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RAMS工程简介

2018年05月17日 交通照明技术&资讯 暂无评论 阅读 693 views 次

作者: 谭育二

摘要:列车是否安全、可靠和好维修,直接关系到列车的运营服务质量和运营维修成本。
来源:中国论文网
关键词:RAMS管理 数据收集
引言:轨道交通服务质量主要表现在行车安全可靠、准点到达和运营成本不断减低,这对列车的安全性、可靠性等综合特性提出了非常高的要求。列车是否安全、可靠和好维修,直接关系到列车的运营服务质量和运营维修成本。当前,随着国际铁路行业标准IRIS体系推广以及用户对车辆RAMS(可靠性、可用性、可维修性和安全性)要求的不断提升,南北车集团与合资企业的各车辆主机厂纷纷推行RAMS工程技术。南车株洲电机在推行IRIS体系的同时,积极开展RAMS工作,针对动车和城轨地铁多个项目,开展了RAMS工作,做为质量管理工作的负责人,在实践工作中积累了一定的RAMS工作经验,借此机会与同行专家共勉。

1.轨道交通RAMS管理的现状分析
RAMS 是可靠性(Reliability)、可用性(Availability)、可维修性(Maintainability) 和安全性(Safety) 的统称,是轨道交通产品的四个重要特性,欧洲在1999年颁布了EN50126标准,法国、英国、德国等发达国家和地区均在轨道交通装备方面成功地实施了RAMS/LCC工程,不仅建立了RAMS系列标准,使RAMS工程实现了系统化的发展运用,还在很大程度上推广了RAMS工程应用,使轨道交通产品的可靠性、维修性和安全性等指标得到了显著的提高。
南北车集团的主机厂自2006年开始陆续导入IRIS管理体系,积极按照EN50126的要求开展RAMS工作,特别是整车厂如青岛四方、株洲电力机车、南京浦镇、长春客车和唐山客车,投入大量资源开展RAMS工作,引入FRACAS系统来管理故障信息,导入RAMS分析软件,对供应商提出具体的RAMS要求,但相对发达国家的RAMS水平,尚存在较大差距,具体如下:

2.建立RAMS管理团队
成立的RAMS管理团队原则上应包括RAMS总监、RAMS经理、RAMS助理、RAMS工程师等职位,如果要成立RAMS项目团队,还应包括RAMS项目经理、设计工程师、维护工程师、运营方面的代表、安全技术专家、设备工程师、电气和/或机械工程师等相关人员,建议采用矩阵式管理方式,但至少RAMS项目经理和助理应由专人负责,如企业资源允许,可安排专人参与RAMS项目。

3.RAMS管理体系建立的步骤

4.RAMS管理体系的文件要求
企业要建立RAMS管理体系,首先应该将管理体系文件化,编制管理体系要求的各层级文件,一般来说体系文件分为四级:一级文件是管理手册,主要描述体系的方针目标、各项准则和框架要求;二级文件是程序文件,描述开展RAMS工作的具体步骤和流程控制要求;三级文件是作业指导书,描述RAMS工作中涉及到的方法论和运用某一工具的操作方法;四级文件是实施文档,一般来说都是结合某一项目的具体要求形成的项目过程文档和交付文档
4.1.RAMS管理体系文件清单
4.2.RAMS项目实施的交付文档清单
4.3 RAMS体系文件编写策略
RAMS管理体系和ISO等其它管理体系不同的是,大多数企业RAMS的工作为零,如果一开始就着手建立体系文件是一头雾水;所以大部分企业应该是先选择典型项目实施RAMS工作,通过2-3个典型项目累计的经验,总结出一套较好的文档模板推广到其它项目,并根据实践经验,建立RAMS管理的归口部门,配置RAMS管理资源,分派职责权限,编写RAMS管理手册。然后建立RAMS管理过程, 编写RAMS管理程序,这和ISO等通用管理体系文件的编写刚好是反过来的。

5.影响RAMS管理体系建立的关键因素
5.1. RAMS数据收集
RAMS数据收集是RAMS工作的基础,故障报告及纠正措施系统(FRACAS)为产品的预计提供依据,让产品故障信息在公司内的设计、工艺部门充分流通迭代运用,不断改进、提高产品的RAMS指标。故障信息包括:每个故障发生的时间、公里数、对列车服务的影响、维护员工到达现场的反应时间、修复时间、关联故障、故障起因、整改措施等。
5.2.RAMS的建模、预计和分配
RAMS的建模包括数学模型和产品可靠性框图的确定,对电子产品来说,其故障分布符合指数分布,故障率通常假设为常数;对机械产品来说,其失效的过程比较复杂,一般符合威布尔分布或运用马尔科夫软件建模;可靠性框图简称为RBD,是在产品结构框图的基础上抽象出来的产品功能的模型。
可靠性分配是按照规定的可靠性准则,将可靠性指标(轨道交通常用指标为MDBF)分配到RBD的每一个功能模块上的过程,分配常用的方法为专家评分法,通常根据技术水平、复杂程度、环境条件和工作时间,由专家组打分后按评估的权重分配的过程;可靠性预计是针对RBD每一个功能模块的可靠性进行分析和计算,得出可靠评估值,可靠性预计常用的方法为应力分析法,根据系统任务和环境条件,通过供应商提供数据或查阅第三方的数据(如:美军标299C)计算出评估值;一般来说一次分配和预计是不能达到要求的,预计和分配需要一个反复迭代的过程,最后仍达不到要求时必须改进设计来达成目标。
5.3. RAMS工具的运用
FMECA和FTA是RAMS技术最常用的两个失效分析工具,FMEA是汽车行业进行的失效模式与后果分析,FMECA是在FMEA的基础上进行的安全危害度分析,一般分为功能FMECA和硬件FMECA,分别适用于系统失效分析和零部件失效分析,是典型的归纳方法;FTA为故障树分析,一般针对典型的失效事件,找出导致它发生的中间事件直到根源的基本事件,是典型的演绎方法。
5.4.对供应商的RAMS要求   每个公司都有专门的供方管理机构,也有专用的《供方管理程序》,需要在供方选择、评估、确定的流程中增加RAMS要求。
5.5.可靠性试验
实际工程中,部分产品会出现在型式试验和寿命试验中表现良好、但在实际运营中故障率较高的情况。因此,建议对关键电子设备进行必要的高加速寿命试验(HALT)。HALT是一种发现缺陷的手段,它通过设置逐级递增的加严的环境应力,来加速暴露试验样品的缺陷和薄弱点,并从设计、工艺和用料等诸方面进行分析和改进,从而达到提升可靠性的目的。其最大的特点是设置高于样品设计运行极限的环境应力,从而使暴露故障的时间大大短于正常可靠性应力条件下所需的时间
5.6.RAMS验证
RAM验证期一般从上线运营开始计算,为期2年。此阶段列车故障信息收集相对容易和全面,可靠性增长形象直观,容易接受,效果明显。RAM验证期前半年为车辆早期故障期,半年后车辆故障率趋于稳定,进入车辆故障率的稳定期。上线运营后,每月月末应计算车辆可靠性指标,将车辆运营的实际故障率与车辆合同值进行比较,待车辆运营实际故障率持续低于合同要求值连续12个月,车辆可靠性通过考核。同时,通过故障曲线可以评估本型号车辆的可靠性水平。

6.RAMS内审
内审是在公司内部推行RAMS工作的一项重要手段。适时进行RAMS审核,可发现问题,实施跟踪,纠正不合格项,并验证纠正措施的实施。审核内容分为例行审核、动态审核和追加审核。为方便推进RAMS工作和不增加额外的工作量,此项工作建议与质量内审结合进行。

7.结束语
近几年,RAMS工程已逐渐在我国铁路行业内推广。随着国际铁路行业标准(IRIS)体系的建立,RAMS及LCC(生命期成本)已成为铁路行业的必要指标,也是国内产品走向国际市场的必备条件,本文是笔者对RAMS工作的一些认识和实践经验,欢迎广大读者批评指正,共同交流探讨,以提高“中国制造”的安全性、可靠性水平,使中国铁路真正成为国家的一张名片。
参考文献:
[1]EN 50126(IEC 62278):铁路应用-可信性、可靠性、安全性、可用性、可维护性和安全(RAMS)的规范和证明。2000年3月发布
[2] EN 50128(IEC 62279):铁路应用-通信、信号和处理系统-铁路控制和防护系统软件。2001年3月发布。

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