工程機械經營性租賃公司設備故障管理研究

上海宏信設備工程有限公司 上海 201800

1 研究背景

20世紀中期開始,經營性租賃在歐美發達國家快速發展。2018年,全球經營性租賃業務總量約為2 000億美元。經營性租賃公司在拓展業務的同時,規模也越來越大,如全球最大的美國聯合租賃公司,擁有近3 300種型號、45萬件設備。20世紀90年代開始,經營性租賃業務隨著我國經濟的快速發展,在各行各業迅速推廣。受資金、技術、管理等因素推動,工程機械經營性租賃業務發展最為迅速[1-2],經營性租賃公司管理的設備越來越多,一些公司的設備數量超過萬臺。

為了實現對設備全生命周期進行管理,減少設備故障時間,提升客戶使用滿意度,增加設備處置收入,各家工程機械經營性租賃公司都在研究設備故障管理。故障指設備處于不能完成規定功能的狀態。為了減少故障的發生,多數企業采取的措施包括選擇和購買高質量、高可靠性設備[3-4],并做好設備操作、保養工作。隨著設備數量的急劇增加,以上措施依然難以高效地解決設備故障問題。為了更好地解決故障并減少企業損失,故障統計分析、故障快速修復被企業所重視[5-11]。筆者公司通過對設備故障管理進行研究,建立了分類、統計、對策、跟進故障管理流程,對設備故障管理起了較大作用。

2 故障分級

為了便于故障處理,基于故障的發生和發展進程,采用思維導圖法,按照類別、系統、部位、零部件正向四級分級的原則,建立設備故障樹。考慮到工程機械多為機電一體化設備,按照故障類別進行一級分類,主要分為液壓系統、電氣系統、動力系統、機械結構等。故障多以動作、功能等方面的問題為表象,按照功能單元進行二級分類,如剪刀式高空作業平臺液壓系統分為升降系統、行駛系統、轉向系統、制動系統、共用液壓件等。模塊化是功能單元設計、組裝的基礎,按照功能單元模塊進行三級分類,如剪刀式高空作業平臺液壓系統升降系統分為閥塊、舉升壓力選擇閥、上部舉升油缸、下部舉升油缸、下部保持閥、支腿油缸等。按照模塊中的零部件進行四級分類,如剪刀式高空作業平臺液壓系統升降系統閥塊分為上升溢流閥、密封圈等。剪刀式高空作業平臺局部故障樹如圖1所示。

圖1 剪刀式高空作業平臺局部故障樹

上述故障分級方法具有以下優點:① 可以實現維修人員培訓專業化、聚焦化,提高維修人員解決故障的能力、速度;② 可以實現維修人員通用化培養,減少設備維修人員數量;③ 便于根據故障數量進行部件儲備,實現迅速修復故障。

在明確故障分級的前提下,為了實現統計工作的規范化、一致性,制訂了故障填報規則:① 故障信息填報人員必須接受填報培訓;② 統一統計周期;③ 對填報涉及的規范性內容、記述性內容提出具體要求;④ 制訂關鍵詞規則。

3 故障分類

若故障統計分析僅考慮數量因素,則會導致所有故障對設備的影響被視為相同,進而造成故障統計不真實,影響故障統計、分析結果。實際上,維修性質、時間等各種因素均對故障統計構成影響。在建立故障剔除規則的基礎上,剔除易損件、磨損件、老化件、油料等周期性維修項目,以維修時間為基礎對故障進行分類。微小類故障指不停機,且維修時間在10 min以內的故障,如漏油、線路連接等。輕量類故障指不停機,且維修時間在30 min以內的故障,如零部件更換等。中等類故障指停機或不停機,且維修時間在60 min以內的故障,如非正常磨損件更換等。重大類故障指停機,且維修時間長于60 min的故障,如發動機故障、液壓油變黑等。

4 故障統計

根據規則剔除影響分析結果的項目后,按月度、年度等周期開展故障統計,針對排名靠前的故障,進行故障專題分析,制訂解決方案,并建立長期故障解決機制。

4.1 月度統計

借助企業資源規劃系統中的故障數據,按設備類別、設備狀態、設備系統、故障類別等進行數據篩選。各類作業平臺故障占比如圖2所示。

圖2 各類作業平臺故障占比

在完成不同類型設備故障占比分析的基礎上,針對單一類型設備,按照前述故障分級、分類原則進行分析。剪刀式高空作業平臺故障類別如圖3所示。

圖3 剪刀式高空作業平臺故障類別

根據月度統計結果,針對排名靠前的典型故障制訂整改方案,督促使用部門改進。同時根據引發故障的原因采取培訓、巡檢、及時更換磨損件等措施,降低故障發生的概率。

4.2 年度統計

在月度統計的基礎上開展年度統計,按照月度統計故障占比,對排位前五的故障進行加權賦值,權重分配見表1。

表1 故障權重分配

按照上述方法,每個月度統計結果按權重賦值后相加、順序排列,得到年度故障統計結果。剪刀式高空作業平臺年度故障統計結果見表2。

根據年度統計結果中設備的多發故障,結合實際使用中的問題,采取改進、更換等措施進行整改。針對磨損件,按照故障發生的周期常備所需的零部件,以不耽誤使用為原則進行必要的更換。針對由產品質量引發的故障,進行技術研發、技術改造等工作,并開發性能優良的產品,替代較易發生故障的零部件。

表2 剪刀式高空作業平臺年度故障統計結果

5 剪刀式高空作業平臺故障處理

根據月度、年度統計結果,針對排位前五的故障開展專項工作,其中,剪刀式高空作業平臺電氣控制系統操作手柄故障是工作的一個重點。

剪刀式高空作業平臺電氣控制系統操作手柄故障主要表現為松動、線路損壞等。操作手柄結構如圖4所示,采用兩個插銷固定。若插銷掉落,則會導致操作手柄產生松動、旋轉等問題。拆開操作手柄塑料外殼,可見操作手柄上方的左右按鍵、使能按鍵通過線束與底座相連,如圖5所示。如果操作手柄插銷掉落,導致操作手柄松動,加之經常轉動,會使線束絞斷,從而導致按鍵失靈。

當發現操作手柄的插銷掉落后,要及時重新安裝,保證操作手柄固定良好,并在開機操作前檢查相關部位是否良好。當操作手柄發生按鍵失靈故障時,首先檢查是否為內部線路問題引起。如果是,則重新整理線束,并正確連接。如果不是,則判斷引起故障的其它原因。

圖4 操作手柄結構

案例中,插銷采用兩端安裝的方式,插銷端口采用防塵蓋防止竄動。實際使用中,由于操作手柄經常轉動,防止竄動的防塵蓋極易脫落,造成插銷松動、脫落,引起故障。通過技術改造,將防塵蓋安裝方式改為擋圈固定。試用結果證明,插銷脫落造成的故障率大大降低,有效提高了產品的局部性能。

圖5 操作手柄內部連線

通過以上故障處理措施,剪刀式高空作業平臺電氣控制系統操作手柄故障得到解決。6個月的跟進統計顯示,改為擋圈固定后,操作手柄故障在剪刀式高空作業平臺電氣控制系統故障中的占比由19.8%降為3.6%,故障處理措施效果良好。

6 結束語

筆者公司通過對設備故障管理進行研究,建立了分類、統計、對策、跟進故障管理流程,區分故障主次矛盾,指導故障解決方案和預防改進措施的制訂,效果良好。所做研究值得其它工程機械經營性租賃公司參考。