现代物流条件的装卸机械设备保障

关键词：设备保障；专业化和信息化；智能化；维修与应用；保障支援和应急处置

现代物流（ModernLogistics）是根据用户的需求，以最低的物流总成本，将物品从供给地向需求地转移的过程。是将信息、运输、仓储、库存、装卸搬运以及包装等物流活动综合起来的一种新型的集成式管理。铁路现代物流是我国现代物流体系中的重要组成部分，具有重要的战略地位，要适应现代物流业发展的要求，为用户提供综合性、一体化、全方位的现代物流服务。铁路现代物流的组成要素和关键环节是铁路装卸作业，其服务作业水平直接影响到铁路货运能力。由于体制、机制等诸多原因，铁路参与运输市场竞争、提高运输效率的积极性不高，设施设备更新换代速度不快，设备统一化标准化的程度不高，导致现代装卸机械的运用存在较多问题，最终制约了铁路货运装卸机械设备的现代化发展道路。近年来，铁路改革力度加大，加快了建设现代物流企业的步伐，开始由单纯的运输企业向现代物流公司转变。现代货场是集物流、装卸、储运、加工、商业、信息等多种功能于一体，是信息化、智能化的物流中心，现代货场必须用先进的设备才能实现这些功能。铁路应合理配置装卸机械及配套设施，创新装卸机械运用方式；推广应用先进的装卸工属索具及装卸工艺；在大型货场实现装卸机械信息化和智能化，是未来铁路发展现代物流，提高运输竞争力的优先选择。

1铁路装卸机械选型配置

1.1正确选择装卸机械

要做好现代物流条件下装卸机械设备保障工作，首先要正确选择装卸机械。（1）集装箱功能装卸机械的选用。集装箱主箱场装卸机械类型根据年作业量、集疏运方式、箱场布置、用地情况、运营费用等因素确定，一般选用轨道式集装箱专用门式起重机、集装箱正面吊运起重机或其他专用的集装箱装卸机械；集装箱辅助箱场一般采用集装箱正面吊运起重机、集装箱空箱堆垛机、集装箱叉车；集装箱掏装箱场配备小型低门架叉车。集装箱专用门式起重机，通常采用具有减摇、超偏载检测和自动调节功能的集装箱吊具。具有通用性强、场地利用率高、电力驱动、污染小、作业速度较快、安全性较高、易于自动控制等优点，因而在大型铁路货场被应用广泛。但同时也存在以下弊端：同一条装卸线多台门吊协调作业能力差，且仅能沿大车轨道固定线路作业，作业范围有限。正面吊的优点是：相对于门吊，配置成本较低，机动灵活，操纵易学简单；场地利用率高，空箱堆码可达5层，作业范围较广，适用于列车与集卡装卸作业和集装箱堆场作业，规模效应明显。正面吊的缺陷是：采取柴油内燃机驱动，污染环境；作业成本高、时间长；对作业通道、作业占地面积、场地硬化标准高。正面吊适用于装卸作业量不大、场内场地开阔的铁路集装箱货场。（2）包装成件功能区。宜使用叉车、带式输送机等装卸搬运设备及托盘、夹包器、集装袋、集装网、集装笼等专用属具。（3）商品车功能区。应采用双层可调式装卸站台或移动式商品汽车装卸爬梯进行商品汽车滚装作业。（4）长大笨重货物功能区。选用轨道式门式起重机、桥式起重机、轮胎起重机等装卸机械及原木抓、原木夹、抓斗、C形钩、卷板夹、钢坯吊具、电磁铁、电动卷板翻转夹钳等专用索具。门式起重机的特点在于作业效率高、安全性能好，无污染，但需建门吊轨道基础和作业场地等基础设施，且搬迁不易，所以在作业量较稳定、具备配套基础设施的货场，优先选用门式起重机；反之则应当选择轮胎吊作为主型装卸机械。（5）散堆装货物功能区。装卸机械宜选用抓(扒)料机、装载机、移动式装车机快速定量装系统装车、翻车机等。（6）仓储配送功能区。装卸机械的选用叉车、电动地牛、悬挂式起重机或电动单梁起重机；选用叉车搬运时，应配置通用托盘；仓库、货棚中货物输送设备宜选用带式输送机、板式输送机、悬输送机、滚柱输送机、滑槽等输送设备。仓库内配置自动导引运输车时，可根据需要选择搬运型、装配型或牵引式自动导引车。高架立体仓库可根据需求选择地面支撑式、悬挂式、货架支撑式巷道堆垛机。（7）危险货物功能区。应配置与危险货物性质相适应的专用装卸机械；罐装液体危险货物装卸应采用栈桥、鹤管等；易燃易爆危险货物应采用防火防爆型叉车。

1.2做好设备选型工作

装卸设备购置前，首先要做的就是设备的选型工作，合理正确选择装卸设备品牌、型号、规格，可以有效降低装卸设备持有成本，最大限度地提高设备利用率，使有限的投资发挥出最大的技术经济效益。装卸设备选型应本着技术先进、经济合理和生产适用的原则。从技术上先进性、适用性、经济性、可靠性、环保性及可维修性等方面综合考量。（1）适用性。为了能使装卸设备发挥出最大价值，应根据货场装卸量与货类结构、装卸工艺进行选型。机械配置数量重要因素是装卸设备作业能力，要依据货物装卸量设计货运站装卸场的作业能力及相应的装卸机械配置。配置时选择装卸机械要根据具体货物的物理、化学性质，货物类型不同，一般采用的装卸工艺亦不同，装卸工艺是确定装卸机械的配置方案的基础。此外还要考虑设备是否适应不同工作条件和环境，应根据货物品类、运量、作业条件等因素，合理配置通用与专用、流动与固定（含轨行）、内燃与电力装卸机械。对于运量较大、货源稳定的装卸场所，应优先配置专用和固定装卸机械；对运量较小、调配频繁的装卸场所，应以通用和流动（便于移动或拆装）的装卸机械为主。（2）技术先进性。先进性以生产适用为前置条件，以获取最大经济效益为目标，不能片面追求技术先进性，设备技术要与货场实际需求和工艺相配，避免设备资源过剩。近年，装卸设备一些关键技术取得突飞猛进的进步，装卸机械设计制造中广泛应用新技术、新工艺、新材料，装卸设备技术先进性不断提高。自动化、轻量化、模块化在装卸机械得到应用，装卸设备越来越广泛应用机电液一体化技术，智能化水平不断提高，通常都具有作业环境自我识别、在线故障诊断、信息智能管理、人机交互等功能，节能和环保技术在正面吊、抓料机、装载机等装卸设备得到广泛运用。装卸设备越来越趋于标准化、系列化、通用化；高效、经济、环保。（3）经济性。装卸机械的更新，不仅要考虑其有形磨损的自然寿命，而且要看其经济寿命。在设备选型时也必须从经济的角度上考虑，选择多种技术经济方法进行综合判断，做出选择。在评估设备选型时要考虑设备全寿命费用的最优化，不能单纯考虑设备购置费用，对使用维护费用也必须给予足够的重视与分析。应对装卸设备全寿命周期的设备投资额、运营费用和装卸作业成本等项费用进行综合评估，不能仅看设备购置费用，而忽视了设备全寿命周期费用。（4）可靠性。装卸设备的可靠性是指其在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。规定的时间通常是指经济寿命期，在考虑机械老化或磨损的条件下，装卸设备发挥出正常功能的总时间。规定的条件一般是指使用方法操作水平、保养方法、环境温度环境风沙状况。（5）环保性。装卸设备环保性是指其正常作业时，适应环保法规保护环境等能力。环保性满足要求是装卸设备投入使用的前提，是保障装卸设备经济性的必要条件。近年，人们对环境污染更加重视，国内针对非道路移动机械的环保法规逐渐严苛，国内很多城市也已经限制使用国三排放以下的装卸设备，非道路移动机械国四排放标准也将在不久实施。为此选型时，要对预购设备的排放标准和使用地区、使用年限进行综合考量。引进低能耗新设备，积极降低装卸机械耗能水平，降低能源费用和环境污染。以电力清洁能源代替柴油等化石燃料，提高装卸机械节能环保性能。要增加电力装卸机械的配置数量，提高装卸机械的环保性能，进一步改善装卸现场作业环境。（6）可维修性。可维修性是指在规定的条件下按规定程序和手段维修时，装卸设备保持和恢复执行规定功能状况的能力。要减少平均修理和等待时间，因此要求设备的机械、电气等系统设计合理，结构简单，易检查易拆卸，零部件通用性、互换性好，维修便捷，维修技术资料齐全，能够全方位提供远程技术支持。

1.3装卸机械的配置

要做好现代物流条件下装卸机械设备保障工作，还要正确配置装卸机械。铁路装卸机械的配置是一项影响因素众多的系统工程，要综合各因素、统筹平衡，设计出具有个性的各货场最佳装卸机械配置方案。一个货场站的装卸作业需要多种机械的相互配合来完成作业，因此，需优化各装卸机械配置比例。此外，随着装卸作业量、装卸机械技术状态的变化，需要对实际装卸作业所需的设备数量进行优化。如果配置的装卸机械数量过多，必将增加货运的装卸成本，影响经济效益。反之，装卸机械数量太少，列车装卸作业就不能及时完成，影响铁路货运运输能力，降低货场竞争力。装卸机械数量的配置可以分期酌情处置。在货场建设阶段，依据预测的货运装卸作业需求及相应的装卸工艺，配置一定种类和数量的装卸机械；在投入运营期后，随着产业结构调整和社会经济发展，货运量会据此有所改变，因此必须根据变化的货运量重新合理配置各货场装卸机械。

2装卸机械信息化、智能化和专业化

要做好现代物流条件下装卸机械设备保障工作，必须高度重视装卸机械信息化、智能化和专业化工作。

2.1装卸机械信息化、智能化分析

现代物流是以信息网络技术为支撑，实现物流运作全程信息化,传统的装卸机械只有融入信息、智能技术才能蜕变为现代物流设备。首先要实现装卸机械的机械化、自动化和信息化，才能进一步实现装卸机械智能化。信息化和智能化的装卸机械能够自动识别货物和货物包装，自动堆码、记录传输装卸信息，帮助管理人员监控货物装卸情况。提高装卸机械信息化和智能化水平是加快装卸作业速度、提升设备的利用率、取得最佳的社会经济效益的重要途径。（1）配置装卸机械调度指挥平台。在货运量较大的货场，要实现装卸机械作业状况全程和设备技术状态全面动态监控，统一指挥、调度、监控装卸机械作业，提升装卸机械生产调度指挥能力。（2）铁路集装箱装卸自动化。铁路集装箱货场近几年在多个货场建成了集装箱装卸自动化系统。集装箱装卸自动化远程智能集控系统一般包括门吊大小车定位、集卡车定位、安全防护、双向通讯系统、铁路车辆信息采集、箱号识别、视频系统等多项智能集控功能，实现了门吊作业指令派发、自动找箱、快速吊箱、准确落箱、远程控制等智能化装卸作业流程。该系统利用计算机管理技术、智能远程控制软件（ECS）系统管理所有龙门吊和操作台，通过软件终端实现自动作业和监控。机构定位功能可实施堆场内自动抓放箱,利用高精度的传感器，实现龙门吊定点停车功能,停车准确，耗时最短。通常还有最优路线功能：运用扫描得到的集装箱堆场信息，自动规划最优化的路线。还可将龙门吊的多机构实现联动，减少等待时间。此外一般还有F-TR自动解锁集卡识别引导、远程操控台大车防撞保护、防碰箱系统、集卡防吊起、自动叠箱等功能。（3）配置成件包装货物自动化装卸机械。要逐步实现铁路货物托盘、货物包装标准化，研发新型集装化用具，加大装卸车点的叉车、起重机、叉车液压登车桥、货运站台等设备设施改造，逐步满足小型箱、托盘、集装袋、软托盘等集装化运输装卸能力，实现成件包装货物装卸机械、自动化、信息化、智能化。（4）配置定位和远程监控系统。随着现代通信技术、自动控制技术、物联网技术的快速发展，各种装卸机械越来越先进，购置成本不断下降，一些传统的装卸机械如汽车、轮胎起重机、集装箱正面吊运机、装载机、扒抓料机、叉车等，也具备了卫星定位功能、故障自诊断功能，安装了远程传输功能的称重装置和全自动化远程监控系统，可以对其升级改造，纳入货运安全监控与管理系统，对货场装卸设备工作状态实时监控。

2.2装卸机械专业化发展分析

目前铁路货场装卸机械专业化水平较低，机械化作业比重不高，主要原因是成件包装货物集装化程度低，通用的装卸机械对铁路货物、车辆适用性差，只有大量依靠人力装卸，装卸作业时间过长，占用车辆时间过长。铁路现有的装卸机械多为社会通用设备，功能单一，利用率整体不高，缺少能较好适应铁路车辆和货场作业条件的铁路专用装卸机械和工索夹具，因此必须根据各货场货物种类、货物装卸量的特点，合理配置专业化装卸机械。要根据货场货物种类、货物装卸量和装卸设备配置现状等特点，利用科学手段，合理配置专业化装卸机械。要把装卸机械专业化和通用化统一起来，能适应不断变化的货运生产布局，如果货种、货流不稳定，要防止因装卸机械功能单一，造成设备闲置，资源浪费。配置专业化装卸机械时，要权衡设备成本和其经济、社会效益之间比例关系，遵循经济适用的原则，决定专业化装卸机械是否配置。

3装卸机械维修与运用

要做好现代物流条件下装卸机械设备保障工作，必须做好装卸机械运用与维修。装卸机械适时保养合理维修，可以及时消除设备存在的缺陷、隐患，确保装卸机械技术状况良好，提高设备完好率，充分释放装卸机械设备功能，确保装卸机械设备安全。

3.1装卸机械维修保养中存在的问题

（1）检修力量严重不足。近年来，装卸机械设备管理及维修部门普遍精简,人员流失严重，人员老化，青黄不接，既有人员技术水平较低，面对不断更新换代的装卸机械，维修人员积累的知识经验频频过时，不能胜任当今维修工作。（2）维修设备落后。目前铁路装卸机械维修设备简单落后，跟不上装卸机械较快发展的步伐。在装卸机械电子部件、自动化部件逐步增多的形势下，原有维修设备不能提供良好的维修技术条件。（3）“定期检查,按需修理”的维修理念还未落到实处。长期以来，铁路装卸机械实行“计划维修制”，装卸机械修程、修制，至今仍沿用20世纪90年代计划修的技术标准。近年，随着我国装备制造业井喷式发展，装卸机械的制造水平有了显著的提高，设备的使用性能、可靠性、耐用性、使用寿命均大幅提高，但原有规章规定的修程、修制鲜有变化，使得计划维修保养周期与设备实际技术状况相差甚远，降低了设备利用率，增大了维保费用，造成浪费。“按需修理”，不呆板地按照设备实际运转时间，而是依据设备实际技术状况，来确定设备维修周期和维修方式，这种方式避免了“计划维修制”中生硬的强制性修理，但也必须避免漏拆漏检失保失修。

3.2装卸设备的维修和保养措施

（1）加大机械设备管理维修队伍的建设。引进新型人才，加大接收对口专业高校毕业生、引进优秀维修年轻人才的工作力度，创造多种学习锻炼机会，培养一专多能的技术人才，提高其管理维修技术水平，建立有效的激励机制，充分调动机械设备管理维修人员的积极性。（2）充分利用现代远程故障诊断和状态监测技术。随着微电子、计算机、信息技术等科学技术的迅速发展，装卸机械普遍采用了光电机械一体化技术，越来越多的装卸机械配备了机电一体化的故障诊断和自动监测等智能仪器设备，故障诊断和状态监测的技术已有了长足的发展。先进的装卸设备，结构往往比较复杂，维修保养工作必须依靠状态监测和故障诊断的技术的支持。（3）推广设备状态维修。状态维修依据状态监测的数据，并将其和日常巡视、系统监测等情况综合起来分析，评估设备的实际技术状况情况，并对其中隐患问题进行预防性维修。状态维修可以结合多种维修方式，可以视情采取不同方式的维修，是一种目前相对科学合理的维修方式。状态维修模式，对装卸机械设备的维修更具有针对性，不仅可以保证装卸机械设备的安全运行，降低故障率，提高设备完好率，而且可以降低设备维修费用，降低铁路货运企业运营成本。（4）整合设备维修资源、建立区域性维修中心。机械设备维修应当逐步实行专业化，将货场网点的设备维修工作加以整合，按区域或机械设备种类的异同，建立区域性维修中心，将集中专业技术人才，集中配备检测、维修机械设备仪器，逐步建立专业化的修理网络。地区性维修中心可借鉴4S模式，4S模式起源于汽车工业中的售后服务环节，可以借鉴这种比较先进的终身制管理模式，从设备的管、用、养、修4个重要环节对应4S模式中的成本控制、质量保证、服务管理、模式设计4个方面进行系统分析。（5）建立智能网络维修服务系统。根据设备、维修工厂、配件库的分布状况，运用现代成熟的网络技术，打破地区和时空界限，将装卸设备的研发机构、技术服务、生产厂、维修站、配件站和设备使用单位串联起来，提供快速、优质、全方位的远程技术服务。维修部门可以从货场依托装卸机械配套的数据采集系统、运用管理系统、维修服务系统直接或间接地获取技术信息，采取最佳维修方案完成维修任务。门吊维修亦可利用检修辅助管理系统，该系统一般由视频监控单元、数据采集单元、本地监控主机、网络传输设备、远程监控平台等五个部分组成，监控数据经网络传输单元传输到本地和远程监控平台。该系统一般具备两项功能：①故障远程诊断：系统通过定时循环采集和存储起重机PLC的相关安全、电气监控数据和起重机各部位的视频信息、监控数据经网络传输单元传输到本地和远程监控平台，能及时回放、还原事故或故障时起重机的运行和操作情况，并基于互联网VPN通道技术能够实现专业电气工程师快速安全的连接起重机PLC，帮助现场维修人员快速找出故障，能有效降低查找故障的时间，实现铁路货运起重机设备故障的远程诊断。②辅助决策：系统根据起重机各机构的运行时间及历史监控数据，实现货运设备的状态检测，设备管理人员可根据系统有针对性地制定设备维修计划。

4建立装卸设备保障中心

铁路现代物流的重要环节是货物装卸，而货物装卸工作能否顺利进行的关键是装卸设备的正常运转。为避免装卸机械突发故障影响铁路货物运输工作，有必要建立装卸设备保障中心，承担设备调配支援和应急处置任务，也可根据各地实际情况，将前述设备维修中心融合一并建设。现阶段，铁路现代化程度较低、装卸机械技术水平落后，装卸机械调配支援和应急处置系统尚未建立起来，当各货场装卸机械突发故障无法及时排除时，调配替用机械缺乏平台系统，费时过长，影响铁路运输；此外，各货场装卸作业量受各种因素影响时，各货场装卸机械存在忙闲不均现象，所以有必要在各货场间建立互援调配机制。铁路装卸机械保障中心体系的建设可按集团公司、站段（中心）、货场三级建立，相关机构应职责明确，注重相互协调。在进行装卸机械保障中心调配应急处置平台体系建设时应注重设备故障评估、装卸机械资源信息系统、数据库、预测预警系统的建设，完善应急预案；加强人才队伍培养体系建设，提高设备保障中心设备调配和应急处置的能力；将社会设备资源汇入铁路装卸机械保障体系，加强和各类设备运营公司、设备租赁公司的横向联系合作，拓宽应急保障机械设备的保障渠道，用活社会设备资源，降低备用机械设备的购置成本。

5结语

要做好现代物流条件下装卸机械设备保障工作，首先要正确选择装卸机械装卸，装卸设备选型应本着技术先进、经济合理和生产适用的原则，可从技术上先进性、适用性、经济性、可靠性、环保性及可维修性等方面综合考量。要积极开展全程物流服务，加强专业化、自动化、轻量化、模块化、智能化和信息化装卸机械的研发，注重装卸机械科学合理的配置，提高装卸机械化水平和机械利用率。将机电液一体化、变频调速、无损检测、物联网、智能控制、视频监控、实时监测、卫星定位等先进技术运用在装卸机械设计、制造、维修等领域，高度重视装卸机械信息化、智能化和专业化工作。要做好装卸机械维修与运用，加大机械设备管理体系的建设，运用状态监测和故障诊断技术的，实施设备状态维修方式，整合设备维修资源，加快建立地区性维修中心、智能网络维修服务系统、装卸机械保障支援和应急处置体系建设步伐。

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作者：王仁强 单位：中国铁路上海局集团有限公司合肥货运中心