城市轨道交通车辆可靠性评价方法研究

宗守杰

南京地铁运营有限责任公司车辆分公司 江苏 南京210012

引言

城市轨道交通出现了欣欣发展业态,这推动城市轨道交通领域向上前进,走入了新的发展阶段,随之,设备国产化能力增强,规模车辆生产需求提升,在产品质量以及生产制造水平上,车辆面临着全新的挑战[1]。为使车辆产品质量有所提升,通过保障运行的稳定性增加列车上线率;为以高运营服务能力创造优质客运服务环境,使乘客对车辆持有满意度;为实现车辆安全运营,降低故障救援几率;为借鉴国外有效经验,提升车辆设备的国产化能力,车辆制造企业、各轨道交通建设单位要提高重视力度,针对城市轨道交通车辆尽快确立可靠性管理措施,制定有效的可靠性指标与评价办法。

1 可靠性设计的重要性

可靠性设计是通过处理工程设计变量,使之转化为多值的随机性变量,可以运用概率描述产品的不可靠、故障等不同状态的随机性[2]。

对于产品的可靠性要求,传统设计随着同类产品的激烈竞争、科学技术的融合、缩短的新产品研制周期以及加快的产品淘汰速度已无法满足。其在设计中往往存在强烈的主观色彩,借由以往积累的经验为前提条件。而具体设计中,如果对产品的可靠性要求没有仔细分析,对于控制和预防不借助可靠性设计思维和模式,那么不管在制造、管理以及使用中如何精细、严格、科学,都无法确保实现可靠性要求目标。假如潜在中产品存在可靠性问题,且在使用中不断地发生,不仅会形成巨大的损失,也会导致市场信誉丧失[3]。而风险评估是可靠性设计的主要特征,预防为中心理念,多项研究证明,可靠性设计除了可以有效提升产品可靠性,还能够减少产品的寿命周期。近阶段来,关于在可靠性范畴的质量人们称之为近代质量,反之,不属于可靠性范围的质量定义为传统质量。就近代质量来说,研发阶段即完成了80%的质量保证工作。

2 车辆可靠性评价指标

关于车辆在运行和验收中凭借人工觉察的故障,通常会由运营单位与建设单位整理、记录构建成故障库,除此之外,车辆本身携带的故障诊断系统同样会对故障进行自动记录和传输。对于车辆可靠性的判断,本篇文章以故障数量为指标来实现[4]。以某市城轨3 号线车辆为验收对象,其中包含有故障诊断系统文件和运营故障数据库,并联系相关专家经验,将车辆划分为7各系统做出分析,其中包括了制动系统、转向架、空调、车门、牵引/辅逆系统、乘客信息系统、网络控制系统,并针对严重程度对各个系统的故障再划分为不同的种类。

3 可靠性分配的常用方法

(1)比例分配法:在整车故障率中,按照每个系统的故障率所占比例来分配。

(2)专家评分分配法:通过行业专家经验来评定各个单元的分数,然后基于评分结果分配。

(3)重要度、复杂度分配法:分配按照整车系统中的重要层次和复杂层次来实现。

(4)动态规划法:分配按照动态结构中最优化理念与状态的无效性实现。

(5)拉格朗日乘数法:基于拉格朗日乘数手段得出整车中每个系统的最优余度数[5]。

可靠性指标的利用与科学划分,除了在车辆设计与制造时期进行严格控制,还可以对车辆的成本和性能进行有效的平衡处理。

4 做好城市轨道交通车辆可靠性设计的几点建议

(1)重视轨道交通发展中可靠性设计的价值,它是占有国内外城市轨道交通市场、车辆制造厂全面提升车辆质量所不可获取的条件。

(2)可靠性目标的达成是一种组成行为,除了RAMS人员的参与,还需要用户、设计、制造、工艺、采购、售后服务共同支持[6]。

(3)执行可靠性工作的人员需要有较强的素质,除了掌握可靠性理论与实施程序,灵活地进行组织协调,还需要具备发现、分析以及处理可靠性问题的技能水平。

(4)对专业分析软件的开发和利用提高投入力度。

结语

在城市轨道交通车辆的全部寿命周期中,可靠性管理贯穿始终。所以,在新线建设阶段,对于车辆设计、生产制造中的产品质量控制,需要充分利用可靠性管理来实现,运营时期,对于车辆可靠性考核指标的评估通过构建科学且标准的故障数据库来实现。并且基于故障数据库全面分析和评估车辆在整个寿命周期内的状态,从而给予降低维修成本、优化维修模式以及确立维修方案和周期提供有效性参考依据。