神華鐵路大型養(yǎng)路機械設(shè)備零故障管理研究

劉學(xué)敏

(中國神華軌道機械化維護分公司，天津 300457)

隨著神華集團公司煤炭運量的不斷攀升，鐵路運輸安全風(fēng)險加大，對線路養(yǎng)護質(zhì)量和作業(yè)效率提出更高要求。為充分發(fā)揮大型養(yǎng)路機械集中管理優(yōu)勢，提供專業(yè)化養(yǎng)護服務(wù)，確保鐵路運輸安全，實現(xiàn)神華鐵路整體效益的最大化，2010年，神華集團整合神朔、朔黃、大準(zhǔn)三個鐵路公司的大型養(yǎng)路機械設(shè)備(以下簡稱大機設(shè)備)，成立中國神華軌道機械化維護分公司(以下簡稱神維公司)，負(fù)責(zé)大機設(shè)備專業(yè)化管理，承擔(dān)神朔、朔黃、包神、大準(zhǔn)、甘泉5條運營里程共計1 731 km鐵路的機械化維護任務(wù)。未來準(zhǔn)池、巴準(zhǔn)、塔韓、黃大等線路建成開通后，神華鐵路運營里程將達到3 380 km。在鐵路車流密度增加、列車速度加快、煤炭運量增長的發(fā)展形勢下，利用大機設(shè)備在有限的封鎖天窗內(nèi)對線路進行維修，不僅作業(yè)效率高、施工質(zhì)量好，而且安全可靠，這就要求大機設(shè)備在天窗期內(nèi)設(shè)備故障率為“零”，即使在施工中出現(xiàn)故障，也能在最短時間把故障處理好，降低設(shè)備故障對施工進度的影響，從而最大限度地發(fā)揮大機設(shè)備的線路維護效率。設(shè)備零故障管理就是在加強預(yù)防修的前提下，不斷追求設(shè)備零故障的過程。

1 神華鐵路大型養(yǎng)路機械管理現(xiàn)狀

1.1 線路維護模式

神維公司下設(shè)肅寧工務(wù)機械段、府谷工務(wù)機械段及準(zhǔn)格爾工務(wù)機械段。各機械段均設(shè)線路清篩、線路搗固、道岔搗固等4個作業(yè)隊，一共12個作業(yè)隊，從每年的3月到12月在神華既有線路進行維護作業(yè)。其中，神朔鐵路和朔黃鐵路采取天窗修，大準(zhǔn)線與大秦線同步集中修，包神鐵路與呼鐵局同步集中修。非集中修、天窗修期間，按照線路狀況安排零散機械維修，并對新建線路進行搗固作業(yè)，以保證新線安全運行。

1.2 設(shè)備配置情況

神維公司現(xiàn)擁有各類大型養(yǎng)路機械89臺(表1)，分別由肅寧工務(wù)機械段、府谷工務(wù)機械段、準(zhǔn)格爾工務(wù)機械段承擔(dān)著設(shè)備的使用、維護與保養(yǎng)，公司設(shè)備管理部負(fù)責(zé)設(shè)備采購、配置、大中修、報廢管理和相關(guān)制度、標(biāo)準(zhǔn)的制定及考核。

表1 神華鐵路既有大型養(yǎng)路機械設(shè)備

1.3 設(shè)備質(zhì)量管理穩(wěn)步提升

從2012年4月起，神維公司從加強設(shè)備質(zhì)量管理入手，通過制定相關(guān)設(shè)備管理制度，規(guī)范設(shè)備使用、保養(yǎng)、年修等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及管理，職能部門通過加強現(xiàn)場設(shè)備作業(yè)指導(dǎo)、保養(yǎng)檢查等，制定設(shè)備“日上報、周分析、月匯總”的設(shè)備質(zhì)量信息反饋流程，并嚴(yán)格執(zhí)行，每月通報質(zhì)量情況。公司還定期開展“紅旗設(shè)備評比”與職工技能大賽，提高員工對設(shè)備“修管用”的責(zé)任意識。通過多種方式，加強了設(shè)備的使用管理，設(shè)備故障率明顯下降，設(shè)備質(zhì)量管理穩(wěn)步提升、初見成效，圖1為2012年4月—10月和2013年4月—10月設(shè)備故障對比。

圖1 2012年與2013年同期設(shè)備故障對比

從圖1看，2013年設(shè)備質(zhì)量明顯提升，統(tǒng)計期內(nèi)由105件下降到12件，降幅為88.5%，對施工有影響的故障顯著降低。

1.4 新入職人員技能有待提高

由于神維公司一線操作人員大部分屬于新入職人員，專業(yè)基礎(chǔ)較弱，對大機設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造、性能、重點部件作業(yè)原理及故障率的認(rèn)識水平參差不齊，預(yù)防維修能力整體薄弱，事后維修能力也無法滿足生產(chǎn)需要，有時發(fā)生設(shè)備故障需要生產(chǎn)廠家或?qū)I(yè)修理單位提供應(yīng)急幫助，又由于新購大批設(shè)備使用初期出現(xiàn)的問題較多，對設(shè)備操作人員使用、維護、保養(yǎng)、檢修能力提出了更高的要求。雖然機械段通過加強員工培訓(xùn)、技術(shù)指導(dǎo)和設(shè)備檢修保養(yǎng)制度的考核落實力度，但短期內(nèi)還無法大幅提高員工的檢修能力，大機設(shè)備年修還只能采取委外修與自檢保養(yǎng)相結(jié)合的方式，員工技能有待全面提高。

2 實施設(shè)備零故障管理措施及分析

2.1 設(shè)備零故障含義

設(shè)備零故障就是在設(shè)備故障發(fā)生前，運用適當(dāng)?shù)木S修策略消除故障隱患和設(shè)備缺陷，使設(shè)備始終處于完好工作狀態(tài)。零故障并非設(shè)備真的不發(fā)生故障，而是全力杜絕故障的發(fā)生，維持設(shè)備穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。推行零故障管理并不能保證100%不發(fā)生故障，但通過這一過程可以使故障減少到接近于零的程度，使設(shè)備運行處于受控狀態(tài)、設(shè)備檢修處于計劃狀態(tài)、備用設(shè)備處于可用狀態(tài)。對于大機設(shè)備而言，零故障還是一個系統(tǒng)性的概念，單臺設(shè)備實現(xiàn)零故障并不難，但對于編成一組作業(yè)的清篩車、搗固車、配砟整形車、穩(wěn)定車、污土車，如何使它們發(fā)生故障停機檢修對作業(yè)的影響降至最低點則是一個復(fù)雜的問題，必須綜合考慮編組設(shè)備的整體狀況和施工作業(yè)系統(tǒng)的綜合經(jīng)濟效益。

大部分機械設(shè)備故障率遵循圖2所示的浴盆曲線。將設(shè)備故障率隨時間的變化大致分早期故障期、偶發(fā)故障期和耗損故障期。早期故障主要由設(shè)計、制造上的缺陷或使用不當(dāng)所致。偶發(fā)故障期設(shè)備故障率大致處于穩(wěn)定狀態(tài)，故障發(fā)生是隨機的，故障率最低且穩(wěn)定。這是設(shè)備正常工作期或最佳狀態(tài)期，在期此間發(fā)生的故障多是因為使用不當(dāng)及維修不力產(chǎn)生的，可以通過改進管理和維護保養(yǎng)使故障率降到最低。在設(shè)備使用后期由于設(shè)備零部件的磨損、疲勞、腐蝕等，故障率不斷上升。經(jīng)驗表明，如果在耗損故障期開始時對設(shè)備進行大修，可經(jīng)濟而有效地降低故障率。大型養(yǎng)路機械設(shè)備故障率也遵循此曲線變化。

圖2 浴盆曲線

設(shè)備零故障管理是設(shè)備維修與管理工作發(fā)展到一定階段的必然趨勢與要求，它是一個管理目標(biāo)。設(shè)備零故障管理的實質(zhì)就是通過各種管理方法、監(jiān)測手段不斷探索并掌握設(shè)備運行規(guī)律，將事后維修轉(zhuǎn)化為事前預(yù)防維修，從而實現(xiàn)設(shè)備的最優(yōu)化運行。神維公司現(xiàn)階段追求大機設(shè)備零故障管理目標(biāo)就是在設(shè)備故障發(fā)生前充分利用各種機會和采取各種有效措施、方法來消除設(shè)備缺陷與隱患，通過科學(xué)管理使設(shè)備故障減少到接近于零。

2.2 實施設(shè)備零故障管理的初步措施

2.2.1 對設(shè)備隱患進行分類

設(shè)備零故障管理實施的前提就是要區(qū)分不同種類的設(shè)備隱患，制定不同級別隱患的預(yù)防措施及處置預(yù)案，可以將設(shè)備隱患分為以下4類:

A類設(shè)備隱患是指潛在危險性大、難于控制、易引發(fā)重大事故，造成重大人員、財產(chǎn)損失的隱患。此類設(shè)備隱患應(yīng)從根本上予以避免或消除。如清篩車作業(yè)時，由于人員操作不當(dāng)或精力不集中，污土帶支架可能撞斷電桿，造成弓網(wǎng)塌陷事故;配砟整形車若操作不當(dāng)，分砟犁也容易碰斷電桿，造成同類事故。

B類設(shè)備隱患是指潛在危險性較大、較難控制、能引發(fā)一般以上的設(shè)備事故，一旦惡化需立即停機緊急處理，可造成設(shè)備損壞或報廢的隱患。如清篩車發(fā)動機內(nèi)部液力耦合器風(fēng)扇螺栓疲勞斷裂，發(fā)動機無法散熱，導(dǎo)致溫度過高，造成拉缸;ZF離合器操作不當(dāng)或內(nèi)部疲勞，導(dǎo)致作業(yè)、走行均失去動力;挖掘鏈扒掌連接銷軸斷裂，導(dǎo)致斷鏈，飛出傷人等。

C類設(shè)備隱患是指潛在危險性較小、容易控制，雖能引發(fā)設(shè)備故障，但能利用定檢定修機會處理的隱患。如搗固裝置提升油缸活塞桿斷裂或大螺母滑扣造成無法提升從而影響作業(yè)等，這類隱患可在日常點檢中發(fā)現(xiàn)并及時處理。

D類設(shè)備隱患是指潛在危險性小，已得到有效控制的隱患，或需進一步觀察劣化趨勢，劣化后不會影響主體設(shè)備生產(chǎn)，可隨時處理的隱患。如油缸、油管滲油、螺栓松動等容易在日常檢修中發(fā)現(xiàn)的故障。

除了按照設(shè)備故障造成的嚴(yán)重性來區(qū)分，具體分析時還應(yīng)將人為因素(如技能水平、責(zé)任心、相互配合等)、零部件質(zhì)量(如設(shè)計、制造缺陷等)、管理因素(如制度標(biāo)準(zhǔn)制定與落實、檢查是否到位等)綜合加以分析判斷，將維修與相應(yīng)防范措施轉(zhuǎn)向事前的預(yù)防處理上，不斷加以強化與程序卡控，直至消除存在的隱患。

2.2.2 采取不同維修策略

1)預(yù)防維修。按規(guī)定的周期和方法對設(shè)備進行預(yù)防性檢查，以確定零部件的更換周期，使故障停機損失降到最小。大機設(shè)備預(yù)防修通常采取設(shè)備點檢手段，對關(guān)鍵部位如搗固裝置提升油缸螺母、挖掘鏈扒齒連接銷等進行修理。經(jīng)驗表明，一套扒砟鏈在清篩作業(yè)30 km以上時就應(yīng)對其進行更換，搗固裝置在作業(yè)550～600 km時就要進行拆卸大修，提升油缸螺母一般使用時間在1年以上就需要加強檢查，及時發(fā)現(xiàn)作用不良從而更換。對于發(fā)動機而言，可通過對油質(zhì)定期進行化驗分析判斷發(fā)動機內(nèi)部狀態(tài)。采取不同的維護與監(jiān)測方式也是屬于預(yù)防維修范圍。

2)改善維修。它是指為防止和延緩設(shè)備的劣化或便于日常點檢、維護、修理而對設(shè)備進行的改造，以提高設(shè)備的效率，減少重復(fù)故障，延長機件壽命，降低維修費用。它適用于故障多、難維修、維修費高的設(shè)備。企業(yè)一般是通過技術(shù)攻關(guān)，對困擾生產(chǎn)的設(shè)備問題、故障頻發(fā)的設(shè)備及維修工作量大的設(shè)備隱患，組成攻關(guān)小組，整合資源，集思廣益，以解決問題，或以保障生產(chǎn)為原則展開攻關(guān)，通過改善設(shè)計，使隱患徹底根除，提高設(shè)備的可靠性，達到維修預(yù)防目的。

3)事后維修。它是指設(shè)備發(fā)生故障或性能低下后再進行修理。設(shè)備搶修主要是針對事后維修，是指停工或不停工的情況下對設(shè)備出現(xiàn)的故障、事故進行緊急處理和修復(fù)。企業(yè)應(yīng)盡量避免事后維修，而且要制定針對事后維修的具體預(yù)案，逐步將事后維修轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑邦A(yù)防修。

在以上不同維修策略下，對各類故障及檢修、保養(yǎng)情況均要準(zhǔn)確記錄，做好設(shè)備使用保養(yǎng)維修記錄檔案，通過對數(shù)據(jù)收集、處理加工，使其成為對設(shè)備管理決策有用的信息，在設(shè)備管理的全過程中形成設(shè)備完整技術(shù)檔案，提高零故障管理的系統(tǒng)決策水平與修理的針對性。

3 通過精細化管理實現(xiàn)設(shè)備零故障

3.1 細化設(shè)備管理指標(biāo)

精細化管理主要是通過細化、量化、標(biāo)準(zhǔn)化、流程化等精細化管理方法，最終形成明確的管理目標(biāo)與對應(yīng)職責(zé)，不斷應(yīng)用PDCA循環(huán)提升設(shè)備管理的實效，逐步擴大預(yù)防修范圍并完善相應(yīng)措施。設(shè)備管理是一項非常細致的專業(yè)性工作，需要進行細化管理，可以從設(shè)備對象、作業(yè)指標(biāo)、改進措施方面進行細化。開展好設(shè)備零故障管理不僅需要定性，更需要定量。通過量化的方法分析和研究設(shè)備性能，對運行狀態(tài)作出精確的描述與判斷，將這些描述與判斷轉(zhuǎn)化為相應(yīng)指標(biāo)，通過明確指標(biāo)值加以進一步的管理，就可以提高設(shè)備預(yù)防修的準(zhǔn)確性。

3.2 實施“表單化”檢修

組織專業(yè)技術(shù)人員研究制定各類大機設(shè)備檢修標(biāo)準(zhǔn)與點檢修流程，如日常設(shè)備點檢范圍與標(biāo)準(zhǔn)、自檢自修范圍與標(biāo)準(zhǔn)、強檢范圍與標(biāo)準(zhǔn)、年修范圍與標(biāo)準(zhǔn)等，將內(nèi)容全部制作成表單，形成員工的一種“工單”。在制定設(shè)備點檢范圍與標(biāo)準(zhǔn)時要將點檢維護的時間、周期、線路、方法、目標(biāo)等要素細化成前后銜接的工作步驟，便于操作人員按規(guī)定的方法與程序完成各自的工作。只有操作人員做到對設(shè)備心中有數(shù)，才能使設(shè)備受控，只有當(dāng)設(shè)備管理者真正有效地掌握了設(shè)備的狀態(tài)，實現(xiàn)優(yōu)化檢修和狀態(tài)檢修才有了扎實的基礎(chǔ)。加強設(shè)備點檢管理是零故障管理的基礎(chǔ)，而將各類檢修內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)“表單化”后，日常檢修還是集中檢修都成為了員工一種簡化而又可操作的工作習(xí)慣模式。

3.3 加強協(xié)同化檢修能力與備件保障水平

神維公司機械段設(shè)立了檢修工區(qū)，主要承擔(dān)設(shè)備的專業(yè)化檢修與應(yīng)急保障職責(zé)。檢修工區(qū)作業(yè)人員可以采取設(shè)備包保方式激勵專業(yè)檢修人員的責(zé)任心，不斷提高檢修人員的學(xué)習(xí)能力與技術(shù)水平。作業(yè)隊的設(shè)備操作人員要與檢修工區(qū)的檢修人員定期召開分析會，交流所積累的檢修技巧和經(jīng)驗，將總結(jié)的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為檢修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在平時的設(shè)備檢修中，檢修工區(qū)與作業(yè)隊間要加強協(xié)作，互相補充，互相指導(dǎo)，不斷提高檢修能力。

另外，在公司零庫存物資管理模式下，要充分利用ERP系統(tǒng)加強機械段間庫存信息共享，發(fā)生故障后要及時將配件就近調(diào)撥到維修現(xiàn)場，縮短設(shè)備維修停機時間。同時，將公司高價互換件合理分配與儲存，也是提高應(yīng)急保障水平不可缺少的因素。

4 結(jié)束語

大機設(shè)備管理應(yīng)貫徹“以養(yǎng)代修、以養(yǎng)緩修”和“減少設(shè)備故障就是創(chuàng)造效益”的設(shè)備維護理念，積極采用設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，對機械狀態(tài)量如力、位移、振動、噪聲、溫度、壓力、流量等進行監(jiān)測，通過對狀態(tài)特征參數(shù)變化的辨識、分析和判斷，對機械零部件作出可靠性分析和剩余壽命估算，為預(yù)防維修提供可靠的信息，使大機設(shè)備走上預(yù)防維修和狀態(tài)維修的主軌道。在追求零故障管理目標(biāo)中，形成一套從采購、驗收、使用、保養(yǎng)、維修直到設(shè)備報廢的全壽命周期管理體系，將大機設(shè)備零故障管理始終應(yīng)用于使用、監(jiān)測、保養(yǎng)、維修各環(huán)節(jié)，并使每個過程、環(huán)節(jié)可控，為企業(yè)創(chuàng)造更大的價值。

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