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赋能数字时代 推动轨交智能运维落地生根
文 / 2021-07-07 09:37
“智能运维的本质是开源节流+好钢用到刀刃上！”
—访北京瑞思天创科技有限公司技术总监 徐桂红博士
众所周知，城市轨道交通是一个系统复杂、设备众多的行业，车辆是其中非常重要和核心的系统设备之一，在日常运行中，列车的安全性至关重要，需要对其各个功能的可靠性进行深入研究，对列车运维过程中产生的大量数据进行及时处理和分析，以实时了解和预先掌握车辆可能存在的故障，及时采取有效措施，提高整车使用率和保障车辆运行的可靠性。
基于这样的市场需求，北京瑞思天创科技有限公司（简称“瑞思天创”）于2009年应运而生。深耕轨道交通运维领域十二载，瑞思天创已经为多家头部企业成功实施了运维数据分析利用、RAMS指标设计与监测、运维指标评估与预警、检修规程分析与适配、维保资源分析与优化、全寿命周期运维费用分析与优化等方面的体系规划、技术咨询和信息化平台落地服务。
通过多年行业的能力积淀与经验传承，瑞思天创不仅形成了一套成熟的智能运维平台和产品体系，对于轨道交通智能运维市场也有了深刻而独到的理解。RT轨道交通采访了瑞思天创的创始成员之一、公司技术咨询总监徐桂红，聆听了她对于智能运维的所思、所想和所感，以及瑞思天创为智能运维的落地应用所付出的孜孜不倦的努力。
智能运维的核心：精准运用和按需维修
自成立以来，瑞思天创始终致力于为轨道交通行业各层级客户解决轨道装备的运维指标设计与监控预警、运维策略分析与适配、运维计划排程与调整以及运维保障资源评估与优化等业务难题，助力客户优化产品设计、提升运维效能，实现轨道交通装备的精准运用与按需维修。
在徐桂红看来，智能运维的本质是开源节流+好钢用到刀刃上！
所谓“开源”，其实开的是科学技术的源，就是将一些先进的技术用于运维过程，“节流”，节的是运维过程中浪费的部分，而‘好钢用到刀刃上’指的是资源进行再次分配和调整，将他们用在最值得用的地方。
而智能运维的最终目的是要在保障轨交装备安全性、可靠性和可用性的基础上，尽可能降低全寿命周期费用。而“精准运用”和“按需维修”，这短短的八个字，全面概括了徐桂红对于智能运维核心和关键的理解。
徐桂红解释说：“所谓‘精准运用’就是利用现有的条件，精确用好车，包括根据运行计划自主推荐上线列车清单、备用列车清单和车辆出入库顺序等；‘按需维修’，则是如何在保证车辆可靠性、安全性和经济性基础上，制定与运行计划相匹配的个性化维修策略和维修计划，达到不过修、不欠修，真正借用智能运维新技术为地铁运维管理实现开源节流。”
业界皆知，在整个轨道交通车辆运维的产业链中，设计和制造由主机厂和系统供应商共同承担，他们的共同职责就是保证“车好用”，这其中必然涉及车辆RAMS特性。
徐桂红说：“车辆RAMS顶层特性为安全性和可用性，这将由产品的可靠性和维修性，以及实际的运营和维护共同决定。车辆的可靠性和维修性主要取决于主机厂和系统供应商，其设计水平决定了可靠性和维修性的理论上限，生产制造决定了能达到的实际上限；只有设计变更才有可能提升理论/实际上限。而运营商对于车辆的实际运营和维护影响了可靠性和维修性的最终表现，合理高效的运营维护可以使最终表现尽可能趋近实际上限。”
设计可以对实际的运营和维护进行优化/预测，实际的运营和维护中出现的问题以及获得的经验会反哺设计改进。因此，对于主机厂和供应商而言，为了提升产品的可靠性和维修性，最主要的工作就是在既有产品的基础上，结合运营维护过程中的经验进行设计优化和工艺优化，最终保证“车好用”。
对于地铁公司而言，最主要的工作就是利用实际运营过程中积累的数据，通过采用RCM分析等关键技术进行检修规程适配（包括过修、欠修分析等内容），保证“用好车”。
由此可见，设计、制造、运营和维护是密不可分的。
在整个过程中，数据是基础，也是智能运维的底座，拥有大量的运行数据、故障数据、检修数据，是实现智能运维的第一步，而数据的挖掘、处理和分析则是非常重要的环节。
因此，智能运维的落地不能仅依靠单方力量，需要多方的共同努力和紧密合作。地铁运营公司、主机厂和系统供应商以及像瑞思天创这样专注于数据挖掘分析以及工程应用落地的供应商，均是不可或缺的重要成员。
数据驱动 为智能运维落地赋能
正是对于数据重要性的深刻认知和独到的理解，从成立之初，瑞思天创就潜心投入对于模型和算法的钻研，对轨交车辆的关键系统和关键部件的寿命分布和性能退化模型以及相关的算法进行深入的研究。基于大数据、人工智能及云计算进行全自主研发，瑞思天创率先推出了智能运维信息化产品—RelSMART运维策略分析决策引擎和Power系列运维分析平台。该平台产品可以帮助用户盘活多年累积数据，实现运维数据互联互通，完成运维数据信息化，建立并形成基于数据和知识驱动的运维业务工作机制。
据徐桂红介绍，瑞思天创Power系列运维分析平台包含Power-RAMS、Power-LCC、Power-Scheme、Power-Prognosis、Power-Resource、Power-Management六大模块的模型和算法。其中：
Power-RAMS是瑞思天创轨道交通智能运维解决方案的核心产品,提供RAMS数据的数据清洗和分析评估服务。这是进行智能运维决策的数据基础。Power-RAMS通过NLP、机器学习等智能化手段实现RAMS数据清洗、统计评估、趋势分析、模型拟合、分析挖掘、试验规划、报表输出等功能，帮助客户提升数据质量，有效利用既有数据，对各项指标进行追踪、异常预警和验证，分析评估各类轨交装备在运维过程中的表现，指导客户进行装备验证、部件选型、改进、供应商管理；同时可以辅助进行可靠性增长管理，实现可靠性增长计划、可靠性增长分析评估等功能。
Power-LCC主要用于对轨交装备的全寿命费用数据进行统计分析和评估，得到轨交装备在指定寿命周期的费用分布情况，同时将装备的RAMS特性与费用进行权衡，指导客户在保证装备可靠性、安全性、可用性水平的基础上，尽可能降低装备全寿命周期费用，提升经济性。
Power-Scheme是运维策略决策模块，用于分析评估系统部件的性能退化趋势和寿命特性，可以实现基于RCM（以可靠性为中心的维修）理论的维修策略分析，通过逻辑决断图以及Power-RAMS和Power-LCC模块提供的量化输入，指导客户确定适用于实际运行工况的维修策略（如保养、视情维修、计划恢复、计划更换、故障检测、故障维修等），对相关检修规程及检修计划进行适配、排程及优化，助力客户实现计划修向状态修和个性化维修的转变，最终全面实现按需维修。
Power-Resource是维保资源分析优化模块，可以结合装备实际的RAMS水平并根据检修规程和检修计划，实现备品备件、维修人员、工具设备等维保资源的分析评估和优化，帮助客户提高检修效率，优化维保资源分配方案，提升资源整合能力。
Power-Prognosis是健康评估和故障预警模块，可以实现对轨交装备和系统部件的健康评估、异常预警，以及剩余寿命预计，同时基于瑞思天创的核心知识库以及装备的实际运维情况，分析评估关键运营故障的现场排故路径，指导运维人员进行故障诊断定位、实施应急处置等操作，有效缩短线上排故时间提升可用度。
Power-Management是运维管理服务模块，主要是对运维过程中的业务进行管理与配置，实现上述分析模块各项输出对运维业务的反馈与驱动，保证以上优化策略能够真正的实施和落地。
Power系列产品整合了瑞思天创技术团队多年的咨询经验、软件开发和实施经验，是为轨道交通智能运维量身打造，其核心理念和落脚点就在于要推动智能运维的全面落地。
徐桂红说：“因为我们一直坚信，只有方法论、只有算法和模型是不够的，当前业主对于智能运维的最大需求就是落地应用。”目前瑞思天创的运维分析平台已经在多家企业得到了部署和实施，并对客户实际业务起到重要推动作用，得到了客户的一致好评。
推动轨道交通智能运维的应用落地，瑞思天创始终秉持“躬体力行、锲而不舍”的精神，不仅仅是轨道交通行业大数据治理挖掘利用的开拓者，也是智能运维模型和算法的引领者，更是智能运维平台和体系的笃行者。
把握大势 共建轨交智能运维生态圈
从1969年第一条地铁线路诞生到如今，我国城市轨道交通已经走过了50余年的发展历程，已迈入世界城轨大国行列，在运营里程和建设规模等方面均处于世界领先水平，取得的成就令世界瞩目。
交通运输部最新数据显示，截至2021年5月，全国（不含港澳台）共有45座城市开通运营轨道交通线路237条，运营里程达到7747公里。预计到“十四五”末期，我国城市轨道交通的运营里程将突破10000公里。我国城轨行业，正迎来建设和运营并重的新时期，运营维保后市场也将迎来巨大的增长空间。
智能运维是建立在智能制造和工业互联网基础之上的一种新兴的技术发展趋势，是保障我国城轨实现高效、经济、可靠、安全运行的有力保障体系，是推动我国由城轨大国向城轨强国迈进的重要手段，将在提升城轨运营维保质量和水平方面扮演着重要角色，对于推动我国城轨实现可持续和高质量发展，将发挥不可估量的作用。
尽管业界对于智能运维的价值已形成普遍共识，但其落地应用还处于起步阶段，未来还有很长的一段路要走。这个进程中，更需要业主运营公司、主机厂和系统供应商，以及数据和平台供应商的共同努力和携手并进。
瑞思天创作为专注于运维数据挖掘和可靠性、安全性技术为核心的智能运维解决方案提供商，愿把握大势，与行业同仁共同合作、共谋发展，共建智能运维生态圈，共享轨道交通运维的“蓝海”市场，推动我国城轨“智能运维·中国智造”目标的全面实现。
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