车辆部件委外维修模式对地铁车辆段设计的影响

1.引言

地铁车辆是集机械、电器、电子、计算机等多专业先进技术于一体的综合性产品，包含大量复杂部件及设备，其设计寿命达30年。在设计寿命周期内，车辆的维修成本约占整个地铁维修成本的40%。地铁车辆段是地铁车辆的维修基地，承担着全线车辆的运用和维修任务，设计和建设车辆段的主要目的就是为了满足营车辆的运和维修需要。对于车辆的维修，其基本内容是对车辆中的各系统部件进行分解、检修、组装、调试等。研究车辆各系统部件的维修模式是确定车辆维修策略、保证车辆可靠运行的关键问题，对车辆段的设计具有重大的影响，确保车辆段的设计更加经济、合理，更贴合实际运营需求，对车辆段的设计具有重要的指导意义。现阶段，车辆段的设计基本思路是采用部件自主维修模式，根据不同的修程，配备完善的维修车间和维修设备。然而，对车辆部件的维修模式缺乏深入系统的研究，客观上造成设计脱离运营实际情况的发生。

基于此，本文通过对车辆部件维修模式的研究，提出在车辆段设计中对部分车辆部件委外修的必要性和优势，分析车辆部件委外修模式对车辆段设计中维修场地、人员、设备投资等造成的影响，避免设计脱离运营实际，造成维修场地和设备投资的浪费，为国内地铁车辆段设计提供借鉴和参考。

2.车辆部件维修模式

车辆部件维修模式与前期维修场地、工艺设备投资、后期周转件购置、人员配置等密切相关，主要分为自主维修、委外维修和合作维修三种模式。

2.1 自主维修模式

自主维修模式是指车辆部件的整个维修作业都由运营部门自主完成。这种模式有利于运营部门对维修质量和风险进行管控，能够最迅速地处理各类紧急事务，不受多方因素制约，工作效率更高。但是，该模式前期需要一次性投入维修场地和工装设备，对运营部门技术水平和管理水平要求较高，后期也需要购置大量的周转件和配备相关人员。

2.2 委外维修模式

委外维修模式是指车辆部件的维修作业由运营部门以外的专业承包商负责完成。这种模式有利于解决运营部门无力自行承担维修任务的车辆部件维修作业，减少前期场地和工装设备投资，但是会减弱运营部门对质量和风险的管控，甚至会因为各方利益发生纠纷。

2.3 合作维修模式

合作维修模式是指车辆部件的维修作业由运营部门与政府、专业厂家等合作成立的专业承包商负责完成。这种模式有利于减少运营部门的前期投入，然而由于其所受制约因素更为复杂，有时各方利益会难以平衡。

根据以上三种车辆部件维修模式优缺点和国内地铁运营部门实际状况，对于车辆部件维修模式的选择，可以从以下三个阶段进行考虑。

（1）前期：对专业性强、检修设备昂贵、无技术能力维修的部件，如电机、液压减振系统、空调等进行委外维修，安排运营人员现场学习；

（2）中期：待运营人员到位，技术水平提高后，可逐步扩大自主维修范围，便于控制维修质量和成本；

（3）后期：当线网中多线路同时运营、车辆维修工作量增大后，可考虑将部分技术含量不高、工作量大的部件进行委外维修。

3.地铁车辆段部件维修车间设计现状

目前，国内地铁车辆段设计多是依据车辆段功能定位和车辆检修修程来设计部件维修车间，除了部分线网规模较大的城市筹划有部件集中维修基地外，其余城市均是在架大修基地中设计有完善的部件维修车间。其基本设计思路是采用部件自主维修模式，典型的地铁车辆段检修主厂房组合如图1所示[1]。这种设计思路虽然能够给运营部门提供完备的维修场地和工装设备，规避车辆部件维修质量风险，但是对运营人员配备、运营部门技术水平、前期工程投资提出了更高的要求。从国内各地铁公司实际运营现状来看，没有地铁公司能够对所有的车辆部件进行自主维修，客观上造成了车辆段设计与实际运营现状的脱节。

4.车辆部件委外维修的必要性和优势

车辆的维修内容主要包括整车及部件的清洁，车体、贯通道、风道、车门、车钩、转向架、轮对、车轴、轴箱、轴承、齿轮箱、空调系统、空压机、制动系统、受电弓、电机电器、畜电池、车辆各控制系统等方面。整个维修项目需要的维修和检测设备十分繁杂，部分维修内容专业性强，对维修人员的要求较高，国内大多数地铁公司运营部门尚不具备完全自主维修能力。

《地铁设计规范》 （GB50157-2013） 中提出：“大、架修段电机间应邻近转向架间设置，间内应根据作业需要配备电机分解、检测、清洗和组装设备，以及必要的起重运输设备，其中，电机试验间与其电源应毗邻设置，并应采取降噪、隔声措施。有条件时，电机可外委专业工厂检修。”[2]

从对运营安全生产、自身技术力量以及维修成本等方面综合考虑，选择部分车辆部件委外维修是必要的。

目前，国内地铁公司运营部门也普遍引入了委外维修模式，通常可归类为以下两类（表1）：

第一类：所需维修的项目属于技术含量不高、市场竞争充分的劳动密集型作业。从经济角度考虑，实施委外维修，如清洁、油漆等。

第二类：所需维修的项目属于技术含量高、目前不具备自主维修能力的作业。从技术角度考虑，实施委外维修，如制动系统检修、轴承检修等。

对于第一类委外维修项目，通常由运营部门提供场地，由承担委外的公司负责维修作业；对于第二类委外维修项目，通常是直接将委外维修部件送到承担委外任务的专业公司检修。

适当考虑部分车辆部件委外维修，是保证地铁运营可持续发展的一个重要策略，具有以下几个方面的显著优势：

图1 检修主厂房典型组合图

表1 委外维修项目表

表2 检修主厂房维修车间组成

一是可借助委外公司的既有场地、工装设备、专业技术及人员等优势，减少前期投资，提高维修效率，保证维修质量；

二是可减少运营人员配置，降低管理成本；

三是可通过合作，增加了解和学习关键维修技术的机会，培养自主维修能力。

5.车辆部件委外维修对车辆段设计的影响分析

以某车辆段检修主厂房设计为例，在设计阶段，考虑到运营后车辆架大修及车辆部件采用自主维修模式，其检修车间场地和工艺设备概算配置如下表2所示[3]。

该车辆段投入使用3年后，运营部门开始筹划车辆架大修方案，通过大量调研，根据行业经验以及自身的设备设施、技术力量和周边社会资源情况，考虑将车辆电器设备、减振器、轮对轴承、阀类系统直接送承担委外的公司维修，将部件除锈、清洁、油漆项目委托专业公司进驻车辆段负责作业。

该筹划方案与设计单位当初的设计思路不一致，造成了部分维修场地和工艺设备投资的浪费，主要表现在以下几个方面。

一是检修主厂房内电机电器检修间、制动系统检修间、减振器检修间、转向架及轮对轴承间的面积将出现约2000m2的富裕空间，目前只能用来堆放废弃部件和周转件；

二是设计的部分车辆维修工艺设备失去作用，涉及设备投资约700多万元。为此，运营部门不得不对该车辆段检修主厂房和车辆维修工艺设备进行改造和调整。

通过以上实例的分析，我们可以得出：

一是设计单位在设计阶段没有充分调研国内地铁车辆部件维修模式，对国内车辆部件维修现状缺乏了解，造成设计方案脱离运营实际；

二是设计单位在设计阶段没有与运营部门充分沟通，没有掌握运营部门实际维修技术水平，对运营部门不具备维修能力的车辆部件仍考虑采用了自主维修模式；

三是车辆部件委外修模式对车辆段中的维修场地、人员、设备投资均会产生较大影响。

6.结论

本文对国内地铁车辆部件三种维修模式的优缺点进行了分析，以国内某车辆段架大修筹划方案中委外修车辆部件的选择为例，重点研究了车辆部件委外维修模式对地铁车辆段设计的影响，以期为国内地铁车辆段设计提供参考。本研究得出的主要结论包括：

一是部分车辆部件技术含量高，运营部门不具备自主维修能力，从技术角度考虑，需要委外维修；

二是部分车辆维修作业属于市场竞争充分的劳动密集型作业，从经济角度考虑，委外维修可以节省运营成本；

三是国内地铁公司运营部门普遍引入了车辆部件委外维修模式，借助社会资源，既能够保障维修质量，又可以降低维修成本，减少运营部门场地、设备、人员投资；

四是车辆部件委外维修模式对车辆段设计中的维修场地、人员、设备投资等，均会产生较大影响；

五是为避免车辆段设计脱离运营实际，造成维修场地和工装设备投资的浪费，在地铁车辆段设计阶段，设计单位应与运营部门充分论证车辆部件委外维修的范围和种类。