时速160 km 动力集中动车组高级修过程管理系统方案设计

曲凤国

（中国铁路沈阳局集团有限公司长春车辆段，吉林 长春 130000）

时速160 km动力集中动车组是复兴号动车组系列的重要组成部分，是铁路旅客运输的新型运载工具。随着时间的推进，时速160 km 动力集中动车组陆续将进入D3/D4 级高级修程，车辆段内检修和运用的作业过程紧密衔接，纷繁复杂，点、线、面纵横交错，安全生产的责任风险大。生产过程需要进行监控的部位之多，信息量之大，前所未有。既有的客车信息系统无法匹配新型动车组，因而需建立一个适合于时速160 km 动力集中动车组特点的检修管理信息系统，显得尤为迫切。

1 现状及存在问题

随着动力集中动车组配属的不断增加，长春车辆段在客车段修管理过程中面临着管理跨度不断扩大、检修任务不断增加、检修工序工艺要求不断规范完善、各流程控制点不断增多、检修质量要求不断提高的现实情况，原有的简单人控的管理模式已远远不能适应新型客车段修的快速发展需求，使得客车检修管理必须走向人机联控的网络信息化管理模式[1]。

随着修车任务增加，在既有人员数量不变的情况下，各部门管理捉襟见肘，检修情况无法及时掌握。具体问题体现在以下4 个方面。

安全管理方面：客车预检预修过程无法有效监控，各个检修班组之间无法衔接，预检预修过程混乱。同时三检一验无法有效控制，单车作业班组多，后期质量验收制度执行不好，设备设施管理存在隐患。

质量管理方面：客车检修计划无法快速科学编制，计划编制全部依靠人工编制，合理性较差，时常与部分现场作业产生冲突。日常检修记录和检修台账管理无序，均为纸质记录，没有建立故障统计分析制度，也无法为后期的质量追溯提供有效依据，检修作业回填可规范性差。

信息管理方面：车辆检修情况无法及时获取，需要通过人工的方式来获取信息，信息的准确性不高。单车成本核算和物料消耗无法有效管理，没有有效的信息数据统计分析，无法为后期的材料预算打下数据基础。检修作业信息响应力度不足，检修作业效率低下。

数据管理方面：无论是整个车间的台位数据还是单车的检修数据，数据完成性较差，可流转性和可利用率非常低。

2 系统功能及建设目标

2.1 逻辑构架

检修生产子系统，从逻辑上分为应用层、数据共享层、数据采集层、数据存储层、基础设施层，主要功能如表1 所示。

表1 系统整体逻辑构架

2.2 总体构架

系统以有限网络为基础，建立检修车间无线网络，无线终端设备采集、查询相关信息。其中检修生产子系统的服务器与动力集中动车组管理系统服务器无缝链接，实现信息共享，总体构架及网络构架如图1、图2 所示。

图1 系统总体构架图

图2 系统网络构架图

2.3 系统功能设计

时速160 km动力集中动车组高级修过程管理系统的建立将通过实现对岗位进度预警监控，检修任务定期汇总分析，车辆故障和配件闭环管理，对异常情况进行重点监管，加大管理力度，提升车辆检修质量和和日常管理效率。具体来看，该系统主要包括以下内容。

2.3.1 生产组织管理

生产组织管理模块主要包括送修计划编制和生产人员管理。其中合理编制送修计划能够依据KMIS 检修车预测，根据走行公里和上次检修日期，结合动车组检修周期标准，分别预测动力车、拖车和控制车D2（C2 和C3）、D3、D4、D5、D6 等修程的到期日期，为编制动力车、拖车和控制车检修计划提供依据。同时对库存提前预警，编制送车周、月计划，并跟踪送车计划兑现率。作业人员管理设置电子围栏报警和安全作业监控功能，实现人员定位、轨迹追踪。

2.3.2 检修网络管理

检修网络管理模块主要包括作业质量卡控、预制检修预案和预警管理。通过个性化设置作业节点及质量卡控流程，定制配送清单和工作日历，支持维护检修台位类别、台位明细、台位作业名称，设置检修工序，维护工作日历，针对需要配送的作业单元设置配送地点。预制各类车型车种检修预案，一键生成作业计划，以车标图形化的形式显示预检和检修库的股道和台位信息，根据检修网络自定义台位检修流转计划，结合台位作业和班组作业，一键生成每辆车辆的检修网路计划。针对油漆库和交验库，手动调整车辆停留台位。在检修异常情况时，对预检和检修台位车辆可以手动调整位置以及暂停流转修正计划。同时链接单车履历、检修进度、一车一档记录、查询车统-181 故障、检修故障等链接功能，支持个性调整。监控车辆位置、各班组检修进度并进行颜色提前预警。

2.3.3 智能调车管理

智能调车管理模块根据检修计划拖动放置客车的检修台位，智能生成相应的调车计划，降低人工编制调车计划工作量。通过物联网技术和视频监控技术实现了对道岔、脱轨器智能状态监测，提高调车作业安全性。

2.3.4 一车一档管理

一车一档管理模块主要包括检修记录的采集、上传和检索分析。通过检修车入台检修后，根据对应车型、车种、修程与一车一档记录的匹配关系实现记录采集，自动生成一车一档记录，采集方式分为同步采集和事后集中采集2 种模式。作业者上传车辆检修过程中的图像资料，包括技术改造、异常情况、微控作业记录等图像信息。支持设置加改记录信息表，并在检修过程中登录关键配件的加改记录，最终汇总到一车一档中，便于质量追溯。可以随时调阅及修改当前修程内已经生成的文档形式的一车一档记录以及当前修程内图片和视频形式的一车一档记录。同时可以填写既有文档形式的检修记录内容，也可以新增其他文档形式的检修记录和上传图片、视频形式的一车一档内容。实现阶段性整修整治，记录对国铁集团和集团公司下达的季节性专项整修、整治情况，记录时间、整修内容、质量标准等信息，便于质量追溯。

2.3.5 检修故障管理

检修故障管理模块结合运用情况生成检修质量通知单，支持预检和质检验收阶段故障采集，记录处理过程，留存影像记录，实现故障闭环管理。一是预检故障管理。工作者在终端根据车辆预检情况，录入车辆预检故障，并实现故障部位与班组关联自动派活。主要采集内容为车号、配件、故障名称、故障等级、故障描述、备注等信息。同时工长对预检故障、质检故障进行自动派活，选择故障处理人员完成派活。二是质检员故障管理。质检员在终端根据车辆检修情况，录入车辆漏检漏修故障，并实现故障部位与班组关联自动派活。三是运用检修故障管理。各级人员使用终端查询单车近3 个月内的运用阶段的车统-181 和车统-81 故障情况，主要查询内容为车号、修程、配件、故障名称、故障等级、故障描述、备注等信息，同时包含既有客车故障的查询功能。

2.3.6 检修物料管理

检修物料管理模块包括预设各车型车种必换清单、自动汇总出入库记录和关键配件周期管理，提前一个月根据送修计划对库存进行量值预警，设置关键物料的低储数量，进行低储预警。自动汇总出入库记录与物料管理系统无缝对接。通过对轴报、油压减振器、钩缓、制动阀、电力连接线等关键部件进行二维码编号手段，实现其新购、入库、装车、检修、运行以及报废的全生命周期管理。

2.3.7 检修设备管理

检修设备管理主要包括设备小修、临修、点检和巡检功能。一是设备小修。根据阅读计划制定设备小修日计划，维修班组依据计划检修并登记，设备车间进行质检，系统统计小修兑现率。二是设备临修。使用人员对设备进行报修，维修班组对临时报修信息进行施修，设备使用者对维修情况进行确认，实现闭环管理。三是设备点检。依据设备点检设置对设备进行日常点检工作，系统记录每次点检信息。四是设备巡检。依据设备巡检计划，执行每月设备巡检，系统记录并统计设备巡检情况。

2.4 系统建设目标和效果

调度计划编制大大缩短。系统智能编制台位作业计划，较人工编制明显提高了效率和便捷性，调度员编制每天计划从原来的80 min 缩短到现在的20 min。车辆周转效率显著提高。提前对当前车辆状况进行摸底提前配备所需物料，减少了因缺料造成的残车率，车辆周转效率提高了30%。

检修记录和台账使用更便捷。检修记录和台账的电子化，使工作者填报更便捷和规范，极大提高了填报、查询、汇总和管理的效率。每辆车的检修记录输入用时从原来的4～6 h 缩短到现在1～2 h。

3 结束语

时速160 km动力集中动车组高级修全过程管理系统基于以上实际需求，通过车辆提前预检以便针对重点材料提前备料；实现检修过程工序监控，根据检修计划和进度进行物料工具及时配送；实现检修记名电子化，形成检修记录档案和单车消耗核算，规范关键配件的寿命管理和状态跟踪；同时，积累各种检修信息及故障信息供系统分析，形成计划、执行、检查、改进的PDCA 质量循环管理，为铁路客车车辆部门自我的安全管理和质量管理提供决策依据。