依托数字化系统，强化检修过程控制，提高制动阀检修管理水平

安彦照，高 阳

（大秦铁路股份有限公司 太原北车辆段，山西太原030051）

依托数字化系统，强化检修过程控制，提高制动阀检修管理水平

安彦照，高 阳

（大秦铁路股份有限公司 太原北车辆段，山西太原030051）

论述了制动室数字化改造的必要性，同时以大秦铁路股份有限公司太原北车辆段制动室数字化改造为例，阐述了制动室数字化改造的基本框架及取得成效，制动室数字化改造后实现了制动阀检修全过程的检修信息无纸化、卡控制度机控化、实物流与信息流同步化、风险研判数字化，确保检修工艺彻底落实，防止简化工艺，有效控制了不合格品的流出。

数字化；制动室；制动阀

随着新结构、新材料、新技术在铁路货车上的广泛应用，大部件折裂、切轴、车钩分离等故障基本的得到了有效控制，制动配件故障已成为货车惯性故障之一，尤为突出的表现在制动阀故障，已成为影响货车安全和运输秩序的主要故障。根据中国铁路总公司关于货车典型故障数据统计，2013年、2014年制动阀故障已占货车故障总件数的30～40%［1］。为解决货车制动阀惯性质量问题，提高制动阀检修质量按照《中国铁路总公司运输局关于印发＜制动阀检修研讨会会议纪要＞的通知》（运辆货车函［2013］259号），太原北车辆段于2013年3月份开始对制动室进行数字化改造，实现了检修过程实时监控、检修数据实时共享，实现了制动阀检修质量显著提升。

1　数字化制动室的架构

为提高制动阀检修管理水平，从制动室的工艺装备、工艺落实、管理规范、信息共享、检修过程实时监控、故障统计分析、人员素质、质量评价和工作环境等方面入手，2014年建设了太原北车辆段数字化制动室。

（1）优化制动室工艺布局，全面落实检修工艺。细分工序、工位，增设初试验、机研、平面度检测岗位，通过引进新工装、新检测手段，有针对性的指导制动阀检修，保证制动阀的检修。如，对现车卸下来控制阀主阀在收入后首先进行初试验，研判制动阀故障所在，有针对性的指导制动阀检修，同时对初、终试验数据进行对比，客观评价制动阀的检修质量，及作业者的业务水平。

（2）构建两流一网，强化质量互控。与北京京天威科技发展公司共同研发智能化检修系统，运用目前较成熟的物联网技术，以电子标签为载体，实现信息流的自动采集、传输；按照工序间的技术逻辑关系，构建岗位互位体系，同时在各岗位增设报警功能，在入库前设立质检门，有效卡控不合格制动阀的入库。实现了实物流与信息流的同步流转，实物状态与相应记录信息全过程实时同步，相互印证、制约，形成了完备的质量控制网络，大大提升了质量控制能力。

（3）加强数据分析，提升整体管理。通过对制动阀返修原因、试验台标定数据、作业者返修阀、初终试验数据对比等数据的实时统计分析，实现对试验台、工作者、制动阀状态进行评价。通过每周、每月、每季应对所有试验结果及标定数据进行统计、对比、分析，选出一次合格率明显偏高的试验台进行检查调整。对工作质量较落后的工作者，按零故障交检的要求组织分析，帮助工作者提高作业水平。每月、每季、每年按使用时间、型号、生产厂家对检修阀的试验结果进行统计、对比、分析，根据一次合格率、初次试验与末次试验指标改善情况、超标品比例等指标，确定安全风险较高的重点阀、厂家，按故障溯源的要求进行分析，确定制动阀故障分布规律，对风险高的阀要进行重点检修。

2　数字化检修系统的设计方案［2-3］

制动阀检修工艺流程见图1。

（1）以RFID电子标签为载体与待检修的主阀、紧急阀绑定，吸附在阀体固定位置，在检修过程中通过射频U H F超高频一体机读取电子标签信息，制动阀的检修信息通过自动读取或手工录入的方式录入后台服务器，能够有效的取代纸质检修记录，避免纸质记录在检修过程中的各类弊端。

（2）以各零配件、各标准、各工序、各工作步骤之间的技术逻辑关系建立质量互控要求，将互控制度的落实由人控向机控转换，由单点质量控制变为多点质量互控。

图1　制动阀检修工艺流程图

（3）工件测量的检测采用方便的数字化测量工具，检测数据信息由自动录入取代手工数据填写，并设有预警功能，当检测数据超出规定范围时报警提示配件尺寸过限，有效卡控不合格配件的流出，防止检修数据的错填、漏填，降低劳动强度。

（4）采用统计学方法进行生产和质量分析，对制动室的设备工装、作业人员及产品质量实现数字化管理。

（5）信息管理系统可通过有线和无线WIFI网络实现与HMIS系统的无缝连接，能够兼容阀各类检修设备信息的实时导入，硬件部分使用体积小、可靠性高、接口丰富的工业平板电脑，可以通过USB或者无线WIFI形式获取读卡器的RFID信息。

3　数据分析系统的设计

3.1数据共享管理模块

制动阀收入时根据车号，可以携带前次定检录入的制造编号、材质、型号，并同电子标签绑定。同时系统将该阀在前个运行周期中5T、运用、临修制动故障及初试验信息直接反馈到制动阀收入、检修、研磨、试验工位，实现有针对性的指导检修。

3.2数据统计分析管理模块

通过对各岗位检修数据及试验数据的采集，能够实时对各类数据进行分析，并以柱状图、折线图等图形化形式表现，能够直观的反应现场生产中存在质量隐患，并对趋于失效的数据进行预警。

（1）检修信息综合统计分析

对基本生产数据进行汇总统计，可随时统计查询任一时间段检修基础数据，同时根据自定义统计要求，形成各类生产用电子报表，为生产组织、检修计划、配件储备等提供可靠依据。

（2）检修作业计划实时监控

对当日制动阀各工位收入时间及检修时间实时显示，将每日检修进度直观展示出来，对各阀当前所在工位以色标显示。

①车辆段调度指挥中心可根据每日制动阀检修情况统筹安排全车辆段生产作业计划。

②对各工序检修时间自动统计，查找制约制动阀检修效率的具体工位，分析影响该工位生产效率的因素，及时制定措施予以解决。

3.3试验台标定数据统计分析

为进一步提高试验台精确度，确保试验数据的准确性，太原北车辆段研究并试行了《试验台反比对（标定）制度》，认为设定5套不同故障的控制阀主阀作为标定阀，每日机能试验合格后随机抽取1套标定阀对试验台进行标定。通过设定的故障标定阀检验试验台的准确性，在检测到试验台性能异常时及时组织处理，有效的保证了试验设备的稳定性和准确性。同时将标定数据接入智能化检修系统，通过系统自动统计分析，确定了判定试验台不合格项的控制范围，当标定过程中预设试验不合格项超过规定的上、下限时，系统自动提示、报警，实现了试验台标定过程的自动监控。2014年在通过标定检验发现试验台故障13次，并根据检验结果提报试验台的大修计划。通过对关键试验环节的卡控，有效的保证了制动阀检修质量可靠。

3.4初试、终试数据比对分析

将终试指标明显改善作为评价制动阀检修质量的重要标准。利用智能化检修系统，实现对初试与终试试验数据自动比对，在终试试验工位以色块形式直观展示对终试验指标低于初次试验的制动阀，全数返修，由车间技术员组织检修人员进行溯源分析。自2014年6月制动阀初试验台投入使用后，我们对6～9月份终试等级低于初试等级制动阀进行溯源分析，找出了等级下降的主要原因在于作业人员组装手法存在不足，我们制定了《制动阀故障检修作业指导书》，针对常见的制动阀终试验性能指标下降问题，制定了制动阀的最佳组装顺序及组装风险点，使得制动阀等级下降率由原来的8%下降至0.7%，基本消除了制动阀的等级下降率。

3.5返修原因帕累托分析

帕累托分析法是统计学中广泛采用的一种分析方法。简单的说就是找出重点问题，进行有效控制，取得显著效果。利用智能化检修系统对制动阀返修原因进行统计，通过采集制动阀试验时的不合格项，查找出累计数量较多的不合格项，组织职工进行分析，制定针对性措施，提高一次检修合格率。统计了2014年3～5月份制动阀返修原因主要集中在研磨质量不高，为了提高研磨质量太原北车辆段购置了自动研磨设备及平面度检测设备，从根本上解决了制动阀研磨质量不高问题，在自动研磨设备及检测设备使用以来，太原北车辆段基本无因研磨不良引起的返修阀，2014年6～7月份制动阀一次合格率由原来手工研磨的91.3%提升到96.5%。

3.6关键零部件故障统计分析

系统通过采集各工位录入配件检修、更换信息，自动统计各型配件故障原因及更换数量，进行汇总。通过对关键零部件的汇总统计，分析不同厂家制动阀易损坏部位，明确检修重点，有针对性的指导检修。同时通过分析，可有效控制制动阀检修成本核算和配件储备采购工作。

3.7检修人员返修率统计分析

工作者返修阀数的实时统计，是评判职工业务素质的基本方法之一，通过对返修阀数、返修率的统计，以柱状图的形式直观显示，定期评比晾晒。同时结合返修原因、报废原因、初试与终试比对等指标分析，查找工作中易忽视，难控制的作业项点，进行重点帮教，提升制动阀检修人员的作业技能。如通过对组装人员的等级评价，对制动阀检修作业人员实行轮岗制，选择组装返修率最低的作业人员进入制动阀组装岗位，并针对不同组装者较突出的返修原因进行针对性的培训及重点盯控。

4　结束语

制动室的数字化改造解决了制动阀检修中的各类疑难问题，实现了制动阀检修全过程的实时卡控，通过对各类检修数据的实时统计分析及研判，能够有效研判影响制动阀检修中的各类因素，进行针对性的解决，达到精细检修的目的，提高了制动阀的检修精度和一次检修合格率，提高了工作效率。2014年来太原北车辆段未发生1起因制动阀被铁路局、中国铁路总公司定责的制动阀故障。

［1］ 陈雷，张斌.我国铁路货车车轮技术发展［J］.中国铁路，2006，（529）：53-55.

［2］ 中国铁路总公司.关于印发《制动阀检修研讨会会议纪要》的通知［Z］.2013.

［3］ 中华人民共和国铁道部.铁路货车制动装置检修规则［M］.北京：中国铁道出版社，2008.

［4］ 刘顺忠.数理统计理论、方法、应用和软件计算［M］.武汉：华中科技大学出版社，2005.

Based on Digital System，Strengthen the Control of Maintenance
Process，Improve the Management Level of the Brake Valve

AN Yanzhao，GAO Yang
（Taiyuan North Vehicle Depot，Daqin Railway Co.，Ltd.，Taiyuan 030051 Shanxi，China）

This paper discusses the necessity of the digitization of brake chamber，takes Taiyuan north car depot＇s digitization of brake chamber of Daqin railway co.，Ltd.as an example，and describes the basic framework of digitization of brake chamber and its achievements.After the digitization of brake chamber，it can make the information of the whole brake valve＇s maintenance process paperless，card control of mechanical control technological，material flow and information flow synchronous and risk judgments digital，which can ensure complete implementation of the maintenance process，prevent simplifying the process and effectively control the outflow of the defective products.

digitization；brake chamber；brake valve

U272.351

A doi：10.3969/j.issn.1008-7842.2015.04.30

1008-7842（2015）04-0124-03

9—）男，工程师（

2015-05-14）