谈制动室规范设计的几个相关问题.pdf

谈制动室规范设计的几个相关问题 迟胜超 西南交通大学工程硕士（哈尔滨铁路局哈尔滨车辆段）（150016） Chizhang75@ 摘 要： 本文综合全路部分车辆段制动室工艺布局，提出在制动室工艺布局改造中应该考虑的几个问题，提出了改进意见 关键词： 货车 制动阀检修 工艺布局 1. 引 言 目前各段不断进行工艺布局改造，结合考虑我段搬迁哈南，本文提出制动室规范设计而不是优化设计，是因为随着新技术的逐步应用，空气制动装置的更新换代比较快，也许设计初始认为是优化的设计，而 2-3 年后就已经落伍本人从 99 年开始，每年都到一些工艺布局改造比较先进的车辆段参观学习，现在反思起来，感觉这些单位都有一定程度的落伍本文提出的规范设计是一个设计思路，仅供参考对于工艺布局中应该考虑的：工位设置必须满足工艺流程的要求和工序间衔接要紧凑、物流顺畅这两个常见控制点本文不予讨论，只是探讨以下 8 个常被设计者忽略的问题 2. 确立制动阀的检修原则 首先应该明确制动阀到底是采用哪种检修方式：流水修或包阀修，二者各有优缺点根据《强化货车段修十项基础工艺的要求》辆货函（1998）1 号文件，给出的三通阀检修工艺过程，应该采用流水修，流水修阀可以建立流水线，比较符合现代设计理念，在提高设备的利用率、劳动节拍和加强工序之间控制等方面，具有一定的优点，尤其是通过工序之间的互控可以有效解决制动阀内部配件的检修质量，但需要解决工序之间扯皮，尤其是确认返修阀的责任会很难。

包阀修设计理念较为陈旧，但目前各段也有采用包阀修的究其原因有三点：①制动阀经过一段时间的磨合，相互之间的配合较好，互换检修后，可能存在一定程度的漏泄；②新制配件的标准化程度低，互换性差；③可以减少工序之间的扯皮现象但采用包阀修可能造成检修作业变成了分解后的简单再次组装，检修者过分依赖微控试验台的最后把关，造成试验不合格后返修阀比较多，影响了劳动生产效率 流水修和包阀修只能说各有长短，根据各段的具体情况而定，但从发展的角度看，还是应该采用流水修的设计思路目前，流水修的障碍在于制动阀配件检修设备和局部实验设备的缺乏，无法用试验设备来判定上道工序的检修质量，如果这个问题解决，流水修势必将全面替代包阀修 3.必须测算出检修工作量 3.1 工作量决定着检修台位 和关键设备数量的配置问题 - 1 - 要充分考虑到随着 120 阀改造的逐步深入，120 阀逐渐增多，对于 120 阀的检修设备要重点考虑以哈尔滨车辆段近 2 年段修 120 阀的变化比较（见表 1），120 阀所占比例逐年增多 表 1 哈辆近 2 年制动阀检修工作量表 年度 2003 2004 GK 120 103 GK 120 103 数量( 套 ) 884 2403 635 689 2889 654 比例(%) 22.54 61.27 16.19 16.28 68.27 15.45 3.2 工作量决定着安全库存和均衡生产。

测算出制动阀库存的数量，包括为站修所检修的制动阀，这对于制动室整体面积较小，而又设立单独储阀间的布局，特别关键制动阀的库存量的大小决定着是否有必要投资建设制动阀立体存放库 4.必须考虑厂修和段修的差异 一部分车辆段，在承担段修的同时，还承担着厂修任务厂段修制动阀的检修工艺有所不同，以 120 阀为例，就存在着表 2 所列的不同技术要求，因此要克服目前各段普遍没有考虑厂修的弊端，在设计时就要考虑到增添厂修需要的相关工艺和设置相应的工位 表 2 120 阀厂、段修部分工艺差异表 序号 厂修 段修 需增加的工艺 1 中间体外壁、内腔和气路必须清除锈垢和杂质，并进行 600Kpa 空气压力试验，合格后方可使用 无要求 中间体除锈工艺 压缩空气接口 中间体试验台 2 中间体外壁漏泄、裂纹、破损、缺损时焊修或更换， 焊修后须重新进行 600Kpa空气压力试验 中间体裂纹时更换 中间体焊接工位及相关设备 5.工序同期化问题[1][2] 对于采用流水线检修结构，为了提高检修效率，理顺工艺流程，消除流水线上的瓶颈，必须考虑流水线的工序同期化问题可分两个阶段进行：①改造前要收集有关数据进行初步设计；②改造后根据实测数据，调整各工作地。

步骤如下： 5.1 数据的采集： 主要是对各工位的工作时间进行统计，计算节拍工作测时可以采用三点时间估计法或工作抽样法 5.1.1 三点时间估计法： 用在最有利的条件下顺利完成某一工序活动所需要的时间即最乐观时间（a）、在正常情况下完成某一工序所需要的时间即最可能时间（m）和在最不利的条件下完成某一工序所需要的时间即最悲观时间（b）来计算完成该工序的平均时间 t：6bm4ajit＋＋）＝，（ 5.1.2 工作抽样法： 其特点是采用间断性观测的方法，不用秒表直接观测操作者的作业时间，而是通过大量 - 2 - 随机观察，通过确认操作者是在工作还是处于空闲状态，按“工作”和“空闲”分类纪录发生次数，对操作者实际工作时间和空闲时间的百分比做出估计 5.2 计算节拍： 所谓流水线的节拍，是指流水线上连续出产两件相同制品的时间间隔，设 r 为节拍，则： nFer ==计划期内计划产量计划有效时间5.3 求出最小工作地： ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡∑rtSimin＝设装配线上需要的最少工作地数S min ，设t i为工序i的工作时间: 5.4 划分工作地 所谓工作地即以适当的方式将装配线上若干相邻工序合并成一个大工序。

确保工作地的作业时间接近或等于装配线的节拍 按以下条件向工作地分配小工序：1）保证各工序之间的先后顺序；2）每个工作地分配到的小工序作业之和（ ），不能大于节拍；3）作地的作业时间应尽量接近或等于节拍（ieTieTr→）；4）工作地数目S尽量少；5）符合现场生产实际通过工序同期化考虑，可以有效的提高流水线的劳动生产效率具体实例见参考文献2 6 必须进行科学的环境设计 环境设计是各段普遍重视而又忽视的问题重视是因为在工艺布局改造中，各段都进行了一定程度的装修与美化；说轻视是因为所进行的装修没有进行科学合理的专业设计，一般领导说怎么好就怎么装修作为生产场所在改造的过程必须科学的考虑环境设计，最好能请专业设计人员参加 6.1 照明 统计分析表明，照明条件与对比度情况越好，工作中差错率、事故率越低，而且对于效率的提高也有促进作用实施原则：制动室的整体要有适当亮度；工作台附近应该有固定的照明；工作与背景之间应有适当的亮度差如果条件允许，最好能够开天窗我段在轮轴检修间和修车库采取开天窗的办法，采光系数 c、采光均匀度 g 均有较大提高，而且节能也可以采用两侧或几侧设窗，房间界面和装修采用高的反射率材料。

也可以在修阀工作台上设置局部照明灯具，但要注意避免光源或作业区域发出眩光和过高热量，同时开关最好能够采用脚踏式 表 3 制动室灯光照明设计的基本要求[3]项目 额定照度E光色 显 示 性级别 直射眩光限制的质量等级 眩光指数限度 nlx要求 300 n 3 1 25 w- 3 - 6.2 色彩 目前许多单位，采用了玻璃或不锈钢为主体，在工位间进行隔断表面上看制动室内较明亮，但是对于制动室，不应该把房间涂成单一的颜色或一种色调占主体应该以心理学的观点来考虑制动室房间的环境颜色、检修设备、制动阀的色彩配置、色调倾向、色彩的色相、明度、纯度和配置的调和对比度色彩不仅仅是为了美观，其可以对人体的机体和心理产生影响暖色起积极的兴奋作用，冷色起消极的镇静作用一般来说，设备使用中性色的绿色系列和没有刺激的灰色系列较适宜，因为这种色彩能够给人以镇静感而可以使工作人员眼睛不会过度疲劳须重新统一各厂家设备的颜色实施原则：合理选择色调；色彩配置符合美学原则；色彩配置满足视觉生理平衡同时地面要考虑到定置管理中需要的区域色彩管理，如安全通道要有明显的色彩区别 表 4 制动室房间色彩配置推荐表[3]天花板 墙壁上部 墙壁下部 车间 7.5GY9/2 7.5GY8/2 10GY5.5/2 休息室 7.5GY9/2 7.5GY8.5/2 7.5GY7.5/26.3 噪音 在嘈杂的环境里，人们的心情烦躁、工作容易疲劳、反映迟钝、注意力不集中等都直接影响工作效率。

目前来看制动室内产生较大噪音的设备有 701、705 试验台和水洗式阀体清洗机，尤其是 701、705 试验台排气时产生的噪音大于 30-40 分贝可以采取消声、隔音、吸声等降低噪音措施，比如可以在试验台上加装消音器，也可以在设计时，将单独设立试验间，进行隔断或者采用吸声材料装修经我们试验比较发现，如果试验台安装消音器影响试验台的排风流速，进而影响技能试验所以建议采用单独设立试验间的方案 6.4 温度 北方的制动室在设计时，要考虑冬天气温低，从现车上卸下的制动阀，送到制动室会产生结冰，影响阀体的清洗效果因此要在阀体清洗前设立缓霜工位 6.5 清洁度问题 制动室对于清洁度的要求较高，对于产生尘埃较多的工位要分开布置因此可以采用将阀类检修单独隔离的方案，或者将安全阀、折角塞门异地检修的布局方案建议将安全阀、折角塞门设置在一层，阀类检修、试验在二层，制动室形成独立的二层建筑 6.6 要考虑人体工程学问题 工作台的高度的设计要考虑到人体工程学的问题尤其是制动阀的检修工作台，既要考虑工作台太低，工作者长期工作站立工作产生腰痛，又要考虑工作台太高，搬运制动阀比较费劲 表 5 体力劳动适宜的站姿工作高度[3]性别 轻体力劳动 中等体力拉动 重体力劳动 男 950-1100 900-950 750-900 女 900-1050 850-900 700-850 - 4 - 6.7 必须符合环保要求 符合环保要求是国家法律规定的。

在设计时要考虑到“三废”的排放处理问题还要考虑到各段已经开展或将要开展的 ISO14000 环保体系认证的要求， 在设计时给与一并的考虑，达到清洁生产比如中间体的焊修，工作量比较少，可以将其放置到异地的专业焊修工位进行，这样就可以有效地处理烟尘问题 7、发全面可视化管理 要明确全面可视化管理(TPM)与定置管理的差别全路各段基本接受定置管理，但定置管理和全面可视化管理存在着不同定置管理强调物品摆放有序、合格品和不合格品的单独存放全面可视化管理强调①彻底标示、标识，进行色彩管理；②透明化：将需要看到的被遮挡地方显露出来；③界限化：即标示管理界限，标示正常与异常的定量界限，使之一目了然具体见参考文献[4]用色彩传递安全信息和技术信息[5]，用不同色彩的线条标示出地面通行线，物品的摆放位置 8.前瞻性问题 8.1 考虑到科技的发展，留有一定的设备布置空间 新的空气制动装置的应用装车，制动室将面临着新的检修任务比如 KZW-4、TWG-1 空重车自动调整装置的应用，其检修设备必须提前考虑 8.2 考虑扩大生产能力 扩大生产能力的方法很多，维持生产系统的平衡是其中的一种方法[6]解决办法有增大瓶颈的生产能力，在生产瓶颈前留些库存等。

根据哈尔滨车辆段现场实测，制动阀检修流水线中，阀体清洗和制动阀弹簧检测是整个流水线的瓶颈为此，解决方案是在阀体清洗机前建立待分解存放架、设立合格品弹簧互换区，作为流水线的缓冲区 8.3 考虑新设备的特性，设置相应的配套设施 如手动的 701 试验台，机能实验时需要的压力空气为 500Kpa,而部分微控的 701、705试验台机能试验需要 600Kpa，因此可能需要设置专用的压力空气管道微控 701、705 试验台的试验数据并入 HMIS 将成为必然趋势因此这部分的接口在布线时要一并考虑 8.4 考虑到先进的生产方式，设置相应的管理设备 如实行 JIT 生产需要的看。