（交通运输规划与管理专业论文）全路篷布维修管理体制与维修点布局问题的研究.pdf

论文摘要 l 由于我国各地区经济发展状况差异较大，车种和货种的流向 不同，造成各铁路局( 集团公司) 内的发送货源与所能提供的车 种之间存在极为突出的矛盾。丽当前铁路棚车不足，满足不了铁 路货物运输昀需要，所以。使用篷布苫盏车辆和货场内的货物， 是一种解决问题和简便易行的方法。铁路车辆在短期内难以达到 数量上的满足和品类上的合理匹配，因此，货车篷布在一段时间 内，仍有存在的必要。l ， 本文对现行的篷布维罄管理体制进行分析提出对其进行改革 的建议；然后以模糊数学中聚类分析方法为基础，结合嗣内模糊 数学中聚类分析方法理论研究的最新成就，着眼于现场工作的实 际情况，提出了用模糊数学聚类分析方法对全路篷修所进行分 类，然后对已有篷修所避行缩减的方法来解决蟊前篷布修理所的 布局问题。鉴于篷布是一种过渡性的运输工具，虽然还存在一定 的时间，但不宜从新设置篷布修理所，所以本文是在原有篷布修 理所基础之上加以调整、缩减。提出方法之后，以北京局为例来 研究方法的实用性，通过验证得出结论基本与实际相符。 关键字：篷布维修、管理体制、预测、维修点布局 k e y w o r d s ：r a i l w a y 惋m s p 删0 n ，m a n a g e m e n ts y s t e m ， f o r e c a s t ，r e n o v a t i o np l a c el a y o u t a f t e r a n a l y z m ga c 砌姆o ft a r p a u l i nm a i n t a i n m a n a g e m e n ts y s t e ma n dm a i n t a i ns p o tl a y o u t ，t h i sp a p e r p r e f e rs o m ea d v i c ea b o u tt a r p a u l i nm a i n t a i nm g e m e n t s y s t e ma n ds o l v el a y o u tp r o b l e mo f t a r p a u l i nr e n o v a t i o n p l a c e u s i n gc o n g l o m e r a t i o na n a l y s i so f 晒 m a t h e m a t i c s b e c a u s et a r p a u l i ni s ap i e c eo fi r a n s ：d o n a l c o n v e y a n c e , w es h o u l dn o ts e t u pn e w t a r p a u l i nr e n o v a t i o n p l a c e s ot h i sp a p e rm o s t l ya d j u s ta n dc u r t a i lc u s t o m a r y t a r p a u l i nr e n o v a t i o np l a c e a f t e rp r e f e r r i n gm e t h o d ，t h i s p a p e rt e s ta n dv e r i f ym e t h o d o l o g i c a lp r a c t i c a b i l i t yg i v i n g a n e x a m p l eo f b 蜘m g r a i l w a y b u r e a u 第一章绪论 第一节选一的霄曩和意义 一、选曩的背景 我国是一个幅员辽阔，人口众多的国家，由于历史上的问题 导致生产力发展很不平衡，生产力布局与资源分布很不协调，因 此，各地区经济发展状况差异较大，车种和货种的流向不同，造 成各铁路局( 集团公司) 内的发送货源与所能提供的车种之间存 在极为突出的矛盾。而当前铁路棚车不足，满足不了铁路货物运 输的需要，所以，使用篷布苫盖车辆和货场内的货物，是一种解 决问题和简便易行的方法。铁路车辆在短期内难以达到数量上的 满足和品类上的合理匹配，因此，货车篷布在一段时间内，仍有 存在的必要。然而在篷布运用中的调运和篷布的供应，相对于行 车和货运的其它工作，是一种后勤保障工作，篷布工作的这种性 质，决定了它在铁路运输中的地位和作用。虽然其地位次要，但 是货车篷布也是铁路运输中的一个环节，不容忽视。在当前市场 经济的发展中，铁路货源降低，如果因为货车篷布不足影响铁路 货物及时运输，这样一来，会更加影响铁路的声誉，使货源降 低，不利于铁路的发展。 l 、我国市场经济的发展对铁路运输提出了新的要求； 随着我国社会主义市场经济的迅速发展和不断完善，客观上 要求铁路运输必须走向市场，铁路运输企业要从长期的计划经济 体制下自我封闭的境况中迈向市场。首要问题是运输企业经营市 场化，与之相对应，运输系统内部的运输实体( 运量与车流) 也 随市场的变化而变化，其波动范围要比计划条件下大得的多，铁 第一章绪论 路运输企业必须从原先的“铁老大”地位中走向导市场，参与公 路、水运、航空等各种竞争对手在内的运输市场竞争，这同时就 对铁路运输中辅助性工具货车篷布的运用、维修提出了更高的要 求。一方面市场竞争要求铁路提高运输服务质量，特别要及时、 安全地运输货物，不能因为篷布的缺少而影响货物的运送。另一 方面要求篷布修理所维修能力要有一定的储备，在篷布的运用、 维修过程中要有一定的灵活性，比如在运输季节性货物时能够及 时地把所需要的篷布调送到所需的地方。 2 、合理的篷布维修管理体制和篷布修理所布局有待研究； 由于市场经济体制的建立，造成铁路运输系统外部环境的变 化，因而铁路运输系统必须改善自身的机制来提高环境的适应 性，增强铁路运输系统的生存能力，必须改革现有篷布维修管理 体制的混乱局面，实现货车篷布的企业化经营管理：调整现有篷 修所不合理的布局，使其适应铁路运输的要求。 在我国由计划经济向市场经济的转轨过程中地区间的经济发 展不平衡必然给铁路运输带来影响，这不仅会使运量和货流结构 发生了变化，而且会使局部货流强度增加，从而给铁路运输带来 了新的不平衡，更加降低了铁路运输的弹性，加剧了铁路发展布 局的不合理状况。在这个过程中，也给需用篷布的货流带来较大 的影响，因此原先篷修所的布局应当相应地加以调整来满足新的 要求。 3 、目前，篷布维修设备落后，管理人员各个地方不等，资金 不足，管理落后。为了满足“以布养布，以布发展布”的要求， 必须加强篷布维修管理和布局的调整来满足运输的要求。 市场经济带来货物量波动的增加以及货主对运输质量的更高 的要求，这必然会对篷布维修提出了更高的要求，目前最有效的 途径是加强维修工作的管理，因此全路范围内篷布维修体系有待 进一步完善和发展。 2 第一章绪论 二、选题的意义 篷布修理所的布局是指在铁路篷布管理体制下，由铁路篷布 维修领域的篷布修理所按特定的组织形式在铁路范围内的地理分 布。铁路篷布修理所布局是铁路篷布修理所的空间组织形式，它 的合理与否，关系到铁路篷布修理工作能否及时、保质、保量地 进行铁路篷布供应，关系到铁路货物运输组织的生产经营效果。 篷布修理所的分布是一个系统，它又是铁路大系统的一个子系 统。由于过去缺乏整体布局的思想，规划和管理分散，没有全面 的，长远的打算，结果出现了许多不合理布局的现象，影响了经 济效益。 1 、合理地改革篷布维修管理体制对篷布维修工作有着重要的 意义； 为了适应社会主义市场经济对铁路货物运输服务质量的要 求，货车篷布能够及时地供应，所以必须加强篷布维修工作。在 目前，铁路效益下降，资金短缺，铁路运输企业的改革过程中， 如果一味地购置新篷布来解决篷布短缺的问题并不是良策，而应 加强维修工作管理，对现行篷布维修管理体制混乱的现状进行改 革，向管理要效益。 2 、合理的篷修所布局有助于铁路货物的及时运送； 受我国经济发展不平衡的影响，各地的货流结构有很大差 别，导致以前篷修所的布局已不能适应篷布维修工作的要求。有 的地方篷修所设置数量过多，有些地方篷修所设置过少，维修能 力的发展和篷修所布局的不协调在一定程度上影响了铁路货物的 正常运输，因而要从全路整体上来研究篷修所的合理布局与货流 相适应的问题以便合理地规划其将来的发展布局。 3 、对篷修所布局和篷布维修管理体制的研究是保障铁路运输 生产正常运行的基本条件。 3 第章绻论 如果篷修所的布局合理，篷布维修工作做的比较好，这样一 来使铁路运输系统在货流波动较大时不会因为篷布的短缺而影响 货物的运送。 总之，我国目前的社会生产水平及棚车不足的现象决定了篷 布还将在一定时期内存在，篷修所也将存在一定时期，是保证铁 路货物运输的需要。既然篷修所将存在一定时期，但是现阶段其 对铁路运输有着重要的作用，就应建立具有一定科学性的布局， 否则不能克服现状中的不足，不可能利用有限的消耗取得最大的 经济效益。目前篷修所的布局没有形成科学的布局方法，所以研 究篷布维修管理体制和科学的布局方法问题，具有一定的理论和 现实意义。 第二节论文的主要内容和研究方法 分布在我国铁路网上的铁路篷布修理所是铁路部门用于维修 篷布的重要力量。篷修所的布局不仅是篷修所的地域表现和铁路 篷布维修的空间影响因素，在铁路篷布运用管理过程中，它还是 一项带有全面性、长期性的规划问题。 过去，由于我国社会生产和经济管理水平有限，铁路篷修所 的布局采用定性分析的布局方法，按行政系统、层次规划。在现 行的铁路篷布管理体制下，各铁路局把篷布修理所分散在路网 上，经过多年的变更，目前有4 9 个篷布修理所，年维修量达8 0 万张次。从布局现状和数量看，虽然可以使铁路篷布维修得以保 证，但是存在篷布修理所数量过多，设置不合理和分布不均衡等 现象，例如：沈阳局有十个篷修所，虽然该局的篷布使用量大， 但是不致于每个分局一个，而有的局仅一个篷布修理所，如：成 都局和兰州局。如不加强管理，合理规划，势必会影响铁路的正 常维修工作和经济效益。铁路篷布工作一直不受重视，有关篷修 所布局的研究工作也从未开始，目前篷修所布局应解决现实状况 4 第章绪论 中不合理现象，还要研究制定具有现代科学水平的布局方法，使 布局状态实现最优控制。 由于我国货车篷布年使用量较大，为完成其维修工作，对篷 修所的要求较高。目前对货车篷布实行企业化经营管理，为使有 限的维修费来修理更多的篷布，提高使用效益，必须实行现代化 管理。科学的布局方法就是现代化管理的内容之一，其是在科学 分析的基础之上，提高铁路篷布维修管理水平。例如：国外一家 企业，由于使用了供应网络的三级随机规划的科学分析方法，不 仅节约运费2 0 ，交货费2 3 3 ，而且提高服务费6 0 。 本文对现行的篷布维修管理体制进行分析提出对其进行改革 的建议，然后提出一种运用模糊数学中聚类分析的方法来解决目 前篷布修理所的布局问题，鉴于篷布是一种过渡性的运输工具， 虽然还存在一定的时间，但不宜从新设置篷布修理所，所以本文 是在原有篷布修理所基础之上加以调整、缩减。提出方法之后， 以北京局为例来研究方法的实用性，通过验证得出结论基本与实 际相符。 - 5 第二章篷布维修管理体制与堆肇点分布的现状分析 第二章篷布维鲁管理体制与维修点分布的现状分析 第一节篷布运用工作的基本情况 一、货车篷布概况 铁路货车篷布是铁路货物运输的辅助用具，是因棚车不足 采用平、敞车运输货物时，用它苫盖在敞车或平车上，以防止 车内货物湿损，保证货物安全的一种措施。 篷布的分类 用于铁路的篷布按用途划分，苫盖在货车上的称为货车篷 布，在货场使用的叫货场篷布。按产权所属划分，有铁路篷布 和企业自备篷布。铁路篷布属铁道部所有，企业自备篷布属企 业所有。按篷布的规格大小划分，有大张篷布，其规格长1 5 米左右，有小张篷布，其规格长9 米左右，铁路篷布为小张篷 布。按篷布的织物材质划分，有棉纺篷布、化纤织物篷布，其 中主要是维纶篷布和涤纶篷布。 在铁路上使用的篷布要求必须经过严格的化学工艺处理， 使之能起到防水、防火、防冻、防霉的作用。 货车篷布的技术规格和技术要求 铁路上使用的篷布，是按照铁道部部颁技术标准t b l 9 4 1 8 7 铁路货车用化纤涂塑篷布供货技术条件，厂家按此技术 标准生产的篷布，其篷布规格长度为9 1 0 0 ( + 0 ；5 0 ) 毫米，宽 度5 0 0 ( + 0 ：5 0 ) 毫米。篷布的机械性能：用最小断裂力表示的 拉伸负荷经向大于或等于2 1 0 0n o u ，纬向大于或等于1 6 0 0 n o h 。边绳和腰绳要采用白棕绳，边绳长3 5 米，腰绳长9 米，绳子的断裂负荷为1 0 1 9 n o u 。穿绳用的眼圈为镀锌铁圈。 铁路货车篷布涂打有黑色路徽、生产厂名、生产年份及编号。 - 6 - 第二章篷布维惨管理体制与维修点分布的现状分析 篷布的主要技术条件： 防水性能老化前 = 2 0 0 0 毫米水柱，老化后 = l8 0 0 毫米水 柱，水萃取后 = 1 8 0 0 毫米水柱。 耐寒性能老化前一2 0 摄氏度，老化后一1 0 摄氏度，水萃取 后1 0 摄氏度。 阻燃性能老化前 = 1 0 秒，老化后 回收施加影响。 3 l - 第三章关于篷布维修管理体制问曩的研究 以上这些周期具有一个共同的特点，其目标都是在经济过 程和消耗过程终结时减少对原料的需求量和废物的生成量。 因此，主要的可持续发展，其目标是显著地减少物料流 和能量流，以及减少生产量和消耗量的数字，所以，如果可能 做到的话，就要求能够不增加资源的用量而使物品得以长期使 用。 产品周期包含延长产品的寿命和使用时间两者，就时间 而言，产品周期的位置总是处在再生过程的材料周期之前。因 使用和时间两者造成的材料及能源的磨损及消耗所导致的失 效，是一种固有的、不停顿的和不可逆转的过程。 但是，对这种磨损和消耗过程是可以施加影响和作出安 排的。 对磨损和消耗过程施加影响和作出安排，这两者都是以 未来使用为目标的维修工作的原定职能，所以，从投资的观点 来看，它们就如同是购置新的资产。 维修作业的产出是资产的可利用时间。维修工作是为了 保证一项资产完成其预定的磨损和消耗过程，所以，无论是对 于蘑损和消耗过程的开环控制和闭环控制，都要采用适当的技 术。 系统维修的目标是达到以下的准则： ( 1 ) 技术上可行； ( 2 ) 经济上可接受； ( 3 ) 生态上容许； ( 4 ) 与法规相适应； ( 5 ) 符合社会公众政治的需要。 通过对现有资产( 建筑物、机器等) 的磨损和消耗过程施 加影响，维修成为延长资产寿命期的一个重要因素，从而为提 高生产者所拥有手段的生产率做出贡献。此外，通过诸如改进 设计和现代化改装等可能性，维修使资产的利用达到更加强 化。 3 2 第三章关于篷布维蕾管理体制问曩的研究 所谓再使用，是指发挥资产在其初次制造之后所产生的、 得以继续使用的潜在能力。 维修可以为避免产生废物做出贡献( “最好的废物是不会 产生的废物”) 。制造产品而不产生废物，这是生态工业追求 的目标，而没有维修工程在磨损和消耗过程方面的研究成果是 不可能取得成功的。成果的体现是提出了对产品( 商品) 及其 今后使用的一系列要求： ( 1 ) 、改变机械设计： 改型( 重新制造) 和改进装备( 修改设计，现代化改装) ： 采用标准型设计； 实现产品的多功能化； 提高可维修性( 对设计进行反馈) 。 ( 2 ) 、通过维修专家的高质量作业来代替使用新的资源。 ( 3 ) 、“把使用时间视同为产品”并以此做为对产品在其 整个寿命期内所承担的职责，同时也做为通过维修手段来达到 保证的可利用率性能的职责，这些职责要由生产厂商来承担( 因 果关系原理) 。 ( 4 ) 、减少制造和退役( 报废) 的费用。 作为这些要求的结果，在可持续发展的概念中，维修起 着关键性技术的作用。 三、维修的宗旨和目的 ( 1 ) 、维修作为企业的一项职能，是为了实现企业目标所 要达到的结果作出贡献，同时也是为了防止和避免企业在经济 ( 金钱) 上受到损失。例如，篷布维修是为了满足运输要求， 提高铁路经济效益。 维修作业本身并不是一种目的。维修的宗旨和目标，在 任何情况下都必须根据企业预定的宗旨和目标来确定。维修作 为一个整体，它的地位与价值都是和公司或公共机构( 市政当 局) 中的任何一个业务领域相同的。 - 3 3 - 第三章关于篷布堆惨管理体制问题的研究 故障即法定意义上的损坏，可以定义为“一个法定对象 的可以用价值表示的损失，从而客观上它是能够避免的” 。 由于磨损和消耗是不可避免的，因此，无论是磨损和消耗或者 其后果，都不属于损坏之列。 由可以避免的损坏所造成的损失，就金钱或经济方面而 言，不仅有失效或故障引起的运行中断所造成的费用损失，而 且还有失效或故障所引起的所谓后续发生费用，以及利润的损 失。 举例来说，如果潮湿或水分渗进了一间完整无损的房屋 尚未密封好的部位，那么，所需的改善维修措施便引起后续发 生的费用。 ( 2 ) 、作为企业中占据战略地位的维修部门，除了组织 机构上的和经济上的各项目标外；还具有工程上的目标，即通 过建立和健全所需的标准对现有的各项资产进行管理加控制。 这种所需的标准，只是而且也只能是由资产的未来使用 情况决定的。 对磨损和消耗过程施加影响和加以控制，其目标是为了 使资产实现计划制定的使用效果，达到规定时间的容许耐用 度，也就是在造成的环境污染最小、消耗资源最少的情况下的 资产使用期。 维修工作的目标可以确定为：容许耐用度不是尽可能地 高，而是高到所需要的和合理的程度。 ( 3 ) 、维修的出发点或着眼点既不是失效，也不是故障， 而只应是今后的使用，维修是对未来的投资。 对一项资产进行维修，并非是因为它破 e t 了，而是因为 它的使用者或业主需要在以后用这项资产来着手进行某项任 务。 维修必须做到不仅对发生的情况作出反应，而且要成为 对磨损和消耗过程主动施加影响的措施。 此外，这种概念还包含研究和制定有关的决策准则，以 3 4 第兰章关于篷布维謦管理体恻问曩的研究 便决定是进行新的投资，还是使现有的资产恢复或达到新的容 许耐用度。 维修作为一项对未来的投资，是唯一可以替代重新购置 或建筑的办法。 ( 4 ) 、对资产的磨损和消耗过程的进程，是可以旌加影 响和控制的。 对资产的磨损和消耗过程的进程加以控制和施加影响， 是维修学科的内容，也是维修工程的任务。 ( 5 ) 、资产的磨损和消耗作为一种过程，要取决于磨损 和消耗的机理以及作用于内部的负荷。 当容许耐用度降低到零时，磨损和消耗过程会引起失效。 这种过程的示意如下： 原因 反应( 作用) 后果 为了了解在某项资产内部作用的负荷或内应力，必须预 先了解它的设计性能和特点，而且首先必须掌握该项资产的状 态，以及由各种因素如使用的方式和类别、使用的强度、环境 与条件等所引起和造成的具体负荷的信息。这祥，就要求有经 常不断的信息流提供给使用者或用户的所有各相关方面。 必须掌握有关磨损和消耗机理方面的知识，为此，既要 具备自然科学的基础，还要考虑到技术上的可行性；此外，还 要了解每一种情况下的具体内负荷，并最终了解各种情况所产 生的综合效应。根据这些知识和掌握的情况所制定的维修措 施，必须在技术上是可以实现的，这样，维修人员才能对磨损 和消耗过程旖加影响。 ( 6 ) 、作为对磨损和消耗过程起作用的首要影响因素， 磨损和消耗机理包括老化、机械超负荷、蠕变、疲劳、锈蚀、 摩擦、气蚀、污染等。 磨损和消耗机理是对内负荷的物理反应和或化学反 应。磨损和消耗机理导致产生一些特殊形态的现象，其结果使 资产发生变化并达到可以测定的程度。 3 5 第三章关于篷布堆修警理体制问题的研究 有关磨损和消耗机理的知识包容在各门自然科学( 物理、 化学等) 中，但是，它尚未成熟足以在车间层次的维修领域内 达到实用的阶段。 ( 7 ) 、内负荷作为对磨损和消耗的进程产生持续影响的 因素，涉及到资产各个组成部分或构件的性能( 设计和实际状 态) ，以及作用于资产的外加负荷( 环境、工艺、使用的类别 和延续时间) 。 外加或外部负荷是作用于资产的某种力或因素，如： 1 、车间的技术状况和工艺条件( 如制造过程的条件，各 种静力和动力、温度、润滑、磁场等) ； 2 、环境状况( 如振动、天气的影响、咸水的作用、雷击 或闪电、污秽程度等) 。 内负荷是由外加负荷、环境、工艺和技术、使用的方式 和延续时间等及其联合作用所引起的特定的、与时间相关的、 直接起作用的效应，它取决于资产各组成部分或构件的性能和 特点( 如形状、材料的性能、热处理、机加工质量、表面光度、 应力集中因素、磨损和消耗程度、公差、实际状态等) 。 为了对内负荷产生的现象有所了解，首先要掌握机械设计 的特点和性能，各组成部分或构件的状态，以及实际使用资产 的企业各有关方面所提供的信息。 四、维修技术 维修被细分为以下几种技术：检查、预防维修和改善维 修。 ( 1 ) 、检查的目的不仅是为了确定和评价一项资产的实际 状态包括确定其磨损和消耗的原因，而且也是为了安排适当的 维修措施，并对磨损和消耗曲线的进程作出预测。 检查是为预防维修和改善维修提供基本的信息。检查的 目的是确定和评估资产各个组成部分或构件的实际状态，包括 确定磨损的原因，所以，其意义远远超出了单纯的数据采集。 - 3 6 - 第三章关于篷布维管理体制问曩的研究 在作出评估的基础上，检查可为采取适当的预防维修和 玫善维修措施确定方向。对任何一种维修措施来说，其出发点 和依据都是实际上所需达到的资产未来使用要求。这些对未来 使用的要求，要由维修措施来实现。 从这种意义上说，通过检查来预测磨损和消耗曲线的进 程是极其重要的。为了作出这种预测，需要掌握许多信息，如 了解资产的状态，了解计划规定的未来使用情况，并懂得磨损 和消耗过程的作用机理。 由于维修的任务是达到未来使用所需的容许耐用度，故 维修本身必须要能够提供有关磨损和消耗进程的数据或资料。 通过它对资产的未来使用所起的决定性作用，可以认为，维修 是对未来的投资。 ( 2 ) 、预防维修是磨损和消耗过程的闭环控制。预防维 修必将在以后发挥出比今天更大的作用。 按照预防维修的定义，它是一整套目的为使资产的磨损 和消耗进程符合要求的维修措施，所以，它是对磨损和消耗过 程既进行开环控制，又进行闭环控制的措施。 对一项资产所要求的标准( 在电气工程中叫做所要求的 状态) ，是由可盈利性、环境、作业安全和健康保护以及其他 各项准则所规定的容许耐用度。 预防维修对一项资产的生产能力、使用强度和状态变化 的类别具有重大的影响。 施加这种影响的先决条件，是要事先了解作用于资产的 内负荷及全部磨损和消耗机理，然后作为一种结果，便可通过 检查来预测磨损和消耗过程，并通过预防维修和改善维修对磨 损和消耗过程施加影响，以及利用它来对资产的磨损和消耗状 况施加影响。 预防维修措施的采取，是在通过检查所确定的状态与规 定的所需标准之间进行比较，即要求的状态与实际状态进行比 较的结果。 3 7 第三章关于篷布雄謦管理体制问曩的研究 因此，所有各种其目的既是为了减小作用于资产的负荷 ( 内负荷和外加负荷) ，又是为了对磨损和消耗机理施加影响 的措施，均可被认为是属于预防维修之列。 ( 3 ) 、如果达到磨损极限以后必须执行业主使用者规 定的所需标准，便要实施改善维修。 改善维修的任务是执行所需的新标准。这种需要的标准， 只能是未来使用所要求的结果。 由上述可见，改善维修是一种生产过程和创造价值的过 程，所以，必须始终把它看作是一项对未来的投资。按照规定 的目标和所用的分类法，改善维修可以分成以下几种方法。 1 、修改设计。修改设计是为了使一项资产适应已变更的 使用要求，但仍然保持原先的工程技术水平。 2 、现代化改装。现代化改装是按照更高的工程技术水平 来建立和执行所需的标准。 3 、消除薄弱环节。消除薄弱环节是指用技术上可行、经 济上可接受的方法，来消除各种容易失效或磨损和消耗的部位 构件。 4 、日常的调整、维修。日常的改善维修是为了重新达到 原先所要求的标准。 提出这种论点的正当理由是，失效或故障不是维修思想 的基准或出发点，因为故障是可以不发生的。 五、维修策略 维修策略要考虑到企业的各项目标，其方向必须是对磨 损和消耗过程施加影响和进行控制。策略或战略可定义为：为 了达到预定的企业目标，从一系列可供选择的解决方案和措施 中选定的解决途径。 维修目标的确定，首先要从属于企业的各项目标；其次， 要符合维修部门所承担的职责。至于有计划的或无计划( 计划 外) 的维修问题，并非是一种策略或战略。然而，必须始终坚 - 3 8 第三章关于篷布维修管理体制问题的研究 持要求维修成为一项有计划的工作。 原则上，我们可以区分三种基本的策略。 第一种策略：事后维修 这种策略也叫做应急策略，是在资产的功能发生障碍或 中断时进行维修。例如，一座建筑物的保温功能失效后将其维 修好，便是改善维修作业。在所有这类情形中，都必须考虑到 所谓的后续发生的或补充的费用，或者说是所有这类情形的经 济支出总数额。当建筑物的屋顶损坏时，只对此屋顶进行改善 维修可能会是不够的，因为随着时间的推移，如果已经存在的 泄漏也已影响到了该屋顶的其他部分或构件，那么最终也就必 须对那些部分或构件进行改善维修。用于此类附加维修作业的 这些费用，我们将其称之为后续发生的或补充的费用。 第二种策略：定期维修 这种策略是按照预先计算出的间隔期或作业量等对应该 维修的对象进行预防性维修。这时，对维修对象不进行检查。 例如，定期更换领航信号灯装置中的灯泡；对根据安全 规程会给人员或环境带来风险的装置或其组成部分( 构件) 进 行定期的预防性维修等。 第三种策略：状态维修 所有的维修作业，包括预防维修或改善维修，都要根据、 而且只是根据维修对象的磨损和消耗程度来进行的，而磨损和 消耗的程度则要通过检查来确定。 从8 0 年代后期开始，各种传感器和在线监测装置的应用 收到了巨大的成效，从而使设备的突发停机时间减少到接近于 零。对于提高产品质量，状态维修也起到了积极的作用。 混合型策略 工业实践表明，实际上常常采用一种切合实际的策略。 也就是说，事实上是按照实际需要和根据公司目标制定的维修 目标，把以上提到的几种策略组合起来加以运用。这便是混合 型策略。 3 9 第三章关于篷布维蕾管理体制向量的研究 事后维修是在发生失效和故障之后进行维修，主要采取改 善维修的措施，不但资源的消耗量大( 要更换零部件) ，而且 费用也高。而事前维修主要是指状态维修，它的基础一是检查， 通过完成这项措施来确定和评价资产的实际状态；二是预防维 修，以之作为对资产状态的改变施加影响的途径。由于资金、 管理等方面的原因，我国铁路货车篷布的维修主要采用事后维 修。 六、维修在经济上的重要意义 ( 1 ) 、维修对国民经济具有重要的意义。 维修工作对国民经济的重要意义可由下列数字得到证 实：在德国，用于维修工作的投资约为4 0 0 0 5 0 0 0 亿德国马 克，按百分数计，此数字占到德国国民生产总值的13 1 5 。 ( 2 ) 、维修作为创造价值的过程，它使资产达到所需的技 术状态，即具有合理的耐用度，因此，它在工程上的成果是使 资产成为技术上可以使用，经济上适宜，并可用价值来表示。 维修的成果或其产出，体现为资产在其工作运行阶段( 见 图1 ) 能够持久地运转并满足使用的要求。 一方面，由于维修的成果，使占有可用资产的权利得以 很好地行使：另一方面，通过维修不仅使资产固有的磨损和消 耗过程及其引起的价值消耗过程均得以延迟，而且在采取改善 维修措施的情况下，使新的容许耐用度得以形成，从而实现了 创造价值的过程。 ( 3 ) 、维修的首要目标，必须是使具有确定用途的资产 在其使用期间的维修费用支出达到最低。 为了达到这一目的，必须在不久的将来把费用统计的计 算程序，尤其是投资统计法应用到维修业务中去，以之作为必 不可少的监督管理、控制和作出决策的手段。而且，根据维修 措施的规模，将维修视作为投资是合理的。 4 0 - 第三章关于篷布维謦警理体制问题的研究 作为一项目标，为了从中长期的可盈利性着眼来制定选 用最佳解决方案的决策准则，必须确定各种不同待选方案的有 关后续发生费用或补充费用。就这一点来说，有必要再次提出 把末来的使用作为考虑维修的出发点，因为只有预定的未来使 用要求才能证明维修措施的合理性。这里，首先要指出维修是 一项费用高昂的解决方案，但从中期和长期着眼，它最终是会 得到偿还的。这就是所说的“投资回报”和“维修回报”的概 念。 第二节维修组织机构的设想 随着社会主义市场经济的形成，铁路运输企业逐步走向 市场，逐步将原来按行政管理划分、政企不分的铁路管理体 制改革成多渠道、少环节、开放式的管理趋势，铁路篷布管 理体制也应加强管理，提高经济效益。 铁路运输中篷布自发放站或专用线到站或专用线，其运 输全程篷布管理的内容细致而繁多，当前的管理体制和分工 既有交叉，又有遗漏。在中铁集装箱运输中心系统内部，部 中心与铁路局中心、分局中心，也都有一个分工协调，分级 管理的问题。只有机构之间、人员之间，其职责制定的准确 而又明确，工作才能有序和有效地进行。而企业中的不同部 门是按照职能或产品等模式划分的，自然地就产生了部门之 间如何协调的问题，部门之间最容易产生的是利益冲突，并 且这种冲突是经常发生的事情。例如：在篷布维修量下达时， 各局纷纷表示下达的维修量不足；另外在清算维修费用时各 个部门就会产生利益的冲突；篷修所归不同的部门分管，那 么各部门就会从自身利益的利益出发来进行管理而不是从运 输的大局考虑。因此，对维修管理体制进行改革时，不能忽 略各部门的利益冲突，尽量能统一部门管理，精简机构。不 4 l - 第三章关于篷布维修管理体制问墨的研究 过只要有部门划分就会有利益冲突，我们所要作的工作是要 尽量减少冲突和增加协调，在企业的组织结构上作适当调整， 使设计的组织系统能够为减少冲突提供保证。由于目前篷布 维修管理体制不一致，产生许多弊端，为了从运输本身出发 保证篷布维修质量，有必要对篷布维修管理体制进行适当的 调整，会有利于篷布的维修工作。设想调整后的维修组织机 构图如下： 管理体制从内容上包括两部分：一是管理组织体系；二 是管理制度体系。管理组织体系是为了进行管理而设置的一 系列管理机构以及它们之间的隶属关系；管理制度是为规范 管理机构行为，明确它们的职责、划分它们的权限而制定的 一系列制度。其中管理组织体系是管理体制的基础。因此， 进行篷布改革，首先是建立经营机构。根据铁路运输管理的 现实状况，篷布的经营管理划归中铁集装箱运输中心，暂作 4 2 第三章关于篷布维修管理体制问曩的研究 为该中心篷布经营管理部，独立开展业务。同时在各铁路局、 分局、站段集装箱中心( 公司) 内设置了篷布管理机构，负 责篷布的运用、管理和经营工作。实行篷布调度和集装箱调 度联合办公，建立了统一的财务清算制度，减少了人员，统 一了工作，会大大提高工作效率；篷布维修所统一划归其附 近的车站管理，车站对其只进行宏观管理，让篷修所有一定 的经营自主权，这样一来可以调动篷修所的积极性，提高篷 布维修质量，保证铁路货物不会因为篷布不足而不能运送， 提高铁路的经济效益。这一点在福州篷修所调研中得到了进 步的证实。 - 4 3 第四章关于堆修点布局问曩的研究 第四章关于维修点布局问题的研究 第一节维修量的预测方法选择 篷布维修量预测是篷布维修设备需求预测的关键和基 础。如果篷布维修量预测产生比较大的误差可能会导致篷布维 修设备投资成本的增大和减少，使维修设备的效率发挥不足。 比如说，篷修所一旦设定使用，可能由于社会经济和货流等因 素不易变更，而造成长久性的浪费。所以说只有做好篷布维修 量预测，才能做好篷修所布局的研究工作。 、 预滔模型的介绍 预测是对尚未发生或目前还不明确的事物进行预先的估 计和推测，是从过去和现在已知的情况出发，利用一定的方法 或技术去探索或模拟不可知的、未出现的或复杂的中间过程， 推断出未来的结果。预测的过程就是根据过去和现在的状态估 计未来的过程；预测的目的在于认识自然和社会的发展变化规 律，认识在各种条件下各种规律之间的相互作用。因此，预测 可以提供未来的信息，为当前人们作出合理的决策提供依据。 科学的预测方法有许多种，但从总体上看，预测方法只 有三种，即定量预测方法、定性预测方法和定性定量相结合的 预测方法。如果按照达到预测目的所采用的手段来分类，可归 纳为非数学模型法和数学模型法两大类。主要的预测方法归纳 如下： 4 4 第四章关于维修点布局问曩的研究 4 5 第四章关于维修点布局阀履的研究 层次分析法是在专家调查的基础上构成的数学模型，它 有以下亘全垡枣，靶豆丛且数掌衰婆畦塞莺见煦更毫佳堂_ 于亍 检验，可以进行层次分析和相关分析。 系统动力学方法是在专家调查法与控制论思想方法的基 础上形成的预测方法，对远期预测有良好的效果，因而弥补了 专家调查法作远期预测的缺点。随机预测预测模型主要有两 类：随机时间序列模型将预测对象的运动规律当作随机过程研 究，建立了多种典型的预测模型，用得较多的是组合模型，即 回归时间序列模型；如果预测对象的运动规律是一随机过程， 且状态转移具有无后效性，那么使用马尔可夫预测是最简单 的，其优点是所需的历史数据较少，计算简便。数学规划法称 为有约束条件的预测方法，主要用于区域发展战略预测和宏观 预测。 时间序列分析、回归分析和灰色预测模型均是在一组历 史数列的基础上建立的预测模型。原则上时间序列模型可以看 作是一元回归模型，但是它与回归模型亦有区别，其区别是： 时间序列的历史数列是多种因素综合作用的结果，只是时间的 函数，而回归模型的历史数列与各种因素有确定的因果关系； 从预测结果来看时间序列的预测方法可以作长期趋势、循环周 期和随机干扰预测，回归预测方法可以分析预测量和多因素的 相关性，以便决策者采取相应的对策。灰色模型的优点是需要 的历史数据较少，并且可以作长期预测。虽然时间序列分析和 回归分析不能用来作长期预测，若同模糊预测模型结合起来使 用也可作长期预测，这是因为模糊预测方法的预测结果虽不如 前两种方法的结果准确，但作长期趋势和转折点的预测却是非 常有效的。 二、预测方法的选择 在选择预测方法时，一般主要考虑以下几点：数据选取 的可能性、预测方法的实用性、模型建立的简捷性和预测结果 4 6 第四章关于维修点布局问曩的研究 的有效性。本文进行篷布维修量预测时，篷布维修量影响因素 较多，关系复杂，尤其是在市场经济过程中，很难取得较长时 间段、较完全的数据，常规预测方法的效果不好，根据以上几 点，本文采用灰色预测方法。灰色预测包括数列预测、灾变预 测、拓扑预测和系统预测四大类，本文采用数列预测，即对所 论系统或因素发展变化到未来某个时刻出现的数量大小进行预 测，其优点是需要的原始数据少，计算简单，无需因素数据， 有多种检验方法等。 一、灰色预测系统概述 1 、定义与概念 控制论中，常借助颜色来表示研究者对系统内部信息和对 系统本身的了解及认识程度。“黑”表示完全缺乏，“白”表 示信息完全，“灰”表示信息不充分、不完全；由此可以定义： 所谓白色系统( w h i t es y s t e m ；简称系统) 是指相对一定 的认识层次，所有信息都已确知的系统。 所谓黑色系统( b l a c ks y s t e m ；简称系统) 是指相对一定 的认识层次，关于系统的所有信息都是未知的，除了可以知道 该系统外在的输入一输出关系外。 所谓灰色系统( g r e ys y s t e m ；简称系统) 是指相对定的 认识层次，系统内部的信息部分已知，部分未知，即信息不完 全。信息不完全是灰色系统的特征，因而研究灰色系统的关键 是：( 1 ) 、如何处理灰元；( 2 ) 、如何使系统从结构上、模 型上、关系上由灰变白，或使系统的白度增加( 又称为灰色系 统的淡化或白化) 。灰色系统理论就是从这两方面来展开讨论 的。 4 7 - 第四章关于维修点布局问置的研究 灰色系统理论认为，由灰变白不是绝对的，而是相对的， 因而灰色系统允许在模型、预测、决策、数据分析中存在灰数， 并把预测和决策目标定在某一范围的灰平面内或灰靶上的满意 区域内。灰色系统建模的任务是少数据建模，目标是微分方程 模型，要求是动态信息的开发、利用和加工。一般来说，微分 方程只适合连续可导函数，而本征性灰系统的行为特征是用时 间序列表征的，是一种离散函数。为建立微分方程模型，灰色 系统理论关联分析，提取建模所需变量，并在对离散函数的性 质进行研究的基础上，实现了对离散数据建立微分方程的动态 模型，即灰色模型。灰色模型是灰色系统理论的核心，是灰色 预测、决策、控制的基础。利用灰色模型及其它理论，可分析 事物的可控性、可观性、可达性，说明哪些因素是可控的，哪 些因素是不可控的；哪些是将要发生的，哪些是将要消亡的等 等。从而为系统迅速、健康、满意地发展提供决策。 2 、狄色模型 狄色系统理论建模的主要任务是根据社会、经济、技术等 系统的行为特征数据，找出因素本身或因素之间的数学关系， 从而了解系统的动态行为和发展趋势。灰色系统理论认为： ( 1 ) 、任何随机过程都可看作是在一定时空区域变化的灰色 过程，随机量可看作是灰色量；( 2 ) 、无规的离散时空数列 是潜在的有轨序列的一种表现，因而通过生成变换可将无规序 列变成有规序列。也就是说，灰色系统理论的建模实际上是对 生成数列的建模，而一般建模方法则采用原始数列直接建模。 灰色模型( g r e ym o d e l ) 简称g m 模型，是灰色系统理论 的基本模型，也是灰色控制理论的基础。它是以灰色模块( 所 谓模块是时间数列x ( m ) 在时间数据平面上的连续曲线或逼进曲 线与时间轴所围成的区域) 为基础，以微分拟合法而建成的模 型。在灰色模块中，由预测值上界和下界所夹的部分称为灰色 平面( 简称灰平面) ，这个灰平面的大小是由各个未来时刻预 测值的灰区间所决定的。因此，它由原点( 现在时刻) 向未来 4 8 - 第四章关于维修点布局问曩的研究 时刻呈喇叭型展开( 如图) ，即未来时刻越远，预测值灰区间就 越大。这样，模型对系统的刻划将因时间的逐渐外推，而逐渐 失真。为此，灰色系统理论提出了一系列调整和修正模型的方 法，从而提高了模型的精度。 x ( t ) 下图是g m ( 1 ，1 ) 模型建模的框图 x m 、 模 爿1 概括地说，模型具有以下特点： ( 1 ) 、建模所需信息少，通常只要有4 个以上数据即可建 ( 2 ) 、不必知道原始数据分布的先验特征，对无规或服 - 4 9 从任何分布的任意光滑离散的原始序列，通过有限次的生成即 可转化成有规序列； ( 3 ) 、建模的精度较高，可保持原系统的特征，能较好 地反映系统的实际状况。 3 、灰色预测方法 灰色预测是通过对已有的一组时间序列的处理，建立相 应于微分方程解的时间连续模型，利用此模型对系统的变化过 程进行分析、研究，作出长期动态预测。一般预测模型是因素 模型，但是各因素之间又不可避免是存在着各种联系，若按因 素变化来预测系统的未来，往往会抓不住主要因素，而使预测 不精确，灰色理论主张用单因素模型g m ( 1 ，1 ) 作预测，基于 此模型的预测称为灰色预测，本文采用g m ( 1 ，1 ) 进行预测。 ( 1 ) 、g m ( 1 ，1 ) 模型原理 设有一原始数据序列 x ( u ( i ) ( i = l ，2 ，3 ，4 ，m ) 由于原始序列往往波动性较大，需要进行处理以弱化随 机性，强化规律性，把无明显规律的序列变为有规律的序列， ”( 沪( ) 对原始序列进行一次累加生成新的数据序列 x 1 ( i ) )( i = l ，2 ，3 ，m ) 建立一个变量的一阶微分方程，得到单序列一阶线性动 态模型g m ( 1 ，1 ) 为 -n1 d x + d ”= 6 d l 上述微分方程的通解为 菇”= c p - a t + xw 2 c p + 殇 c 任意常数 5 0 第四章关于维修点布局问曩的研究 由初始条件 令 ir = 1 l l ”( r ) = ( 1 ) 的方程的特解为 x ( ，) = ( 1 ) 一b a l e - 口( t - 1 ) + a = 旧 根据最小二乘法原理求出 西：k ( 么) 丁x ( 彳) - 1 x ( 4 ) 7 y x ( 4 ) = 叭z ) + x ( 1 ) ) 叭3 ) + 踟) ) 一丢小以) ) ，- y n = 妒( 2 ) ，x ( 3 ) ，( 研) p g m ( 1 ，1 ) 模型的时间响应函数为 第四章关于维修点布局问曩的研究 x m ( 川) = 一j 矿“+ 将时间函数离散化，即得到最后所要求的g m ( 1 ，1 ) 灰色 预测模型 ( f ) = ( 1 ) 一b a ) e - a ( t - 1 ) + 最后还原得 i ( f ) = 膏哪( f ) 一z ”( f 1 ) ( 2 ) 、模型精度检验 模型建立以后，为说明模型精度，要进行检验，灰色预 测有三种检验方法： 、残差大小检验，是对预测值和实际值的误差进行逐 点检验； 、关联度检验，是对预测值曲线和原始序列曲线的相 似度进行检验； 、后验差检验； 设时刻的预测值与原始值之差为残差，并记为： 吝( f ) = l ”一z 扣1 ( f ) 为残差序列，则原始序列与残差序列的均值分别为 - 5 2 x m 一m = 一m l 丽p 第四章关于维肇点布局问曩的研究 方差分别为 邓= 击渺) ( j 卜万f 。野= 吉抄) ( f ) 一万y 令c = s ：s 称为后验差比值 p 5 舻一刁 = o 6 5 =