南京地铁设施设备运维管理平台建设及应用研究

殷瑞忠，李广刚

（南京地铁运营有限责任公司，江苏南京 211135）

1 引言

截至2021 年底，中国内地累计有50 座城市开通运营轨道交通线路9 192.62 km，其中，42 座城市开通地铁与市域快轨长度8 206.48 km，占比 89.3%[1]。地铁设施设备具有点多、线长、面广、体量大等特点，信息化管理是必然要求。2020 年3 月中国城市轨道交通协会印发《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》，提出“推进城轨信息化，发展智能系统，建设智慧城轨”工作主题，三者之间存在必然联系。智慧城轨建设成为交通强国建设的重要路径和战略突破口，有力助推轨道交通数字化转型和产业化发展。南京地铁运营11 条线路427 km，191 座车站，设施设备运维经历了从无到有、从有到多、从分散到集中的复杂过程，经过充分实践检验最终建成符合自身管理需要又具有推广价值的设施设备运维管理平台，同时为智能运维建设打下坚实基础。

2 建设背景

2010 年以来，南京地铁设施设备管理信息化依托资产管理系统（EAM），实现对库存业务、固定资产管理业务、预防性维修管理业务、工单管理业务、周转件与可维修件管理业务的初步支撑。但是由于该软件基于C/S 架构设计开发，不仅被国外厂商技术垄断，系统升级维护成本较高，且存在通用性差、业务不够完善、以班组为单位使用公用账号登录、不支持移动端应用等缺点，不能满足设施设备全员、全寿命周期管理的需求，并且系统相对孤立，信息数据源利用度不高，统计分析功能难以满足管理需求，数据准确性和客观性存疑，公司领导层不能及时获取准确的生产统计数据。

随着南京地铁的快速建设，如何保障设施设备的日常安全运行，做好维护保养、检修过程的管控，利用大数据、云计算、5G、物联网等先进技术实现对设施设备全生命周期的信息化智能化管理，依靠生产数据为设备维修、物资采购、修程修制优化、更新改造、领导决策提供科学的数据支持，满足和促进南京地铁快速、稳定、可持续健康发展，已成为迫切需要思考、谋划的重要课题。

3 运维管理平台建设

3.1 建设目标

南京地铁设施设备运维管理平台建设响应国家数字化转型和高质量发展要求，立足“运营地铁”向“经营地铁”转变企业发展战略，以地铁数字化、设备管理精益化为核心，围绕“两个提高，两个降低”（即提高设备可靠度，降低设备故障率；提高设备使用寿命，降低设备维修成本）核心目标，以支撑“设施设备全生命周期管理”落地为主线，以地铁运营公司全员为服务对象，运用信息化、移动化、智能化管理方法和工具，建立贯穿公司和分公司两级的设备管理平台，最终实现“三覆盖”和“三化”，即覆盖地铁设施设备全生命周期管理、覆盖经营管理层的管控需求和一线现场的使用需求、覆盖地铁各专业的共性需求和特性专业的个性需求，设施设备管理全过程的无纸化、移动化和智能化。

3.2 功能定位

（1）平台需覆盖全专业，将电客车、工程车、信号、通信、土建、轨道、接触网、变电、站台门、电扶梯、自动售检票系统（AFC）、自动化、风水电、车站安检等轨道交通设施设备维保专业全部整合在一起，打通日常巡检、计划检修、故障维修、临时任务、拆装移位、部件维修、状态监测、状态评估、更新改造、报废处置等设施设备全寿命周期管理业务流程节点。平台内各项数据可以根据不同层级、不同维度、不同条件进行统计分析，为各层级的绩效考核和管理决策提供数据支撑，平台架构如图1 所示。

图1 设施设备运维管理平台架构

（2）与资产管理、物资管理、施工管理、调度辅助等其他生产管理系统建立有机联系，实现内部数据共享、交互、融合，横向贯通各业务系统的无缝衔接，实现一体化的业务管控，纵向满足从决策层到执行班组各层级的管理需要，最终形成高度集成、运行高效、互联互通的设备管理信息平台。

（3）与智能系统接口，逐步实现各生产智能诊断系统对接，实现内部数据共享、交互、融合，从“感、联、知、控”实现底层运行感知，专网快速传输，后台及时预警，人员快速处置的一体化智能平台。

3.3 业务场景

设施设备运维管理平台是“人、机、料、法、环、测”全要素的管控平台，是目标、流程、绩效管理体系的体现，也是计划、执行、检查、改善过程的记录，关键是业务驱动和业务覆盖，从技术、经济、组织实现业务管理，系统初步建成20 个功能模块、147 个应用和400 多项功能点，包括设备台账、故障管理、检修管理、架大修管理、送修管理、零部件管理、项目管理、统计分析等。

3.4 建设历程

在项目实施模式上，按照信息化系统的建设规律，采用迭代式开发方式，将项目整体实施计划分为5 个阶段性里程碑，包括：业务调研及功能需求分析；系统功能设计及通用功能模块开发；车辆分公司子系统功能模块开发；其他专业分公司个性功能模块开发；系统功能优化。

在平台开发过程中，同步完成了包括32.68 万条台账数据、6 800 条修程数据、4.58 万条设备故障字典、7 000 条位置数据在内的40 余万条基础数据的采集、清洗及导入，实现2020 年7 月1 日平台上线试运行的建设目标。

4 平台应用

在进行需求调研分析的同时，对设备分类、设备分级、故障字典、设备物料管理系统（BOM）、设备位置、人员信息、组织架构等系统基础数据的编制标准和规则进行分析研究，编制出《南京地铁设施设备分类与编码标准》《南京地铁设施设备ABC 分级管理规定》《南京地铁位置信息编码规范》等平台配套标准，并且对设备可靠度、检修执行率、故障修复率、平均故障响应时长、平均故障修复时长、平均故障间隔时长等设备管理关键指标进行梳理和定义，形成《南京地铁设备管理绩效指标体系手册》。通过制定以上设备基础数据标准、设备管理统计方法，保证了录入平台系统的设备基础数据有统一且明确的标准和定义。

结合实际设施设备管理业务，以下从设备台账、故障管理、检修管理、架大修管理、零部件管理、统计分析等方面进行具体应用阐述。

4.1 设备台账

设备台账需解决移交转资流程、资产分类和设备分类、资产和设备映射、资产报废和设备报废等系列问题，实现对地铁实物从资产转固、维修、变更、调拨、盘点、报废、处置的全寿命周期管理，实现内在联系和统一，避免割裂管理。地铁设施设备运维管理平台建设过程中，运营公司按照统一的台账统计口径收集整理并导入运营公司全专业、全线路的32 万余台（套）设施设备台账数据，覆盖设施设备的维修、检修、巡检、大中修、报废等各类维保业务，实现设施设备的全寿命周期管理。设施设备台账列表如图2 所示，全寿命周期履历如图3 所示，台账管理流程如图4 所示。

图2 设施设备台账列表

图3 设施设备全寿命周期履历

图4 设施设备台账管理流程图

4.2 故障管理

故障管理需解决报障和自修问题，故障响应时间和故障修复时间是关键考核指标。故障报修及处置流程如图5 所示。报障可以同时报多个专业，全员随时在PC端或移动APP 端登录系统报障，专业人员到现场确认后生成故障工单，既实现了全员随时随地报障，也解决了同一故障关联多个维保专业时需要重复报障的问题。

图5 故障报修及处置流程图

4.3 检修管理

运维管理平台检修管理业务流程如图6 所示。平台支持录入各专业的检修规程，可以将同类别、同位置、同时间进行检修作业的设备编成检修作业包，再将规程和作业包结合，编制预防性维护计划。平台根据预防性维护计划自动生成年度计划、月计划、周计划，并按照检修计划的开始日期提前生成检修工单，工单包括检修作业包中的全部设备及其检修规程文本中的检修项、检修内容、检修标准。作业人员带单作业，作业过程中通过平台的移动端程序及时进行检修结果的填报，实现检修记录无纸化。此外，该平台还可配制检修定额、安全须知、检修时长、检修人数、互检及跟检要求等，确保严格按照检修规程和标准落实设施设备检修。

图6 检修管理业务流程图

4.4 架大修管理

实现架大修作业工单自动派发至指定工班，形成工班任务池，作业人员可自主在线完成派单/领单、填写、验收的闭环管理过程，实现检修信息的便捷录入。该模块实现架大修工序管理（作业流程卡控管理），利用图形化实现计划与实际进度的对比显示，可以实时查看架大修作业的完成情况及影响原因，实时掌握架大修计划执行程度，及时完成每列车架大修物料、工时和成本统计。车辆架大修管理业务流程如图7 所示。

图7 车辆架大修管理业务流程图

4.5 零部件管理

建立具有唯一编号的零部件台账，结合送修管理和故障工单的零部件拆解安装记录功能，零部件管理功能覆盖拆解、新装、送修、维修、交付、出入库、报废等日常业务流程，实现零部件从新件出库—部件更换—坏件入库—坏件送修—修复回库—周转件再次安装更换的不断周转，完善了高价值周转件、可维修件等零部件的全寿命周期管理。零部件管理流程如图8 所示。

图8 零部件管理流程图

4.6 统计分析

根据平台录入的基础数据以及各项维保作业过程中积累的业务数据自动统计得出检修人员的作业次数、作业时长、作业效率及设备数量、报障数量、故障修复率、平均故障间隔时长、平均故障修复时长、检修执行率、工单关闭率、运行里程、晚点事件、服务可靠度、物料消耗等关键指标和设施设备关键参数的数值曲线等，实现设备管理全专业、全流程的数据记录与管控。各层级管理人员随时可以在PC 端或移动APP 根据其权限查看，为绩效考核和管理决策提供从宏观到细微的数据支撑，运维管理平台统计看板如图9 所示。

图9 运维管理平台统计看板

5 实践效果

目前南京地铁设施设备运维管理平台已正式上线运行并全面深入使用，初步实现“三覆盖”和“三化”建设目标。

5.1 提升设施设备管控能力

信息化建设必须以牢固的基础、清晰的流程、完善的制度为前提，借助信息系统，可以实时掌握设施设备运行状态和检修情况，随时随地进行办公和跟踪管控，随时进行工作提醒和业务查询，工单关闭效率提升了30%以上，全面提升了设施设备管控能力。

5.2 提升设施设备管理精细化水平

项目建设实施过程中，项目组牵头南京地铁运营公司各设备维保专业共收集、编制、整理并导入基础数据近百万条。包括设施设备台账数据、检修规程、检修作业包、预防性维护、设备分类、设备BOM 结构、故障代码、物资编码、员工、班组、位置信息等，使各项设施设备管理信息统一数据源相互关联，全面提升了设施设备管理精细化水平。

5.3 提升设施设备管理工作效率

运维管理平台上线试运行以来，转变了传统的工作方式，使线下办公转为线上办公，如计划制定一键生成，关注事项主动推送，待办任务随时提醒，关键信息按需查询，作业过程实时监控等，大幅提升了设施设备管理工作效率。目前南京地铁运营公司的各类设备维保业务在设备运维管理平台都有电子化的作业记录单据可供管理人员查询跟踪作业情况，日均产生各类工单3 000 余件。

6 结语及展望

目前，南京地铁设施设备智能运维已完成整体规划，正在积极推进车辆智能运维、信号智能运维、智慧工务等智能系统建设和扩大应用，初步明确南京地铁智能运维建设技术方案和路线，拟从“感知—网络（传输）—平台”3 个层面打造南京地铁的智能运维架构。其中，核心平台计划以“设施设备运维管控平台”为中心打造平台化服务，提供强大的计算能力、存储能力、大数据能力、人工智能（AI）能力、互联互通能力和维修支持能力。前期试点了主所机器人、信号智能运维接口，具备可行性，后续将通过筹建智能专网对接各智能系统，实现互联互通一体化平台建设的目标。