（一）技术工艺优化

列车检修工技师等级，要熟练掌握车体走行部内部和外部设备关键技术参数、尺寸，掌握牵引、空气制动重要性能参数、控制机理、故障代码和典型故障现象及处理方式，掌握控制及辅助系统重要部件线路图、布线图和数据代码；并在此基础上结合现场实际生产困难，发挥主观能动性，在开展质量、应急培训故障中，能自主进行专业技术攻关，开展技术工艺优化，带头实现小改小，促进提高生产效率、提升人员业务素质。

（1）一般性工艺优化流程

1）流程改造

在工作过程中一般遇到难以采用设备更新和材料替代优化流程时，往往采取下述措施。

①取消所有不必要的工作环节和内容。有必要取消的工作，自然不必再花时间研究如何改进。某个处理、某道手续，首先要研究是否可以取消，这是改善工作程序、提高工作效率的最高原则。

②合并必要的工作。如工作环节不能取消，可进而研究能否合并。为了做好一项工作，自然要有分工和合作。分工的目的，或是由于专业需要，为了提高工作效率；或是因工作量超过某些人员所能承受的负担。如果不是这样，就需要合并。有时为了提高效率、简化工作甚至不必过多地考虑专业分工，而是特别需要考虑保持满负荷工作。

③程序的合理重排。取消和合并以后，还要将所有程序按照合理的逻辑重排顺序，或者在改变其他要素顺序后，重新安排工作顺序和步骤。在这一过程中还可以进一步发现可以取消和合并的内容，使作业更有条理，工作效率更高。

④简化所必需的工作环节。对程序的改进，除去可取消和合并之外，余下的还可进行必要的简化，这种简化是对工作内容和处理环节本身的简化。

2）重新设计新流程

如果决定采用重新设计的方法优化流程，可按下述步骤进行。

首先要充分理解现有流程，以避免新设计中出现类似的问题，集思广益，奇思妙想，提出新思路。思路转变成流程设计，对新提出来的流程思路的细节进行探讨。不以现有流程设计为基础，坚持“全新设计”的立场，反复迭代，多次检讨，深入考虑细节问题，瞄准目标设计出新的流程。新流程设计出来后，应通过模拟它在现实中的运行对设计进行检验。流程图是一个描述新流程的理想手段，检验前应画出流程图。

（2）案例：工艺转向架适应性改造项目

GYJ系列工艺转向架是为电客车检修而设计制造的。电客车因空气弹簧中心距、中心销外形尺寸不同，可对工艺转向架进行局部适应性改造，使其能够满足多条线电客车架车要求。

1）制作技术标准

针对电客车重新设计生产工艺转向架定位支承上端的尼龙垫片、中枕梁上安装的中心牵引销下座。改造完成后支承点距1 860 mm，支高1 600 mm，承重25 t。通过更换以上部件，可满足不同电客车架车的使用要求。

2）改造方案

①空簧座上端垫片改造。重新设计制作空簧座定位支承部分，安装方式不变，更换车型时拆换空簧座定位支承，并喷涂明显的车型标识，如图5.94所示。

图5.94　空簧座上端垫片改造

②心牵引销下座改造。重新设计制作中心牵引销座和尼龙锥套，安装方式不变，更换车型时拆换中心牵引销座和尼龙锥套即可。中心牵引销座应设置吊耳，方便吊装作业，并喷涂明显的车型标识，如图5.95所示。

通过工艺转向架适应性改造的方式可节约成本，提高产品利用效率。

（3）基于工艺方案优选的优化方案

在现场实际生产中，从多个工艺方案中选取有效的方案，不仅能够使制造资源得到优化和节约，同时也能缩短检修周期，并降低成本。为了达到这一目的，可以在分析影响工艺方案优选因素的基础上，建立综合评价。在建立该体系时，需要综合考虑时间、质量、成本和环境，并建立与之相对应的优化指标；在无法确定或量化较大影响的优化时可外请专家进行指导。

图5.95　中心牵引销下座改造

（二）工具改造

在地铁车辆现场维修生产中，为提高作业效率，需要对生产辅助器具进行不断改进，或加工制造出有利于生产的工装设备，称为工具改造。下面以工艺工装制作为例，介绍该类项目的优化流程。

工艺工装设计项目的内容包括根据现场实际情况进行工艺工装设计出图以满足现场作业需求，对制作工艺工装所需要的材料进行采购，设计机械加工工艺，自行加工活委托专业制作，样品现场试用，改进后投入使用。

（1）齿轮工位器具的优化设计

1）项目设计思路

①保证零件在运输过程中不产生磕碰伤。

②在减小工装外形尺寸的前提下，能放置较多的零部件。

③一种货架尽量放多种零件，提高其通用性。

④保证可用叉车进行运输，可用天车进行吊运，可堆砌。

⑤保证操作者取用零件方便、安全，且工装外形美观、大方、实用。

⑥在保证强度的前提下，尽量使用较小规格的材料，降低制造成本。

在制作时需根据现场实际确定工装的原材料，如果工装数量较多，可以考虑容易采购且成本相对较低的材料，在这里，采用有限元分析法确定工装的一些设计参数。

图5.96所示的工装使用的材料是60 mm×60 mm的方钢材料，但未加筋板，整个框架为长方形结构。利用有限元软件可以分析出在A、B中点处为受力变形量最大的位置。

图5.96　60 mm×60 mm的方钢框架式工装

若使用40 mm×40 mm的方钢材料，如果不加任何筋板，利用有限元软件分析受力变形情况，可以得出受力变形的最大处依旧是A、B中点，相较40 mm×40 mm的工装来说，其因受力产生的变形量会增大。如若在该工装的四角位置加上筋板，经有限元软件分析，仍不能达到理想的变形减小量。如果将筋板加至图5.96的位置，经受力分析，其变形量会明显减小，效果相当于60 mm×60 mm的方钢工装。

经过总体分析，若采用40 mm×40 mm的方钢，并在关键位置加装三角筋板，就可以满足工装的整体刚性要求，此种方式所使用的原料最经济，所以采用这种主体结构即可。

2）锥齿盆角齿轮大轮货架

锥齿盆角齿轮大轮货架主要运用于各工位之间的部件转运及仓库内的部件存放，如图5.97所示，此种货架采用40 mm×40 mm的方钢加筋板的主体结构，可以兼顾全部锥齿盆角齿轮大轮，通用性较好。该货架最多可放置44个零件，由4个互成90°的垂直钢板焊接在框架上，同时在每一个支撑位置与水平方向成15°斜角处焊接一个V形圆钢，起到支撑和分隔的作用，保证零件在运输过程中不受到磕碰。配置堆垛用支撑钢板保证可垛，配置起吊吊钩保证可以起吊运输，叉车可以叉住下部横向方钢进行转运。

图5.97　锥齿盆角齿轮大轮货架示意图

3）锥齿盆角齿轮上线配对架

锥齿盆角齿轮分为大轮和小轮，大轮和小轮需要进行一一对应的装配，为方便识别，需要进行明确表示。图5.98表示的是锥齿盆角齿轮上线配对架示意图，是针对装配要求以及转运要求而设计制作的工装。该货架的主体结构和锥齿盆角齿轮大轮货架基本相同，不仅具备了大轮货架的优点，还在货架顶部横撑上焊接了一块整体钢板，钢板上安装了一些定位衬套，用来安装锥齿盆角齿轮小轮，为方便在使用时安装大小轮，故设计时分别在立撑和顶部钢板对应位置安装标牌，以此标识大小轮一一对应的关系。

图5.98锥齿盆角齿轮上线配对架

4）锥齿盆角齿轮小轮货架

图5.99展示的是锥齿盆角齿轮小轮货架示意图，该工装主要用于各工位之间的部件转运及仓库内的部件存放。货架采用40 mm×40 mm的方钢主体结构，框架为梯形，可以兼顾全部锥齿盆角齿轮小轮，通用性较好。一个货架最多可以放置96个零件，由两个与水平方向成75°的钢板焊接在框架上，钢板上的每一个支撑位置与水平方向成15°斜角，同时配置一个尼龙衬套来支撑分隔部件，保证部件在运输过程中不受到磕碰伤，货架配置了起吊钩，方便起吊运输，叉车也可以叉住下部横向方钢进行转运。

图5.99　锥齿盆角齿轮小轮货架示意图

5）带内孔齿轮通用货架

带内孔齿轮通用货架主要用作各工位之间的部件转运及仓库内的部件存放，如图5.100所示。该货架采用40 mm×40 mm的方钢加筋板主体结构，可以兼顾所有带内孔的齿轮，通用性较好。货架下部配置交叉的横撑，横撑上焊接垂直钢管，用来定位和支撑部件，保证部件在运输过程中不受到磕碰。这种货架一次最多可以放置15个零件，配置了支撑钢板以便于堆垛，配置了起吊钩以便于起吊运输，叉车可以叉住下部横向方钢进行运输。

图5.100　带内孔齿轮通用货架示意图

（2）地铁列车贯通道防护栏的优化设计

1）项目设计思路

①在保证防护栏安全性的同时，可使用性价比较高的材料以降低成本。

②尽量使用较轻的材料，便于作业时的搬运。

③保证工装和车体的可靠连接，防止人员掉落。

2）制作流程

①对贯通道基本尺寸进行测量，包括宽度、高度等。(www.daowen.com)

②选取轻质原材料。

③设计图纸，如图5.101所示。

图5.101　贯通道防护栏示意图

3）材料加工

材料加工主要包括下述内容。

①对标准钢型材进行切割打磨、表面处理、机械连接（包括螺栓、榫接、铆接等）、焊接、粘接、喷漆等。

②对板材进行弯折、开孔、表面处理，机械连接（包括螺栓、榫接、铆接等）、焊接、粘接、喷漆等。

③对标准铝合金型材，进行切割、打磨、机械连接（包括螺栓、榫接、铆接等）、焊接、粘接。

④对辅助材料包括尼龙垫、橡胶等进行切割、打磨，与金属件进行机械连接（包括螺栓、榫接、铆接等）、粘接。

4）合格性检验

合格性检验主要包括下述内容。

①对制作出的工艺工装成品的受力、表面抗腐蚀性、焊缝、表面处理情况、喷漆情况进行检验。

②制作样品进行现场试用，通过现场试用检验工艺工装是否符合现场需求。

③工艺工装本身质量存在缺陷的须返厂重做，直至质量检验合格。

④样品在现场试用时不能满足生产需要的，根据需要更改图纸，再次加工，直至满足使用需求。

（三）创新思路格式

随着全国城市轨道交通的发展，各个城市投入运营的电客车数量也随之增大，在车辆检修过程中势必会出现很多需要解决的问题，故应加强岗位创新，将应用型人才逐步转变为创新型人才已成为大势所趋。在列车检修中，要求技师应具备一定的创新能力，能针对电客车各个系统存在的设计缺陷，提出有效的改造方案，明确改造后的风险并能针对各风险找出合理的解决措施，以达到提高生产效率，降低运营成本的目的。现以某地铁车辆PIS系统为例。

某地铁电客车客室LCD屏采用DC110 V供电，在列车激活后无法在司机台控制其开闭，只要有DC110 V电源输入，LCD屏立刻启动，进入工作状态。因此，电客车在压道作业、热备待命、日常各级修程受电弓升弓供电状态时LCD屏均处于无效工作状态，消耗大量电能。本项目通过分析电客车在激活状态下的节能情况，提出了相应的LCD屏控制电路改进建议，使客室LCD屏工作与客室照明开启同步，让LCD屏在非运营状态下处于关闭状态，达到节能降耗的目的。

（1）照明及LCD屏现有控制方案

该地铁客室车厢照明控制电路如图5.102所示，开启照明，照明接触器5KM01励磁，常开触点闭合，照明开启，5KM01一组常开触点形成自保持电路。LCD屏控制如图5.103所示，DC110 V直接通过断路器4QF11到LCD屏终端。

图5.102　客室车厢照明控制电路示意图

图5.103　客室LCD屏控制电路示意图

（2）改进方案

根据电路分析，照明接触器主触点均为4组，分别用于应急照明、U、V、W三相交流照明，无多余触点可用，要实现联动方式，须增加LCD屏控制接触器，通过LCD屏控制接触器线圈与照明接触器线圈并联设计，采取同一控制逻辑及控制电源，在工作电源上独立运行，电路控制进行隔离，可实现相互联动，具体如图5.104和图5.105所示。

图5.104　改进的联动控制方案

图5.105　LCD屏控制接触器常开触点示意

（3）产品选型

本次改造所需产品的选型见表5.27。

表5.27　产品选型明细表

（4）改造步骤

①登记电器柜上5KM01照明接触器线圈、LCD显示屏断路器4QF11的接线线号；无线号的接线应注明位置并标记或拍照留底。

②继电器安装。对于有安装空间的1＃、3＃、4＃、6＃柜内：先将继电器（DRH 276 110 LT）安装在底座（SPW ESO 3CO）上，然后固定在电器柜内上部断路器排右侧的空余导轨上，如图5.106所示位置。

图5.106　有安装空间1＃、3＃、4＃和6＃电器柜加装电器位置

对于无安装空间的2＃、5＃柜作如下操作。

方案1：如图5.107所示位置，将柜内端子排加工掉约50 mm（1个继电器的安装空间），然后将安装有底座的继电器固定在导轨上。

图5.107　无安装空间的2＃、5＃电器柜改造及电器加装位置

方案2：如图5.108所示位置，将备用QF01、QF02断路器拆除后，将继电器安装在该位置。

图5.108　无安装空间的2＃、5＃电器柜改造及电器加装位置

方案3：对导轨两端存在较大空间的，将该导轨上的继电器向左或向右移动后，将继电器底座固定在导轨上。

用螺丝刀拆下LCD显示屏控制断路器（4QF11）下方的端子出线，记录线号。拆下5KM01照明接触器线圈的接线，记录线号，注意正负极性及线号（正端线号5103A、负端线号5000L）。根据电路图及电气柜内走线槽进行电气配线、接线。改造完毕，对照改造电气图确认接线正确无误，要求布线规范，线号明确。通过司机室内客室灯转换开关控制，检查继电器工作状态，是否满足LCD屏电源控制与客室照明控制实现联动。各压接端子、线号布置示意图如图5.109所示。

图5.109　各压接端子、线号布置示意图

线缆参考长度（1＃柜），其余柜体改造用线长度，按现场实际需求。

5103A1线长（1.0 mm2）：45 cm，A1端用1.0－3端子、5103A端用1.0－4端子。

5000L2线长（1.0 mm2）：70 cm，A2端用1.0－3端子、5000L端用引脚1.0。

4D04C1线长（1.5 mm2）：70 cm，11端用1.5－3端子、4QF11端用引脚1.5。

4D04C2线长（1.5 mm2）：90 cm，14端用1.5－3端子、LCD屏端用引脚1.5。

（5）改进后的风险及解决措施

①联动采用同一控制逻辑，控制电源来源于照明控制电路，对Tc车照明控制接触器辅助触点（自保持回路中）状态要求高，当该触点发生故障时，会导致整列车照明及LCD屏故障，但根据该线路运营以来的实际情况，该触点状态稳定，进行改造后，经查阅相关资料，照明控制接触器辅助触点可承受的最大电流约为1 A，加装的LCD控制接触器的吸合电流为50～100 mA，远小于前端空开容量，同时在LCD屏控制接触器选型上充分考虑容量问题，可有效解决触点容量问题。

②改造前后，照明系统控制逻辑和应急处理方式没有变化。改造后，日常检修中应重点关注照明接触器状态，将照明接触器状态纳入日常检修中，通过检修加强质量状态。

③改造后，对电路上和照明系统进行了隔离，不会造成照明系统故障；但LCD屏控制方式引入接触器，故障点增加，须关注接触器状态。

④LCD屏故障应急处理方面，和改造前一致，但须增加接触器动作状态检查，接触器本身故障不会对照明系统造成影响。

（6）节能说明

每列车均有LCD显示屏，在节能效果计算过程中，可结合单列车屏显功率，分别计算列车在热备期间、检修修程作业、压道及空车出入库等工况下的能耗分析；结合能耗就可计算每天可节约电费及全年可节约费用。

在该项目中，要求技师具备以下能力：一是清楚车辆各系统的电气原理；二是能发现PIS系统中的节能设计缺陷；三是能提出有效的节能改进方案；四是能根据改进方案进行正确的产品选型，并熟练掌握改造步骤；五是能提前预想改进后的风险，并提出解决措施；六是会进行改造后的效益计算。

技师既是生产者，又是现场技术人员，既要独立工作，也要组织带领他人完成生产任务。在日常列车检修中，技师应及时主动发现和解决生产现场中的“疑难杂症”；树立研究方向，发挥技术优势，积极参与企业技术攻关、员工技能开发等工作；同时也要擅于搭建学习平台，传授技艺，将技师课堂延伸到现场，加强与员工的互动互学，激发员工善于思考、勇于创新的能力，促进员工队伍整体“硬实力”的提升。