液壓維修團隊的構(gòu)成分析與工作可靠性的提升方法

劉雅俊，楊 陽，史露露

(1 河北科技師范學(xué)院機電工程學(xué)院，河北 秦皇島，066600；2 河北對外經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院)

液壓維修團隊的構(gòu)成分析與工作可靠性的提升方法

劉雅俊1，楊 陽1，史露露2

(1 河北科技師范學(xué)院機電工程學(xué)院，河北 秦皇島，066600；2 河北對外經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院)

以某鋼鐵公司軋鋼生產(chǎn)線的液壓系統(tǒng)維修團隊為實例，分析了液壓系統(tǒng)維修團隊的構(gòu)成與相關(guān)能力要求。在此基礎(chǔ)上針對生產(chǎn)一線液壓維修人員存在的工作經(jīng)驗與能力不足的狀況，提出了一種基于 “培訓(xùn)-實踐-考核” 緊密相融合的新方法，以期提升維修人員的工作可靠性。通過試驗和統(tǒng)計分析，確認了該方法的顯著作用。

液壓系統(tǒng)；維修團隊；維修人員；可靠性

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中越來越多的采用液壓系統(tǒng)來完成設(shè)備的驅(qū)動，而液壓系統(tǒng)也日趨龐大、日趨復(fù)雜，在生產(chǎn)線中的作用也越來越重要[1～4]。當液壓系統(tǒng)由建設(shè)單位完全交付用戶單位進行可靠性管理與運行維修時，首要條件是由用戶單位組建并培訓(xùn)一支完善健全的液壓維修團隊。這項工作已引起用戶單位各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，都完成了自己專門的液壓維修團隊的建設(shè)工作，這讓液壓系統(tǒng)的可靠性管理與維修，在技術(shù)人員方面有了基本保障。

1 維修團隊健全性分析

液壓系統(tǒng)維修團隊的健全性是指維修團隊成員應(yīng)該各司其職，形成一個按階梯分布的完整團隊，它至少應(yīng)該包括四類人員，液壓主管與維修工程師、液壓系統(tǒng)維修班組長、備件與維修工具供應(yīng)員和液壓維修技師與工人。

(1)液壓主管與維修工程師。液壓主管與維修工程師對廠級領(lǐng)導(dǎo)負責，在技術(shù)層面總攬整條生產(chǎn)線的液壓設(shè)備可靠性管理與維修工作的全局，直接管理液壓系統(tǒng)維修班組長，負責編寫或管理液壓系統(tǒng)操作與維修說明書，分類、歸檔與保存維修記錄表，設(shè)計并安排具體系統(tǒng)的年度、季度維修計劃與維修重點。液壓主管與維修工程師需要了解生產(chǎn)線上每臺重大裝備的工藝地位和工作原理，要具備較高的液壓理論知識和豐富的維修管理實踐經(jīng)驗與工作能力。

(2)液壓系統(tǒng)維修班組長。液壓系統(tǒng)維修班組長接受液壓主管與維修工程師領(lǐng)導(dǎo)并對其負責，一般負責具體的一套或多套系統(tǒng)的可靠性管理與維修工作，負責理解年度、季度維修計劃與重點，并編寫月、周、日的分段實施細則，還要具備一定的工程心理學(xué)(也稱為人機可靠性工程學(xué))知識[5]，管理并協(xié)調(diào)備件與維修工具供給員和液壓維修技師與工人，安排技師與工人進行專業(yè)培訓(xùn)并對其進行考核，還負責協(xié)助液壓主管，發(fā)放并回收維修記錄表。液壓系統(tǒng)維修班組長需要了解所管轄具體液壓系統(tǒng)的組成與工作原理，要同時具備豐富的維修管理實踐經(jīng)驗和精湛的維修技能，還需要有當機立斷，對突發(fā)故障迅速作出判斷與反應(yīng)的能力。

(3)備件與維修工具供應(yīng)員。備件與維修工具供應(yīng)員直接面向維修技師與工人，為他們提供液壓系統(tǒng)專門的維修工具與液壓泵閥、高壓膠管總成、管接頭等備件，需要按維修班組長的維修計劃，提交工具與備件的庫存情況與采購清單，并負責工具與備件入庫后的管理。由于液壓元件多是集電子與機械于一身的精密元件，其庫存管理需要較高條件，例如元件庫存時間與擺放場地的管理、元件電子部分的防碰損、元件液壓油口的封堵防污和元件防銹等特殊要求。因此，液壓系統(tǒng)的備件與維修工具供應(yīng)員所應(yīng)具備的專業(yè)素質(zhì)與技能應(yīng)遠高于一般機械零件與緊固件的保管員，應(yīng)對其進行專門的業(yè)務(wù)培訓(xùn)工作。

(4)液壓維修技師與工人。液壓維修技師與工人勞動在生產(chǎn)一線，以下稱為一線維修人員。在液壓系統(tǒng)維修班組長的統(tǒng)一要求和指揮下，通過備件與維修工具供應(yīng)員的協(xié)助，獲得必要工具與液壓備件，開展日常護理與維修工作，直接對液壓設(shè)備進行保養(yǎng)、調(diào)整與修理。技師與工人的責任心和維修技能決定了液壓系統(tǒng)故障的預(yù)防和得到及時修理的程度，直接影響到液壓系統(tǒng)使用可靠性與使用壽命。

維修團隊創(chuàng)建中除了工作職責的劃分，還應(yīng)綜合考慮專業(yè)工齡、教育經(jīng)歷和生理年齡情況，合理搭配液壓系統(tǒng)可靠性管理與維修團隊的人員構(gòu)成。綜合考量這些因素，可以讓團隊達到最優(yōu)化。以某鋼鐵公司軋鋼生產(chǎn)線的液壓系統(tǒng)維修團隊的組成情況為例，其基本構(gòu)成見表1。該公司維修團隊中學(xué)歷、年齡搭配合理，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，達到了較為理想的團隊構(gòu)建效果。

表1 某鋼鐵公司液壓系統(tǒng)維修團隊構(gòu)成

2 一線維修人員工作可靠性提升試驗

維修實踐中，維修團隊中的前三類人員，即液壓主管與維修工程師、維修班組長和備件工具供應(yīng)員，影響其工作可靠性的能力要求和知識儲備基本可以保障。提升他們的可靠性、工作績效，應(yīng)更加著重應(yīng)用工程心理學(xué)的方法，從增強其責任心入手。

液壓團隊中的一線維修人員是應(yīng)對緊急突發(fā)故障，排除日常事故隱患，降低維修費用，影響維修效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[6]。液壓系統(tǒng)多位于地下的液壓泵室內(nèi)和主機設(shè)備旁，緊急維修常常是在熱負荷生產(chǎn)時進行[7]。因此，相對于機械設(shè)備和電氣設(shè)備的維修者而言，液壓維修人員工作環(huán)境更為惡劣，往往存在噪音較大，通風不良，光照程度差，溫度較高，油污多塵和空間較為狹小的現(xiàn)象。

環(huán)境因素中的不利約束主要靠設(shè)計和技術(shù)手段進行改善與解決，而提升維修人員工作可靠性的途徑主要依賴于業(yè)務(wù)培訓(xùn)來解決。目前多數(shù)新建生產(chǎn)線，車間里招收的多為缺乏實踐經(jīng)驗的新畢業(yè)學(xué)員，且缺乏深厚的液壓專業(yè)教育背景，靠傳統(tǒng)的培訓(xùn)講座由于培訓(xùn)周期短、針對性不強和受訓(xùn)人員基礎(chǔ)薄弱等原因，對他們的實際操作與維修業(yè)務(wù)能力提高收效甚微。

根據(jù)這種實際情況，筆者運用人因工程方法，提出了一種基于“培訓(xùn)-實踐-考核”緊密融合的新方法，以提高維修人員工作可靠性，并分3個步驟實施：

步驟1 利用液壓系統(tǒng)使用與維修細則，對維修人員進行具體液壓系統(tǒng)工作原理、動作過程、使用方法和維修方法的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，采用講授與問答的方式進行，依據(jù)艾賓浩斯記憶曲線對需要掌握的維修與操作重點，安排時間進行回顧，以利于維修人員理解和記憶。培訓(xùn)開展的時間配合生產(chǎn)線的施工安裝過程，讓維修人員了解液壓設(shè)備的實際安裝情況與各液壓元件在系統(tǒng)中的安裝位置，并參與部分安裝實踐工作，以利于將學(xué)到的維修技能加以熟練。

步驟2 運用維修模擬訓(xùn)練進行考核，對于安裝完畢即將進入或已經(jīng)進入調(diào)試階段的液壓系統(tǒng)，有針對性的模擬并設(shè)立系統(tǒng)在實際使用中的多發(fā)故障或緊急情況下的故障，對維修人員進行故障應(yīng)對與維修質(zhì)量的實踐考核，提高維修人員的應(yīng)變速度和處理故障的操作能力。

步驟3 進行培訓(xùn)與考核效果分析，并對維修人員技能考核情況作出總結(jié)，確立后續(xù)的業(yè)務(wù)培訓(xùn)計劃、考核目標和制定針對系統(tǒng)大修期的維修人員安排。

采用上述方法對維修團隊工作能力的提升收到了較為理想的效果。為了證實這一點，在某鋼鐵公司中進行了對比試驗。該公司新建了3條熱連軋生產(chǎn)線，為了擴充維修隊伍，新招收維修人員共計108名，其年齡、受教育程度和工作經(jīng)驗基本相似，均為南方某技術(shù)學(xué)校的新畢業(yè)學(xué)員。

首先對新員工隨機分為2組——A組、B組。對A組的51人，按照“培訓(xùn)-實踐-考核”相融合的新方法，進行了培訓(xùn)并參與安裝施工；另外的57個人為B組，僅接受一般維修理論與液壓原理培訓(xùn)。當生產(chǎn)線進入驗收與調(diào)試階段時，分別對兩組人員進行了維修模擬試驗。試驗分兩部分，第一部分為針對突發(fā)故障的應(yīng)急處理試驗，第二部分為故障排除與修理試驗。

在第一部分模擬試驗中，主要是利用電控系統(tǒng)，向主控制室進行聲光報警，并向機旁操縱臺與運行狀態(tài)指示燈上發(fā)送液壓系統(tǒng)故障指示信號(信號類型包括“油液溫度過高”、“油液的液面過低”、“主油泵入口蝶閥關(guān)閉”、“循環(huán)泵入口蝶閥關(guān)閉”、“主回油過濾器堵塞”、“循環(huán)過濾器堵塞”和“工作壓力異?！钡?，由兩組人員分別進入地下液壓泵室，進行應(yīng)急處理。按照故障正確的應(yīng)對步驟，設(shè)立評分表(作為例子可參照表2進行設(shè)立)，記分員在現(xiàn)場進行評測，根據(jù)維修人員的操作正確與否，給出相應(yīng)的分數(shù)。最后，累加個人得分和維修組得分，以便于進一步作統(tǒng)計分析。

表2 故障應(yīng)對情況評分

在第二部分模擬試驗中，人為設(shè)定實際使用中存在的故障，并在故障位置貼標識，由維修人員依次進入液壓泵室，現(xiàn)場進行故障的排除處理。主要設(shè)立管接頭松脫、管接頭O型密封圈損壞、液壓閥連接螺栓松動、過濾器堵塞、蝶閥與減振喉法蘭連接螺栓松動等故障，同樣確立故障排除的正確步驟，設(shè)立評分表(作為例子可參照表3進行設(shè)立)，同樣由記分員評測，并給出得分，以便進行統(tǒng)計分析。與第一部分試驗所不同的是，還要對維修者記錄其每項故障排除所需的時間。

表3 故障排除情況評分

依據(jù)評分表中故障處理與排除所列步驟與評分數(shù)值，由評委對隨機編號進入液壓泵室進行維修操作的人員進行打分，兩部分試驗得分進行累加(完成試驗所有測試項目滿分為410分)，得到表4。

對現(xiàn)場維修人員的試驗得分樣本進行總體分布擬合，作出數(shù)據(jù)的直方圖，依據(jù)直方圖的走勢用樣條曲線進行逼近，據(jù)此預(yù)測參加試驗的兩組人員得分情況服從正態(tài)分布(圖1)。

(1)

表4 維修人員的試驗得分原始紀錄

圖1 維修人員試驗得分的樣本直方圖

用極大似然估計法[8]，對兩個總體的未知參數(shù)進行估計，可得似然函數(shù)為：

(2)

兩邊取自然對數(shù)可得：

(3)

令式(3)偏導(dǎo)數(shù)為0，得：

(4)

(5)

(6)

(7)

式(7)中， fi是數(shù)據(jù)落在直方圖第i區(qū)段的頻數(shù)； pi是待檢驗分布概率密度函數(shù)在直方圖第i區(qū)段計算可得概率。

由A，B兩組人員試驗得分的考核情況可以看出，無論是個人得分均值或是整組得分均方誤差，A組都明顯比B組優(yōu)異。

通過試驗觀測維修人員調(diào)用維修工具與備件的情況，對維修時間的組成進行分析后，在液壓站旁設(shè)立了常用維修工具箱和常用備件箱，進一步方便了維修人員的使用，可有效節(jié)約行政維修時間。

3 結(jié) 論

對軋鋼生產(chǎn)線維修團隊的分析和能力提升對比試驗可以看出，維修人員經(jīng)過“培訓(xùn)-實踐-考核”緊密相融合的方法進行工作可靠性提升實踐，可以大幅度提升維修人員對故障的應(yīng)對與排除能力，提高其作業(yè)中的可靠性。試驗和統(tǒng)計分析表明，該方法作用顯著。

[1] 劉雅俊,王海芳,王昕煜.一種大型爐門升降驅(qū)動平衡緩沖新型液壓回路的設(shè)計與應(yīng)用[J].液壓與氣動,2012(8):119-120.

[2] 劉雅俊，趙靜一.基于并聯(lián)原理補償液壓系統(tǒng)可靠性的工程實踐[J].機床與液壓,2008,36(10):184-186，178.

[3] 劉雅俊，趙靜一,王智勇.懸掛液壓系統(tǒng)中新型管路防爆閥的可靠性設(shè)計[J].機床與液壓, 2008,36(11):184-185,196.

[4] 劉雅俊.冷軋廠生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)[J].山西冶金, 2011(2):27-29.

[5] 孫向紅,吳昌旭,張亮,等.工程心理學(xué)作用、地位和進展[J].中國科學(xué)院院刊,2011,26(6):650-660.

[6] 劉雅俊,史露露.冶金液壓設(shè)備維護管理團隊的分析[J].機床與液壓,2012,40(20):165-166.

[7] 劉雅俊，閆軍，陳春明.維修性設(shè)計原則在液壓設(shè)備設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].液壓與氣動,2011(8):30-32.

[8] 劉嘉焜，王家生，張玉環(huán)，等.應(yīng)用概率統(tǒng)計[M].第二版.北京：科學(xué)出版社，2010.

(責任編輯：朱寶昌)

Analysis of Hydraulic Maintenance Team Composition and Its Working Reliability Improvement Methods

LIU Yajun1, YANG Yang1, SHI Lulu2

(1 College of Mechanical and Electrical Engineering, Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao Hebei,066600；2 Hebei Institute of International Business and Economics；China)

Taking the maintenance team of the hydraulic system of the steel rolling production line as an example, the structure of the hydraulic system maintenance team and the requirements of the related abilities were analyzed. Based on the existed insufficiency of working experience and abilities of production line hydraulic maintenance personnel, a new “Training-Practice-Assessment” method was proposed, which would help enhance the reliability of the maintenance personnel. The significant effects of this method were confirmed by an experiment and the statistical analysis.

hydraulic system； maintenance team； repair personnel；reliability

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2016.02.012

河北科技師范學(xué)院博士啟動基金項目；河北科技師范學(xué)院研究生部精品課程及案例庫項目(項目編號：1232- 2443)。

2016-02-19；修改稿收到日期: 2016-04-14

TH17

A

1672-7983(2016)02-0062-05

劉雅俊(1980-)，男，博士，高級工程師。主要研究方向：冶金機械及其流體液壓傳動系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計與可靠性。