摘要：介绍了QC小组活动的意义和背景，从选择课题、现状调查、设定目标、原因分析、制定对策、方案实施再到最后效果检验，详细阐述了QC质量管理在“降低东莞地铁列车空调故障率”项目的应用，利用QC质量管理各种统计工具，对大量故障数据进行分析，最终找到故障症结所在。
关键词：QC小组；地铁；故障率；PDCA循环
一、概况
QC小组即质量管理小组，是由不同工作岗位的员工自愿组成，遵循PDCA循环，在客观事实的基础上，运用科学的管理办法和统计方法，寻找问题症结并解决质量问题，最终达到提高人员素质和经济效益的目的而开展的一系列科学有序的活动[1]。
东莞地铁2号线共20列地铁列车，每列车配置12套独立空调机组及控制系统，自2016年开通试运营以来，地铁列车空调故障率持续偏高，严重影响列车正线运营服务质量，同时对正线供车也产生了较大影响。为解决东莞地铁列车空调故障率较高问题，通过QC质量管理模式成立QC攻关小组，遵循PDCA循环原则开展一系列QC小组活动，以改善列车空调故障率居高不下的现状。
二、选择课题
1、运营服务指标要求：提供“安全、舒适、高效、绿色”的轨道交通综合服务是东莞地铁对乘客服务的宗旨，自开通试运营以来，地铁列车空调故障率偏高，超出运营服务故障指标要求。
2、减少乘客投诉率：东莞天气炎热，高温持续时间长，列车空调故障很大程度影响乘坐的舒适度，空调投诉率增加，占地铁列车总投诉率30%，甚至造成某些乘客闷热引发中暑等现象。
3、减轻空调维修压力：列车空调故障维修过程复杂，平均故障处理时间需2人4小时，消耗大量工时，同时对正线供车产生较大影响。
综上所述，确认QC活动课题——降低地铁列车空调故障率。
三、现状调查
为了再次确定选择本课题的必要性和正确性，收集东莞地铁试运营初期相关列车空调故障数据并进行统计。统计数据显示，东莞地铁试运营初期列车空调每月平均故障率为21.18次/十万公里。从故障类型分析，有设备质量问题、设备安装问题、工艺问题、设计缺陷以及其它外界因素，通过对大量故障类型统计数据显示，其中设备质量问题占比达到72.48%，因此认为设备质量问题是造成列车空调故障率居高不下的主要原因。
四、设定目标
参考同行业地铁稳定空调故障率，以及公司列车空调故障指标，设定QC活动目标为：每月空调平均故障率由21.18次/十万公里下降至10次/十万公里。
目标值设定可行性分析：
1、空调设备质量问题占列车空调故障率的72.48%，通过技术攻关，把目标值控制在设定值范围内完全可行。
2、参考同行业成熟地铁空调平均故障率（8-10次/十万公里），通过技术整改来降低空调故障率，达到设定值可行。
3、QC活动小组由空调专业工程师、技术人员组成，人员结构合理，既有较高的技术水平、又有丰富的现场经验。
通过分析，认为东莞地铁列车每月空调平均故障率降低至10次/十万公里目标可行。
五、原因分析
针对试运营初期发生的地铁列车空调故障进行统计，从人员、设备、材料、方法、环境五个方面进行调查分析，确定了12项影响因素，得出以下鱼骨图：
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图1 故障分析鱼骨图
对照因果分析鱼骨图，对12项末端因素分别进行讨论和分析，并进行要因确认，得出造成空调故障的4类主要原因：
1、新风阀继电器故障：因新风阀频繁开/关，导致继电器触点氧化。总共出现故障119次，故障占比30.51%。
2、废排异响故障：列车高速状态下，废排风门开关不稳定，产生金属拍打声，影响乘客乘坐舒适体验。总共出现故障76次，故障占比19.49%。
3、空调冷热不均故障：空调系统软件错误导致多次发生客室空调冷热不均故障。总共出现故障68次，故障占比17.44%。
4、风机扇叶裂纹：因风机扇叶材质选型不符，大批量出现扇叶轮毂裂纹。总共出现故障54次，故障占比13.85%。
由于该4类故障总占比达到81.29%，因此，只要有效控制此4类故障，列车空调总故障率则会有效降低。
六、制定对策
QC小组在确定四个要因之后，展开综合论证分析其主要原因，并遵循“5W1H”原则制定了相应的对策表，如下表：
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七、方案实施
措施一：新风阀继电器整改换型，改善客室新风不足
调查分析：新风阀继电器触点氧化，直接导致新风阀无法正常的开启，造成客室新风量不足以及车厢内气压增加，影响乘客的舒适度。通过模拟故障，发现在新风阀在打开和关闭时，继电器也同时闭合和断开，万用表测得最大瞬时电流高达10A以上，超出了继电器的额定电流。得出结论：由于新风阀频繁的开/关动作，使得启动电流频繁冲击继电器触点，造成继电器在开/关的时候产生电弧，从而导致触点氧化。
解决措施：采用额定负载较大的新型接触器代替目前使用的继电器，增加控制新风门运行的触点容量，从而能够有效缓解启动时电流的频繁冲击，以提高电气使用寿命。
措施二：更换废排风门，解决废排异响
调查分析：废排装置属于自然调节通风式排气装置，在保证相应的密封性能的前提下，用于向车外换气和应急通风排气。为了分析废排异响产生原因，现场拆卸多个废排进行对比，认为产生废排异响故障的主要原因是在废排制造过程中，金属挡风板平整度不符合要求，列车运行时，在不稳定的气流影响下，废排风门金属挡风板频繁拍打密封口，导致产生较大异响。
解决措施：1、新废排密封口采用表面密实的发泡胶条，在保证密封性能的基础上，降低了胶条的硬度，从而降低了挡风板与胶条接触产生的异响；2、提高挡风板的平面度，使其能在气流的作用下平稳工作。
措施三：升级软件版本，避免空调冷热不均
调查分析：空调制冷逻辑不同，实际制冷效果不一样，小组根据调查统计结果，通过PTU强制启动空调进行制冷测试，并且多次对比不同机组压缩机启动时间。得出结论：空调机组压缩机启动及减载控制逻辑存在缺陷，未能及时根据客室温度控制压缩机工作，导致同列车每节车制冷效果存在差别。
解决措施：优化空调软件，修改压缩机制冷逻辑，同时跟踪监测新风、回风以及送风的温度，彻底解决空调冷热不均。
措施四：风机扇叶裂纹整改，保障运营安全
调查分析：对冷凝风机扇叶疑似裂纹处进行探伤，确定裂纹产生的部位，发现扇叶裂纹基本来自于轮毂扭曲成型边缘处，在对风机扇叶进行强度测试时，发现风机扇叶轮毂强度不满足实际运转要求，在扇叶高速旋转过程中，轮毂处容易出现裂纹。
解决措施：1、扇叶轮毂材料厚度由4mm增加至5mm，加强轮毂强度；2、更换新轴套和新挡圈，使扇叶与电机轴承连接更加牢固；3、增加防松垫块，防止螺栓松动；
八、效果检验
小组在完成各项方案措施后取得了显著效果，列车空调故障率持续降低，终保持在低故障率水平，每月空调平均故障率由21.18次/十万公里下降至7.96次/十万公里，平均故障率下降62.42%，成功达到本QC活动目标设定值。
九、结语
通过本次QC质量管理活动，不仅有效降低了列车空调故障率，还在经济效益、社会效益以及安全效益上取得了显著成果。QC小组成员的质量意识、学习意识、专业知识以及钻研精神等得到提高。此外，QC质量管理活动积累的经验可运用在地铁新线的建设，为新线高质量、高水平开通，提供技术保障。
参考文献：
[1]质量管理小组活动准则：T/CAQ 10201-2016.北京：中国标准出版社，2016
论文作者:廖懿巍
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/16
标签：故障率论文; 空调论文; 列车论文; 故障论文; 地铁论文; 东莞论文; 新风论文; 《基层建设》2019年第28期论文;