賽車式快速維修模式在港口門機維修的應用探索與實踐

　　摘要

　　近年來，受到方程式賽車現場檢修模式的啟發，人們嘗試將此項搶修式維修管理模式導入了企業設備管理當中，將一般停機維修逐漸過渡和引申到了PIT STOP式維修，亦稱為“賽車式”維修。賽車式維修模式是一種在極短時間內讓設備恢復高完好性水平，并能有效降低非計劃停機次數的檢修模式。在港口門機維修當中,通過引進“賽車式”維修管理，將設備維修工作載荷的主要時間放在準備階段，以便在實施階段以最大的工作負荷、最短的時間完成維修任務，以此提高設備的維修保障水平，減少設備停機時間,保證生產的順利進行。

　　關鍵詞：賽車式 維修 快速 門機 應用

　　簡介

　　1.背景

　　嵐山港務有限公司作為日照港集團的全資子公司，現有生產泊位10個，門機69臺，門機的投產時間從2001年6月到2012年9月跨越12個年頭，生產廠家涉及南京港機、上海信達、上海振華等多個廠家，共計14個生產批次。近年來，隨著部分門機的使用年限的增長，設備零部件的老化使門機逐漸進入了故障的高發期。同時由于部分投產年限較早的門機的部分零部件，尤其是電氣零部件隨著廠家產品升級等原因早已不再生產，部分維修項目也由單純的維修逐步向該機構的升級改造方向變化，在此狀況下，傳統的維修模式已不能更好的適應當前港口設備的維護保障要求。為了適應當前形勢下的港口設備管理需求，減少門機的非計劃停車維修時間,提高設備完好率，保障港口正常生產作業，我們受到方程式賽車維修機制的啟發,將“賽車式”維修模式引入到門機故障的應急搶修當中，并進行了大力推廣。

　　2.什么是“賽車式”快速維修

　　眾所周知，方程式賽車一類高速競技比賽活動，其成敗往往取決于0.01秒的差距。在比賽的過程中，我們都在為賽車手的爭分奪秒和驚險彎道駕駛技術而驚嘆，也時不時會看到賽車停止檢修的一幕：每當賽車進入檢修場地，只見維修人員蜂擁到車前，迅速而有序地加油、拆解、更換、安裝、調試，在短短的十幾秒的時間完成一系列的動作，又讓賽車重新回到賽道，開始新的追逐。當我們對這一過程進行仔細分解時會發現賽車檢修人員的分工是精心設計的，其分布如圖1所示。

　　賽車的勝負就在分秒之間，賽車檢修中的動作行為情況如表1所示。

　　從上表中可以看出，“賽車式”緊急搶修就是一種將工作負荷主要時間放到維修的準備階段，從而在實施階段以最大的工作負荷，最短時間完成任務需求的設備搶修模式。近年來，歐洲國家受到方程式賽車的啟發，將快速檢維修式(PIT STOP)維修管理導入企業，由一般停機維修逐漸過渡和引申到PIT STOP式快速檢維修體制。

　　3.“賽車式”維修模式在港口設備應用的意義

　　“賽車式”維修管理模式具有提高設備可用率、降低非計劃維修次數、縮短維修時間、控制維修費用等多個目標，強調擁有良好的團隊協作、明確的任務和責任定義、精湛的狀態監測技術應用、暢通和準確的溝通、持續改善和不斷地設計與優化、建立基準和不斷對標、培訓與實踐等內容。一個良好的“賽車式”檢修過程，實際上就是一個從后勤準備到組織計劃，再到操作執行，最后到評價反饋的不斷優化的PDCA循環過程。其主要工作如圖2所示。

　　目前港口常見的一般停機維修模式主要包含預防性和糾正性維修，是以調整、更換、安裝等維修項目為主，與賽車快速維修具有以下相同點：①時效性要求高。在港口實際生產中，設備突發故障常常出現在生產運行的過程中，由于門機自身特點，無法使用完好的門機替代故障門機作業，就會導致船舶某一艙貨物裝卸作業停止，進而影響到整條船舶的裝卸生產。因此門機的應急維修就要求能在短時間內恢復設備全部或部分必需功能。②維修方式類似。港口門機維修與賽車快速維修的主要工作都是更換損壞部件，在設備恢復之后再由維修部門對損壞的部件進行修復和再制作。③模塊化設計。無論港口門機還是方程式賽車雖然整體技術含量較高，但各機構部件大多采用的是模塊化設計，故而維修的工藝方法相對單一和簡單，除個別專業要求苛刻的項目，一般維修人員便能完成門機的故障修復工作。

　　綜上所述，我們完全可以將“賽車式”維修模式引入到港口設備管理當中，以這種高效的設備搶修模式，縮短設備的故障停機周期。對于港口而言，生產設備的完好和持續運行，直接影響到港口的生產效率，對于提升港口服務形象和市場競爭力具有非常重要的意義。

　　4.“賽車式”維修模式在港口設備管理中的應用

　　4.1 通過預制化的總成備份，減少現場作業時間

　　為了保證賽車在賽場上的超高完好性，在比賽前車隊通常準備數套全車備用件，車身前翼、輪胎等易損易耗品準備的更多。在F1賽車在設計時車身的前翼、鼻翼和尾翼等易損部件均才用了一體化設計，而輪胎備件也采用已經組裝完成的整體車輪。在比賽中前翼、尾翼以及輪胎等都能進行整體更換，維修時間非常短。在港口設備維修中，我們可以通過借鑒該類管理模式完善公司備件管理。同時我們要看到賽車快速維修在設計時過于看重賽場維修的時效性，對所有無法完全實現功能的零件統統“一換了之”、“只換不修”，造成大量浪費。目前我港門機型號較多,門機的起升,行走,旋轉,變幅四大機構的各個零部件型號各不相同，不同部件的使用壽命也千差萬別，如果完全照搬類似的維修方法對于港口設備的應急維修來說費用過于高昂，難以承擔。

　　為此，我們依托于港口“EAM”系統和“TnPM”設備管理檢維修體系的建立，對我港各型號門機故障進行分類統計和分析，查找和發掘故障的發生規律，并根據其關鍵性、易損性以及故障影響等因素，實行設備、部件、零件三級ABC分類，將備件分成三類四級二十多個類別進行管理，并依此制定出設備備件的儲備標準，完善了公司備件管理水平，確保維修備件儲備齊全到位。

　　在公司備件采購中，考慮到廠家生產范圍、成本等綜合因素，公司購進的設備備件多為單一零部件。例如門機變幅機構中的電機、齒輪箱箱體、齒輪及齒輪軸、聯軸節、制動輪盤、齒條、軸承等部件多為不同的廠家生產，其傳動軸規格、軸線位置等技術標準可能存在部分差異。這就需要我們提前就進行電機聯軸節安裝，齒輪箱、變幅齒條等組裝工作，在故障發生前就將維修零部件變為總成備件，并根據應用門機的具體情況計算出各種維修方式下的軸線差異等影響維修進程的因素，提前制定好處置措施，以便在設備發生緊急故障時能夠以整體替換的方式快速完成設備搶修工作，減少現場作業時間。通過將能夠預先完成的工作事前完成并準備好，將維修工作的主要時間放到了準備的階段，從而在實施階段以最大的工作負荷，最短時間完成設備搶修任務。

　　此外，對維修中拆解下來的已損壞部件，公司建立起一套回收再利用機制，由維修室隊統一收集并對損壞的部件進行維修，完成修復的部件在進行可靠性測試后作為新的備件返還倉庫管理，對于確實沒有維修價值的部件進行拆解，將可利用的部分零件作為其他部件的維修備件使用，減少了備件的消耗，降低維修成本，達到修舊利廢的效果。

　　4.2 著力打造訓練有素、配合默契的維修團隊

　　為了能夠在最短的時間內完成維修任務，賽車每個輪胎都需要3名技師更換，盡管比賽中快速維修的工藝方法和操作很簡單，但仍然需要至少22名技師協同工作，而這僅僅是將賽車的維修和維護進行了轉移，在比賽結束后的維修、維護，無論是工作量還是復雜程度都遠遠超過比賽中的快速維修，以此團隊的維修技術人員儲備就顯得尤為重要。同時公司的精細化設備管理模式，對公司設備管理水平提出了更高的要求，更需要優秀的員工支撐，為此我們建立了一整套的員工成長激勵模式，促進員工立足本職崗位成才。

　　4.2.1 推行員工技能等級評定制度。我們按照門機起升、旋轉、變幅、行走四大機構共計44項主要維修項目為基準，分別劃分了4個技能等級，以員工自我評價、班員互評、班組評定相結合的方式對員工進行“四星級”評價，并將員工得星情況于室隊宣傳欄中進行公示，幫助員工查找自身技能薄弱點，并協助班組有針對性的為每一名員工制定相應的技能提升計劃，幫助其快速成長。同時通過每年兩次復評，直觀的展現出員工的進步，為員工樹立起學習的信心和求進的欲望，激發員工學習動力和潛力，營造出“比學趕幫超”的濃厚氛圍。

　　4.2.2 創新培訓管理模式。我們創新設立了“員工成長學堂”、“集中潤滑模擬試驗臺”、“電氣模擬實驗室”等多個培訓基地，打造了員工從理論知識學習到實踐操作提升再到獨立上崗作業的一條龍成長模式。如電工班組的“電氣模擬實驗室”，就是將公司現有門機的主要電控系統復制到實驗室中，具備員工實操培訓，維修模擬演練，門機遠程監控等多項功能，通過大量的實操練習，提高員工現場判斷和維修處置能力。同時我們以班組為單位，通過自主編制“一點課”教材、技能培訓PPT課件、單項維修視頻等培訓資料進行員工專項技能的學習和提升，打造“一專多能”型維修人員，快速提高員工維修技能。

　　4.2.3 樹典型，激勵員工成長。我們借助公司“紅旗車”品牌創建工作，開展了每月維修崗位的“技術能手”評選活動，并結合公司及室隊各類技術比武活動，選拔技能精湛的優秀員工，樹立個人榜樣。通過典型、以點帶面，促使一大批優秀員工盡快成長起來。

　　4.2.4 建立不斷優化的自我評價機制。在每次設備搶修完成后，我們都會組織參與維修的人員對本次設備維修中的細節、不足和可改善點進行集中討論，尤其是在維修中出現的突發問題的處置、工藝流程等進行探討，在提高維修人員工作熟練度的同時，加強員工批次間的配合、協作的默契度，提高團隊凝聚力。

　　4.3 不斷完善維修工具的配置。

　　在比賽中，Fl賽車之所以能在3.4秒內更換四個車輪，硬件方面一個重要的因素是“換胎槍”的使用?！皳Q胎槍”實際上是一種氣動扳手，使用它能在非常短的時間內拆、鎖螺絲;同時，賽車能夠在不到9秒的時間內完成90升燃油的添加，得益于其特殊設計的雙層咬合密封加油槍的應用，在每秒加注12升燃油的同時，抽取等體積的空氣，避免短時間內加注大量燃油可能造成油箱壓力驟增發生爆炸的危險。可以說，這些配套維修工具的設計有力保證了快速維修的實現。

　　在門機維修中，由于門機結構及內部維修環境復雜，同時大部分機械部件尺寸較大，零部件之間配合緊密，給維修的順利進行帶來較大困難。我們受此啟發，在

　　門機的應急維修中，配備和制作了一大批拆裝工具,維修平臺等完整維修工具的搶修單元(如圖3所示)，保證搶修工作的快速開展。例如我們針對旋轉電機聯軸節緩沖皮圈固定螺栓難以拆除的難題，自制了專用工具，可節約維修時間近2個小時，同時保證了操作人員的操作安全，實現了安全與效率的雙贏效應。

　　此外，我們積極引進先進的維修工具。近年來，我們先后引購置了電動扳手、液壓彎管機、電焊條烘干機、接地電阻測量儀、便攜拉馬等一系列實用工具，它們有的提高了現場維修效率，有的提高了設備維修質量，為門機“賽車式”維修模式的順利實施提供堅實保障。

　　4.4 實行自主式快速故障診斷

　　F1賽車利用電子控制單元控制和記錄賽車的所有電子程序，對包括加速計、輪胎磨損、振動、空氣流量等各種傳感器輸入信息進行運算、處理、判斷，數據以無線行駛傳輸到維修站，用以確定比賽策略和維修方案。

　　港口門機由于其體積等因素影響，全面實現傳感器檢測并不現實，但我們可以借助設備日常檢查和定期保養的契機，對設備狀態進行人為的實時監控和測量，并根據檢測結果，針對性的制定合理的維修策略，以實現設備實現快速、精確的維修。例如針對門機滑輪，我們通過自制測量工具(如圖4所示)，對門機滑輪的磨損情況進行定期檢查和測量，并根據檢查和測量結果，分析滑輪磨損原因，修訂設備潤滑要求并預設維修日期，提前進行備件及維修力量準備，制定換向使用或是整體更換等維修策略，完善維修細節安排。通過對滑輪磨損原因分析及動態檢測，為開展預防性維修提供了有利依據，防止門機因突發故障影響正常的生產作業。

　　除此之外，我們正在建設的集門機動態稱重、能耗計量、PLC遠程監控為一體的門機信息化系統，可以通過對門機運行信息進行實時采集并進行集中管理、監控、處理、分析后，通過無線傳輸的方式傳輸到各類接收終端上，實現對港口裝卸作業情況、設備運行情況、港口耗能等參數的實時監測。借此系統的投用，可以在發生設備電氣故障時在遠程查看門機故障原因，并以此優選人員及維修工屬具的配置;同時對現場維修開展情況進行遠程監控和指導，提高門機電氣故障的診斷和維修效率。

　　4.5 維修預案的持續完善。

　　在方程式賽車快速維修的背后，是車隊每年超過1300次進站維修演練，即使這樣，在真正比賽維修中錯誤仍不可能完全避免，因為時間太短，任何一個微小的差錯都可能釀成大錯。同樣，在港口門機維修中，不僅時間緊任務急，而且還可能存在各種突發性事件和問題，會給對維修的順利推進造成各種不確定因素，而面對突發故障是否有維修方案可依據;在處理過程中的不確定因素有沒有預控措施可執行，直接影響到設備維修能否順利推進。因此，優秀的維修現場調度、完善的維修工藝制定以及事前的維修方案預演就顯得尤為重要。

　　為此，我們不斷優化設備保養、維修標準。通過制定設備自主維護基準書和設備維修工藝及技術規范并不斷進行修訂完善，積極引進先進維修設備和維修工藝，以圖文并茂的形式明確告知員工人員分工、設備維保步驟、技術標準以及安全風險等事項，使員工能夠在設備維修保養的過程中實現高效準確的診斷和現場處置。在每一次維修完成后，室隊會組織第一時間參與維修的人員進行維修總結，對設備維修中的好的做法，存在的不足以及突發問題的處置等進行總結，并制定出相應改進措施，對完善設備的維修工藝，促使維修預案盡可能詳盡、周全，覆蓋所有可能發生的故障內容。此外我們針對每一個維修步驟都制定相應的技術檢驗標準，使每一項維保工作的每一個步驟都能按照“檢查-操作-檢查”的方式進行，以“倒退一步”的方式式對每一步工作進行安全和技術標準的驗證，確保設備維保的每一個步驟操作都能達到其技術標準要求，有效保證了設備的維修質量。

　　目前，我們已在11#泊位MQ40-434門機變幅齒條的更換作業中全面導入了“賽車式”維修模式，通過不斷的維修方案優化、持續改進的現場安排、完備的事前準備以及部件零壞整替的維修方式，將我們以前無法自主維修的項目，實現自主3天維修，維修周期壓縮到了1天，將停機維修時間控制在12小時之內，減少了門機的停機時間，切實保證了港口的正常生產作業。今后我們將在門機變速箱等較大維修項目中推行“賽車式”維修機制，探索更加切合港口實際的“賽車式”維修模式，并將最終實現“賽車式”維修模式的全面推行，提高港口的設備保障能力。

　　5.結語

　　賽車式維修是在極短的時間內獲得超高的完好性水平的維修方式。借鑒賽車快速維修的一些思想和做法，將有助于提高港口門機的可靠性、完好性。但同時也應當明確，由于門機和賽車存在明顯不同，需要在投入的經費、高水平維修人才的培養等多個方面進行權衡、選擇。因此不能簡單地照搬賽車維修的做法，而是在深入分析的基礎上取其可取之處，不斷提高我港門機的應急維修水平和效益。