淺談EFMEA在櫥柜立體倉庫中的應用

鄒益來 李洪基

摘要：通過EFMEA在櫥柜立體倉庫中的應用，制定有效地有序地維護計劃并進行實施，降低設備停機時間、節省運行成本、提高員工全面維護的積極性。

關鍵詞：EFMEA；立體倉庫；維護

一、概述

隨著中國經濟高速增長及房地產的繁榮，整體櫥柜處于蓬勃發展的階段，為提高企業的整體實力，智能化的立體倉庫設備已進入到櫥柜工廠中，傳統的倉儲模式導致庫存不清、信息不暢、勞動工作強度大、現場所需面積大、產品質量受損等。智能立體倉庫，它是由電子計算機進行管理和控制，用高層貨架以托盤存儲貨物，用巷道堆垛機及鏈條輸送裝置進行存取，從而實現收發作業的倉庫。它充分利用了庫房的垂直空間，節省了占地面積，提高了空間利用率。據統計，采用自動化立體倉庫比單層倉庫可以節省約五分之一到三分之一的土地使用面積；采購托盤存儲，降低了產品的破損率；通過WMS（warehousemanagementsystem：倉庫管理系統）進行控制，能夠準確不誤地對倉儲物資及信息進行管理；使用自動化和智能化設備運行，加快處理速率，降低操作人員的勞動強度。穩定運行的立體倉庫對于工廠是十分的重要，若停機60分鐘的維修，將造成291托的損失浪費，因此確保立體倉庫正常有序的運行是維護人員的關鍵所在。

目前櫥柜行業智能立體倉庫維護水平還處于初級階段。具體是事后維修的階段，是憑借維護人員的經驗進行判定故障點，及時更換備件，處于一種被動的狀態。保養方面，有經驗的維護人員會定期的對設備某部位或者部件進行維護，局部的開展維護活動，從而經常會忽略某些關鍵部位，導致故障發生。如此一來，損失會加大，成本增加。

二、EFMEA的引入

為了更加全面、整體的了解立體智能倉庫，EFMEA分析成為了關鍵工具。EFMEA稱為設備失效模式和效果分析，EFMEA可以對各種風險進行評價、分析，便于我們依靠現有的技術將這些風險減小到可以接受的水平或者直接消除這些風險。EFMEA用于確定設備潛在的失效模式及原因，使設備故障在發生之前就得到預測，從源頭阻止設備發生故障，可以作為設備預防保養的標準之一，也作為人員培訓之用及指導日常維護工作開展。設備維護管理中，通過組成設備的各系統部件功能的分析，找出系統或部件潛在的故障模式，分析每種故障模式對設備的影響，評價出每種故障模式影響的嚴重程度，根據評價結果，制定相應管理措施和維護保養方式。從而盡可能減少和消除故障的產生，減少設備的非正常停運，提高設備的可靠性和維修性。EFMEA是由故障發生率（O），可檢測性（D）及設備失效嚴重度（S）三個維度組成。故障發生率（O）是根據設備維修保養記錄統計所屬的故障類型，用數字來代表頻率的高低，數字為1～10。可檢測性（D）是指故障在發生前被檢測出的概率。可檢測性既可以針對故障發生的根本原因，又可針對故障模式。如果一個故障在發生前有較長的故障報警時間，則它被檢測出的概率就大，為了增加故障被檢測出的概率，可以在設備上安裝傳感器或者報警器。同樣用數字1～10表示故障被檢測出的概率大小。

嚴重度（S）是每一種故障對設備的正常運行所造成的影響程度，用數字表示影響程度的高低，分值越低影響程度越低。數字1～10表示影響程度。通過對設備失效嚴重度（S）、發生率（O）和檢測度（D）進行評估，計算出RPN至（風險優先度，RPN=O*R*N）。RPN值本身沒有任何意義，只是用來表明故障的危險性大小。

三、編制立體倉庫的EFMEA及應用

立體智能倉庫架構組成主要分為輸送線、提升機、碼盤機、堆垛機及皮帶伸縮機。其中輸送機主要把托盤送到目的地，可細分為滾筒輸送機、鏈條輸送機及提升移栽。堆垛機主要改變托盤的輸送高度。碼盤機主要功能把五個托盤碼成一垛。可細分為大碼盤機和小碼盤機。或托盤垛存堆垛機作用為把貨物儲、取出，可細分為雙叉堆垛機和單叉堆垛機。皮帶伸縮機其作用把貨物從出口輸送至車內進行裝車。

智能立體倉庫故障占比最高為堆垛機，根據年度堆垛機故障分析（見圖1），托盤貨物擺放故障占比為52.78%，設計缺陷故障占比為22.22%，超負荷運行故障占比為16.67%，對于托盤貨物擺放故障細分為貨物超長、貨物超高、貨物超寬等問題，針對堆垛機三大故障（占比為91.67%）進行了EFMEA分析。堆垛機的結構分為立柱、下橫梁、上橫梁、起升機構、貨叉伸縮機構、超速防墜裝置、堆垛機總體結構和控制柜。根據各結構再細分各部件結構，如立柱結構可分為導軌、連接螺栓、電機減速器、鋼絲繩和鋼絲繩支架，由此得出堆垛機關鍵部件組成結構表格。

堆垛機的故障發生率（O）是根據歷年的維修記錄表格進行判斷。如報警載貨臺貨物超寬、載貨臺貨物超長和貨臺貨物超高，發生的頻率比較高，經判定發生率數值為8。

堆垛機的可檢測性（D）是根據維修員的處理故障經驗進行判定打分，分數從1～10。可探測性越高，分數則越低。如堆垛機報警，載貨臺貨物超寬、超長、長高。報警時，報警燈會異響，顯示屏上提示超寬、超長、超高。因此分數為3。

堆垛機嚴重度（S）是根據故障發生后影響的程度判定打分，分數從1～10。故障影響越大，嚴重度越大，分數則越高。如堆垛機報警，載貨臺貨物超寬、超長、長高。在報警發生后，評估故障處理時間為5min。因此根據判定分數為3，如圖2對射光電EFMEA表。

超速防墜裝置安全鉗檢查安全鉗檢查、清潔3月/次扳手、螺絲刀無磨損、松動

23.00超速防墜裝置鏈條檢查鏈條檢查、潤滑3月/次扳子、螺絲刀無磨損、松動

24.00堆垛機對射光電檢查對射光電檢查、更換3月/次扳手、螺絲刀、萬用表無灰塵、感應正常

25.00堆垛機

U型光電/探測光檢檢查u型光電/探測光檢檢查、更換3月/次扳手、螺絲刀、萬用表無灰塵、感應正常

26.00堆垛機接近開關檢查接近開關檢查、更換3月/次扳手、螺絲刀、萬用表無灰塵、感應正常

27.00堆垛機行程開關檢查行程開關檢查、更換3月/次扳手、螺絲刀、萬用表無灰塵、感應正常

28.00控制柜、遠程分線盒接觸器檢查接觸器檢查、更換3月/次扳手、螺絲刀、萬用表無燒焦味、正常吸合

29.00控制柜、遠程分線盒繼電器檢查繼電器檢查、更換3月/次扳手、螺絲刀、萬用表無燒焦味、正常吸合

圖4堆垛機季度維護計劃

四、EFMEA在智能立體倉庫中的優勢

EFMEA致力于計劃中的事前準備，將問題防止未然，是保證生產順暢的高效模型。EFMEA設備失效模式與后果分析在智能立體倉庫運用，具有一定的優勢：（1）通過EFMEA分析在智能立體倉庫應用，實現了設備預見性維護。對智能立體倉庫的構成部分進行了系統性的分解，并評估了零部件的維護保養周期及使用壽命，有計劃開展維護活動，從而達到預見性維護管理；（2）降低了設備維修成本，減少了緊急維修的次數。通過智能立體倉庫的EFMEA分析，有序地有效地落實周、月、季度、半年度和年度維護，降低了設備停機時間，提高了設備正常運行的穩定性。（3）降低了工作難度，增加了員工全面維護的積極性。生產操作員工與設備維修員職責清晰、有序的共同參與全面維護，減低了設備維護難度，使得設備運行更加暢順。

五、總結

EFMEA是一種用于評價潛在失效模式及其原因的事前分析工具，它并不是問題的解決者。通過EFMEA在立體倉庫的中應用，制定了立體倉庫的周、月、季、半年度和年度維護計劃，有效地實施維護計劃，降低了設備停機時間、節省了運行成本、調動了員工全面參與設備維護和管理。

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作者簡介：鄒益來（1981），男，漢族，湖南常德人，碩士，研究方向：設備設施及項目工程管理。