贯穿产品的整个生命周期。表1和表2给出了互操作性部件和子系统不同阶段的新认证模块。表3是新旧模块的对应关系及应用于不同TSI的互操作性部件和子系统EC符合性认证模块。认证机构将依照各模块的具体检测检验要求对部件和产品进行EC认证。

2.2.2 模式选择

(1) 互操作性部件(ICs)。根据部件制造商自身有无质量管理体系(QMS),TSI规定了认证机构在进行认证时,应该结合需求采用不同的认证模块。当选用CD(只能与CB模块同时使用,见表3)、CH及CH1模块时,制造商必须满足有QMS审批和监控的条件;当制造商缺少QMS时,认证机构只能通过CA、CA1、CA2、CB、CC和CF(CC和CF模块只能与CB模块同时使用,见表3)模块对IC进行认证评估。此外,CA和CC模块的认证可由制造商自身检验完成,其他模块则均需要第三方认证机构参与。

表1 互操作性认证模块

表2 子系统认证模块

(2) 子系统。TSI要求对子系统评估EC验证的全过程必须由第三方认证机构实施,同时由认证机构颁发EC验证证书。子系统认证模块中,若选用SD模块,则在生产制造和最终测试需要QMS审批和监控;若选用SH1模块,则在设计,生产和最后测试阶段需要QMS审批和监控。

2.3 合格评定程序

2.3.1 子系统评定程序

子系统EC验证评定程序见图2。

(1) 提出申请。对于设计阶段(包括型式试验)和生产阶段,申请人首先可申请评估,并选择需要合作的认证机构。双方签订合同后,认证机构随即开展对子系统的认证工作。

表3 不同TSI中互操作性部件和子系统的适用认证模块

图2 子系统EC验证声明程序

(2) 对系统进行检测。负责EC验证的认证机构根据申请方提供的检测样品和技术文件对子系统相关部件依据TSIs的具体要求和程序进行检验评估,并对符合相关指令和规范要求的子系统制定验证证书,并移交给申请人。

(3) EC监测。通过EC监测来确保子系统在生产期间的满足技术文件中提出的要求。负责检查生产的指定机构必须定期审核以确认是否符合指令要求,同时能永久进入建筑工地、生产车间及储存区,并在适当情况下预制或测试设施。申请人必须向监测机构提交所有相关文件,特别是有关子系统的实施计划和技术文件。认证机构也会向实施方提供审计报告。随着子系统生产过程的变化,认证机构要对安装了互操作性部件的子系统进行技术互通规范的评估,并需要在这一阶段制定EC适用性声明以适应预期的铁路环境。

(4) 起草EC验证声明。申请人根据验证证书向成员国拟定子系统EC验证声明,并准备好相关技术文件,具体文件内容包括:①对于基础设施有工程结构计划,挖掘和加固审批记录,测试和混凝土检查报告等；②对于其他子系统需要符合要求的详细图纸,电气和液压图,控制电路图,数据处理和自动系统的描述,操作和维护手册等；③子系统中的互操作性部件列表及其EC合格声明或适用性声明,并在适当情况下附上相应的计算说明和测试和检查记录的副本；④任务制定的检查和审计报告。

(5) 提交验证声明。将附有完整技术文件的EC验证声明提交到官方机构。在子系统的整个使用生命周期内,申请人必须保存文件的副本。当任何其他成员国提出审查该文件的要求时,申请人必须无条件提供。

(6) 批准进入市场。官方机构会对提交的文件和声明进行审核。对于不同的国家,官方机构还会对子系统的特定技术要求是否适用于本国的法规进行审查。只有通过所有审查的程序后,产品才能最终被授权批准投入市场。

2.3.2 互操作性部件

互操作性部件作为子系统的一部分,其认证的过程基本与子系统类似。对于CA和CC认证模块还可由制造商自身完成。成员国的官方机构只对互操作性部件的EC合格认证过程起监督作用。部件最终获得的进入市场批准将与提交子系统的EC验证声明和技术文件的审核一同完成,认证程序如图3所示。

图3 互操作性部件合格评定程序

3 第三方检测认证机构

3.1 车辆装备检测认证服务

车辆装备检测认证服务包括认证、检验检测、建议及培训等内容。

(1) 认证。根据EC指令及TSI对高速列车、地铁车辆、机车和货车等完成EC符合性验证,对互通性要素进行符合评估,支持装备符合相关国家规定,并辅助企业完成认证需求的文件及认证过程各方的谈判协调工作。

(2) 检验检测。满足国际铁路技术的安全和质量要求,为车辆提供运行性能、运行能力、动力学、限界、噪声测量和测试运行等关键内容的测试,提供测试计划,筹备测试资源及相关管理工作的支持;并针对进入不同国家市场的车辆提供定制化的检测(例如,对向德国销售轨道车辆或部件时,则为企业提供DIN EN 15085标准的检测服务)。车辆装备产品除了满足市场准入的标准和质量外,其可靠性、可用性、可维护性和安全性(RAMS)也是体现产品竞争力的重要表现。第三方检测机构可为整车和零部件提供RAMS分析,以帮助提升产品质量。

(3) 建议。对车辆或零部件的认证和审批提供建议,指出认证中出现的问题并分析问题原因,为企业面对的复杂技术问题提供解决方案。另外,在车辆制造过程中,根据生产规划的审核和零部件的检验结果,不断为企业提供车辆优化和改进建议。

(4) 培训。为保证列车符合出口国家安全标准,检测认证机构提供与安全质量管理相关的定制化课程和培训。例如,在通过对车辆安全相关的计算机程序审核和安全评估中,认证机构为基层研发人员提供软件安全相关课程,以实现算法改进和优化。同时,对装备部件生产的各阶段功能性安全检测提供员工培训,以确保列车品质与安全性能。

3.2 遵守原则

(1) 为了排除造商和该机构之间交换技术信息的可能性,认证机构的主管及负责进行检查操作的工作人员不得直接参与或作为授权代表参与互操作性部件或子系统的设计、制造、建造、营销或维护或其使用。

(2) 负责检验的机构和工作人员必须在任何压力和刺激的情况下,以尽可能专业的态度和尽最大的技术能力来进行检验工作,特别是必须在功能上独立于签署授权装备部件进入市场文件的官方机构。

(3) 第三方检测认证机构雇用的工作人员不仅必须要熟练掌握检验检测相关的技术,并处理好相关技术文件,还应具备对装备部件特别检测技术的学习能力。

(4) 除非国家法律规定或装备出口成员国直接进行检查,否则检验检测机构必须承担民事责任保险。

(5) 认证机构的工作人员依据2008/57/EC指令或国家法律的补充条款对装备产品检测认证时,要对工作过程中获知的一切信息做到保密。

4 检验检测认证对我国城市轨道交通装备发展的意义

(1) 检验检测认证促进城市轨道交通产业升级。城市轨道交通在产品质量、质量体系、服务提升上利用检验检测认证先进的技术手段,合理设置城市轨道交通产业的准入条件,通过对供应商的质量管理体系认证以及供应产品的自愿性和强制性产品认证,不仅能保障原材料、零部件、设备的生产企业能够稳定持续地向轨道交通市场供应合格产品,而且能促使城市轨道交通产业中各环节之间形成了长期稳定的合作局面,促进城市轨道交通全产业的全面提质升级。

(2) 检验检测为轨道交通国产建设提供了技术支撑。在消除国产化装备空心化的路程中,检验检测新型产业的发展,使得计量方法和计量结果精准度上得到了长足进步,与国际先进水平的差距正在逐步缩小。城市轨道交通装备研发新技术产品推动装备制造国产化时,必须通过精准检验检测来判断每个工序完成后是否达到设计标准;而且,新研发产品的性能必须达到甚至超过国际先进同类产品的性能标准。因此,利用检验检测支撑城市轨道交通核心技术的研发,可逐步解决关键零部件及核心技术国产“空心化”问题。

(3) 检验检测认证保障了城市轨道交通产业参与国际竞争。城市轨道交通产业是我国高端装备制造的重要部分,集约了高新技术和新兴产业集群。通过近几年的高速发展,其总体质量技术水平明显提高,但有关技术标准、法律研究、品牌建设与国际竞争对手还有一定差距。若要在复杂的国际市场竞争中增强实力,需要打造良好国际品牌形象。

通过检验检测与认证对城市轨道交通产业发展进行全链条质量提升,促进国际互认,可使我国城市轨道交通产品一次认证全球通用,避免重复检测,降低了成本;可打破国际技术及政治壁垒,全方位的推广我国轨道交通高端制造业;还可使我国城市轨道交通产业不仅在装备制造上安全可靠,而在项目实施中符合当地法律法规、绿色环保的要求,得到政府、企业、民间组织和人民的认同。与此同时,推动装备制造检测认证技术一体化发展,合力打造我国轨道交通和检验检测认证双重的国际知名品牌,能为我国城市轨道交通的“走出去”提供技术支撑。

5 结语

欧盟轨道交通的认证体系和集中标准化的技术规范为进入欧洲各国的轨道交通装备产品从质量和技术上提供衡量的尺度,国际第三方检测认证机构也随之发展起来。我国正处于轨道交通高端制造业发展的上升期,但自主化生产的装备产品缺少具备国际检测认证互认能力的检测机构对产品质量和标准的认证。因此,研究我国城市轨道交通装备认证体系,建立产品部件的检测检验标准,规范的检测方法,检测程序和相关保障的法律法规是当前发展我国轨道交通开放、机制灵活、且符合全球认可的检测认证服务机构的首要任务和课题。

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Analysis of Inspection and Certification System of Urban Rail Transit Equipment in EU

LIU Zongde, ZHENG Yilong, TANG Maozhi

The definition and functions of inspection and certification for rail transit equipment are introduced.The European railway TSI system according to EU Directive 2008/57/EC is exponded,which explains the process of the standard specifications formation. Further more,the certification method and procedures of interoperability constituents and subsystems are analyzed based on TSI system,the contents and operational requirements of the third party notified body in the field of rail transit are summarized. Finally,the significance of the third party notified body to the development of rail transit equipment in China is elaborated.

rail transit; inspection; certification; EU directive; TSI (technical specification for interoperability); third party notified body

*国家科技支撑计划项目(2015BAG19B00)

F530.7

10.16037/j.1007-869x.2017.06.001

2017-03-14)