鋼拱架連接鋼板快速定位焊接輔助裝置研制質(zhì)量管理小組QC成果匯報

鋼拱架連接鋼板快速定位焊接輔助裝置研制中鐵十六局一公司國道227項目QC小組責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡01責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡延時符工作流程工作流程Theworkingprocess工程概況小組簡介選題理由制定對策表提出方案并確定最佳方案設(shè)計目標及目標可行性分析實施對策效果檢測標準化下一步打算活動總結(jié)制圖：蔣新雨審核：肖歐輝時間：2018.4.1圖1-1QC小組工作流程圖02責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡延時符工程概況

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡工程簡介2.1Projectsummary01隧道長度03供架數(shù)量02圍巖情況莫蘭臺嶺隧道起訖里程左線ZK85+260-ZK86+722，右線K85+270-K86+720，全長2912m（左線1462m，右線1450m）隧道左線明洞50m，IV圍巖級402m，V級1010m，隧道右線明洞48m，IV級422m，V級980m經(jīng)計算可知，拱架數(shù)量總共為4349榀。圖2-1莫蘭臺嶺隧道概況圖制表：蔣新雨審核：肖歐輝時間：2018.4.103責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡延時符小組簡介表3-1QC小組信息表

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡小組成員信息3.1Groupmemberinformation小組名稱中鐵十六局一公司國道227項目QC小組小組注冊號

課題注冊號

課題名稱鋼拱架連接鋼板快速定位焊接輔助裝置研制課題類型創(chuàng)新型注冊日期活動時間2018.4.1——2018.7.31成員簡介序號姓名性別文化程度職稱組內(nèi)職務(wù)組內(nèi)分工1肖歐輝男本科高級工程師組長全面負責2蔣新雨男本科高級工程師副組長技術(shù)指導3傅建豪男本科工程師指導現(xiàn)場實施4韓曉慶男本科工程師組員現(xiàn)場實施5夏海男本科工程師組員現(xiàn)場實施6于洋男本科工程師組員現(xiàn)場實施7李澤遠男本科工程師組員資料整理小組接受QC知識教育情況人均受QC教育：72小時活動頻率：4次/月小組出勤率100%制表：蔣新雨審核：肖歐輝時間：2018.4.104責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡延時符選題理由

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡選定課題理由4.1Reasonsforchoosingthetopic010203施工質(zhì)量差傳統(tǒng)工藝存在著焊接位置、角度不準確等問題，影響后期鋼拱架拼裝及初支結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。施工功效低采用傳統(tǒng)施工方法作業(yè)時，至少需兩人同時配合作業(yè)，增加了施工成本，降低了生產(chǎn)效率。焊工水平要求高傳統(tǒng)工藝對焊工水平要求較高，需配備經(jīng)過培訓的專業(yè)焊工，即便如此，受生產(chǎn)工藝制約，生產(chǎn)質(zhì)量也難以保證。選定課題理由

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡確定課題4.2Determinethesubject經(jīng)過充分討論，小組成員達成統(tǒng)一意見，確定課題為：隧道鋼拱架連接鋼板快速定位焊接輔助置研制05責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡延時符設(shè)計目標新型裝置高效、經(jīng)濟，并保證鋼拱架和定位鋼板的焊接精度，確保工效達到10min/塊06責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡延時符目標可行性分析

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡目標可行性分析6.1Objectivefeasibilityanalysis01020301鋼拱架和連接鋼板質(zhì)量都相對較輕，截面都相對較小。能很好的固定，便于控制調(diào)整，具備應(yīng)用快速定位焊接輔助裝置的可能。02公司有成熟的工作體系，經(jīng)驗豐富的技術(shù)研究小組，專業(yè)的電焊工人，多次獲創(chuàng)新技術(shù)獎項，基于此，本小組有信心也有能力完成又一次的創(chuàng)新研發(fā)。03經(jīng)現(xiàn)場試驗證明相比傳統(tǒng)方法，新方法體現(xiàn)定位精確、定位更輕松、效率更高的優(yōu)勢。圖6-1目標可行性分析圖制圖：傅建豪審核：肖歐輝時間：2018.4.607責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡延時符提出方案責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡頭腦風暴7.1brainstorming鋼拱架定位裝置基座+整體凹槽基座+工字鋼翼板卡槽基座固定裝置人力固定夾鉗卡套連接鋼板定位裝置焊接鋼柱可拆卸鋼柱地面固定高度支座手持裝置不使用手持裝置焊接手提裝置鋼拱架連接鋼板快速定位焊接輔助裝置圖7-1親和圖2018.4.13小組成員在中鐵十六局一公司國道227項目部舉行方案研討會議，會議中小組成員充分使用“頭腦風暴法”對鋼拱架與連接鋼板快速定位輔助裝置的研發(fā)方案進行探討，得到初步成果，并繪制親和圖如右側(cè)所示：制圖：韓曉慶審核：蔣新雨時間：2018.4.15

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡設(shè)計備選方案7.2Designalternatives制圖：韓曉慶審核：蔣新雨時間：2018.4.15根據(jù)上述親和圖內(nèi)容，排列組合后開展QC小組會議，運用PDPC法假定、討論之后，選取了滿足機械原理并符合施工適用性，能夠較好滿足高質(zhì)量、高效率、低成本要求的幾種設(shè)計方式，并篩除類型相似的多種設(shè)計。最終設(shè)計出三種可行方案：設(shè)計方案一基座+整體凹槽夾鉗焊接鋼柱焊接手提裝置設(shè)計方案二工字鋼翼板卡槽人力固定可拆卸鋼柱焊接手提裝置設(shè)計方案三基座卡套地面固定高度支座不使用手提裝置圖7-2設(shè)計方案組合圖

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡提出方案-方案一構(gòu)想圖7.3Proposal-aconceptualdrawingofaproposal使用基座+凹槽對鋼拱架進行整體定位，背面焊接定位鋼柱對連接鋼板進行定位，并采取夾鉗夾緊，上部焊接手提裝置方便使用移動?！驹O(shè)計方案一】手提裝置固定裝置鋼拱架定位裝置連接鋼板定位裝置圖7-3方案一構(gòu)想圖制圖：韓曉慶審核：蔣新雨時間：2018.4.15

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡提出方案-方案二構(gòu)想圖7.4Putforwardtheschema-schematicdiagramofthesecondscheme在輔助工具上切割出符合鋼拱架工字鋼翼板形狀的切口，將定位輔助工具卡在鋼拱架上進行定位，定位工具上進行鉆孔，使用時穿入鋼柱固定連接鋼板，人力加固，焊接鋼板作為手提裝置?！驹O(shè)計方案二】圖7-4方案二構(gòu)想圖制圖：韓曉慶審核：蔣新雨時間：2018.4.15鋼拱架定位裝置連接鋼板定位裝置手提裝置

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡提出方案-方案三構(gòu)想圖7.5Putforwardthescheme-schemethreeconceptiondiagram鋼拱架放置在基座上不移動，通過測量放線制作放置連接鋼板的臺座，將鋼板放置其上，以卡槽固定。【設(shè)計方案三】圖7-5方案三構(gòu)想圖制圖：韓曉慶審核：蔣新雨時間：2018.4.15固定裝置鋼拱架定位裝置08責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡延時符確定最佳方案

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡確定最佳方案-翹板法8.1Determinethebestsolution-warpingmethod制圖：傅建豪審核：肖歐輝時間：2018.4.20用翹板法直觀展示各方法存在問題的嚴重程度：圖8-1蹺板圖

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡確定最佳方案-矩陣調(diào)查表法8.2Determinethebestsolution-matrixquestionnairemethod制圖：傅建豪審核：肖歐輝時間：2018.4.20方案經(jīng)濟性誤差分析人員需求方案選擇設(shè)計方案一焊接鋼柱×6：30元；焊接鋼板30元；夾鉗×4：40元；提手：20元；加工費、輔料費：100元；總計220元翼緣寬度的誤差可以控制在1mm以內(nèi)，幾乎忽略不計使用時一名工人可完成采用設(shè)計方案二鋼柱×3：15元；焊接鋼板50元；加工費、輔料費：200元；總計265元工字鋼翼緣加工較為困難，弧度、厚度均存在大小不等的誤差使用時兩名工人配合完成不采用設(shè)計方案三臺架：150元；卡槽：30元；加工費、輔料費：200元；總計380元貼合不緊密，受干擾大，導致常常需要重復測量高度。使用時一名工人可完成工作，但需要放樣測量以確定支撐臺座的高度。不采用表8-1矩陣調(diào)查表

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡確定最佳方案-方案細化系統(tǒng)圖8.3Determinethebestsolution-planrefinementsystemdiagram制圖：韓曉慶審核：蔣新雨時間：2018.4.21確定了采用方案一的設(shè)計進行研發(fā)之后，QC小組再次于2018年4月22日展開會議，運用頭腦風暴法討論了方案一的種種細節(jié)，最終總結(jié)成立右側(cè)的細化系統(tǒng)圖：圖8-2方案細化系統(tǒng)圖

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡確定最佳方案-鋼拱架定位裝置細化分析8.4Determinethebestscheme-detailedanalysisofsteelarchpositioningdevice制表：韓曉慶審核：傅建豪時間：2018.4.23材料材料尺寸制作形式適用性經(jīng)濟性結(jié)論鑄鐵焊接3×（30×10）cm分塊焊接制作簡便，容錯率高，耐高溫、耐磨損性能較差155不采用鑄鐵切割1×（30×33）cm整體切割制作復雜，容錯率低，耐高溫、耐磨損性能較差200不采用鋼板焊接3×（30×10）cm分塊焊接制作簡便，容錯率高，耐高溫、耐磨損性能較好180采用鋼板切割1×（30×33）cm整體切割制作簡便，容錯率高，耐高溫、耐磨損性能較好215不采用表8-2鋼拱架定位裝置細化分析表

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡確定最佳方案-連接鋼板定位裝置細化分析8.5Determinethebestsolution-connectionplatepositioningdevicedetailedanalysis制表：韓曉慶審核：傅建豪時間：2018.4.23表8-3連接鋼板定位裝置細化分析表材料材料尺寸配套程度適用性經(jīng)濟性結(jié)論鑄鐵方柱邊長25mm低耐高溫、耐磨損性能差，配套配件生產(chǎn)困難，無法大規(guī)模推廣3元/個不采用鑄鐵圓柱直徑23mm高耐高溫、耐磨損性能差，配套配件生產(chǎn)簡單，可大規(guī)模推廣3元/個不采用鋼方柱邊長25mm低耐高溫、耐磨損性能好，配套配件生產(chǎn)困難，無法大規(guī)模推廣5元/個不采用鋼圓柱直徑23mm高耐高溫、耐磨損性能好，配套配件生產(chǎn)簡單，可大規(guī)模推廣5元/個采用

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡確定最佳方案-固定裝置細化分析8.6Determinethebestsolution-fixeddevicedetailedanalysis制表：韓曉慶審核：傅建豪時間：2018.4.23工具選擇固定效果適用性經(jīng)濟性結(jié)論單側(cè)固定螺桿需人力壓緊鋼板必須浪費人力手動壓緊鋼板，抗干擾能力差60元不采用單側(cè)固定螺桿+單側(cè)夾鉗好能固緊拱架和連接鋼板，抗干擾能力強120元采用兩側(cè)夾鉗拱架固定效果較差夾鉗難以使輔助裝置固定在鋼拱架上120元不采用表8-4固定裝置細化分析表

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡確定最佳方案-手提裝置細化分析8.7Determinethebestsolution-detailedanalysisofportabledevices制表：韓曉慶審核：傅建豪時間：2018.4.23工具選擇固定方式適用性經(jīng)濟性結(jié)論無膠套焊接現(xiàn)場焊接，結(jié)實耐用需20元采用有膠套螺栓連接預(yù)先購買，需要對裝置進行鉆孔栓接，使用手感較好需70元不采用表8-5手提裝置細化分析表

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡確定最佳方案-確定最終方案8.8Determinethebestsolution-determinethefinalsolution制圖：韓曉慶審核：傅建豪時間：2018.4.24采用無膠套焊接采用夾鉗+固定螺桿采用鋼圓柱采用鋼板焊接制作鋼拱架定位裝置制作連接鋼板定位裝置制作手提裝置制作固定裝置經(jīng)過優(yōu)化，確定最終子方案展開圖如右側(cè)：圖8-3子方案展開圖

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡確定最佳方案-最終方案CAD圖8.9Determinethebestsolution-finalsolutionCADdrawing制圖：于洋審核：蔣新雨時間：2018.5.6

1.鋼拱架定位裝置；1-1.鋼拱架定位板；1-2.主體鋼板腹板；1-3.定位支撐用鉆孔；1-4.夾鉗固定支座；1-5.連接鋼板定位鋼柱；3.主體鋼板蓋板；4.手提裝置；5.聯(lián)動夾鉗；5-1.固定螺桿；7.夾鉗圖8-4最終方案CAD圖09責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡延時符對策表

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡對策表9.1Countermeasuresforthetable制表：傅建豪審核：肖歐輝時間：2018.5.10序號項目對策目標措施地點時間負責人1鋼拱架定位裝置采購鋼板、配備專業(yè)焊工各部件長度、寬度、高度及凹槽寬度偏差不大于2mm1.采購高質(zhì)量鋼板。2.切割鋼板，由專業(yè)焊工根據(jù)圖紙切割制作成多個要求尺寸的矩形。3.焊接成設(shè)計所需形狀，之間空余部分的寬度應(yīng)該比工字鋼翼板最大寬度大且不超過2mm。施工車間2018.7.1傅建豪夏海2連接鋼板定位裝置采購合適鋼材，加工成固定用鋼柱質(zhì)量合格，成品鋼柱直徑與位置尺寸偏差不大于2mm，能與連接鋼板孔完全對接。1.采購高質(zhì)量鋼材。2.加工成設(shè)計所需鋼柱，鋼柱直徑小于連接鋼板孔洞且直徑設(shè)計誤差不超過2mm。3.測量后將鋼柱焊接在輔助裝置設(shè)計位置處，保證圓心高度及距離連接板中心的長度誤差不大于2mm施工車間2018.7.2于洋李澤遠3固定裝置采購夾鉗、固定螺桿，按合適的受力位置布置。固定裝置位置偏差不超過2mm，夾持過程確保連接鋼板與型鋼位移小于2mm，角度偏轉(zhuǎn)小于2°1.使用夾鉗固定連接鋼板，為保證受壓力均勻夾鉗上下錯位布置。2.使用專業(yè)焊工焊接夾鉗，確保位置合格。3.另一邊焊接鋼板作為固定支撐，再次基礎(chǔ)上安裝固定裝置，使用夾鉗聯(lián)動固定螺桿，夾緊鋼拱架施工車間2018.7.2韓曉慶傅建豪4手持裝置采購合適鋼條，進行人性化設(shè)計手提裝置豎直鋼條長度為10cm，水平鋼條長度為15cm，鋼條長度誤差及距離頂部中心誤差均不超過2mm直接在定位輔助裝置上端焊接鋼條，確保攜帶方便，手持部分可以作為裝置安裝拆卸的受力點。施工車間2018.7.3韓曉慶傅建豪表9-1對策表10責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡延時符對策實施責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡對策實施-采購鋼板、配備專業(yè)焊工10.1Countermeasureimplementation-purchasesteelplate,equipwithprofessionalwelder由傅建豪與夏海負責，按照對策表的相關(guān)目標措施對鋼拱架定位裝置進行了制作：由專業(yè)焊工將鋼板切割成為長寬30cm×10cm的鋼板，并將其按照指定位置進行焊接。圖10-1、10-2鋼拱架定位裝置對策實施現(xiàn)場圖

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡對策實施-采購鋼板、配備專業(yè)焊工10.2Countermeasureimplementation-purchasesteelplate,equipwithprofessionalwelder效果檢查：由傅建豪對裝置尺寸進行測量，并用成品鋼拱架進行直接定位測試，誤差滿足對策表要求，能正常使用。制表：于洋審核：傅建豪時間：2018.5.23部分設(shè)計尺寸實際尺寸誤差監(jiān)測示意圖長33cm33.1cm1mm寬30cm30.2cm2mm高10cm10cm0mm凹槽寬度12cm12cm0mm表10-1鋼拱架定位裝置對策實施監(jiān)測表

責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡對策實施-采購合適鋼材，加工成固定用鋼柱10.3Countermeasuresimplementation-procurementofappropriatesteel,processingintofixedsteelcolumn由于洋與李澤遠負責，按照對策表的相關(guān)目標措施對連接鋼板定位裝置進行了制作：使用專業(yè)設(shè)備將剛才加工成六個直徑為23mm的圓柱體，并將其按照指定位置進行焊接：圖10-3連接板定位裝置對策實施現(xiàn)場圖責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡對策實施-采購合適鋼材，加工成固定用鋼柱10.4Countermeasuresimplementation-procurementofappropriatesteel,processingintofixedsteelcolumn制表：夏海審核：傅建豪時間：2018.5.24效果檢查：由李澤遠對裝置尺寸進行測量，并用成品連接鋼板進行直接定位測試，誤差滿足對策表要求，能正常使用。表10-2連接板定位裝置對策實施監(jiān)測表序號鋼筋柱設(shè)計直徑鋼筋柱實際直徑鋼筋柱直徑誤差鋼筋柱圓心設(shè)計偏離中心長度鋼筋柱圓心實際偏離中心長度鋼筋柱圓心偏離中心誤差鋼筋柱圓心設(shè)計高度鋼筋柱圓心實際高度鋼筋柱圓心高度誤差監(jiān)測示意圖123230.010099.90.15549.90.1223230.010099.80.255550.032322.80.210099.80.21101100.042322.90.11001000.01101100.0523230.01001000.01651650.0623230.010099.90.1165164.90.1責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡對策實施-采購夾鉗、固定螺桿，銨合適的受力位置布置10.5Countermeasureimplementation-purchaseclamps,fixedscrew,properpositionarrangementofammoniumstress

由韓曉慶與傅建豪負責，按照對策表的相關(guān)目標措施對固定裝置進行了制作：將采購來的夾鉗和固定螺桿通過螺栓連接和焊接結(jié)合方式安裝在定位輔助裝置上，共同構(gòu)成了該裝置的固定系統(tǒng)：圖10-4、10-5固定裝置對策實施現(xiàn)場圖責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡對策實施-采購夾鉗、固定螺桿，銨合適的受力位置布置10.6Countermeasureimplementation-purchaseclamps,fixedscrew,properpositionarrangementofammoniumstress

序號設(shè)計位置（距底部）實際位置誤差監(jiān)測示意圖夾鉗18080.20.2夾鉗2140139.80.2夾鉗35555.50.5夾鉗45555.50.5螺桿155561螺桿255561部分水平位移豎直位移角度差受外力時鋼板位移1mm0mm0°受外力時型鋼位移0mm1.1mm1°表10-3固定裝置對策實施監(jiān)測表A表10-4固定裝置對策實施監(jiān)測表B效果檢查：誤差滿足對策表要求，能正常使用制表：韓曉慶審核：傅建豪時間：2018.5.26責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡對策實施-采購合適鋼條，進行人性化設(shè)計手持裝置10.7Countermeasuresimplementation-purchaseappropriatesteelbarsandhumanizeddesignhandhelddevices

由韓曉慶與傅建豪負責，按照對策表的相關(guān)目標措施對手持裝置進行了制作：將采購來的鋼條根據(jù)手掌寬度加工成“U”字型，隨后焊接于連接板定位裝置的頂部中間位置：圖10-6手提裝置對策實施現(xiàn)場圖焊接責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡對策實施-采購合適鋼條，進行人性化設(shè)計手持裝置10.8Countermeasuresimplementation-purchaseappropriatesteelbarsandhumanizeddesignhandhelddevices

表10-5鋼拱架定位裝置對策實施監(jiān)測表效果檢查：誤差滿足對策表要求，能正常使用序號設(shè)計長度（cm）實際長度（cm）誤差監(jiān)測示意圖豎直鋼條（左）1010.20.2豎直鋼條（右）1010.10.1水平鋼條1515.20.2表10-6手提裝置對策實施監(jiān)測表B序號距頂部中心（cm）實際距離（cm）誤差豎直鋼條（左）7.57.40.1豎直鋼條（右）7.57.60.1制表：韓曉慶審核：傅建豪時間：2018.5.26責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡對策實施-成品圖10.9Countermeasureimplementation-finishedproductdrawing圖10-7、10-8、10-9成品圖責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡對策實施-裝置使用流程10.10Countermeasureimplementation-equipmentoperationflow制圖：韓曉慶審核：傅建豪時間：2018.5.31第一步將輔助裝置通過凹槽卡在鋼拱架上第二步將連接鋼板固定在輔助裝置上第三步開始焊接圖10-10裝置使用流程圖11責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡延時符效果檢測責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡現(xiàn)場效果檢測11.1Fieldeffectdetection隧道鋼拱架連接鋼板快速定位焊接輔助裝置一經(jīng)完工，立刻投入到實驗中來，2018年7月5日，有專業(yè)焊工進行了20組鋼拱架與連接鋼板的焊接，有10組使用了我們的小組研究產(chǎn)品進行定位輔助，另外10組使用了傳統(tǒng)施工方法的定位輔助裝置進行對照實驗，最終的結(jié)果再拿來和傳統(tǒng)方式進行對比，更加科學合理的來驗證小組成果。圖11-1焊接輔助裝置現(xiàn)場應(yīng)用責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡焊接速率原始記錄11.2Originalrecordofweldingrate序號傳統(tǒng)施工方法用時（min）計劃施工用時（min）新施工法用時12410922310732510842710852610662510107241078261079271091023109平均用時25108效果檢查：焊接速率達到目標要求制表：于洋審核：傅建豪時間：2018.6.5表11-1焊接速率原始記錄責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡焊接速率11.3Theweldingspeed制圖：于洋審核：傅建豪時間：2018.6.5圖11-2焊接速率對比柱狀圖責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡形成效益11.4Formabenefit社會效益經(jīng)濟效益12責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡延時符標準化責任重于能力意志創(chuàng)造奇跡標準化12.1standardized專利申請公司內(nèi)推廣組