紀(jì)紅波 李瑜龍 張 亮

(西安市軌道交通集團(tuán)運(yùn)營分公司，710018，西安∥第一作者，高級工程師)

隨著我國城市軌道交通行業(yè)的快速發(fā)展，各大城市地鐵運(yùn)營里程以及運(yùn)營車輛數(shù)也隨之增加，地鐵車輛的深度維保模式及維保質(zhì)量已經(jīng)成為保障地鐵運(yùn)營安全、企業(yè)經(jīng)營可持續(xù)發(fā)展的重要因素。

根據(jù)我國地鐵車輛設(shè)計壽命為30年的標(biāo)準(zhǔn)及交通運(yùn)輸部發(fā)布的交運(yùn)規(guī)[2019]8號《城市軌道交通設(shè)施設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理辦法》規(guī)定，地鐵車輛架修間隔不超過5年或80萬車km，大修間隔不超過10年或160萬車km。但在具體維修模式選擇上，行業(yè)仍處于探索階段。因此，研究并確定架大修模式，在保障地鐵車輛運(yùn)營安全的基礎(chǔ)上實現(xiàn)經(jīng)營和安全雙贏，具有積極的意義。

1 我國地鐵車輛架大修維修模式

目前，我國地鐵車輛架大修主要采用整車委外維修(即將車輛整體委托給有資質(zhì)的外部機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)維修的模式)、自主維修+部件委外維修(即使用地鐵公司自己配置的廠房、設(shè)施設(shè)備及人員來完成車輛架大修檢修規(guī)程所規(guī)定的主要維保項目，而部分核心設(shè)備委托設(shè)備廠家維保)、合作維修(即由其他具備相應(yīng)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)和地鐵公司共同成立合資公司，合作完成維修工作)等3種主流模式[1]，而在發(fā)展中，又逐步衍生出一些新的架大修模式作為補(bǔ)充。目前，已有部分城市將前兩種模式組合以形成與自主維修+部件委外維修和整車委外維修并行的架大修模式。

在地鐵公司發(fā)展的初期階段，多采用自主維修為主、部件委外維修為輔的架大修模式。此模式有利于積累運(yùn)營、維修經(jīng)驗，培養(yǎng)內(nèi)部技術(shù)人才，如廣州、西安等城市的地鐵公司[2]。當(dāng)列車檢修量急速增加、架大修技術(shù)逐步成熟的情況下，綜合分析維修成本、基礎(chǔ)設(shè)施及人員因素，將自主維修+部件委外維修模式逐步過渡到整車委外維修模式。為穩(wěn)妥起見，部分地鐵單位在試點(diǎn)整車維修的時候，一般會先在線網(wǎng)中選取部分線路試點(diǎn)整車委外維修，其余線路仍采取自主維修+部件委外維修模式的并行模式，如深圳市地鐵集團(tuán)有限公司。地鐵公司與主機(jī)廠合資建廠，采用合作維修模式，前期負(fù)責(zé)新車本地制造，后期負(fù)責(zé)架大修業(yè)務(wù)承攬并開展屬地化生產(chǎn)和檢修業(yè)務(wù)，如上海申通地鐵股份有限公司[3]。上海的地鐵列車檢修主要由上海申通地鐵股份有限公司、中國中車股份有限公司，以及龐巴迪公司、阿爾斯通公司等合資企業(yè)來完成。

綜上分析，目前我國各地鐵公司關(guān)于車輛架大修模式仍處于研究和探索階段，行業(yè)內(nèi)暫未形成一種固定的成熟維修模式，同時受各地區(qū)本地及周邊市場資源影響，3種維修模式將并行持續(xù)一段時間。

2 西安地鐵車輛架大修現(xiàn)狀及需求分析

截至2020年底，西安地鐵已共計開通7條線路，2個架大修基地。其中，西安地鐵2號線(以下簡為“2號線”)渭河架大修基地承擔(dān)西安地鐵1號線、2號線、3號線的架大修作業(yè)；西安地鐵4號線航天城架大修基地承擔(dān)西安地鐵4號線(以下簡為“4號線”)、5號線、6號線、9號線等4條線路車輛的架大修作業(yè)。各架大修基地管轄線路的列車配數(shù)如表1所示。

表1 各架大修基地管轄線路的列車配數(shù)

渭河架大修基地于2015年底投入架修生產(chǎn)，初期設(shè)有2條架大修列位，最大生產(chǎn)能力為 16 列/年。2021年擴(kuò)容改造后該基地將具備總計6條架大修列位，最大生產(chǎn)能力增加至 50 列/年。其采用自主維修為主，部分部件委外修為輔的模式。自主維修項目主要為具備維修能力、維修周期較短、技術(shù)條件成熟的工作，部件委外維修項目為暫不具備自主維修能力、技術(shù)門檻高、廠家技術(shù)壟斷、勞動密集型的工作。以2號線DKZ27型車輛架大修為例，各系統(tǒng)維修以自主維修為主，軸箱軸承、牽引電機(jī)、受電弓、制動系統(tǒng)等部分部件委外維修為輔的模式。其中，自主維修包含修前質(zhì)量分析、過程質(zhì)量把控、修竣質(zhì)量驗收、修后質(zhì)量跟蹤等主要環(huán)節(jié)；部件委外項目維修主要以質(zhì)量驗收為主，輔以維修過程質(zhì)量監(jiān)督。

4號線航天城綜合維修基地設(shè)計最大架修產(chǎn)能2列位(架修周期=20個工作日/列車停時)，遠(yuǎn)期預(yù)留最大產(chǎn)能為7列位。

根據(jù)測算，4號線車輛預(yù)計2022年下半年將開展5列車的架大修(試修)，2023年開始批量架大修；西安地鐵5號線、6號線、9號線首列車以到段時間計算，預(yù)計2024年—2026年逐步開展架大修。西安地鐵4號線、5號線、6號線、9號線車輛架大修測算列數(shù)如表2所示。

表2 西安地鐵4號線、5號線、6號線、9號線車輛架大修測算列數(shù)

3 影響車輛架大修模式的關(guān)鍵因素分析

地鐵車輛架大修采用的維修模式，主要受制于維修能力、市場資源和經(jīng)濟(jì)性等三大因素的影響?，F(xiàn)以4號線航天城綜合維修基地為例進(jìn)行分析。

3.1 維修能力

3.1.1 定義

地鐵車輛維修能力是指在一定的時間內(nèi)能夠完成的地鐵車輛架大修的數(shù)量[4]。根據(jù)實踐總結(jié)，其可進(jìn)一步細(xì)分為設(shè)計能力和有效能力。

1)設(shè)計能力：根據(jù)維修基地架大修庫設(shè)計的維修列位、配屬設(shè)備，結(jié)合通用的車輛架大修工時，可計算出理論最大產(chǎn)能，也就是通常所說的維修基地能夠完成的最大架大修車輛數(shù)量。

2)有效能力：其為設(shè)計能力扣除因個人、時間、設(shè)備維修、車輛質(zhì)量、車輛技術(shù)差異、管理機(jī)制等因數(shù)所造成的維修能力減少的部分。

3.1.2 設(shè)計能力與維修模式對比分析

根據(jù)2022年開展架修，直到2025年，航天城維修基地共需完成4號線所有45列車輛的架大修任務(wù)，還需逐步承擔(dān)5號線、6號線、9號線的架大修任務(wù)。測算航天城維修基地到2026年左右，4號線、5號線、6號線、9號線檢修需求為3.8列位。目前，2列位架修能力凸顯不足，需啟動擴(kuò)容改造?？紤]到后續(xù)5號線、6號線、9號線車輛集中到期需開展架修維保及4號線在同期開展大修維保作業(yè)的實際，測算航天城維修基地遠(yuǎn)期實際維保需求為6.4列位，遠(yuǎn)期預(yù)留最大維修能力為7.0列位，基本能夠滿足維保需求。

在此設(shè)計能力下，對實施不同的維修模式可采取以下對策：

1)自主維修模式：可考慮庫區(qū)改造及線網(wǎng)資源共享兩種方式進(jìn)行能力補(bǔ)充。其中庫區(qū)改造周期宜早于2022年前完成；同時，將4號線部分車輛分散至渭河維修基地開展架大修，可同步啟動遠(yuǎn)期預(yù)留產(chǎn)能的庫區(qū)改造工作。

2)委外維修方式：相關(guān)產(chǎn)能不足問題，除預(yù)留改造有條件實施外，還需增加設(shè)備投資、面向社會尋求資源，平均到每列車的費(fèi)用會相應(yīng)增加百萬元左右。

3.1.3 有效能力因素與維修模式對比分析

1)架大修周期及效率因素。自主維修模式，其管理接口相對較少，有利于提高工作效率。同時架大修周期可以根據(jù)正線運(yùn)營需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以確保正線用車需求及生產(chǎn)計劃的靈活性。委外維修模式下，因承修方對列車技術(shù)狀態(tài)的熟悉度較低，維修前需要充分對接車輛狀態(tài)信息和現(xiàn)場使用改造需求，也無法使用原主機(jī)廠資源(非原造原修時)，且不利均衡微調(diào)施修計劃，存在維修質(zhì)量降低及維修周期較難按計劃兌現(xiàn)的風(fēng)險。在架大修周期及效率的因素下，采用自主維修相比為更優(yōu)。

2)人員技能因素。從自主維修需要分析，目前西安地鐵已經(jīng)實施了3條線路的車輛自主架修及1條線路的大修工作，人員已經(jīng)具備車輛架大修領(lǐng)域的技術(shù)、資源、維修能力的自主掌控，可在4號線建立起有效的車輛維修能力。這對避免日后供應(yīng)商的技術(shù)壟斷，培養(yǎng)地鐵車輛的架大修人才和積累技術(shù)經(jīng)驗、形成企業(yè)的核心能力是積極的有利因素。而在整車委外維修模式下，地鐵運(yùn)營公司參與度有限，對委外單位維保人員的資質(zhì)、技能、來源無法做到完全掌控，同時，存在委外單位技術(shù)壟斷的風(fēng)險，不利于運(yùn)營方全面掌握架大修技術(shù)。結(jié)合企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展對核心技術(shù)的依賴性，人員技能因素下，采用自主維修為更優(yōu)。

3)維修可靠性因素。自主維修模式下，可有效結(jié)合年檢以下修程、正線發(fā)生的行車故障，開展針對性維修，對車輛各系統(tǒng)、部件的長期隱患故障或疑難故障開展深度整治或技改，同時也可根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實施部分專項整治，其維修手段靈活，維修質(zhì)量、可靠性有較好的技術(shù)保障。而委外維修，承修方主要是例行合同中規(guī)定的維修內(nèi)容，并且僅對車輛系統(tǒng)、部件存在的易發(fā)現(xiàn)、易處理故障開展維修，對于系統(tǒng)、部件長期存在的隱性故障排查、疑難故障整治的維修深度往往不夠；委外維修手段相對固化，不會根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的變化，而增加超出合同范圍以外的專項整治、技改等維修手段；同時，也存在為了降低成本大量使用國產(chǎn)其他品牌部件替代備件，導(dǎo)致與原車原始配置發(fā)生變化，從而產(chǎn)生不可控的技術(shù)風(fēng)險，導(dǎo)致維修可靠性相對較低。綜合分析維修可靠性因素下，采用自主維修為更優(yōu)。

4)物資儲備因素。自主維修模式下，為降低維修風(fēng)險，須儲備充足的備件、輔材、耗材等物資，易造成備件、輔材的堆積、閑置。委外維修下，承修方有配套供應(yīng)商作為物資儲備支撐，采購平臺較為完善，物資調(diào)配方便，周期較短、成本較低。從現(xiàn)階段看，物資儲備因素方面，委外維修稍占優(yōu)勢。但通過運(yùn)營管理制度的不斷完善，可以彌補(bǔ)自主維修存在的不足，達(dá)到與委外維修相同的管理水平。

5)管理風(fēng)險因素。自主維修模式下，技術(shù)含量較高的系統(tǒng)維修風(fēng)險大，維修后質(zhì)量保障需要自主負(fù)責(zé)，運(yùn)營指標(biāo)自行承擔(dān)，運(yùn)營壓力較大。委外維修下，一般合同約束為承修方承擔(dān)由車輛質(zhì)量問題導(dǎo)致的重大事故主體責(zé)任，地鐵公司承擔(dān)部分管理責(zé)任，這樣可以最大限度地規(guī)避風(fēng)險。同時承修方具有靈活的架大修管理模式及資金來源，可滿足4號線、5號線、6號線及9號線后期集中開展架大修修程的靈活性，并承擔(dān)售后保障和運(yùn)營考核指標(biāo)，減輕因5號線、6號線及9號線車輛同時開展架大修的生產(chǎn)組織壓力及現(xiàn)有場地維修能力不足的設(shè)計缺陷?？紤]管理風(fēng)險因素下，采用委外維修相對較優(yōu)。

通過對以上5種因素的分析，有效能力對應(yīng)不同架大修維修模式的優(yōu)劣性，按照優(yōu)、良、中、差4個等級如表3所示。

表3 有效能力對應(yīng)不同維修模式的優(yōu)劣性等級

3.2 市場資源分析

2017年，中車長客股份公司與西安地鐵公司合資成立的子公司——西安中車長客軌道車輛有限公司在西安成立，主要經(jīng)營范圍為：城市軌道交通車輛、城際車輛及部件的裝配、試驗、調(diào)試、修理和銷售；城市軌道交通車輛和城際車輛維保服務(wù)、租賃服務(wù)、技術(shù)咨詢和技術(shù)服務(wù)。

從目前西安周邊的市場資源來看，具備地鐵車輛維保能力的外部專業(yè)化公司僅有西安中車長客軌道車輛有限公司1家。相較于東南沿海城市，西安本地的車輛維保市場化資源相對緊缺，運(yùn)營單位選擇性有限，現(xiàn)階段外部市場資源不利于西安地鐵車輛整體委外維保業(yè)務(wù)的良性發(fā)展。運(yùn)營單位在實際自主維保過程中，宜考慮將局部部件予以委外維保。

在部件委外維保過程中，運(yùn)營單位應(yīng)從經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性(可行性及核心技術(shù))、安全性、市場性等要素進(jìn)行綜合分析[4]。綜合以上要素，確定以下部件或項目應(yīng)委外維修：

1)市場資源充裕，維修工時長、占用人力多，并且不會對設(shè)備安全產(chǎn)生影響的部件，比如車體油漆翻新、車體清潔、阻尼漿修補(bǔ)、空氣管路檢修等。

2)對于不具備自主維修能力的項目，比如空調(diào)大修、車體裂紋補(bǔ)焊等。

3)對于技術(shù)門檻高，廠家技術(shù)封鎖的部件，比如制動系統(tǒng)閥類設(shè)備、減振器檢修、軸箱軸承檢修、齒輪箱軸承檢修等。

4)對于有專業(yè)資質(zhì)要求的部件，比如壓力容器檢測、儲風(fēng)缸檢測等。

5)架大修作業(yè)量小，但是投入的設(shè)備成本大的項目，比如轉(zhuǎn)向架構(gòu)架三坐標(biāo)檢查、變形構(gòu)架矯正、膠泥緩沖器大修等。

3.3 經(jīng)濟(jì)性分析

3.3.1 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

通過對地鐵車輛架大修全過程工藝的研究分析，自主維修和委外維修兩種不同模式下地鐵公司涉及的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要包含10項，如表4所示。

表4 架大修全過程經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計

3.3.2 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

1)自主維修共涉及運(yùn)營支出的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)8項，各指標(biāo)測算方法如下：①維修成本，以單列車架大修所需的部件委外、備件、耗材、勞保等進(jìn)行測算；②車輛維保人工成本，按照1.51人/車配備比例，測算每列車需配備的人數(shù)，并結(jié)合當(dāng)?shù)厝藛T工資水平進(jìn)行成本測算；③周轉(zhuǎn)件成本，根據(jù)不同系統(tǒng)，通常按一條線路配備1.5列車為標(biāo)準(zhǔn)，以30年為使用期，按照每5年1次的周期測算單列車每次架大修分?jǐn)偟某杀荆虎軓S房折舊費(fèi)，以廠房建設(shè)總價為基礎(chǔ)，按照50年使用期，測算每年的折舊費(fèi)；⑤設(shè)備折舊費(fèi)，以設(shè)備采購費(fèi)及后期投入的改造費(fèi)用為基礎(chǔ)，按照30年使用期，測算每年的折舊費(fèi)；⑥設(shè)備維保人工成本，結(jié)合架大修工作量，核算需配備的工藝設(shè)備操作及維護(hù)人員數(shù)量，以當(dāng)?shù)厝藛T工資水平進(jìn)行成本測算；⑦保潔人工成本，結(jié)合架大修庫面積核算需要配備的保潔數(shù)量，以當(dāng)?shù)乇嵢藛T工資水平進(jìn)行成本測算；⑧用水、用電成本，在架大修庫單獨(dú)安裝計量表計，以實際計量的水、電數(shù)據(jù)為依據(jù)，按照當(dāng)?shù)厮㈦娰M(fèi)單價核算能耗成本。根據(jù)上述測算標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合國內(nèi)主要城市實施經(jīng)驗以及地鐵公司實際現(xiàn)狀，按照B型車6輛編組，基于有一定管理經(jīng)驗及技術(shù)支持的基礎(chǔ)上，估算架修的自主維修成本約為500萬元/列，大修約為1 600萬元/列(僅供參考)。

2)委外維修共涉及運(yùn)營支出的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2項，各指標(biāo)測算方法如下：①委外維修成本，按照整體委外為總價包干模式，委托有資質(zhì)機(jī)構(gòu)或合資公司開展維修，其中委外架大修費(fèi)用包括車輛及設(shè)備維修材料、架大修場地改造、委外人員成本、架大修所需設(shè)備、周轉(zhuǎn)件(調(diào)用)等費(fèi)用，此費(fèi)用因各地市場資源不一而有所不同；②委外管理人員成本，地鐵運(yùn)營公司為開展委外項目管理所配備的運(yùn)營人員，專門負(fù)責(zé)對接架大修委外管理工作，包括項目負(fù)責(zé)人、合同結(jié)算人員、質(zhì)檢驗收組(過程質(zhì)量管控)、技術(shù)人員(優(yōu)化修程修制、技術(shù)改造、對接委外單位技術(shù)工作、事故調(diào)查等)、生產(chǎn)調(diào)度人員等，一般控制在10人左右，以當(dāng)?shù)厝藛T工資水平進(jìn)行成本測算。根據(jù)上述測算標(biāo)準(zhǔn)，參考國內(nèi)主要城市整體委外維修項目費(fèi)用及公司既有線路的架大修經(jīng)驗，預(yù)估B型車6輛編組整體委外維修成本估算架修約為670萬元/列，大修約為1 740萬元/列(僅供參考)。

3)綜合以上對自主維修模式與整體委外模式的經(jīng)濟(jì)性分析，自主維修模式的經(jīng)濟(jì)性占據(jù)優(yōu)勢，隨著公司管理經(jīng)驗的成熟、人員技能的提升，自主維修成本有望得到進(jìn)一步降低。

3.4 對比分析

綜上，通過對維修能力、市場資源、經(jīng)濟(jì)性等的綜合分析，采用自主維修具有明顯優(yōu)勢，但考慮到市場資源因素及技術(shù)掌握需要時間消化的實際情況，可輔以部件委外方式。

3.4.1 自主維修模式

自主維修模式實現(xiàn)了車輛架大修領(lǐng)域技術(shù)、資源、維修能力的自主掌控，對于全套架大修技術(shù)、管理能力能實現(xiàn)最大程度的儲備，并可輔助低級別檢修并開展故障處理，有助于實現(xiàn)資源共享。結(jié)合西安當(dāng)?shù)厥袌鲑Y源及經(jīng)濟(jì)實際情況，自主架大修經(jīng)濟(jì)性相對更高，每列車較委外架修可節(jié)約費(fèi)用約170萬元，大修可節(jié)約費(fèi)用140萬元(僅供參考)。

3.4.2 整車架大修委外模式或合作模式

目前國內(nèi)各地鐵公司都在探索并開展整車架大修委外模式或合作模式此兩類模式，具有前期投入成本低、籌備周期較短、采購資源豐富、不受維修產(chǎn)能限制等優(yōu)勢；但采用該兩類模式的承修機(jī)構(gòu)具有技術(shù)壟斷性質(zhì)，存在運(yùn)營公司無法掌握架大修的核心技術(shù)風(fēng)險，后期若一旦與承修機(jī)構(gòu)合作中斷，將造成車輛失修的風(fēng)險。從成本方面分析，隨著時間推移，全委外費(fèi)用會呈上漲趨勢，且上漲趨勢有不可控風(fēng)險，屆時可能會導(dǎo)致受制于外部承修機(jī)構(gòu)的局面。另外隨著無人駕駛新技術(shù)的實施，既有線改造是必然的趨勢，若采用全委外形式，后續(xù)在技術(shù)創(chuàng)新上也將受制于外部承修機(jī)構(gòu)。

4 結(jié)語

綜上所述，地鐵車輛架大修基地宜采用自主維修+部分部件委外維修模式，以有利于培養(yǎng)地鐵公司架大修自主維修的管理及技術(shù)團(tuán)隊，增強(qiáng)運(yùn)營企業(yè)核心競爭力；也有利于將架大修業(yè)務(wù)推向外部市場、服務(wù)行業(yè)，打破單靠線路票款收入、運(yùn)營入不敷出的現(xiàn)狀，并可培養(yǎng)新的增長點(diǎn)。