基于故障率曲线和设备故障危害度的地铁车辆维修策略选择分析

基于故障率曲线和设备故障危害度的地铁车辆维修策略选择分析

徐天文颜俊根

福州地铁集团有限公司运营事业部，福建 福州 350000

摘要：故障率曲线是根据地铁车辆运行期间出现的故障，通过对故障数据的深入分析，进而绘制而成的直观图像，为维修策略选择提供了依据。而设备故障危害度则是划分设备种类的依据，有助于准确找到地铁车辆维修的重点，突出地铁车辆维修策略的针对性。本文首先分析故障率曲线与地铁车辆维修的关系，其次基于故障率曲线和设备故障危害度，从几个方面深入探究地铁车辆维修策略，以供参考。

关键词：故障率曲线；设备故障危害度；地铁车辆；维修

基于故障率曲线和设备故障危害度的地铁车辆维修策略选择，本质上是分析地铁车辆使用阶段、故障类型、危害程度、维修成本的系统性过程，依据分析结果精心编制车辆维修方案，以便于及时发现潜在安全隐患，通过采取应对策略，以此来保证地铁车辆的运行安全。

一、故障率曲线与地铁车辆维修的关系

故障率曲线属于一种统计图表，起到客观描述产品使用过程中故障变化的作用，集中反映了地铁车辆运行期间的故障变化规律。故障率曲线一般为“U”型，主要分为以下三个故障阶段，充分掌握每一个阶段的故障特点，有助于针对性地编制地铁车辆维修方案。

首先是早期故障期，受到生产缺陷、运输损坏的影响，地铁车辆在此期间的故障率会相对较高，必须要全面检测车辆性能、运行稳定性，保证各零部件均处于正常状态，及时捕捉到潜在的故障隐患；其次是偶发故障期，地铁车辆在此阶段的故障率恢复到相对稳定的状态，虽然故障率不高，但是仍然需要常态化地做好检修、养护工作；以保证车辆的平稳运行。经济条件允许的情况下，积极引入智能监测技术，对地铁车辆运行展开实时监控，对可能发生的故障进行预警，从而努力把故障率控制到最低；最后是磨损故障期，由于零部件的磨损和老化，地铁车辆的故障率不断增加，在此阶段，除了要认真做好检查、养护工作，还要结合设备磨损规律，把握好设备偶发失效期、损耗期的转折点，及时开展检修工作，以防止出现检修不足、过剩维修的现象。另外，对重要零件、易磨损的零件，要预先准备充足的备用零件，这样一旦发生故障，就可以及时地进行替换，最大程度地缩短停工周期。

关于设备故障的危害度，主要是指在地铁车辆运行期间，在系统故障的情况下，各种故障模式造成损失的严重性。在设计维修策略的过程中，要按照危害的严重程度，针对不同类型的设备，采取切实可行的维修策略，对于危害度较高的设备，要以预防维护为主，减少设备故障的可能性；对于危害度不大的设备，可采取定期检修或者视情况检修的方式，以保证在必要情况下仍能保持正常运行。

二、基于故障率曲线和设备故障危害度的地铁车辆维修策略

（一）完善车辆维修制度

基于故障率曲线、设备故障危害度开展地铁车辆维修工作的工作中，应当建立完善的维修制度，结合地铁运行系统特点、国家对地铁车辆运行提出的要求，确定地铁车辆维修的基本要求、工作内容，依托完善制度有效规范地铁车辆维修工作，保证维修工作的全面性、有效性。国际上通行的维修制度主要有两种，其一是计划预防修理制度，要求地铁运营单位充分摸排设备损伤规律，并分别确定各类设备的使用期限，接着重新梳理检修流程、检修周期，在设备运行期间，在其损伤达到极限状态之前，及时采取修复策略，以此来进一步延长其使用寿命；其二是状态修理制度，在设备生命周期内，动态化监管设备的运行状态，并获取对应的参数，当参数处于规定状态限界值之时，不需要采取检修策略，一旦超出限界值，则要严格遵循相关该工艺，及时地采取检修策略，待设备状态值恢复正常后方可再次投入使用。如果设备临近有效生命周期，必须要立即进行更换，以保证设备运行的安全性、稳定性，将设备内在潜力最大程度发挥出来，合理地降低检修工作量，促使地铁车辆的整体性能得到显著增强，从而更好地适应地铁车辆运营现状、实际需求。待维修制度编制完成后，安排专业技术人员对制度内容展开多维度分析、审核，特别是技术参数、关键内容，应当突出其严谨性，将误差控制在合理范围内。

（二）优化车维修流程

地铁车辆在长期运行过程中，其运行里程数会越来越高，零部件磨损、老化、疲劳、受污染现象在所难免，使得零部的性大幅度降低，这也意味着地铁车辆故障率显著升高。为了切实保障地铁线网始终处于安全有序运行状态，地铁运营单位必须要结合车辆实际情况，选择适宜形式的维修保养策略，具体包括一般检修、架修、大修三种。通常来说，当地铁车辆运行公里数超过60万或者运行时间为五年以上，那么就必须要通过架修，通过对重要零部件的分解、清洁、检查、探伤、修理，实现车辆的全面检测，在完成基础维修工作后，继续调试车辆综合性能，使之达到质量验收标准。具体流程如下“车链入库预检、车顶零部件拆除、车下设备拆除、贯通道与内装拆除、列车部件维修、转向架分解、构架与轮对分离、构架检修、构架探伤、轮对拆解及探伤、车辆部件安装、转向架组装、车辆调试、称重与落车”。大修与架修比较相似，只不过大修会更加深入一些，适用于运行公里数达到120万公里或者运营年限超过十年，在开展检修工作的过程中，要坚持由内及外的基本原则，将地铁车辆运输到大修库中后，按顺序对空调、受电弓、转向架、车门等，实施清洁、检查、维修、翻新、更换，完成上述检修任务后重新组装车辆，反复调试后便可有效恢复设计标准，充分改善车辆性能，继续投入运行。

（三）及时更新检修技术

为了持续提升地铁车辆运营安全，地铁运营单位应当积极探索全新的车辆检修模式，对各项检修技术进行及时地更新。建议彻底摒弃以往的预防性维修模式，即以年修为核心，对检修内容进行分解、重组，以构建12级均衡修机制，此种模式的应用优势在于，可以在早高峰收车空窗期进行车辆均衡修工作，真正实现了零扣修、零检修率，使地铁车辆的供车数量大幅度增加，可以更好地适应行车间隔压缩供车需求，为顺利达成运能目标奠定基础。此外，均衡修概念也可以渗透到架修环节，结合地铁车辆零部件的使用寿命、故障率、架修工艺，充分分解架修规程，通过对现有资源的充分利用就地开展车辆检修工作，这样一来就能空出一定的架修列位，让设备资源得到最大化利用。经济条件允许的情况下，积极引入信息化技术，在技术的加持下建立智能化系统，比如调度系统、防冲撞系统、车辆健康管理系统等，以此来全方位提升调度指挥、检修作业、行车作业、技术决策的规范性，从根源处避免人为失误，努力构建完善的风险防控体系。

结束语：

综上所述，基于故障率曲线和设备故障危害度选择地铁车辆维修策略，彻底摒弃了以往经验导向的固有维修模式，不仅突出了维修的针对性和实效性，而且极大地提升了车辆运营效率效率，合理地降低了维修成本，有助于进一步延长地铁车辆的使用寿命，为广大乘客带来安全舒适的乘坐体验。

参考文献：

[1]吴亮,徐炬,何兴家,潘越. 基于地铁车辆全生命周期健康状态的维修策略研究[J]. 设备管理与维修,2023,(17):76-81.

[2]牟文博. 西安地铁车辆日常维修模式优化及应用[J]. 电力机车与城轨车辆,2021,44(03):104-107.

[3]邢海福,郭正海. 杭州地铁车辆“均衡修”维修模式研究与实践[J]. 现代城市轨道交通,2020,(02):21-25.

[4]刘忠俊,崔艳雨,梁开义,魏树春. 地铁车辆全生命周期维修策略研究[J]. 中国铁路,2016,(04):81-85.

[5]黄挺,王磊,晏鑫,王伯铭. 基于故障率曲线和设备故障危害度的地铁车辆维修策略选择[J]. 城市轨道交通研究,2015,18(06):83-86.