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        可靠性、可用性、可維修性和安全性(RAMS)指標(biāo)管理在上海軌道交通車輛維護(hù)保障中的應(yīng)用

        2019-10-16 00:40:22陳依新
        城市軌道交通研究 2019年9期
        關(guān)鍵詞:上海故障

        陳依新

        (上海地鐵維護(hù)保障有限公司車輛分公司,200235,上海//高級經(jīng)濟(jì)師,高級工程師)

        RAMS管理即對可靠性(Reliability)、可用性(Availability)、可維修(Maintainability)和安全性(Safety)的管理。

        2002年,上海地鐵維護(hù)保障有限公司開始對新車項目進(jìn)行可靠性考核。2010年,上海地鐵維護(hù)保障有限公司車輛專業(yè)線路維護(hù)部門制訂了可靠性驗證方案。2014上海地鐵維護(hù)保障有限公司車輛分公司制訂了可靠性管理辦法,開始編制可靠性月報,并在分析基礎(chǔ)上對部分部件制訂了可靠性維修策略。2015年,上海軌道交通車輛運行維護(hù)將可靠性關(guān)鍵指標(biāo)納入績效考核,開始對架(大)修列車進(jìn)行可靠性評估。2016年,以可靠性為中心的維修體系開始建立。2017年,車輛專業(yè)在子系統(tǒng)和關(guān)鍵部件管理中實施RAMS管理。2018年,專業(yè)人員認(rèn)識到RAMS數(shù)據(jù)是智能檢修的重要大數(shù)據(jù)來源。

        1 上海軌道交通RAMS指標(biāo)體系

        經(jīng)過多年實踐,上海軌道交通車輛運行維護(hù)單位建立的RAMS指標(biāo)可反映正線、子系統(tǒng)及關(guān)鍵部件的可靠性。通過連續(xù)采集數(shù)據(jù)、定期對比分析,可發(fā)現(xiàn)重點故障、高頻次故障及故障趨勢等,以便技術(shù)人員和檢修人員制定有針對性的維保策略,或立即整改改善指標(biāo),或采取有效措施管控風(fēng)險,或改進(jìn)規(guī)程穩(wěn)步提高運維質(zhì)量。正線主要RAMS指標(biāo)見表1,子系統(tǒng)RAMS擴充指標(biāo)見表2。

        2 上海軌道交通正線的RAMS管理

        2.1 RAMS數(shù)據(jù)的分層采集

        第一層采集:各運營線路維修部分別采集數(shù)據(jù),形成各線路的RAMS月度報告和年度報告,尋找可靠性弱點,采取整改措施,跟蹤整改效果;新車和架(大)修承攬方采集數(shù)據(jù),形成月度報告,以驗證其各階段的可靠性。

        第二層采集:技術(shù)部門在各月度報告和年度報告的基礎(chǔ)上,匯總形成車輛專業(yè)的RAMS報告,計算可靠性指標(biāo),總結(jié)重點故障、故障頻次及故障趨勢,分析趨勢突破原因,研究有效對策,以便工程師制定有針對性的維保策略,改善可靠性,有效管控風(fēng)險,穩(wěn)步提高運維質(zhì)量。

        表1 上海軌道交通正線主要RAMS指標(biāo)

        表2 上海軌道交通子系統(tǒng)RAMS擴充指標(biāo)族

        2.2 正線RAMS指標(biāo)的統(tǒng)計與分析

        2018年上海軌道交通正線列車運營里程總計9 177.6 列·萬km,較2017年上升10.75%,先后進(jìn)入架(大)修的列車運營里程總計5 187.6列·萬km,占總里程的56.52%;新車項目里程總計1 640.8列·萬km,占總里程的17.88%。

        2017—2018年上海軌道交通線網(wǎng)的RAMS指標(biāo)統(tǒng)計結(jié)果如表3所示。2018年上海軌道交通各線路的5 min晚點次數(shù)統(tǒng)計見表4。2018年上海軌道交通車輛的子系統(tǒng)MDBF指標(biāo)見表5。

        表3 2017—2018年上海軌道交通網(wǎng)RAMS指標(biāo)統(tǒng)計

        表4 上海軌道交通各線路5 min晚點情況統(tǒng)計

        表5 2018年上海軌道交通車輛的子系統(tǒng)MDBF指標(biāo)

        由表5可以看出,制動、轉(zhuǎn)向架、牽引、空調(diào)及車門等子系統(tǒng)屬于低可靠性系統(tǒng),PIS系統(tǒng)的可靠性最低,必須采取針對性措施。

        以上海軌道交通1號線為例,統(tǒng)計4個主要子系統(tǒng)的MDBSF指標(biāo),統(tǒng)計結(jié)果如圖1所示。

        圖1 上海軌道交通 1號線主要子系統(tǒng)MDBSF(R)

        由圖1可見,上海軌道交通1號線的車門子系統(tǒng)及牽引子系統(tǒng)MDBSF(R)指標(biāo)不佳。其中,車門子系統(tǒng)是高故障系統(tǒng)。根據(jù)工單回溯,故障率最高的3個部件為車門傳動機構(gòu)、PWM(脈沖寬度調(diào)制)編碼器及限位開關(guān)。故在檢修環(huán)節(jié)要相應(yīng)采取針對性措施。經(jīng)分析,牽引子系統(tǒng)MDBSF(R)較低的主要原因為:調(diào)度為避免5 min晚點,對短時無法恢復(fù)的故障列車進(jìn)行了掉線處理;而壓力開關(guān)及牽引模塊發(fā)生故障時,無法通過切復(fù)開關(guān)簡單操作恢復(fù)。因此牽引子系統(tǒng)的掉線較多,必須加強檢測和檢修。

        2.3 RAMS管理的成效

        實施RAMS指標(biāo)管理以來,上海地鐵維護(hù)保障有限公司車輛分公司對線路至全網(wǎng)進(jìn)行檢查,統(tǒng)計分析RAMS指標(biāo),及時發(fā)現(xiàn)普遍性缺陷、問題及風(fēng)險。新車項目由新車部反饋給車輛供應(yīng)商改進(jìn),老車項目由技術(shù)部門指導(dǎo),并由線路部具體實施整改。

        近年來,為保證正線運營秩序,車輛部門對影響正線運營次序、造成晚點的因素進(jìn)行了詳細(xì)分析,采取了控制5 min晚點措施,加強了對關(guān)鍵部件的可靠性檢查測試,縮短了關(guān)鍵部件的更換周期,對關(guān)鍵部件進(jìn)行冗余配置等,使RANS指標(biāo)逐年改善。例如,相比2017年,2018年除清客故障外的其他故障均有不同幅度的降低。這說明RAMS管理十分有效。

        3 RAMS指標(biāo)在車輛架(大)修過程中的應(yīng)用案例

        上海軌道交通車輛架(大)修工作,由申通南車(上海)軌道交通車輛維修有限公司(以下簡為“申通南車”)、 申通北車(上海)軌道交通車輛維修有限公司(以下簡為“申通北車”)、 申通龐巴迪(上海)軌道交通車輛維修有限公司(以下簡為“申通龐巴迪”)及SATCO(上海阿爾斯通交通設(shè)備公司)等4家公司通過招投標(biāo)承攬。上海地鐵維護(hù)保障有限公司車輛分公司作為列車全壽命周期管理主體,把架(大)修關(guān)鍵指標(biāo)納入RAMS指標(biāo)體系,進(jìn)行過程管理。

        3.1 上線試運營期間故障率統(tǒng)計分析

        2018年,架(大)修的試運營列車有110列,其中,申通南車負(fù)責(zé)39列、申通北車負(fù)責(zé)17列、申通龐巴迪負(fù)責(zé)35列、SATCO 負(fù)責(zé)19列。試運營列車故障共發(fā)生34次,其中,申通南車負(fù)責(zé)的列車發(fā)生6次、申通北車負(fù)責(zé)的列車發(fā)生8次、申通龐巴迪負(fù)責(zé)的列車發(fā)生16次、SATCO負(fù)責(zé)的列車發(fā)生 4次。2016—2018年列車試運營的故障率統(tǒng)計見圖2。

        圖2 2016—2018年列車試運營故障率統(tǒng)計

        3.2 5 min晚點

        2018年,上海軌道交通線網(wǎng)中,5 min晚點故障共有30次。其中,架(大)修列車5 min晚點共有20次,占66.7%,比2017年增加8次,增幅達(dá)66.67%。經(jīng)子系統(tǒng)RAMS指標(biāo)分析可知,2018年5 min晚點的主要是由車門、控制、制動、車鉤、輔助供電、牽引系統(tǒng)等6個子系統(tǒng)發(fā)生故障引起的。相關(guān)故障分布見表6。

        表6 2018年上海軌道交通線網(wǎng)5 min晚點故障分布

        3.3 MDBSF指標(biāo)

        2016—2018年各承攬方架(大)修列車MDBSF指標(biāo)如表7所示。

        表7 2016—2018年各承攬方架(大)修列車MDBSF指標(biāo)

        3.4 FPMK指標(biāo)

        以申通龐巴迪公司為例,2018年2種車型架(大)修項目FPMK指標(biāo)統(tǒng)計見表8。

        3.5 架(大)修整體RAMS分析及信用評分

        項目承攬方在RAMS指標(biāo)分析的基礎(chǔ)上,在架(大)修過程中采用針對性的管理控制措施。而上海軌道交通運營管理方對2018年的項目從進(jìn)度,質(zhì)保期內(nèi)列車正線清客、救援、5 min晚點造成的故障,以及架(大)修后質(zhì)保期內(nèi)列車的權(quán)重系數(shù)等方面對各承攬方進(jìn)行了信用評分及分析,要求其采用了改進(jìn)工藝規(guī)程,偶換件改為必?fù)Q件,選用可靠性更高的產(chǎn)品等有針對性的改善措施。

        表8 2018年部分車型架(大)修項目FPMK指標(biāo)

        信用評分及RAMS分析表明:承攬方中,申通南車的生產(chǎn)進(jìn)度控制較好,超額完成2018年度計劃任務(wù);試運營故障率最低,較去年有所下降;5 min晚點故障次數(shù)最少,和去年持平;MDBSF指標(biāo)較差,但是相比去年有所進(jìn)步;MDBF指標(biāo)較好,相比去年進(jìn)步明顯;綜合評分最高。

        4 結(jié)語

        上海軌道交通車輛維護(hù)保障工作從RAMS管理中受益很大,特別是線路管理部門、部件維修部門及技術(shù)部門。通過RAMS指標(biāo)的統(tǒng)計分析,各部門不僅對車輛狀況掌握得更全面更具體,而且有助提高維修有效性,降低了故障發(fā)生率。

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