液压支架立柱检修流水线设计与应用

李东东

摘要：本文主要通过对液压支架立柱维修工序、工艺、周期、节拍等进行现状诊断系统分析论证，实现立柱维修流水线作业，取得了良好效果，为立柱油缸和液压支架的维修带来良好的经济效益，进而更好地满足矿井生产接续。

关键词：液压支架立柱；维修；流水线；效益

1 概述

煤液压支架对顶板的支护主要依靠立柱的工作阻力实现，是支架实现支撑和承载的主要部件，而立柱维修周期和质量决定了液压支架的维修周期及性能，一旦立柱出现故障，支架的支护能力则受到影响，综采工作面的安全系数将大大降低。以往立柱检修主要是依靠检修人员大量的体力劳动，批量式、作坊式、粗放式维修，作业现场存满了在制品，作业人员在夹缝里维修，检修人员存在很大的安全隐患，现场脏、乱、差，立柱检修效率低，自修复能力小，外委数量大，维修成本高，检修周期长。以往年检修立柱不足2000根，检修周期为76.3天，立柱一次通过率为32.8%。根据近年设备检修统计，影响生产接续主要因素是支架检修，而支架检修的主要瓶颈在于立柱检修。原来较低的检修效率已远远无法满足公司高速发展的需求。本文通过对支架立柱维修模式进行系统分析，摈弃原有的批量式、作坊式、粗放式维修方法，建立立柱单件流流水线维修模式，降低了作业人员劳动强度，缩短检修周期，节约维修成本，提高设备周转率。

2 现状诊断

2.1安全因素

1）现场在制品缸体摆放过多，工作人员的安全作业空间不够；

2）没有形成标准作业，人员作业过程中存在盲目性、无目的性的走动，存在安全隐患；

3）频繁的吊装作业，存在安全隐患；

2.2质量因素

1）没有按计划和节拍拆解，拆解过量，拆解后的缸体长时间不用，摆放在现场，造成缸体二次损坏；

2）没有标准作业，工人作业随意性大，出来的产品质量不稳定。

2.3效率因素

1）立柱检修区库存量大，种类多，没有合理分类摆放，造成查找、取用不方便；

2）主要检修工序没有布局于检修流程中，存在生产安排沟通不畅；

3）现场部分核心修复技术没有掌握，靠外委厂家解决。

2.4浪费因素

1）工位布局存在交叉现象，造成大量搬运、等待等的浪费；

2）立柱检修区库存量大，种类多，没有合理分类摆放，造成查找、取用不方便，带来多余的搬运、查找等的浪费；

3）没有均衡生产、按照节拍生产，各工序按照各自能力生产，造成过量生产。

2.5人员因素

1）员工技能参差不齐，影响整体运行效率；

2）员工出勤不稳定，频繁请假人员较多；

3）没有做到按劳分配，员工士气不足。

2.6布局因素

1）立柱检修区未按检修流程布局，交叉作业现象严重；

2）缸口修复线未布局在立柱检修流程中，拆解后需转运至其它车间修复。

2.7技术因素

1）中缸、活柱镀层修复需全部外委修复；

2）外缸、中缸缸口偏心无法修复，依赖外委修复；

3）缸口修复人员技能差，修复能力不足；

4）立柱缸体清洗由于设备原因，清洗效率低、质量差；

5）立柱拆解后，分离效率低，乳化液和水的浪费严重。

2.8价值流现状分析

以往立柱检修整体的作业流程是按照传统的推动式生产方式进行，分析如下：

1）生产经理需要对每个生产环节都下指令，共有6条指令，信息流复杂；

2）在制品数量是895个，库存高；

3）设备从入厂验收到出厂，检修周期长，其中LT（非增值时间）为73d，增值比率为0.68%，整个立柱检修周期中，只有0.68%的时间是有价值的；

2.9物流路线分析

1）部件物流路径反复交叉，物流路线复杂，天车干涉，等待天车现象严重。

2）天车数量不足，存在等待天车现象。

3 问题及原因分析

3.1库存高

1）由于没有计划和配套，导致在制品数量过多，并且未分类摆放，造成查找和使用不便；

2）由于批量生产，导致各工序库存量大。

3.2搬运工作量大

1）处于不同状态的缸体摆放在一起（已珩磨与未珩磨），取用下层时需将上层先吊走，造成搬运工作量大；

2）由于设备摆放位置不合理，导致拆解-珩磨-组装之间的物流路线过长，搬运工作量大，并且在搬运途中会造成天车交叉作业现象。

3.3缸体不配套

1）中缸、外缸、活柱状态不同；

2）数量不配套；

3）库存太多，寻找配套费时。

3.4各环节批量作业

1）批量检测；

2）批量运输。

3.4效率低

1）工序不平衡，作业效率低，工序与工序之间耗时差异大；

2）在制品多，等待严重。

3.5立柱返工率高

1）由于检修过程管控不严格，导致返工率高；

2）员工技能层次较低。

3.6外委周期长

1）审批周期+电镀周期超过1个月；

2）外委协调难；

3）大批量运输30套以上，等待时间长，运输距离远、费用高。

4 解决方案

找出了问题的根本原因，部门成立了立柱检修改善项目攻关小组，通过对现状诊断分析，现有数据进行深度剖析，做出科学合理的方案，制定年度目标、月度目标及周目标，目标层层分解，落实到具体执行者。在任务分解落实中，严格实施考核，奖罚措施分明。

4.1从现场布局入手，按照检修工序将检修现场按照流水线模式布局，整个流程按照拆解单元、修复单元、组装单元布局，设定标准在制品，将以往的“库房”改造为真正的检修场所。

4.2引入新设备、新工艺，新工序缩短维修周期。将缸口修复线从其他车间布局于检修线内，将缸口的维修周期降低了一半以上。同时，大大减少了协调时间，降低了运输成本。引入全自动立柱缸体清洗机，缸体清洗效率和质量显著提升。由于电镀周期长，影响检修效率，在考虑到维修成本、维修质量、环境污染等情况下，引入了激光熔复，用来代替电镀，激光熔覆后的缸体，各方面的性能远远优于电镀，延长立柱的使用寿命，减少了维修费用，也使的生产可控。

4.3平衡检修工序，按照检修节拍、标准作业实行拉动式生产。制定日检修计划，按照需求生产，对所有工序作业人员实施定员定岗，按照标准作业模式生产。

4.4在提升员工技能上，部门通过对员工考核，给员工定位为A、B、C、D四个等级（A具有培训能力的员工，B能独立作业的员工，C在监督下作业的员工，D学徒工），通过师带徒、理论与实践培训等方式下，要求员工在一定的时间内将技能提升到要求的等级，并与绩效挂钩，提高了员工的士气，同时也提升了检修效率。

4.5现场可视化及现场6S塑造，形成部门的独特文化氛围。将现场按照作业区域进行划分，将人、机、物、料实施定位管理，统一设备颜色，设立人行通道与物流通道，将人行和物流分开，降低安全隐患。规范员工的作业行为，做到现场随时清理，物品摆放整洁有序。

4.6对产品质量严格把关，每到工序质检员都进行严格的检测，不合格产品及时返工，并对返工原因进行分析汇总，计算立柱的一次性通过率，与员工绩效挂钩。每个部件都做到了有详细检测记录，及时备案，便于立柱质量跟踪。

4.7鼓励员工技术创新，积极改善检修工艺及检修工装。员工自行设计发明了立柱缸体分离设备，改善了以往用乳化液分离缸体的局面，使用后缸体分离效率提升50%，大大降低了作业人员的劳动强度，年可节约乳化液和水741600L，节约费用约40万元；自制多功能加长刀架，完全使用部门现有材料自主设计制造。投入使用后可满足我部立柱中缸密封槽自主修复，产品出厂后返修率有原有30%降低到2.5%，年节约维修费用69.3万元；碰攻克了立柱外缸、中缸缸口偏心无法修复难题，实现自主修复，采用四爪卡盘、中心架、车床专用尾顶尖的工艺方案可，修复20%偏心的中缸缸口。提高了现有车床的使用率，减少了购买高昂的数控设备，减少了搬运、库存等一系列浪费问题，节约费用67万元。

4.8全员参与，实施持续改善。改善永无止境，是全体员工共同参与的活动，部门动员所有员工献计献策，头脑风暴，将改善进行到底。

5 成果和经济效益分析

该项目实施以来，部门年检修立柱达3600根，单根立柱修复时间由原来的1.85小时缩短至0.72小时，检修周期由76.3天缩短至31.3天，效率由32.8%提升至54.8%，立柱一次通过率由70%提升至92%，空间利用率由67.8%提升至79.3%，人员技能及士气显著提升，现场6S有了质的跨越，作业环境明显改观，现场库存降低了约80%，通过自修，年节约资金约3000多万元。技术革新实现产值1324.3万元，直接效益2333万元，间接效益8158万元，且可持续创造价值。

6 结语

通过改善，部门的成绩斐然，流水线项目取得了巨大成功。通过现场布局优化，生产流程及工艺改革，实现了立柱检修流水线作业模式。解决了液压支架立柱检修生产工序混乱、生产效率低下、库存量大和检修周期长及空间利用率低的问题。立柱专业检修中采用流水线生产方式，有效的解决了液压支架因立柱检修能力不足导致支架检修周期长，影响工作面配套的问题。同时，减少了支架外委数量，为公司节约大量外委资金，保证了公司工作面的接续，提高了设备的周转率。缸口修复工艺和激光熔覆工艺的引入，不仅提高了生产效率，同时提高了立柱检修质量减少了外委数量，自主修复能力得到提升，为公司的高速发展提供了有力保障。

参考文献：

[1]詹姆斯P·沃麦，丹尼尔T琼斯.精益思想[M].北京：机械工业出版社，2011（4）：3-76.