電客車維修組織管理智能化平臺的開發(fā)

張興寶 王向娜 逯偉軍

(1.西安市地下鐵道有限責任公司運營分公司 陜西 西安 710018；2.蘭州交通大學 甘肅 蘭州 710600; 3.中國鐵路西安局集團公司安康東站 陜西 安康 725000)

對于地鐵車輛的維修部門而言， “供好車， 供足車”是其核心任務。 為此， 除了制定適合自己車輛的維修模式(計劃修、 狀態(tài)修)外， 還需要實時結(jié)合車輛的狀態(tài)， 有針對性地對其開展相關(guān)專項作業(yè)以及臨時性作業(yè)等。 如何將車輛的專項作業(yè)、 臨時性作業(yè)和車輛的修程有機結(jié)合起來， 確保各項作業(yè)順利開展是地鐵車輛維修部門實現(xiàn)“供好車， 供足車”的必要條件。 這些工作都是由車間調(diào)度(DCC)根據(jù)當天情況進行綜合考慮安排， 難免出現(xiàn)部分項目漏安排、 漏統(tǒng)計以及未按照規(guī)定節(jié)點完成等情況， 尤其是場段維修基地(“場段維修基地”對應地鐵設(shè)計規(guī)范中的“車輛段、停車場”)運作后， 類似問題就更加突出(場段調(diào)度相關(guān)信息不能共享)[1]。

基于以上問題，著手搭建一個信息共享平臺，建立數(shù)學模型，相關(guān)人員僅在此平臺輸入相關(guān)限定條件，然后系統(tǒng)根據(jù)這些條件自動生成每日派工單(班組當日生產(chǎn)任務清單)，這樣既可以解放DCC人員，又可以確?，F(xiàn)場生產(chǎn)按照相關(guān)要求完成，最主要的是改變了傳統(tǒng)的紙質(zhì)記錄臺賬繁瑣、相關(guān)臺賬存檔混亂以及事后追溯困難等問題。

1 電客車維修組織概況

電客車維修按照其種類分，主要包括計劃性檢修作業(yè)、專項修作業(yè)和臨時性檢修作業(yè)，其維修組織流程如圖1所示。

圖1 現(xiàn)場生產(chǎn)組織流程圖

場段維修基地運作后，場段生產(chǎn)組織和僅車輛段運作時的流程基本一致，但由于多個基地共同完成所有電客車的維修任務，所以場段生產(chǎn)檢修調(diào)度需要溝通協(xié)調(diào)，這樣場段就需要明確一方為主檢調(diào)度。主檢調(diào)度除負責本場段作業(yè)外，還需要綜合協(xié)調(diào)維修基地(車輛段、停車場)之間的生產(chǎn)任務。此時對場段生產(chǎn)信息的共享和場段相關(guān)信息的同步性就提出了更高的要求。場段運作后電客車維修管理具體流程如圖2所示。

圖2 場段運作后現(xiàn)場生產(chǎn)組織流程圖

2 傳統(tǒng)電客車維修組織存在的問題

(1)由于生產(chǎn)任務零散，檢修調(diào)度(以下簡稱“檢調(diào)”)在編制派工單時，可能出現(xiàn)作業(yè)項目遺漏的情況，導致相關(guān)工作未能在規(guī)定時間內(nèi)完成。

(2)班組當日專項作業(yè)完成后未及時、如實地在項目進度表處登記，導致現(xiàn)場登記的專項維修進度和檢修調(diào)度處掌握的進度不一致，兩處信息出現(xiàn)矛盾。

(3)檢修調(diào)度跟進專項工作進度是以傳統(tǒng)的Excel形式記錄，容易出現(xiàn)手誤(誤刪或登記信息錯誤等)，這樣檢調(diào)處登記的專項進度和現(xiàn)場班組員工的專項工作進度表不一致，產(chǎn)生矛盾。

(4)副調(diào)度未及時、準確將本場段的生產(chǎn)完成情況告知主檢調(diào)，導致主檢調(diào)度未準確掌握電客車各專項作業(yè)進度，出現(xiàn)部分列車部分項目遺漏或重復安排作業(yè)等情況。

(5)由于現(xiàn)場專項作業(yè)進度表單獨記錄，導致在安排第三方人員檢查專項作業(yè)的開展情況時相關(guān)問題不容易被發(fā)現(xiàn)，他控環(huán)節(jié)的功能衰弱。

(6)關(guān)于相關(guān)信息，檢調(diào)可根據(jù)電話、辦公軟件等進行溝通、共享，但場段相關(guān)臺賬的整理存檔極為困難，容易出現(xiàn)臺賬存檔不及時以及臺賬丟失等異常情況。

3 電客車維修組織智能化平臺搭建框架

3.1 平臺搭建初衷及實現(xiàn)功能

專項工作技術(shù)人員不用向各班組下發(fā)紙質(zhì)生產(chǎn)通知單，僅在此平臺輸入相關(guān)要求即可。每日各班組的派工單不是完全由檢調(diào)編寫，派工單系統(tǒng)可自動生成。作業(yè)結(jié)束后不用班組在項目進度表處登記，僅將當日派工單在此平臺上回填即可。專項作業(yè)在規(guī)定的期限內(nèi)未完成，不用安排專人檢查，系統(tǒng)可自動提醒。在當天班組交車時，檢調(diào)不用查閱檢修記錄單及詢問班組此車是否具備上線條件，僅在此平臺查看即可。專項作業(yè)完成后，在后續(xù)倒查此專項作業(yè)細節(jié)內(nèi)容時，不用在海量的檔案庫內(nèi)查找相關(guān)記錄單，僅在此平臺內(nèi)輸入相關(guān)信息，平臺自動檢索出所需要的資料。

3.2 平臺內(nèi)相關(guān)模塊之間的邏輯關(guān)系及平臺運作

圖3所示為此智能平臺運作流程及相關(guān)信息的邏輯框架圖。從功能角度考慮，此平臺主要包括三大部分。

圖3 智能平臺邏輯框圖

3.2.1生產(chǎn)任務的閉環(huán)管理模塊

(1)發(fā)起人在平臺輸入相關(guān)信息。技術(shù)人員下發(fā)的生產(chǎn)通知，不再通過紙質(zhì)形式下發(fā)各班組，僅在此平臺上按照要求填寫相關(guān)內(nèi)容，具體項目如表1所示，填寫完成提交后自動進入校核、審批環(huán)節(jié)，審核手續(xù)流程完成后，平臺將此項內(nèi)容設(shè)為合法任務，并進入執(zhí)行環(huán)節(jié)(檢調(diào)崗位可看到此項內(nèi)容)。

表1 生產(chǎn)通知單填寫項目

(2)DCC輸入信息。每日檢調(diào)在安排當日生產(chǎn)計劃時，新建派工單，然后輸入作業(yè)班組、作業(yè)時間、修程和對應列車即可，系統(tǒng)自動篩選出此車符合此條件的所有專項作業(yè)，并形成當日對應班組派工單。此時檢調(diào)根據(jù)外界條件對部分內(nèi)容進行增刪，最終形成派工單終稿。

(3)班組查派工單，并開展工作。各班組在此平臺僅選擇班組及日期，則系統(tǒng)自動彈出當日派工單(檢調(diào)提交的派工單)，派工單內(nèi)容如表2所示。

(4)派工單回填。班組作業(yè)完成后，對當日派工單進行回填，項目內(nèi)容如表3所示。

表2 x月x日x班派工單

表3 x月x日x班派工單回填單

(5)檢調(diào)查看派工單，判斷此車是否具備上線條件。檢調(diào)根據(jù)派工單的回填信息，確認此車是否具備上線條件，并安排后續(xù)工作。

3.2.2信息的儲存和檢索模塊

各專項作業(yè)進行中以及結(jié)束后，均可根據(jù)輸入的不同查詢條件，系統(tǒng)自動檢索輸出不同的結(jié)果，例如：輸入專項作業(yè)名稱，則查詢結(jié)果為此專項作業(yè)的進度表(見表4)。

表4 xx專項作業(yè)跟蹤進度表

通過此表可了解此專項作業(yè)的完成進度，也可追溯某一項歷史作業(yè)任務的作業(yè)人員等信息，還可以掌握此次專項作業(yè)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)問題情況等。

3.2.3和其他相關(guān)平臺的接口模塊

此部分是為此系統(tǒng)后續(xù)實現(xiàn)高級智能化，系統(tǒng)升級所備，是和其他電客車維修相關(guān)平臺實現(xiàn)關(guān)聯(lián)準備的，例如電客車故障錄入系統(tǒng)、電客車履歷管理系統(tǒng)、物資管理系統(tǒng)等。

3.3 平臺解決傳統(tǒng)維修組織存在的問題

(1)此平臺投入后，相關(guān)專項作業(yè)的生產(chǎn)通知單不再下發(fā)紙質(zhì)版，技術(shù)人員僅在此平臺輸入專項作業(yè)的相關(guān)條件即可，既節(jié)省紙張，也方便操作，簡化了流程，提高了效率。

(2)場段班組作業(yè)結(jié)束后均在此平臺填寫回執(zhí)單，班組不用再填寫專項作業(yè)進度表，并且班組填寫的回執(zhí)單檢調(diào)需要審核，避免了傳統(tǒng)生產(chǎn)組織中出現(xiàn)的班組登記的項目進度表和檢調(diào)記錄的項目進度表進度不一致的情況。

(3)場段檢調(diào)共用同一個平臺，場段調(diào)度在安排專項作業(yè)時均以此平臺記錄為依據(jù)，避免了傳統(tǒng)生產(chǎn)組織中出現(xiàn)的副調(diào)度未將當日專項作業(yè)告知主檢調(diào)，或雖將生產(chǎn)完成項目告知主檢調(diào)，但主檢調(diào)未記錄或記錄錯等導致相關(guān)工作遺漏的情況。

4 電客車維修組織平臺實現(xiàn)深入智能化規(guī)劃

如上設(shè)計出的平臺，雖然較傳統(tǒng)的電客車生產(chǎn)組織有了很大的改善，也從一定程度上實現(xiàn)了智能化，但部分內(nèi)容仍舊需要人工參與。若想繼續(xù)減少人工參與，實現(xiàn)高級智能化，則需要利用此平臺預留的擴展接口，增加相關(guān)的邏輯判斷以及將此平臺和已有的電客車維修相關(guān)平臺進行關(guān)聯(lián)，具體項目及實現(xiàn)功能如下：

(1)平臺根據(jù)電客車修程修制確定原則，智能生成其年、月、周計劃和日計劃。將電客車各修程修制確定原則(各修程維修周期、走行公里數(shù)以及允許偏差)寫入后臺，然后此平臺可根據(jù)這些條件及各電客車最近修程時間，自動生成年、月、周生產(chǎn)計劃及日計劃，最大化實現(xiàn)電客車不過度修、不失修。

(2)平臺根據(jù)電客車大架修公里數(shù)要求，智能生成每日各電客車擔當?shù)娜蝿铡＞唧w做法是提前給系統(tǒng)設(shè)定大架修的時間和公里數(shù)要求以及電客車公里數(shù)梯隊的梯度，然后系統(tǒng)通過從電客車信息系統(tǒng)中調(diào)取各電客車的首次運營時間，走行公里數(shù)等，每日動態(tài)計算，并智能安排各列車當日擔當任務，方可實現(xiàn)列車走行公里數(shù)拉開梯隊，最大程度地實現(xiàn)了電客車大架修作業(yè)“不失修、不過修”。

(3)電客車各專項工作的安排及推進計劃實現(xiàn)智能化。各專職人員在此平臺填寫專項作業(yè)生產(chǎn)通知單時，需要明確此專項的范圍(列車)、作業(yè)時機(在什么情況下作業(yè))、開始時間和結(jié)束時間，這樣系統(tǒng)可根據(jù)輸入的這些條件判斷輸入條件之間是否有沖突，及時對專職人員進行提醒。同時在任務執(zhí)行中，當因為某些原因，專項作業(yè)耽誤，導致部分電客車可能出現(xiàn)超修時，系統(tǒng)可智能預警，提醒調(diào)度盡快安排此項作業(yè)，避免超修[2-4]。

(4)維修發(fā)現(xiàn)故障和現(xiàn)有電客車故障錄入系統(tǒng)之間實現(xiàn)智能化。電客車維修及專項修發(fā)現(xiàn)的問題錄入故障庫后，員工在作業(yè)結(jié)束后填寫派工單回執(zhí)單時，此智能平臺自動在此回執(zhí)單中發(fā)現(xiàn)故障數(shù)、已處理故障數(shù)和未處理故障數(shù)等。這樣，同一個問題員工不用重復錄入及統(tǒng)計，同時檢調(diào)也可根據(jù)回執(zhí)單確認和把控此車是否具備上線條件。

(5)電客車專項作業(yè)和電客車履歷管理系統(tǒng)實現(xiàn)智能化。此平臺和電客車履歷管理系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。對于日常維護變動了履歷項目中的設(shè)備，可對作業(yè)人員智能提醒，防止員工未及時更新履歷，導致現(xiàn)車和履歷不符合的情況。

(6)此平臺和物資管理系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，備件更替后其規(guī)格型號、物資編碼實現(xiàn)智能化。日常維護中部分部件由于質(zhì)量問題、設(shè)計問題或部件停產(chǎn)等問題，選擇替代品在所難免。此時就需要將這些替代品的規(guī)格型號/物資編碼及時在物資管理系統(tǒng)中更新，為后續(xù)購買備件提供便捷[5]。

(7)此平臺和員工信息管理系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)作業(yè)任務和員工技能等級之間的智能化。隨著班組員工技能水平的提高及公司對各作業(yè)員工技能等級的逐漸規(guī)范，需要對電客車各修程各作業(yè)的人員技能等級進行明確。各技術(shù)人員在下發(fā)生產(chǎn)通知時，需要明確此專項作業(yè)需要幾個人，各人員需要什么技能等級等，然后平臺和已有的員工信息管理系統(tǒng)進行關(guān)聯(lián)，班組上班后在平臺輸入到崗人員，然后系統(tǒng)可根據(jù)班組員工到崗人員數(shù)及各人員的技能等級，自動篩選出當日生產(chǎn)任務，這樣就可避免現(xiàn)場員工無證上崗或“低能高用”等的情況，卡控住了現(xiàn)場生產(chǎn)質(zhì)量及安全的第一道關(guān)口。

5 結(jié)語

此平臺已完成了各子模塊的搭建，例如電客車故障錄入系統(tǒng)、電客車履歷管理系統(tǒng)、電客車磨耗部件智能預判系統(tǒng)以及員工信息管理系統(tǒng)等，目前單獨運行良好，已投入應用。整體框架目前還在進行中，待整體框架編程完成后和各子系統(tǒng)進行關(guān)聯(lián)，測試成功后方可投入現(xiàn)場應用。同時，組織對此平臺的搭建，也總結(jié)出如下經(jīng)驗：

(1)在搭建平臺前，首先做好定位，確認此平臺近期需要實現(xiàn)哪些功能，遠期需要擴展哪些功能，在編程中預留好充分的接口；

(2)參與項目的編程人員較多，必須制定相關(guān)的規(guī)范，確保后期軟件在關(guān)聯(lián)調(diào)試時，軟件之間可兼容，避免出現(xiàn)返工；

(3)在編寫軟件時，盡可能使用本公司的對軟件有一定基礎(chǔ)的員工。因為本單位員工了解單位基本情況及一線需求，編程出的軟件與IT行業(yè)專業(yè)人員編程出的軟件相比更貼近實際情況，使用起來更加順手。