实施动车组精准维修条件的探究

实施动车组精准维修条件的探究

刘佳俊,肖新宇,闫朋飞

 中车唐山机车车辆有限公司 河北省唐山市

摘要：本文从精准维修的定义出发，结合实际生产情况，阐述了动车组精准维修的条件，并在此基础上，给出了基于“树”关联的相关信息，并将其与实体产品产生的加工信息相结合，从而形成了一个数字化产品。该系统从源码的设计到运行维修的整个流程都实现了数字化、智能化，解决了数据不足、数据更新困难、重复录入、交叉核对、机械决策等问题。对更改、异常状况的及时传递、处理，并发布工作指示，确保正确的维修，从而更好推动我国铁路运输行业发展。

关键词：维修；精准；可靠；安全；成本；PHM

引言

我国高速铁路拥有四万多公里的运行里程，拥有接近4000个标准的高速铁路，这两项指标都是全球最好的。这些都是我国人民的福利，同时也促进了我国经济的发展。但从目前的情况俩看，对动车组维修工作也很复杂，维修费用也很高。在保证可靠性、安全性、舒适性的前提下，有关部门应尽量减少维护费用，减少材料、人力、管理费用的浪费，这就使的动车组“精准维修”得到了越来越多的重视。

一、综述

“精准维修”这四个字中的每一个字都有其特殊的含义。“精”就是把杂质去掉，提炼出精粹粹；“准”意味着行为的结果与现实或期望的完全一致；“维”是在非正常运行期间采取的预防性措施；“修”是在发生错误时进行的修理。要达到精确的维修要求，有关部门必须对其进行精确的描述和智能的判断。

二、维修方式

随着一个或多个维度（例如应用时间、里程数、切换时间等）的压力积累，动车组装置状态逐步恶化为失效，或由于引发缺陷/差错而引起突发失效。不同工艺对产品性能也是存在一定影响的。维修人员要想研究产品的退化规律，需要对其进行大量的数据分析，或者对其进行加工。对系统中的一些产品进行维修，不能使其达到最佳的工作状态，而仅仅是将其恢复到一定的工作状态。除此之外，各种维修方法的实施时间和效果也是不同的。

三、实施精准维修的技术条件

（一）把实体动车变成电脑上能读懂的数位动车

数字铁路建设要从底层开始，其首要目的是要找出一个真正有意义的要素。要达到这个目的，维修人员所建立的内容应当是基本的、简洁的、格式化的、规范化的。数字动车中的关联要素是实体映射中的某些“点”，它们在构造时由“分支”或规则或逻辑联系起来，再由更高层次的“点”汇聚而构成“树”。“点”只有一个，并不具备充分的特性。在这个时候，这些点没有像序号这样的物理信息被填满，也就是没有数码物化。这株“树”是下一步工作的基石和支撑点。在对其后续使用进行全面调查的基础上，制订相应的施工规程。它必须能与随后的要求相联系。将这些信息作为一个特性，被注入到相关的“点”中（只有一个但不充分的物理特性）。当这些点达到一定的物理性质后，它们就会变成一列有形的数码动车。物理数据是独一无二的，并且是独立的，在必要时，会强制要求其它的信息通过数字火车所建立的相关。在物化资料变更时，其它资料会自动进行更新或提示人工验证，并可实现联网动态更新，一车一档，基线清楚。

常见的存档程序：设置数据交换的目的；对实现目标的流程进行整理；收集必要的资料，以达到目的；按照工作程序对数据来源、流向和用途进行分类；编制数据规格；与数码动车的模板一起制作。尤其要注意的是，资料的唯一性，也就是说，除了连结的资料，只有一次在来源的地方输入；格式化资料，可让电脑辨识独特资料的特性；数据规范化，使得具有特殊特性的资料能被电脑进行加工。

（二）互联互通的基础维修数据

动车设计的资料是很复杂的，从投标，设计，生产，测试，交付，操作，维护，直到报废。数据来源于招标、设计、制造、维护等，资料不完整且不相关。因此，资料转化的资讯一般由手工辨识人工更新，而造成的延误与差错也是无法避免的。这些资料在以后的维护、错误、遗漏或不精确的说明中都是不充分的，不能提供精确的维修资料。因此，维修人员需要按照人、机、料、法、环、测六个方面的知识，对维护工作的相关信息进行分类，包括人员资质、数量、工具、工具、配件、工艺、方法、施工环境、检测设备、仪器等。进一步的深入分析可以显示出六个方面的细节，例如：人员可用性，车辆操作信息，车辆维护计划，备件库存，采购，装运，这谢信息可以在相关人员进行维修的时候提供支持和保障。

（三）明确的车辆维修需求

相关部门可以通过运维管理系统（PHM）或者人工启动动车维修需求明确的车辆维修需求。PHM系统从动车实时无线传输（WTD）中采集和排除故障和检测数据，实时传送地面设备，并由维修人员下载车辆回库和人工录入，结合道路、天气等环境信息（也许是从基础维修数据中获得的），利用神经网络算法对性能变化趋势和剩余寿命进行预测，从而使计算机“理解”并向系统提供维修要求。目前各大原始设备生产商及铁路局已有序地进行了对动车组自动启动维修的需求研究。其理论基础坚实，研究成果丰富。目前，人工检查仍然是有的。作为资料来源，应该保留一个简单、友好的手动触发接口，使工作人员能够实时方便地触发维修要求。

（四）清晰的车辆维修指令

当接到维修要求时，决策系统会根据维修资源与车辆计划的对比与分配，向维修员工发出维修指令，并将相应的零件分配（若编号为顺序，则将待确认的回填项目录入至指定的维修地点）。

（五）智能的信息回填

在维修完毕后，维修人员需要对将要维修车辆的物料资料及状态进行简单、规范的回填。返回的资料作为一个输入来源，在系统中更新基准。在回填时，按一下所选工作单所产生的有关回填内容，避免手工拷贝。

四、应用场景

基于以上具备的技术条件，可以模拟后期的一些应用场景，例如：

（一）设计变更

如果因为某些原因进行设计变更，维修人员则需要以设计变更为初始输入，从而引发一系列的技术资料变化。该系统将对有关文件（数据连接）进行预先/实际更新，并与车辆的维护设施相结合，按照这些改变进行维护计划。在实际变更完成后，有关动车的车辆的资料会由预先设定的变更变为真实的变更。同时，改变状态反馈应触发变更系统，以进行影响探测，并作为基准进行后续的准确维修。         

（二）性能变化

将被监测元件或系统的性能与其性能的降低曲线相比较，将故障后果，剩余寿命，车辆时间表，可用资源和其它信息综合起来，构成维修指令。在对实际维修数据进行回填的同时，对车辆的相关信息进行了实时的更新，并将变更状态反馈到变更触发器中，以进行影响监测，以保证后续的精准修。

五、建议

为了精确地维护、精确地建立数字列车的信息，有关部门对车辆进行实时的描述、数据的互联是必要的，而故障和寿命的预测仅仅是其中的一个输入项。在积极开展故障预报技术的基础上，加强与数据互联，实现数据信息与管理的自动化，减少对人工信息的重复和繁琐的查询与处理。

六、结束语

综上所述，随着动车运行里程的不断增长，列车的设备部件也在不断老化，故障率也在不断提高，这就需要有关部门做好动车组精准维修工作，这样是为了减少维护费用，提高维修质量，提高生产效率，能够为高铁平台的可靠性提供保障，从而为我国铁路运输行业提供更有力的支撑。

参考文献

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