轨道交通电气系统产品技术状态管理的探索与实践

轨道交通电气系统产品技术状态管理的探索与实践

程堡垒

哈尔滨地铁集团有限公司，黑龙江 哈尔滨 150000

摘要：技术状态管理20 世纪50 年代起源于美国，是随着复杂武器装备发展而形成的一种系统工程管理方法，在欧美等发达国家的大型工程管理中已得到了广泛应用，形成了一套成熟的理论和方法。

关键词：轨道交通电气系统产品技术状态管理

前言：技术状态管理工作涉及到产品的全寿命周期各阶段。组织在产品研制过程中不仅要关注产品的技术指标是否满足合同或用户需求书的要求，还必须高度重视全过程的技术状态管理，否则会造成产品质量难以得到保证。

一、轨道交通情况简介

轨道交通能耗主要是电能，还有部分是水、柴油、天然气，折算为标准煤后，各种能耗计入总量并算其占比。柴油以线路巡检车使用为主，量很少，在轨道交通总能耗中可忽略不计；生产生活用水与食堂使用天然气两项一起约占总能耗的１％；剩余９９％左右都是电能。根据使用类别，电能又可分为列车牵引用电与动力照明等低压设备用电，其中列车牵引用电约占５０％～６０％。动力照明等低压设备主要有通风空调设备、给排水设备、照明设备、电扶梯屏蔽门等车站设备、通信监控弱电设备、车辆段工艺维修设备等，其中通风空调设备用电量约占低压设备用电量的４０％，车站设备约占２０％，其余各专业均约占５％～１０％。轨道交通地下车站居多，因此通风空调设备与电扶梯设备较多造成其能耗比重较大。

二、轨道交通电气系统产品技术状态管理的探索

1. 技术状态管理计划。技术状态管理首要的工作是进行技术状态管理策划。技术状态管理策划的输出是技术状态管理计划。针对于一个产品来说，技术状态管理计划必须做到：形成文件并得到批准、受控；说明所引用的相关文件，确定技术状态管理程序；规定在产品的整个寿命周期内开展技术状态管理，如标识、控制、记实、审核，以及分包商管理等各项活动中各部门的职责和权限，以及形成的记录和报告等。技术状态标识的第一步是确定产品结构和技术状态项目。产品结构和技术状态项目相互作用，必须兼顾考虑。组织在确定产品结构的描述时必须根据技术状态项目及其相互关系进行考虑；而组织还必须根据所制定的选择准则确定技术状态项目，应当把那些功能特性和物理特性能够单独管理的项目作为技术状态项目，以实现该技术状态项目的全部最终使用性能。技术状态识别的第二步是确定产品的技术状态信息，组织应当确定唯一的编号方式，以确保对每个技术状态项目的适当控制。技术状态识别的第三步是确定产品的技术状态基线。技术状态基线由描述产品定义并经批准的产品技术状态信息（经过批准可以实施的技术文件）组成。在产品全寿命周期中，一旦需要就应当建立技术状态基线，为以后的活动确定一个基准。至少设置“设计基线”、“制造基线”和“维修基线”三条基线。因为设计基线意味着产品设计的冻结，制造基线意味着产品的制造完成，维修基线意味着产品经过一定时期的运用后必须进行的维修项目完成。这三条基线，是产品全寿命周期内的最基本基线。

2.项目进行识别，一般采用以下原则进行填写。1）产品分解结构的填写：对于轨道交通电气系统来说，可以按照检修最少可更换单元的原则，采用三级形式，这样可以最大程度地减少表格内容，又可以兼顾到产品制造、运用和检修。2）设计基线、制造基线和维修基线的填写：要写明设计、制造和维修完成时达到的技术状态，如技术文件和有关记录等，主要强调的是要层次分明，便于评估、审核和使用。技术状态都有可能被更改，更改的过程必须形成文件，应该包括：对更改的表述、更改的理由和记录；更改的类别，更改结果的评价，更改如何进行实施和验证，等等。更改的评价必须明确阐明更改的技术优势，识别更改的风险，分析对合同、进度和成本的潜在影响。更改必须进行验证，验证的记录必须保存，以便于追溯。

3.技术状态记实。技术状态记实就是形成与产品和产品技术状态信息相关的记录、报告。组织应当在产品全寿命周期中开展技术状态记实，以便支持技术状态管理过程。技术状态记实形成的材料有两种：记录和报告。一般来说，记录是实时进行的，而报告是活动完成总结形成的。对于记录，为便于查阅和追溯，以及对变更中的技术状态的有效管理，技术状态记实的记录应该包括以下内容：产品的技术状态信息，如技术文件的名称，编号，版本，更改历史；产品的技术状态，如零件号、制造序列号；新产品的技术状态信息发布的状况，即文件、图样的发放记录，变更的处理，等等。对于报告，组织应该针对产品类型，编制规范的报告种类、格式、内容。通常报告应该包括：一定的技术状态基线下的产品技术状态信息清单；技术状态当前的更改以及更改历史情况；更改和让步情况；涉及到零部件的产品交付和维护状况、序列号和产品的修改状况等。

三、轨道交通电气系统产品技术状态管理实践

1.技术状态管理计划没有与其他管理计划同步策划，或缺失，或指导性不强。像所有标准要求的关键过程一样，技术状态管理在项目启动之时就必须制定工作计划。技术状态管理应与质量管理、可靠性、维修性、标准化及定型（鉴定）等工作结合，技术状态管理应能控制其性能、费用和进度，实现预期的研制要求并提供研制、使用所需的图样和技术文件。对于技术状态管理计划的制定，G技术状态管理的部门、职责和权限没有明确定义。应贯彻全组织、全寿命周期管理的原则，贯穿于产品研制、批量生产、使用全过程。从方案阶段开始，将技术状态管理计划和实施细则，明确到部门，明确到岗位，并随着工作深化而深入明确。

2.技术状态的变更没有得到全面受控。变更不仅仅是以前所指的已经定型、鉴定的产品图样、技术文件、试验规范等的更改，而是包括功能技术状态文件、分配技术状态文件、产品技术状态文件在内的三种技术状态文件的更改。研制阶段凡是要更改的技术状态只要涉及三种基线更改，都应列为技术状态文件更改的范畴。一般不允许更改技术状态文件，以保证技术状态文件的相对稳定性。轨道交通电气系统产品是典型的电力电子产品，其相关组成的零部件涉及的领域宽、范围广，为确保完成产品分解结构，首先要进行RAMS 设计，再按照可用性、可维护性的原则进行功能、物理的产品分解结构，既要考虑到全寿命周期成本，又要考虑到随着技术的进步其可替代性、可升级性等等。

3.没有分级识别配置项，导致关键配置项缺失。轨道交通电气系统中的零部件种类繁杂，其不同的零部件在工作中所起的作用差异甚大，对整机的运行质量和安全性影响也差异甚大，因此不能仅站在零部件的本身质量来进行配置项识别，而应该基于故障树或失效模式和影响分析（FMEA）的角度进行配置项识别，防止关键配置项被缺失或误配置。没有按照全寿命周期阶段进行整体策划和应用。就我国目前的轨道交通装备而言，几乎没有按照产品全寿命周期进行技术状态管理的策划。系统供应商往往仅关注于产品出厂前，最多到质保期结束时的技术状态管理；整机的运用部门则是根据企业惯性思维开展运用阶段的技术状态管理；而到了检修阶段，产品的技术状态又会由检修企业进行技术状态管理。客观上造成技术状态信息传递不及时或者失真，为整机的安全运用埋下了隐患。

由于轨道交通装备及系统的产业链长，涉及到的企业多，每个企业有各自的可追溯性标识规范和管理办法，每个企业的技术状态管理水平高低差异较大。如果能有一套基于整车的规范可追溯标识制定原则的管理办法，甚至国家标准等，相关的产业链企业都在此框架下实施，则可追溯标识就会成为一个通用的产业术语，不容易导致误用。

参考文献：

［１］ＧＢ　５０１５７—２０１9地铁设计规程［Ｓ］

［２］ＧＢ　５０１８９—２０19公共建筑节能设计标准［Ｓ］

［３］ＧＢ　１７１６７—２０19用能单位能源计量器具配备和管理通则