鐵路數(shù)字化工務(wù)解決方案探討

 

 

　　鐵路工務(wù)是一個(gè)傳統(tǒng)的資產(chǎn)密集型產(chǎn)業(yè)，管理粗放，信息化程度不高，現(xiàn)代化管理相對(duì)滯后。隨著鐵路技術(shù)的進(jìn)步，列車運(yùn)行速度不斷提高、密度不斷增大，近年來工務(wù)部門的工作量不斷加大，作業(yè)復(fù)雜性不斷提高，給工務(wù)的維護(hù)管理工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)：

 

　　外部環(huán)境的挑戰(zhàn)。社會(huì)對(duì)鐵路安全問題更加敏感，而鐵路線路受極端天氣、災(zāi)害性天氣的影響將進(jìn)一步加劇，加上鐵路周邊土地開發(fā)日益頻繁，破壞鐵路沿線自然環(huán)境，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害和影響鐵路基礎(chǔ)穩(wěn)定的事件發(fā)生頻率增大。

 

　　安全的挑戰(zhàn)。工務(wù)作業(yè)特點(diǎn)是點(diǎn)多線長，人員分散，安全管理和控制不足，行車速度快，作業(yè)周期縮短，作業(yè)任務(wù)加重。

 

　　質(zhì)量的挑戰(zhàn)。養(yǎng)修水平不均衡，仍存在作業(yè)效率低、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)低等問題。而鐵路貨運(yùn)量大幅增長，導(dǎo)致設(shè)備保質(zhì)期明顯縮短，雖然投入較多，但質(zhì)量提升不明顯。與此同時(shí)，人員逐年減少，老齡化嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)失衡，生產(chǎn)組織困難，大型機(jī)械設(shè)備不足，無法確保是設(shè)備質(zhì)量均衡穩(wěn)定

 

　　經(jīng)營的挑戰(zhàn)。目前正處在鐵路總公司職能和鐵路局自主經(jīng)營機(jī)制轉(zhuǎn)變的重要時(shí)期，運(yùn)量的增長，設(shè)備傷損加大，現(xiàn)有的設(shè)備大維修費(fèi)用投入不能滿足設(shè)備周期性大修和日常維修需求；為適應(yīng)行車速度的提高，采用的軌道設(shè)備等用料單價(jià)成倍增長，造成大修總量下降；新增線路設(shè)備比較多，設(shè)備維修工作量進(jìn)一步加大，加上各種材料價(jià)格上漲，勢(shì)必會(huì)帶來維修成本的增加。

 

　　在這些挑戰(zhàn)面前，鐵路數(shù)字化工務(wù)系統(tǒng)在運(yùn)用過程中就面臨著諸多的挑戰(zhàn)。如何在生產(chǎn)力布局調(diào)整，車間管轄范圍擴(kuò)大；設(shè)備改造多，信息投入多，設(shè)備基礎(chǔ)不穩(wěn)定；天窗時(shí)間短，作業(yè)規(guī)范性差；實(shí)施檢養(yǎng)修分開，推進(jìn)集中修、機(jī)械修的大環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)鐵路工務(wù)的保安全、保質(zhì)量、控成本、提效率的目標(biāo)，需要借助于先進(jìn)的以資產(chǎn)全生命周期為基礎(chǔ)數(shù)字化工務(wù)管理進(jìn)行支撐。

 

 

　　鐵路數(shù)字化工務(wù)管理方案，面向鐵路局、工務(wù)段，致力于幫助鐵路部門管理龐大而復(fù)雜的資產(chǎn)，以工務(wù)資產(chǎn)管理為中心，信息技術(shù)為手段，通過綜合統(tǒng)計(jì)分析，找出線路質(zhì)量變化趨勢(shì)，探索軌道狀態(tài)變化規(guī)律，輔助制定維修計(jì)劃，全程記錄維修作業(yè)過程，提高管理水平和管理效率，有效控制維修成本，逐步實(shí)現(xiàn)鐵路工務(wù)安全生產(chǎn)管理信息化，有助于工務(wù)部門落實(shí)"零誤差"和"精檢慎修"維修理念，科學(xué)指導(dǎo)維修作業(yè)，及時(shí)消除故障隱患，確保線路質(zhì)量良好、安全可靠，促進(jìn)工務(wù)管理水平的提升。

　　圖一 鐵路數(shù)字化工務(wù)管理平臺(tái)

 

　　數(shù)字化工務(wù)解決方案將使得工務(wù)管理從定性和傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)向定量化科學(xué)管理轉(zhuǎn)變，對(duì)軌道狀態(tài)和質(zhì)量的檢測(cè)從靜態(tài)向動(dòng)態(tài)和綜合檢測(cè)轉(zhuǎn)變，從分散的單獨(dú)的系統(tǒng)向覆蓋全路的綜合化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。

 

　　建成鐵路工務(wù)資產(chǎn)管理的統(tǒng)一集成平臺(tái)。遵循鐵道部的技術(shù)規(guī)范，建立先進(jìn)的工務(wù)資產(chǎn)模型，覆蓋工務(wù)各類資產(chǎn)設(shè)備，準(zhǔn)確記錄資產(chǎn)變化的歷史，形成完整的資產(chǎn)履歷和檔案，使管界內(nèi)資產(chǎn)信息一目了然，為日后的數(shù)據(jù)分析、維修決策提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全生命周期管理的理念。

　　圖二 鐵路工務(wù)資產(chǎn)管理的統(tǒng)一集成平臺(tái)

 

　　實(shí)現(xiàn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。建立安全風(fēng)險(xiǎn)體系，使作業(yè)項(xiàng)目中存在的風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)防措施進(jìn)行有效的結(jié)合，更好的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，提高作業(yè)安全。對(duì)天窗內(nèi)作業(yè)增強(qiáng)安全風(fēng)險(xiǎn)提示管理，避免天窗內(nèi)作業(yè)拿到天窗外執(zhí)行，使作業(yè)更加規(guī)范化并提高了作業(yè)安全，將作業(yè)安全從事后分析轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)現(xiàn)預(yù)防，對(duì)應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)提示，貫穿作業(yè)全過程。

 

　　檢測(cè)問題實(shí)行閉環(huán)管理。如實(shí)記錄各種動(dòng)靜態(tài)檢測(cè)問題，全面、完整、準(zhǔn)確地體現(xiàn)出線路設(shè)備的整體狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全生產(chǎn)問題的過程管理和結(jié)果管理。對(duì)檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行分析問題嚴(yán)重性、處理優(yōu)先級(jí)等，綜合評(píng)價(jià)線路質(zhì)量，輔助制定維修計(jì)劃。

 

　　向預(yù)防性維修轉(zhuǎn)變。建立計(jì)劃編制審批、檢查進(jìn)度及完成的管理模式，優(yōu)化工務(wù)檢修策略，由現(xiàn)行的超限修、故障修和周期修向預(yù)防性維修轉(zhuǎn)變，并為線路設(shè)備質(zhì)量評(píng)價(jià)及項(xiàng)目預(yù)算提供依據(jù)。

 

　　全過程記錄維修作業(yè)過程。根據(jù)施工計(jì)劃將工務(wù)作業(yè)的分解、執(zhí)行、驗(yàn)收等流程化操作，通過派工單記錄詳細(xì)執(zhí)行情況，隨時(shí)跟蹤計(jì)劃執(zhí)行進(jìn)度。工作以流程方式推動(dòng)，使各業(yè)務(wù)部門之間的事務(wù)更加清晰，將工務(wù)各部門有效地串聯(lián)起來，并實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵崗位、流程權(quán)限節(jié)點(diǎn)控制等。

　　圖三 系統(tǒng)作業(yè)單

 

　　推進(jìn)工務(wù)成本核算。對(duì)工務(wù)固定資產(chǎn)、生產(chǎn)維修、維修成本、防洪搶險(xiǎn)、再生資源等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的測(cè)算工務(wù)維修成本，推進(jìn)在生成過程中節(jié)支降耗。

 

　　實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管控。以工務(wù)段為中心建立作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)，集調(diào)度指揮、安全監(jiān)控、作業(yè)管理于一體的作業(yè)輔助系統(tǒng)，下發(fā)作業(yè)任務(wù)，記錄檢查維修信息，作業(yè)人員實(shí)時(shí)定位，保證作業(yè)的規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)工務(wù)天窗作業(yè)管理的遠(yuǎn)程化、信息化、智能化和規(guī)范化，杜絕天窗外的違規(guī)作業(yè)。

　　圖四 實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管控

 

　　利用圖像分析線路病害。利用圖像處理、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，智能識(shí)別檢測(cè)線路外觀的各種缺陷，為線路檢測(cè)提供了一種更高效、更可靠、更安全的途徑，大幅降低檢測(cè)工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，使其人身安全得到有力保障，縮短線路檢修周期，準(zhǔn)確定位和追溯病害位置，且病害影像資料可作為檢測(cè)、維修、驗(yàn)收等作業(yè)依據(jù)。

　　圖五分析線路病害

 

　　提供決策輔助支持。通過GIS系統(tǒng)以可視化的方式展示工務(wù)資產(chǎn)，有效地支持了控件資產(chǎn)管理的業(yè)務(wù)分析，并能支持操作運(yùn)行、專題圖管理、空間分析、維修決策等多項(xiàng)功能，應(yīng)用統(tǒng)一的生產(chǎn)指揮平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息的統(tǒng)一管理，建立并豐富預(yù)警與應(yīng)急預(yù)案庫，提供科學(xué)的事件預(yù)防與處理支持，有效預(yù)防災(zāi)害事件的發(fā)生或者最大程度的降低影響。

　　圖六 提供決策輔助支持

 

 

　　"鐵路工務(wù)數(shù)字化線路管理系統(tǒng)"在哈爾濱鐵路局的9個(gè)工務(wù)段進(jìn)行了推廣應(yīng)用，使得鐵路工務(wù)作業(yè)嘗到了"數(shù)字時(shí)代"的甜頭。

 

　　以綏化工務(wù)段管內(nèi)濱北上行線為例，7月份軌檢車平均扣分1.56分， 9月份平均扣分0.77分、11月份0.71分，下降幅度最高達(dá)54%。線路靜態(tài)質(zhì)量，基礎(chǔ)較差的海倫線路車間，7月份設(shè)備超限4920處，消除率僅為59.5%；10月份設(shè)備超限4438處，消除率達(dá)到82%。

 

　　通過系統(tǒng)，分別建立了手工靜態(tài)檢查、車載式添乘儀、便攜式檢查儀、軌檢車超限、鋼軌探傷等多個(gè)病害庫，全面、完整、準(zhǔn)確地體現(xiàn)出線路設(shè)備的整體狀況，并對(duì)每個(gè)病害設(shè)定未處理、處理中、已處理、失效等多種變化狀態(tài)。截至目前，全套系統(tǒng)中已保存各類動(dòng)靜態(tài)病害問題300多萬條，成為有針對(duì)性制定維修養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的可靠數(shù)據(jù)支撐。

 

　　通過峰值與均值、定性與定量、動(dòng)態(tài)與靜態(tài)相結(jié)合的分析方法，還能夠準(zhǔn)確篩選病害，充分利用數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，提高工作效率，加強(qiáng)流程控制，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。未使用這套系統(tǒng)前，興隆鎮(zhèn)線路工區(qū)曾出現(xiàn)過由于作業(yè)項(xiàng)目和作業(yè)地點(diǎn)變換多，12人一天只作業(yè)10處的狀況。使用這套系統(tǒng)后，由于作業(yè)地點(diǎn)集中、作業(yè)項(xiàng)目全、作業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)明確，同樣是12人參加作業(yè)，一天作業(yè)21處，作業(yè)效率大幅提高。同時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)獲得的病害信息，可按等級(jí)生成《指令性計(jì)劃書》，對(duì)重點(diǎn)設(shè)備不良處所，指令車間和工區(qū)優(yōu)先整修。整修3天后，通過系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)重復(fù)性分析，復(fù)核作業(yè)質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，如不達(dá)標(biāo)將下達(dá)《整改通知書》，并納入考核，形成促使設(shè)備質(zhì)量均衡和提高的閉環(huán)。段、車間職能主管人員通過數(shù)字化工務(wù)系統(tǒng)，能夠適時(shí)掌握各車間、班組不良處所的關(guān)鍵位置現(xiàn)存數(shù)量及消除情況，對(duì)設(shè)備整修質(zhì)量隨時(shí)深入現(xiàn)場(chǎng)跟蹤復(fù)核，持續(xù)跟蹤病害問題的整改，直至整修銷號(hào)。

 

　　通過該系統(tǒng)的進(jìn)一步深化應(yīng)用，哈局工務(wù)的現(xiàn)代化建設(shè)將再插數(shù)字化翅膀。

 

　　總之，工務(wù)實(shí)現(xiàn)全面的信息化管理是一個(gè)艱巨的工作，需要從管理理念、管理模式、管理流程以及信息系統(tǒng)建設(shè)等多方面出發(fā)，由高層管理人員，各級(jí)資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)部門及信息化建設(shè)、維護(hù)部門共同努力才能夠成功。

 

　?。ㄗ髡?趙俊彥 任崇巍 董典偉 郭鈺愫 北京京天威科技發(fā)展有限公司）