煤炭港口翻堆線生產作業系統的綜合效能提升

趙天威

摘要：面對開港初期國投曹妃甸港煤炭綜合接卸效率偏低的情況，公司技術人員在設備管理中滾爬摸打，不斷探索，不斷總結，把現代設備管理理念與港口設備實際情況相結合，最終形成了一套自己特有的設備管理體系。精確設備管理，公司減少委外維修人員近50%，大大降低了維修勞務成本，維修人員利用率維持在60%的合理范圍內。目前，公司已經分別建立了設備點檢專檢ACCESS數據庫系統、設備管理群、油品自測與委外相結合、潤滑周期與利用率相結合、油品更換與再處理利用相結合、自修與委外維修相結合、進口備件采購與國產化相結合等設備成本管理措施?；诖髷祿υO備故障、生產作業進行分析，建立應急處置機制，開展系列技術比拼和專項師帶徒活動，提高現場技術人員技術水平和管理水平。

本項目基于大數據統計，借助互聯網平臺，綜合采用QC興趣小組、聯合攻關等模式，尋找出影響翻堆線生產系統作業效能的因素，通過實施技術改造、員工培訓技能提升、加強內部管控等措施達到了提高作業效率的目的。

關鍵詞：設備管理;效率提升;創新培訓;大數據

一、國投曹妃甸港翻堆線設備概況

國投曹妃甸港分起步與續建兩大工程。兩工程設計接卸能力都為5000萬噸/年，各有兩條煤炭接卸作業線。每條作業線包括翻車機、皮帶機和堆料機等主要設備。運煤列車進港后，首先由翻車機翻卸煤炭，再經過皮帶機的運輸，最終通過堆料機堆至堆場上。每條翻堆線設計能力為7780噸/小時。起步工程皮帶機皮帶寬2米，帶速為5.8米/秒;續建工程皮帶機皮帶寬2.2米，帶速為4.8米/秒。

據統計，開港初期，進港煤炭綜合接卸效率起步工程約為4728噸/小時，續建工程約為5427噸/小時，分別達到設計能力的60.77%和69.76%，綜合卸車效率偏低。

二、翻堆線作業效能影響因素

（一）設備方面對卸車效能的分析

1、設備故障導致卸車中止

對年度或者更長時間階段的故障進行統計分析，可以找出影響作業效率的主要故障。卸車效能提升QC小組對翻卸線故障信息進行了整理和統計，得出以下結論：

（1）在導致卸車作業中止的故障中，皮帶線拉繩開關、撕裂開關和堵料開關信號觸發是高頻故障。

（2）對皮帶拉繩信號故障進一步分析，在所有皮帶線中BD線拉繩信號故障占據較多份額。

（3）對皮帶撕裂和堵料開關故障開展調查得知，其中的故障屬于誤觸發，并非真實的故障。

2、設備設計、安裝缺陷影響卸車效率

通過對起步和續建工程翻堆線45條流程的作業效率進行分析，可以看出：

（1）在起步工程翻堆線流程中，第5號、10號等流程作業效率相對較低。通過各流程間設備對比，結合現場調研得知，在這些低效流程中BH1-4和BH2-4段皮帶線易發生皮帶壓停故障，而且，一旦壓停，這兩個段皮帶重載啟動困難，一般都需進行長時間的清煤作業。進一步分析得出，BH1-4和BH2-4皮帶在導料槽出口處都有一個大約45°的爬坡，皮帶重載停機后，由于慣性使煤流堵塞在導料槽內，導致重載啟動失敗。

（2）在續建工程翻堆線流程中，包含BH1皮帶段的流程作業效率相對較低。據觀察，BH1皮帶在粘煤作業時，由于落料點不正，發生跑偏的概率較高，需通過控制給料量來緩解跑偏現象，導致作業效率低。

（二）操作人員技能參差不齊影響卸車效能

翻車QC興趣小組旨在通過對影響卸車效率影響因素進行分析，尋找解決方案，達到提高作業效率的目的。對甲、乙、丙、丁四個運行班組在四個翻堆線的純作業效率進行了分析，純作業效率是刨除故障、煤種等影響因素后的作業效率，其更能體現出運行人員的操作技能。分析結論說明，同樣的設備受操作人員技能影響，其作業效率表現較大差異。其原因有兩個，一是由于各班組員工技能培訓質量不一導致的員工操作技能參差不齊，二是由于缺乏統一的作業標準，致使員工憑經驗來設定給料量，導致作業效率存在較大差異。

（三）進港煤炭質量對卸車效能的影響

受市場環境影響，我港需要接卸各種煤種，如粘煤、凍煤、大塊煤、洗清煤以及大煙煤等多種特殊煤種。據統計，公司共接卸各類煤種達到60余種，特殊煤種有20種。特殊煤種的翻卸對設備的作業效率有較大影響。

（四）翻堆線卸車作業管理對卸車效能的影響

1、翻車QC小組對四條翻堆線的作業效率進行了統計分析得知，在起步工程兩條作業線中， CD1作業線卸車效率始終要高于CD2;在續建工程兩條作業線中， CD3作業線卸車效率始終低于CD4的現象。經調查與分析，QC小組成員發現CD2作業線翻車機部位料斗料位不準，經常出現空斗信號，加上個別料斗閘門開度不一致，影響給料控制;在CD3作業線，皮帶秤計量誤差太大，導致實際給料量偏差過大，對給料量設置帶來困難。在此之前，由于缺乏對作業信息的統計和分析，使一些影響作業效率的隱形因素難于被發現，對卸車作業造成長期的影響。

2、在翻堆線故障時間構成進行分析時發現，部分故障的實際處理時間遠遠低于溝通、聯絡、尋找工具等輔助環節的時間。這些時間可以通過加強管理進行壓縮，以降低對卸車生產的影響。另外，當一條翻堆線出現故障后，若通過有效的溝通，可以通過調整流程，及時恢復生產，也能最大限度的降低故障對卸車的影響。

3、效能提升QC小組在對常見故障處理時間分析時發現，由于外委員工流動性大、專業素質較低等原因，部分常見故障的處理時間偏長。

（五）作業條件對卸車效能的影響

按故障內容，結合時令季節對翻堆線故障進行分析，呈現出一定的規律性。尤其是在冬季寒冷季節，冰凍對卸車效率影響極大。

三、解決方案

（一）實施技術改造

1、翻堆線拉繩信號改造。

據統計BD線拉繩故障占據總拉繩故障的77%，經現場觀察發現，BD線拉繩故障多發生在流程啟動和粘煤沖斗環節。流程啟動時，皮帶線上的殘余料流隨著皮帶運轉至堆料機尾車時，由于煤料少、質量小，部分料流直接砸到BD線兩側拉繩，觸發拉繩開關。粘煤沖斗作業時產生煤泥附著力小，運轉至尾車爬坡位置時，煤泥也容易撒漏導致BD線拉繩觸發。

基于以上分析，技術組對皮帶線各轉接塔溜槽和襯板進行了改造，降低了襯板上格子的高度，緩解粘煤作業時粘斗現象。同時，對BD線拉繩進行位置進行了變更，將拉繩設置在BD線皮帶鋼結構下發，防止落下的煤炭砸中拉繩。

2、翻堆線皮帶撕裂信號改造。

撕裂信號故障是高頻故障之一，且多數為誤觸發。翻堆線效能提升QC小組對現有皮帶撕裂裝置進行了改造，簡化了撕裂檢測裝置的機構，并結合安裝位置對撕裂開關的觸發機構進行了特性設計。該技術改造提高了檢測的精準度，也成功的申請到了專利。

3、翻堆線堵料信號改造。

堵料信號故障是影響翻堆線卸車效能的關鍵因素之一。技術組對堵料信號故障改造開展聯合攻關活動。在借助創新工作室大量實驗的基礎上，技術員決定選用微波檢測技術代替現有水銀開關，成功的破解了這一難題。

（二）優化翻堆線生產流程

1、根據煤種特性合理選擇生產流程。公司起步工程與續建工程皮帶線設備由于設計的原因，存在較大差異。主要表現為，續建工程皮帶帶寬較起步工程大，帶速較起步工程低，皮帶運行更為穩定。續建工程這一特質，使其在接卸粘煤等特殊煤種時表現出更好的性能。受此影響，同樣的煤種在不同的翻堆線作業效率不同。通過根據煤種來選擇更高效的流程，達到充分利用設備性能的目的。

2、起步工程皮帶線流程優化

由于設計與安裝缺陷，起步工程中部分包含BH1-4與BH2-4的流程作業效能較低，續建工程中包含BH1的流程作業效能較低。對于BH1皮帶，技術組對接料板實施了改造，改造后能適應各類煤種。對于BH2-4和BH1-4皮帶線，技術組僅通過優化皮帶流程控制就完美解決了重載啟動困難的問題，實現零投入，高產出的目標。

（三）健全給料作業標準

給料作業標準的不健全，導致翻車機司機在設置和調整給料量時缺乏依據。給料量設置過大，容易導致堵料、皮帶壓停等故障導致作業中止，影響卸車作業的延續性;給料量設置過低，不能充分利用設備性能，導致作業效率低下。

翻車QC小組通過煤種寫實，健全了各類煤種作業標準，并根據此煤種作業時容易發生的異常現象進行了提醒，效果顯著。

（四）提升員工技能

1、提高員工操作技能

受員工操作技能影響，在同樣條件下，各翻堆線作業效率產生較大的差異。尤其在特殊煤種的翻卸效率，差異尤為大。顯然這是由于員工操作技能參差不齊引起的。我們采取了以下措施提高員工操作技能：

（1）定期統計并公布各班組、各翻堆線的作業效率，促使各班組、各翻堆線主管技術員自己尋找產生差距的原因。

（2）翻車QC和效能提升QC小組通過現場調研，幫助低效能班組尋找分析原因，同時將高效能班組先進的做法通過提煉后進行分享。

（3）部門建立對標平臺，組織各班組不定期進行交流。

2、提高員工故障處理技能

故障處理速度也是影響作業效率的直接因素之一。為了幫助班組建立技術力量，提高員工故障處理能力，主要采用了以下兩種措施：

（1）豐富員工技術培訓模式

綜合采用室內理論培訓、現場實操、創新工作室提升等多種模式，適合不同技術層面的員工。同時，為了充分發揮技術組的技術優勢，我們開展了“技術組+班組”、“技術員+員工”的“雙+”活動，通過此活動將技術員和班組員工綁定在一起，并定期組織技術評比，激發員工學習技術的熱情。

（2）建立常見故障處理思路和標準

在對故障信息進行整理、分析的基礎上，組織建立了常見142種故障的處理思路和標準，給員工提供參考，同時也便于班組內部開展技術培訓。

3、完善翻堆線卸車作業應急處置體系

針對翻堆線作業過程中發生的特殊事件，建立應急處置機制。截止到目前，已完成包括特殊煤種、死鉤車皮、異型車皮、特殊天氣等在內共計35項應急處置方案。

（五）完善故障管理和生產作業分析機制

1、完善故障管理機制

完善故障管理管理機制，以月為單位對設備設施故障進行整理、分析和總結，加強對重復故障和長時間故障的監控，通過召開故障分析會的模式，查找故障根源，分享故障處理經驗。同時把故障統計結果與設備主管技術員月度評優掛鉤，促使技術員做好設備設施的保養，降低故障發生概率。

2、完善生產作業分析機制

分別以班組和翻堆線作為分析標的，按月為單位，對生產作業情況進行分析，查找影響作業效率的因素，并提出針對性的解決措施。

四、應用推廣價值及效益分析

（一）應用推廣價值

生產大數據的應用、QC質量小組、員工技能培養模式的探索以及引進新技術對翻車和皮帶傳輸環節效率的優化提升等，在同行業中都處于領先地位。把現代設備管理理念與互聯網技術相結合，實現了設備管理的高效、低成本和全員參與。

1、基于大數據的統計與分析，能快速精準找到影響卸車效能的關鍵因素和隱性因素。

2、QC質量小組在提質增效、管理提升中的應用，提供一個發揮才能的平臺。

3、設備故障分析、生產作業分析、應急處置等機制的建立，促進作業效率的提升。

4、新技術在翻車機撥車給料、皮帶機拉繩、堵料、撕裂、跑偏中的應用，顯著提高了作業效率。

（二）效益分析

精確設備管理使公司減少委外維修人員近50%，大大降低了維修勞務成本，維修人員利用率維持在60%的合理范圍內。

基于大數據對設備故障、生產作業進行分析，建立應急處置機制，開展系列技術比拼和專項師帶徒活動，提高現場技術人員技術水平和管理水平。

本項目基于大數據統計，通過QC興趣小組、聯合攻關等模式，尋找出影響翻堆線生產系統作業效能的因素，通過實施技術改造，加強內部管控等措施達到了提高作業效能的目的。