機械維修中的常見問題及控制措施分析

胡彥 劉虎剛

摘要：長時期以來，海洋領(lǐng)域機械維修制度始終沿用計劃維修制度，已無法滿足當(dāng)前大型起重機及相關(guān)裝置維修管理工作發(fā)展需求?；诖?，文章簡要分析了機械設(shè)備維修的內(nèi)容及意義，論述了機械維修中的常見問題，并對機械維修中常見問題的控制措施進(jìn)行了進(jìn)一步探究。

關(guān)鍵詞：機械維修;起重機;狀態(tài)維修

前言：上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司是重型裝備制造行業(yè)的知名企業(yè)，主要占領(lǐng)海洋領(lǐng)域。該企業(yè)擁有當(dāng)前最強大的大型起重機制造團(tuán)隊，所生產(chǎn)的智能型恒張力大型錨絞車、大噸位全回轉(zhuǎn)浮吊、無平衡梁四排全滾輪的全回轉(zhuǎn)支承裝置等產(chǎn)品不僅覆蓋了國內(nèi)集裝箱港口，而且進(jìn)入了國外近78個港口。文章對該企業(yè)現(xiàn)存機械維修中的常見問題及控制措施進(jìn)行了簡單分析，具體如下：

一、機械維修的內(nèi)容及意義

維修內(nèi)容

機械維修內(nèi)容涉及了經(jīng)濟(jì)層面管理、技術(shù)層面管理兩個部分。前者主要包括壽命周期收獲利益、設(shè)備經(jīng)濟(jì)適用年限及折舊處理、備件結(jié)構(gòu)模型與備件流動資金、設(shè)備綜合效率評估等;后者主要包括設(shè)備狀態(tài)檢測點檢、設(shè)備資產(chǎn)及檔案管理、設(shè)備規(guī)劃選型及安裝調(diào)試、設(shè)備維修模式設(shè)計及計劃執(zhí)行、維修質(zhì)量驗收及潤滑管理、改造更新管理及環(huán)保安全管理等。

1、維修意義

一方面，任何一臺機械設(shè)備若沒有經(jīng)過維修，僅可使用一個大修間隔期，達(dá)到機械使用規(guī)定年限的四分之一或者五分之一。但是，一臺機械設(shè)備的大規(guī)模整修費用僅占據(jù)新機械原有價值的百分之十以上、百分之三十以下，所使用材料也在新機械設(shè)備的百分之二十以下，促使機械設(shè)備獲取相當(dāng)于新機械設(shè)備百分之八十的使用年限。這種情況下，若在機械設(shè)備全部使用年限范疇內(nèi)進(jìn)行四次大規(guī)模維修，就可以獲取相當(dāng)于新機械設(shè)備三倍以上的使用年限，降低機械使用資費成本損耗。

另一方面，現(xiàn)存全部港口機械設(shè)備，即便是在正常運行情況下，也無法不間斷維持高效率運轉(zhuǎn)。這主要是由于內(nèi)部、外界存在諸多干擾因素，不可避免地促使機械設(shè)備零部件出現(xiàn)腐蝕、磨損等不良變化。而通過在機械設(shè)備運行期間（修理標(biāo)志、保養(yǎng)周期內(nèi)）對其進(jìn)行維護(hù)修理，可以幫助機械設(shè)備獲取繼續(xù)運行的能力，保障機械設(shè)備處于正常運行狀態(tài)。除此之外，通過維修領(lǐng)域內(nèi)綠色再制造工程開展，也可以將機械設(shè)備耗油率、耗電率降低至標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，節(jié)約能源損耗。

二、機械維修中的常見問題

1、維修模式不合理

由于諸多因素影響，當(dāng)前港口機械維修模式不夠穩(wěn)定，各部分維修作業(yè)自始至終都處于各行其是的局面。不同類型機械設(shè)備及其組成部件大多采用雷同的計劃式維修模式，沒有考慮不同類型機械設(shè)備工作環(huán)境、可靠性及要求，簡單地認(rèn)為設(shè)計、生產(chǎn)操作可以保障機械設(shè)備部件及整體質(zhì)量穩(wěn)定，導(dǎo)致維修效益不佳[1]。

2、技術(shù)保養(yǎng)不科學(xué)

由于港口機械運行工期緊張，技術(shù)保養(yǎng)沒有按質(zhì)量、按時期開展，導(dǎo)致后期機械狀況處于一個較為落后的狀態(tài)，故障問題不斷出現(xiàn)，維修費用虛高，增加了企業(yè)虧損風(fēng)險。同時由于機械設(shè)備維修保養(yǎng)位置較為固定，集中修理、分散運行矛盾沖突較為突出，對維修從業(yè)者價值理念造成了較大沖擊，無法保證技術(shù)保養(yǎng)工作效率。

3、忽略前期管理

在當(dāng)前機械維修過程中存在較為突出的“就維修論維修”問題，一旦機械設(shè)備運行失?；蚴浅霈F(xiàn)故障，就從維修管理視角思考根源，而沒有從機械設(shè)備運行整個壽命周期歸因，割裂了機械現(xiàn)代化管理整個過程、整個系統(tǒng)。而忽略前期管理的單一機械設(shè)備維修保養(yǎng)，也增加了后期機械維修工作量、資本損耗。

三、機械維修中常見問題的控制措施

1、構(gòu)建機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及維修決策模式

針對需實施狀態(tài)監(jiān)測及維修決策的機械設(shè)備，維修者可以根據(jù)當(dāng)前已出臺檢驗規(guī)范，選擇恰當(dāng)?shù)挠鸵罕O(jiān)測技術(shù)、性能參數(shù)監(jiān)測技術(shù)。從日常船員監(jiān)控、油液化驗室定期精密監(jiān)測等方面，構(gòu)建完善、科學(xué)、嚴(yán)格的狀態(tài)維修決策模型[2]。從功能視角進(jìn)行分析，機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及維修決策模式具有管理并隨時隨地提供與維修問題相關(guān)組織內(nèi)外部信息、收集并提供不同類型決策方案執(zhí)行情況反饋信息、存儲并供給應(yīng)用頻率較高數(shù)學(xué)方法、靈活運用現(xiàn)有或修改后數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析預(yù)測及加工處理、人機對話及圖像輸出、數(shù)據(jù)通信性能良好、加工速度較快、響應(yīng)時間較短等。根據(jù)上述功能特征，可以將機械維修狀態(tài)監(jiān)測及維修決策定義為計算機工具支撐下，以決策科學(xué)理論方法為主體，以人機交互為輔助的半結(jié)構(gòu)化信息系統(tǒng)[3]。

從機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及維修決策組成模塊入手，可以從港口及設(shè)備登記、維修項目設(shè)置、維修決策、維修反饋信息及機械運行情況錄入、狀態(tài)監(jiān)測管理等幾個方面，進(jìn)行完整的維修決策系統(tǒng)設(shè)置。其中狀態(tài)檢測管理涵蓋了狀態(tài)監(jiān)測計劃制定、狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果錄入（光譜監(jiān)測結(jié)果、鐵譜監(jiān)測結(jié)果、常規(guī)理化剖析結(jié)果等）、狀態(tài)監(jiān)測報告打印等。具體運行流程為錄入狀態(tài)維修標(biāo)準(zhǔn)——錄入狀態(tài)間隔時間——確定與修訂狀態(tài)監(jiān)測間隔期——執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)測周期——錄入狀態(tài)監(jiān)測信息——維修決策支持（確定維修項目、時機及對狀態(tài)監(jiān)測間隔期修訂結(jié)果核對）——制定維修計劃（結(jié)合設(shè)備技術(shù)狀態(tài)及用戶要求）——執(zhí)行維修計劃并反饋維修計劃執(zhí)行情況（為修改狀態(tài)間隔期提供依據(jù)）[4]。以起重機基于油液監(jiān)測的狀態(tài)維修為例，監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)包括粘度、粘度指數(shù)、堿值、水分、銅元素含量、大磨粒讀數(shù)、鐵元素含量、小磨粒讀數(shù)等。若發(fā)現(xiàn)主機潤滑油更換后機械雜質(zhì)為0.0096%，鐵譜分析發(fā)現(xiàn)大量腐蝕磨損顆粒，且光譜分析中銅元素濃度達(dá)到12ppm，可判定起重機軸承合金出現(xiàn)快速磨損，需要立即選用高等級潤滑油，并更換軸承。

2、推行基于RCM的針對性技術(shù)保養(yǎng)支持系統(tǒng)

基于RCM的針對性技術(shù)保養(yǎng)支持系統(tǒng)主要是以可靠性為中心的維修管理，強調(diào)依據(jù)機械設(shè)備故障后果預(yù)估、機械設(shè)備運行可靠性，事先對機械設(shè)備故障后果進(jìn)行評測、估計，自覺以故障模式探索最新成果，構(gòu)建一個綜合故障模式、故障后果的維修策略[5]。隨后執(zhí)行以可靠性為中心、以運行經(jīng)濟(jì)性為切入點的維修成本最低方案。一般在基于RCM的針對性技術(shù)保養(yǎng)支持系統(tǒng)運行過程中，維修者需要將設(shè)備故障、使用時間進(jìn)行獨立分割，以隱蔽功能故障為重點，實施預(yù)防性技術(shù)保養(yǎng)，降低故障發(fā)生頻率[6]。

考慮到港口重型機械組成較為復(fù)雜、類型較多、數(shù)量較多、設(shè)備間差異較大，在基于RCM的針對性技術(shù)保養(yǎng)支持系統(tǒng)制定過程中，維修者可以根據(jù)實際工作情況，從定期維修項目內(nèi)容、基于狀態(tài)監(jiān)測的起重機狀態(tài)維修項目、不必要設(shè)備事后維修方式等多個方面入手，細(xì)化每班值班檢查、定期潤滑油光譜分析檢查內(nèi)容。同時根據(jù)船舶機械重要程度、特殊性，從機械技術(shù)保養(yǎng)決策視角入手，在模糊綜合評判、邏輯決斷法支持下，確定不同類別機械技術(shù)保養(yǎng)方式，如更換潤滑油等。

3、實施以前期管理為重點的全面計劃質(zhì)量維修機制

全面計劃質(zhì)量維修又可稱之為TPQM，是一種以機械設(shè)備壽命周期內(nèi)部可靠性、經(jīng)濟(jì)性、有效利用率為總體目的的維修技術(shù)、資源管理體系。其具有維修范疇全面性、維修技術(shù)基礎(chǔ)性、維修過程系統(tǒng)性等特征，強調(diào)最大程度挖掘質(zhì)量規(guī)定、質(zhì)量過程、維修職能，獲得最佳維修策略后高效運用到資源管理中。機械維修者可以綜合考慮管理與組織、維修工藝、質(zhì)量考核標(biāo)準(zhǔn)、后勤保障、技術(shù)文件、維修管理系統(tǒng)、維修任務(wù)等元素及相關(guān)元素之間聯(lián)系，保證機械設(shè)備維修保養(yǎng)效率。

首先，根據(jù)客觀層面要求，針對當(dāng)今時代同一種類別港口機械在安全性、動力性、舒適性、便捷性、適應(yīng)性等方面存在缺陷，確定機械維修對象用途、工作方式、任務(wù)、運行速度、工作循環(huán)、運輸存儲條件、對維修者要求等內(nèi)容。隨后收集港口條件、氣候條件、用戶要求、社會環(huán)境等資料，如維修技術(shù)水平、港口電磁干擾、噪音等。在這個基礎(chǔ)上，考慮港口建設(shè)總體優(yōu)化對機械維修的要求，應(yīng)用系統(tǒng)理論進(jìn)行機械維修規(guī)劃制定。具體的機械維修規(guī)劃涉及了平均故障間隔時間、可靠度等可靠性指標(biāo)以及平均修復(fù)性維修時間、平均修復(fù)時間等修復(fù)性指標(biāo)，維修組織管理、與現(xiàn)有維修系統(tǒng)配合適應(yīng)度、全壽命周期費用等維修保障指標(biāo)。

其次，在維修規(guī)劃完畢后，將機械維修各項指標(biāo)逐一分配，以多套獨立的設(shè)計方案的形式，匯總現(xiàn)有保障系統(tǒng)狀況、費用限制、進(jìn)度要求等約束條件，落實結(jié)構(gòu)簡單化、拆裝簡單化、維護(hù)點集中化、部件模塊化、檢查監(jiān)控化、易損件通用性、潤滑可延長等維修原則。隨后建立更高效率的現(xiàn)場維護(hù)、專業(yè)修理、技術(shù)保養(yǎng)、維修模式、維修類別、維修內(nèi)容交流渠道，保證現(xiàn)場成套維修性能規(guī)劃及技術(shù)診斷工藝準(zhǔn)備（確認(rèn)備件消耗、維修經(jīng)濟(jì)性能分析）平穩(wěn)進(jìn)行。

再次，在機械維修各項指標(biāo)分配完畢后，應(yīng)由各要素具體負(fù)責(zé)者結(jié)合港口機械的零部件設(shè)計圖紙，進(jìn)行維修性、維修保障、可靠性內(nèi)容的詳細(xì)規(guī)劃[7]。同時進(jìn)行專用維修保障設(shè)備購置申請，強化維修保障設(shè)備各項性能指標(biāo)與機械設(shè)備的配套性、通用性，避免因起重裝載機主操縱閥安全密封圈等機械附件質(zhì)量不佳而導(dǎo)致的維修工作量增加情況。

最后，在工程機械運行階段，維修管理者不僅需要保障機械設(shè)備穩(wěn)定可靠運行，而且需要不間斷收集、分析機械維修性、可靠性、維修保障費用、運行費用、工作壓力方面的數(shù)據(jù)信息，并與前期積累維修數(shù)據(jù)對比，確定維修保障效果，為下一階段機械維修作業(yè)提供依據(jù)。若對應(yīng)機械設(shè)備已經(jīng)臨近運行最終年限，則維修者需要根據(jù)對應(yīng)型號技術(shù)改造標(biāo)準(zhǔn)、淘汰處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行技術(shù)改造方案、淘汰更新計劃設(shè)置。

總結(jié)：

綜上所述，隨著我國港口貨物運輸量不斷增加，港口服務(wù)水平的不斷提高，機械維修制度也在不斷變化和進(jìn)步，狀態(tài)監(jiān)測及維修決策在港口機械上應(yīng)用頻率不斷提升。為了適應(yīng)這一形勢的要求，企業(yè)應(yīng)全方位分析傳統(tǒng)機械維修模式存在的缺陷，構(gòu)建機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及維修決策機制，全面推行針對性維修支持系統(tǒng)，形成與新形勢發(fā)展相適應(yīng)的機械維修機制，為機械維修作業(yè)的高效開展提供保障。

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