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摘 要：随着中国铁路运输能力的快速发展，越来越多的普通机车与大功率和谐机车已经逐步投入使用，更为繁重的检修任务给机务的检修管理也提出了全新的更高要求。在互联网技术的高速发展及“互联网+”、“大数据”政策的正确指引下，北京机务段检修车间率先引进了一种基于J2EE的企业级管理系统，做到能够清楚掌握机车的实时质量动态，在降低管理成本、提高管理效率的同时，还在铁路系统内部带来了更多的社会效益，起到了开展技术创新的模范带头作用。
关键词：J2EE;检修管理;应用创新
0 引言
北京机务段为北京铁路局下属7个机务段之一，由于其特殊的地理位置，北京机务段担负起了全北京几百台客运、调车和小运转机车的运行、检修、整备等机务系统工作。机务系统工作一般采用传统的人员管理、手工纸质记录及其他一些零碎分散的检修方法，但随着铁路运输及互联网技术的高速发展，这种工作模式已渐渐显得落后，在越来越多的机车检修量的实际需求下，人工管理的作业效率低下、检修成本大量浪费等问题已逐渐凸显[1]。因此，铁路检修工作的信息化管理改革已经迫在眉睫、势在必行。
如今，伴随着“互联网+”政策的提出及“大数据”、“云计算”等技术的发展，在国内以铁路高等院校、中车工业研究院为代表的科研团队已经着手于机车检修质量管理系统的开发工作，并取得了不小的科研进展[2]。国外的一些轨道交通装备公司，例如加拿大的庞巴迪、德国的西门子、法国的阿尔斯通、日本的川崎重工等公司也相继开发出了机车检修信息系统、列车故障遥测监控系统等，也在一定程度上提高了机车的检修效率。
但上述几类检修管理系统却并不能很好的适用于机务段的机车检修现狀，因为该系统并没有很好的将机车部件的管理与检修生产管理结合起来，机车检修成本的有效考核和控制也未能充分实现，也不能满足后期持续升级及功能扩展等要求，这些都制约了机务检修信息化的发展[3]。为此，本文结合机务段生产实际情况，开发出了一种基于J2EE的企业级管理系统，有效解决了上述几类系统在机务段生产检修作业中带来的弊端，真正做到了检修成本的有效控制，大大提高了检修作业效率。
1 基于J2EE的检修管理系统结构及功能介绍
1.1 系统硬件结构
考虑目前机务段已有信息化设备设施状况，以及所需要解决的问题，机车检修作业综合管理系统的硬件部署在检修库、整备场、调度室、信息机房等位置。其结构如图1所示。
1.2 系统软件结构
机车检修作业综合管理系统采用J2EE技术开发，B/S（浏览器/服务器）轻用户端结构，中间件使用Apache Tomcat，数据库使用mySQL，并支持各种主流数据库格式。基于对机务段业务需求分析及信息系统的建设需求，系统的软件总体架构由数据库管理系统、数据库连接池、中间件及应用服务构成。
1.3 检修管理系统功能
1.3.1 检修计划与生产调度
检修车间库区内自2015年7月1日调图后，机车台位异常紧张。由于过去台位揭示板为人工进行管理，经常出现机车状态无法正常显示，致使机车出入库状态混乱无序，台位显示板也由于长期人为涂抹更改而难以分辨字迹。通过检修管理系统，能够简单快捷进行调车管理，完成机车的实时调派和台位配属，各检修机车的位置、状态等信息一目了然。调度人员可通过系统进行生产计划的编制与更改，还可将生产实际进度与计划进度进行自动对比，以便及时发现问题环节保证生产进度可控。
如图2、图3所示。
系统还可根据运用科、技术科下达的修程计划及机车质量状况，实现机车计划预制、提报等工作。如图4所示：
检修台位电子地图能够实时反映检修区域内台位、股道占用、机车排列顺序情况，还可通过地图上显示的机车颜色，来判别机车当前的状态，如绿色代表检修完毕机车，红色代表待修机车，黄色代表在修机车等。同时点击某一机车图像，还能显示该机车的入台时间、检修状况等信息。如图5所示。
1.3.2 检修管理与质量控制
机车检修工艺流程是以每半天为节点，班组按照时间节点完成相应的生产任务，由班组长进行确认。通过对生产任务设置不同的颜色来实时显示工作进度，如：未开始：黑色;正在进行中：黄色;按时完成：绿色;未按时完成：红色。调度长可通过该网络图确认各班组生产进度情况，并对生产进度进行及时调整。
确认完工的班组则可以通过系统自行填写电子记名修，累计的量值用于月底系统自动分配职工奖金。如图6所示。
根据机车车型和修程配置机车的生产节点，工人根据当天的任务进行开工和完工确认，具体完成功能如图7所示。
对于机车加改及普查等任务，从过去的人为控制，改为在系统中录入加改文件、每台机车加改的时间、加改的数量、现已加改台数等信息，并通过不同颜色来实时显示完成情况，如机车加改全部完成变为绿色，正在加改的机车为红色。对未按时完成的记录进行分析，并及时进行计划调整，确保加改和整治各项任务的完成，避免了以前经常出现的由于机车没有进行加改或彻底整治，造成机车故障的事件发生。做到了机车加改及普查进度情况的统一管理。
1.3.3 配件管理
北京机务段检修车间原配件管理方法存在以下缺点：
（1）原配件采用检修卡的方式使用。检修卡信息全部为纸质手工填写，保存周期较短，并且存在较大的不准确性，而且在运输或管理过程中极易发生脱落和丢失，造成配件的管理信息无法准确追踪。检修卡如图8所示。
（2）配件管理台账多为人工填写流水账形式，且数量繁多，少部分台账为无防篡改功能的EXCEL形式，进行数据统计和图表分析困难，难以实现配件的有效管理。配件管理台账如图9所示。
（3）配件核实困难。按照220文件要求，每周要对一般互换配件进行盘点，每年的二四季度要对高价互换配件进行清查。由于北京机务段车型复杂，配件种类繁多，给人工清查工作带来了不小困难，致使账目与实际不相符的情况时有发生。 （4）无法实现配件保有量预警。充足的配件保有量是保证计划生产进度的基础，由于配件的人工清查工作不能真实反映配件保有量，致使多种配件时常出现数量短缺现象，给检修生产进度带来了严重的制约。
（5）配件周转信息不全。配件库按照时间顺序登记配件出入库台账，若要追控一个关键配件的修理次数、上车次数、故障问题等原因需要翻阅多本台账，且台账的信息记录不是同一操作者，导致配件信息无法很好对接，故难以完整的追控配件周转信息。
（6）配件分存管理，出入库难统一。由于场地的限制，大型配件多数分存在配件班组。受作业环境和生产进度的影响，配件分存保管的班组对自己场地配件的出入库管理都采用记手账的模式，不能与专用的配件出入库台账登记本进行统一管理。
在使用了该检修管理系统后，采用二维码识别技术，将配件物资编码重新修订、对配件库配件分存柜进行清理、将配件管理系统通过文本传递的方式与激光打码软件进行对接，将二维码做一数据索引通过文本传递的方式传递到配件管理系统，以实现扫描二维码办理配件出入库。该方式既避免了对配件使用损伤，同时，也保证了标签的稳定可靠、耐侵蚀、不易损毁，结合研究开发的配件管理子模块软件，成功实现了配件数字化管理，也大大提高了配件的管理效率。
无论从普通配件及大型配件的入库，到配件库存的管理，甚至于配件外修的情况全部采用信息化管理，使所有配件的整个生命周期、库存是否充裕等情况一目了然。
配件管理模块的成功运行实施，解决了原有配件管理过程中配件检修卡手工填写繁琐易错、配件管理台账数据统计和分析困难、配件账目与实体核实困难、无法实现配件保有量预警、配件码放混乱、配件周转信息不全、配件分存无法管理等诸多问题。优化了配件管理，减少了職工的工作量，使配件的出库、入库、配件数据更加准确可靠。
1.3.4 成本管理
系统通过对实际物料消耗数据对比分析，为车间和班组优化定额标准提供数据支持;对超定额检修情况进行统计分析，可对任何一种材料的金额、数量、领取班组、车型、车号、修程等信息进行记录、导出、合计等功能，并对各种材料的支出、修程的成本定额、结余及超支情况进行了详细的汇总，使某一种材料或配件使用频率及动态趋势一目了然。并且在取消了纸质领料单的同时，对班组的超支、超领或冒领情况也进行了实时的监控和警戒。
2 经济效益分析
（1）检修管理系统的使用，使机车检修过程的各个环节变得条理清晰，每一项工作都在信息化系统中有迹可循，既明确了职工责任界定，增强了职工责任意识，又规范了各项记录的填写，做到了奖惩有依，方便了日常工作统计分析。同时有效地减少了纸质报表的消耗，从而产生了一定的经济效益。
（2）通过系统对进入修程机车的实时监控，保证了生产任务的有序进行，提高了生产质量，避免了由于节点混乱造成生产无序而产生的多余的经济开销。
（3）实施成本的网络微机化管理后，使成本控制趋于过程化、合理化。例如：进排气阀单台两种共64个，高压油管单台16根等等，现在通过系统确定了“领料警戒”，实现了实时监控，领料者领料时无法超出单台用量。同时提高了成本管理的效率和成本分析的实时性，各相关部门可以随时了解成本的支出情况成本。避免了超范围领取情况。
（4）通过扫描二维码实现配件的有效清点与寿命管理及配件出、入库的可追踪性。现车间配件种类共计1 108种，配件数量共计2 364件，解决了之前由于配件码放杂乱，无法保证先修先用，从而造成的配件老化损坏等问题，避免了成本支出浪费的发生。
3 结论与展望
本系统界面清晰，可根据需要进行扩展和伸缩;日常使用的主要功能均能在初始页面中予以显示，比较容易上手;显示内容直观明了，细节突出，界面友好度强。
在系统稳定性方面，自该系统投入使用以来，未发生较大故障，稳定可靠，给现场作业提供了有力支持，进而保证了生产进度准确性和基础数据的完整性。
在系统日常维护管理方面，车间主要针对日常信息维护以及作业人员录入数据的及时准确性进行了规范，每日由质量主任检查信息录入情况，确保系统真实反映当日车间生产及管理情况。
在系统应用方面，车间已经通过该系统追踪责任问题5件，发现数据录入不及时问题15件，数据录入不准确问题3件，均对责任部门、责任人进行了教育，有效地保证了系统的可靠使用。
综上所述，系统在试运行期间，系统总体运行稳定，数据采集和逻辑执行准确，预警提示及时，实现了机务检修的管理目标，有效促进了北京机务段机车检修水平的提升。同时也希望本文的研究内容，能够给其他铁路检修部门如车辆、供电、工务等系统的技术管理人员，提供更多的管理思路，进而为整个铁路行业信息化管理的快速发展做出贡献！
参考文献：
[1]李祥福.机车检修管理系统研究与实现[D].西南交通大学，2016.
[2]孔繁利.机车检修质量管理信息系统的设计与实现[D].西南交通大学，2013.
[3]秦诗凡.和谐型机车检修生产管理系统研究与实现[D].武汉理工大学，2012.
关键词：J2EE;检修管理;应用创新
0 引言
北京机务段为北京铁路局下属7个机务段之一，由于其特殊的地理位置，北京机务段担负起了全北京几百台客运、调车和小运转机车的运行、检修、整备等机务系统工作。机务系统工作一般采用传统的人员管理、手工纸质记录及其他一些零碎分散的检修方法，但随着铁路运输及互联网技术的高速发展，这种工作模式已渐渐显得落后，在越来越多的机车检修量的实际需求下，人工管理的作业效率低下、检修成本大量浪费等问题已逐渐凸显[1]。因此，铁路检修工作的信息化管理改革已经迫在眉睫、势在必行。
如今，伴随着“互联网+”政策的提出及“大数据”、“云计算”等技术的发展，在国内以铁路高等院校、中车工业研究院为代表的科研团队已经着手于机车检修质量管理系统的开发工作，并取得了不小的科研进展[2]。国外的一些轨道交通装备公司，例如加拿大的庞巴迪、德国的西门子、法国的阿尔斯通、日本的川崎重工等公司也相继开发出了机车检修信息系统、列车故障遥测监控系统等，也在一定程度上提高了机车的检修效率。
但上述几类检修管理系统却并不能很好的适用于机务段的机车检修现狀，因为该系统并没有很好的将机车部件的管理与检修生产管理结合起来，机车检修成本的有效考核和控制也未能充分实现，也不能满足后期持续升级及功能扩展等要求，这些都制约了机务检修信息化的发展[3]。为此，本文结合机务段生产实际情况，开发出了一种基于J2EE的企业级管理系统，有效解决了上述几类系统在机务段生产检修作业中带来的弊端，真正做到了检修成本的有效控制，大大提高了检修作业效率。
1 基于J2EE的检修管理系统结构及功能介绍
1.1 系统硬件结构
考虑目前机务段已有信息化设备设施状况，以及所需要解决的问题，机车检修作业综合管理系统的硬件部署在检修库、整备场、调度室、信息机房等位置。其结构如图1所示。
1.2 系统软件结构
机车检修作业综合管理系统采用J2EE技术开发，B/S（浏览器/服务器）轻用户端结构，中间件使用Apache Tomcat，数据库使用mySQL，并支持各种主流数据库格式。基于对机务段业务需求分析及信息系统的建设需求，系统的软件总体架构由数据库管理系统、数据库连接池、中间件及应用服务构成。
1.3 检修管理系统功能
1.3.1 检修计划与生产调度
检修车间库区内自2015年7月1日调图后，机车台位异常紧张。由于过去台位揭示板为人工进行管理，经常出现机车状态无法正常显示，致使机车出入库状态混乱无序，台位显示板也由于长期人为涂抹更改而难以分辨字迹。通过检修管理系统，能够简单快捷进行调车管理，完成机车的实时调派和台位配属，各检修机车的位置、状态等信息一目了然。调度人员可通过系统进行生产计划的编制与更改，还可将生产实际进度与计划进度进行自动对比，以便及时发现问题环节保证生产进度可控。
如图2、图3所示。
系统还可根据运用科、技术科下达的修程计划及机车质量状况，实现机车计划预制、提报等工作。如图4所示：
检修台位电子地图能够实时反映检修区域内台位、股道占用、机车排列顺序情况，还可通过地图上显示的机车颜色，来判别机车当前的状态，如绿色代表检修完毕机车，红色代表待修机车，黄色代表在修机车等。同时点击某一机车图像，还能显示该机车的入台时间、检修状况等信息。如图5所示。
1.3.2 检修管理与质量控制
机车检修工艺流程是以每半天为节点，班组按照时间节点完成相应的生产任务，由班组长进行确认。通过对生产任务设置不同的颜色来实时显示工作进度，如：未开始：黑色;正在进行中：黄色;按时完成：绿色;未按时完成：红色。调度长可通过该网络图确认各班组生产进度情况，并对生产进度进行及时调整。
确认完工的班组则可以通过系统自行填写电子记名修，累计的量值用于月底系统自动分配职工奖金。如图6所示。
根据机车车型和修程配置机车的生产节点，工人根据当天的任务进行开工和完工确认，具体完成功能如图7所示。
对于机车加改及普查等任务，从过去的人为控制，改为在系统中录入加改文件、每台机车加改的时间、加改的数量、现已加改台数等信息，并通过不同颜色来实时显示完成情况，如机车加改全部完成变为绿色，正在加改的机车为红色。对未按时完成的记录进行分析，并及时进行计划调整，确保加改和整治各项任务的完成，避免了以前经常出现的由于机车没有进行加改或彻底整治，造成机车故障的事件发生。做到了机车加改及普查进度情况的统一管理。
1.3.3 配件管理
北京机务段检修车间原配件管理方法存在以下缺点：
（1）原配件采用检修卡的方式使用。检修卡信息全部为纸质手工填写，保存周期较短，并且存在较大的不准确性，而且在运输或管理过程中极易发生脱落和丢失，造成配件的管理信息无法准确追踪。检修卡如图8所示。
（2）配件管理台账多为人工填写流水账形式，且数量繁多，少部分台账为无防篡改功能的EXCEL形式，进行数据统计和图表分析困难，难以实现配件的有效管理。配件管理台账如图9所示。
（3）配件核实困难。按照220文件要求，每周要对一般互换配件进行盘点，每年的二四季度要对高价互换配件进行清查。由于北京机务段车型复杂，配件种类繁多，给人工清查工作带来了不小困难，致使账目与实际不相符的情况时有发生。 （4）无法实现配件保有量预警。充足的配件保有量是保证计划生产进度的基础，由于配件的人工清查工作不能真实反映配件保有量，致使多种配件时常出现数量短缺现象，给检修生产进度带来了严重的制约。
（5）配件周转信息不全。配件库按照时间顺序登记配件出入库台账，若要追控一个关键配件的修理次数、上车次数、故障问题等原因需要翻阅多本台账，且台账的信息记录不是同一操作者，导致配件信息无法很好对接，故难以完整的追控配件周转信息。
（6）配件分存管理，出入库难统一。由于场地的限制，大型配件多数分存在配件班组。受作业环境和生产进度的影响，配件分存保管的班组对自己场地配件的出入库管理都采用记手账的模式，不能与专用的配件出入库台账登记本进行统一管理。
在使用了该检修管理系统后，采用二维码识别技术，将配件物资编码重新修订、对配件库配件分存柜进行清理、将配件管理系统通过文本传递的方式与激光打码软件进行对接，将二维码做一数据索引通过文本传递的方式传递到配件管理系统，以实现扫描二维码办理配件出入库。该方式既避免了对配件使用损伤，同时，也保证了标签的稳定可靠、耐侵蚀、不易损毁，结合研究开发的配件管理子模块软件，成功实现了配件数字化管理，也大大提高了配件的管理效率。
无论从普通配件及大型配件的入库，到配件库存的管理，甚至于配件外修的情况全部采用信息化管理，使所有配件的整个生命周期、库存是否充裕等情况一目了然。
配件管理模块的成功运行实施，解决了原有配件管理过程中配件检修卡手工填写繁琐易错、配件管理台账数据统计和分析困难、配件账目与实体核实困难、无法实现配件保有量预警、配件码放混乱、配件周转信息不全、配件分存无法管理等诸多问题。优化了配件管理，减少了職工的工作量，使配件的出库、入库、配件数据更加准确可靠。
1.3.4 成本管理
系统通过对实际物料消耗数据对比分析，为车间和班组优化定额标准提供数据支持;对超定额检修情况进行统计分析，可对任何一种材料的金额、数量、领取班组、车型、车号、修程等信息进行记录、导出、合计等功能，并对各种材料的支出、修程的成本定额、结余及超支情况进行了详细的汇总，使某一种材料或配件使用频率及动态趋势一目了然。并且在取消了纸质领料单的同时，对班组的超支、超领或冒领情况也进行了实时的监控和警戒。
2 经济效益分析
（1）检修管理系统的使用，使机车检修过程的各个环节变得条理清晰，每一项工作都在信息化系统中有迹可循，既明确了职工责任界定，增强了职工责任意识，又规范了各项记录的填写，做到了奖惩有依，方便了日常工作统计分析。同时有效地减少了纸质报表的消耗，从而产生了一定的经济效益。
（2）通过系统对进入修程机车的实时监控，保证了生产任务的有序进行，提高了生产质量，避免了由于节点混乱造成生产无序而产生的多余的经济开销。
（3）实施成本的网络微机化管理后，使成本控制趋于过程化、合理化。例如：进排气阀单台两种共64个，高压油管单台16根等等，现在通过系统确定了“领料警戒”，实现了实时监控，领料者领料时无法超出单台用量。同时提高了成本管理的效率和成本分析的实时性，各相关部门可以随时了解成本的支出情况成本。避免了超范围领取情况。
（4）通过扫描二维码实现配件的有效清点与寿命管理及配件出、入库的可追踪性。现车间配件种类共计1 108种，配件数量共计2 364件，解决了之前由于配件码放杂乱，无法保证先修先用，从而造成的配件老化损坏等问题，避免了成本支出浪费的发生。
3 结论与展望
本系统界面清晰，可根据需要进行扩展和伸缩;日常使用的主要功能均能在初始页面中予以显示，比较容易上手;显示内容直观明了，细节突出，界面友好度强。
在系统稳定性方面，自该系统投入使用以来，未发生较大故障，稳定可靠，给现场作业提供了有力支持，进而保证了生产进度准确性和基础数据的完整性。
在系统日常维护管理方面，车间主要针对日常信息维护以及作业人员录入数据的及时准确性进行了规范，每日由质量主任检查信息录入情况，确保系统真实反映当日车间生产及管理情况。
在系统应用方面，车间已经通过该系统追踪责任问题5件，发现数据录入不及时问题15件，数据录入不准确问题3件，均对责任部门、责任人进行了教育，有效地保证了系统的可靠使用。
综上所述，系统在试运行期间，系统总体运行稳定，数据采集和逻辑执行准确，预警提示及时，实现了机务检修的管理目标，有效促进了北京机务段机车检修水平的提升。同时也希望本文的研究内容，能够给其他铁路检修部门如车辆、供电、工务等系统的技术管理人员，提供更多的管理思路，进而为整个铁路行业信息化管理的快速发展做出贡献！
参考文献：
[1]李祥福.机车检修管理系统研究与实现[D].西南交通大学，2016.
[2]孔繁利.机车检修质量管理信息系统的设计与实现[D].西南交通大学，2013.
[3]秦诗凡.和谐型机车检修生产管理系统研究与实现[D].武汉理工大学，2012.