許秀鋒

（同濟(jì)大學(xué)資產(chǎn)處，200092，上?！沃v師）

RCM（可靠性為中心的維修）在20世紀(jì)60年代末起源于美國航空界。首次應(yīng)用RCM制定維修大綱的是波音747飛機(jī)［1］。近年來，RCM在國外鐵路及軌道交通項(xiàng)目中應(yīng)用日趨廣泛。如1996年，通用汽車公司為加拿大國鐵保修50臺大功率內(nèi)燃機(jī)，首次在機(jī)車上應(yīng)用RCM。近年來，歐洲以及日本等地的鐵路及軌道交通，也在RCM思想的指導(dǎo)下，進(jìn)行了修理制度的改革［2］。如果能在地鐵車輛的維修保養(yǎng)過程中，從RCM的角度出發(fā)，以故障統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)，以故障模式分析作決策支持，合理地確定地鐵車輛的維修需求，優(yōu)化目前使用的地鐵車輛維修保養(yǎng)方式，提高維修保養(yǎng)的效率，增強(qiáng)有效性，體現(xiàn)針對性，克服盲目性，必將對國內(nèi)軌道交通的維護(hù)保養(yǎng)工作產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。

1 RCM理論

在RCM中，需要回答以下7個基本問題［3］。一是功能：在現(xiàn)行的使用環(huán)境下，設(shè)備的功能及相關(guān)的性能標(biāo)準(zhǔn)是什么？二是功能故障：什么情況下設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)其功能？三是故障模式：引起各功能故障的原因是什么？四是故障影響：故障發(fā)生時，會出現(xiàn)什么情況？五是故障后果：什么情況下各故障至關(guān)重要？六是故障預(yù)防：做什么工作才能預(yù)防各故障？七是找不到適當(dāng)?shù)念A(yù)防性工作怎么辦？

作為故障預(yù)防的基礎(chǔ)，RCM將故障后果分為隱蔽性故障后果、安全和環(huán)境后果、運(yùn)行后果及非運(yùn)行后果。RCM以上述后果分類作為維修決策的基礎(chǔ)，通過將每種故障模式的后果按上述分類標(biāo)準(zhǔn)去歸類，從而將維持設(shè)備的運(yùn)行、環(huán)境和安全目標(biāo)集合在一起，使預(yù)防維修的重點(diǎn)放在那些后果最嚴(yán)重的可能故障上。

RCM的分析思路為：首先對設(shè)備功能、功能故障、故障模式進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上對故障影響和故障后果進(jìn)行評價、分析，并以安全、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和維修費(fèi)用的綜合目標(biāo)制定維修策略［4］。

2 應(yīng)用研究

2.1 確定分析目標(biāo)

以上海軌道交通5號線為例，自2003年運(yùn)營以來，由于車輛故障導(dǎo)致的救援事件中，制動故障占63%，車門故障占28%，其他故障占9%左右。為此，確定以制動系統(tǒng)為重要系統(tǒng)，通過研究分析，優(yōu)化現(xiàn)有的維修保養(yǎng)策略，提出有效的整改措施。這必將大大減少車輛故障對運(yùn)營造成的影響。

2.2 系統(tǒng)功能框圖

在進(jìn)行RCM分析之前，通過收集制動系統(tǒng)的相關(guān)資料，包括設(shè)備說明書、設(shè)備結(jié)構(gòu)圖、設(shè)備系統(tǒng)圖控制、保護(hù)邏輯圖、設(shè)備運(yùn)行規(guī)程、設(shè)備的歷史維修記錄、故障報(bào)告及可靠性數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析。

5號線地鐵車輛制動系統(tǒng)由英國Westinghouse公司提供，屬于微機(jī)控制直通式模擬電空系統(tǒng)。其空氣供應(yīng)及制動系統(tǒng)關(guān)系見圖1。

圖1 空氣供應(yīng)及制動系統(tǒng)關(guān)系圖

2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分解

制動系統(tǒng)主要分為空氣供應(yīng)系統(tǒng)、制動控制系統(tǒng)、空氣懸掛系統(tǒng)和其它氣動系統(tǒng)。

2.4 信息工作單

對制動系統(tǒng)分析的過程如下：首先明確制動系統(tǒng)的功能，根據(jù)功能進(jìn)一步分析可能發(fā)生的功能故障模式和導(dǎo)致這一功能故障模式發(fā)生的故障原因；然后對故障原因的形成、征兆以及對分析項(xiàng)目的影響進(jìn)行詳細(xì)的說明。制動系統(tǒng)故障模式及影響信息工作單見表1。

表1 制動系統(tǒng)信息工作單

2.5 決斷工作單

邏輯決斷的過程就是通過對后果進(jìn)行分析、邏輯決斷后形成決斷工作單（見表2）的過程。

表2 制動系統(tǒng)決斷工作單

3 維修策略優(yōu)化

通過對地鐵車輛制動系統(tǒng)的RCM分析，結(jié)合地鐵車輛制動系統(tǒng)的實(shí)際故障發(fā)生情況，調(diào)整了原有的維修方式和檢查周期，形成了新的維修大綱。新維修大綱是對原有維修方式的優(yōu)化（見表3）。

表3 地鐵車輛制動系統(tǒng)維修大綱對比

主要性能對比如下：

（1）新的維修大綱縮短了對風(fēng)缸、軟管、空壓機(jī)、空氣干燥器、雙向閥等部件的檢查周期，減少了故障率，提高了地鐵車輛的可靠性；

（2）新的維修大綱增加了對風(fēng)管及塞門的檢查內(nèi)容，提高了列車的安全性及可靠性；

（3）根據(jù)實(shí)際使用情況，新的維修大綱延長了主控制器的維修周期，使主控制器的維修周期和地鐵列車的架修周期（5年修）保持同步，縮短了列車停庫時間，提高了列車可用度。

通過實(shí)例應(yīng)用和分析，可以看出RCM對于優(yōu)化維修策略、提升維修管理水平、提高維修效率、降低維修成本等方面具有明顯的優(yōu)勢。

［1］賈希勝，程中華.以可靠性為中心的維修（RCM）發(fā)展動態(tài)［J］.軍械工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，14（3）：23.

［2］何鐘武.淺談國內(nèi)外RCM技術(shù)的研究與應(yīng)用［J］.航空與標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量，2006，38（3）：38.

［3］Deshpande V S，Modak J P.Application of RCM to a medium scale industry［J］.Reliability Engineering and System Safety，2002，77（1）：31.

［4］Beehler M E.Reliability centered maintenance for transmission systems［J］.IEEE Trans on Delivery，1997，12（2）：1023.