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1、以可靠性为中心的维修技术在地铁信号系统中的应用摘 要 介绍了以可靠性为中心的维修(RCM)技术的管理理念和方法。分析了该项技术在我国地铁信号控制系统中的应用,并结合南京地铁运营的实际情况给出了实例验证。将RCM应用于地铁信号系统的维护管理中,可充分降低维护费用,提高系统的稳定性与可靠性。关键词 地铁,可靠性,维修,信号控制系统 以可靠性为中心的维修(ReliabilityCenteredMaintenance,简为RCM),是1978年美国民航业研究的一种非常具体的决策制定方法。RCM的成功使用使当时的飞机故障率从
2、最初的6×10-4降低到6×10-5,在有效降低维修成本的同时保持了很高的安全性和可靠性。RCM是目前国际上通用的用以确定资产预防性维修需求及优化维修制度的一种系统工程方法[1-2]。RCM被称为以可靠性为中心的维修,是因为人们认识到,维修所能做的仅仅是确保设备达到其固有性能或固有可靠性的状态。RCM在被应用于飞机及其它航空设备维护上之后,又被用于军用系统的保障当中。目前,随着民用企业规模的不断扩大及生产设备复杂程度的不断增加,RCM开始被一些现代化的企业所采用,并取得了不错的成果。有资料表明,如果能正确地将RCM技
3、术应用到维修工作中,在保证生产安全性和设备可靠性的前提下,可以使日常的维修工作量降到40%~70%[3]。1RCM的基本原理设备维护通常分为故障维修和预防性维修。故障维修属被动维护,是在故障发生之后进行的一种补救和完善措施。它会造成设备停工,带来一定的经济损失。预防性维修通常属于主动维护,是指在故障发生前进行的定时、定期的维修措施。预防性维修对维修间隔的设定要求较高,否则会造成维修不足或过度,同时还会降低设备的可用性,导致生产成本增加。RCM就是针对预防性维护中存在的不足,结合主动维护与被动维护各自的优势形成的一种新
4、的方法。一个标准的RCM操作过程必须满足以下四个基本原则[4]:(1)最根本的目标是保证系统的正常功能;(2)必须能够通过故障模式识别来明确功能失效(故障)所造成的损失;(3)应能正确区分各种故障模式的优先秩序;(4)必须能够找出有效且可用的预防性维护措施。具体地说,RCM通过对系统进行功能与故障分析,明确系统内各故障的后果;再用规范化的逻辑决断方法,确定出各故障后果的预防性对策;最后通过现场故障数据统计、专家评估、定量建模等手段,在保证安全性和可靠性的前提下,以实现维修停机损失最小为目标优化系统的维修策略。在地铁信
5、号控制系统维护中,首先需要根据各信号模块的功能进行子系统划分;然后确定各模块所在的故障模式以及故障后果,并根据对地铁运行状态的影响程度划分故障模式优先级;最后有针对性地确定每一种故障的有效维护措施。标准的RCM分析过程如图1所示。4在RCM分析过程中,系统的划分与关键性任务分析是相对重要的步骤。对系统级别的划分可通过定义设备的关键评价指标和附加指标来实现。每个指标有不同的权重,由多个小指标组成。每个小指标都有相应的评分,逐级向上汇总,考虑指标的权重,最后得到设备的总分数,进而得到该设备在整个系统中所处的级别。关键性任
6、务分析是根据设备的功能及相关的性能标准所进行的逐步递推的逻辑决断过程(见图2)。通过对故障的迹象、后果的分析,就可以得知该故障是否是关键性故障,从而可以采取相应的措施。(1)根据目前设备的使用状况和维护条件,该设备的功能和相关的性能标准有哪些(功能)?(2)不能满足其功能的表现形式有哪些(故障)?(3)每一种故障有哪些原因(故障模式)?(4)当每一种故障发生时会出现什么现象(故障迹象)?(5)每一种故障所产生的后果以什么形式表现出来(故障的后果)?(6)为了预测或预防每种故障的发生应该采取什么措施(预防性的有效作业和
7、作业的间隔期)?(7)如果找不到合适的预防性有效作业应该采取什么其它措施(默认措施)?为了正确回答上述问题,首先要根据具体的设备,用性能标准来划分系统级别(功能模块);接下来需收集所有故障的产生原因及表现形式(故障信息);然后分析每一个故障的后果,以便在主动维护与被动维护之间进行取舍。这样,就完成了用RCM对某个具体设备的维护方式进行分析的过程。本文以南京地铁信号控制系统的维护为例,分析推行RCM管理带来的潜在优势,以及对地铁其它运营维护部门管理的促进作用。2RCM在地铁信号系统管理的应用信号系统是地铁运营系统的神经
8、中枢,担负着地铁车辆的信号传输和控制功能,其设备的维护管理能力也日益成为决定企业核心竞争力的重要因素。当前信号设备管理的核心是建立设备管理信息网。通过对设备购置、安装、使用、维护、修理等各种事务的记录、跟踪、整理、分析,为信号设备建立一套完整的设备履历,从而减少突发性故障,消除设备故障的隐患。未采用RCM技术之前,地铁信号系统的维护,通常是根据
