艾厚溥，錢小磊，李 昊

（1 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 機(jī)車車輛研究所， 北京 100081；2 北京縱橫機(jī)電科技有限公司， 北京 100094）

隨著我國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程不斷增長(zhǎng)，動(dòng)車組保有量和高級(jí)修工作量持續(xù)增加，大量動(dòng)車組陸續(xù)進(jìn)入高級(jí)修程中的三、四、五級(jí)檢修，動(dòng)車組高級(jí)修工作面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。動(dòng)車段是開展動(dòng)車組高級(jí)檢修的主要場(chǎng)所。對(duì)比未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)動(dòng)車組高級(jí)修發(fā)生量的增長(zhǎng)趨勢(shì)，以及動(dòng)車段當(dāng)前高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模，能否滿足檢修需求，缺口大小，各段存在的能力短板，補(bǔ)強(qiáng)方式均是迫切需要回答的問(wèn)題。文中建立了一套動(dòng)車組高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模與檢修需求的適應(yīng)性評(píng)價(jià)方法，綜合考慮動(dòng)車組高級(jí)修數(shù)量、檢修修時(shí)和動(dòng)車段架車、調(diào)試等檢修單元間的能力匹配關(guān)系等因素，從全局角度評(píng)估檢修規(guī)模較需求的不足或富余狀況。

1 高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模需求計(jì)算方法

動(dòng)車組高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模主要包括架車列位（臺(tái)位）、調(diào)試列位（臺(tái)位）以及轉(zhuǎn)向架車間的輪對(duì)檢修線、構(gòu)架檢修線（工位）、轉(zhuǎn)向架分解/組裝線的數(shù)量等，一般選取架車、調(diào)試列位數(shù)量和轉(zhuǎn)向架產(chǎn)出能力（個(gè)/日）作為衡量高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模的主要指標(biāo)。

高級(jí)修架車、調(diào)試列位需求數(shù)量根據(jù)年檢修工作量、作業(yè)時(shí)間、年工作天數(shù)、檢修不均衡系數(shù)來(lái)計(jì)算，計(jì)算公式為式（1）［1］：式中：L為架車/調(diào)試列位數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)列位）需求量；N為年檢修工作量（標(biāo)準(zhǔn)組）；t為架車/調(diào)試作業(yè)時(shí)間，d；T為全年工作天數(shù)，d，考慮春運(yùn)、暑運(yùn)、節(jié)假日期間檢修量少等因素，扣除約60 d 作業(yè)時(shí)間，全年按300 d 計(jì)算（《TB 10028-2016：鐵路動(dòng)車組設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)范》中取250 d，考慮生產(chǎn)實(shí)際情況，取值300 d）；β為檢修不均衡系數(shù)（檢修不均衡系數(shù)一般指考慮檢修到期不均衡及臨修等因素而設(shè)定的參數(shù)，按《TB 10028-2016：鐵路動(dòng)車組設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)范》，該系數(shù)一般取值1.1～1.4，文中取值1.2）。

轉(zhuǎn)向架日產(chǎn)出能力需求計(jì)算公式為式（2）：

n=(N×16×β)/T（2）

式中：n為轉(zhuǎn)向架產(chǎn)出需求能力，個(gè)/日；16 為每組動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架數(shù)量，個(gè)。

2 高級(jí)修有效生產(chǎn)規(guī)模

2.1 “高級(jí)修有效生產(chǎn)規(guī)?！备拍钐岢?/h3>

一方面，隨著我國(guó)高速鐵路事業(yè)的飛速發(fā)展，動(dòng)車組數(shù)量快速增加，動(dòng)車組高級(jí)修每年的發(fā)生量與早期規(guī)劃設(shè)計(jì)的動(dòng)車段的檢修能力不匹配。另一方面，由于動(dòng)車段高級(jí)修場(chǎng)地設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)間一般較早，架車、調(diào)試等檢修設(shè)施的規(guī)?；疽罁?jù)鐵路局配屬動(dòng)車組數(shù)量，并參考國(guó)外同類車型的修時(shí)指標(biāo)而確定；隨著我國(guó)動(dòng)車組高級(jí)修工作持續(xù)開展、技術(shù)經(jīng)驗(yàn)逐漸積累以及檢修生產(chǎn)組織、工藝流程、修程修制的不斷優(yōu)化，動(dòng)車組高級(jí)修各級(jí)修程中架車、調(diào)試時(shí)間的比例關(guān)系較原設(shè)計(jì)參考的修時(shí)指標(biāo)已發(fā)生了較大變化，導(dǎo)致當(dāng)前動(dòng)車段架車、調(diào)試、轉(zhuǎn)向架能力之間不能完全匹配。甚至近年來(lái)有些動(dòng)車段對(duì)調(diào)試能力進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)后的調(diào)試能力與架車能力相比，又呈現(xiàn)出一定程度的富余情況。

因此，為準(zhǔn)確反映動(dòng)車段高級(jí)修的實(shí)際能力，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模與檢修需求（尤其是未來(lái)需求）的適應(yīng)情況，文中提出“高級(jí)修有效生產(chǎn)規(guī)?！钡母拍?，即在統(tǒng)籌考慮架車、調(diào)試等能力匹配程度的基礎(chǔ)上，除去多余或無(wú)效規(guī)模后，剩余實(shí)際發(fā)揮作用的高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模。

2.2 前提原則

（1）動(dòng)車組高級(jí)修可分為預(yù)檢、架車、調(diào)試、轉(zhuǎn)向架等部件檢修、交驗(yàn)等工藝，考慮預(yù)檢、交驗(yàn)時(shí)間分別納入占用架車及調(diào)試臺(tái)位時(shí)間。根據(jù)目前各動(dòng)車段高級(jí)修檢修實(shí)際情況，假設(shè)各級(jí)修程中架車時(shí)間、調(diào)試時(shí)間的比例為2∶1［2］。按照分別占用架車線（臺(tái)位）和調(diào)試線（臺(tái)位）的工序不同，三級(jí)修架車時(shí)間一般包括架落車和上車檢修作業(yè)時(shí)間，調(diào)試時(shí)間包括接車鑒定、稱重測(cè)量、靜調(diào)及交檢驗(yàn)作業(yè)時(shí)間；四、五級(jí)修架車時(shí)間一般包括解編、架車、部件拆卸、車體清洗、涂裝、無(wú)電檢修、部件組裝、有電檢修、落車、單車稱重測(cè)量、單車調(diào)試、編組作業(yè)時(shí)間（其中解編、編組也可根據(jù)實(shí)際列入調(diào)試時(shí)間），調(diào)試時(shí)間包括接車鑒定、整列調(diào)試、交檢驗(yàn)作業(yè)時(shí)間。

（2）按動(dòng)車段調(diào)試能力優(yōu)先保證三級(jí)修架車需要，富余能力再依次匹配四、五級(jí)修架車的原則。

（3）兼具架車、調(diào)試功能的三級(jí)修檢修線，按動(dòng)車段實(shí)際利用情況計(jì)算。

（4）由于不同車型轉(zhuǎn)向架的檢修修時(shí)不同，其生產(chǎn)規(guī)模難以統(tǒng)一量化，大多以轉(zhuǎn)向架車間面積體現(xiàn)其轉(zhuǎn)向架檢修能力，且轉(zhuǎn)向架檢修能力大多可滿足整車高級(jí)修要求，故高級(jí)修有效生產(chǎn)規(guī)模主要考慮架車和調(diào)試規(guī)模的匹配程度。

2.3 計(jì)算舉例

以動(dòng)車段A、動(dòng)車段B 為例：

A 動(dòng)車段現(xiàn)有三、四、五級(jí)修架車規(guī)模分別為8 列 位、4 列 位、4 列 位，調(diào) 試 規(guī) 模 為4 列 位，根 據(jù) 各修程架車時(shí)間與調(diào)試時(shí)間2∶1 的比例關(guān)系，為完全匹配架車需要，三、四、五級(jí)修調(diào)試規(guī)模分別需要4列位、2 列位、2 列位，而根據(jù)上述原則將既有全部4 列位調(diào)試規(guī)模全部用于三級(jí)修后，再無(wú)剩余調(diào)試能力用于四、五級(jí)修，因而四、五級(jí)修架車能力均不能得到正常發(fā)揮，四、五級(jí)修“有效架車列位”均為0 列位。

同理，B 動(dòng)車段現(xiàn)有三、四、五級(jí)修架車規(guī)模分別為6 列位、3 列位、3 列位，調(diào)試規(guī)模為10 列位，為完全匹配架車需要，三、四、五級(jí)修調(diào)試規(guī)模分別需要3 列位、1.5 列位、1.5 列位，實(shí)際調(diào)試能力富余4 列位，“有效調(diào)試列位”為6 列位。

按上述原則和計(jì)算方法，在動(dòng)車段全部高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模的基礎(chǔ)上，可得到各段高級(jí)修有效生產(chǎn)規(guī)模。下面舉例列舉動(dòng)車段高級(jí)修規(guī)模，見表1，其中括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)為計(jì)算出的“有效規(guī)模”。

表1 動(dòng)車段高級(jí)修（有效）生產(chǎn)規(guī)模

由表1 可知，D 動(dòng)車段高級(jí)修架車和調(diào)試有效規(guī)模相同，動(dòng)車組檢修能力得到充分利用，其余動(dòng)車段均存在架車或者調(diào)試有效規(guī)模不匹配的情況，需要通過(guò)補(bǔ)強(qiáng)短板，提升檢修能力。

全路動(dòng)車段動(dòng)車組三級(jí)修架車有效列位為48列位，調(diào)試有效列位為48/2=24 列位，三級(jí)修有效規(guī)模合計(jì)為72（48+24）列位。同理，四級(jí)修架車有效列位為22 列位，調(diào)試有效列位為11（22/2）列位，四級(jí)修有效規(guī)模合計(jì)為33（22+11）列位。五級(jí)修架車有效列位為20 列位，調(diào)試有效列位為10（20/2）列位，五級(jí)修有效規(guī)模合計(jì)為30（20+10）列位。全路架車列位有效規(guī)模合計(jì)90 列位，調(diào)試列位有效規(guī)模合計(jì)45 列位。

3 研究動(dòng)車組高級(jí)修年度相應(yīng)修時(shí)指標(biāo)

根據(jù)動(dòng)車組高級(jí)修現(xiàn)狀，假設(shè)動(dòng)車組高級(jí)修年度修時(shí)指標(biāo)見表2。

表2 動(dòng)車組高級(jí)修年度假設(shè)高級(jí)修修時(shí)指標(biāo)單位：d

4 研究年度動(dòng)車組高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模與需求適應(yīng)性分析

由前文的高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模需求計(jì)算方法及表2 中相應(yīng)研究年度的修時(shí)指標(biāo)，以2020 年為例，預(yù)測(cè)當(dāng)年動(dòng)車組高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模需求情況見表3。

表3 2020 年動(dòng)車組高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模需求預(yù)測(cè)

按照同樣方法測(cè)算出2025、2030 年的高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模需求量，結(jié)果見表4。

表4 2020、2025、2030 年動(dòng)車組高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模需求預(yù)測(cè) 單位：列位

假設(shè)屆時(shí)各動(dòng)車段高級(jí)修仍維持現(xiàn)有規(guī)模，將高級(jí)修生產(chǎn)規(guī)模與當(dāng)年需求對(duì)比，結(jié)果見表5～表7。

表5 現(xiàn)有高級(jí)修有效規(guī)模（架車）與2020、2025、2030 年需求 單位：列位

表7 現(xiàn)有高級(jí)修有效規(guī)模與2020、2025、2030 年需求 單位：列位

表6 現(xiàn)有高級(jí)修有效規(guī)模（調(diào)試）與2020、2025、2030 年需求 單位：列位

由動(dòng)車段現(xiàn)有高級(jí)修規(guī)模分別與2020、2025、2030 年需求對(duì)比可見：

（1）各研究年度在達(dá)到假設(shè)修時(shí)指標(biāo)的前提下，動(dòng)車段現(xiàn)有高級(jí)修規(guī)模總體上無(wú)法全部滿足120 萬(wàn)、240 萬(wàn)、480 萬(wàn)km 修程檢修需要，尤其是240萬(wàn)、480 萬(wàn)km 修程缺口較大，可通過(guò)借助制造企業(yè)能力或?qū)?dòng)車段高級(jí)修能力進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)的方式解決（說(shuō)明：該結(jié)論僅針對(duì)表5～表7 的對(duì)比結(jié)果而言）。

（2）在未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)動(dòng)車組高級(jí)修發(fā)生量基本可以預(yù)見的情況下，檢修修時(shí)是決定動(dòng)車段高級(jí)修規(guī)模與需求匹配程度的關(guān)鍵因素，修時(shí)越短所需架車、調(diào)試、轉(zhuǎn)向架等的規(guī)模越小，反之則越大。因此，如果本著充分利用檢修資源、發(fā)揮設(shè)施設(shè)備最大效率的原則，通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)組織、修程修制、物料供應(yīng)等措施實(shí)現(xiàn)高級(jí)修修時(shí)逐步縮短，是緩解檢修臺(tái)位需求、確保完成檢修任務(wù)的重要手段。

5 動(dòng)車段高級(jí)修能力補(bǔ)強(qiáng)建議

針對(duì)前文提出的動(dòng)車段現(xiàn)有高級(jí)修規(guī)模與需求相比差距較大的問(wèn)題，如果采取對(duì)動(dòng)車段高級(jí)修能力進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)的方式解決，建議優(yōu)先補(bǔ)強(qiáng)相關(guān)動(dòng)車段的高級(jí)修能力短板，盡快實(shí)現(xiàn)架車、調(diào)試等能力的相互匹配，提高動(dòng)車組高級(jí)修有效規(guī)模，可在短時(shí)間內(nèi)取得明顯的效果。以表1 中的A動(dòng)車段為例，由于該段調(diào)試列位與架車規(guī)模嚴(yán)重不匹配，制約了整體能力，如優(yōu)先補(bǔ)強(qiáng)其調(diào)試能力，按下表增加4 個(gè)調(diào)試列位，則該段的高級(jí)修有效規(guī)?？蓮?2 列位增至24 列位（整體規(guī)模僅增加4 列位），從而較迅速地增強(qiáng)了全路高級(jí)修整體有效規(guī)模，見表8，其中括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)為計(jì)算出的“有效規(guī)?！?。

表8 A 動(dòng)車段高級(jí)修（有效）生產(chǎn)規(guī)模補(bǔ)強(qiáng)前后對(duì)比

6 結(jié) 論

實(shí)踐表明，通過(guò)統(tǒng)籌考慮動(dòng)車組高級(jí)修數(shù)量的增長(zhǎng)和檢修修時(shí)的發(fā)展變化趨勢(shì)，結(jié)合動(dòng)車段調(diào)試能力優(yōu)先保證三級(jí)修架車需要，富余能力再依次匹配四、五級(jí)修架車的應(yīng)用實(shí)際，對(duì)動(dòng)車段架車、調(diào)試等檢修單元的能力進(jìn)行匹配分析，得出各動(dòng)車段高級(jí)修有效生產(chǎn)規(guī)模，按照有效規(guī)模而非所有臺(tái)位數(shù)量的自然相加，進(jìn)行高級(jí)修規(guī)模與檢修需求的適應(yīng)性評(píng)價(jià)，能夠更準(zhǔn)確地從全路所有動(dòng)車段的全局角度把握檢修規(guī)模較未來(lái)需求的不足或富余情況，從而為動(dòng)車段動(dòng)車組高級(jí)修能力優(yōu)化調(diào)整及后期擴(kuò)能決策提供參考依據(jù)。

計(jì)算表明，如果采取對(duì)動(dòng)車段高級(jí)修能力進(jìn)行對(duì)應(yīng)補(bǔ)強(qiáng)的方式解決現(xiàn)有高級(jí)修規(guī)模與需求相比差距較大的問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)先補(bǔ)強(qiáng)相關(guān)動(dòng)車段的高級(jí)修能力短板，盡快實(shí)現(xiàn)架車、調(diào)試、轉(zhuǎn)向架等能力的相互匹配，直接提高動(dòng)車組高級(jí)修有效生產(chǎn)規(guī)模能夠以較低的成本投入、較短的時(shí)間投入，取得明顯效果。