伸縮型大梁岸橋項目的質量控制研究

［摘 要］文章從統計數據和實際案例出發，描述當前伸縮型大梁岸橋項目質量控制現狀，將非標定制型伸縮梁岸橋的制造過程按前期設計—生產過程—后期調試3 大階段開展， 討論了伸縮型大梁岸橋的結構特點和制造難點，以FMEA 分析法在非標定制型岸橋設計和調試階段的分析應用為主，為提出適合的優化方案，從全周期方向開始，從制訂流程制度及提升人員理念的兩大方面對岸橋質量管理系統進行優化，得出伸縮型大梁岸橋項目質量管理的結論。

［關鍵詞］伸縮型大梁岸橋；質量控制；FMEA

［中圖分類號］U653.921 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）02–0095–03

1 非標定制型伸縮梁岸橋制造質量管理分析

1.1 伸縮型大梁岸橋制造質量管理問題

1.1.1 設計質量問題

（1）質量標準體系不規范。設計期間，即便設計方案已擬定，然而，由于各地區所出臺的執行標準不同，方案在質量標準方面可能存在爭議，有可能造成設計方案重新協商，以至于導致后期施工中產生額外修改，既影響項目進度又增加設計成本。

（2）質量功能展開不細致。從合同簽訂到施工，設計師需要根據客戶的合同內容，對客戶的某個或某幾個特殊要求進行質量功能展開，即拓展成岸橋的設計要求、工藝要求、零部件特性等。就合同中模糊問題或引申技術細節進行不斷地確認直至達成共識。如果不細致地對合同要求進行展開或對機構功能的工藝細節把握不當，設計失誤就會高頻發生。

（3）標準化建設不完善。伸縮型大梁岸橋項目設計過程中，由于可選擇的零部件和制作工藝的標準庫不夠詳細，不僅降低了標準化設計和工藝的比例，還會增加質量風險。作為復雜的高空作業機械—— 岸橋，為盡量避免實驗性質量問題，其原材料和外購件檢驗采樣率或技術標準需要統一，零部件、工藝方案更需要遵循統一標準。但實施項目過程中，標準化零部件和標準工藝的比例較低，尤其是一些非標特殊元件沒有制訂科學完善的過程控制實施方案。

1.1.2 生產質量問題

岸橋的生產，從數控下料到門框總裝，全程需要對各個質量控制點檢驗監控，周期較長，大部分需要1 a 以上，非標伸縮梁岸橋生產的時間更長，主要呈現出來的生產質量問題有以下幾個方面。

（1）生產人員對“零缺陷”管理的不重視。“零缺陷”管理指一次性合格，且達到預先擬定的設計要求，岸橋的質量必須是“零缺陷”。岸橋制造的過程，需要許多人員參與。目前岸橋生產的實際情況除了高技術含量工序由固定人員完成外，其余低附加值的工作，由企業大量雇傭專業技能有限的廉價流動勞動力完成，這使得產品的一次性合格率存在很大隱患。另外，產品質量的提升與生產能力、進度、成本之間相互制約，“零缺陷”管理很難得到保證。多種因素導致生產人員忽視了對岸橋生產的“零缺陷”管理。

（2）原材料檢驗不細致。質檢人員質量意識不強，沒有堅持“首檢”“巡檢”“終檢”相結合的“三檢制度”，存在將不符合標準的零部件流入接下來的工序之中的可能性。伸縮型大梁岸橋在國際上的應用較少，門框、大梁軌道、桁架大梁所需鋼材的性能需要進行多方位的考慮，同時參數也要進行嚴格控制。

（3）質檢人員權責不清晰。岸橋生產環節在質量控制點的分配方面經常有責任不清情況。質檢部門與監理、用戶間的報驗細則劃分，設計部門和物資、生產部門彼此間也均有一定的責任界限問題。而權責劃分不明確，最常出現的后果是在出現質量問題時，不能及時溯源進行解決，找不到責任人，甚至有延期的風險。

1.1.3 調試質量問題

（1）調試流程不細致。伸縮型大梁岸橋的調試難點在于大梁的伸縮運動，以及起升、小車、大梁3 大機構的聯動。大梁運動會影響小車位置的變化，因此保證大梁位置的可靠性極其必要。每一輪調試至少需要1d 以上的時間，如果調試的工作順序工程師不能合理規劃，就會導致該限位支架在調好后影響其他整改進行，在移位被修改后必須反復調試。因起重機械的特殊性，一般情況下，高空調試過程中，監管工作者不能實時監控項目的運行情況，也不能第一時間得知項目自身存在的風險點。

（2）試車方案不明確。功能試驗又稱試車，是檢驗岸橋調試狀態的最直接方法。分機構試車結束后進行機構聯動試驗，小車的位置會隨著大梁運動而變化。不確定的試驗方案可能造成調試工程師對同一機構的重復調試。如各個操作站的優先級邏輯或操作站的按鈕功能設定等，缺少可整合的標準方案。另外，某些獨有工況標準試驗方案的缺少，形成監理和質檢人員意見不統一的局面，不僅影響質量穩定性，還使得進度延誤的風險增加。

1.2 質量管理方法選擇FMEA的優勢

FMEA 借助于“逆向思維”進行可靠性分析，著力于事先預防，其優勢在于及時性。一般情況下，FMEA 始于設計初期，終于過程實施，能夠全方位探究失效模式，而優化過程也不必耗費高昂的經濟成本，繼而減少事后修改的影響程度。相對于非標定制型伸縮梁岸橋制造過程，提前做FMEA 分析的優勢主要表現在以下幾方面。

（1）提前找出設計缺陷。設計工作越詳細越準確，后續潛在的返工修改就越少，提前發現缺陷，防患于未然，可以防止后期大量設計工作的改動。

（2）降低風險和損失。對于大體量、長周期的岸橋項目，提前發現隱患點，可降低質量控制點的返工風險，避免額外的成本支出。

（3）提升工作效率。非標岸橋由于各個結構之間電氣連鎖和機械連鎖比常規岸橋復雜得多，早期若能發現隱患風險并排除，可以大幅提高后期調試和交付階段的效率。

（4）歷史經驗文件化。項目制造業企業一大特點是項目結束后，全員被分配到其他項目，很難收集歷史修改經驗。而FMEA 實施的全過程不僅歸納了成功開發經驗，也會積累不少失敗案例，轉化為經驗文件采集存檔的方法尤其適合項目制類型的制造企業。

2 質量管理的改善措施

2.1 設計階段

（1）用戶需求確認。非標定制型伸縮梁岸橋制造一般為合同型項目，用戶具有自己獨特的技術需求，這些需求源自自身港口環境和經營經驗。設計工作本著以標書為準的原則，通過展開質量功能，將標書細節轉換為技術參數等質量關鍵點，先進行可行性分析制訂基礎設計方案A，提供給客戶評審。再提出設計擴展建議方案A′，結合公司制造經驗，同時根據標書中待完善或可能產生的期望整改需求。隨后根據用戶評審后的意見進行管理流程的設計變更，再次設計提交審圖，直至最終確定方案。

（2）設計標準化建設。伸縮型大梁岸橋的質量管理需要營銷、設計、制造、調試等多部門共同參與，實施標準化管理會縮短設計和制造周期，保證產品質量水平。岸橋標準化主要從電氣、機械、工藝等3 方面說明。

電氣、機械方面，建立企業標準化庫，可以隨時使得各項目按照不同要求調用組合，不僅可以提高設計方案標準化引用比例，還可有效提升設計和施工效率，既控制成本又保證質量。

工藝標準化的實現以結構分解為基礎，在受到設備或技術等多種因素的局限下，較短時間內，部分工藝路線很難改變，如檢驗和試驗、表面處理、熱成型、焊接、整機運輸等工藝方案，須分別采取標準化研究，將不同方案對成本和質量的影響進行對比，依據結果對工藝文件進行編制，實施多方位標準化管理。

2.2 生產階段

伸縮型大梁岸橋的生產周期較長，參與生產階段質量活動的人員多而雜，有供應商、質檢員、監理、用戶等。需要明確每位成員的權責，才能保障產品質量和項目進度。

伸縮型大梁岸橋項目的生產過程遵循先分后總的原則，即先拼裝分機構之后再整體總裝，機械質量控制是結構件制作期間的重點，對關鍵活動進行全流程的質量監控需要質量管理人員結合生產進度計劃才能完成，同時明確單一工序不合格對于后續工序的失效影響，按照生產工序由專人檢驗監督。電氣質量控制是總裝完成后調試階段的關鍵點，確保專人專責，避免權責不清，同時有效保證后續質量問題的溯源。

2.3 調試階段

伸縮型大梁岸橋進入調試階段后，先由調試工程師完成電氣、機械、液壓等各機構的調試，拖鏈系統的安裝調試影響著3 大主機構的調試質量和進度，是電氣系統調試中的關鍵任務，然后監理和質量工程師進行“試車”，通過逐一試驗某運行模式的各道保護功能，力求將可預見的失效影響降到最低，這些失效保護都應體現在試車報告中。

（1）調試流程的可靠性模型（伸縮型大梁岸橋）。FMEA 團隊應結合生產基地工作人員現狀，參照之前項目伸縮型大梁岸橋的設計生產經驗，完善FMEA分析工作，積極總結一套更加合理的調試可靠性模型，全力保障關鍵鏈調試任務的進行，避開多項設計生產缺陷，合理安排穿插非關鍵工作任務與整改施工的內容，避免出現危險交叉作業與反復返工調試的情況。

（2）試車計劃表。非標定制型伸縮梁岸橋主要功能為大梁機構及3 大機構之間的連鎖功能。質量團隊在FMEA 分析的基礎上，應將該伸縮型大梁岸橋試車計劃涵蓋標書要求的全部工況和各個限位或參數的失效檢測試驗等定性定量指標。

伸縮型大梁岸橋調試整體流程為：①生產基地調試，包括調試前準備、高壓送電、單機構粗調、單機構精調、多機構聯動；②功能試驗，包括安全保護、各機構功能、耐久測試、整改后報驗；③整改，包括整改提出、整改分配、整改執行、整改報驗；④船運，包括干涉件拆解、各機構綁扎、整機綁扎；⑤用戶現場調試，包括調試前準備、大車調試、耐久測試、整改報驗。

完成功能測試后，各機構功能必須按標書要求進行檢驗，必要的整改意見也在此時提出來，按照整改意見，生產方對現有結構再進行整改施工，最終達成技術規格書的各項要求后進行耐久測試并裝船發運。

3 FMEA方法的應用效果

FMEA 方法的應用在2021 年11 月交付的波士頓伸縮梁岸橋項目取得了顯著效果。與2020 年4 月交付的佛羅里達伸縮梁岸橋項目作比較，發現質量整改情況和項目整體進度都有了較大提升，證實了所列舉的改善措施的有效性。

3.1 質量整改

質量整改產生于生產開始后到設備交付前，尤其調試和試車過程中會集中暴露問題。用戶或監理應依據合同工況、使用安全性、瑕疵接受度等條件對當前岸橋狀態提出合理化整改要求，這些整改涉及多個部門，其數量從幾個到幾百個不等。

波士頓岸橋項目借鑒了歷史經驗，采取了多樣化質量管理改善措施，岸橋整體質量提升明顯。

3.2 項目進度

由于FMEA 團隊做了完善的FMEA 分析工作，詳細預測了每個環節的潛在失效模式，使得波士頓岸橋項目實際進度得以加快。相比佛羅里達項目，從合同簽訂到設備交付，波士頓伸縮梁岸橋項目縮短了220 d，總體壓縮至77%，由于更完善的結構設計和更合理的焊接工藝，波士頓項目大梁總成制造的實際工期由初版計劃中的432 d 縮短為305 d。大梁總成的制作和3 大機構的調試成為壓縮最明顯的階段。

由于可靠性模型的引入，原計劃調試周期為260 d，最終縮短到180 d，大梁懸掛輪和壓輪的調試被列入關鍵流程，調試壓輪穿插在調試拖鏈機構和起升機構之間。在設計和制造階段充分分析了潛在失效后果，為調試效率打下堅實基礎，最終項目能夠按時整機裝船發運。

4 結束語

非標定制型生產模式在為用戶提供了個性化和多樣化產品的同時，新設計和新工藝在產品制造中的應用比例不斷提高，正因如此才需要建設更完善的質量管理方案。文章從伸縮型大梁岸橋設計、生產、調試過程中存在的質量問題要點出發，結合獨特的結構特征和制造特點，以FEMA 分析法為主展開研究，得到了建設性的研究成果。

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