京港地铁“精益生产”让地铁维修“臻于至善”

在汽车产业中,源于日本丰田公司的“精益生产方式”是一种灵活高效的生产系统,在此系统下的产品生产具有高效率与高质量的特点。当“精益生产”与轨道交通“相遇”又会碰撞出怎样的火花?记者采访了京港地铁工程总管王家明,他用一串数字进行了回答:“京港地铁自2020年开始,已完成数十项精益生产项目,通过这些项目的开展,设备的可靠度明显上升。以14号线站台门为例,平均无故障周期由2019年的153万次延长至2020年的217万次。” 设备故障率降低,维修成本下降,翔实的数据证明,京港地铁所倡导的“精益生产”让地铁维修走上一条创新之路。

轨道交通版“精益生产”创新地铁维修理念

2006年京港地铁公司成立起,京港地铁已进入扎根北京的第15个年头。15年间,北京市轨道交通发展迅速,刚刚过去的“十一”长假期间,京港地铁所辖线路总客运量近800万人次。其中,京港地铁所辖首条开通的线路地铁4号线已运营12年有余,随着所辖线路运营时间的增加,设备设施的运行时间也在不断增加,“运行时间较长的设备,故障率会有上升,按周期对它们进行‘体检’,是保证它们正常运行的重要方式。”王家明说,为了确保设备设施的状态良好,京港地铁提出“精益生产”的理念,提高维修效率和质量,用可靠的设备设施确保地铁运行及乘客的安全。

“我们精益生产的理念与日本丰田公司的一致,但又不完全相同。”王家明解释,日本丰田公司的精益生产是希望在最优的成本下尽可能的提高生产量,更适用于流水线上的生产;京港地铁的精益生产更侧重地铁维修的精准性和实效性,通过局部关键点的精准、深度维修或优化,提高设备设施的质量、降低综合成本。

地铁运营幕后拥有一个庞大的设备设施维修系统,包含机电、供电、轨道、车辆、信号系统、通信系统、自动售检票系统(AFC)等等。“既然是‘精益’,重点就在于‘精准’和‘优化’”王家明介绍说,以前进行的系统维修方法难免“笼统”,没有针对性。而“精益生产”则提升了维修的精确性。京港地铁通过长时间对于维修数据的研究分析与评估,逐渐摸清了专业设备中的“痛点”——“那些容易发生故障的关键部位、系统模块,我们加大力度去维修,去优化,而那些故障率较低的部分,我们适时减少投入。”这样的“有的放矢”在提高维修效率、提升设备设施质量及表现的同时,减少了能源消耗并降低综合成本,确保乘客出行安全。

数十项“精益生产”项目显著提升设备可靠度

2020年开始,京港地铁精益生产项目就在站台门、电梯、空调、供电、装修、轨道、车辆、信号系统、通信系统、AFC等各专业开展,目前已完成数十项精益生产项目。“精益生产”带来的变化是显而易见的。通过“精益生产”项目的开展,设备的可靠度明显上升。王家明以站台门为例进行说明,针对14号线的站台门门控单元(DCU),我们通过检修并与厂家共同评估,改变了以往整体更换的策略,更有针对性地对电源模块进行了单独替换。替换后,此前容易出现问题的车站的DCU未出现过电源模块故障,14号线站台门平均无故障周期由2019年的153万次延长至2020年的217万次。换言之,一次“有的放矢”的维修,让14号线站台门故障率降低四成。通过开展精益生产项目,京港地铁进一步提高了维修效率和质量,从而不断改善着乘客的出行体验。

对于搭乘地铁时的平顺度,精益生产也发挥着重要的作用。轨道质量指数(TQI)是评价轨道质量状态的技术,通俗地讲,轨道越平顺,TQI指数的数值越小,列车运行越平稳,乘客乘坐舒适度越高。对TQI值进行有效控制后,能够提高轨道维修效率、提升设备质量,改善轮轨关系并延长设备使用寿命。

王家明介绍,京港地铁轨道团队在国内轨道交通行业率先引入TQI指数的概念,同时,采用TQI对线路质量进行状态控制,并制定远高于行业标准《城市轨道交通设施养护维修技术规范》中“TQI不超过14.5”的控制标准。

作为“精益生产”项目中的一项重点,京港地铁针对不同线路以200米轨道区段作为单元区段,对全线TQI大于8的地段进行整改。通过轨检车检测、人工分析、制定检修方案、标准化作业(包括对钢轨进行预打磨、定制化打磨、消除钢轨接头等)、作业质量回检等工作流程,达到14号线、16号线TQI小于84-大兴线TQI小于10的目标。目前,京港地铁所辖线路质量均达到且远超北京市轨道交通的地方标准,在国内轨道交通行业中也是非常领先的。

在开展精益生产、精细化维修的同时,京港地铁也在不断自主创新,包括通过改造、研发,提升维修工具的安全性和效率。维修工作人员在进入轨行区进行操作前,需要用验电器确认断电后才能进行作业。工作人员在工作中发现,部分验电器的设计结构存在问题,有时会出现带电时蜂鸣器未报警的情况,发现这一问题后,京港地铁员工自己动手修改验电器电路,确保报警的完全准确,使安全得到了更有效的保证。京港地铁研发的具有全回路自检功能的新型一体化直流验电器于20189月获得新型实用专利,201912月授权国内厂家生产,20201月京港地铁所辖线路已全部配发新型验电器。

“关于‘精益生产’,未来我们将从长期规划、计划编制、计划审核、项目实施、成果评估等环节,不断完善流程,以更好地支持各专业开展相关项目。目前,我们初步确定了未来五年的精益生产项目规划,共计50余项,后续京港地铁也会根据实际情况对此规划适时进行调整。”王家明说。

同时,京港地铁也从智慧运维、智慧出行角度,持续将智能化的设备应用到工程管理及运营服务中,如在变电所试用智能巡检机器人、试点16号线信号系统智慧运维系统、率先在北京轨道交通引入车站智能服务机器人等;此外,京港地铁积极发挥多年运营经验和管理体系优势,承担了车辆、信号、轨道等专业智能运维系统的课题研发,用科技全面提升运维水平,保障乘客安全出行。王家明介绍到“未来,我们还将持续研究更多智能的方式完善工程管理,不断优化检修策略,运用科技为轨道交通赋能。”

马上就访专访京港地铁工程总管王家明:精细化维修提升乘客服务质量

记者:地铁维修中对于细节的打磨是“匠心”的一种体现,请问这种精细化维修背后的理念与地铁运营存在着怎样的联系?

王家明:可以说精细化维修是提升地铁运营服务水平的一个重要方面。目前,京港地铁通过推行三线维修保障体制、加强深度维修,实现保障设备稳定运行、延长设备使用寿命、降低设备改造投入成本的目标。从更深层面来应对地铁运营服务的需求,提质、增效,提升设备表现及乘客服务质量。

记者:在精细化维修方面,京港地铁是否有“专业团队”严格把关?

王家明:京港地铁通号专业维修质量保证及发展组主要负责专业电子设备及地铁运营控制设备的三线维修,针对自动售检票系统、信号系统、通信系统、网络及控制设备等轨道交通运营关键设备,提供机械及电子类产品全寿命周期的技术服务工作。作为后台支持部门,维修质量保证及发展组加快了故障部件的修复效率、减少了周转时间,有效保障一线设备可靠地为乘客提供服务,并有效控制了维修成本支出。维修质量保证及发展组年度维修业务量约1.2万件,与送外部维修相比,关键部件维修周期节约达1年时间,能够有效保障设备服务、降低维修及备品库存成本。另外,京港地铁持续创新引入新技术应用于轨道交通维护。以自动售检票系统的设备为例,这些设备中特殊零部件多、通用性低,一个小部件的损坏便会造成设备停止服务,等待厂家返修周期长、成本较高。京港地铁持续关注新技术的应用,引入3D打印技术,根据需要随时做到按需制作、无需等待常规开模时间等,从而实现节省成本、提升效率及设备可靠性的目标。目前已经将此技术应用于整个AFC系统的修复,建模200余类。

轨道交通行业应用的设备,多为定制化开发,设备量少、可靠性要求高、通用性不强。我们推行三线维修保障体制,对一二线维修深度形成了有效补充,三线维修模式的建立也为轨道交通探索持续提升运营表现,降低运营成本展现了一条新的路径。

记者:京港地铁的精细化维修目前有哪些创新成果?

王家明:在电子维修方面,京港地铁通过对4号线PIS(乘客信息系统)主机的工作原理和结构进行分析,开展了对内部工控机的研发,用以替代已停产的车载PIS主机。20182019年电子维修完成了40列车80PIS主机的改造工作。改造后,设备故障率降低60%。另外,4-大兴线车载广播系统设备使用时间较长,2018年起故障率逐渐增高。电子维修专业经分析故障和设备原理后,提出更换电源模块和老化电容的专项维修方案,20192020年完成专项维修后,设备的故障率降低38%,预计使用寿命可延长6年。

 

 

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