煤炭行业社会责任蓝皮书（2023）：国能铁路装备（案例三）

煤炭是我国能源安全的“压舱石”,统筹其发展和安全,充分发挥煤炭兜底保障作用对我国经济社会发展尤为重要。不仅要保供量,更要保运量,作为国家战略性、先导性、关键性的重大基础设施,保证煤炭运输高效畅通的铁路是一张“民生网”,是一盘“运输棋”,唯有统筹兼顾,才能“行稳致远”。

国能铁路装备有限责任公司(简称“国能铁路装备”)是国家能源集团所属的子公司,肩负着保障国家能源安全和煤炭运输稳定的重大任务。多年以来,“计划修”模式对保证铁路货车的检修质量以及行车安全发挥了重要作用,但同时也逐渐暴露出检修成本高、针对性较差等弊端,随着铁路货车车辆技术装备不断升级,此种检修模式已远不适应铁路高质量发展以及综合交通运输体系建设的要求。在此背景下,国能铁路装备积极落实国家交通强国战略和创新发展战略,践行使命、落实责任,在铁路行业内首次系统性开展重载铁路货车“状态修”研究,推进重载铁路货车智能运维体系改革,运用新一代数字技术推进传统业务模式的数字化改造,以实际行动推进产业数字化进程的新阶段。

重载铁路货车智能运维体系改革是一项系统性、复杂性、艰巨性的改革工程,为此,国能铁路装备以《创建行业引领世界一流企业行动方案》为引领,建立“科技创新委员会-技术委员会-科技发展部-研发中心”全链化科研体系,依托新组建成立的先进铁路装备研发中心、轨道交通科技发展公司,充分发挥企业创新主体地位,联合国内铁路行业专家与优势团队,以产学研用协同创新为主要模式,扎实技术基础,全力推进重载铁路货车智能运维体系改革;确定了精准化的研究内容与方向,根据智能运维体系改革的特点,构建了全方位、多层级的铁路货车智能运维改革体系,为实现现代运输产业链结构优化和产业升级贡献力量。

（一）源头入手、打破传统,精研“小零件”

“状态修”是基于铁路货车健康状态,智能决策修程并采取针对性修理的一种检修模式,是重载铁路智能运维体系改革的核心。聚焦检修最小单元,“状态修”首先创新建立铁路货车零部件寿命及管理体系,为状态检修决策系统提供车辆配件的可靠性和寿命预测的指标体系和判定依据。

（二）数字赋能、状态追踪,掌握“大数据”

如何判断、保持铁路货车健康状态?国能铁路装备锐意钻研,以确保铁路货车运行安全为前提,研制数十项车辆技术状态监测装备,全面掌握既有设备情况;参考车辆配件剩余寿命指标、零部件失效规律指标、车辆技术状态检测系统数据指标,建立车列健康诊断模型,智能判断车辆应采取的合理修程,为车辆检修业务提供安全、经济、高效的维修决策。

重载铁路货车智能运维系列监测设备

筑城者先厚其基而后求其高。基于状态检测及判断模型,国能铁路装备研发货车状态监测维修系统(HCCBM),通过大数据分析,对所有编组列车和车辆进行里程跟踪、状态监测和健康诊断,逐步推动生产业务、数据、技术等方面的架构统筹、流程优化、标准完善、协同创新,构建新型数字化生产体系,真正突破了以时间或里程为指标确定修程的检修方式,实现以列车健康状态综合评价结果为主要依据指导车辆的检修和运用。

货车状态监测维修系统 (HCCBM) 部分功能展示

（三）系统管控、优化生产,统筹“全布局”

“状态修”模式下的管理模式呈现高度集中化,即生产计划集中管理、维修策略及标准统一制定、车辆集中调度等,国能铁路装备运用现代化方法建立与实际情况相匹配的、适应“状态修”模式的生产管理体系框架,对实际生产中涉及的各个环节、模块进行梳理,同时编写完成针对生产管理涉及的企业配套管理制度,实现国能铁路装备生产机制的改革,为重载铁路运输系统生产管理数字化转型提供参考、奠定基础。

（一）革新破局,助力铁路高质量发展

“状态修”建立了基于可靠性与寿命预测的新型零部件寿命管理体系,研制精准、高效的车辆技术状态监测装备体系,研发基于状态识别、综合诊断、智能决策的“状态修”智能信息化系统,打造了铁路货车车辆维修领域基于大数据挖掘算法开展精准施修的全新格局,累计申报专利104项,发表论文72篇,正在出版专著3本,彻底改变了传统的货车运维组织方式,提升了车辆智能化检修水平,是我国重载铁路货车智能运维体系改革的成功探索。

（二）赋能增效,全面提升运输效益

国能铁路装备以“状态修”为核心的智能运维体系改革带来了巨大的经济效益。一是大幅降低成本,铁路货车全生命周期检修成本降低12%以上,累计节约维修成本近2亿元,节约人工成本6000万以上。二是优化作业布局,独具特色的多T监测系统全方位保证了列车运行安全;HCCBM系统利用轨边机器人实现智能巡检、自动检测的铁路列检作业方式变革;列检作业量和临修量大幅下降,列检作业布局得到了进一步优化和调整;Z1修整备线实现了列车故障的精准定位、快速维修和零部件批量更换,大幅提升了列车技术状态。三是提升运输效率,“状态修”列车固定编组率长期保持在98.6%以上,同比提高2%;国家能源集团铁路沿线各列检作业场扣临修车数量由过去的月均200辆以上,大幅降低至月均5辆以下,铁路沿线临修扣车降低97.5%,沿线临修扣车现象基本消除;车辆运输周时压缩0.3天,大幅提升了铁路货运一体化运输效率。

安全效益方面,“计划修”模式并不针对每辆车的具体技术状态加以区分,而是执行统一的检修工艺标准,“状态修”模式则应用系列成套监测技术与装备,实现车辆关键技术参数与状态的全天候、无死角监控,同时避免检修不足的情况,消除车辆安全隐患,确保运输的安全畅通。

产业效益方面,重载铁路货车智能运维“状态修”,推动国能铁路装备与其上下游企业之间构成供应链条,提高对上游零部件供应企业的产品质量要求、对上游技术设备供应企业的产品需求,提升运输服务质量并提高下游货物运输需求企业的经济收益和货运服务需求,推动供应链各个企业协同发展,进而带动整个产业链的发展。

（三）先行范例,启发货运数智征程

国能铁路装备坚持以数字理念促进铁路数字产业融合发展。依托检修运用积累的大数据将货车检修全面转换为数据智能驱动的模式,是协同推进数字产业化和产业数字化转型、全面深化运输供给侧结构性改革、响应国家提升创新体系整体效能的成功实践,对我国铁路货车行业起到引领示范作用;持续深耕重载铁路智能运维数据产业链,激发海量重载铁路基础数据战略性、基础性功能,着力构建重载铁路研究数据共享格局,全面打造铁路运输领域数字产业标杆,“状态修”系统数据产品已在北京、贵阳、上海等多地数据交易所正式挂牌上市,规划建设的国内首个铁路行业专业化大数据交易服务平台上线,打通轨道交通全产业链数据要素市场流通渠道,为数字货运奠定基础,为数字中国奉献力量。

改革牵引全局换“装”,创新驱动全链“智”变。未来,国能铁路装备将在习近平新时代中国特色社会主义思想的指引下,紧密围绕国家能源集团总体发展战略,在重载铁路移动装备智能运维领域持续深耕,坚持创新的核心地位,紧抓数字时代发展新机遇,以重大示范工程建设和产业技术升级为载体持续做好成果的深化应用和持续改进,通过技术创新、管理创新和体制机制创新,攻克新一批铁路装备领域关键共性技术和前沿领先技术,加快新一代信息技术与铁路深度融合,抢占新一轮科技革命和产业变革制高点,力争不断提升国有企业源头供给、资源配置、转化应用能力,打造能源保供排头兵,吹响能源强国交通“先行号”。