上海隧道工程有限公司盾构工程分公司 上海 200127
摘要：不同于常规地铁掘进机，大直径盾构机系统庞大，复杂程度高，技术含量高，使得盾构机推进过程中的现场维保具有内容多、难度大、专业性强等特点。TPM管理是一种科学的设备管理维修制度，是以企业现有设备为中心、以生产现场为核心的管理方法，追求生产系统效率最大化，目标是彻底排除设备管理活动中的损失与浪费，培养设备维修的专家级员工。本文介绍了采用TPM理论提升大盾构维保能力，建立维保体系，提高人员素质，解决过去在大盾构维保的存在的不足，并在上海北横通道的建设中获得较好的实施效果。
关键词：TPM管理；大盾构维保；北横通道；
引言
盾构机维保是盾构法施工现场设备管理的主要工作，在盾构机设备全寿命周期管理与隧道建设全产业链中起着重要作用，优质而高效的盾构机维保工作对于降低设备故障，提高施工效率，保障工程安全有着重要意义。
目前盾构机行业内通常将11米以上大直径盾构机简称为大盾构，其中14米以上超大直径盾构机也可简称为超大盾构。对于大盾构和超大盾构而言，由于其相较常规地铁盾构系统更加庞大，复杂程度和技术含量均更高，因此大盾构机推进过程中的现场维保具有内容多、难度大、专业性强等特点
2018年至2020年，盾构公司面临各类直径11米级以上大直径盾构机同时推进超过20台次，现场的大盾构维保面临巨大缺口。因此如何运用科学的管理工具，建立先进的大盾构维保模式成为摆在盾构公司面前的新课题。
1 TPM管理的基本理论
TPM是英文Total Productive Maintenance的缩写，也称为全员生产维护。是以提高设备综合效率为目标，以全系统的预防维修为过程，以全体员工参与为基础的设备保养和维修管理体系。TPM的特点就是三个“全”，即全效率、全系统和全员参加，如图2-1。
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图2-1 TPM三个“全”之间的关系
TPM具有丰富内容，而大盾构维保在设备管理中属于现场管理与维护，可以因地制宜选择合适的TPM工具，包括对设备5S管理 、设备自主保全、建立点检制度等。
1.1设备5S管理
设备5S管理是对维护现场的环境改善的主要方法，5S指整顿、整理、清扫、清洁和素养。通过5S管理，可以清除设备污迹，使其保持干净整洁，利于开展维护工作、减少设备故障、改善员工的心情。对工具等频繁使用的物品进行整顿，遵守“使用前能立即取得，使用后能立刻归为”的原则。在清扫工作开展时还要查找设备的污染源、困难源、危险源、浪费源、故障源、缺陷源等“六源”。除了规范设备日常工作以外，还要从思想和技术培训上提高员工素养。
1.2设备自主保全
设备的自主保全是指生产一线员工以主人的身份对设备进行保护、维持和管理，是通过对设备基本条件的准备和维护，对使用条件的遵守、零部件的更换、劣化的复原与改善活动的执行。自主保全要求操作人员做到管好、用好、修好的“三好”要求以及会使用、会保养、会检查、会排障的“四会”要求。自主保全的实施步骤如图2-2。
1.3建立点检制度
设备点检如同人的定期体检，是为了能发现设备出现的不正常状态，以便相关人员能及时对设备进行早期检查、诊断和维修。建立点检制就是通过制定点检频率，对设备实施按标准、周期、部位分类的检查，运用各种检查手段对设备实施早期检查、诊断和维修。
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图2-2 自主保全的实施步骤
2 TPM理论在大盾构维保中的应用
为了做好大盾构维保工作，盾构公司参考TPM理论建立科学的大盾构管理制度与模式。
2.1 井下双班长制与专职保洁队伍
在TPM理论中，设备的操作人员是设备管理不可缺少的组成部分。然而盾构机是特殊的超大型隧道掘进设备，系统庞大，操作复杂，在盾构法施工中操作盾构机的不是个人，而是一整套完整班组，由井下盾构班长率领。为了切实落实全员设备维护的理念，盾构公司创新建立了“井下双班长制”，即设立盾构施工班长与盾构维保班长共两名班长，现场大盾构维保人员组织架构如图3-1。
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图3-1 盾构公司大盾构维保组织架构
盾构维保班长具备专业的设备维修知识与技能，完成日常与定期的盾构机各系统设备点检工作，与盾构施工班长协同合作，实现设备维护对隧道施工的零影响。此外，由于盾构法施工现场工况环境恶劣，对现场的5S管理要求极高，盾构维保班长除了带领设备维保班组外，还带领了一支专职保洁队伍，严格按照设备规范进行各系统的日常清扫工作，做到了施工同时清扫、清扫同时清点、清点同时检查、检查同时计划维修、维修同时协同施工。
2.2 大盾构维保体系的建立
以井下维保班组为主体开展自主保全活动，以建立基本的维保体系，具体步骤为：
大盾构维保负责人建立起由全体人员参与的小组活动氛围，调动全体人员的积极性，开展前期清扫活动，汇总并讨论大盾构清扫中发现的疑问及改善措施，如哪些灰尘、垃圾、阻塞会导致设备故障；污染的来源是哪里；是否由更合理的清扫方法，是否有异常磨损情况等，实现单纯清扫向检查的转变，提高职工的责任感与认同感。
对发现的问题制定对策，杜绝发生源，如清扫过程中发现车架有液压油泄露，应找出漏点，进行维修。对于无法解决的发生源应进行改善维修并确认改善效果，如浆管使用中震动与车架架构摩擦当时浆管易磨损，可考虑改制缓冲措施以减少磨损的发生。
根据上述活动的总结制定大盾构维保基准，如目视检查、清扫、补充油脂、螺栓紧固的基本要求。
在总结得出的大盾构维保基准的基础上，结合盾构机产品说明书，施工意见回馈，以及行业相关经验编制完整的维保标准，并以培养基层操作人员为目标，提升自主保全能力。
按照大盾构维保标准执行日常点检与定期点检，借助PDCA循环动态分析维保效率并进行修正，确保现场日常维保工作有序高效开展。
将之前的总结经验进行标准化，形成大盾构维保典章，维保指导大纲、维保日报、维修质量记录表等标准化工具。
将大盾构维保经验形成自主管理体系，并在企业内和各项目之间推广应用。
通过以上步骤，盾构公司的大盾构现场维保工作将具有完善而科学的管理架构，现场维保人员将以主人翁的意识参与到维保工作中，成为“专家型员工”，盾构公司也将真正成为“专家公司”。
2.3 大盾构维保的点检制
大盾构维保的点检制是指大盾构维保人员在维保过程中对盾构机各个系统按照标准进行点检。盾构维保班作为日常点检的责任主体，现场技术负责人作为专业点检的责任主体。由于盾构机系统庞大，为了避免点检工作中出现遗漏，采取图示法维保，将盾构机维保基础标识在盾构机图纸中，形成维保指导大纲，现场维保操作人员按图中要求进行维保，并详细记录在维保日报中，图示法如图3-2。
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图3-2 大盾构维保图示法（节选）
对于点检中发现的问题，根据其造成的经济损失，停工维修的时间，可以造成的衍生故障等对问题分为三类故障。三级故障是指不影响正常施工，不会造成严重损失，不会带来严重衍生故障的问题，如走轮的调解、辅助系统的油料加注、管件的更换等，由维保班组自主解决，目标将隐患消除在萌芽状态；二级故障是指造成隧道停工，造成经济损失或可能导致盾构机重大故障的问题，如土砂密封油脂系统的维修、液压油缸的维修、大功率电机的维修等，该类故障的解决遵循“维保集中制”，即现场维保负责人协调现场优势维保资源解决，以应对维保班组对复杂问题解决能力的不足；一级故障是现场维保所面临的最高等级故障，指造成隧道长时间停工，造成较大经济损失的问题，如液压泵、马达的维修、成套减速器的维修等、出现一级故障时现场维保力量调动企业资源共同解决，完成修复后编写维修质量记录表以及故障总结报告，制定改善维修对策以避免同类问题再次出现。
3 应用效果
2017年12月，上海北横通道中江路至中山公园隧道大盾构区间顺利贯通。为解决区间施工初期出现的设备故障率高，抢修速度慢等问题，该区间利用TPM理论形成建立了大盾构维保体系，将大盾构维保与施工紧密结合，做到了施工单位自行维保的全员生产维护。
北横模式的实质内容包括：利用“井下双班长制”施工班长与维保班长合作，提高施工效率；井下与井上协同作业，提高工作效率。通过严格执行白晚班工作制度、交接班制度、例会制度等措施做到班班不脱岗；细化劳务分包职工与专业外协单位的工作制度，现场管理无遗漏；通过各系统图解图示，按图维保，按图记录，做到维保无死角；故障处理管理闭合，进行故障分级，编写维修报告，大幅提高维修效率，减少维修导致的停工时间，根据各级故障采取针对性的质量控制措施，提高质量控制针对性与有效性；建立维保信息化管理制度，以盾构维保班长为起点，对每日维护作业，故障处理进行反馈，借助管控中心、微信平台等信息化平台，打通信息渠道，如图4-1；编写大盾构维保技术手册，如图4-2，为更好的大盾构维保打下基础。
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图4-1 大盾构维保信息平台
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图4-2 大盾构维保技术手册
由于大盾构维保体系的建立，经统计设备故障发生率降低了30%，其中高频故障系统的故障发生率降低了80%，由设备故障造成的项目停工时间降低了60%。
4 总结
1 TPM管理理论对于大盾构维保工作可以起到指导作用，可以借助该理论形成具有项目特色的大盾构维保方法；
2 建立大盾构维保体系，根本核心是重视一线工作，重视基础工作。技术负责人应定期进行专业点检，掌握设备状态；项目负责人应及时了解维保情况及维保人员工作状态。
3 通过在上海北横通道的应用可以发现，盾构机作为大型非标设备，其汇编技术标准具有部分特殊性，在各项目运用时应根据实际盾构设备情况，进行针对性调整，才可进一步利于运用，提高设备维保有效性。