王文俊

（中車大同電力機(jī)車有限公司，山西 大同037038）

技術(shù)狀態(tài)管理又被稱為配置管理，在ISO/TS 22163：2017《鐵路應(yīng)用 質(zhì)量管理體系 鐵路組織業(yè)務(wù)管理體系要求：ISO 9001：2015及鐵路領(lǐng)域應(yīng)用的特定要求》中，明確了技術(shù)狀態(tài)管理要求，并提供了ISO 10007：2017《質(zhì)量管理 技術(shù)狀態(tài)管理指南》，GB/T 19017—2020《質(zhì)量管理體系技術(shù)狀態(tài)管理指南》等效于該指南。采用質(zhì)量管理體系是組織的一項(xiàng)戰(zhàn)略決策，能幫助其提高整體績(jī)效，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

技術(shù)狀態(tài)管理是產(chǎn)品在整個(gè)生命周期內(nèi)，運(yùn)用技術(shù)和行政的手段對(duì)技術(shù)狀態(tài)項(xiàng)以及有關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)信息進(jìn)行管理的一種活動(dòng)。技術(shù)狀態(tài)管理是將產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)形成文件，并在產(chǎn)品壽命周期內(nèi)的所有階段，為標(biāo)識(shí)和追溯產(chǎn)品物理和功能要求的實(shí)現(xiàn)狀態(tài)及準(zhǔn)確獲取信息提供途徑。組織可以根據(jù)其規(guī)模以及產(chǎn)品的復(fù)雜程度和性質(zhì)來實(shí)施技術(shù)狀態(tài)管理。

本文基于技術(shù)狀態(tài)管理要求，就電力機(jī)車相關(guān)企業(yè)如何基于信息化手段實(shí)施技術(shù)狀態(tài)管理平臺(tái)建設(shè)及應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

1 技術(shù)狀態(tài)管理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容簡(jiǎn)述

1.1 ISO/TS 22163：2017相關(guān)條款

ISO/TS 22163：2017條款中8.1.4，要求組織必須建立、實(shí)施和保持適合于產(chǎn)品的配置管理成文信息。此過程必須考慮：配置管理計(jì)劃；產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)，直到最小可更換單元；配置項(xiàng)的識(shí)別，至少與安全相關(guān)的配置項(xiàng)；建立配置基線，至少為“設(shè)計(jì)基線”“制造基線”“維修基線”的配置。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)條款8.1.5的要求控制配置的變化；配置狀態(tài)報(bào)告；可追溯性標(biāo)識(shí)的準(zhǔn)則（例如編序方法、批號(hào)）。組織必須保留相關(guān)的成文信息。此過程應(yīng)當(dāng)考慮定期進(jìn)行內(nèi)部配置審核，整合外部供方的配置管理系統(tǒng)（如用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌冢?；將設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)和維修中使用的工具和軟件視為技術(shù)狀態(tài)配置項(xiàng)；由應(yīng)用軟件支持。

1.2 GB/T 19017—2020相關(guān)條款

GB/T 19017—2020將技術(shù)狀態(tài)管理分為技術(shù)狀態(tài)管理策劃、技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識(shí)、更改控制、技術(shù)狀態(tài)記實(shí)、技術(shù)狀態(tài)審核等5個(gè)階段。技術(shù)狀態(tài)管理策劃是技術(shù)狀態(tài)管理過程的基礎(chǔ)，策劃的輸出物為技術(shù)狀態(tài)管理計(jì)劃，該計(jì)劃可以是一份單獨(dú)文件，或是其他文件的一部分，或由幾份文件組成。技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識(shí)活動(dòng)包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)狀態(tài)項(xiàng)目的選擇、技術(shù)狀態(tài)信息、技術(shù)狀態(tài)基線的確立。更改控制是在技術(shù)狀態(tài)信息初次發(fā)布后，所有的更改都應(yīng)當(dāng)受控，更改處理的狀況、相關(guān)的決定和安排應(yīng)當(dāng)形成文件。技術(shù)狀態(tài)記實(shí)形成與產(chǎn)品和產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)信息相關(guān)的記錄、報(bào)告。技術(shù)狀態(tài)審核應(yīng)當(dāng)按照已形成的文件的程序，以確定產(chǎn)品是否符合要求并與產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)一致。

2 基于信息化的電力機(jī)車技術(shù)狀態(tài)管理平臺(tái)建設(shè)

全生命周期技術(shù)狀態(tài)管理平臺(tái)建設(shè)，以產(chǎn)品全生命周期的信息管理與跟蹤作為系統(tǒng)建設(shè)的核心，統(tǒng)一貫通設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)維等數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)，集成現(xiàn)有信息化系統(tǒng)等形成機(jī)車、配件的全壽命周期跟蹤，建立機(jī)車及配件的全壽命周期共享數(shù)據(jù)平臺(tái)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)車、配件的質(zhì)量的追溯和數(shù)據(jù)分析。

以產(chǎn)品構(gòu)型為主線、建立產(chǎn)品全生命周期模型，實(shí)現(xiàn)機(jī)車“一車一檔”，機(jī)車重要零部件“一件一檔”；系統(tǒng)具有擴(kuò)展性，隨著基礎(chǔ)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)和完善，平滑接入相應(yīng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，不斷完善數(shù)據(jù)平臺(tái)，接入數(shù)據(jù)的顆粒度根據(jù)管理需求進(jìn)行調(diào)整。

2.1 產(chǎn)品的全生命周期

產(chǎn)品的全生命周期一般可分為12個(gè)階段，具體如圖1所示。技術(shù)狀態(tài)管理工作貫穿于產(chǎn)品的全生命周期。

圖1 產(chǎn)品全生命周期

基于產(chǎn)品的生命周期各階段，對(duì)產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)信息，即對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、驗(yàn)證、運(yùn)行和支持的要求，結(jié)合產(chǎn)品的設(shè)計(jì)基線、制造基線、檢修基線等關(guān)鍵技術(shù)狀態(tài)基線，形成主數(shù)據(jù)流，一般可分為設(shè)計(jì)開發(fā)數(shù)據(jù)、新造數(shù)據(jù)、運(yùn)營階段的正常運(yùn)用數(shù)據(jù)、預(yù)防性維修數(shù)據(jù)、修復(fù)性修數(shù)據(jù)及過程變更數(shù)據(jù)。

2.2 產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)項(xiàng)識(shí)別

在設(shè)計(jì)開發(fā)階段，對(duì)技術(shù)狀態(tài)管理部件進(jìn)行識(shí)別。在產(chǎn)品研制初期，將產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)直至最低可更換單元，根據(jù)外部客戶要求和內(nèi)部公司需求，確定產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理部件明細(xì)，至少包含產(chǎn)品的安全件、關(guān)鍵件及軟件等。技術(shù)狀態(tài)管理部件標(biāo)識(shí)要求應(yīng)在技術(shù)文件或圖紙中明確，標(biāo)識(shí)方法一般有印記（如鑄字、鍛印字、刻字等）、標(biāo)記（如油漆標(biāo)記等）、標(biāo)牌（如銘牌等）、二維碼、電子標(biāo)簽或隨行文件記錄等。

分解產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時(shí)，綜合考慮產(chǎn)品的復(fù)雜程度，一般分為系統(tǒng)、子系統(tǒng)，一級(jí)零部件，二級(jí)零部件，三級(jí)零部件，產(chǎn)品分解層級(jí)不易過多，否則不利于數(shù)據(jù)分析。同一平臺(tái)產(chǎn)品可以搭建通用BOM。

2.3 產(chǎn)品關(guān)鍵數(shù)據(jù)識(shí)別

基于產(chǎn)品可靠性、維修性、安全性考慮，識(shí)別產(chǎn)品全生命周期階段關(guān)鍵數(shù)據(jù)，作為后期數(shù)據(jù)收集對(duì)比分析處理的基礎(chǔ)，同時(shí)也可進(jìn)行全生命周期費(fèi)用預(yù)估。

2.3.1 產(chǎn)品新造關(guān)鍵數(shù)據(jù)

從概念設(shè)計(jì)到系統(tǒng)驗(yàn)收，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為新造機(jī)車信息，主要包括電力機(jī)車基本的設(shè)計(jì)信息及制造信息。產(chǎn)品基本信息通過新造業(yè)務(wù)流程的梳理形成數(shù)據(jù)流，包括整機(jī)信息和零部件信息。整車信息包括車型、車號(hào)、圖號(hào)、設(shè)計(jì)版本號(hào)、工藝圖號(hào)（物料號(hào)）、工藝版本號(hào)、工藝BOM結(jié)構(gòu)、主要技術(shù)參數(shù)、機(jī)車配置清單（包含序列號(hào)/單件碼、供應(yīng)商信息）、型式試驗(yàn)報(bào)告、例行試驗(yàn)報(bào)告、車輛試運(yùn)記錄、產(chǎn)品合格證等信息；零部件信息包括零部件名稱、圖號(hào)、設(shè)計(jì)版本號(hào)、分類、型號(hào)、規(guī)格、序列號(hào)、工藝圖號(hào)（物料號(hào)）、工藝版本號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)、零部件配置清單（包含序列號(hào)/單件碼、供應(yīng)商信息）、例行試驗(yàn)報(bào)告等信息。

2.3.2 產(chǎn)品預(yù)防性維修關(guān)鍵數(shù)據(jù)

預(yù)防性維修指通過對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)檢查、檢測(cè)和發(fā)現(xiàn)故障征兆并采取措施以防止故障發(fā)生，使其保持在規(guī)定狀態(tài)進(jìn)行全部活動(dòng)。預(yù)防性維修是有計(jì)劃進(jìn)行的。整車及各部件預(yù)防性維修數(shù)據(jù)主要包括檢修前整機(jī)及零部件下車后原始狀態(tài)的數(shù)據(jù)，整機(jī)及關(guān)鍵部件的檢測(cè)、更新和維修記錄。針對(duì)納入技術(shù)狀態(tài)管理部件，檢修記錄數(shù)據(jù)項(xiàng)檢修前原始狀態(tài)數(shù)據(jù)的記錄及修后數(shù)據(jù)的詳細(xì)記錄是必要的，對(duì)后期的數(shù)據(jù)分析、設(shè)計(jì)改進(jìn)等十分重要。

2.3.3 產(chǎn)品運(yùn)用關(guān)鍵數(shù)據(jù)

機(jī)車運(yùn)用數(shù)據(jù)主要包括正常運(yùn)用數(shù)據(jù)和修復(fù)性維修數(shù)據(jù)。修復(fù)性維修指產(chǎn)品發(fā)生故障后，使其恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)所進(jìn)行的全部活動(dòng)，修復(fù)性維修常常是非計(jì)劃的。機(jī)車運(yùn)用數(shù)據(jù)的基本信息主要包括車型、車號(hào)，月走行里程、配屬局段，造修類別等。在運(yùn)用過程中出現(xiàn)故障的機(jī)車，除記錄基本信息，還應(yīng)記錄故障時(shí)間、故障走行千米、故障描述、故障分析、故障部件、故障部件位置、故障處理結(jié)果、部件供應(yīng)商、責(zé)任單位、故障件標(biāo)識(shí)（序列號(hào)等）、更換件編號(hào)；還需記錄維修信息，如維修實(shí)際用時(shí)、維修工具、處理人、維修人數(shù)等。

2.4 技術(shù)狀態(tài)管理平臺(tái)構(gòu)架及功能

技術(shù)狀態(tài)管理平臺(tái)以產(chǎn)品的全生命周期為核心，采集產(chǎn)品涉及的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)，產(chǎn)品運(yùn)用過程中產(chǎn)生的狀態(tài)數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)，產(chǎn)品在維修時(shí)產(chǎn)生的檢測(cè)數(shù)據(jù)、檢測(cè)結(jié)果，產(chǎn)品的報(bào)廢信息等。以機(jī)車構(gòu)型為主線，建立產(chǎn)品全生命周期模型，實(shí)現(xiàn)機(jī)車“一車一檔”。在全生命周期數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)分析模型和數(shù)據(jù)檢索模型，對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行追溯，并生成數(shù)據(jù)追溯報(bào)告。

2.4.1 機(jī)車、零部件（包括自制件和采購件）注冊(cè)

主要對(duì)實(shí)體機(jī)車和零部件進(jìn)行管理。機(jī)車注冊(cè)指對(duì)單臺(tái)實(shí)體機(jī)車進(jìn)行管理，以車型車號(hào)標(biāo)志一臺(tái)實(shí)體機(jī)車，并包含了機(jī)車的基礎(chǔ)信息和狀態(tài)（新造、檢修、出廠等）信息。零部件注冊(cè)指對(duì)每個(gè)需要履歷和質(zhì)量追溯的零部件的管理，以零部件序列號(hào)（或單件碼）標(biāo)志一件零部件，并包含了零部件的分類、型號(hào)、規(guī)格等關(guān)鍵技術(shù)信息。機(jī)車、零部件被注冊(cè)后，才能夠創(chuàng)建與維護(hù)其履歷，采集其新造和檢修信息，進(jìn)行全生命周期數(shù)據(jù)的管理、質(zhì)量分析和追溯。

2.4.2 機(jī)車、零部件（包括自制件和采購件）履歷管理

為注冊(cè)機(jī)車和注冊(cè)零部件創(chuàng)建履歷。在新造和檢修階段記錄履歷信息，查看機(jī)車、零部件的履歷信息，導(dǎo)出機(jī)車、零部件履歷，同時(shí)也可導(dǎo)出滿足用戶標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)車、零部件履歷文檔。

2.4.3 機(jī)車、零部件新造管理

從新造各環(huán)節(jié)涉及的系統(tǒng)中采集或在系統(tǒng)中手動(dòng)錄入產(chǎn)品新造關(guān)鍵數(shù)據(jù)全生命周期需要管理的技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)。

2.4.4 機(jī)車、零部件檢修管理

檢修管理主要是對(duì)機(jī)車的預(yù)防性維修進(jìn)行管理。根據(jù)檢修計(jì)劃、檢修規(guī)范對(duì)機(jī)車產(chǎn)品預(yù)防性維修關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行信息采集。從檢修各環(huán)節(jié)涉及的系統(tǒng)中采集或在系統(tǒng)中手動(dòng)錄入需要管理的技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)。

2.4.5 產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)管理及數(shù)據(jù)分析

建立產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)模型。存儲(chǔ)產(chǎn)品新造和檢修過程中產(chǎn)生的部分技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)。建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)分析模型、數(shù)據(jù)檢索模型并對(duì)其進(jìn)行管理。根據(jù)產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行追溯并形成數(shù)據(jù)追溯報(bào)告。

2.4.6 其他功能

在系統(tǒng)中建立并維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、履歷標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等。系統(tǒng)管理包括用戶管理、組織機(jī)構(gòu)管理、權(quán)限管理、角色管理等功能。后臺(tái)管理包括履歷模板管理、接口管理、系統(tǒng)初始化等功能。

3 全生命周期技術(shù)狀態(tài)管理平臺(tái)應(yīng)用研究

實(shí)際使用部件時(shí)運(yùn)用的故障數(shù)據(jù)、檢修數(shù)據(jù)，以及不同檢修階段返廠件的性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)被稱為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)是極其珍貴的，它反映了部件在實(shí)際使用環(huán)境和維護(hù)條件下的情況，比實(shí)驗(yàn)室的模擬條件更能代表部件的表現(xiàn)。

通過積累平臺(tái)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、整機(jī)、典型部件的產(chǎn)品數(shù)據(jù)追溯，可以根據(jù)監(jiān)測(cè)的事件，追溯產(chǎn)品的配置、部署、配件的廠商、制造的批次、質(zhì)量檢測(cè)信息、維修歷史以及設(shè)計(jì)資料、工藝資料，甚至應(yīng)用環(huán)境、操縱使用情況等產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)信息，發(fā)現(xiàn)問題根源，從而為設(shè)計(jì)、制造、維修環(huán)節(jié)提出改進(jìn)建議。

對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，包括機(jī)車注冊(cè)、機(jī)車履歷完成情況、檢修記錄單完成情況、機(jī)車配屬統(tǒng)計(jì)、供應(yīng)商配件裝車數(shù)等。基于檢修數(shù)據(jù)，進(jìn)行可靠性分析、維修性分析，如故障率統(tǒng)計(jì)，部件壽命預(yù)測(cè)分析，偶換件、必?fù)Q件統(tǒng)計(jì)等。

4 結(jié)束語

為確保全生命周期數(shù)據(jù)完整，需要產(chǎn)品生命周期各階段活動(dòng)參與單位的全力支持，管理難度較大。運(yùn)用及定期檢修數(shù)據(jù)對(duì)判斷部件的狀態(tài)十分重要，但實(shí)際的運(yùn)用及檢修數(shù)據(jù)的連續(xù)性不強(qiáng)，形成全壽命周期數(shù)據(jù)共享平臺(tái)是必要的，可充分發(fā)揮設(shè)計(jì)單位的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不斷優(yōu)化和提升產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)建立全壽命周期產(chǎn)品+服務(wù)模式是提升經(jīng)濟(jì)性和可靠性的有效管理方式。

產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理成立專門的管理委員會(huì)進(jìn)行統(tǒng)籌策劃是必要的，并應(yīng)指定過程管理者。

技術(shù)狀態(tài)管理平臺(tái)可以用于產(chǎn)品追溯，當(dāng)出現(xiàn)批次故障時(shí)，可以快速進(jìn)行處置響應(yīng)。

原始狀態(tài)數(shù)據(jù)的記錄及修后數(shù)據(jù)的規(guī)范化記錄形式對(duì)后期數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析是很重要的，如計(jì)數(shù)型和計(jì)量型數(shù)據(jù)的詳細(xì)記錄對(duì)數(shù)據(jù)分析、改進(jìn)設(shè)計(jì)是十分必要的。