企业铁路内燃机车检修管理信息系统的设计和实现
摘要
关键词
企业铁路;内燃机车;检修管理;C/S;条码;RFID
正文
引言:企业铁路承担着繁重的货物运输任务,内燃机车是其主要牵引动力,机车检修质量的高低,直接影响企业铁路运输的安全性和效率。传统的企业铁路内燃机车检修管理主要依靠人工作业,管理手段落后,信息化程度低,很难适应现代化铁路运输发展的要求,因此开发一套功能完备、操作便捷的内燃机车检修管理信息系统,对于提升企业铁路内燃机车检修管理水平,保障运输安全具有重要意义。
一、系统需求分析
(一)管理现状
目前,多数企业铁路内燃机车检修仍采用粗放式管理模式,机车检修周期多以固定时间或里程为依据,难以根据机车实际状态安排检修,存在检修不足或过剩的问题。机车技术档案、备品备件管理多采用人工登记,查询不便,时效性差,机车运用部门与检修部门信息沟通不畅,影响检修计划的科学性,总的来看传统的内燃机车检修管理效率低下,制约了运输生产效率的提升。
(二)功能需求
根据企业内燃机车检修管理的业务流程,信息系统应具备以下功能:机车信息管理,建立机车技术档案数据库,如机车型号、出厂日期、主要部件信息等,为检修管理提供基础数据支撑;检修作业管理,包括检修计划制定、派工、验收、质量评价等,实现检修全过程的信息化管理与控制;备品备件管理,对机车备品备件的采购、入库、出库、库存盘点等进行管理,确保检修工作有序进行;统计分析,对检修数据进行统计汇总和分析挖掘,为检修决策优化、检修规程修订等提供数据支持;系统管理,包括用户权限管理、数据备份与恢复等,保障系统安全稳定运行。
二、系统总体设计
(一)系统架构
综合考虑系统性能、开发难度、可扩展性等因素,采用C/S(客户端/服务器)两层架构,其中客户端采用Visual Basic 6.0开发,服务器端采用SQL Server数据库。客户端安装在企业内部网用户的计算机上,为检修管理人员、作业人员等提供人机交互界面,用户通过客户端录入、查询和处理检修相关信息,服务器端数据库部署在高性能服务器上,负责存储和管理检修业务数据,并响应客户端的数据访问请求,服务器还部署了条码打印软件,用于机车部件的标识管理。
(二)功能模块设计
系统采用模块化设计思想,根据业务需求将系统划分为若干功能模块,主要包括机车信息管理、检修计划管理、检修过程管理、配件管理、统计分析、系统管理等,各模块之间相对独立又密切配合,共同支撑内燃机车检修管理业务的运作。
1.机车信息管理
该模块主要功能是建立机车技术档案电子化管理,包括机车类型、出厂日期、技术参数、配置清单、维修记录、小辅修、大中修,大修记录等内容。引入条码技术,给机车及其主要部件赋予唯一的条码编号,实现机车部件信息的快速录入和跟踪管理,当机车进入检修库时,扫描机车条码,迅速调取机车档案信息,减少人工录入环节。
2.检修计划管理
该模块主要功能是制定月度、年度机车检修计划,根据机车技术状态、运用情况、运输任务等因素,利用系统预设的检修周期标准,形成机车检修计划初稿。再结合机车运用部门和检修人员的反馈意见,对计划进行优化调整,形成可执行的正式检修计划,并下达相关部门。
3.检修过程管理
该模块利用RFID技术,对机车检修作业全过程进行信息化管理,机车入库时,通过RFID自动识别机车编号,获取检修任务信息。根据检修方案,系统自动生成作业指导书,并将其下发给相关工位,机车部件返修时,利用RFID进行状态标识和跟踪,防止错装漏装,机车出库前,对检修质量进行评定,结果录入系统,通过业务流程的信息化再造,实现了检修过程的规范化、精细化管理。
4.配件管理
该模块对内燃机车配件进行全寿命周期管理,包括配件编码、采购入库、出库领用、库存盘点、报废等业务,系统预设配件最低库存量,当实际库存低于安全值时,自动预警提示补货。对于关键配件,还可设置使用寿命,超过寿命期限即提示更换,通过信息系统,实现了配件管理的规范化、精细化,降低了库存资金占用。
5.统计分析
该模块通过对积累的海量检修数据进行分类汇总、关联分析,形成各类统计报表和分析图表,包括机车运用情况统计、故障统计、配件消耗统计等,直观展现内燃机车检修的动态。领导查阅统计分析结果,全面掌握内燃机车检修工作动态,为管理决策提供数据支撑,数据分析还可以发现薄弱环节、优化检修方案、修订配件管理规程等,持续改进检修管理。
6.系统管理
系统管理包括用户管理、权限管理、数据备份与恢复等。用户管理是对使用该系统的用户及其权限进行分配和管理。系统预设不同岗位人员的操作权限,如车间主任可以审批检修计划、质检员能录入质量评定结果等,数据备份与恢复是对数据进行异地备份和查阅,防止数据丢失,还可根据需要进行数据恢复,严密的系统管理,为信息系统安全、稳定运行提供保障。
三、关键技术应用
(一)条码技术
系统引入条码技术,实现内燃机车部件信息的自动采集和管理,设备部件条码通常包含设备编号、型号规格、生产日期、使用寿命等信息,对于不同型号的机车,设计不同的条码编码规则。机车部件条码具有唯一性,便于识别和管理,在机车入库时,用条码设备迅速扫描部件条码,即可获取部件信息并录入系统,在检修过程跟踪、配件领用等环节同样应用条码技术,提高信息采集速度和准确性,条码技术的应用,减少了人工录入环节,杜绝了错录漏录[1]。
(二)RFID技术
系统还引入RFID(射频识别)技术,用于机车检修业务流程管理,在机车和关键部件上粘贴RFID电子标签,内含设备编号等信息,RFID阅读器安装在检修库房入口,当机车通过时,自动读取机车编号,获取检修任务信息。对于返修的机车部件,通过RFID识别,准确记录返修时间、原因、是否更换等,防止错装漏装,RFID具有非接触识别、穿透性强、重复使用等优点,特别适用于车间恶劣环境,RFID的应用,提高了检修过程管理的自动化、信息化水平[2]。
四、系统实现
内燃机车检修管理信息系统采用Visual Basic 6.0进行开发,数据库采用SQL Server 2000。主界面左侧为功能模块导航菜单,包括机车信息管理、检修计划管理、检修过程管理、配件管理、统计分析、系统管理六大模块,用户根据需要选择相应模块,完成信息查询录入等操作,主界面右侧为信息显示区,用列表、图表等形式直观展现各类数据。
下面以机车入库检修为例,说明系统的运行流程:机车牵入检修库,通过RFID自动识别机车编号,获取检修任务信息;查看机车技术档案,了解机车使用历史、运行故障、前次检修情况;制定检修作业指导书,明确检修内容、时限、质量要求等,下发相关工位;按作业指导书要求,完成机车部件拆解、清洗、检测、修复或更换等作业;对返修部件实施RFID跟踪管理,记录返修原因、是否更换、完成时间等;按规定进行机车质量检验,并将检验结果录入系统;完成检修后将机车信息、配件使用情况等汇总,形成本次检修报告,存档备查。以上流程贯穿内燃机车检修全过程,通过信息系统各模块的协同,实现检修业务的规范化、精细化管理,改变了传统的粗放式作业模式[3]。
五、系统运行效果
该内燃机车检修管理信息系统已在某企业铁路机务段试运行,取得了良好的应用效果。
(一)提高了检修管理效率
该系统充分利用条码、RFID等自动识别技术,实现了机车部件信息的快速、准确采集,传统的人工录入方式容易出现误录、漏录等错误,效率低下,引入自动识别技术后,极大地减少了人工录入环节,杜绝了错录漏录情况,提高了信息录入效率和准确性。系统可根据预设的检修周期标准,自动生成月度、年度检修计划,并直接下发相关部门,检修作业时,系统自动生成作业指导书,明确作业内容和要求,规范了检修作业流程,减少了人为差错,系统还提供了丰富的统计报表和分析图表,直观反映检修业务的进展情况,如机车运用情况、故障统计、配件消耗统计等,为领导决策提供了数据支撑,信息系统的应用使机车检修管理效率得到大幅提升,为铁路运输安全提供了坚实保障。
(二)强化了过程管控
传统的机车检修管理比较粗放,难以对检修过程实施有效管控,采用信息系统后,机车检修的计划性、规范性大为增强,检修计划的制定更加科学合理,综合考虑机车状态、运用情况、运输任务等因素,利用系统的定额标准功能,制定出周密的检修方案,优化了检修资源配置。系统将检修过程划分为诸多环节,对每个环节都制定了明确的操作规范和技术标准,并进行信息化考核,将责任落实到人,对于关键工序、薄弱环节,系统予以重点关注,及时采取针对性措施,消除质量隐患。检修过程中的作业都有记录,确保可追溯,出现问题时迅速查找原因,防止问题扩大化,正是由于系统强化了过程管控,机车检修质量明显提升,进而带动了机车完好率、可用率等关键指标的提高[4]。
(三)方便了档案管理
机车检修时会形成海量的技术档案,包括机车出厂信息、检修记录、运用情况、故障历史、配件使用等,这些档案是宝贵的经验数据,传统的纸质档案保管十分不便,有了信息系统后,实现了档案的电子化管理,极大地方便了档案的查阅、追溯,用户在系统中输入机车编号,就能迅速调阅该机车的所有档案信息,系统实现了台账、报表的无纸化,减少了人工登记环节,节约了管理成本。系统还对重要数据实施了异地备份,一旦出现灾难性事件,异地备份可第一时间恢复数据,确保档案安全,电子化档案的另一大用途是为后续的大数据分析、故障预测等高级应用奠定数据基础,通过数据挖掘能够揭示设备故障规律、预测故障发生,实现设备的预测性维护,避免事故发生。
(四)优化了配件管理
机车检修需要消耗大量配件,以往配件管理比较混乱,经常出现配件短缺或者库存积压的情况,信息系统上线后,机车配件管理迈入了信息化时代,极大地提升了管理水平,配件编码实现了标准化、规范化,杜绝了过去的随意编码现象。实现了配件信息的集中管理,包括配件的采购、入库、出库、库存盘点等各个环节,库存情况一目了然,当配件库存低于预警值时,系统会自动预警提示采购,通过配件使用情况的统计分析,优化采购策略,降低库存积压,节约资金占用。对于关键配件,还可设置使用寿命,超过寿命期限即提示更换,从而降低了质量隐患,在信息系统的支撑下,配件管理更加精细化,配件利用率显著提高,检修成本得到有效控制。
经过一段时间的试运行,该内燃机车检修管理信息系统运行稳定,效果明显,实现了检修管理的信息化、规范化、精细化,改变了过去粗放管理的局面,系统充分利用先进的信息技术,科学管控检修作业全过程,有效提升了检修效率和质量,电子化管理节约了人力物力,降低了管理成本,更为重要的是,高质量的机车检修为企业铁路运输安全提供了坚实保障。展望未来,随着大数据、人工智能等新技术的发展,内燃机车检修管理信息系统还大有潜力可挖,海量的机车运行数据和检修数据是宝贵的资源,通过大数据分析和机器学习,能够发现设备的故障规律,预测故障发生,指导预防性维护,进一步提升机车可靠性,信息技术将为机车检修插上腾飞的翅膀[5]。
结语
总之,企业内燃机车检修管理信息系统是铁路信息化的重要组成部分,对提高机车检修管理水平、保障行车安全具有重要意义。我们要认清形势,顺应时代发展要求,加快推进铁路机务系统的信息化建设,以信息化带动铁路装备现代化,用现代化提升铁路运输效率,为建设交通强国、实现中国梦增添动力。
参考文献
[1]刘鑫.基于内部价值链的内燃机车燃油作业成本管理[J].经济技术协作信息,2022(29):0117-0119.
[2]尚巍.试论铁路内燃机车常见故障与维修[J].文渊(高中版),2023(6):299-301.
[3]邓谊柏,张洪川,邬旭东,等.基于超级电容的内燃机车辅助启动电源系统研制[J].铁道技术标准(中英文),2023,5(2):27-33.
[4]田媛.内燃机车防寒打温管理系统新技术研究[J].铁道机车与动车,2024(2):45-48.
[5]崔树森.对内燃机车检修制度及延长修理公里的分析[J].文渊(小学版),2022:3706-3707.
作者简介:赵志丹(1989.4-)男,吉林人,大专,助理工程师,研究方向:铁路内燃机车运用与检修。
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