預(yù)制混凝土塔架管片臥式生產(chǎn)工藝的勞動(dòng)生產(chǎn)率研究與分析

張 超

（亞泰集團(tuán)沈陽(yáng)現(xiàn)代建筑工業(yè)有限公司技術(shù)研發(fā)部，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

1 研究背景

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)大功率、長(zhǎng)葉片、高塔架的大型化風(fēng)電機(jī)組更新?lián)Q代明顯加速，更大的風(fēng)機(jī)需要更高的高度來(lái)支撐。作為風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵部件，塔架肩負(fù)提升風(fēng)機(jī)高度、保障機(jī)組安全的重要使命[1]。盡管鋼制塔架的應(yīng)用已較為廣泛，但它與風(fēng)電機(jī)組的配合仍然是一項(xiàng)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，尤其對(duì)于高度在120 m及以上的鋼制塔架，機(jī)組的安全與可靠運(yùn)行仍存在著不確定性。因此，國(guó)內(nèi)的主流風(fēng)電整機(jī)商均在研究預(yù)制混凝土塔架管片技術(shù)，探索風(fēng)電機(jī)組大型化下的最優(yōu)高塔架解決方案。

預(yù)制混凝土塔架管片（以下簡(jiǎn)稱“混塔管片”）由鋼材和混凝土共同構(gòu)成，采用模塊化設(shè)計(jì)、通用化單元，具有生產(chǎn)效率高、結(jié)構(gòu)剛度大、安全性和經(jīng)濟(jì)性好、高度不易受限等技術(shù)特點(diǎn)。然而，由于國(guó)內(nèi)混塔管片設(shè)計(jì)體系不夠完善，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式差異性明顯，沒(méi)有規(guī)?；瘧?yīng)用，造成生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)不足，這也為混塔管片的生產(chǎn)工藝研究帶來(lái)諸多問(wèn)題。

1）混塔管片二分體立式生產(chǎn)工藝具有單塊構(gòu)件體積大、構(gòu)件尺寸偏差大[2]和構(gòu)件底部容易出現(xiàn)因混凝土漏振而疏松[3]的質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)具有生產(chǎn)空間受限、生產(chǎn)效率低和運(yùn)輸不便等缺點(diǎn)。

2）混塔管片四分體立式生產(chǎn)工藝雖然解決了生產(chǎn)空間受限、運(yùn)輸不便等問(wèn)題，但是仍然存在生產(chǎn)效率低、構(gòu)件尺寸偏差大和構(gòu)件底部容易出現(xiàn)因混凝土漏振而疏松的質(zhì)量問(wèn)題。

針對(duì)以上情況，風(fēng)電整機(jī)商提出了一種新的四分體混塔管片設(shè)計(jì)方案，通過(guò)采用臥式生產(chǎn)工藝解決構(gòu)件生產(chǎn)效率低、構(gòu)件尺寸偏差大和構(gòu)件底部容易出現(xiàn)因混凝土漏振而疏松的質(zhì)量問(wèn)題。

2 勞動(dòng)生產(chǎn)率計(jì)算實(shí)例分析

2.1 統(tǒng)計(jì)預(yù)制混凝土塔架管片構(gòu)件信息

混塔管片的設(shè)計(jì)一般從底層到頂層為梯形截面漸變，所以每層混塔管片的外形尺寸均不同，導(dǎo)致每層混塔管片的生產(chǎn)效率也會(huì)不同，因此，統(tǒng)計(jì)混塔管片信息是計(jì)算生產(chǎn)效率的前提。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙統(tǒng)計(jì)了某項(xiàng)目第S1段到第S4段混塔管片信息，見(jiàn)表1。

表1 預(yù)制混凝土塔架管片信息表

2.2 組織采用臥式工藝生產(chǎn)預(yù)制混凝土塔架管片

在人員、設(shè)備、材料和生產(chǎn)工藝方案準(zhǔn)備就緒后，根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃，組織采用臥式生產(chǎn)工藝生產(chǎn)混塔管片，重點(diǎn)是搜集混塔管片生產(chǎn)工藝參數(shù)，為后續(xù)混塔管片臥式生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。

2.3 分析和統(tǒng)計(jì)預(yù)制混凝土塔架管片生產(chǎn)工藝參數(shù)

在混塔管片生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)工藝和調(diào)整人員工作安排，根據(jù)混塔管片不同層段的規(guī)格尺寸和構(gòu)件特點(diǎn)分析并統(tǒng)計(jì)出第S1段到第S4段混塔管片臥式生產(chǎn)工藝（單片）工時(shí)（按照10 h/d統(tǒng) 計(jì)），見(jiàn)表2。

表2 預(yù)制混凝土塔架管片臥式生產(chǎn)工藝（單片）工時(shí)統(tǒng)計(jì)表

第1項(xiàng)和第11項(xiàng)為非生產(chǎn)線工序，需另外設(shè)置生產(chǎn)場(chǎng)地，不影響整體生產(chǎn)效率，其中第1項(xiàng)工作中的4個(gè)人每天只負(fù)責(zé)鋼筋籠焊接，第11項(xiàng)工作中的2個(gè)人只負(fù)責(zé)構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)及成品養(yǎng)護(hù)。第9項(xiàng)工作中生產(chǎn)線工人操作只需要20 min，剩余時(shí)間為構(gòu)件靜停時(shí)間，第10項(xiàng)工作為養(yǎng)護(hù)設(shè)備自動(dòng)操作。第2項(xiàng)至第10項(xiàng)工作的操作人員相同，通過(guò)交叉作業(yè)完成生產(chǎn)任務(wù)。綜上所述，采用臥式生產(chǎn)工藝生產(chǎn)混塔管片每天需要安排4名焊接工人，14名模臺(tái)操作人員，2名構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)及室外構(gòu)件養(yǎng)護(hù)人員，共計(jì)20名生產(chǎn)操作人員。

在混塔管片生產(chǎn)工藝參數(shù)確定后，組織車間生產(chǎn)操作人員進(jìn)行混塔管片的批量生產(chǎn)，并根據(jù)上述各項(xiàng)工藝參數(shù)繪制第S1段至第S4段混塔管片臥式生產(chǎn)工藝單日生產(chǎn)進(jìn)度甘特圖（見(jiàn)表3、第76頁(yè)表4和表5、第77頁(yè)表6），同時(shí)計(jì)算出單日（按照10 h進(jìn)行計(jì)算）混塔管片的最大產(chǎn)能為4片，約14.896m3混凝土。

表3 第S1段預(yù)制混凝土塔架管片臥式生產(chǎn)工藝生產(chǎn)進(jìn)度甘特圖

表4 第S2段預(yù)制混凝土塔架管片臥式生產(chǎn)工藝生產(chǎn)進(jìn)度甘特圖

表5 第S3段預(yù)制混凝土塔架管片臥式生產(chǎn)工藝生產(chǎn)進(jìn)度甘特圖

表6 第S4段預(yù)制混凝土塔架管片臥式生產(chǎn)工藝生產(chǎn)進(jìn)度甘特圖

2.4 計(jì)算勞動(dòng)生產(chǎn)率

通常在計(jì)算勞動(dòng)生產(chǎn)率時(shí)以實(shí)物量（以人·年或人）來(lái)表示勞動(dòng)投入，以創(chuàng)造實(shí)物的價(jià)值量（元）來(lái)表示產(chǎn)出，從而勞動(dòng)生產(chǎn)率的計(jì)算單位為元/（人·年）或元/人；在計(jì)算資本生產(chǎn)率時(shí)則以資本投入量（元）來(lái)表示資本投入，以資本創(chuàng)造實(shí)物的價(jià)值量（元）來(lái)表示產(chǎn)出，從而資本的生產(chǎn)率計(jì)算單位為元/元[4]。分行業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率等于分行業(yè)增加值除以分行業(yè)勞動(dòng)者的工作時(shí)間，反映不同行業(yè)單位工作生產(chǎn)增加值，計(jì)算公式為

式中：VAi為第i個(gè)行業(yè)的增加值；Li為第i個(gè)行業(yè)的工作時(shí)間[5]。

基于以上公式，預(yù)計(jì)混塔管片市場(chǎng)價(jià)格約為單價(jià)3 600元/m3（含稅價(jià)），人工費(fèi)約為300元/（人·天）。

根據(jù)以實(shí)物量表示勞動(dòng)投入的計(jì)算方法，混塔管片臥式生產(chǎn)工藝單日每個(gè)工人的勞動(dòng)生產(chǎn)率為

式中：P1為以實(shí)物量表示勞動(dòng)投入時(shí)混塔管片臥式生產(chǎn)工藝單日每個(gè)工人的勞動(dòng)生產(chǎn)率；VA為混塔管片臥式生產(chǎn)工藝單日的勞動(dòng)最大產(chǎn)出價(jià)值；L為混塔管片臥式生產(chǎn)工藝單日工時(shí)，人·天。

根據(jù)以勞動(dòng)投入的價(jià)值量表示勞動(dòng)投入的計(jì)算方法，混塔管片臥式生產(chǎn)工藝單日每個(gè)工人的勞動(dòng)生產(chǎn)率為

式中：P2為以勞動(dòng)投入的價(jià)值量表示勞動(dòng)投入時(shí)混塔管片臥式生產(chǎn)工藝單日每個(gè)工人的勞動(dòng)生產(chǎn)率；VB為混塔管片臥式生產(chǎn)工藝單日的勞動(dòng)投入價(jià)值。

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò)近兩個(gè)月的批量生產(chǎn)后比較混塔管片立式生產(chǎn)工藝與臥式生產(chǎn)工藝發(fā)現(xiàn)，每天安排的人員由24人減少為20人；以實(shí)物量表示勞動(dòng)投入時(shí)，每日勞動(dòng)生產(chǎn)率由2 234.40元/（人·天）提高到2 681.28元/（人·天），以勞動(dòng)投入的價(jià)值量表示勞動(dòng)投入時(shí)，每日勞動(dòng)生產(chǎn)率由7.45元/元提高到8.94元/元。此外，采用混塔管片臥式生產(chǎn)工藝可以控制構(gòu)件尺寸允許偏差為規(guī)范規(guī)定的±1 mm，并且徹底解決了構(gòu)件底部因混凝土漏振而疏松的質(zhì)量問(wèn)題。

雖然采用混塔管片臥式生產(chǎn)工藝提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，但是礙于目前混塔管片每一層段規(guī)格尺寸偏差較大，使得勞動(dòng)生產(chǎn)率統(tǒng)計(jì)存在一定偏差。下一步將與設(shè)計(jì)單位溝通協(xié)調(diào)，統(tǒng)一混塔管片規(guī)格尺寸，同時(shí)，采用自動(dòng)化生產(chǎn)線將成為今后優(yōu)化勞動(dòng)生產(chǎn)率的重點(diǎn)方向。