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基于RAMS的地铁车辆可靠性评价体系研究

戴杰 廖玻
  
新中媒体号
2023年40期
无锡地铁运营有限公司 无锡 214000

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摘要:随着无锡1、2号线开通至今车辆故障数据的搜集和整理,具备开展基于RAMS为中心的可靠性数据分析基础,在目前行业主流的RCM分析技术应用条件下,以可靠性为理论进行指导,着重对既有故障数据库进行统计分析,选用RAMS分析技术,开展电客车各系统RCM分析,优化维修作业内容与维修周期,减少扣车停时,提升人员配置。

关键词:可靠性;RAMS;关键部件;均衡修;

0 引  言

目前无锡1、2号线地铁车辆均衡修是将原本传统的双周检,三月检,定修等计划修的作业内容划分为12个均衡修程,充分利用工作日时间,完成维修作业内容,现行的均衡修的维修周期、扣车停时等方面存在一定的优化空间。

1故障数据分析及关键系统选择

2.1平均无故障运行时间统计值

通过对1、2号线故障数据的清洗、梳理,统计各系统平均无故障运行时间,平均无故障运行时间是指系统从一次故障到下一次故障的平均时间,是衡量系统(或部件)的可靠性指标,单位为“小时”,无锡1、2号线列车平均运行速度取40km/h进行计算,因此各系统(或部件)的平均无故障运行时间(MTBF)如图1、2所示。

从图1和图2可知,无锡1、2号线PIS系统的平均无故障运行时间最少,都在40小时左右,车钩系统、贯通道系统平均无故障运行时间最长,都在500小时以上。

2.2关键系统的选择

围绕管理目标并结合电客车特点,根据设备常见的故障状态对电客车系统进行评分,对整个电客车系统从运营重要性、维修成本、故障频率、技术复杂性、维修能力等维度,并结合各系统故障数据统计情况,进行电客车系统的关键系统的筛选;选定关键系统为车门系统、牵引系统、车载系统、制动系统、转向架系统, RCM分析重点针对关键部件或者关键系统开展的故障后果影响程度分析、故障发生概率分析基础上开展的,其核心是用来重点分析后果影响比较大、安全性责任高的关键系统的关键故障发生的次数或频度,从而有效管控关键系统始终处于相对良好的工作状态,而相应采取合理的优化策略(如加密检查或者缩短维修周期等)。

2 电客车各系统RCM分析

通过从电客车各系统部件的功能出发,梳理部件的功能、故障模式、故障原因、维修措施梳理出各系统的RCM分析信息单,对信息单中的每一条故障模式进行逻辑决断,最终得出各系统RCM分析的决断单,定义逻辑决断的结果运用部件的建议维修周期;并查找其对应的均衡修项点。

修程中的项点维修周期延长的依据,不仅依靠于RCM分析结果,还与作业项点所设计部件的后果的严重性、故障频率的高低低、故障诊断的难易、维修保障能力的强弱有关,根据各类指标的权重值,确定作业项点的重要性评分,总得分Q=Σ项目评分×项目权值。最后根据总得分确定作业项点是否可以延长检修周期。

各个问题的指标权重值如附图3所示

根据上述作业项点调整模型以及项点的目标预测,并结合作业项点的重要性评分、故障诊断的难易程度、后果严重度等方面,对部分检修项点的检修周期进行调整。部分作业项点的项点重要性评分及项点的调整情况如表1所示。

其中,作业项点重要性评分Q的取值与其检修频率的对应关系如表2所示。而与原项点检修频率不符的项点,需要按照项点的重要性评分Q的范围对项点Q的检修频率进行调整。

基于RCM分析结果,修程项点检修周期的延长优化率约16.6%,并对均衡修部分作业项点的顺序进行调整,实现均衡修每列车每年的检修时间缩短3天。

3 总结

本文以可靠性为理论进行指导,着重对既有故障数据库进行统计分析,选用RAMS分析技术,开展各系统RCM分析,优化维修作业内容与维修周期,项点优化率约16.6%,通过对作业项点周期延长及修制调整,可以实现减少扣车停时,提高列车投运率水平,提升人员配置。

参考文献

[1] 刘光武,蔡昌俊,陈刚等.基于故障树和模糊推理petri网的塞拉门系统可靠性分析[J].机械制造与自动化, 2015,44(03):146-149.

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[4] 江磊,王小敏,蔺伟.基于动态贝叶斯网络的列控中心可靠性及可用性评估[J].交通运输系统工程与信息,2018,18(3):8.

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