铁路车辆设计制造重量管理的探讨

王林

摘要：本文通过对铁路车辆设备管理现状进行分析，发现设备执行过程中存在落实不到位以及技术业务能力较低的问题。新体制背景下，日常检查能够更具标准化，设备管理更为制度化，定期开展的评价工作更为流程化，以此形成设备日常管理模式，更加重视车辆设备的履历管理，不断强化一线管理效果，降低设备维修费用成本。文章结合上述背景提出铁路车辆设备管理改进措施，确保设备投入时间有效缩短，设备管理以及应用水平进一步提高。

关键词：铁路车辆；设计制造重量；管理

车辆维修是车辆设备有效应用的重要保证，可为安全管理提供支持，伴随铁路系统车辆检修任务水平不断提高，检修过程中持续投入高精端设备，铁路车辆设备自动化程度逐渐提高，但同时设备管理部门以及维修部门也面临着更大的挑战。铁路车辆坚持强化设备质量指导思想，增强设备管理效果，在此过程中提升设备维修投入程度，重视职工设备操作能力，使维修模式得以创新，上述内容均属于铁路车辆确保生产安全的重要课题。传统车辆设计相关工作对车辆技术要求相对较低，相关设计人员在产品技术特点上熟悉度也比较高。基于此，车辆设计阶段大部分人员会更加注重车辆的重量，并不重视管理效果，车辆重量管理措施并不明确。伴随国家产业政策逐渐推进，铁路装备技术水平实现飞速发展，动车组的出现既提高了铁路车辆技术等级，也提高了复杂程度，需满足更高层次的技术要求。车辆部件以及重量等对整体车辆系统技术性能参数会有效凸显。基于此，在车辆设计、生产以及制造阶段需引进重量管理理念，使之与现代化车辆技术要求有效契合。

一、铁路车辆设计制造重量管理概述

（一）车辆重量管理含义

车辆重量管理主要是指结合项目投标过程中的用户，在轴重或者是轮重等因素上，针对偏差数值提出的具体性要求，在整车重量上需要确定影响因素中的差异性部件重量，在车辆设计过程中需要结合相关目标数值，完成车辆部件重量的有效控制以及管理，通过此种方式满足车辆轴重相关要求，以此保证重量有效分布。

（二）车辆重量管理相关目的内容分析

车辆重量会与车辆成本产生重要联系，其中任何车辆部件产生变化均会造成部件方面或者是整体重量上的变化，这一类型变化延长设计时长，同时采购周期以及生产周期方面也会受到影响，最终结果是车辆成本增加。这一因素主要体现在车辆制造的后期，车辆重量管理的主要目的为降低车辆成本。除此之外，借助积极有效的重量管理措施，有效判断车辆重量与成本之间的关系，其主要呈现螺旋上升方式，由此采用更加有效的解决措施。开展有效车辆管理策略，在实际工作中能够获得差异性组件重量状态，同时掌握车辆的整体重量状态，通过此种方式了解车辆差异性部件的误差数值，通过采用更有效的管理措施，缩小误差数值，直至消除，上述内容也属于车辆重量管理的重要目的之一。

（三）铁路车辆重量确定

铁路车辆重量的特性会受到分类以及标准规定影响，起着决定性作用。例如，针对车辆类型分析，依据DIN25008标准，可将划分为不同类型，如客车或者是机车等，目前伴随有轨电车不断发展，其相关运行条例中可了解到类型划分为有轨电车以及车组等。在车载重量方面，其依据的标准就是上文提到的标准，内容上涉及到产品准确运行车辆质量，结合相关规定，机车车辆中负重主要是指配备品的空载车辆重量。除此之外是运行车辆的重量，根据这一标准，运行质量定义为空车质量联合运行消耗的物料质量等，例如，沙子、水，根据相关规定，运行质量可确定为没有负载状态下的重量以及相关司乘人员的重量等。在满载车辆重量内容定义中，同样依据上述标准，总质量上主要是指运行质量以及旅客质量，在所有内容最大负重部分主要是指运行质量以及最大有效质量。除上述内容以外，其余重量特性会涉及到负载状态、轴重以及轮重等。

在车辆自身上分析，重量参数主要是指空载车辆重量、空载车体重量等，在车辆最终重量参数上，包括最大允许轴重以及最大允许轮重等。根据相关标准要求规定，在车辆空载重量设定上，不允许超过合同中所规定的占比数值3%；在车辆轴重参数数值上，也需按照规定不能超过合同中规定占比数值的2%；在车辆轮重偏差相关参数上，需满足不能超过合同规定占比数值4%的要求。

二、铁路车辆设计制造重量确定方法

（一）获取单一性的重量数据分析

重量管理数据基本来源主要是部件以及产品部门经理等，其中采取个人方式完成首次接触的主要是专家或者是重量经理，询问对方责任或者是接口关系情况，在具体交流过程中，获得较多的信息数据，可采用书面记录方式，获取相关图纸或者清单。在零件组功能因素以及结构构成方面，需掌握更多的数据，其中重量经理在评估数据方面更加突出专业性以及准确性。采用数据管理措施可有效检查数据清单，提高数据的完整性。选择书面确认策略，可处理口头上获取的数据，例如，谈论过程中涉及到的时间或者是内容，数据通过不断询问后，以此完成状态更新，双方需定时报告相关重量数据，将数据准时传送到重量经理以及专家。在说明项目过程中，需规定设计部负责人的相关工作，确保数据更新通道畅通。

（二）评估车辆相关重量状态内容

车辆满足重量状态需求，可采用缩小或者是表达重量风险的方式，可利用记录或者是评估等方式对重量公差影响进行干预，在列表中纳入预估到的风险，进行有效性评估。在实施过程中，对车辆已经达到重量状态的其余风险进行系统性评估，依据实施阶段类型对车辆重量份额进行描述，针对设计状态相关因素进行综合性分析。通过分析低实施程度，掌握数据的实际不确定性；相反，高实施程度主要是指较高的低不确定性。

针对程度系统内容定义方面，阶段主要划分为形成概念、定义以及评估等，针对重量值完成粗略评估，通过量化重量值，数值评估工作更加具体，例如，选择零部件数量等。下一阶段需完整制定实施计划，确保可行性，可借助粗糙化的模型以及计算等方式。在具体实施过程中，确定更加完整的模型或者是图纸，将其与其他项目进行比较。之后阶段是部件或者是零件进行成功实施。

（三）车辆重量管理的工具

针对重量数据、重量清单进行记录和处理。依据DIN25002-2的规定，在主要部件以及子部件分类内容中包括重量值以及部件中心坐标轴输入栏。针对已经存储的计算方式，可确定主要部件以及子部件重量值，总结性描述结果。其中，会输入负载或者是负载级别文本框；针对每辆车的总重量以及总中心进行计算和描述，其基本是处于空车以及满载情况下。输入其中其他特性车辆尺寸计算模式，针对轴重以及轮重的计算，对轴重以及轮重与平均值偏差进行描述。应用在部件经理上的调查零件表格，需包括部件重量表格；针对数据调查阶段的核对清单，可将其作为突出项清单上交到部件经理处；描述车辆重量表格，可作为另外一个汇报文件，将其递交到项目经理处；定期状态报告中，涵盖描述重量发展趋势的图表范例，包括重量管理审核检验项清单；针对减重使用的建议表，其中涵盖利于减轻重量的建议，负责技术保护以及商业保护执行人员制定清单结果报告文件。称重方案中的重要组成部分是登记过秤后的重量数据表格，形成所有过秤后的最终车辆数据表格。

三、铁路车辆设计制作重量管理实施

（一）管理及功能整合

依据相关投标要求可确定车辆重量清单，内容中涵盖牵引以及制动系统，由此设计车辆总重量，通过对车辆重量完成针对性预测后，可比较其与客户实际要求，评估潜在风险性，定义其中的关键性部件，目标重量得以确认后，需制定针对性的管理程度，满足供应商要求。及时更新潜在风险内容，此部分工作也是指关键部件的实际目标重量，了解供应商的具体处罚机制。其需要车辆重量专家主动参与到设计审核工作中，包括首次设计审核或者是概念设计审核等，相关专家依据设计审核结果，保证审核工作完成，同时与相关部门进行协商，确定审核称重相关工作，审核车辆项目，在称重概念指导下完成称重工作。根据相应结果调整车辆重量清单，可将上述结果上交到有关部门，将其作为重要查询依据，为之后项目提供重要参考。

（二）供应商实际工程程序概要分析

在具体管理过程中，供应商需要完成的工作之一是为经理提供重要部件参数或者是系统重量参数等，按照一定工作程序确保流程顺利，项目报价阶段，相关设计部门需要对车组以及车辆的部件系统清单进行梳理罗列，对重量完成初期阶段的估计，提供重量数据参数。另外，在对整体设计环节评审过程中，需要掌握重要部件以及重心位置等参数，确定目标重量。审核设计过程中，需提供重要部件参数数值。在鉴定以及供货阶段，需掌握所有部件参数信息，详细说明称量部件。对于部分供应商来说，需要对处于设计或者是生产区间的重量参数以及重心位置参数误差数值进行掌握，一些产品供货需完成不同装运，上述情况均说明基于整体产品误差问题影响，重量以及重心位置称量之后需要纳入到供方图纸中。

（三）车辆部件的称重减重环节内容分析

在相关称重程序中，会涉及到车体以及外购件的称重工作等，称重程序构成上其包括的内容具备多样化，在购置部件过程中，供应商需完成首件鉴定工作，以此按部就班开展部件称重，结合相关规定可获取部件重量信息数据，其中包括重量值以及重心位置数据。在称重车体大部件过程中，顺序需要在首件之前，测试首件的具体重量参数，准确记录测试结果。总体称重阶段，车体称重时间需要在喷漆处理前，车体重量参数和重心位置的数据都需要记录。车辆在总装配结束后，进行称重工作，按照程序进行测量，确定具体参数值。调试单车以后开展称重，可在调试后或者是列调之前，其完成环境是调试中心，对产生的偏差数值进行核对。组装车辆后进行称重，需确保车辆部件安装处于基本完整条件下，重量缺失会影响整车的重量以及中心质量，因此不应该进行称重。

减重措施开始的前提条件是车辆部件相关重量与技术规范以及图纸标准上的目标数并不相符，减重程度需符合相关要求，首先是重量经理以及相关人员需要对目标重量的减重措施完成定期化讨论。除此之外，是分类工作以及减重措施的细化工作。还有一部分工作是评估减重可行性，内容上会涉及到影响因素，例如，成本或者是时间影响因素等，需核对拆除或者是安装等情况。重新定义即将开展的减重措施，需针对没有实施的措施开始存档处理。

针对车辆部件称重减重试验设计分析：首先是机械化结构相关设计工作任务，在新型化车辆称重过程中，其需要满足的要求是车辆总装后的静态轮重以及轴重等要求，分别设置为C型车以及D型车，采用计算机处理计划，以此获取轮重偏差以及轴重偏差数值，通过此种方式可确定静态阶段的实际重量分配情况。另外，新型化的测试台可对单边称重轨进行升降，在达到一定高度后对轮重进行测量，完成减载率数值的静态化检测。采用计算机处理方式可获取轮重差参数以及减载率数值。新型化的测试台未处于使用状态，工程车辆满足称重轨道相关要求是被允许的。测试台需要保证满足两台机械兼容运行，车辆定距不同，转向架轴距也具有差异性，车辆定义过程中需综合性分析称重单元分配以及称重单元的数量。在称重以及轮重减载率数值测试台上的构成数量，可确定为5套，主要功能是升降，构成中涵盖显示仪表等，在控制台右侧位置也会多增加两组称重单元，以此作为C型车与D型车两组称重单元，将其作为两种车型的车辆定距过渡单元，多出来的两组称重单元需满足车辆定距称重测量标准，综合性分析空间布置情况以及节约使用传感器功能效果。不同称重单元中均会安装传感器，通常情况下是4个，其主要是安装在称重台底部对角位置。称重单元具备升降功能，包括承载钢结构以及螺杆升降系统等，处于称重单元中，其防冲击以及防倾覆的功能发挥主要是利用钢球式限位模块，过程中针对差异性称重单元的纵向以及横向的限位螺钉进行调整，避免对计量精度产生影响，保证检测过程安全。

四、结束语

在铁路车辆设计制造过程中，重量管理十分重要，需采取管理程序以及相关工具等，对其中的重量偏差问题及时锁定，便于信息有效反馈，采用纠正措施，确保车辆设计制造处于不同阶段依然能够达到目标数值，满足技术规范要求，保证生产的铁路车辆产品与用户要求相符。

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