浅谈EFMEA在橱柜立体仓库中的应用

邹益来 李洪基

摘要：通过EFMEA在橱柜立体仓库中的应用，制定有效地有序地维护计划并进行实施，降低设备停机时间、节省运行成本、提高员工全面维护的积极性。

关键词：EFMEA；立体仓库；维护

一、概述

随着中国经济高速增长及房地产的繁荣，整体橱柜处于蓬勃发展的阶段，为提高企业的整体实力，智能化的立体仓库设备已进入到橱柜工厂中，传统的仓储模式导致库存不清、信息不畅、劳动工作强度大、现场所需面积大、产品质量受损等。智能立体仓库，它是由电子计算机进行管理和控制，用高层货架以托盘存储货物，用巷道堆垛机及链条输送装置进行存取，从而实现收发作业的仓库。它充分利用了库房的垂直空间，节省了占地面积，提高了空间利用率。据统计，采用自动化立体仓库比单层仓库可以节省约五分之一到三分之一的土地使用面积；采购托盘存储，降低了产品的破损率；通过WMS（warehousemanagementsystem：仓库管理系统）进行控制，能够准确不误地对仓储物资及信息进行管理；使用自动化和智能化设备运行，加快处理速率，降低操作人员的劳动强度。稳定运行的立体仓库对于工厂是十分的重要，若停机60分钟的维修，将造成291托的损失浪费，因此确保立体仓库正常有序的运行是维护人员的关键所在。

目前橱柜行业智能立体仓库维护水平还处于初级阶段。具体是事后维修的阶段，是凭借维护人员的经验进行判定故障点，及时更换备件，处于一种被动的状态。保养方面，有经验的维护人员会定期的对设备某部位或者部件进行维护，局部的开展维护活动，从而经常会忽略某些关键部位，导致故障发生。如此一来，损失会加大，成本增加。

二、EFMEA的引入

为了更加全面、整体的了解立体智能仓库，EFMEA分析成为了关键工具。EFMEA称为设备失效模式和效果分析，EFMEA可以对各种风险进行评价、分析，便于我们依靠现有的技术将这些风险减小到可以接受的水平或者直接消除这些风险。EFMEA用于确定设备潜在的失效模式及原因，使设备故障在发生之前就得到预测，从源头阻止设备发生故障，可以作为设备预防保养的标准之一，也作为人员培训之用及指导日常维护工作开展。设备维护管理中，通过组成设备的各系统部件功能的分析，找出系统或部件潜在的故障模式，分析每种故障模式对设备的影响，评价出每种故障模式影响的严重程度，根据评价结果，制定相应管理措施和维护保养方式。从而尽可能减少和消除故障的产生，减少设备的非正常停运，提高设备的可靠性和维修性。EFMEA是由故障发生率（O），可检测性（D）及设备失效严重度（S）三个维度组成。故障发生率（O）是根据设备维修保养记录统计所属的故障类型，用数字来代表频率的高低，数字为1～10。可检测性（D）是指故障在发生前被检测出的概率。可检测性既可以针对故障发生的根本原因，又可针对故障模式。如果一个故障在发生前有较长的故障报警时间，则它被检测出的概率就大，为了增加故障被检测出的概率，可以在设备上安装传感器或者报警器。同样用数字1～10表示故障被检测出的概率大小。

严重度（S）是每一种故障对设备的正常运行所造成的影响程度，用数字表示影响程度的高低，分值越低影响程度越低。数字1～10表示影响程度。通过对设备失效严重度（S）、发生率（O）和检测度（D）进行评估，计算出RPN至（风险优先度，RPN=O*R*N）。RPN值本身没有任何意义，只是用来表明故障的危险性大小。

三、编制立体仓库的EFMEA及应用

立体智能仓库架构组成主要分为输送线、提升机、码盘机、堆垛机及皮带伸缩机。其中输送机主要把托盘送到目的地，可细分为滚筒输送机、链条输送机及提升移栽。堆垛机主要改变托盘的输送高度。码盘机主要功能把五个托盘码成一垛。可细分为大码盘机和小码盘机。或托盘垛存堆垛机作用为把货物储、取出，可细分为双叉堆垛机和单叉堆垛机。皮带伸缩机其作用把货物从出口输送至车内进行装车。

智能立体仓库故障占比最高为堆垛机，根据年度堆垛机故障分析（见图1），托盘货物摆放故障占比为52.78%，设计缺陷故障占比为22.22%，超负荷运行故障占比为16.67%，对于托盘货物摆放故障细分为货物超长、货物超高、货物超宽等问题，针对堆垛机三大故障（占比为91.67%）进行了EFMEA分析。堆垛机的结构分为立柱、下横梁、上横梁、起升机构、货叉伸缩机构、超速防坠装置、堆垛机总体结构和控制柜。根据各结构再细分各部件结构，如立柱结构可分为导轨、连接螺栓、电机减速器、钢丝绳和钢丝绳支架，由此得出堆垛机关键部件组成结构表格。

堆垛机的故障发生率（O）是根据历年的维修记录表格进行判断。如报警载货台货物超宽、载货台货物超长和货台货物超高，发生的频率比较高，经判定发生率数值为8。

堆垛机的可检测性（D）是根据维修员的处理故障经验进行判定打分，分数从1～10。可探测性越高，分数则越低。如堆垛机报警，载货台货物超宽、超长、长高。报警时，报警灯会异响，显示屏上提示超宽、超长、超高。因此分数为3。

堆垛机严重度（S）是根据故障发生后影响的程度判定打分，分数从1～10。故障影响越大，严重度越大，分数则越高。如堆垛机报警，载货台货物超宽、超长、长高。在报警发生后，评估故障处理时间为5min。因此根据判定分数为3，如图2对射光电EFMEA表。

超速防坠装置安全钳检查安全钳检查、清洁3月/次扳手、螺丝刀无磨损、松动

23.00超速防坠装置链条检查链条检查、润滑3月/次扳子、螺丝刀无磨损、松动

24.00堆垛机对射光电检查对射光电检查、更换3月/次扳手、螺丝刀、万用表无灰尘、感应正常

25.00堆垛机

U型光电/探测光检检查u型光电/探测光检检查、更换3月/次扳手、螺丝刀、万用表无灰尘、感应正常

26.00堆垛机接近开关检查接近开关检查、更换3月/次扳手、螺丝刀、万用表无灰尘、感应正常

27.00堆垛机行程开关检查行程开关检查、更换3月/次扳手、螺丝刀、万用表无灰尘、感应正常

28.00控制柜、远程分线盒接触器检查接触器检查、更换3月/次扳手、螺丝刀、万用表无烧焦味、正常吸合

29.00控制柜、远程分线盒继电器检查继电器检查、更换3月/次扳手、螺丝刀、万用表无烧焦味、正常吸合

图4堆垛机季度维护计划

四、EFMEA在智能立体仓库中的优势

EFMEA致力于计划中的事前准备，将问题防止未然，是保证生产顺畅的高效模型。EFMEA设备失效模式与后果分析在智能立体仓库运用，具有一定的优势：（1）通过EFMEA分析在智能立体仓库应用，实现了设备预见性维护。对智能立体仓库的构成部分进行了系统性的分解，并评估了零部件的维护保养周期及使用寿命，有计划开展维护活动，从而达到预见性维护管理；（2）降低了设备维修成本，减少了紧急维修的次数。通过智能立体仓库的EFMEA分析，有序地有效地落实周、月、季度、半年度和年度维护，降低了设备停机时间，提高了设备正常运行的稳定性。（3）降低了工作难度，增加了员工全面维护的积极性。生产操作员工与设备维修员职责清晰、有序的共同参与全面维护，减低了设备维护难度，使得设备运行更加畅顺。

五、总结

EFMEA是一種用于评价潜在失效模式及其原因的事前分析工具，它并不是问题的解决者。通过EFMEA在立体仓库的中应用，制定了立体仓库的周、月、季、半年度和年度维护计划，有效地实施维护计划，降低了设备停机时间、节省了运行成本、调动了员工全面参与设备维护和管理。

参考文献：

[1]刘光利.自动化立体仓库及其应用特点[J].机电国际市场，2002.

[2]胡志刚，杨君顺.自动化立体仓库的特点和构成[J].西北轻工业学院学报，2001.

[3]关宏.自动化立体仓库总体规划设计方法研究[D].西北工业大学，1995.

[4]裘为章.物料搬运自动化[M].北京：机械工业出版社，1995.

作者简介：邹益来（1981），男，汉族，湖南常德人，硕士，研究方向：设备设施及项目工程管理。