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提高热轴预报的准确率QC

概况

柳州铁路局湛江车辆段位于南海之滨的广东省湛江市，地处黎湛铁路的最南端，管辖线路长380公里。

以货车检修为主，同时担负着黎湛、河茂线上的到达、始发货物列车的运用维修任务。

本小组负责黎湛线覃塘至佛子岭8个点上下行16个红外线探测站的设备维护及红外线值班工作，负责玉林红外线上、下行探测站采集到的列车热轴信息的复示及热轴预报工作。

小组成员在对红外线探测站设备进行维护

小组简介　　　　

表1

小组名称

小组类型

材料整理

成立日期

本课题注册日期

注册编号

姓名

年龄

性别

职务

文化程度

组内分工

活动推进人

小组出勤率

受QC教育程度

课题

攻关时间

小组活动制度

选题理由

铁路运输的跨越式发展，车速的提高，载重的增加，对运输秩序、行车安全将提出更高的要求，红外线轴温探测作为行车安全的一道关键屏障将发挥更重要的作用。

形势要求

　　热轴预报的准确率须达到90%及以上。

上级要求

热轴预报

现状

热轴预报准确率不高会造成误甩车换轮处理的后果，影响行车秩序及运输生产，危及行车安全，浪费人力物力。

危害

提高热轴预报的准确率

选择课题

设定目标

本次活动的目标：

热轴预报准确率达95%。

目标设定依据

现状调查

1、红外轴温探测系统简介：

该系统主要是利用安装在钢轨边的探测设备，把通过列车的轴温、速度、辆数等信息形成报文，应用计算机网络技术传输到铁路局监测中心，再由各列检所复示站负责管辖范围内列车热轴信息的复示和预报，是及时有效发现车辆热轴、防止热切轴事故发生和确保铁路运输安全的重要设施。

（见以下示意图）

探测

主机

红外线探头

铁路局

监测中心

探测站

列检所

复示站

探测站

监测中心

复示站

红外轴温探测系统示意图

2、我们对2003年红外线探测各种误报影响预报准确率的情况进行了调查，见以下统计表和排列图：

2003年红外线探测误报情况统计表

表2

序号

项目

误报频数（件）

累计频数（%）

A

热轴预报

5

41.7

B

总辆数预报

2

58.3

C

总轴数预报

2

75

D

车速预报

1

83.3

E

环温预报

1

91.7

F

其它预报

1

100

合计

12

2003年红外线探测误报情况排列图

累计频数

（%）

误报频数

（件）

1000

91.7%

83.3%

12

80

75%

10

58.3%

8

60

41.7%

5

40

6

2

2

4

20

2

1

1

1

ABCDEF

0

0

从上表中可以看出，在红外线探测工作中，热轴预报的误报次数最多，占误报总数的41.7%。

紧接着，我们对热轴预报的误报情况及准确率进一步调查，见以下统计表和折线图：

2003年热轴预报情况统计表

表3

预报

日期

预报热轴数（件）

实际换轮后确认为热轴数（件）

误报热轴数（件）

预报准确率（%）

一季度

6

4

2

66.7

二季度

9

8

1

88.9

三季度

2

1

1

50

四季度

3

2

1

66.7

合计

20

15

5

75

上级要求值

90%及以上

平均值

75%

从统计表和折线图中得知，热轴预报准确率最高为88.9%，最低为50%，平均热轴预报准确率仅为75%，距上级要求90%及以上最少相差了15%。

差距太大了！

目标设定依据

上级要求：

热轴预报准确率须达到90%及以上，而2003年热轴预报准确率仅为75%。

历史最好成绩：

2002年三季度热轴预报准确率达95.3%的成绩。

设备性能状况：

探测站及复示站设备为目前全路应用广泛、技术先进的第二代红外线轴温探测设备，性能稳定，工作可靠，无影响正常运行的重大不良因素存在。

　人员素质情况：

小组成员均受过QC理论的教育培训，熟悉QC方法，有解决问题的经验。

理论依据：

2003年热轴预报准确率为75%，假设找出的末端因素有40%的要因，通过对策实施，只要能解决65%的要因，则热轴预报准确率可提高到75%+75%×40%×65%＝94.5%。

原因分析

针对热轴预报准确率不高的问题，本小组召开分析会，充分发表意见，寻找出存在问题的原因，经过充分酝酿找出末端因素10个。

见系统图：

热轴预报准确率不高原因分析系统图

对探头性能指标未进行检测

热轴预报准确率不高

对探头板、轴温采样存储芯片及相关电源未进行检查测量

人员

对设备性能情况及过车信息跟踪观察不及时

热轴预报观察、分析、判断不准

设备故障率高

设备无法正常探测

探头箱底部被石碴顶住

设备

维修检测仪表仪器不齐全

设备检修无法按要求进行

备件质量不能保证

材料

作业标准不完善

热轴预报程序不明确

方法

雷击次数多

环境

要因确认

为准确找出问题的主要原因，我们对系统图各末端因素进行逐一确认：

确认一

对探头性能指标未进行检测

确认标准：

《红外线轴温探测系统管理检修运用规程》（以下简称：

《红规》）规定：

设备月检及更换探头时须测量探头噪声电压、漂移、标定、环、箱温及探头方位等性能指标。

我们根据2003年的设备月检记录及故障临修记录，对探头性能指标漏检情况进行了调查统计，如下表：

2003年探头性能指标漏检情况统计表

　　　　　　　　　　　　　　　　表4

时间

漏检项目

次数（次）

月检及更换探头总次数（次）

漏检率（%）

1月

未检测环、箱温，未标定

10

19

52.6

2月

未检测环、箱温，未标定

8

18

44.4

3月

未检测噪声、漂移

9

20

45

4月

未检测环、箱温，未标定

13

19

68.4

5月

未检测环、箱温

13

21

61.9

6月

未检测噪声、漂移

8

23

34.8

7月

未检测探头方位

6

24

25

8月

未检测环、箱温

12

22

54.5

9月

未检测环、箱温，未标定

12

19

63.2

10月

未检测探头方位

7

19

36.8

11月

未检测环、箱温，未标定

12

21

57.1

12月

未检测环、箱温

13

20

65

合计

123

245

50.2

从表中得知，在日常检修时，对探头性能指标未进行全数检测，全年漏检率达到50.2%,其中4月份最高达到68.4%。

结论：

对探头性能指标未进行检测是要因

确认二

对探头板、轴温采样存储芯片

及相关电源未进行检查测量

确认标准：

《红规》规定：

设备进行周（月）检时须“检查探头板、轴温采样存储芯片等各功能板”、进行“电压测试”，其中“探头工作电压：

+20V±2V，-20V±2V”、“保护门/校零电压：

入30V±2V，出+27V+3V”。

我们根据2003年设备周（月）检检修记录，对探头板、轴温采样存储芯片及相关电源检测情况进行了调查统计，如下表：

2003年探头板、轴温采样存储芯片及相关电源检查测量情况统计表

　　　　　　　　　　　　　　　　表5

时间

探头板

轴温采样存储芯片

探头工作电压

保护门/校零电压

检测次数

漏检

次数

检测次数

漏检

次数

测量次数

是否在允许范围内

测量次数

是否在允许范围内

1月

64

0

64

0

64

是

64

是

2月

64

0

64

0

64

是

64

是

3月

64

0

64

0

64

是

64

是

4月

64

0

64

0

64

是

64

是

5月

64

0

64

0

64

是

64

是

6月

64

0

64

0

64

是

64

是

7月

64

0

64

0

64

是

64

是

8月

64

0

64

0

64

是

64

是

9月

64

0

64

0

64

是

64

是

10月

64

0

64

0

64

是

64

是

11月

64

0

64

0

64

是

64

是

12月

64

0

64

0

64

是

64

是

合计

768

0

768

0

768

是

768

是

从表中得知，日常检修中没有发现漏测探头板、轴温采样存储芯片及相关电源现象，设备相关性能指标控制在允许范围内。

结论：

对探头板、轴温采样存储芯片及相关电源未进行检查测量非要因

确认三

对设备性能情况及过车信息跟踪观察不及时

确认标准：

《红规》要求值班员：

30分钟在岗确认无中断。

经对计算机系统在岗确认记录进行查询，2003年无值班员离岗超时记录；检查“一卡五簿”记录，2003年探测站设备除因自检故障需等过车存在报修时间延迟外（见下表统计），无红外值班员对设备情况观察不及时现象。

2003年探测站设备故障报修延迟情况统计表表6

设备故障次数

故障报修延迟次数

延迟比例

主要延迟原因

128

12

9.4%

设备磁头自检异常，需等过车观察

结论：

对设备性能情况及过车信息跟

踪观察不及时非要因

确认四

热轴预报观察、分析、判断不准

确认标准：

发生热轴预报情况后，按《热轴预报作业程序》要求，值班员须做到：

查看探测报文、观察波形并正确分析、判断，确定热轴等级

和热轴位置。

为了对值班员的预报水平进行评价，我们从机器自动热轴预报中的30条报文及波形图调出打印，让4名值班员分别单独进行考试。

结果如下表：

热轴报文及波形分析判断测试成绩情况统计表

表7

序号

姓名

测试轴数

分析判断正确轴数

准确率（%）

1

罗小彤

30

27

90

2

陈益芝

30

26

86.7

3

周建华

30

24

80

4

莫荣灿

30

24

80

从上表得知，红外值班员热轴报文及波形分析判断准确率只有一人达到90%，仅占红外值班员总数的25%。

结论：

热轴预报观察、分析、

判断不准是要因

确认五

　　设备故障率高

确认标准：

段上规定：

红外线设备开机率为99%，使用率为95%。

我们对2003年红外线设备故障情况及开机率、使用率进行了统计，如

下表：

2003年红外线设备运行状况分析统计表

表8

故障

次数

开机率（%）

使用率（%）

影响开机率因素

通信

%

电力

%

设备

%

128

99.8

99.7

32.2

28.2

39.5

从上表得知，2003年红外设备开机率为99.8%，使用率为99.7%，均达到段上要求。

结论：

设备故障率高非要因

确认六

探头箱底部被石碴顶住

确认标准：

《探测站使用、维修手册》要求：

安装在钢轨边的探头箱体上下、左右应悬空无阻挡，确保列车通过时箱体能与钢轨同步上下晃动，以保证探头探测仰角保持在45º±2º。

我们到现场查看时，发现探头箱的安装位置刚好在钢轨两侧石碴内侧处，因线路施工等原因，石碴易滚落到探头箱底部，将箱体顶死，造成探测位置偏差导致探测精度不够，直接影响热轴预报准确率。

我们将2003年石碴顶死探头箱体影响轴温探测情况统计如下表：

2003年石碴顶死探头箱体情况统计表

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表9

序号

探测站名称

探头箱体数（个）

石碴顶死探头箱体数（个）

1

覃塘上、下行探测站

4

2

2

贵港上、下行探测站

4

3

3

桥圩上、下行探测站

4

2

4

兴业上、下行探测站

4

3

5

玉林上、下行探测站

4

3

6

陆川上、下行探测站

4

2

7

文里上、下行探测站

4

1

8

佛子岭上、下行探测站

4

1

合计

共16个探测站

32

17

从上表可看出2003年里，16个探测站的32个探头箱，有17个探头箱体被石碴顶死，占探头箱总数的53.1%，影响了设备的正常探测。

结论：

探头箱底部被石碴顶住是要因

确认七

维修检测仪表仪器不齐全

确认标准：

按铁道部运装管验[2003]26号文件有关规定，应配备齐全必备的红外线设备检修用仪表仪器。

对照标准要求，我们对班组现有仪表仪器进行了清查核对，统计结果如下表：

玉林维修班组主要仪表仪器配备情况统计表

表10

序号

名称

用途

日常维修需要数量

实际配备数量

1

信号发生器

模拟过车

2

2

2

收数微机

过车信息收数观察

3

3

3

数字万用表

日常维修用

6

8

4

电平表

测量电平

6

8

5

兆欧表

测量电阻

1

2

6

频率计

测量频率

1

1

7

示波器

测量电信号

4

6

8

毫伏表

日常维修测量

2

3

9

探头定标仪

探头温度标定

1

2

从日常维修需要及实际配备情况对比分析，现有仪表仪器能满足实际维修要求。

结论：

维修检测仪表仪器不齐全非要因

确认八

　备件质量不能保证

红外线备件都是由铁路局红外所购置和检修，我们再从铁路局红外所领回放在备品库备用。

在日常维修更换配件时，发现有的备件刚装机检测就发生了故障。

我们对2003年刚装机检测就发生故障的备件情况进行了统计，见下表：

2003年刚装机检测就发生故障的备件情况统计表

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表11

序号

时间

备件名称

单位

数量

故障情况

备注

1

1月15日

直流探头

个

1

噪音超标

2

3月22日

控制板

块

1

工作指示灯不正常

3

4月8日

磁钢板

块

1

工作指示灯不正常

4月7日从局红外所领回

4

7月5日

直流探头

个

1

漂移超标

5

9月1日

直流探头

个

1

标定超标

6

10月30日

磁钢板

块

1

工作指示灯不正常

/

/

/

合计

6

/

/

从上表得知，2003年共有3个直流探头、2块磁钢板、1块控制板存在刚装机检测就发生了故障的现象，其中1块磁钢板还是刚从局红外所领用回来的。

由于红外线备件价格较为昂贵，如磁钢板的价格为12000元/块，因此段内仅备用4块磁钢板，其中就有2块发生了故障。

结论：

备件质量不能保证是要因

确认九一

　　作业标准不完善　

我们查阅了现场有关作业标准，复示站存有《玉林复示站热轴预报标准》、《红外线值班员作业指导书》、《热轴预报作业程序》等，均为当前有效文件，作业标准齐全。

结论：

作业标准不完善非要因

确认十一

雷击次数多

确认标准：

《红规》要求：

红外线设备故障停机须在规定时间内进行恢复，有人值守的探测站设备故障停机恢复时间为：

昼间2小时，夜间6小时；无人值守的探测站恢复时间为：

昼间6小时，夜间12小时。

小组负责维护的探测站地处南方，雷雨天较多，但探测站都安装了防雷设施，被雷击坏设备的次数不多，且各探测站离班组所在地较近，日常维修及时，能确保设备的正常使用。

我们对2003年探测站红外线设备雷击故障及检修情况进行了统计，见下表：

2003年红外线设备雷击故障及检修情况统计表：

表12　

序号

雷击故

障时间

损坏配备

修复时间

抢修用时

规定恢复时间

备注

1

6月20日

8：

29

磁钢板、探头、探头板各1个

6月10日

10：

15

1小时46分

2小时

符合要求

2

7月23日16：

37

探头1个

7月23日

18：

30

1小时53分

2小时

符合要求

3

8月4日2：

30

磁钢板1块

8月4日

5：

42

3小时12分

6小时

符合要求

从上表分析，全年红外设备仅被雷击3次，每次都能在规定时间内抢修恢复使用，没有对热轴预报造成直接影响。

结论：

雷击次数多非要因

通过以上确认，我们得出四个要因：

一、对探头性能指标未进行检测

二、热轴预报观察、分析、判断不准

三、探头箱底部被石碴顶住

四、备件质量不能保证

制定对策

根据以上四个要因，我们制定了以下对策，并对对策从力之所及、有效性、经济性、难易程度四个方面进行评分，按总得分高低确定对策实施的先后顺序：

对策表表13

序号

要因

对策

目标

措施

地点

负责人

实施时间

评价项目

总得分

实施顺序

力之所及

有效性

经济性

难易程度

一

对探头性能指标未进行检测

完善管理制度，加强现场作业检查监控力度

探头性能指标漏检率为0。

1、完善《班组经济责任制考核办法》；2、加强对现场检修质量检查考核力度3、严格执行《红规》规定要求。

现场

2004.6.1～6.30

9

8

7

9

33

1

二

热轴预报观察、分析、判断不准

加强业务培训，制定查询制度，提高值班人员热轴预报的分析判断能力

红外线值班员热轴报文及波形分析判断准确率达90%。

1、制定《班组日常培训、考试管理制度》；2、改善班组学习工作的条件；3、制定查询制度；4、强化值班员和维修人员之间的沟通交流。

值班室

2004.7.1～9.30

6

8

6

7

27

3

三

探头箱体底部被石碴顶住

设计加装防止石碴落到箱体底部的挡板

探头箱体底部被石碴顶住影响探测的次数为0。

设计加装挡板，阻挡石块落到箱体底部

现场

2004.6.1～7.31

8

8

7

8

31

2

四

备件质量不能保证

加强备件管理和检测

备件测试率达100%，装机使用的备件合格率达100%

1、加强备件储备和管理，确保备件正常所需；2、利用现有的配件，自行设置安装红外线备件模拟测试装置；3、加强与局红外所的沟通。

现场

2004.7.1～9.30

5

9

3

6

23

4

对策实施

实施一

完善日常管理制度，

加强现场作业检查监控力度

　1、完善《班组经济责任制考核办法》，对在日常检修时不对探头性能指标进行检测的，每次考核10元。

2、加强对现场检修质量检查考核力度。

共组织小组骨干对所有的设备性能情况进行了4次巡检，发现解决各种问题36个，对8人次进行了责任追究考核。

小组成员在测量探头性能指标

3、严格执行《红规》规定要求。

在进行设备月检及更换探头时必须测量探头噪声电压、漂移、标定、环、箱温及探头方位等探头性能指标；玉林上、下行探测站每发生热轴预报，都须在24小时内对该探测站的磁钢及探头性能指标进行检查和标定，达不到要求的及时更换处理，同时将该探测站的波形图打印备存。

阶段检查：

通过对策实施，杜绝了在日常检修时不对探头性能指标进行检测的现

象。

2004年7～9月，月检及更换探头65次，漏检探头性能指标0次，漏

检率为0，见下表：

2004年7～9月探头性能指标漏检情况统计表

　　　　　　　　　　　　　　　　表14

时间

漏检项目

次数（次）

月检及更换探头总次数（次）

漏检率（%）

7月

无

0

26

0

8月

无

0

20

0

9月

无

0

19

0

合计

0

65

0

结论：

阶段目标实现了！

实施二

设计加装防止石碴落到箱体底部的挡板

测量挡板放置位置

制作挡板

安装木制防石挡板

清理探头箱底部石碴

根据现场实际，我们设计制作了一批长×宽×高=750mm×20mm×150mm的防腐木制挡板安放在每个探头箱左右钢轨枕木两端处，如图所示。

以防止石碴滚落到探头箱体底部将箱体顶死。

实施前石碴顶死探头箱底部

实施后石碴被挡在探头箱底部以外

比较

阶段检查：

通过对策实施，2004年8月～10月，负责维护的16个探测站32个探头箱体没发生过石碴落进探头箱体底部造成顶死箱体而影响探测的事件。

2004年8月－10月石碴顶死探头箱体情况统计表

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表15　

序号

探测站名称

探头箱体数（个）

石碴顶死探头箱体数（个）

1

覃塘上、下行探测站

4

0

2

贵港上、下行探测站

4

0

3

桥圩上、下行探测站

4

0

4

兴业上、下行探测站

4

0

5

玉林上、下行探测站

4

0

6

陆川上、下行探测站

4

0

7

文里上、下行探测站

4

0

8

佛子岭上、下行探测站

4

0

合计

共16个探测站

32

0

结论：

阶段目标实现了！

实施三

加强业务培训，制定查询制度，

提高值班人员热轴预报的分析判断能力

1、制定了《班组日常培训、考试管理制度》，使班组日常学习走向规范化，做到每日学一题、每月有学习计划、每月一小考、每季一考评，对

波形图、信息报文的分析处理加强培训。

2、努力改善班组学习工作的条件，在上级部门的大力支持下，配备了资料柜、学习小黑板等设施，购买了一批技术书刊，建立完善了班组一级的技术资料库。

3、制定查询制度，要求红外值班员每日交接班时，当班的须向交班的询问当日热轴预报情况、红外设备使用情况，对典型波型进行分析统计，找出规律性；红外维修人员每日按时主动向值班人员查询设备状态情况，值班人员对设备存在的问题或疑问，须及时向维修人员反馈和了解。

小组成员正在进行热轴波形分析

4、强化值班员和维修人员之间的沟通交流，每次设备检修完成及对发生热轴预报的探测站进行检查和标定后，及时召开一次总结分析会，对设备性能、信息报文、波形图等状况进行认真沟通分析，找出问题根源和规律性。

阶段检查：

通过对策实施，红外值班员热轴预报的分析判断能力有了很大提高。

2004年10月10日，我们对红外值班员进行了热轴报文及波形分析判断考试，判断准确率全部达到90%及以上；2004年10月23日在段举行的红外线生产运动会上，小组