3-中鐵一局天津-提高NF系列架橋機預制梁的安裝效率

1,提高系列架橋機預制梁的安裝效率,中鐵一局集團天津建設工程有限公司架梁分公司QC小組發(fā)布人：李安超趙文祥,2011年中國建筑協(xié)會成果發(fā)布,2,一、課題簡介,我分公司現(xiàn)有NF系列各型號公路架橋機四臺及其它附屬設備，其中NF250/50型公路雙導梁架橋機是目前華北地區(qū)公跨鐵施工領域起重量最大的架橋機，最大起重量為250噸，最大跨度為50m，由機械、液壓、電氣三大工作系統(tǒng)組成，可以滿足各種橋型（直線橋、曲線橋、斜橋）的預制梁的架設。該系列機型采用三角桁架做主要承載受力構(gòu)件，構(gòu)件單元間采用銷軸連接。該機型拆組裝方便，是一種適應工作范圍廣、性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)安全的架梁施工設備，特別適用于跨鐵路既有線架梁施工。,3,4,因架橋機在設備固有資產(chǎn)中占有較大的比重，但是預制梁安裝效率偏低，其自身的價值沒有得到有效利用。特別是在跨鐵路既有線作業(yè)時候，鐵路部門給架梁作業(yè)時間較短，時間緊，難度大，并且給鐵路的正常運營帶來很大的影響。于是本次QC小組的主要任務就是解決NF系列架橋機預制梁安裝效率較低的實際問題。,吊梁小車總成,后拖輪總成,前支腿總成,中支腿總成,圖1-2主要結(jié)構(gòu)件總成,一、課題簡介,5,二、小組簡介,1、QC小組概況,制表：趙文祥,日期：2010年8月5日,表2-1QC小組概況一覽表,6,2、小組活動情況表,制表人：趙文祥制表時間：2010年8月5日,表2-2QC小組活動計劃表,二、小組簡介,P,D,c,A,7,三、選題理由,預制梁的安裝效率低,制圖：趙文祥,日期：2010年8月7日,提高架橋機預制梁的安裝效率,、在固有資產(chǎn)中占有比重較大，設備自身價值沒有得到有效的利用,、市場競爭日趨激烈，急需提高公司在同行業(yè)的競爭實力,、在固有資產(chǎn)中占有比重較大，設備自身價值沒有得到有效的利用,、在固有資產(chǎn)中占有比重較大，設備自身價值沒有得到有效的利用,、市場競爭日趨激烈，急需提高公司在同行業(yè)中的競爭實力,、產(chǎn)生的經(jīng)濟效益低,、跨鐵路既有線作業(yè)時鐵路部門給時少，時間緊，難度大,、在設備固有資產(chǎn)中占有1/4的比重，比重大，設備自身價值沒有得到有效的利用,目前架橋機的安裝效率低（平均每個臺班只架設3.5預制梁），架設邊梁時倒鉤速度慢，架設一片至少需要70-80分鐘，既有作業(yè)時鐵路一般給時只有30-60分鐘不等。,8,四、現(xiàn)狀調(diào)查,為了調(diào)查架橋機預制梁的安裝效率，小組成員查閱了架橋機的架梁記錄，統(tǒng)計出架橋機五個月的架梁情況：,表4-1架橋機單班工作量統(tǒng)計表,由上表可知：架橋機平均每個臺班架設3.5片預制梁，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)架橋機單個臺班的最高架梁紀錄達到過5片。,9,四、現(xiàn)狀調(diào)查,為了找出影響架橋機工作效率的關(guān)鍵問題所在，QC小組召開了由領導、專業(yè)技術(shù)人員、一線指揮人員、一線作業(yè)人員參加的“優(yōu)化架橋機架梁工序、提高預制梁安裝效率”的研討會，共收集到優(yōu)化建議96條。經(jīng)過整理歸納5大類問題，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：,表4-2調(diào)查表,制圖（表）：趙文祥日期：2010年8月10日,10,五、目標設定及依據(jù),1、目標設定：使得架橋機預制梁安裝效率提高14.3%。,2、目標設定依據(jù)：目前分公司一臺架橋機的平均作業(yè)量為每個臺班架設3.5片預制梁，調(diào)查發(fā)現(xiàn)架橋機曾經(jīng)的最高紀錄達到過每個臺班架設5片。經(jīng)過QC小組成員的深入研究以后，發(fā)現(xiàn)架橋機預制梁的安裝效率有較大的提升空間，考慮實際情況等因素，我們設定了一臺架橋機每個臺班架設4片預制梁的目標，即使得架橋機預制梁安裝效率提高14.3%。,11,六、原因分析,過孔時間長,架設邊梁時間長,運輸軌道不平行,專業(yè)技術(shù)水平欠缺,后托裝置頂升過高或過低,倒鉤速度慢,崗位職責不明確,前、中支腿不平行,物資供應不到位,物資管理不周全,拆卸吊具慢,缺乏相關(guān)技術(shù)培訓,卷揚機空載轉(zhuǎn)速慢,維護保養(yǎng)檢修不到位,出現(xiàn)機械故障,鋪軌技術(shù)不成熟,施工方法不合理,過孔高差計算不準確,作業(yè)指導書不規(guī)范,制度不完善不規(guī)范,測量不準確,制圖：趙文祥日期：2010年8月11日,圖6-1關(guān)聯(lián)圖,物資管理不周全,測量不準確,拆卸吊具慢,物資管理不周全,測量不準確,卷揚機空載轉(zhuǎn)速慢,拆卸吊具慢,測量不準確,施工方法不合理,卷揚機空載轉(zhuǎn)速慢,拆卸吊具慢,物資管理不周全,測量不準確,缺乏相關(guān)技術(shù)培訓,施工方法不合理,卷揚機空載轉(zhuǎn)速慢,拆卸吊具慢,物資管理不周全,測量不準確,作業(yè)指導書不規(guī)范,缺乏相關(guān)技術(shù)培訓,施工方法不合理,卷揚機空載轉(zhuǎn)速慢,拆卸吊具慢,物資管理不周全,測量不準確,制度不完善不規(guī)范,作業(yè)指導書不規(guī)范,缺乏相關(guān)技術(shù)培訓,施工方法不合理,卷揚機空載轉(zhuǎn)速慢,拆卸吊具慢,物資管理不周全,測量不準確,鋪軌技術(shù)不成熟,制度不完善不規(guī)范,作業(yè)指導書不規(guī)范,缺乏相關(guān)技術(shù)培訓,施工方法不合理,卷揚機空載轉(zhuǎn)速慢,拆卸吊具慢,物資管理不周全,測量不準確,過孔高差計算不準確,鋪軌技術(shù)不成熟,制度不完善不規(guī)范,作業(yè)指導書不規(guī)范,缺乏相關(guān)技術(shù)培訓,施工方法不合理,拆卸吊具慢,物資管理不周全,測量不準確,維護保養(yǎng)檢修不到位,過孔高差計算不準確,鋪軌技術(shù)不成熟,制度不完善不規(guī)范,作業(yè)指導書不規(guī)范,缺乏相關(guān)技術(shù)培訓,施工方法不合理,卷揚機空載轉(zhuǎn)速慢,拆卸吊具慢,物資管理不周全,測量不準確,12,七、要因確定,針對可進行論證的11條末端因素，小組成員采用考核分析、現(xiàn)場調(diào)查及調(diào)查驗證等方法進行逐條確認：,確認一：缺乏相關(guān)技術(shù)培訓,會議室考核現(xiàn)場,要因找到啦！,制表：趙文祥,13,確認二:施工方法不合理,七、要因確定,制表：趙文祥,14,確認三：卷揚機空載轉(zhuǎn)速慢,七、要因確定,倒鉤時間調(diào)查表（單位：分鐘）,要因找到啦！,制表：趙文祥,15,工作人員在拆卸吊具,確認四：拆裝吊具慢,七、要因確定,制表：趙文祥,16,確認五：測量不準確,七、要因確定,制表：趙文祥,17,確認六：物資管理不周全,七、要因確定,制表：趙文祥,物資管理的現(xiàn)場,18,確認七：維護保養(yǎng)檢修不到位,七、要因確定,制表：趙文祥,19,確認八：過孔高差計算不準確,七、要因確定,要因找到啦！,制表：趙文祥,20,確認九：鋪軌技術(shù)不成熟,七、要因確定,檢查軌道,要因找到啦！,制表：趙文祥,21,確認十：制度不完善，不規(guī)范,七、要因確定,制表：趙文祥,22,確認十一：作業(yè)指導書不規(guī)范,七、要因確定,制表：趙文祥,23,八、制定對策,我們用5W1H方法制訂了對策表，針對要因制訂了對策和措施，并落實了責任人和完成時間：,表8-1制定對策匯總表,制表：趙文祥,以上對策均通過公司領導審核，在資金和技術(shù)等方面均能夠得到充分供應。,24,九、對策實施,對策實施一:加強技術(shù)和安全的培訓,架橋機操作技能培訓,架橋機由機械、電氣、液壓三大工作系統(tǒng)組成，結(jié)構(gòu)件較多，作業(yè)時需要多人共同配合才能完成作業(yè)，操縱相對比較復雜，并且架橋機屬于特種設備，危險系數(shù)相對較高，因此要求操作人員必須有良好的操作技能和全面的安全知識。因此，QC小組根據(jù)崗位要求，認真準備培訓資料并確定考核辦法。,(1)組織所有作業(yè)人員認真學習NF系列架橋機結(jié)構(gòu)說明書，作業(yè)指導師，明確架橋機基本結(jié)構(gòu)、工作原理等；(2)深入學習NF型公路架橋機綜合施工技術(shù)與應用研究；,25,九、對策實施,對策實施一效果驗證：經(jīng)過全方面的準備，考核實現(xiàn)了通過率為100%的目標。,(3)認真閱讀架橋機技術(shù)圖紙，明確各結(jié)構(gòu)材料，參數(shù)尺寸，在現(xiàn)場請設備專業(yè)技術(shù)人員詳細介紹架橋機主要結(jié)構(gòu)及受力類型；(4)開展新員工進廠安全培訓和安全質(zhì)量培訓，加強安全質(zhì)量教育；(5)建立科學的考核機制，對受訓人員進行考核。,對員工進行考核,新員工進場安全培訓,安全質(zhì)量培訓,26,九、對策實施,對策實施二：改進起升機構(gòu),1、分公司技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場實際要求建議將起升機構(gòu)的普通電機更換為變頻電機，將方案報于公司施工技術(shù)部門審核；2、公司審核通過后，由相關(guān)技術(shù)人員和廠家聯(lián)系溝通，進一步完善和改進方案，制定出具體的工藝流程，報公司施工技術(shù)部門批準；3、改進期間公司安排專人進廠監(jiān)造，安裝后進行空載試驗和靜載試驗，滿足設計要求后，架橋機正式投入施工生產(chǎn)。,特種設備安裝改造許可證書,拆卸吊梁小車,重新組裝,改進后架設第一片梁,27,改進前倒鉤平均用時18.99分鐘，改進后倒鉤平均用時9.73分鐘。卷揚機電機改進成變頻后提高了卷揚機空載情況的的轉(zhuǎn)速，不僅提升了架設邊梁的效率，而且也提升了架設中梁和次邊梁的效率。,九、對策實施,對策實施二效果驗證：,改進完成后架橋機在西中環(huán)二期2標項目中投入使用，在2010年10月7日2010年10月13日之間，通過對架橋機架設邊梁的10次調(diào)查，得到10次倒鉤的時間，數(shù)據(jù)如下表所示：,表9-1改進后倒鉤時間調(diào)查表（單位：分鐘）,28,九、對策實施,對策實施三：針對過孔制定出可行的計算方法,1、縱坡i=0；（i坡度的大小，i=h/l）（1）H彎=H中時：過孔后H=H始-Hr其中：H彎彎梁（后托裝置）的高度；H中中支腿高度；H過孔后前支腿距離下一蓋梁的高度；H始過孔前前支腿距離蓋梁的高度；Hr導梁產(chǎn)生的繞度；,架橋機過孔比較復雜，如果過孔計算出現(xiàn)錯誤，將會出現(xiàn)重復調(diào)整架橋機姿態(tài)，這樣就增大過孔的時間，因此導致架橋機預制梁的安裝效率降低。為了減少過孔對架橋機預制梁安裝效率的影響，技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場的經(jīng)驗，理論結(jié)合實際總結(jié)了一套完整的公式：,圖9-1架橋機過孔計算示意圖,29,（2）H彎H中時：過孔后H=H始+H增Hr(H中H彎)/H增=(L間L跨)/L跨綜合以上兩式得到：H=H始+(H中H彎)L跨/(L間L跨)Hr其中：H增前支腿過孔后產(chǎn)生增加的高度；L跨過孔的長度；L間前支腿與中支腿之間的距離；,九、對策實施,圖9-2架橋機過孔計算示意圖,30,2、縱坡i0時：（1）i1=i2時：H彎=H中；H=H始+H縱-Hr-H蓋,H縱=L跨i1H彎H中；H=H始+H增+H縱-Hr-H蓋，H縱=L跨i1其中：H縱因縱坡而產(chǎn)生的高度；H蓋相鄰的兩蓋梁的高差：,九、對策實施,圖9-3架橋機過孔計算示意圖,縱坡i1,縱坡i2,31,（2）i1i2時：H彎=H中H=H始+H變+H縱-Hr-H蓋;H變=L1i1+（L跨-L1）i2H彎H中H=H始+H變+H增+H縱-Hr-H蓋；H變=L1i1+（L跨-L1）i2其中：H變彎梁從i1的縱坡行走到的i2坡度，前支腿的高度變化：,縱坡i1,縱坡i2,九、對策實施,圖9-4架橋機過孔計算示意圖,注：下坡情況同理。,32,九、對策實施,對策實施三效果驗證：根據(jù)以上總結(jié)出的公式，現(xiàn)場的一線操作人員進行了實施，QC小組人員對具體實施情況進行了20次調(diào)查驗證：,表9-2過孔實施調(diào)查表,由調(diào)查結(jié)果可知：解決了過孔高差計算不準確的問題，實現(xiàn)了一次性順利過孔從而節(jié)省過孔的時間，提高了架橋機預制梁的安裝效率。,33,對策實施四效果驗證:經(jīng)過一段時間的現(xiàn)場指導學習，作業(yè)人員已掌握了鋪軌的技術(shù)要領。為了了解作業(yè)人員的學習成效，QC小組成員李安超、王天亮，在2010年11月28日2010年12月15日之間，進行了10次抽查檢查，發(fā)現(xiàn)鋪軌合格率達到100%。,九、對策實施,為了進一步學習鋪軌技術(shù)，QC小組請來了專業(yè)的鋪軌技術(shù)人員進行現(xiàn)場指導，糾正了以前鋪軌方法中欠合理的地方。從而實現(xiàn)了：1、兩軌道平行，間距誤差小于1cm；2、緊固螺栓完好并上緊；3、連接處兩鋼軌的高差小于2mm；4、枕木鋪設均勻，墊實。,對策實施四：學習完善鋪軌技術(shù),學習鋪軌技術(shù),現(xiàn)場指導,34,十、效果檢查,1、目標實現(xiàn)情況,由圖可知：優(yōu)化后架橋機預制梁的安裝效率提高了28.6%，實現(xiàn)了預期14.3%的目標。,為了驗證優(yōu)化各工序后，架橋機預制梁安裝效率是否實現(xiàn)了預期的目標，QC小組成員又隨機抽查了10個臺班的工作情況：,表10-1各個工序優(yōu)化后的架橋機的工作量,制表（圖）：趙文祥日期：2010年11月25日,35,2、效益分析：,1）可計算的直接經(jīng)濟效益：改進前一臺架橋機平均每天架設3.5片梁，改進后平均每天可以架設4.5片梁，按照一臺架橋機每年工作210臺班計算，架設單片梁的價格為0.5萬元，則一臺架橋機每年可創(chuàng)造的經(jīng)濟效益為210臺班0.5萬元/臺班=105萬元；完成相同的工作量，改進前一臺架橋機需要210臺班4.5片/臺班3.5片/臺班=270臺班，改進后節(jié)約270210=60個臺班，每人每天按130元的工資計算，一臺架橋機需要20個人，可節(jié)約工人工資開支：1302060=15.6萬元；2）能源節(jié)約上：生產(chǎn)中，NF系列架橋機平均工作功率為90KW，平均每天運轉(zhuǎn)6h，完成相同的工作量節(jié)省60個臺班，一度電費1.2元，則一臺架橋機可節(jié)省電費：906601.2=3.888萬元；,十、效果檢查,36,考慮工程完工，下一工程尚未開始的工程間隙，轉(zhuǎn)場保養(yǎng)等因素，每年四臺架橋機中平均有三臺處于施工中，共計：每年四臺架橋機可以產(chǎn)生的經(jīng)濟效益為：3105+315.6+33.888=373.464萬元。（注：第一年四臺架橋機需要投入改進成本：410.06=40.24萬元，以后不再投入）3）間接經(jīng)濟效益和社會效益：1、架橋機預制梁的安裝效率提高后，在跨鐵路施工時明顯縮短了鐵路封閉時間，減少施工作業(yè)對于鐵路的影響，確保鐵路運輸?shù)陌踩珪惩ǎ?、提升了公司在同行業(yè)中的競爭實力，展示中鐵一局的品牌形象，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟和社會效益。,十、效果檢查,改進成果的效益核算表,37,專業(yè)技術(shù)方面：本次QC小組活動取得了良好的效果，在充分的學習掌握架橋機工作原理和結(jié)構(gòu)基礎知識之上，優(yōu)化了架橋機預制梁的安裝工序，超額的實現(xiàn)了最初定下的目標。小組的管理技術(shù)方面：在解決問題的全過程中，小組活動嚴格按照PDCA程序進行，思路較清晰，邏輯性較強，依據(jù)客觀事實，使用數(shù)據(jù)來判斷是否符合標準。但是，小組成員應用QC工具的能力和技巧還有待進一步提高，需要在今后繼續(xù)大力開展QC小組活動，不斷積累此方面的經(jīng)驗。小