地鐵車輛維護(hù)成本分析與管控顧文娟;王日藝【摘要】隨著海外地鐵維保業(yè)務(wù)的拓展地鐵車輛制造商不斷加強(qiáng)維護(hù)成本的研究和管控.本文簡(jiǎn)單介紹了全球地鐵車輛維保業(yè)務(wù)市場(chǎng)情況及趨勢(shì)，根據(jù)維護(hù)活動(dòng)的性質(zhì)制定維護(hù)成本測(cè)算表格，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,結(jié)合應(yīng)用實(shí)際，對(duì)地鐵車輛維護(hù)成本進(jìn)行分析，識(shí)別影響影響因素，以有效控制維護(hù)成本.【期刊名稱】《價(jià)值工程》【年(卷)，期】2019(038)002【總頁(yè)數(shù)】4頁(yè)(P70-73)【關(guān)鍵詞】地鐵車輛;維護(hù)活動(dòng);維護(hù)成本【作者】顧文娟;王日藝【作者單位】中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司，南京210031;中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公旬南京210031【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】F530.70引言國(guó)家〃一帶一路”倡議，新一輪〃高鐵外交”背景下，地鐵車輛海外業(yè)務(wù)模式由單一的車輛銷售向車輛+維保全壽命周期服務(wù)方式轉(zhuǎn)變。經(jīng)測(cè)算，在地鐵車輛全壽命周期成本中，維護(hù)成本占到了16.39%[1]。隨著海外地鐵維保業(yè)務(wù)的不斷開展，地鐵車輛制造商逐漸重視維保業(yè)務(wù)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，不斷加強(qiáng)維護(hù)成本的研究和管控，有效降低維護(hù)成本的同時(shí)，作為地鐵車輛新造業(yè)務(wù)有力補(bǔ)充，最終實(shí)現(xiàn)為用戶提供全壽命周期服務(wù)模式。1全球地鐵車輛維保概況地鐵車輛業(yè)務(wù)分為新造和維保兩大類，地鐵維保服務(wù)是地鐵車輛制造企業(yè)將車輛完整地交于買方后，在傳統(tǒng)意義上的售后服務(wù)中增加質(zhì)保期或合約期內(nèi)正常的、定期的維修、保養(yǎng)、運(yùn)營(yíng)保障服務(wù)工作［2］，分類如圖1所示。圖1地鐵車輛業(yè)務(wù)分類全球維保服務(wù)業(yè)務(wù)受到地鐵車輛保有量的增加，技術(shù)的更新?lián)Q代，交鑰匙工程（EPC）商務(wù)模式等因素影響而表現(xiàn)出穩(wěn)定增長(zhǎng)。2015年SCI統(tǒng)計(jì)，地鐵新造車輛的全球市場(chǎng)容量大約為67億歐元，預(yù)計(jì)年長(zhǎng)率為5.1%，維保服務(wù)市場(chǎng)大約為47億歐元，預(yù)計(jì)年長(zhǎng)率為3.8%，維保大部分容量來(lái)自于車輛低修程和糾正性維護(hù)（大約60%），即使得車輛變得適合繼續(xù)運(yùn)營(yíng)，大修占31%，翻新占9%。全球地鐵維保市場(chǎng)容量及預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)率如圖2和圖3所示。圖22015年地鐵維保市場(chǎng)容量（百萬(wàn)歐元）圖32015-2020地鐵維保市場(chǎng)預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)率由于市場(chǎng)容量大，波動(dòng)性低，以及長(zhǎng)期的維修傳統(tǒng)，地鐵車輛的維保市場(chǎng)越來(lái)越得到車輛制造商的戰(zhàn)略興趣，在過(guò)去數(shù)年里戰(zhàn)略地位得到極大提升。為應(yīng)對(duì)市場(chǎng)形勢(shì)的變化，車輛制造商積極創(chuàng)新營(yíng)銷模式迎接競(jìng)爭(zhēng)者的挑戰(zhàn)，維保服務(wù)已成為跨國(guó)主要車輛制造商的主要收入板塊，2015年據(jù)統(tǒng)計(jì)維保服務(wù)收入在車輛收入占比如表1所示。表1公司阿爾斯通龐巴迪西門子CAF斯泰德通用占比24.2%20.5%37.3%37.5%3.3%42%中國(guó)企業(yè)在全球地鐵維保市場(chǎng)也表現(xiàn)活躍，中國(guó)中車已2013年在馬來(lái)西亞建立了維?；?，除了車輛制造商，國(guó)內(nèi)的地鐵維保公司也在積極開拓海外市場(chǎng)。2地鐵車輛維護(hù)活動(dòng)類型維護(hù)是指正確使用人力、物料、技術(shù)、檢維修制度和資金等資源，以確保對(duì)設(shè)備或者設(shè)備的某些部分進(jìn)行維護(hù)、調(diào)整、更換或改裝，使其能夠在規(guī)定的性能下運(yùn)行［5］。地鐵車輛維護(hù)通常分為兩種，一種是預(yù)防性維護(hù)，另一種是糾正性維護(hù)［1］。糾正性維護(hù)：故障識(shí)別后，使產(chǎn)品恢復(fù)到能執(zhí)行規(guī)定功能狀態(tài)所實(shí)施的維修，是車輛發(fā)生故障后所進(jìn)行的維護(hù)，屬于事后維護(hù)的范疇。預(yù)防性維護(hù)：為了防止功能降級(jí)，減少失效概率而實(shí)施的定期或根據(jù)預(yù)定判據(jù)進(jìn)行的維護(hù)。預(yù)防性維護(hù)分為計(jì)劃性維修，均衡修及狀態(tài)修三種形式。計(jì)劃性維修。計(jì)劃性維修按車輛制造商提供的車輛使用維護(hù)說(shuō)明書以及檢修手冊(cè)等技術(shù)文件，并根據(jù)實(shí)際運(yùn)用情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整和優(yōu)化。均衡修。均衡修是建立在充分掌握列車運(yùn)用的可靠性程度、零部件故障率與零部件壽命周期的基礎(chǔ)上，適應(yīng)性調(diào)整列車的檢修修程與之適應(yīng)，以最大化發(fā)揮車輛及其零部件的可靠使用周期，同時(shí)在管理上發(fā)揮最大效能，從而縮短列車的維修停時(shí)，提高列車的利用率和運(yùn)行可靠性的一種修程。狀態(tài)修。狀態(tài)修是指根據(jù)先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，判斷設(shè)備的異常，預(yù)知設(shè)備的故障，在故障發(fā)生前進(jìn)行檢修的方式，即根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來(lái)安排檢修計(jì)劃，實(shí)施設(shè)備檢修，目前被行業(yè)內(nèi)公認(rèn)為先進(jìn)的維修技術(shù)。3地鐵車輛維護(hù)成本測(cè)算地鐵車輛維護(hù)成本主要因素包括人工，備品備件，消耗料，工具工裝等，一般以一列車為對(duì)象進(jìn)行測(cè)算分析。由于工具工裝為一次性購(gòu)置成本，后續(xù)通過(guò)折舊平攤至每年維護(hù)成本中，因此本文中尚不考慮，僅考慮了維護(hù)人工和材料成本（包括備品備件和消耗料）。3.1維護(hù)成本測(cè)算表預(yù)防性維護(hù)成本測(cè)算。預(yù)防性維護(hù)費(fèi)用包括預(yù)防性維護(hù)人工成本總費(fèi)用和預(yù)防性維護(hù)材料成本總費(fèi)用，成本測(cè)算表格如表2。糾正性維護(hù)成本測(cè)算。糾正性維護(hù)是車輛的某子系統(tǒng)發(fā)生故障后所進(jìn)行的維護(hù)，屬于事后維護(hù)的范疇，包括糾正性維護(hù)人工成本費(fèi)用和維護(hù)材料成本費(fèi)用，成本測(cè)算表格如表3。注：維護(hù)工時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)源：——相似產(chǎn)品的歷史數(shù)據(jù)；——產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造數(shù)據(jù)；——產(chǎn)品演示驗(yàn)證和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。維護(hù)工時(shí)統(tǒng)計(jì)：從維修工作正式開始直至完成（功能恢復(fù)）的時(shí)間區(qū)間。在此區(qū)間內(nèi)的維修部件運(yùn)輸時(shí)間、人員替代/補(bǔ)充或移動(dòng)時(shí)間、車輛移動(dòng)時(shí)間，后勤管理導(dǎo)致的物料及人員的損失時(shí)間和等待時(shí)間都將不會(huì)計(jì)入。3.2維護(hù)成本預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型維護(hù)總成本C總其中，CPM為預(yù)防性維護(hù)總成本，CCM為糾正性維護(hù)總成本。預(yù)防性維護(hù)成本分析CPM列車預(yù)防性維護(hù)成本包括列車預(yù)防性維護(hù)人工成本總成本（PR）和列車預(yù)防性維護(hù)材料成本總成本（PM）：列車預(yù)防性維護(hù)人工成本總成本為：式中各符號(hào)含義如下:PR——列車預(yù)防性維護(hù)人工總成本Si―子系統(tǒng)/設(shè)備預(yù)防性維護(hù)人工成本n——列車子系統(tǒng)/設(shè)備的配置數(shù)量表2預(yù)防性維護(hù)成本分析預(yù)防性維護(hù)維護(hù)周期預(yù)防維護(hù)一次成本維護(hù)次數(shù)維護(hù)總成本備注設(shè)備/部件名稱維護(hù)活動(dòng)年公里數(shù)工時(shí)成本材料成本數(shù)量每次維護(hù)工時(shí)(小時(shí))維護(hù)人員數(shù)量合計(jì)表3糾正性維護(hù)成本分析糾正性維護(hù)數(shù)量單元部件故障率每次維護(hù)工時(shí)(小時(shí))維護(hù)人員數(shù)量糾正維護(hù)一次費(fèi)用維護(hù)總成本備注設(shè)備/部件名稱維護(hù)活動(dòng)入i(/h)Aj(/km)人工成本材料成本合計(jì)上式中各符號(hào)含義如下：k一子系統(tǒng)/設(shè)備中的部件數(shù)量；N——規(guī)定時(shí)間內(nèi)預(yù)防性維護(hù)次數(shù)；T——每次預(yù)防性維護(hù)維護(hù)工時(shí)；M——維護(hù)人員數(shù)量；W——人工成本基數(shù)。列車預(yù)防性維護(hù)材料成本總成本為：上式中各符號(hào)含義如下：PM——列車預(yù)防性維護(hù)材料總成本；―子系統(tǒng)/設(shè)備預(yù)防性維護(hù)材料成本；n——列車子系統(tǒng)/設(shè)備的配置數(shù)量。上式中各符號(hào)含義如下：N——預(yù)防性維護(hù)總次數(shù)；P——每次維護(hù)的物料成本。糾正性維護(hù)成本分析CCM列車糾正性維護(hù)總成本CCM=糾正性維護(hù)人工總成本+糾正性維護(hù)材料總成本CCM=CR+CM糾正性維護(hù)人工成本與材料成本計(jì)算公式與預(yù)防性維護(hù)成本分析大同小異，不同之處在于規(guī)定時(shí)間內(nèi)維護(hù)次數(shù)的計(jì)算方法：N=T*入i*k或N=S*入J*k上式中各符號(hào)含義如下：N——糾正性維護(hù)總次數(shù)；T——規(guī)定時(shí)間內(nèi)總運(yùn)行時(shí)間；S——規(guī)定時(shí)間內(nèi)總運(yùn)營(yíng)里程；K一子系統(tǒng)/設(shè)備中的部件數(shù)量；入i和入j——部件的故障率，每小時(shí)或每公里部件發(fā)生故障的次數(shù)。3.3預(yù)防性維護(hù)周期地鐵車輛預(yù)防性維護(hù)周期是開展預(yù)防性維護(hù)成本分析的基礎(chǔ)，以走形里程或運(yùn)營(yíng)時(shí)間為依據(jù)，先到為準(zhǔn)，即當(dāng)運(yùn)營(yíng)時(shí)間間隔內(nèi)的里程數(shù)小于走形里程數(shù)時(shí)，按時(shí)間周期執(zhí)行，不同的地鐵車輛和地鐵運(yùn)營(yíng)商，檢修周期也會(huì)有所不同。表4為地鐵預(yù)防性維護(hù)周期示例。表4修程檢修周期運(yùn)營(yíng)時(shí)間走形里程/萬(wàn)公里日常檢查（功能檢查）一級(jí)修二級(jí)修三級(jí)修（年檢）四級(jí)修（架修）五級(jí)修（廠修）1天2周3月1年6年12年-----0.641060120—般預(yù)防性維護(hù)周期以車輛交付時(shí)的初步維護(hù)周期為基礎(chǔ)，根據(jù)車輛設(shè)備在實(shí)際環(huán)境下的運(yùn)用表現(xiàn)及狀態(tài)而不斷優(yōu)化。3.4地鐵車輛維護(hù)成本分析某地鐵項(xiàng)目用戶在購(gòu)置新造車輛的同時(shí)，提出了12年維保服務(wù)的要求，第6年為架修期，第12年為大修期，包括了預(yù)防性維護(hù)和糾正性維護(hù)，供貨范圍包括如下。表5系統(tǒng)功能序號(hào)主要設(shè)備或子系統(tǒng)功能名稱12345制動(dòng)乘客信息系統(tǒng)（PIS）列車控制和診斷系統(tǒng)（TCMS）空調(diào)及照明車門機(jī)械制動(dòng)及供風(fēng)功能音頻、視頻、安防監(jiān)控功能車輛控制功能乘客舒適性功能車門及車門控制表6輔助功能序號(hào)主要設(shè)備或子系統(tǒng)功能名稱1受電弓、蓄電池輔助供電表7結(jié)構(gòu)功能序號(hào)主要設(shè)備或子系統(tǒng)功能名稱123轉(zhuǎn)向架及齒輪箱貫通道及車鉤其他車體支撐及走行功能車輛連接（車鉤及貫通道）車體結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)備（內(nèi)裝）等根據(jù)合同要求及供貨范圍，應(yīng)用§3.1中成本測(cè)算表和§3.2數(shù)學(xué)模型對(duì)維護(hù)成本進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。圖5各等級(jí)維護(hù)成本占比圖6子系統(tǒng)或大部件維護(hù)成本占比圖5對(duì)車輛投入運(yùn)營(yíng)后的12年每年產(chǎn)生的維護(hù)成本進(jìn)行了分析，第6年為架修期，第12年為大修期，架修維護(hù)成本占到總維護(hù)成本1/4，而大修成本最高，占總維護(hù)成本1/2以上。圖6地鐵車輛投入運(yùn)營(yíng)的12年維護(hù)期間，主要設(shè)備和子系統(tǒng)的維護(hù)成本進(jìn)行了分析，車輛主要部件和設(shè)備中空調(diào)、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向架為維護(hù)成本占比較高的子系統(tǒng)。如果是海外地鐵車輛維保業(yè)務(wù)，維護(hù)性成本分析時(shí)除了材料、人工等費(fèi)用，還應(yīng)考慮匯率波動(dòng)，各種稅費(fèi)成本，比如貨品服務(wù)稅，關(guān)稅等。各個(gè)國(guó)家針對(duì)不同商品的稅率和稅制也不盡相同，印度貨品服務(wù)稅率0%、5%、12%、18%和28%不等，新加坡貨品服務(wù)稅為7%。根據(jù)上述分析，可以發(fā)現(xiàn)能夠有效控制維護(hù)成本措施如下：選擇合適的修程修制，降低維護(hù)材料成本。地鐵車輛投入運(yùn)營(yíng)后，特別是初始運(yùn)營(yíng)階段，應(yīng)重視地鐵車輛維修性數(shù)據(jù)的收集和分析，通過(guò)積累車輛實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，并結(jié)合維修經(jīng)驗(yàn)，不斷優(yōu)化修程修制，將維護(hù)工作控制在規(guī)定修程內(nèi)，提高設(shè)備利用率，有效減少欠修和過(guò)修，降低車輛全壽命維護(hù)材料成本。實(shí)現(xiàn)維護(hù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，降低維護(hù)作業(yè)時(shí)間。車輛在設(shè)計(jì)時(shí)，將維修性要求與車輛結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)相結(jié)合，采用模塊化設(shè)計(jì)，提高標(biāo)準(zhǔn)性和互換化，可接近性等有效地維修技術(shù)，明確車輛最小可更換單元和維修任務(wù)對(duì)象，增加車輛狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段，同時(shí)，加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提升維護(hù)技能，實(shí)現(xiàn)維修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，降低維護(hù)工時(shí)。4總結(jié)在地鐵車輛設(shè)計(jì)初始階段應(yīng)開始維護(hù)性成本分析工作，并在設(shè)計(jì)制造階段隨著數(shù)據(jù)的充實(shí)完善而更新，通過(guò)預(yù)測(cè)維護(hù)成本支出，評(píng)價(jià)及鑒別潛在問(wèn)題及影響因素，以分析成本對(duì)規(guī)定的車輛維修性，完好性及任務(wù)成功性的影響，減少維修人力及其他維修保障資源要求，降低全壽命周期費(fèi)用，并為地鐵車輛全壽命管理和維修性持續(xù)改進(jìn)提供必要的信息。參考文獻(xiàn)：【相關(guān)文獻(xiàn)】蔣鈞杰，談飛.城市軌道交通