運(yùn)用“精益六西格瑪”管理方法

熱軋總廠一分廠2011-10運(yùn)用“精益六西格瑪”管理方法推行“質(zhì)量?jī)?yōu)先”的企業(yè)文化匯報(bào)提綱1.概述

1.1存在的問題1.2“質(zhì)量?jī)?yōu)先”的企業(yè)文化2.主要工作2.1設(shè)備年修、質(zhì)量?jī)?yōu)先2.2剪切優(yōu)化精益六西格瑪工作2.3除鱗改進(jìn)精益六西格瑪工作2.4降低輥耗精益六西格瑪工作2.5質(zhì)量與產(chǎn)量、標(biāo)準(zhǔn)化工作3.總結(jié)1.概述1.1存在的問題熱軋總廠一分廠于2008－2009年進(jìn)行了設(shè)備改造性大修，但是除了少部分進(jìn)口設(shè)備由德國(guó)SMS-DEMAG公司提供技術(shù)支持外，大部分項(xiàng)目均是自主集成開發(fā)研究。尤其是二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、一級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng)，與西門子、西馬克等成熟技術(shù)存在較大差距。改造后遺留了大量的設(shè)備功能精度、技術(shù)質(zhì)量問題，給改造調(diào)試帶來了很大的難度。（1）設(shè)備老、精度差一熱軋軋機(jī)牌坊等基礎(chǔ)設(shè)備在改造過程中并沒有進(jìn)行更換，牌坊間隙大、軋線對(duì)中差的問題并沒有得到根本解決；立式運(yùn)輸鏈未進(jìn)行改造，鋼卷在運(yùn)輸、翻卷過程中易造成了大量的質(zhì)量異常卷，給物流組織造成很大的困難；一分廠精整線設(shè)備為三十年前的老設(shè)備，設(shè)備保證能力不足，難以適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的要求。（2）人員結(jié)構(gòu)不合理

由于熱軋三分廠、CSP籌建投產(chǎn)，從熱軋一分廠抽調(diào)了大量技術(shù)骨干、中堅(jiān)力量，造成一分廠技術(shù)力量斷層。目前大部分工程技術(shù)人員、操作人員為進(jìn)廠不足3年的大學(xué)畢業(yè)生。（3）品種結(jié)構(gòu)復(fù)雜

一分廠品種規(guī)格繁多，涉及鋼種共有100多種，成品材質(zhì)及牌號(hào)500多種，給自主集成的模型帶來了更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。加上產(chǎn)量壓力大，模型調(diào)試不足，只能由“調(diào)試生產(chǎn)”模式轉(zhuǎn)為“生產(chǎn)調(diào)試”模式。一旦有新鋼種、新規(guī)格，離線模型提前兩天便開始測(cè)算設(shè)定參數(shù)，生產(chǎn)時(shí)調(diào)試人員必須跟班調(diào)試，隨時(shí)調(diào)整參數(shù)，保證在較短的時(shí)間內(nèi)使模型達(dá)到最優(yōu)化，滿足批量生產(chǎn)的要求。1.2“質(zhì)量?jī)?yōu)先”的企業(yè)文化

面對(duì)一切不利因素，熱軋一分廠在公司“三個(gè)轉(zhuǎn)變”戰(zhàn)略思想的指導(dǎo)下，在響應(yīng)熱軋總廠“與客戶共同創(chuàng)造價(jià)值，讓市場(chǎng)首選武鋼熱軋材”經(jīng)營(yíng)理念的基礎(chǔ)上，建立以質(zhì)量為中心的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)理念，創(chuàng)建“質(zhì)量?jī)?yōu)先”的企業(yè)文化，以確保“質(zhì)量?jī)?yōu)先”的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)局面。

為了實(shí)現(xiàn)“降本增效”的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，采用精益六西格瑪方法，一方面從識(shí)別顧客需求以及關(guān)鍵質(zhì)量入手，以數(shù)據(jù)與流程分析為基礎(chǔ)，來提高顧客滿意度、提高市場(chǎng)占有率；另一方面致力于降低不良質(zhì)量成本，來達(dá)到“降成本”的目的。2.主要工作2.1設(shè)備年修、質(zhì)量?jī)?yōu)先本次年修時(shí)隔2年，設(shè)備超期服役需要處理較多的設(shè)備隱患；其次，本次年修還涉及較多08年改造遺留問題的整改；另外，根據(jù)“逢修必改”的原則，還涉及E2、R3傳動(dòng)整改等一批技改項(xiàng)目。同時(shí)最主要的就是要利用年修的寶貴機(jī)會(huì)，全面恢復(fù)關(guān)鍵質(zhì)量設(shè)備的功能和精度，以確保大修后生產(chǎn)、質(zhì)量穩(wěn)定。2.1.1存在的問題設(shè)備是質(zhì)量的基礎(chǔ)，一分廠于2011年3月進(jìn)行了為期12天的年修。2.1.2年修組織（1）本次年修工作量大、時(shí)間緊、施工項(xiàng)目密集、施工質(zhì)量要求高;（2）提前近半年開始籌備，嚴(yán)格確保備件質(zhì)量，如軋機(jī)襯板、精軋除鱗噴射閥均采用進(jìn)口備件；（3）堅(jiān)持“安全第一、質(zhì)量?jī)?yōu)先”的原則，成立質(zhì)量組，制訂質(zhì)量設(shè)備測(cè)量計(jì)劃，編制“關(guān)鍵設(shè)備精度質(zhì)量日?qǐng)?bào)”，對(duì)不滿足質(zhì)量要求的項(xiàng)目一律整改，直至達(dá)標(biāo)為止。

其中因?yàn)镽2開檔尺寸問題，襯板返工了五次；精軋除鱗集管高度問題，返工了六次。2.1.3年修完成情況本次年修在關(guān)鍵質(zhì)量設(shè)備上進(jìn)行了多次返工，雖然犧牲工程進(jìn)度近一天，但最終確保了設(shè)備功能和精度。與此同時(shí)，通過精心準(zhǔn)備、相互協(xié)調(diào)、密切配合、同心協(xié)力、克服困難，圓滿完成了全部的年修任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了確保安全、確保質(zhì)量、確保項(xiàng)目、確保工期、確保年修項(xiàng)目一次試車成功、確保按期達(dá)產(chǎn)(“6個(gè)確?！?的目標(biāo)，并且比計(jì)劃工期提前了49小時(shí)。2.1.4年修前后質(zhì)量評(píng)估

通過對(duì)質(zhì)量設(shè)備功能和精度的整改和恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“質(zhì)量?jī)?yōu)先”的年修，產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量得到了大幅提升，主要體現(xiàn)在帶鋼對(duì)中性（如圖2.1所示）以及卷形質(zhì)量（如圖2.2所示）方面。圖2.1年修前后橫振曲線：（左）大修前；（右）大修后圖2.2年修前后實(shí)物卷形：（左）大修前；（右）大修后2.2.1定義2.2剪切優(yōu)化精益六西格瑪工作

為了解決長(zhǎng)期以來困擾一分廠的剪切精度問題，我們摒棄了“測(cè)速精度影響剪切精度”的傳統(tǒng)觀念，采用精益六西格瑪方法，系統(tǒng)地對(duì)飛剪剪切過程進(jìn)行剖析，根據(jù)其計(jì)算模型的特點(diǎn)，將其分解為三個(gè)部分：I、積分部分，II、延時(shí)部分，III、飛剪動(dòng)作部分。其中第I區(qū)間屬于目標(biāo)閉環(huán)控制，第II、III區(qū)間屬于預(yù)估計(jì)的開環(huán)控制，如下圖所示。

圖2.3切頭剪動(dòng)作計(jì)算：（左）切頭；（右）切尾2.2.2測(cè)量在攻關(guān)初期，發(fā)現(xiàn)PDA系統(tǒng)中對(duì)飛剪相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄質(zhì)量不高。普遍存在記錄延時(shí)長(zhǎng)，采樣頻率低等問題。針對(duì)這些測(cè)量缺陷，進(jìn)行了多次的測(cè)量及優(yōu)化測(cè)量工作：（1）減小飛剪關(guān)鍵數(shù)據(jù)的記錄延時(shí)并提高其采樣精度；（2）用筆錄儀對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；（3）對(duì)PLC模型計(jì)算過程進(jìn)行監(jiān)控量化；（4）監(jiān)控PLC內(nèi)部時(shí)間變量及速度積分過程。經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)的細(xì)致量化，我們逐漸挖掘出了飛剪許多大大小小的問題，可以說無測(cè)量、不管理，測(cè)量作為一個(gè)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)一直作用于整個(gè)攻關(guān)過程中。2.2剪切優(yōu)化精益六西格瑪工作2.2.3分析與改進(jìn)

通過對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，針對(duì)飛剪主要缺陷制定了改進(jìn)方案：（1）第II區(qū)間：電機(jī)抱閘改進(jìn)系統(tǒng)規(guī)劃了飛剪電機(jī)抱閘的開關(guān)時(shí)序，在剪切動(dòng)作前預(yù)留足夠的時(shí)間打開抱閘，解決了啟動(dòng)滯后的問題。后期評(píng)估數(shù)據(jù)表明：飛剪切頭切尾的動(dòng)作延時(shí)分別從580ms、130ms減小到30ms。（2）第III區(qū)間：剪刃動(dòng)作改進(jìn)為了減少外部因素的干擾，設(shè)計(jì)以HMD54的檢測(cè)信號(hào)來控制剪刃在模型計(jì)算啟動(dòng)之前向下預(yù)擺位，這樣在保證足夠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的前提下，盡可能的減少了飛剪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間，削弱外部因素對(duì)中間坯運(yùn)動(dòng)的影響。后期評(píng)估數(shù)據(jù)表明：飛剪切頭、切尾的開環(huán)時(shí)間分別縮短了160ms、290ms，分別占整個(gè)開環(huán)段的26.7%、34.5%。2.2剪切優(yōu)化精益六西格瑪工作（3）第I區(qū)間：積分改進(jìn)PLC內(nèi)部提供的整型數(shù)的掃描周期精度過低是導(dǎo)致積分誤差過大的根本原因。為了保證積分計(jì)算的快速性及準(zhǔn)確性，最終選擇在PLC中，每100ms計(jì)算一次平均掃描周期并以浮點(diǎn)數(shù)的形式投入到積分及速度濾波的運(yùn)算中。通過后期系統(tǒng)的評(píng)估，發(fā)現(xiàn)使用自行計(jì)算的掃描周期來積分，很大程度上提高了飛剪的閉環(huán)控制精度。系統(tǒng)提供的周期無論是從絕對(duì)值方面，還是相對(duì)波動(dòng)方面都不如自行計(jì)算的周期穩(wěn)定。如表2.1所示。系統(tǒng)提供自行計(jì)算均值(s)3.532.86范圍(s)3.45-3.632.84-2.90波動(dòng)(s)0.270.05標(biāo)準(zhǔn)差0.04860.0079表2.1系統(tǒng)提供周期與自行計(jì)算的對(duì)比2.2.4控制

為了能確保調(diào)試后，故障缺陷不反彈，需要從參數(shù)設(shè)定上加以規(guī)范：（1）將改進(jìn)的功能固化至程序內(nèi)部，并將調(diào)試的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化；（2）理論上切下的中間坯頭尾長(zhǎng)度應(yīng)該與實(shí)際一致，但目前存在一定的偏差。因此下一步將在飛剪模型中加入一個(gè)補(bǔ)償量，將設(shè)定的剪切長(zhǎng)度補(bǔ)償至與實(shí)物尺寸一致。2.2.5攻關(guān)效果圖2.4一分廠精軋中間坯切損推移圖

由下圖可以看出，切損率由年初的0.67%下降到9月份的0.43%。2.3除鱗改進(jìn)精益六西格瑪工作

2.3.1定義

精軋除鱗機(jī)雖然進(jìn)行了改造，但整體除鱗系統(tǒng)并沒有進(jìn)行根本性改造，改造后精軋除鱗水系統(tǒng)壓力僅為150Bar，為同類產(chǎn)線（一般為170-200Bar）中最低，綜合除鱗效果相當(dāng)于同等裝備水平的70%，產(chǎn)品表面質(zhì)量保證能力明顯不足：（1）2010年因?yàn)楸砻尜|(zhì)量造成的停機(jī)長(zhǎng)達(dá)1511min，影響產(chǎn)能約1.2萬噸；（2）2010年因?yàn)檠趸F皮改判量達(dá)5475噸，氧化鐵皮改判率0.187%。

針對(duì)以上問題，我們摒棄了“除鱗系統(tǒng)必須全面改造（包括除磷泵、管道等）”的傳統(tǒng)觀念，采用精益六西格瑪方法，對(duì)現(xiàn)有精軋除鱗系統(tǒng)的水量、集管、噴嘴等進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有除鱗覆蓋寬度約上集管1797mm，下集管1786mm，一分廠極限寬度1550mm，覆蓋寬度存在質(zhì)量過剩；下除鱗集管與軋制線高度差偏小，造成重合度不足；現(xiàn)有除鱗噴嘴形成的打擊力偏小。2.3除鱗改進(jìn)精益六西格瑪工作

2.3.2測(cè)量熱軋一分廠利用2011年3月大修的機(jī)會(huì)，對(duì)精軋除鱗集管高度、重合度、打擊力進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)量（如表2.2所示），結(jié)果顯示：（1）1、2#下集管高度均未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，造成重合度偏低；（2）1、2#上、下集管噴嘴打擊力均未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。集管改進(jìn)前設(shè)計(jì)要求與通板線高度差打擊力重合度與通板線高度差打擊力重合度1#2#1#2#1#2#1#2#1#2#1#2#上151mm151mm0.58N/mm213mm151mm151mm0.89N/mm213.2mm下82mm84mm0.76N/mm21.0mm90mm90mm1.06N/mm22.1mm表2.2現(xiàn)有除鱗集管實(shí)測(cè)參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比

2.3.3分析與改進(jìn)

測(cè)量數(shù)據(jù)表明精軋1、2#除鱗集管需要進(jìn)行恢復(fù)、改進(jìn)。主要措施是：（1）更改除鱗集管，減少單個(gè)集管噴嘴個(gè)數(shù)，減小除鱗覆蓋寬度，提高單個(gè)噴嘴水量，提高打擊力；（2）將1#和2#除鱗下集管分別下降，使通板線高度差變大，提高下表面重合度。（3）將除鱗噴嘴更換為流量更大的除鱗水嘴，增大除鱗打擊力。改進(jìn)前后技術(shù)參數(shù)對(duì)比如表2.4所示：集管改進(jìn)前改進(jìn)后與通板線高度差打擊力重合度與通板線高度差打擊力重合度1#2#1#2#1#2#1#2#1#2#1#2#上151mm151mm0.58N/mm213mm151mm151mm0.89N/mm213.7mm下82mm84mm0.76N/mm21.0mm95mm95mm1.06N/mm24.4mm表2.4改進(jìn)前后參數(shù)對(duì)比

2.3.4控制

為了確保改進(jìn)后的設(shè)備精度，需要從設(shè)備維護(hù)、備件質(zhì)量、管理制度加以規(guī)范：（1）規(guī)范了除鱗噴射閥的更換周期：半年；（2）修訂了集管等備件質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；（3）建立《除鱗檢查制度》，除鱗打擊試驗(yàn)≥1次/月。2.2.5攻關(guān)效果下一步目標(biāo)（1）表面質(zhì)量造成的停機(jī)由2010年的1511min縮短至目前的0min；（2）氧化鐵皮改判量由2010年的5475噸減少到目前累計(jì)709噸，改判率由0.187%下降到0.04%；（3）計(jì)劃在明年大修時(shí)進(jìn)行下一步的質(zhì)量改進(jìn)工作，目標(biāo)是使上、下集管打擊力分別達(dá)到1.1、1.2N/mm2。2.4降低輥耗精益六西格瑪工作

一熱軋改造后，2010年平均輥耗為0.867kg/t,通過對(duì)標(biāo)發(fā)現(xiàn)，較熱軋總廠二分廠（0.51kg/t）偏高。

2.4.1定義（1）

正常輥耗2010年軋輥正常輥耗約為0.758kg/t，占整體輥耗的88%左右，高品質(zhì)軋輥的使用是降低正常輥耗的主要途徑，以高速鋼為例，二分廠2010年高速鋼使用比例約50%左右，一分廠2010年6月才開始試用；采用固定量磨削，磨削損耗不能動(dòng)態(tài)管理，渦流探傷技術(shù)需要進(jìn)行消化吸收，需要針對(duì)測(cè)量結(jié)果建立磨削標(biāo)準(zhǔn)。（2）

異常輥耗異常輥的管理不夠規(guī)范，異常信息傳遞的不及時(shí)，導(dǎo)致問題軋輥不能及時(shí)檢測(cè)并處理，造成軋輥內(nèi)部損傷（裂紋等）加劇，增加了磨損。2.4.2測(cè)量與分析（1）通過對(duì)軋輥進(jìn)行渦流探傷測(cè)量以及統(tǒng)計(jì)分析，識(shí)別出了軋輥渦流檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，可以針對(duì)不同材質(zhì)軋輥的裂紋值、“軟點(diǎn)值”，對(duì)磨削參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，由固定量磨削向動(dòng)態(tài)磨削轉(zhuǎn)變；（2）高速鋼軋輥的毫米軋制量為普通高鉻鐵軋輥的8倍左右，通過試用期間的數(shù)據(jù)測(cè)量與分析，可以通過下機(jī)軋輥的粗糙度大小來判斷高速鋼軋輥是否需要磨削。2.4.3改進(jìn)（1）

高速鋼的應(yīng)用

通過前期的測(cè)量分析，識(shí)別出了影響高速鋼輥使用的質(zhì)量要素，其中包括使用周期、粗糙度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)、氧化膜分級(jí)圖譜等。目前，精軋前段機(jī)架都有高速鋼，共6套，測(cè)量數(shù)據(jù)表明，一分廠通過高速鋼的使用，有效降低了精軋前段輥耗的26.4%。（2）

異常輥的管理通過前期測(cè)量發(fā)現(xiàn)，軋輥受到損傷（劃傷、輥印等）后，如不及時(shí)進(jìn)行處理，易導(dǎo)致內(nèi)部裂紋，造成磨損加劇甚至報(bào)廢。因此需要建立合理的管理機(jī)制，保證異常信息傳遞、異常問題處理的及時(shí)性，減少輥耗。2.4.3控制

為了確保改進(jìn)后的軋輥管理水平，積極推行“兩化”管理：（1）形成了一套系統(tǒng)的渦流探傷操作方法、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及管理流程；（2）修訂了