張樂 楊強 陳亞蘭 張銘科

摘? ?要：地鐵車輛架大修是對運營年限達5年/10年或運行公里數(shù)達60萬/120萬公里的列車進行全方位深度拆解維修，恢復(fù)列車整體性能，以達到符合運營標(biāo)準(zhǔn)的一項技術(shù)性工作。軌道交通近期規(guī)劃多條線路，所有車輛將陸續(xù)進入架大修修程，為更好地管理車間和控制生產(chǎn)現(xiàn)場，提高車輛維修效率，車輛中心計劃采用信息化系統(tǒng)協(xié)助各架大修車間的日常管理和現(xiàn)場作業(yè)，其中涉及人員管理、班組管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、物資管理、現(xiàn)場管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等。通過信息化系統(tǒng)的實施可以積極推進現(xiàn)場作業(yè)順序并且綜合評估生產(chǎn)績效指標(biāo)，打通生產(chǎn)中的堵塞項點，不斷提高公司架大修作業(yè)效率。文章對此展開分析。

關(guān)鍵詞：地鐵;架大修;信息化;管理系統(tǒng)

根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2018—2023年中國城市軌道交通行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》數(shù)據(jù)顯示：2011—2017年，我國城軌交通運營線路條數(shù)逐年增長。截至2016年年末，中國大陸地區(qū)共計30個座城市已開通運營軌道交通線路，共計133條線路，運營線路長度達高達4 153 km。截至2017年12月31日，北京、上海、廣州等35座城市開通運營軌道交通線路，共171條線路，總里程已高達5 083.45 km，車站3 269座。地鐵車輛檢修的目的是保證車輛質(zhì)量的性能，架大修是維持車輛性能的重要維修形式。目的是全面恢復(fù)車輛的原有尺寸與出廠性能，實現(xiàn)地鐵車輛在設(shè)計的生命周期之內(nèi)安全、穩(wěn)定運行[1]。

目前，我國地鐵車輛架大修主要存在的問題有：（1）車輛的類型較多，不同車型具有不同的檢修方式，為我國地鐵車輛架大修設(shè)備的檢修帶來了難度。（2）同一車型在送修之前的持續(xù)運行時間、行走的距離、車輛的性能等多個方面都具有特殊性與不確定性，需要根據(jù)不同車輛的不同特征，進行不同的技術(shù)處理，展開全面的維修工作。（3）隨著車輛的更新?lián)Q代，新技術(shù)的全面應(yīng)用，都推動著架大修車輛的改善與優(yōu)化，促進了地鐵車輛維修的不斷前進。這些對于地鐵車輛架大修項目管理等多個方面都具有較大的難度[2-4]。

信息化系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用是城市軌道交通工程建設(shè)、線網(wǎng)運營管理、可持續(xù)高效管控的重要手段。城市軌道交通企業(yè)的信息系統(tǒng)涉及工程項目、運營維護、企業(yè)管理等方面。軌道交通近期規(guī)劃多條線路，所有車輛將陸續(xù)進入架大修修程，為更好地管理車間和控制生產(chǎn)現(xiàn)場，提高車輛維修效率，車輛中心計劃采用信息化系統(tǒng)協(xié)助各架大修車間的日常管理和現(xiàn)場作業(yè)，其中涉及人員管理、班組管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、物資管理、現(xiàn)場管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等。通過信息化系統(tǒng)的實施可以積極推進現(xiàn)場作業(yè)順序并且綜合評估生產(chǎn)績效指標(biāo)，打通生產(chǎn)中的堵塞項點，不斷提高公司架大修作業(yè)效率[5]。

1? ? ?車輛架大修信息化目標(biāo)

車輛架大修信息化管理系統(tǒng)，定位現(xiàn)場執(zhí)行管理系統(tǒng)（Manufacturing Execution System，MES），能提供即時服務(wù)，包含調(diào)度管理、人員管理、車輛履歷管理、工班管理、物資管理、委外管理、生產(chǎn)綜合信息管理等方面。該系統(tǒng)應(yīng)是一個以現(xiàn)場生產(chǎn)工位為主軸的動態(tài)信息化管理系統(tǒng)。具體目標(biāo)包含：

（1）實現(xiàn)對車輛架大修生產(chǎn)過程的車輛維修計劃、維修人員配置管理、物資調(diào)配、作業(yè)工位監(jiān)控、作業(yè)工單管理等的精細化管理。

（2）實現(xiàn)對車輛架大修工藝的標(biāo)準(zhǔn)化，即通過標(biāo)準(zhǔn)化流程的制定和實施，規(guī)范現(xiàn)有車輛架大修作業(yè)全過程。

（3）實現(xiàn)對車輛架大修資源的共享，即通過系統(tǒng)可以實時了解車輛架大修各工位作業(yè)狀態(tài)、物資及人員使用情況、在線共享架大修規(guī)程工藝文件等。

（4）實現(xiàn)系統(tǒng)自動生成車輛多層級全方位履歷信息，包含車型組成結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)部件信息、故障數(shù)據(jù)、部件更換歷史、車輛行走公里數(shù)等。

（5）實現(xiàn)架大修生產(chǎn)全流程閉環(huán)的物資使用記錄：根據(jù)架大修規(guī)程、生產(chǎn)計劃以及架大修現(xiàn)場工位等基礎(chǔ)信息，生成各類作業(yè)工單，由作業(yè)工單掛靠提報的物資清單等由系統(tǒng)進行物資調(diào)配并由系統(tǒng)進行管理。

（6）實現(xiàn)委外作業(yè)及供應(yīng)商管理，包括入場驗收、功能驗收和供應(yīng)商考評等。

（7）實現(xiàn)對整個架修作業(yè)過程的質(zhì)量把控，可有效提高車間作業(yè)完成質(zhì)量。

（8）實現(xiàn)對物資、工單、故障等基礎(chǔ)信息的收集并由系統(tǒng)進行多角度的報表統(tǒng)計，為管理層提供多方面的決策支持，包括：生產(chǎn)成本、生產(chǎn)進度、作業(yè)質(zhì)量等方面。

（9）實現(xiàn)對車間內(nèi)部各類風(fēng)險源信息管理，可實現(xiàn)對車間內(nèi)各類易燃易爆品、作業(yè)風(fēng)險源等的管控。

2? ? ?車輛架大修信息化需求分析

根據(jù)華東地區(qū)包括上海、無錫、南京等地鐵維修部門實地調(diào)研，車輛架大修系統(tǒng)軟件部分可按功能分為9大模塊，即調(diào)度、人員、物資、工班、車輛、質(zhì)量、影音、委外、監(jiān)控，如圖1所示。

2.1? 調(diào)度管理模塊

2.1.1? 工單管理

工單種類分為計劃工單、故障工單、臨時工單3類，實現(xiàn)根據(jù)架大修列計劃或架大修車間生產(chǎn)、故障、臨時性任務(wù)創(chuàng)建生成作業(yè)工單，由調(diào)度確認后發(fā)送至工班，工班接收工單完善信息并確認后，由系統(tǒng)自動將工單內(nèi)所包含的物料信息通知物料準(zhǔn)備人員。支持對工單設(shè)置模板，工單中相關(guān)內(nèi)容應(yīng)支持用戶人工調(diào)整，并設(shè)置工單未按期完成情況說明備注[6-8]。

2.1.2? 車輛交接

系統(tǒng)支持對整個接車、交車過程中車輛各類信息進行交互確認，并支持Excel等外部文件導(dǎo)入。接車時由檢修調(diào)度登錄信息化系統(tǒng)并輸入待接車輛信息，包括車輛號、車輛故障記錄、部件更換記錄、開口項記錄、需架大修車間配合整改項、車輛走行公里數(shù)等信息，架修調(diào)度對以上信息核實后確定接車，如信息有誤則由架修調(diào)度退回檢修調(diào)度進行修改并由架修調(diào)度重新確認后進行接車。

2.1.3? 修程計劃

遠期計劃管理：實現(xiàn)3～10年內(nèi)的架修計劃遠期規(guī)劃，包括對車輛數(shù)、車型等數(shù)據(jù)的信息化管理。年計劃管理：實現(xiàn)在遠期規(guī)劃的框架下，建立架大修年度維修計劃。列計劃管理：作為車輛架大修生產(chǎn)的具體指導(dǎo)依據(jù)，在列計劃中應(yīng)包含具體修程、車號、每日作業(yè)所有任務(wù)、作業(yè)工班、工位等信息。

2.2? 人員管理模塊

（1）人員信息管理。系統(tǒng)應(yīng)支持從人力資源系統(tǒng)同步架大修車間的組織架構(gòu)及人員基本信息。系統(tǒng)同步軌道交通運營分公司架大修車間的組織架構(gòu)信息，包括車間及班組的編碼、名稱等;系統(tǒng)同步架大修車間的人員基本信息，包括工號、姓名、崗位等。

（2）技能培訓(xùn)與考評信息管理。系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)用戶自定義需求具備對架大修車間員工的員工作業(yè)證件持有、人員技能標(biāo)簽、人員日常培訓(xùn)學(xué)習(xí)等情況的錄入功能，并將相關(guān)信息關(guān)聯(lián)至人員構(gòu)架樹中，支持點擊構(gòu)架樹中相應(yīng)人員顯示其基本信息、日常培訓(xùn)學(xué)習(xí)匯總信息（支持按人員查看指定時間段內(nèi)各類培訓(xùn)數(shù)量和培訓(xùn)內(nèi)容等信息，同樣可以根據(jù)培訓(xùn)內(nèi)容查看參加培訓(xùn)人員情況）及技能項點蜘蛛網(wǎng)狀圖（從工單中提取該員工歷史作業(yè)工序作為技能項點，衡量值為該工序的作業(yè)次數(shù)），并支持人工勾選多名員工進行技能項點網(wǎng)狀圖對比功能。

2.3? 物資管理模塊

2.3.1? 必換件領(lǐng)用

（1）必換件準(zhǔn)備：系統(tǒng)依據(jù)列計劃中作業(yè)內(nèi)容自動通過計劃工單內(nèi)定額包生成必換件配料單，配料單中應(yīng)具有物資編碼、物質(zhì)名稱、規(guī)格型號、數(shù)量等信息供物料配送人員取料，必換件采取按工序設(shè)置托盤裝填方式，并配置物料小車存放托盤，托盤應(yīng)具備物資擺放整齊、防插錯功能，便于配送。（2）必換件交接：物資管理人員通過移動終端對物料托盤上粘貼的二維碼進行掃描取料確認（確認托盤物料與定額物料符合），工班領(lǐng)取物料時通過手持終端掃描托盤上的二維碼確認后完成領(lǐng)料。

2.3.2? 偶換件領(lǐng)用

具體功能包含：（1）出料提醒，故障工單及臨時工單所需物料（由作業(yè)班組在工單中填寫，填寫完畢后系統(tǒng)自動將物料清單發(fā)送至物料配送人員并進行提醒）。（2）物料交接，物資管理人員根據(jù)移動終端顯示所需物料清單進行掃碼取料，由取料人員輸入所取物料數(shù)量后進行確認，系統(tǒng)自動將物料待取信息反饋至工班終端，工班領(lǐng)料時在終端上確認后完成領(lǐng)料。

2.3.3? 虛擬倉儲管理

虛擬倉儲管理用于車間物資的實時管理，包括二級庫物資領(lǐng)用信息實時導(dǎo)入、狀態(tài)編輯保存、工單消耗同步、退庫、首次分配、物資預(yù)警等，同時支持臺賬下載。信息交換只針對目前分公司現(xiàn)有的所有物資信息，包括：物資編碼、物資名稱、規(guī)格型號、數(shù)量、單價等。架大修信息化系統(tǒng)支持按照車間管理要求分別對工器具、工裝、周轉(zhuǎn)件、備品備件、耗材等進行分類管理，每一項物資信息需包含分公司相關(guān)管理要求的所有物資信息，且可新增管理內(nèi)容。

2.3.4? 周轉(zhuǎn)件管理

實現(xiàn)對周轉(zhuǎn)件（全新周轉(zhuǎn)件及車輛拆下件）的信息化管理，符合運營分公司周轉(zhuǎn)件管理要求，包括存放位置、部件狀態(tài)等方面的全面管理，同時支持周轉(zhuǎn)件的使用壽命管理，對當(dāng)前周轉(zhuǎn)件的使用壽命信息進行管理，并對使用壽命進行預(yù)警，其數(shù)據(jù)與電客車履歷管理等相關(guān)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，從而達到對周轉(zhuǎn)件歷史記錄的追蹤和統(tǒng)計分析，并支持對周轉(zhuǎn)件報廢過程的管理。

2.3.5? 工藝裝備

架大修信息化系統(tǒng)需滿足maximo系統(tǒng)以內(nèi)及以外工藝裝備（包括工裝、工具）的管理，支持用戶對工藝裝備新增、刪除、查看、分類管理、狀態(tài)跟蹤、故障記錄、報修申請的管理等功能。

2.3.6? 數(shù)據(jù)管理

具體功能包含：（1）系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。工班領(lǐng)料確認后系統(tǒng)自動記錄物料領(lǐng)用確認時間及領(lǐng)用物料明細并上傳至系統(tǒng)中，物料消耗與maximo數(shù)據(jù)實時同步。（2）查詢。材料管理人員可以根據(jù)時間、工單查詢物料領(lǐng)用明細。

2.4? 工班管理模塊

2.4.1? 綜合管理

具體功能包含：（1）支持查詢工班人員信息。（2）可以查看工班所配屬的工裝、工具信息。（3）支持實現(xiàn)工班臺賬文件系統(tǒng)管理功能，其中包括班組建設(shè)、技能培訓(xùn)（技能培訓(xùn)內(nèi)容可按用戶需求進行分類，并支持培訓(xùn)相應(yīng)參加人員名單的輸入功能）、綜合日志、巡庫日志等上傳及查詢功能。

2.4.2? 工單管理

具體功能包含：（1）系統(tǒng)自動調(diào)用工單模塊信息，將工班作業(yè)狀態(tài)進行實時顯示。（2）支持條件查詢本工班維修作業(yè)工單及相應(yīng)記錄表及相應(yīng)測量數(shù)據(jù)。（3）工班在接受工單后，關(guān)閉工單前可進行手動修改工單內(nèi)容，并提供工單確認接受及關(guān)閉功能。

2.4.3? 故障填報及處理

支持工班故障管理（填報、修改、刪除及查詢），故障發(fā)現(xiàn)班組將該故障信息存入系統(tǒng)，由調(diào)度選擇性生成故障工單，具體功能包含：（1）實現(xiàn)對車間現(xiàn)場故障管理。（2）故障模塊內(nèi)信息填報與工單系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。（3）在故障填報及查詢的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和報表功能，便于準(zhǔn)確直觀的了解故障分布情況及發(fā)展趨勢等。

2.5? 車輛履歷管理

2.5.1? 列車履歷結(jié)構(gòu)樹

結(jié)構(gòu)樹模版支持實現(xiàn)對軌道交通所有線別車輛編組組成結(jié)構(gòu)樹的設(shè)定和編排。系統(tǒng)應(yīng)能方便快捷設(shè)定各車型的部件結(jié)構(gòu)。可對各類車型提供多套部件結(jié)構(gòu)模板，方便用戶對多種車型部件結(jié)構(gòu)的編排。支持結(jié)合部件數(shù)據(jù)靈活展現(xiàn)列車編組內(nèi)部的部件明細。

2.5.2? 車輛維修履歷信息輸入

具體功能包含：（1）接車時調(diào)度輸入線別、列車號等信息后，調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)該列車號所對應(yīng)的履歷樹模板。（2）車輛維修履歷信息輸入功能，由作業(yè)人員通過登錄系統(tǒng)點擊該列車履歷樹或其他方式選中零部件后，顯示該系統(tǒng)的零部件總表。（3）作業(yè)人員在該零部件總表相應(yīng)位置中輸入舊零部件序列號及更換原因，當(dāng)該部件維修作業(yè)完成后再點擊該列車履歷樹中的零部件后輸入新零部件序列號，完成一次履歷更新，以上輸入信息均支持用戶自定義保存及修改。

2.5.3? 車輛履歷信息查詢

系統(tǒng)應(yīng)支持根據(jù)零部件名稱、更換日期、所屬系統(tǒng)、更換原因、列車號、零部件序列號、負責(zé)人、更換里程等信息進行篩選查詢及支持按用戶規(guī)定格式導(dǎo)出打印功能。

2.6? 質(zhì)量管理模塊

（1）表單管理。質(zhì)量檢查表按用戶自定義需求進行上傳（如工位、工序、日期）。

（2）整改記錄管理。當(dāng)工程師現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題時，由相關(guān)工程師在系統(tǒng)中填寫質(zhì)量整改通知單并上傳至質(zhì)量模塊，由系統(tǒng)流轉(zhuǎn)至相關(guān)人員，相關(guān)人員收到整改通知單時，現(xiàn)場進行整改，整改完成后在系統(tǒng)中對相關(guān)問題進行整改補充，完成后該整改通知單流轉(zhuǎn)至相關(guān)工程師、質(zhì)量工程師、領(lǐng)導(dǎo)。

（3）作業(yè)監(jiān)測值管理。系統(tǒng)支持各項測量表單標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)值的填寫，系統(tǒng)支持根據(jù)工班輸入測量數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行比對，若超出標(biāo)準(zhǔn)值則系統(tǒng)自動報警提示質(zhì)檢人員，由工班確認整改后系統(tǒng)自動關(guān)閉報警。

（4）數(shù)據(jù)管理。支持按用戶按工位、工序、日期、整改通知單編號等選項進行歸類儲存及查詢。

2.7? 影音管理模塊

（1）信息化屏幕顯示。包括現(xiàn)場大屏、工班顯示屏、現(xiàn)場工位一體機，硬件設(shè)備具備用戶自定義的音頻、視頻播放等功能。

（2）音頻廣播功能。在調(diào)度室設(shè)置音頻輸入設(shè)備，并可將音頻在現(xiàn)場音頻播放設(shè)備中播放。

2.8? 委外管理模塊

2.8.1? 委外件交接、驗收及人員監(jiān)造管理

（1）實現(xiàn)對委外部件交接及驗收過程的信息化管理，具體功能包含工單發(fā)起。（2）實現(xiàn)對人員監(jiān)造審批過程的信息化管理，具體功能包含監(jiān)造任務(wù)發(fā)起。

2.8.2? 委外文件管理

實現(xiàn)對委外過程中產(chǎn)生的入場、出場交接單、入場/功能驗收單、監(jiān)修日志、委外修過程記錄表、委外修質(zhì)量（故障）報告、委外部件試驗單據(jù)進行信息化管理，按部件種類對委外修部件廠家提供的試驗單據(jù)進行存檔，并支持篩選查詢功能。

2.8.3? 委外件質(zhì)保跟蹤

實現(xiàn)根據(jù)委外合同對委外件質(zhì)保期在系統(tǒng)內(nèi)進行手動更新功能，并可根據(jù)質(zhì)保跟蹤關(guān)聯(lián)查看委外件的相關(guān)信息。

2.8.4? 委外執(zhí)行管理

架大修信息化計劃實現(xiàn)的“委外供應(yīng)商執(zhí)行管理”部分為分公司現(xiàn)有合同管理系統(tǒng)的延伸，實現(xiàn)委外項目的深度管理。包括：開工情況審核、計劃實現(xiàn)交期管理、質(zhì)量管理（監(jiān)造現(xiàn)場質(zhì)量、入場質(zhì)量檢查、運行質(zhì)量等）、售后響應(yīng)情況、技術(shù)能力及暫列金管理等，為后期新項目實施提供便捷、詳細的供應(yīng)商及其實施過程參考。

2.9? 綜合監(jiān)控模塊

2.9.1? 車間監(jiān)控

在車間平面地圖上展示工位狀態(tài)。工位狀態(tài)顯示分為作業(yè)中、有故障、空閑中等狀態(tài)，不同狀態(tài)采用不同顏色表示。

2.9.2? 計劃執(zhí)行監(jiān)控

將架大修計劃（包含遠期規(guī)劃、年計劃、列計劃）通過甘特圖或?qū)蛹壉砀竦男问竭M行展示，并在圖形上顯示計劃基準(zhǔn)和實際進度的對比情況，超前顯示為綠色，滯后顯示為紅色，正常顯示為藍色，未開始作業(yè)顯示為灰色，點擊每個具體的任務(wù)可以查看任務(wù)的完成情況匯報。

2.9.3? 成本績效監(jiān)控

成本績效監(jiān)控用于展示工時成本和物料成本，通過對車輛架大修的成本績效分析和對比，清晰地了解到架大修的成本支出趨勢、成本的分布情況，從而幫助管理層對架大修的成本進行控制。支持查看車輛架大修的成本執(zhí)行情況及列車之間的成本對比，可以查看架大修的成本趨勢。

3? ? 結(jié)語

隨著各線路開通運行時間的拉長，軌道交通維保工作越來越成為軌道運營的重點。圍繞車輛展開的架大修信息化工作，包括安全、效率、成本、方式、全生命周期追溯已然成為焦點問題。結(jié)合績效考核、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析來幫助企業(yè)達到“質(zhì)量維修、量值維修、智能化維修”的目標(biāo)，同時降低企業(yè)成本，提升整體效率。

（1）系統(tǒng)應(yīng)建立起以架大修業(yè)務(wù)協(xié)同為中心的信息共享、質(zhì)量監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析的信息化管理平臺。對生產(chǎn)檢修流程化管理，對資產(chǎn)全生命周期管理與跟蹤，對維修（內(nèi)部、外部）質(zhì)量控制管理，對售后服務(wù)多點實時管理。

（2）系統(tǒng)應(yīng)通過車輛維修中出現(xiàn)的各類數(shù)據(jù)如物資消耗、故障提報為管理層決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并與單點登錄集成，完成工單作業(yè)事項統(tǒng)一提醒。

（3）系統(tǒng)應(yīng)符合開放的原則，充分考慮各種業(yè)務(wù)需求有機結(jié)合，可與外部系統(tǒng)進行通信并可提供標(biāo)準(zhǔn)的接口。既能實現(xiàn)架大修內(nèi)部業(yè)務(wù)，還可以實現(xiàn)與公司其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換、信息共享功能，系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)具備實施對象的靈活擴展功能，便于日后應(yīng)用于其他生產(chǎn)對象。

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