轨道车辆架修智能一体化平台的建设与应用

汪子赢，赵自强，熊光珍

（1.合肥市轨道交通集团有限公司运营分公司，安徽合肥 230040；2.安徽云轨信息科技有限公司，安徽马鞍山 243000）

1 建设背景

随着合肥市轨道交通的快速发展，截至2021 年12月已经开通了运营线路5 条，运营总里程达到153.6 km。自2016 年12 月26 日首条线（1 号线）首列车投入试运营到2021 年，所有相关车辆陆续进入架修的维护作业环节。

为提升车辆架修检修作业效率和质量，更好地管理车间和控制生产现场，合肥市轨道交通集团有限公司制定了明确的发展规划，确定以“智慧车间”为目标，构建合肥轨道车辆架修智能一体化平台（简称“架修一体化平台”），通过信息化、智能化手段，运用移动互联网、工业物联网、可视化技术、数字计量、精准定位等技术，打通车辆架修生产过程中的所有堵塞项点，支撑合肥轨道交通车辆架修整个生产过程的管理和管控，以达到提升车辆架修维修效率、保障车辆架修维修质量、降低车辆架修维修成本，以保障修竣车辆能够按期、按质交付上线运营。

2 平台设计思路

架修一体化平台以“智慧化车间”为目标，纵向实现“一网到底”的架修生产管理、状态管理、故障预警和视频监控；横向实现架修过程中人、财、物的资源综合平衡，保障架修生产维修价值链。同时通过衔接上下层系统，最终实现车辆架修生产密切相关的生产管理和控制。该平台的总体架构设计分为3 层，包括计划资源层、生产管控层、生产执行层（图1）。

图1 总体架构设计

（1）计划资源层：对车辆架修生产计划资源的管控，包括对主数据、维修工艺管理、采购需求、计划管理、物资管理、人员管理、质量管理、成本管理等业务进行统筹管控，建立起全面的数据分析、决策支持体系，为公司决策层和管理层提供全方位及时准确的架修生产相关分析结果，进行科学决策。

（2）生产管控层：为车辆段架修车间提供高效的车辆架修生产排产、计划执行跟踪、生产现场管理、物资保障、作业质量控制和日常管理平台，满足生产执行需求。同时通过本平台衔接上下层，实现与下层的生产产线自动化控制、物流自动化等系统集成，以及与上层计划资源管理及相关系统的集成，最终实现与车辆架修生产密切相关的生产管理和控制功能。

（3）生产执行层：智能设备、机器人和生产线、生产人员全生产流程互联对话，通过工位终端、移动终端等工具，实现人机、机机互联下的高品质、高效率自动化架修生产。

3 平台建设内容

架修一体化平台以车辆架修基础管理、生产计划排产、计划执行跟踪、生产现场管理、物资保障、作业质量控制为主线，以标准化生产和工艺流程为手段，引入精益生产理念，运用移动互联网、工业物联网、可视化技术、数字计量、精准定位等技术，实现车辆架修的生产计划、人力、物资、装备在整个生产流程内保持工作荷载均衡，确保每个工序的质量严格控制，不断提升车辆架修检修作业效率和质量，保障修竣车辆能够按期、按质交付上线运营。建设内容包含如下8 个部分。

（1）基础管理：实现车辆构型BOM、车辆主数据、设备主数据、架修工艺等数据的管理（图2）。

图2 车辆构型信息

（2）生产计划：实现远期计划、年计划、列计划的管理。针对列计划建立了自动排产模型，根据车辆构型、工艺路线、标准作业、维修资源、接车日期等信息，自动生成车辆架修列计划，实现计划资源的合理分配与拉动，达到计划排程的科学管理（图3）。

图3 列计划

（3）生产执行：借助工位终端、移动终端等人机交互工具，实现了架修生产现场维修任务执行情况的反馈和跟踪，具体包括车辆架修班组对班前会、开关班的管理，架修作业任务的指派、执行、反馈、互检、质检以及部件的拆装、送修管理和工器具借用、物料消耗领用管理等。同时建立了量值检修平台，对架修过程中部件拆卸安装紧固作业的标准化、精准化、数据化、可视化进行管理（图4）。

图4 终端工具

（4）物资保障：实现对维修物资的综合管理和追踪，包括来料质检、入库、领用、出库、盘点及库内管理、物资消耗和工装管理等。同时通过AGV 小车实现了物资自动化配送，提升了现场物资配送效率，保障现场物资供应。

（5）质量管理：实现质量管理体系的建立以及对架修维修作业质检管理，包括架修作业互检、架修作业质检、质检返工、不合格品报告、不符合项报告、纠正预防措施报告、持续改进联络单、工艺记录检查整改措施等（图5）。

图5 质检作业

（6）委外管理：实现对架修部件的委外送修管理，包括部件送修、部件送修交接、部件送修返回确认、部件送修验收等全过程跟踪管理（图6）。

图6 部件委外送修

（7）现场可视化：通过可视化大屏实现了车辆架修的生产进度可视化、生产车间可视化、生产资源可视化管理，包括架修车间3D可视化电子地图、MCC 架修生产监控大屏、检修工区可视化等。

（8）集成管理：与架修车间生产自动化控制相关的软硬件资源的集成整合，实现车辆架修工序自动化生产、现场可视化监控、对工艺设备的状态把握、物流的自动化配送。

4 平台应用效果

通过一体化平台的建设和应用，有效支撑了合肥轨道车辆架修整个生产过程的管理和管控，提高车辆架修生产检修效率、降低车辆维修总成本，提升列车服务可靠度，为轨道交通车辆运行安全提供有利保障。

（1）架修业务全面覆盖。架修标准化流程和标准化作业在系统中落地，实现了车辆架修业务的全面信息化、数字化、智能化。

（2）实现架修计划与资源的拉动。通过对整个架修业务的设备资源、物资库存、人力资源和工具装备资源进行综合管控，达到人、财、物等资源合平衡，有效提升资源利用率，减少资源等待时间。

（3）实现架修作业的质量提升。通过自动化设备、智能工具以及智能化平台的运用，实现了架修全过程管控，有效提高了架修作业安全性和检修作业质量。

（4）架修效率全面提高。实现生产计划智能排产、生产数据跟踪分析，车间运作后，将架修周期由40 d 缩短为25 d，并实现3 列位架修，架修效率提升50%以上。

5 结束语

合肥轨道车辆架修智能一体化平台为合肥车辆架修提供了先进的信息化手段和工具，推动了车辆架修智能化进程，为其他地铁的车辆架修信息化、智能化提供有益借鉴。