鐵路電務段QC小組動車組ATP機柜防塵裝置的研制成果匯報書

動車組ATP機柜防塵裝置的研制PAGEPAGE34前言前言（一）簡介XX鐵路局XX電務段是承擔鐵路信號設備養(yǎng)護維修工作的基層站段，8個普速車間，3個高鐵車間，2個車載車間及3個綜合性車間。而曹莊動車車載設備車間，承擔著XX、XX、XX、XX涉及XX、哈爾濱、上海、福州、廈門等二十五條交路共五十七臺動車組ATP設備的養(yǎng)護與維修工作。我“三色光”QC小組成立于2005年8月，其成員由管理干部、技術干部、一線員工上下結合組成。小組攻關目標主要是圍繞那些現場一線班組難以解決但必須解決，且需要一定的資源配置，具有一定難度的課題。（二）人員構成及小組基本情況：小組概況表小組名稱課題類型課題名稱注冊編號重新注冊時間2016年2月接受QC教育48小時小組人數10課題活動時間2016年2月-2017年2月序號姓名性別文化程度職稱組內分工1男大專助理工程師組長2男大本工程師技術指導3男大本助理工程師現場調查4男大本工程師技術指導5男大本工程師技術指導6男大專工程師現場調查7女大本助理工程師成果發(fā)布8男大本工程師技法指導9男大本助理工程師技術支持10男大本工程師程序審核表1制表人：劉明溢制表日期：2016年2月3日（三）冠名的由來（三）冠名的由來“三色光”之所以能成為我小組的冠名，是因為：紅、綠、黃三色是鐵路信號燈光顯示中最基本燈光色彩，作為鐵路信號維修人員，我們常喻信號是鐵路的眼睛而自豪。不是嗎？紅、綠、黃三色燈光,折射出當代信號人為之付出的心血和辛勞。春日沙塵，盛夏風雨，秋夜霜霾，寒冬殘雪，信號人深深淺淺的耕耘都是路標，風風雨雨的里程都是起點。是的！魂牽夢縈的三色燈光為信號人塑形，為鐵路運輸令行禁止站崗，描繪的是信號人的精神，記錄的是信號人的永遠。一、選擇課題（一）相關名詞解釋ATP：列車超速防護系統(tǒng)（AutomaticTrainProtection）：對列車進行實時速度監(jiān)督的一種安全保障設備,提供速度限制信息,保證列車安全間隔。一級修、二級修：對列控車載設備進行保養(yǎng)維修的運用檢修，修程由列車運行里程和運行時間決定。（二）問題的提出1.動車組ATP設備工作環(huán)境復雜動車車載車間目前所屬動車組全部配屬CTCS3-300T型列控車載設備系統(tǒng)，CTCS3-300T型列控車載設備硬件采用分布式結構，各模塊通過MVB總線、profibus總線連接起來組成完整的車載系統(tǒng)。各個模塊都是精密的電子元器件，組合置于高鐵列CTCS3-300T型列控車載設備車司機室后部車廂的ATP柜內。車司機室后部車廂的ATP柜內。機柜內部結構如右圖所示：由于機柜內各硬件模塊工作周期長，功率大，耗能高，散熱多，因此動車組在設計時專門在機柜底部留有通風孔，通風孔是機柜散熱的重要方式。根據電阻溫度系數公式：r2-r1：溫度由Q1升高到Q2時，r1所增加的電阻Q2-Q1：溫度由Q1增高的溫度則：r2=r1[1+α(Q2-Q1)]所以考慮散熱問題是必須的。其散熱原理是通過貼近地面的通風孔，利用機柜內外的溫度差的溫度交換而實現的。由此出現機柜內灰塵、毛絮過多的情況是必不可免的。若灰塵超標，一是會導致數據板卡電路之間絕緣下降，特別是當周圍環(huán)境潮濕時，絕緣降低，數據電路板卡間可能會導通；二是會影響局部散熱功能，造成電子元器件不可逆的損害，因此ATP設備對運行環(huán)境條件要求較高。2.灰塵量增加，會大幅增加除塵作業(yè)時間日常檢修作業(yè)包括一級檢修和二級檢修，一級檢修作業(yè)主要對設備進行常規(guī)巡檢、測試以及應急故障處理：α=r2-r1r1(Q2-Q1)機柜底部布滿灰塵、毛絮，交錯的線也給清潔帶來一定困難：

一級修檢修流程圖一級修檢修流程圖司機室設備檢查機柜內模塊開關外觀檢查機柜內設備外觀檢查TCR天線檢查拍照速度傳感器檢查拍照雷達及BTM天線檢查拍照數據下載安全防護措施確認銷記數據上傳開始收集報警信息及反饋作業(yè)工具準備根據日預警做好安全預想確認作業(yè)條件有電斷電再確認接觸網斷電是否靜態(tài)測試結束機車內作業(yè)機車下作業(yè)是否工具清點車下人員撤離圖1制圖人：劉明溢制圖日期：2016年2月10日從以上流程圖可以看出，一級檢修是對所轄設備進行外觀檢查、拍照、對設備性能的常規(guī)測試、數據下載等檢測項目，且需配合動車所其他部門的檢測檢修，因此作業(yè)時間較短。從以上流程圖可以看出，一級檢修是對所轄設備進行外觀檢查、拍照、對設備性能的常規(guī)測試、數據下載等檢測項目，且需配合動車所其他部門的檢測檢修，因此作業(yè)時間較短。二級檢修則主要承擔設備的整治、檢修及改造等工作，二級檢修作業(yè)流程如下：圖2制圖人：劉明溢制圖日期：2016年2月10日圖2制圖人：劉明溢制圖日期：2016年2月10日二級修檢修流程圖司機室設備檢查數據下載安全防護措施確認銷記數據上傳開始收集報警信息及反饋作業(yè)工具準備根據日預警做好安全預想確認作業(yè)條件有電斷電再確認接觸網斷電是否靜態(tài)測試結束機車內作業(yè)機車下作業(yè)是否工具清點車下人員撤離TCR天線檢查清潔速度傳感器檢查清潔雷達及BTM線纜檢查從二級檢修流程圖中可看出，相比較一級檢修除了常規(guī)的測試、外觀檢查等作業(yè)外，增加了對設備的清潔除塵等工作。從二級檢修流程圖中可看出，相比較一級檢修除了常規(guī)的測試、外觀檢查等作業(yè)外，增加了對設備的清潔除塵等工作。我們對二級修流程的耗時進行了抽樣統(tǒng)計：入庫檢修不同階段耗時統(tǒng)計表統(tǒng)計項目用時匯總一級修耗時各流程平均用時（min）二級修耗時各流程平均用時（min）5510557056715507#5579#5670#準備階段322.52.5232.52.50作業(yè)工具準備0.50.50.50.5433.53.50根據日預警做安全預想544.54.54.5544.50確認作業(yè)條件0.50.50.50.50.50.50.50.50機車內作業(yè)司機室設備檢查222.52.172.5222.17機柜內模塊開關外觀檢查（清潔除塵檢查）1.5111.674.5534.17機柜內設備外觀檢查（清潔除塵）22.52.52.3316.51614.515.67線纜檢查///0.003.5433.50靜態(tài)測試13151414.0014151314.00數據下載22.522.1733.53.53.33工具清點1111.001111.00機車下作業(yè)安全防護措施確認1111.001111.00再確認接觸網斷電0.510.50.670.510.50.67TCR天線外觀檢查（清潔）32.522.507856.67速度傳感器外觀檢查（清潔）4343.6719181818.33雷達及BTM天線外觀檢查（清潔）22.522.175876.67人員撤離0.50.50.50.50.50.50.50.5工具清點1111.001111.00結束銷記2332.673232.67數據上傳2222.002222.00合計474847.547.59599.588.594.35修程平均耗時47/94.35/備注：1.一級修和二級修從流程上看，沒有多大的區(qū)別，一級修不進行檢查清潔的工作。表中紅色帶下劃線的字體是一級修不具備的工作。2因一級修和二級修工作任務略有區(qū)別，所以作業(yè)工具準備有所不同，耗用時間也是不一樣的。表2制表人：劉明溢制表日期：2016年2月20日從上面的統(tǒng)計結果中可以看出：入庫二級檢修每列高鐵列車檢修的平均用時為94.35min。經對上述統(tǒng)計結果進一步整理得出如下分層統(tǒng)計表及分層餅分圖：入庫檢修不同階段耗用時間分層統(tǒng)計表序號項目耗時序號項目耗時(min)百分比(%)1機柜內設備清潔除塵15.6735.742靜態(tài)測試14.0031.933機柜內模塊開關清潔除塵檢查4.179.514線纜檢查3.507.985數據下載3.337.606司機室設備檢查2.174.957工具清點1.002.28合計43.84100序號項目耗時(min)百分比(%)1機車內檢修作業(yè)43.8446.472機車下檢修作業(yè)34.8436.933準備階段11.6611.654結束階段4.674.95合計94.35100入庫檢修不同階段耗用時間分層餅分圖圖3制圖人：劉明溢制圖日期：2016年2月24日入庫檢修不同階段耗用時間分層餅分圖圖3制圖人：劉明溢制圖日期：2016年2月24日

（三）明確課題需求與目的（三）明確課題需求與目的從上述分析來看，機車內檢修作業(yè)時間為43.84分鐘，占作業(yè)總時間的46.47%，而機柜內“機柜內模塊除塵”和“機柜內設備除塵”的平均除塵時間共計為4.17+15.67=19.84分鐘，占機車內作業(yè)時間的45.84%，占總作業(yè)時間的20.03%，在一定的程度上影響了二級修的作業(yè)時間和作業(yè)效率。小組希望能夠通過研制一種防塵裝置，即加強ATP機柜的密閉性，又不妨礙ATP機柜的散熱性能，減少在一個二級修修程內的灰塵累計，壓縮二級修除塵作業(yè)時間，實現作業(yè)效率的提高。（四）課題查新與借鑒1.小組對動車組ATP機柜防塵裝置產品和文獻進行查新，未發(fā)現國內有關ATP機柜防塵裝置新產品和文獻的報道，在同行業(yè)或不同工作領域中也未尋找到相關經驗或現成的設備，也未能尋找到適合動車組設備的有價值信息。2.小組借鑒隨處可見的無論是辦公或住宅用房其窗戶設置紗窗和壁掛式空調每個月都要清洗防塵網的的功能原理，兼顧ATP機柜內密閉性和通風散熱兩種功能，減少在一個二級修修程內的灰塵累計，壓縮二級修除塵作業(yè)時間，是本小組此次活動創(chuàng)新的主要方向。3.所以我們確定的創(chuàng)新攻關方向是：研制一種動車組ATP機柜防塵裝置。（五）制定活動計劃：為確保小組活動的科學性、有效性，充分發(fā)揮小組成員的能動性，本小組制定了詳細的活動計劃表小組活動計劃甘特圖時間項目進度2016年2017年負責人2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月選擇課題P設定目標及目標可行性分析提出方案并確定最佳方案制定對策對策實施D效果檢查C標準化A總結和下一步打算圖4制圖人：劉明溢制圖時間：2016年2月27日目標設定柱狀圖用時（分鐘）0目標設定柱狀圖用時（分鐘）0時間目標值創(chuàng)新前8圖5制圖人：王建存制圖時間：2016年3月3日（一）設定目標值：如果防塵裝置研制成功，并加裝到ATP機柜門的下部，形成一層灰塵的過濾網，將使二級修除塵作業(yè)的難度降低，時間減少，則除塵作業(yè)時間將由創(chuàng)新前的19.84分鐘，壓縮到8分鐘，以提高了勞動效率。

（二）目標可行性分析：動車組機柜內進入灰塵的主要途徑有兩個：一是每次作業(yè)時開關機柜門時帶入的灰塵，二是日常使用中通過機柜下方的通風孔進入的灰塵、毛絮等。1.開關機柜門時帶入灰塵，這是完全可控的。在列車運行中根本不需要開關機柜門，機柜門只有在維護人員進行檢查作業(yè)時才會打開，通常情況下為鎖閉狀態(tài)，因此通過開、關機柜門進入的灰塵量較少，可忽略不計。2.創(chuàng)新研制的防塵裝置就是為解決通過機柜下方的通風孔處灰塵的進入而增加的。⑴.對二級修“”涉及除塵“機柜內模塊開關清潔除塵”和“機柜內設備清潔除塵”的兩個步驟過程耗時進行再分析車上作業(yè)清潔除塵耗時統(tǒng)計表統(tǒng)計項目用時匯總二級修耗時平均用時（min）5507#5579#5670#機車內作業(yè)機柜內模塊開關清潔除塵檢查4.5534.17機柜內設備清潔除塵16.51614.515.67合計212117.519.84表4制表人：王建存制表日期：2016年3月5日從表中可以看出“機車內作業(yè)”涉及除塵“機柜內模塊開關清潔除塵”和“機柜內設備清潔除塵”的兩個步驟耗時間為19.84min，之所以占用這么多時間，其工作量主要以清理毛絮、吸塵和擦拭三部分構成。清潔除塵各步驟耗時調查表項目耗時（min）清理毛絮6.02吸塵7.32擦拭6.50合計19.84⑵加裝防塵裝置后，大粒灰塵和毛絮將可靠地被阻隔在機柜外，清理毛絮和大直徑沙塵將沒有必要，吸塵及擦拭的用時也將大幅降低，清潔除塵三步驟一減二壓縮，那么整體耗時的減少是則必然的。清潔除塵各步驟耗時調查表項目耗時（min）預計耗時（min）清理毛絮6.020吸塵7.323擦拭6.503.50合計19.846.5則：0+3+3.5=6.5（min）＜8（min）⑶加裝防塵裝置后，機柜下方的通風孔日常粉塵的進入將是微米級，擦拭工作的難度也將降低，將大大降低機車上清潔作業(yè)用時。如果以上設想可行，一是節(jié)省了除塵作業(yè)時間，二是改善了作業(yè)方式，且降低了作業(yè)人員的勞動強度、更主要的可大大地提高工作效率，這樣的事情我們何樂而不為呢？三、提出方案并確定最佳方案（一）提出方案機柜的密閉性是為了防塵，通風則是為了散熱，所以密閉性和通風性是我們必須面對的一對矛盾。解決此問題的途徑應該是在不影響機柜通風性的前提下在機柜下方通風孔加裝防塵裝置。功能方案選擇對比系統(tǒng)圖ATP機柜防塵裝置的研制方案通風孔整體防塵裝置的制作（創(chuàng)新制作）將網子直接粘貼在機柜門底部（創(chuàng)新組裝）單個通風孔防塵裝置的制作（創(chuàng)新制作） ATP機柜防塵裝置的研制方案通風孔整體防塵裝置的制作（創(chuàng)新制作）將網子直接粘貼在機柜門底部（創(chuàng)新組裝）單個通風孔防塵裝置的制作（創(chuàng)新制作）圖8制圖人：劉明溢制圖時間：2016年3月9日（二）ATP機柜防塵裝置研制方案的可行性分析與評估ATP機柜防塵裝置研制方案對比試驗分析表方案選擇試驗測算特點試驗結論將網子直接粘貼在機柜門底部1.我小組在5588動車組上實地試驗。2.制作成本5元/件。3.整車安裝費用20元。優(yōu)點：1.結構簡單安裝方便2.一次性使用，節(jié)省后期清理的時間缺點：1.容易脫落，脫落后影響防塵效果2.拆除后機柜上遺留物（膠體）難以清理3.防塵網與機柜格柵之間清理困難成本便宜，現貨利用，節(jié)省空間，極易脫落，機柜上清潔難度增加。通風孔整體防塵裝置的制作1.我小組在多組動車組實地考察、比較。2.制作防塵網加工費28元/件。3.材料費4元/件。4.成品費用32元/件.5.整車安裝費用128元。優(yōu)點：1.防塵效果好2.節(jié)省安裝時間3.安裝能更加規(guī)范缺點：1.容易脫落，脫落后對ATP設備可能造成傷害2.制作程序復雜，故障率較高3.攜帶不方便，后期維護復雜。操作方便，成本較高，存在容易脫落及脫落后極易造成故障的弊端以上兩種方案均存在明顯缺點，評估見下面的功能分析系統(tǒng)圖：兩種方案功能分析系統(tǒng)圖不可取不可取的原因后期維護存在困難只具備防塵功能故障率高受自身結構影響，在后期維護中存在著清理不便問題制作結構復雜，后期需增加維護人員工作量通過用防塵網將通風口封閉，實現防塵功能使用一段時間會出現脫落、損壞的情況基本為一次性使用，不能重復使用，無形造成成本增加圖9制圖人：劉明溢制圖時間：2016年3月15日上述兩種方案雖實現了防塵功能，但局限性也是非常明顯的。其弊端是無法實現成本低、節(jié)約維護時間、后期維護簡單的創(chuàng)新設計思路，更主要的還存在對ATP設備安全運行造成隱患。單個通風孔防塵裝置的制作1.我小組在多組動車組實地考察、比較。2.制作防塵網加工費2.5元/件。3.材料費2元。4.成品費用4.5元/件5.整車安裝費用144元。優(yōu)點：1.防塵效果好2.后期維護簡單3.外觀設計變化較多缺點：1.成本會有所提高2.后期需進行更多試驗，最終確定方案比較三種方案，該方案有圖比較突出，最具可行性。表7制表人：劉明溢制表時間：2016年3月15日經分析，此課題確定的總體方案為：單個通風孔防塵裝置的制作。（三）對總體方案逐層分解展開：在總方案優(yōu)選確定方后,本小組初步設想將整個設計過程分為兩步走。第一步對防塵裝置整體框架的設計進行研究、論證；第二步是對防塵材料（即：防塵網）的設計進行研究、論證。由此我們對優(yōu)選方案逐一進行分解?？蚣芙M裝項目選擇系統(tǒng)圖圖10制圖人：劉明溢制圖日期：框架組裝項目選擇系統(tǒng)圖圖10制圖人：劉明溢制圖日期：2016年3月20日框架組裝方式的選擇組裝式設計一體成型式設計

框架組裝方式選擇試驗對比表使用傳統(tǒng)的金屬螺絲加密封條固定的方式，直接將網子做成一體式結構，使用硬紙板作為代替材料，分別制作成組裝式和一體成型式兩種設計方案的初步模型，然后經過多次墜落試驗，以驗證兩種設計結構在使用中故障情況的差異。使用傳統(tǒng)方法，以塑料或金屬作為邊框材質，通過組裝、加工，將網子進行固定，大小以適應機柜通風孔為最佳。使用塑料材質為邊框材質，塑料加工簡單，可通過組裝加工或模具制作其形狀，并且可將網子在加工時與邊框做成一體結構。制作成本約30元/個約8元/個故障率設計經長期使用或外力影響，容易出現解體故障通過墜落試驗可以看出一體設計，不容易出現使用故障安全性因為故障較高，致使隱患程度隨之增加隱患程度低實用性由于存在使用中的隱患造成實用性降低實用性較高后期維護故障率增加造成后期設備維護投入的增加，維護程度復雜后期維護簡單通過在100次墜落試驗中組合式結構出現了3次解體的情況，而一體式設計則未出現損壞情況。這種設計結構復雜，容易出現解體故障，對ATP設備運行造成隱患制作成本降低，加工簡單，結構制作調整空間較大，且不容易出現減損壞問題總體評價整體實用性較差，故障較多且成本高，不選實用性強，成本低，選擇該方案結論淘汰選擇表8制表人：劉明溢制表日期：2016年3月25日

1.1一體成型式設計的展開：一體成型式設計展開一體成型式設計展開選擇系統(tǒng)圖一體成型式設計的選擇一體成型式設計的選擇邊框拐角的選擇直角設計切角設計弧角設計邊框材質的選擇金屬邊框塑料邊框圖11制圖人：劉明溢制圖日期：2016年3月28日1.1.1邊框材質的選擇：邊框材料方案選擇對比表方案項目分析金屬材質塑料材質實物對比成本12元/件1元/件邊框成型難度大小安全性存在短路故障隱患塑料絕緣性能好，絕不會造成短路可能使用效果材質摩擦系數低，容易脫落材質摩擦系數高，安裝穩(wěn)定，即使拖落也無大礙總體評價成本、故障率較高各方面因素均適合結論淘汰選擇表9制表人：劉明溢制表日期：2016年4月2日1.1.1.1邊框寬度設計邊框寬度對比選擇系統(tǒng)圖邊框寬度對比選擇系統(tǒng)圖邊框寬度設計2.5mm7.5mm5.0mm圖12制圖人：劉明溢制圖日期：2016年4月5日邊框寬度選擇對比表方案項目分析2.5mm5.0mm7.5mm設計圖例2.5mm2.5mm2.5mm5mm5mm7.5mm7.5mm設計在進行邊框寬度試驗時，我們綜合考慮到其使用的穩(wěn)定性和開口面積兩方面因素，通過制作模型，進行模擬試驗，以驗證其牢固程度。然后通過實地測量對開口面積進行對比。試驗實物測試試驗針對集中方案，我們采用吊裝砝碼的試驗，通過觀察試驗對象的形變量來驗證其牢固程度。試驗結果吊裝重量約90g吊裝重量約140g吊裝重量約300g開口面積3135mm22600mm22115mm2機柜格柵數量約為3.5個約為3個2個對比分析綜合兩方面因素比較，該設計方案在開口面積上具有明顯優(yōu)勢，但試驗中其框架結構的牢固程度最低，影響使用壽命及安裝效果。綜合兩方面因素比較，該設計方案在開口面積和框架結構的牢固程度均滿足現場使用。綜合兩方面因素比較，該設計方案在框架結構的牢固程度具有明顯優(yōu)勢，但開口面積最小，在一定程度影響通風量，使用，且影響安裝美觀。結論淘汰選用淘汰注：1.試驗結果中的數據是不同寬度的邊框的承重測試，以驗證不同寬度邊框設計的穩(wěn)定性。2.開口面積是指框架內防塵網的面積。3.機柜格柵數量是指動車組機柜下方通風孔處的格柵。表10制表人：劉明溢制表日期：2016年月4日5日1.1.2邊框拐角的選擇邊框拐角設計對比表方案項目分析直角設計切角設計弧角設計設計圖例試驗實物安裝試驗試驗分析直角設計便于模具設計，但加工工藝要求較高，成品不能出現誤差，若存在誤差將無法正常安裝，產品成品率低，無形中增加了制作成本切角設計節(jié)省了邊框材料，造價較低，但切角會使防塵網穩(wěn)定性降低，安裝后會存在間隙，出現密閉不嚴情況弧角設計對于模具制作要求較高，但允許加工時產品的些許誤差，在密閉性、穩(wěn)定性及美觀方面存在明顯優(yōu)勢。結論淘汰淘汰選用表11制表人：劉明溢制表日期：2016年4月15日

1.1.2.1弧度設計弧度對比選擇系統(tǒng)圖弧度對比選擇系統(tǒng)圖弧度設計45°90°60°圖13制圖人：劉明溢制圖日期：2016年4月20日弧度選擇對比表方案項目分析45°60°90°弧度換算成半徑5.41mm5.18mm5.00mm設計圖例設計在考慮角度設計時，首先我們確定角度可變范圍為0°～90°，其中0°為極限值，不予以論證，所以經討論，我們選取45°、60°、90°三個角度值進行對比、分析。試驗實物試驗分析經分析論證45°設計安裝方便，但會使防塵網穩(wěn)定性降低，安裝后會存在間隙，出現密閉不嚴情況60°設計與45°的設計基本相同，安裝及整體設計效果沒有明顯差異。90°設計弧度圓潤飽滿，在密閉性、穩(wěn)定性及美觀方面存在明顯優(yōu)勢。結論淘汰淘汰選用表12制表人：劉明溢制表日期：2016年4月20日

防塵網各項目對比選擇系統(tǒng)圖圖14制圖人：防塵網各項目對比選擇系統(tǒng)圖圖14制圖人：劉明溢制圖時間：2016年4月30日防塵網的選擇防塵網材質的選擇防塵網孔目大小的選擇金屬網尼龍網塑料網40目80目120目2.1防塵網材質的選擇防塵網材質選擇方案對比表方案項目分析金屬網子尼龍網子塑料網子概述具有很高的強度，制作密度很高，而且耐磨，但是它彈性不高，絲徑不均勻，如果有折痕出現的話，那么就再也無法恢復了，嚴重的時候很可能要報廢，且不能長期工作于潮濕環(huán)境。有彈性，耐水腐蝕，而且它的絲徑非常的均勻，導致在使用過程中具有更好的通風性能。但是尼龍網也有它的不足，就是拉伸性能較大，在經過長時間的繃緊之后，它的張力會降低，從而使得篩網變得松弛，導致精度會降低。俗稱的滌綸絲網,這種防塵網的孔洞大小和密度相對均勻,缺點是延伸率沒有尼龍網強，會產生靜電，而且含水性能也不高，容易在使用中出現變硬、老化等問題。選用樣品成本5元/米3.5元/米2元/米耐用性6個月3年1年安全性金屬具有導電性，損壞后，會給ATP設備帶來隱患基本不存導電和產生靜電的隱患存在產生靜電的隱患后期維護易生銹，后期清潔不方便可用水直接清洗，不易損壞含水性不高，經多次清洗后容易變硬，甚至損壞，影響使用。結論淘汰選用淘汰表13制表人：劉明溢制表日期：2016年5月10日2.2防塵網孔目大小的選擇：通過查閱相關資料，我們可以確定了防塵網網孔的尺寸和阻隔灰塵的直徑，初步判斷防塵性能，并通過數據對比選出備選方案：常用目數/孔徑換算表序號標準目數（目）孔目尺寸（mm）可通過灰塵直徑（mm）備注1200.850＜0.850/2300.600＜0.600/3400.425＜0.425備選方案4500.300＜0.300/5600.250＜0.250/6700.212＜0.212/7800.180＜0.180備選方案81000.150＜0.150/91200.125＜0.125備選方案表14制表人：劉明溢制表日期：2016年5月15日關于防塵網其他性能的對比、驗證我們通過兩個試驗完成，具體內容如下：

2.2.1通風性模擬試驗通風性模擬試驗及孔目選擇對比統(tǒng)計表試驗試驗分析項目防塵網40目80目120目試驗圖例試驗方法將三種不同孔目的防塵網做為介質，將蠟燭放在移動的物體上，通過移動蠟燭，再用吹風機吹蠟燭的方式進行驗證，觀察蠟燭被吹滅的位置，進行比較，檢查防塵網的通風性。通風性效果最佳滿足正常使用影響正常散熱防塵性可阻隔直徑在0.425mm以上灰塵可阻隔直徑在0.180mm以上灰塵可阻隔直徑在0.12mm以上灰塵成本2元/米3.5元/米5元/米模擬試驗使用吹風機隔著網子吹動蠟燭火苗，距離吹風機29cm蠟燭熄滅使用吹風機隔著網子吹動蠟燭火苗，距離吹風機25cm蠟燭熄滅使用吹風機隔著網子吹動蠟燭火苗，距離吹風機16cm蠟燭熄分析通過與未加防塵網蠟燭吹滅距離對比基本相同可以判斷其通風效果最好通過與未加防塵網蠟燭吹滅距離對比基本相同可以判斷其通風效果有所降低，但能夠滿足現場使用通過與未加防塵網蠟燭吹滅距離對比基本相同可以判斷其通風效果明顯降低，會在使用中影響機柜的正常通風情況。結論經過通風性試驗、散熱性試驗、以及防塵性、成本的對比，我們最終選擇了80目的網孔，綜合性能方面都更能適應現場需求，價格也適中。表15制表人：劉明溢制表日期：2016年5月18日

2.2.2散熱性模擬試驗散熱性模擬試驗對比統(tǒng)計表試驗試驗分析項目防塵網40目80目120目模擬試驗圖例==試驗方法試驗方法：選取3個紙杯，放入等量100ml的溫水，測量其溫度（原始溫度55度）。然后分別蓋上開口大小相同杯蓋，然后分別放上不同目數的防塵網。然后每隔5分鐘讀取一次溫度，并進行了記錄。模擬試驗結果圖15制圖人：劉明溢制圖日期：2016年5月22日（環(huán)境溫度25℃時測試數據）圖15制圖人：劉明溢制圖日期：2016年5月22日（環(huán)境溫度25℃時測試數據）防塵網散熱性模擬試驗對比統(tǒng)計表（環(huán)境溫度25℃時測得）表16制表人：劉明溢制表日期：2016年5月22日模擬試驗分析通過試驗數據可以判斷散熱性良好，通過試驗數據可以判斷散熱效果有所降低，但能夠滿足現場使用通過試驗數據可以判斷其散熱效果明顯降低，會在使用中影響機柜內ATP設備的正常散熱。結論淘汰選用淘汰表17制表人：劉明溢制表日期：2016年2月22日

3確定最佳方案及實施要素3.1確定最佳方案讓我們將方案的選擇過程進行一下回顧和總結，確定最佳方案方案的梗概就清楚了。最佳方案分級選擇最佳方案分級選擇系統(tǒng)圖將網子直接粘貼在機柜門底部將網子直接粘貼在機柜門底部通風孔整體防塵裝置的制作防塵裝置方案選擇對比通風孔整體防塵裝置的制作防塵裝置方案選擇對比組裝式設計組裝式設計2.5mm5.0mm7.5mm單2.5mm5.0mm7.5mm單個通風孔防塵裝置的制作邊框的選擇邊框材質的選擇塑料邊框金屬邊框邊框的選擇邊框材質的選擇塑料邊框金屬邊框邊框拐角的選擇45°60°90°直角設計切角設計一體成型式設計一體成型式設計弧角設計弧角設計防防塵網的選擇防塵網材質的選擇40目80目120目防塵網孔目大小的選擇金屬網尼龍網塑料網圖16制圖人：劉明溢制圖日期：圖16制圖人：劉明溢制圖日期：2016年5月28日確定最佳方案確定最佳方案系統(tǒng)圖單個通風孔防塵網設計防塵網選擇一體成型式設計邊框選擇防塵網材質選擇防塵網孔目選擇邊框拐角選擇邊框材質選擇尼龍網弧角設計塑料邊框80目90°5.0mm圖17制圖人：劉明溢制圖日期：圖17制圖人：劉明溢制圖日期：2016年5月28日3.2實施要素的確定2016年6月，小組成員召開分析會議，對本課題實施方案做具體分析，并對實施環(huán)節(jié)的基本要素進行確定。實施要素確定系統(tǒng)圖實施要素確定系統(tǒng)圖實實施要素設計圖紙各部件材料的購買防塵網的加工防塵網的檢驗圖18制圖人：劉明溢制圖日期：圖18制圖人：劉明溢制圖日期：2016年5月30日

四、制定對策表要素實施對策表8序號8要素對策目標措施地點完成日期負責人1設計圖紙根據實際設計圖紙完成1套圖紙的設計1．實測現場尺寸。2.根據測量的數據進行圖紙繪制。車間6月8日2各部件的購買網上定購或市場上購置塑料原料購置100kg1.按照選定材質進行采購。2.對選定好的原料進行檢查。車間6月20日尼龍防塵網購置50米3防塵網的加工尋找制作廠家，代加工完成96個防塵網的制作。1.選擇外加工處所，進行生產。2.對外加工成品首件產品進行驗收。（整體美觀、方便實用）。委外6月30日4防塵網的檢驗現場檢驗機柜內可通過的灰塵微粒＜0.180mm；機柜溫度≤55℃。1.在動車組上進行實地檢驗。2.各項指標測試檢驗車間7月28日表18制表人：李志越制表時間：2016年5月30日五、對策實施實施要素：設計圖紙完成時間：2016年6月8日實施要素：設計圖紙完成時間：2016年6月8日1.實測現場尺寸。用盒尺對機柜進行實際測量，得出具體數據：機柜內下部通風孔相關數據統(tǒng)計匯總表序號內容實測數據1槽內寬度62.5mm2槽內高度60.5mm3槽內深度16.0mm4存在誤差≤2.0mm5開孔數量32個表19制表人：張乾制表時間：2016年6月4日2.根據測量的數據進行圖紙繪制。根據實際測量之后的數據，集思廣益確定了防塵網的雛形方案，并按照方案進行了圖紙設計，如下圖所示：通過實際測量，小組成員共同商定完成了1套圖紙的設計。通過實際測量，小組成員共同商定完成了1套圖紙的設計。實施要素：各部件的購買完成時間：2016年6月20日實施要素：各部件的購買完成時間：2016年6月20日根據選定的規(guī)格、尺寸、材質進行材料采購，采購的物品包括：塑料原料、防塵網。防塵網塑料原料我們購買了足夠制作三臺動車組（32×3臺）96個安裝位置，防塵網制作所需的各種材料：市場采購零件統(tǒng)計表采購部件采購方式數量價格價格合計塑料原料市場采購100kg2元/kg200元防塵網市場采購50米3.5元/米175元表20制表人：侯術森制表日期：2016年6月20日實施要素：防塵網的加工完成時間：2016年6月30日實施要素：防塵網的加工完成時間：2016年6月30日1.防塵網的加工，我們找到了專業(yè)加工塑料制品加工廠外委進行，圖紙由本小組提供，要求其按圖制作，做到部件分布美觀，方便使用。2.外形設計美觀、實用，基本到達預期效果。我們找到專業(yè)生產廠家，進行加工制作，首件成品誕生了，這是防塵網的實物照片。白色邊框防塵網灰色邊框防塵網3.在現場實驗后發(fā)現了兩點問題：白色邊框防塵網灰色邊框防塵網（1）顏色選擇上存在白色與灰色的對比，其中白色在安裝后過于突出，會影響視覺效果，請看對比圖。（2）由于生產過程中會存在加工上的誤差，純平的邊框若在尺寸上稍有誤差會出現脫落的情況。小組成員經研究決定在邊框上進行加工設計。具體方案是在邊框上增加一層具有張力、且具有緩沖功能的紋理邊框。

經過多次試驗，按照現場視覺顏色及安裝位置存在略微差異的要求下，改進后的96個防塵網生產完成，其外形尺寸統(tǒng)計如下防塵網各部尺寸匯總表項目尺寸類別項目尺寸類別邊框防塵網深（mm）15/寬（mm）6252高（mm）6050誤差（mm）≤2≤2表21制表人：李志越制表日期：2016年6月30日實施要素：防塵網的檢驗實施要素：防塵網的檢驗完成時間：2016年7月30日1.現場安裝檢驗。改進后的防塵網，我們將其使用在了5515#、5668#、5660#動車組，對防塵效果進行了檢驗。防塵網安裝實物圖安裝操作圖防塵網安裝實物圖安裝操作圖2.機柜內各項指標測試小組成員選取了四列動車租，其中三列安裝防塵網，每隔5分鐘讀取一次機柜內溫度（按照規(guī)定動車組在正常情況下車廂內部溫度設定為22℃-24℃之間，不同動車組無明顯差異）。防塵網散熱性試驗對比統(tǒng)計表統(tǒng)計項目試驗統(tǒng)計項目試驗5515#5668#51015202530355101520253035單位：（分鐘）單位：（分鐘）溫度℃一2629333230292925293232302928二2529343231292926303331292827三2528323130282726293332292727平均25.328.733.031.730.328.728.325.729.332.731.729.328.027.3試試驗統(tǒng)計項目5660#無網子（對比基礎）51015202530355101520253035單位：（分鐘）單位：（分鐘）溫度℃一2629343331302925273032292726二2630333029292826293331292727三2528323129272625283230292826平均25.729.033.031.329.728.727.725.328.031.731.029.027.326.3備注：車廂內溫度22℃～24℃表22制表人：劉明溢制表日期：2016年7月10日51051015202530350時間（min）溫度（℃）圖19制圖人：劉明溢制圖日期：2016年7月10日252030355525.732.731.72828.329.329.328.725.33331.730.328.728.32925.73331.329.728.727.72825.331.7312927.326.3機柜溫度≤55℃5515#5668#5660#無網子 ATP機柜內電子元器件實測溫度ATP機柜內電子元器件實測溫度MT電臺模塊31.6℃JRU模塊30.8℃TCR模塊32.5℃32.2℃31.5℃30.2℃30.3℃SDU1SDU2VDX1VDX228.6℃29.2℃30.1℃29.8℃BPRRBRBFBREB1REB2R25.6℃31.5℃25.0℃24.9℃30.6℃BTM模塊30.6℃上層平均溫度31.6℃中層平均溫度30.5℃下層平均溫度28.6℃1.跟蹤安裝防塵網的5515#、5668#、5660#三臺動車，安裝防塵裝置前后效果大不一樣。安裝后機柜內可通過的灰塵微粒＜0.180mm，對比圖如下：使用前機柜內的情況使用前機柜內的情況使用后機柜內的情況使用后機柜內的情況2.從照片上可以看出通過這一段時間的使用，機柜內灰塵量明顯減少，清潔難度降低，且機柜內溫度控制在要求的機柜溫度≤55℃的范圍之內。六、效果檢查1.目標值對比防塵網安裝后，隨機抽取了兩個車次，對其防塵效果進行了檢驗，調查其三個二級修車上作業(yè)的檢修用時，并進行了統(tǒng)計。二級修機車上作業(yè)耗時統(tǒng)計表統(tǒng)計項目用時匯總5515#5668#各流程平均用時（min）8月16日9月19日10月22日8月23日9月21日10月25日機車內作業(yè)司機室設備檢查21.522.5222.00機柜防塵網檢查更換除塵//3.8//4.51.38機柜內模塊開關清潔除塵檢查//3.7//41.28機柜內設備清潔除塵//8.5//8.52.83線纜檢查3443.5433.58靜態(tài)測試15151414151314.33數據下載333.533.53.53.25工具清點1111111.00小計24.024.540.524.025.539.529.67修程平均耗時29.6729.67/表24制表人：趙小婷制表日期：2016年11月2日從上面的統(tǒng)計結果中可以看出：入庫進行二級檢修的車輛在檢修過程中，每輛車二級修在車上的檢修作業(yè)用時降至了29.67，僅除塵一項已降至5.49min（1.38＋1.28＋2.83=5.49）。目標對比柱狀圖目標對比柱狀圖圖20制圖人：趙小婷制圖時間：2016年11月2日除塵用時（min）0時間目標值創(chuàng)新前8創(chuàng)新后5.492.無形效果（1）壓縮二級修作業(yè)時間，提高作業(yè)效率，降低職工在除塵作業(yè)中的勞動強度。（2）改善動車組ATP設備運行環(huán)境，降低了因灰塵等原因帶來的設備隱患。七、標準化（一）納入標準1.資料歸檔。在實施步驟中，已經闡述了實施實際使用中防塵網平邊的設計存在容易脫落的缺憾，因此在最初設計制作的實物邊框上增加了張力設計，重新繪制了圖紙并歸檔，規(guī)范化管理便于使用，也用于產品的檢查和現場反饋信息的改進。最初確定的防塵網三視圖最初確定的防塵網三視圖實施后實際的防塵網三視圖

2.修改工作流程圖一級修檢修流程圖一級修檢修流程圖司機室設備檢查TCR天線檢查拍照速度傳感器檢查拍照雷達及BTM天線檢查拍照數據下載安全防護措施確認銷記數據上傳開始收集報警信息及反饋作業(yè)工具準備根據日預警做好安全預想確認作業(yè)條件有電斷電再確認接觸網斷電是否靜態(tài)測試結束機車內作業(yè)機車下作業(yè)是否工具清點車下人員撤離圖21制圖人：李志越制圖日期：2017年2月2日機柜內模塊開關外觀檢查機柜內設備外觀檢查防塵網完好情況的檢查圖22圖22制圖人：李志越制圖日期：2017年2月2日二級修檢修流程圖TCR天線檢查清潔速度傳感器檢查清潔雷達及BTM數據下載安全防護措施確認銷記數據上傳開始收集報警信息及反饋作業(yè)工具準備根據日預警做好安全預想確認作業(yè)條件有電斷電再確認接觸網斷電是否靜態(tài)測試結束機車內作業(yè)機車下作業(yè)是否工具清點車下人員撤離線纜檢查司機室設備檢查3.修改作業(yè)指導書修改前修改后修改后修改前為規(guī)范使用，相應的對Ⅰ修改前修改后修改后修改前一、二級修作業(yè)指導書的修改：（二）鞏固效果檢查防塵網安裝后，隨機抽取了兩個車次，對其防塵效果進行了檢驗，調查其三個二級修檢修用時，并進行了統(tǒng)計。

二級修機車上作業(yè)耗時統(tǒng)計表統(tǒng)計用時項目匯總5517#5662#5589#各流程平均用時（min）11月2日12月7日1月10日11月2日12月7日1月10日11月2日