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1.网络计划图在动车组高级修中的应用研究
作者：吴国栋;张庆华;张启航;宋东升;刘泽雪 ;佀小吾
作者单位：中国国家铁路集团有限公司;中国铁道科学研究院集团有限公司;中国铁路动车组技术中心;中国铁路武汉局集团有限公司
关键词：动车组高级修修时; 网络计划图;维修数字化;计划管理
摘 要 当前动车组高级修修时较长，影响动车组上线运用效率，因此加强高级修计划管理，压缩检修时 间势在必行。网络计划图是动车组高级修计划管理的理想工具之一，文中通过对既有工程网络计划图编 制规范进行分析，结合动车组高级修特点，形成了一套现场适用的动车组高级修网络计划图编制规范， 探讨了网络计划图分析编制、实施控制、优化改进等应用流程。通过检修单位实际应用，证实了优化网 络计划图在动车组高级修修时压缩方面的重要作用。最后，针对动车组维修数字化发展趋势，提出了网 络计划图的自动化编制和动态优化等需求。
随 着 高 速 铁 路 的 快 速 发 展 ，截 至 2023 年 底 ， 我 国 高 铁 营 业 里 程 达 到 4. 5 万 km，动 车 组 保 有 量 4 100 余 组 ，高 级 修 年 发 生 量 1 500 组 左 右 。 近 年 来 ，通 过 加 强 高 级 修 计 划 管 理 、修 程 修 制 优 化 、工 艺流程改进等手段［1-2］，全路动车组三、四、五级修 平均修时已分别压缩至 25、35、55 天，修时压缩工 作 整 体 取 得 较 大 成 效 ，但 距 离 行 业 有 关 部 门 规 划 的 2025 年动车组三、四、五级修修时分别达到 20、 30、50 天的目标尚存差距，部分检修单位修时差距 较大。
较 长 的 高 级 修 检 修 修 时 ，挤 占 了 动 车 组 运 用 时间，降低了动车组运营效率，如何有效压缩修时 成为亟待解决的问题［3］。采用传统检修管理模式 进 一 步 优 化 修 时 的 空 间 有 限 ，需 要 尝 试 引 入 新 的 管 理 工 具 和 方 法 来 实 现 压 缩 修 时 、提 高 效 率 的 目标。
1 网络计划图的基本概念及绘图规则
网络计划图是一种基于工序排布关系的项目 管 理 工 具 ，通 过 图 形 化 的 方 式 展 示 项 目 的 各 项 活 动及其逻辑关系，直观地反映项目的进度情况，从 而 帮 助 管 理 人 员 合 理 地 组 织 项 目 实 施 ，做 到 统 筹 规 划 、明 确 重 点 、优 化 资 源 、实 现 项 目 目 标 。 既 有 网 络 计 划 图 的 相 关 标 准 ，如 国 家 标 准 GB/T 13400 《网络计划技术》和行业标准 JGJ/T 121—2015《工 程 网 络 计 划 技 术 规 程》［4-6］，对 网 络 计 划 图 的 基 本 概念、主要元素及绘图规则等已做出规范。
1.1 网络计划图的基本概念
网络计划图可分为单代号网络图和双代号网 络 图 。 单 代 号 网 络 图（Activity-on-Node Network） 使 用 节 点（圆 圈）表 示 任 务 ，箭 线 表 示 任 务 之 间 的逻辑关系，图形简单，容易理解任务之间的前后关 系和进度。单代号网络图主要关注任务的逻辑关 系，难以表示任务的持续时间、资源分配和成本等 详 细 信 息 。 双 代 号 网 络 图（Activity-on-Arrow Net⁃ work）使用箭线表示任务，箭线的起点和终点分别 表示任务的开始和结束。双代号网络图可以表示 任 务 之 间 的 逻 辑 关 系 及 任 务 的 持 续 时 间 、资 源 分 配和成本等详细信息，适用于任务数量较多、逻辑 关 系 复 杂 的 项 目 。 动 车 组 高 级 修 项 目 时 间 周 期 短，工序逻辑复杂且衔接紧凑，更适合用双代号网 络图描述和管理；同时加入时标，形成双代号时标 网络图（Time-scaled Network），以直观反映每个工 序开始、结束和持续时间。
1.2 双代号时标网络图的主要元素及绘图规则
双代号时标网络图的主要元素包括：
（1）时间坐标 在双代号时标网络计划图中以水平线段长度 表 示 时 间 的 坐 标 为 时 间 坐 标 ，时 间 单 位 用 时 标 线 隔开，时标线宜为细点划线。
（2）节点 在双代号时标网络图中节点表示工作结束与 开始的瞬间，具有承上启下的连接作用，不占用时 间 ，也 不 消 耗 资 源 。 由 圆 圈 表 示 箭 线 之 间 的 分 离 与交会的连接点，用不同的数字来区分。
（3）工作 在双代号时标网络计划图中工作是指把计划 任务按实际需要的粗细程度划分成若干要消耗时 间 、资 源 、人 力 和 材 料 的 子 项 目 。 用 2 个 节 点 和 1 条箭线表示 1 个工作，箭尾节点表示工作的开始， 箭 头 表 示 工 作 的 结 束 ，箭 线 长 度 与 工 作 持 续 时 间 呈线性正相关。
（4）关键工作和关键线路 在双代号时标网络计划图中存在多个平行工 作 时 ，工 作 持 续 时 间 压 缩 难 度 最 大 的 工 作 称 为 关 键工作，其他为一般工作，关键工作宜用粗实线或 双 线 标 注 ，一 般 工 作 宜 用 细 实 线 标 注 。 自 始 至 终 全 部 由 关 键 工 作 组 成 的 线 路 称 为 关 键 线 路 ，其 他 为一般线路。
（5）等待工作 在双代号时标网络计划图中存在多个平行工 作 时 ，工 作 持 续 时 间 小 于 关 键 工 作 的 称 为 等 待 工 作，等待工作宜用细实线表示实际工作时长，用波 形 线 表 示 等 待 时 长 ，箭 头 画 在 波 形 线 与 节 点 连 接处。
（6）虚工作 双 代 号 网 络 图 中 ，为 了 完 整 表 达 网 络 图 中 工 作 之 间 逻 辑 关 系 而 增 加 的 假 设 工 作 称 为 虚 工 作 ， 虚工作不占用时间，不消耗资源，虚工作宜用垂直 方向的细虚箭线表示。
（7）母线法 双代号网络图中，经 1 条共用的线段，将多条 箭 线 引 入 或 引 出 同 一 个 节 点 ，使 图 形 简 洁 的 绘 图 方法。
（8）指向法 双 代 号 网 络 图 中 ，为 避 免 多 条 箭 线 交 叉 引 入 指向圈，指向圈宜用虚圆圈表示，相同编号虚线指 向 圈 与 实 线 节 点 圈 在 逻 辑 上 是 同 一 个 节 点 ，可 省 略 1 条箭线，这种方法称为指向法。 网络计划图样例如图 1 所示。 此 外 ，双 代 号 时 标 网 络 图 的 应 用 需 要 遵 循 一 些基本规则：
（1）双代号网络图中应只有 1 个起点节点和 1 个终点节点；其他所有节点均应是中间节点。
（2）1 个 节 点 发 出 箭 线 可 以 有 多 条 ，但 相 邻 2 个节点之间只能有 1 条箭线。
（3）一项工作应只有唯一的 1 条箭线和相应的 1 对节点编号，箭尾的节点编号应小于箭头的节点 编号。
（4）不得出现带双向箭头或无箭头的连线。
（5）不 得 出 现 没 有 箭 头 节 点 或 没 有 箭 尾 节 点 的箭线。
（6）不允许出现闭合回路。 这些规则有助于更好地表示工程项目的结构 和 流 程 ，正 确 地 表 达 各 工 作 之 间 的 逻 辑 和 时 序 关系。 2 网络计划图规范的补充完善 针 对 动 车 组 高 级 修 计 划 管 理 特 点 ，补 充 完 善 部分元素和规则：
（1）补充瓶颈工作 在双代号时标网络计划图中存在多个平行工 作 时 ，工 作 持 续 时 间 大 于 关 键 工 作 的 称 为 瓶 颈 工 作 ，
瓶 颈 工 作 宜 用 红 色 细 实 断 开 箭 线 表 示 。 消 除瓶颈工作主要采取优化工艺、增加工作班次、使用 周转件等措施。对于可通过优化工艺或增加作业 班 次 消 除 的 瓶 颈 工 作 ，按 非 瓶 颈（一 般 工 作）工 作 绘制；对于需使用周转件的瓶颈工作，按瓶颈工作 绘制。需使用周转配件的瓶颈工作数量较少时可 单独绘制，数量较多时可合并绘制，瓶颈工作所包 含周转件名称和工作要素信息需在明细栏进行说 明，如图 2 所示。
（2）补充大部件检修瓶颈工作明细栏 为 了 直 观 展 示 瓶 颈 工 作 的 自 主 检 修/委 外 检 修 信 息 与 资 源 消 耗 情 况 ，对 于 需 使 用 周 转 件 的 大 部 件 瓶 颈 工 作 ，要 素 信 息 在 总 图 右 下 角 用 明 细 栏 进 行 说 明 。 说 明 需 包 含 具 体 的 瓶 颈 内 容 、所 属 工 序 大 类 、实 际 检 修 起 止 日 期 。 所 属 工 序 大 类 划 分 如 下 ：车 顶 部 件 检 修 瓶 颈 工 作 、车 内 部 件 瓶 颈 工 作、车下部件检修瓶颈工作、转向架部件检修瓶颈 工作等，如图 3 所示。
（3）补充流水工序绘图规则 双 代 号 时 标 网 络 计 划 图 中 2 个 流 水 工 作 存 在 并行工作关系时，可参照指向法绘图。第 1 个流水 工作箭头的指向圈表示第 1 个流水工作全部完成 的时间节点；第 2 个流水工作箭尾的节点圈（与指 向圈编号相同）表示第 2 个流水工作开始的时间节 点，如图 4 所示。
（4）补充工作要素标注 为 了 直 观 展 示 动 车 组 检 修 消 耗 或 占 用 的 时 间、人力等工作要素，在工作箭线的下方对其进行标注。在高级修网络计划图中共需标注 4 个元素， 用田字格标注在对应工作箭线的下方。田字格左 上 格 标 注 工 作 所 需 最 大 作 业 人 数 ，右 上 格 标 注 工 作持续时间，左下格标注工作消耗总工时，右下格 标注工作起止日期，如图 5 所示。
（5）补充动车组高级修总图工作细分度规则 为 了 便 于 将 不 同 单 位 、车 型 检 修 网 络 计 划 进 行比较，基于动车组五级修检修内容，将整车高级 修工程统一划分为以下 28 项主要工作：接车鉴定、 解编、抬车、下车部件拆卸、车辆清洁、车体检修、 车 体 油 漆 、车 顶 部 件 检 修 、车 内 部 件 检 修 、车 下 部 件 检 修 、下 车 部 件 检 修 、下 车 部 件 安 装 、高 压 试 验 及 封 舱 、转 向 架 分 解 、构 架 检 修 、轮 对 及 轴 箱 装 置 检 修 、转 向 架 部 件 检 修 、转 向 架 落 成 及 试 验 、转 向 架交检交验、落车、尺寸测量、称重、单车调试、淋 雨 试 验 、编 组 、静 态 调 试 、动 态 调 试 、整 备 及 交 检 交验。 补 充 了 上 述 规 则 后 ，初 步 形 成 了 适 用 于 动 车 组高级修网络计划图编制的技术规范。
3 网络计划图在动车组高级修中的应用
动 车 组 高 级 修 计 划 网 络 图 可 分 为 总 图 、车 体 检 修 、转 向 架 检 修 、调 试 等 ，其 中 总 图 反 映 的 是 动 车组整车高级修 1 级网络计划，车体检修、转向架 检修、调试等反映的是动车组重要工序高级修的 2 级网络计划，根据需要还可细分为部件高级修的 3 级 网 络 计 划 。 下 面 从 网 络 计 划 的 分 析 编 制 、优 化 发布、实施控制 3 个步骤进行论述：
3.1 网络计划图的分析编制
（1）细分工作 对 照 动 车 组 高 级 修 检 修 规 程 ，结 合 本 单 位 工 位 设 置 、产 线 布 局 、检 修 作 业 人 员 数 量 及 能 力 、物 料 配 送 及 周 转 等 情 况 ，将 动 车 组 高 级 修 项 目 细 化 为若干工作。
（2）确定逻辑关系 分 析 各 工 作 之 间 的 逻 辑 关 系 ，明 确 先 后 顺 序 和串并联等依赖关系。
（3）计算时间参数 合 理 估 算 每 个 工 作 的 持 续 时 间 和 自 由 时 差 ； 基 于 任 务 持 续 时 间 和 逻 辑 关 系 ，计 算 每 个 任 务 的 最早开始时间、最早结束时间、最晚开始时间以及 最晚结束时间等时间参数。
（4）确定工作分类 对 于 无 并 行 分 支 的 单 一 工 作 ，此 工 作 即 为 关 键工作；对于 2 个以上的并行工作，将工作持续时 间 压 缩 难 度 最 大 的 工 作 确 定 为 关 键 工 作 、工 作 持 续 时 间 大 于 关 键 工 作 的 即 为 瓶 颈 工 作 ，工 作 持 续 时间小于关键工作的即为等待工作。
（5）确定关键线路 将从始至终全部由关键工作组成的线路确定 为 关 键 线 路 ，计 算 关 键 线 路 的 长 度 即 可 得 出 动 车 组高级修整车修时。很显然只有通过减少关键工 作的持续时间才能压缩整车修时。
（6）消除瓶颈工作 对 于 前 期 识 别 出 的 瓶 颈 工 作 ，需 增 加 资 源 配 置 ，可 通 过 优 化 工 艺 、增 加 作 业 人 数 及 作 业 班 次 、 使用周转件等方法进行消除。
（7）确定资源需求 分 析 计 算 并 标 注 每 个 工 作 的 资 源 需 求 数 量 ， 如作业人数、作业时间、周转配件、使用设备设施、 占用场地等，将全部工作的资源需求数量相加，得 出动车组高级修资源总需求，制定分配计划，确保 资源高效利用。
3.2 网络计划图的优化发布
（1）优化原则 网 络 计 划 的 优 化 是 指 按 选 定 目 标 ，在 满 足 既 定约束条件下，同时保证工程质量和安全，通过不 断 改 进 网 络 计 划 寻 求 满 意 方 案 的 过 程 ，网 络 计 划 优化目标应包括工期目标、费用目标和资源目标。 当前动车组高级修修时压缩满足运输是各铁路局的 主 要 需 求 ，因 此 网 络 计 划 优 化 的 目 标 应 确 定 修 时 最 短 ，约 束 条 件 为 检 修 费 用 和 资 源 消 耗 和 占 用 不超过各检修单位的给定值。
（2）优化手段 包括但不限于以下措施： ① 改 变 串 联 工 作 关 系 为 并 联 或 交 叉 工 作 关 系，重新评估各工作之间的衔接关系，在工艺及资 源条件允许的前提下，把串联工作改为平行工作， 或改为平行交叉工作。 ② 利 用 时 差 ，放 慢 非 关 键 工 作 中 等 待 工 作 的 进 度 ，减 少 这 些 工 作 的 人 力 、资 源 ，转 去 支 援 关 键 工 作 ，缩 短 关 键 工 作 持 续 时 间 达 到 压 缩 项 目 总 工 期的目的。 ③技术攻关，针对压缩收益较大的工作，研究 压缩手段，如更高效的工艺方法、工艺流程或更高 效的工装器具。
（3）评审决策 对优化后方案的可行性、风险、资源占用等方 面进行全面评估，确定是否实施该优化方案。 （4）正式发布 完成评估的网络计划图参照检修单位内部的 技术文件发布流程进行发布和控制。
3.3 网络计划实施控制
（1）资源配置 检修单位应按照网络计划要求配备人机料法 环测等方面的资源。
（2）进度监控 对 每 列 入 修 的 动 车 组 建 立《网 络 计 划 执 行 情 况 检 查 统 计 表》，依 据 表 格 检 查 记 录 关 键 工 序 、瓶 颈工序和等待工序的计划完成情况。
（3）偏差分析 当 实 际 进 度 与 计 划 进 度 出 现 偏 差 时 ，进 行 偏 差分析，找出偏差的原因和影响，评估其对项目整 体进度的影响程度。
（4）调整措施 根据偏差分析的结果，制定相应的调整措施， 包括调整任务顺序、改进工作流程、增加资源投入 等，以确保项目能够按照计划进度要求推进。
4 动车组高级修网络计划图应用案例
某检修单位 CRH2A 型动车组三级修优化前修 时为 22 天，开展动车组高级修网络计划管理后，将 修时压缩到 15 天之内，主要开展了以下工作：
（1）压缩关键线路时间周期
① 通 过 增 加 夜 间 班 次 ，入 厂 当 天 完 成 全 部 高 低 压 试 验 及 车 端 过 桥 线 解 编 作 业 ，将 拆 车 工 序 修 时由 3 天优化为 2 天，压缩 1 天。
② 通 过 增 加 作 业 人 数 ，将 车 下 状 态 修 部 件 检 修工序修时由 6 天优化为 3 天，压缩 3 天。
③ 利 用 落 车 作 业 当 天 完 成 整 列 上 水 、充 风 等 准 备 工 作 ，将 称 重 尺 寸 工 序 由 2 天 优 化 为 1 天 ，压 缩 1 天。 ④通过增加作业班次，将静态调试由 4. 5 天优 化为 2. 5 天，压缩 2 天。关键线路时间周期即整车 修时合计压缩 7 天。
（2）消除转向架瓶颈工序 优化检修工艺实现转向架检修瓶颈突破。转 向架检修修时由 9 天优化为 7 天，突破转向架检修 瓶颈问题。主要措施为：
①以构架检修为生产主线打造了 47 个标准化 工位，其中主线工位 19 个、辅线工位 28 个，实现工 位 制 节 拍 化 流 水 线 生 产 方 式 ，减 少 了 辅 助 及 等 待 时间浪费。
②通过提前谋划轮对组成、牵引电机、空气弹 簧、垂向减振器等配件周转方案，保证转向架检修 在 7 天内完成，消除了转向架检修工序对总装落车 的瓶颈制约。
（3）消除车体检修瓶颈工序
① 通 过 提 前 拆 卸 、增 加 夜 间 班 次 等 方 法 消 除 蓄电池、污物箱等瓶颈工序。
②采用周转部件，将干燥装置、抗蛇行减振器 等瓶颈工序的检修修时控制在 3 天之内。 优化后 CRH2A 型动车组三级修网络计划图如 图 6 所示。
5 结 论
网 络 计 划 图 作 为 一 种 科 学 的 计 划 管 理 方 法 ， 是动车组高级修修时压缩的有效工具。有助于计划管理人员明确动车组高级修各个任务之间的逻 辑 关 系 ，对 高 级 修 过 程 中 的 各 个 环 节 实 施 高 效 监 控 ，并 通 过 实 践 反 馈 及 横 向 对 比 其 他 单 位 生 产 情 况 优 化 工 作 流 程 及 资 源 配 置 ，提 高 动 车 组 高 级 修 的整体效益。我们需进一步强化对网络计划图的 认识，鼓励在实际检修工作中积极运用，以提升动 车组高级修管理效率。
目前动车组高级修网络计划图仍然采用人工 绘制的方式，而随着铁路生产数字化转型、加快发 展 新 质 生 产 力 的 进 程 加 速 ，利 用 计 算 机 实 现 高 级 修网络计划图的自动编制优化和实施监控成为一 个 迫 切 的 需 求 和 发 展 方 向 。 展 望 未 来 ，推 进 网 络 计 划 图 与 数 字 化 动 车 段（工 厂）相 结 合 ，将 发 挥 出 更 大 的 价 值 。 基 于 数 字 化 动 车 段 生 产 管 理 系 统 ， 实现网络计划图自动编制、自动优化、动态监控和 管 理 ，将 会 更 加 充 分 发 挥 网 络 计 划 图 在 动 车 组 高 级 修 中 的 关 键 作 用 ，极 大 帮 助 高 级 修 生 产 单 位 实 现 检 修 过 程 的 智 能 化 监 控 和 高 效 管 理 ，确 保 整 个 高级修过程的顺利进行。
