轨道交通装备制造业 RAMS管理的应用

轨道交通装备制造业 RAMS管理的应用

韩钦钦

郑州中车四方轨道车辆有限公司 河南省郑州市 450100

摘要：基于中车四方股份公司的管理经验，介绍了目前郑州市轨道交通生产过程中RAMS管理的计算方法，对轨道交通装备制造业RAMS管理进行分析，并对未来检修过程中的应用提出设想。

关键词: RAMS 规范; 城市轨道交通

1 RAMS管理的内容

RAMS是可靠性（Reliability）、 可用性（Availability）、 维修性（Maintainability）和安全性（Safety）的缩写，是由其英文第一个字母组成的。RAMS 是项目长期工作的特征，它是在项目的寿命周期内，通过对项目概念、方法工具和技术的应用而获得的一种技术。

轨道车辆RAMS技术是产品长期工作中所体现出来的特性。它由子系统、组件和部件组成的轨道交通产品，其RAMS可以用可用性和安全性来定性和定量表达。因此，轨道产品RAMS技术主要取决于可用性和安全性，取决于他们之间技术要求的处理。安全性和可用性之间的内在联系表明，如果对安全性和可用性之间，在技术要求上的矛盾处理不当，则无法获得一个可靠、安全的轨道产品系统。轨道产品运用中的安全性和可用性目标，只能通过满足产品的可靠性和维修性技术要求，控制当前和长期的运用、维修工作和环境来达到。

2 RAMS管理的指标

2.1可靠性：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力（概率），轨道车辆可靠性指标示例见表 1。

表 1 可靠性指标示例

2.2 维修性定义：故障部件或者系统在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，恢复或者修复到指定状态的概率，表示故障部在一特定时间内被修复的概率。维修分为修复性维修（处理故障的维修，目的是修复故障，恢复系统完成规定功能的能力，通常为非计划的，长称之为修理或者修复）和预防性维修（预防故障的维修，一般是计划性的，常称之为维护或保养）。维修性的定量衡量参数是平均维修时间MTTM（Mean Time To Maintaince），是时间参数。维修性指标示例见表2。

表2 可靠性指标示例

2.3 可用性定义：部件或系统在规定的时间点，在规定的条件下完成规定功能的概率。可以解释为：部件或系统在规定时间段内能工作时间的百分比。可用性的定量衡量参数：可用时间占总时间的比值来描述：

可用性＝可用时间/（可用时间＋不可用时间）

2.4 安全性是指产品不发生系统危险事件（Hazard Event，也称为事故）的能力。铁路产品的危险包括：违反政府法规、人员伤亡、重大财产损失、环境破坏等，涉及到在各种环境条件和工作条件下，在运营、维护和维修过程中发生的所有危险；故障是危险的主要来源，危险性故障是全部故障的子集。风险是危险的评价参数，包含危害度分析、FMECA、FMEA、FRACAS、LCC等。

3 RAMS管理推行现状

3.1 RAMS管理工作程序

如何贯穿产品的设计过程是 RAMS 工作开展的核心，首先从客户的需求出发，明确可靠性指标要求，通过可靠性预计与分配，明确车辆系统、子系统、部件、子部件的可靠性指标。然后进行系统与子部件初步设计，形成初步方案，接着进行RAMS分析，找出设计方案的缺点和考虑不周的地方，再对方案进行完善，直到设计方案通过评审。方案定稿后是依据设计方案进行首件试制，完成的首件产品需要经过一系列试验，对性能进行测试，确定产品典型的故障模式后再次反馈到设计处，再对设计方案进行优化，直到设计方案达到RAMS 指标要求，且首件产品顺利通过可靠性试验。最后再进行批量生产，收集现场实际应用数据，再跟踪验证 RAMS 设计目标是否达成。

3.2RAMS 的应用领域

郑州市轨道交通车辆制造中的应用大部分集中在单个设备或子系统的可靠性分析上：牵引系统、受电弓、列车控制系统、电力系统、供电系统、弓网监测系统、PIS系统、车门系统等。目前主要应用在供应商设备生产及质量控制上，通过各子系统的RAMS分析平衡计算整个车辆系统的RAMS指标并持续优化。

3.3 RAMS 的闭环管理

RAMS 闭环管理是指在车辆的全生命周期，通过QMS系统对车辆生产制造过程中的故障信息、试验过程故障信息进行收集，而用户运营现场的故障信息收集至FRACAS 系统，通过对故障的分析处理将故障原因、纠正措施形成信息库，建立知识工程，汇总提炼后反馈产品设计人员，设计人员优化设计方案，通过不断地PDCA循环，从而实现产品研制过程中可靠性持续增长。

4 轨道车辆检修RAMS管理展望

轨道车辆生产制造作业是个复杂系统。基于各个设备或子系统的可靠性和维修性，以及它们之间的相互关系，利用RAMS概念进行系统分析。首先将整个大系统进行分割，在假设每个子系统外围条件（设计、安装、其他专业接口等）100%满足的前提下，分析各个子系统。其次对各个子系统进行风险分析。根据设备或者子系统的可靠性、维修性以及风险分析，制定设计策略，根据设计策略完成系统运行可用性计算。利用信息化技术，可以有效提升RAMS数据收集、分析和改进的效能。

5结语

当公司RAMS数据准确度较高时，在投标阶段，可以优化投标报价，提升市场竞争力；改进产品设计：系统优选、构建高成熟度的模块、减少设计工作量；在零部件选择时进行零部件优选；还可以优化产品修程修制，大大的提高公司的整体竞争力。