軌道交通智能維保管理系統(tǒng)分析
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摘要：智能維保管理系統(tǒng)根據(jù)車輛檢修規(guī)程，日常檢修數(shù)據(jù)分析及臨時性任務(wù)，具備自動生成檢修計劃的能力；具備隨時查看車輛檢修內(nèi)容及檢修進度，實現(xiàn)過程控制的能力；具備記錄車輛檢修數(shù)據(jù)，可隨時查看車輛檢修計劃，檢修歷史數(shù)據(jù)及事后追溯的能力。
目前城市軌道車輛檢修牽涉部門多，數(shù)據(jù)交換頻繁，分析、統(tǒng)計、追溯困難；數(shù)據(jù)的記錄和填寫采用人工記錄方式，存在填寫錯誤或漏填寫的情況，準確性有待提高；數(shù)據(jù)的傳遞采用紙質(zhì)表格文檔，形成大量的紙質(zhì)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)利用率不高。因此，智能化的管理方式已經(jīng)迫在眉睫，本文主要針對智能維保管理系統(tǒng)構(gòu)成進行分析研究，為實現(xiàn)車輛檢修的科學管理提供參考及建議。
1系統(tǒng)概述
智能維保管理系統(tǒng)對維保各項工作采用信息化管理，通過實時信息交互與共享，支持各環(huán)節(jié)高效率協(xié)同和順暢銜接；通過信息統(tǒng)計分析技術(shù)的運用，不斷優(yōu)化檢修工藝和生產(chǎn)流程，規(guī)范作業(yè)流程，保障檢修安全，實現(xiàn)對車輛檢修的有效、科學的管理，提供更加高效和靈活的計劃排程、過程管控及質(zhì)量保障。
2系統(tǒng)功能
智能維保系統(tǒng)可以采用模塊化配置，針對實際案例需求選擇合適的管理模塊，提高系統(tǒng)的運行效率，節(jié)省不必要的軟硬件費用。管理系統(tǒng)涉及的管理模塊眾多且技術(shù)復(fù)雜，由以下幾個主要部分構(gòu)成。
2.1檢修計劃管理
檢修計劃管理包括訂單接收、計劃維護、計劃下達、計劃反饋、計劃變更等功能，實時監(jiān)控工單的完成情況，通過與生產(chǎn)計劃對比實現(xiàn)按生產(chǎn)線或者項目統(tǒng)計計劃兌現(xiàn)率。（1）計劃編制。根據(jù)檢修規(guī)程工序中規(guī)定的檢修時間，基于車間檢修人員、物料、設(shè)備等生產(chǎn)要素進行特定約束條件下的有限產(chǎn)能排產(chǎn)運算，制定車輛檢修各種生產(chǎn)計劃，包括年計劃、月計劃、周計劃、日計劃、臨時性計劃的編制管理。（2）計劃執(zhí)行監(jiān)控。實時監(jiān)控檢修完成情況，通過與生產(chǎn)計劃對比實現(xiàn)按車輛或項目分別統(tǒng)計計劃兌現(xiàn)率，通過甘特圖和層級表格的形式展示檢修計劃，在甘特圖上顯示計劃基準和實際進度的對比情況，可以查看任務(wù)的完成情況匯報，如果沒有完成則顯示沒有完成的原因以及什么時候可以完成，在層級表格上根據(jù)不同進度狀態(tài)顯示不同顏色。（3）生產(chǎn)日報。系統(tǒng)向檢修班組下達生產(chǎn)計劃，班組對每個工作日生產(chǎn)情況進行匯報，并以生產(chǎn)日報的形式提交。調(diào)度確認后，系統(tǒng)自動上傳，并與生產(chǎn)計劃進行對比分析，生成計劃兌現(xiàn)率。（4）計劃執(zhí)行分析。實現(xiàn)對檢修計劃的執(zhí)行分析，包括：計劃總數(shù)據(jù)、按時完成數(shù)及比例、延期完成數(shù)據(jù)及比例、計劃變更率、計劃取消率等；實現(xiàn)從車間、部門、班組等級別進行計劃執(zhí)行分析；并支持對月、年、自定義周期內(nèi)數(shù)據(jù)進行分析。
2.2檢修作業(yè)管理
（1）派工作業(yè)管理。檢修調(diào)度人員根據(jù)日計劃中包含的車輛檢修任務(wù)進行檢修調(diào)度派工，以車輛為單位，將車輛檢修任務(wù)派工至班組。檢修調(diào)度人員可查看車輛檢修進度、質(zhì)量。班組工班長接到本班的車輛檢修任務(wù)，結(jié)合現(xiàn)場人員到位與否、物料齊全與否，按照檢修對象的專業(yè)類型，將檢修任務(wù)派工至班組人員。（2）作業(yè)執(zhí)行管理。主要包含作業(yè)情況記錄、工位及部件信息讀取錄入、作業(yè)工序?qū)崟r追蹤和更新、部件更換記錄，以及故障信息錄入。系統(tǒng)提供手持終端、檢測設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)環(huán)境進行數(shù)據(jù)上傳與下發(fā)，利用二維碼或射頻等技術(shù)手段實現(xiàn)信息化檢修追溯管理。作業(yè)人員根據(jù)作業(yè)工單進行車輛檢查、對車輛部件通過終端及檢測設(shè)備進行數(shù)據(jù)測量、傳輸、超限值對比判斷。記錄更換物料、更換部件信息。（3）工單管理。系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)計劃推送每日建議工單，形成日計劃，派送至各工班長，工班長對各工單安排作業(yè)人員，以便后期進行人員工時及完成情況統(tǒng)計分析，然后將工單派送至作業(yè)小組人員。作業(yè)人員根據(jù)工單內(nèi)容按照作業(yè)順序和要求開展作業(yè)，作業(yè)過程中可實時調(diào)閱關(guān)聯(lián)作業(yè)參考資料，數(shù)據(jù)錄入，作業(yè)過程記錄，完成情況反饋，故障信息報送等。工單具備進度監(jiān)控和對比功能，實時把控作業(yè)整體進度。如作業(yè)未按照推薦進度完成，需作業(yè)人員提報情況說明，報工班長及調(diào)度審批，支持對作業(yè)工時、故障情況、備件消耗等情況的統(tǒng)計等，支持查看工單的詳細信息，包含作業(yè)狀態(tài)、已完成工序、工單已耗工時、對應(yīng)的工班信息、參與人員信息、故障信息、物料信息等。（4）故障提報管理。在檢修過程中如發(fā)現(xiàn)故障，則利用手持終端進行故障提報，故障報修時填寫故障位置、故障現(xiàn)象，并拍照上傳對第一故障現(xiàn)場進行抓拍和留底。作業(yè)人員處理故障完工后，填寫故障原因、故障處理方式，并與該作業(yè)項目進行關(guān)聯(lián)，形成故障庫。
2.3檢修作業(yè)指導(dǎo)
移動終端可通過無線局域網(wǎng)絡(luò)訪問管理系統(tǒng)，在系統(tǒng)后臺完成檢修工藝配置，并通過移動終端顯示檢修作業(yè)指導(dǎo)。（1）檢修工藝配置。系統(tǒng)具有對檢修作業(yè)步驟、所使用工具的逐級配置功能，內(nèi)容包括作業(yè)指導(dǎo)的視頻、圖片、文字、物料、工具、參數(shù)值等提示信息；可對檢修作業(yè)過程進行靈活配置，嚴格控制作業(yè)人員按既定的檢修工藝規(guī)范要求操作，建立標準化作業(yè)流程。（2）檢修工藝過程指導(dǎo)。系統(tǒng)實現(xiàn)檢修工藝過程目視化指導(dǎo)，可用圖片+文字的方式指導(dǎo)操作，以實現(xiàn)檢修過程控制，確保檢修作業(yè)按既定的流程進行，降低檢修質(zhì)量對員工技能的依賴性，提高檢修產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。檢修作業(yè)問題可用移動終端通過無線通道傳輸?shù)綑z修專家知識庫。檢修專家知識庫實現(xiàn)基于日常檢修獲得和存儲的“實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、案例數(shù)據(jù)”的故障診斷查詢，準確指導(dǎo)車輛運用維修。系統(tǒng)同時提供各類教學培訓(xùn)視頻內(nèi)容，供設(shè)備現(xiàn)場操作人員、維修人員在空閑之余觀看學習，促進自我成長。用戶可以按照視頻內(nèi)容的不同自行檢索觀看。
2.4點巡檢管理
點巡檢管理模塊實現(xiàn)與檢修計劃、檢修作業(yè)指導(dǎo)、派工、定位等管理模塊的數(shù)據(jù)聯(lián)動。通過手持終端設(shè)備現(xiàn)場采集、核對點巡檢的設(shè)備和部件信息。在車輛檢修過程中設(shè)定多個重點檢修項點，檢修工人按照既定的作業(yè)路線進行檢修作業(yè)時，在項點位置需拍照并記錄部件信息，作為事后核查的依據(jù)；在系統(tǒng)運用成熟后，可用項點作為卡控點，只有檢修過這些項點后才能進行后續(xù)工作，當工人漏檢時會在移動終端上聲音提醒通知工班長，如工人對漏檢情況不予處理，工班長可終止任務(wù)并重新分配，工人需重新開始作業(yè)。通過手持終端記錄每天作業(yè)完成情況，異常情況，故障情況，上傳故障發(fā)生的位置，部件信息及當時處置方法并存入系統(tǒng)，后續(xù)點巡檢過程如在相同位置相同部件出現(xiàn)故障，可通過系統(tǒng)知識庫快速查找歷史解決方案在線提供輔助幫助。
2.5定位管理
定位管理采用UWB或RFID和GPS實現(xiàn)人員與車輛定位管理。在檢修重點位置通過拍照比對分析方式監(jiān)督檢修工人是否按照標準進行作業(yè)。在條件允許的車輛段，利用車間現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行人員定位，實現(xiàn)標準化作業(yè)與安防監(jiān)控的統(tǒng)一結(jié)合。
2.6檢修設(shè)備管理
（1）設(shè)備臺賬。建立設(shè)備履歷信息包括設(shè)備基礎(chǔ)信息管理、全壽命履歷管理等。包括：設(shè)備名稱、出廠編號、出廠日期、設(shè)備廠商、使用部門、設(shè)備類別、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備修程、設(shè)備接口信息、使用人員信息、維保人員信息、上次日檢日期、上次保養(yǎng)信息、上次維修日期、日檢記錄、保養(yǎng)記錄以及維修記錄等。實現(xiàn)檢修設(shè)備的查詢、新增、刪除、修改等設(shè)備信息管理的相關(guān)維護操作。（2）設(shè)備狀態(tài)管理。維護設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控包括監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)、運行參數(shù)。設(shè)備運行基本信息包括設(shè)備預(yù)計下次維保時間、設(shè)備當前使用狀態(tài)（使用中/未使用）。統(tǒng)計設(shè)備當天（周、月）使用時長、設(shè)備使用頻率（次/天、周、月）、設(shè)備聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)（在線/離線）和設(shè)備耗能統(tǒng)計（度/天、周、月）等。設(shè)備狀態(tài)信息可人工進行維護，也可通過與智能運維系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)據(jù)查詢接口獲取。系統(tǒng)根據(jù)以上設(shè)備狀態(tài)信息安排相關(guān)作業(yè)計劃及檢修計劃。（3）設(shè)備維護保養(yǎng)。系統(tǒng)具有設(shè)備保養(yǎng)維護功能，將編制的保養(yǎng)計劃自動推送至客戶端，系統(tǒng)提示維護保養(yǎng)計劃任務(wù)的具體內(nèi)容，執(zhí)行后用刷卡或手工錄入的方式記錄執(zhí)行時間、執(zhí)行人員等信息。
2.7設(shè)備健康管理
設(shè)備健康管理系統(tǒng)包括車輛健康檔案管理、車輛段機電設(shè)備健康檔案管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、故障分析預(yù)測等功能。車輛健康檔案管理模塊為車輛、車輛子系統(tǒng)、車輛關(guān)鍵部件建立完整的健康檔案，包括裝配時間、檢修記錄、故障記錄、運行時數(shù)據(jù)、工作性能數(shù)據(jù)、部件壽命追蹤等信息。車輛段機電設(shè)備健康檔案管理為車輛段關(guān)鍵機電設(shè)備建立健康檔案，包括入場時間、故障數(shù)據(jù)、運行過程數(shù)據(jù)、工作性能數(shù)據(jù)、維修記錄、部件壽命追蹤等信息。數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能是以采集、分析的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，針對車輛段業(yè)務(wù)管理要求，進行多維度數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，以可視化及報表方式展現(xiàn)。故障數(shù)據(jù)分析預(yù)測是基于積累的運行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)，建立故障分析預(yù)測模型，實現(xiàn)故障預(yù)測和狀態(tài)修。
3主要配置
智能維保管理系統(tǒng)主要配置包括應(yīng)用服務(wù)器、接口服務(wù)器、算法服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、管理工作站、點巡檢設(shè)備、展示大屏。
4結(jié)語
智能維保是城市軌道車輛檢修的核心業(yè)務(wù)，通過信息化技術(shù)對檢修全過程進行監(jiān)控，實現(xiàn)對軌道車輛檢修有效、科學的管理，提高檢修效率和質(zhì)量。目前軌道車輛智能維部分功能已成功應(yīng)用于成都地鐵5號線，重慶地鐵1號線和廣州地鐵22號線，隨著我國軌道交通信息化建設(shè)的快速發(fā)展，軌道車輛智能維保的需求量將進一步提高，管理方式將更加科學實用。
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作者：李鵬 單位：上海軌道交通設(shè)備發(fā)展有限公司
