動車組地面綜合維修
動車段調度中心
中國鐵道科學研究院電子計算技術研究所動車組執行資訊系統課題組, 在高鐵建設同期建立了適合動車組運維業務的資訊化管理體系, 成為已正式上線運行的鐵路重要生產系統之一。
目前已在全路動車組運用檢修部門上線實施, 包括鐵路總公司、18個鐵路局、12個動車段、12個車輛段、54個運用所, 同時也在6個車輛廠商完成部署。 管理所有車型2700餘標準組, 服務鐵路各級使用者1萬餘人。
系統立足於我國動車組修程修制基礎, 適應鐵路集中調度指揮模式, 滿足動車組安全運營、高效檢修要求,
砥礪創新十二載
動車組執行資訊系統研發屢建新功
動車組執行資訊系統研發工作分為三個階段:系統規劃與初步成網運行階段(2005—2007)、系統完善與深化應用階段(2008—2012)、系統業務發展與技術創新階段(2013至今)。
2005年, 課題組深入生產一線調研, 詳細研究國內外鐵路裝備維修模式及生產組織方式, 結合中國動車組維修業務需求, 形成《系統總體方案》, 完成系統核心模組開發工作。 2007年全國鐵路第六次大提速, 動車組列車首次開行, 系統在11個動車運用所同步上線, 實現了全路成網運行和資料貫通。
2008年, 隨著動車基地建設穩步推進, 課題組重點研究動車組高級檢修方案, 同步開展動車組檢修執行資訊系統研發, 並在2009年12月與動車基地同步聯網運行。 為進一步加快系統功能完善, 研發團隊進駐動車基地,
2011年底, 為進一步確保動車組安全運行, 加強動車組運用檢修管理, 各鐵路局相繼成立動車段。 隨著全路生產力佈局調整, 課題組組織動車段生產管理系統的研製工作, 並於2012年完成各動車段部署實施, 形成了完整的體系架構。
2013年至今, 是系統業務發展與技術創新階段。 課題組配合《鐵路動車組運用維修規程》的不斷優化, 參與了動車組二級檢修等基礎業務的梳理工作, 與系統業務同步發展, 實現動車組檢修計畫自動化、作業過程和故障的閉環管理、電子化台賬等功能。
在推動雲計算、物聯網、大資料、人工智慧、虛擬實境、增強現實、移動終端及智慧穿戴等新一代資訊通訊技術方面, 課題組與動車組運維業務的深度融合, 對既有系統功能進行有效拓展, 取得了顯著成效。
真抓實幹譜新篇
建立專業化動車組管理技術平臺
專業化的動車組管理技術平臺是衡量現代複雜技術裝備綜合保障軟實力的一個重要組成部分, 保證了動車組安全高效運用和維修管理體系的優質高效運轉。
按照動車組修程修制方案, 依據鐵路路網佈局與發展規劃, 並結合動車組的配屬和運用優化方案,
面向動車組運維全過程, 課題組通過實現維修生產要素跨設備、跨系統、跨領域的全面互聯互通, 實現車輛及其關鍵配件從設計、製造、運用、檢修、直至報廢的全生命週期品質追溯管理。 銜接車輛資產造修全鏈條, 整合動車組運維全過程資源, 實現運維服務資源優化配置, 並使技術資訊內容與實際生產過程即時同步, 形成資訊管理閉環。
課題組利用標準化的作業資訊跟蹤管控、科學合理的維修計畫與智慧決策分析, 全面提升車輛維修品質。 建立了車輛成本分析和控制管理模型,合理安排車輛運維中計畫、作業、技術、物流等業務,降低了設備全生命週期成本(LCC)。實現了可靠性、可用性、維修性、安全性(RAMS),以及舒適性等車輛運用技術指標與產品設計生產製造環節的精准銜接,形成運維驅動製造的協同工作體系。
凝心聚力謀發展
智慧化動車組運維業務開拓進取
為全面提升鐵路交通運輸服務能力和品質,把握“一帶一路”機遇,引領動車組運維業務向數位化、網路化、智慧化發展,課題組進一步發揮科學技術是第一生產力、創新是第一驅動力、人才是第一資源的保障支撐作用,推進成果的廣泛應用,做好動車組智慧運維“保駕員”。
一體化動車組運用和檢修計畫編制 課題組通過合理調派段內各種資源(包括動車組、人員、物料、設備、股道等),科學組織運用檢修工作,在保證動車組運行安全的前提下,給出滿足旅客運輸需求的最優化方案。
對動車組運用計畫和送修計畫進行綜合優化,科學合理安排動車組擔當的運行交路和各級別修程檢修時機,確保車輛維修專案不超期、不漏項。根據動車組送修計畫,科學合理組織動車組高級修車間的檢修時間。優化動車組在動車段各功能線區上轉線和停留的方案,完善車輛進出段、段內檢修和存車全過程。強化乘務派班計畫,實現動車組隨車機師科學排班,均衡隨車機師工作量。
作業過程柔性管控與智慧設備設施 動車運用修和高級修作業過程管理對於動車組的高效檢修和安全運營具有重要意義。隨著動車組配屬的增加和管理要求的不斷細化,科學化、資訊化的管理手段成為提高動車組檢修效率、確保動車組檢修品質的關鍵。
庫內檢修作業程序控制管理採用檢修作業手持終端、工位元終端機、電子標籤等管理相結合的方式,結合現場庫內檢修作業標準化的實際需求,提供全套滿足現場庫內檢修作業管理的系統性解決方案。針對具有要素多、環節多、條件多等綜合特徵的維修生產過程,整合複雜交織的車流、物流、作業流過程,提供柔性化的維修策略調整和資源動態配置機制。
課題組還針對簡單重複勞動、安全性要求高的典型應用場景,全力推進智慧維修機器人和先進設備工具的研究研製,協助或取代地面和車上維修作業工作,減少勞動強度、提高生產效率和品質。
健康管理(PHM)及大資料決策分析 依託動車組狀態資料、故障資料、運用資料、維修資料、設備檢修檢測資料等,課題組研究車輛故障預測及健康管理(PHM)系統,通過資料融合和分析挖掘,為維修時機策略、故障分析預測、成本控制管理、修程修制優化提供決策支援,進一步提升動車組維修品質從而保障行車安全。
以檢修生產為中心的物流精准配送 依託檢修業務實現物料輛份制配送管理,課題組根據不同車型、檢修任務的用料和工具使用標準,在每日下達檢修計畫時自動生成物料和工具需求計畫,並以消息提醒的方式通知材料庫和工具室提前準備。檢修作業前,配送組依據計畫進行物料和工具的配送。檢修任務完成後,通過掃描條碼完成工具的歸還,同時由庫管員錄入廢料、剩料的回收資訊,做到檢修用料和工具的定量發放、定置擺放、定點回收,實現計畫、作業、物流三大業務的融會貫通和資料集成共用,進而實現生產計畫與物流配送、回收緊密關聯的閉環式“配送鏈”管理模式,有效保證現場檢修的及時性、高效率。
檢修工具管理採用RFID射頻識別和條碼技術,課題組對工具在車輛檢修過程中的重要環節進行資訊採集和維護,全面掌握管轄範圍內所有工具的位置以及即時狀態,同時提供工具高低儲數量控制和送檢提醒能力。
行車安全車地聯控保障及應急指揮 建立由動車組運行狀態車地聯網監測、隨車機師途中標準作業、動車組運行應急指揮組成,“三位一體”的列車運行安全車地聯控保障體系。融合利用運行狀態監測資訊、運用檢修及技術履歷等,通過動車組及各子系統運行狀態綜合評判,實現對途中動車組運行狀態的線上即時監測;基於資料採擷、人工智慧先進理論及方法,實現動車組運行故障智慧識別;運用動車組應急處置知識深度搜索技術,進行應急處置資訊快速定位。
以運行故障應急處置為核心,有效整合運用檢修、技術規章、故障處置、應急預案等各類資訊,建立高效的語音、視頻通訊保障手段,説明調度人員即時掌握一手資訊,實現資訊報告回饋及時、應急處置措施得當、命令發佈及時準確、生產組織指揮有序的管理目標。
利用調度台部署的乘務出退乘簽到終端、隨車機師手持終端,實現隨車機師往返標準作業流程乘務管理,規範乘務作業,提高隨車機師的工作效率。
經歷十餘年的不懈努力和開拓進取,課題組得到了鐵路總公司、各鐵路局及車輛廠的認可,榮獲中國鐵道學會科技一等獎、全國交通運輸行業設備管理創新成果特等獎等獎項,湧現出史天運、張惟皎等學術帶頭人,研發實力和團隊規模不斷成長壯大。
課題組表示,未來將順應新時期新時代變革趨勢,主動作為、積極行動,使新技術、新產品、新應用模式第一時間在動車組運維現場得到運用,完成動車組運維和製造過程全鏈條精准銜接,全力提升我國動車組設計製造運用維修軟實力。同時,在城市軌道交通、城際鐵路、海外鐵路項目中發揮重要作用。
建立了車輛成本分析和控制管理模型,合理安排車輛運維中計畫、作業、技術、物流等業務,降低了設備全生命週期成本(LCC)。實現了可靠性、可用性、維修性、安全性(RAMS),以及舒適性等車輛運用技術指標與產品設計生產製造環節的精准銜接,形成運維驅動製造的協同工作體系。凝心聚力謀發展
智慧化動車組運維業務開拓進取
為全面提升鐵路交通運輸服務能力和品質,把握“一帶一路”機遇,引領動車組運維業務向數位化、網路化、智慧化發展,課題組進一步發揮科學技術是第一生產力、創新是第一驅動力、人才是第一資源的保障支撐作用,推進成果的廣泛應用,做好動車組智慧運維“保駕員”。
一體化動車組運用和檢修計畫編制 課題組通過合理調派段內各種資源(包括動車組、人員、物料、設備、股道等),科學組織運用檢修工作,在保證動車組運行安全的前提下,給出滿足旅客運輸需求的最優化方案。
對動車組運用計畫和送修計畫進行綜合優化,科學合理安排動車組擔當的運行交路和各級別修程檢修時機,確保車輛維修專案不超期、不漏項。根據動車組送修計畫,科學合理組織動車組高級修車間的檢修時間。優化動車組在動車段各功能線區上轉線和停留的方案,完善車輛進出段、段內檢修和存車全過程。強化乘務派班計畫,實現動車組隨車機師科學排班,均衡隨車機師工作量。
作業過程柔性管控與智慧設備設施 動車運用修和高級修作業過程管理對於動車組的高效檢修和安全運營具有重要意義。隨著動車組配屬的增加和管理要求的不斷細化,科學化、資訊化的管理手段成為提高動車組檢修效率、確保動車組檢修品質的關鍵。
庫內檢修作業程序控制管理採用檢修作業手持終端、工位元終端機、電子標籤等管理相結合的方式,結合現場庫內檢修作業標準化的實際需求,提供全套滿足現場庫內檢修作業管理的系統性解決方案。針對具有要素多、環節多、條件多等綜合特徵的維修生產過程,整合複雜交織的車流、物流、作業流過程,提供柔性化的維修策略調整和資源動態配置機制。
課題組還針對簡單重複勞動、安全性要求高的典型應用場景,全力推進智慧維修機器人和先進設備工具的研究研製,協助或取代地面和車上維修作業工作,減少勞動強度、提高生產效率和品質。
健康管理(PHM)及大資料決策分析 依託動車組狀態資料、故障資料、運用資料、維修資料、設備檢修檢測資料等,課題組研究車輛故障預測及健康管理(PHM)系統,通過資料融合和分析挖掘,為維修時機策略、故障分析預測、成本控制管理、修程修制優化提供決策支援,進一步提升動車組維修品質從而保障行車安全。
以檢修生產為中心的物流精准配送 依託檢修業務實現物料輛份制配送管理,課題組根據不同車型、檢修任務的用料和工具使用標準,在每日下達檢修計畫時自動生成物料和工具需求計畫,並以消息提醒的方式通知材料庫和工具室提前準備。檢修作業前,配送組依據計畫進行物料和工具的配送。檢修任務完成後,通過掃描條碼完成工具的歸還,同時由庫管員錄入廢料、剩料的回收資訊,做到檢修用料和工具的定量發放、定置擺放、定點回收,實現計畫、作業、物流三大業務的融會貫通和資料集成共用,進而實現生產計畫與物流配送、回收緊密關聯的閉環式“配送鏈”管理模式,有效保證現場檢修的及時性、高效率。
檢修工具管理採用RFID射頻識別和條碼技術,課題組對工具在車輛檢修過程中的重要環節進行資訊採集和維護,全面掌握管轄範圍內所有工具的位置以及即時狀態,同時提供工具高低儲數量控制和送檢提醒能力。
行車安全車地聯控保障及應急指揮 建立由動車組運行狀態車地聯網監測、隨車機師途中標準作業、動車組運行應急指揮組成,“三位一體”的列車運行安全車地聯控保障體系。融合利用運行狀態監測資訊、運用檢修及技術履歷等,通過動車組及各子系統運行狀態綜合評判,實現對途中動車組運行狀態的線上即時監測;基於資料採擷、人工智慧先進理論及方法,實現動車組運行故障智慧識別;運用動車組應急處置知識深度搜索技術,進行應急處置資訊快速定位。
以運行故障應急處置為核心,有效整合運用檢修、技術規章、故障處置、應急預案等各類資訊,建立高效的語音、視頻通訊保障手段,説明調度人員即時掌握一手資訊,實現資訊報告回饋及時、應急處置措施得當、命令發佈及時準確、生產組織指揮有序的管理目標。
利用調度台部署的乘務出退乘簽到終端、隨車機師手持終端,實現隨車機師往返標準作業流程乘務管理,規範乘務作業,提高隨車機師的工作效率。
經歷十餘年的不懈努力和開拓進取,課題組得到了鐵路總公司、各鐵路局及車輛廠的認可,榮獲中國鐵道學會科技一等獎、全國交通運輸行業設備管理創新成果特等獎等獎項,湧現出史天運、張惟皎等學術帶頭人,研發實力和團隊規模不斷成長壯大。
課題組表示,未來將順應新時期新時代變革趨勢,主動作為、積極行動,使新技術、新產品、新應用模式第一時間在動車組運維現場得到運用,完成動車組運維和製造過程全鏈條精准銜接,全力提升我國動車組設計製造運用維修軟實力。同時,在城市軌道交通、城際鐵路、海外鐵路項目中發揮重要作用。