TA的每日心情 | 开心
2022-10-23 04:26 |
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签到天数: 375 天 连续签到: 1 天 [LV.9]以坛为家II
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发表于 2022-5-14 06:26:51
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1．概述6 e0 u/ @* Y3 Q, O5 W5 a& b
& E+ q; K- M8 a6 ^我公司是一家专门生产汽车制动盘的企业。目前有5个热工部，电炉为中频感应电炉，容量3.5～12t，数量26台，每天铁液熔炼量为1700t,材质为HT200、HT250和高碳灰铸铁，年生产铸件达30万t。熔炼工部微调过程中铁液需经过多次调整才能合格。以往铁液微调过程中合金重量的计算环节和称重环节的操作，员工执行起来极其不便，熔炼工艺只有配比百分数，操作者凭人工计算（见图1），加上工装设计的缺陷，员工有时候经验称量(甚至不称量)，造成多次成分调整，熔炼时间长，用电量大；并且完全没有防错措施，现场未划分区域，无明确标识，存放合金的袋子都很相似，存在混用风险，掩盖了大量不精益问题，亟待解决。
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图1 原配料流程
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2.改善前原状
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经前期调查，员工凭经验加料，没有标准，配料人工计算，造成铁液多次调整、熔炼时间长、用电量大。经统计，铁液最多需要经过4次调整，增加调节时间约18min。
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（1）在熔炼工艺方面 熔炼工艺只有配比百分数，操作者在调整成分时，凭人工计算。) m9 }( ^$ Q4 P3 b8 l
1 n$ q6 I$ n+ s, M（2）在现场称量方面 操作者在称量合金时，操作很不规范，没有标准。有用铁锹盛着合金在电子秤上称量的，还有把合金放在废弃的袋子上称量的，有些合金的加入甚至未经过称量，完全凭借经验加入。+ o+ T, I" r" }) d
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（3）在合金炉料存放方面 ①现场未划分区域，无明确标识，存放合金的袋子都很相似，存在混用风险。②炉上存放合金的材料柜，相似的合金，如锰铁和铬铁，放在了相邻的铁制容器里，同样存在混用风险。
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3．问题分析
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通过鱼骨刺图（见图2），二八法则，导致多次微调铁液成分的原因是：人工计算、凭经验投料。
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5 c1 @$ {: ]* w+ g, l3 r（1）人工计算 没有现代化工具有效解决换算问题，计算时间长，容易出错。 $ n9 C- `3 b2 `/ Q& Q y
6 a ^% z L$ ~相关文件里对合金的加入量规定只有一个数值，没有公差要求，根据技术文件要计算出需要添加的重量需要确定三个参数：差值、铁液吨位、每吨添加量。员工需要计算三者的乘积来最终确定称重量。
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举例：技术文件规定wMn每增加0.1%，加锰铁（60锰）1.8kg/t。
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" A7 x- E9 Y: V/ E2 e+ ]9 g# y$ y员工不但要计算实际含量与目标含量的差值，还要乘以1.8，再乘以铁液吨位，计算复杂，易出错。6 f' j& I+ M4 K' j) v' @: w
6 M/ J9 b- S, h' l2 L1 r% h（2）凭经验投料 ①原铁液以化学成分是否合格、温度是否达标为出炉标准。员工厌倦复杂的计算，时常不计算而仅凭经验就投料，随意性大。②原设计只有一个称体，当需要调整多种合金时，员工需要反复使用一个称体进行称重，易出现漏称现象。3 N7 _2 S8 t& s6 z1 q8 z- m: P
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4．解决方案
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通过分析对合金配料系统进行了构思，如图3所示。' ?$ t/ V6 }$ z* A |
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) w, V: |' C, X' }9 Z* |( z图3 合金配料系统) J& K( H4 I! L, F& g* e% _
$ `/ O5 {3 \2 y/ f将试样从电炉送至光谱试验室后，将合金百分比数据传输至软件系统。软件将自动换算加料数据，并将计算的数值传送至仪表，准确率100%，不需员工口头计算，员工称量准确确认后，称量结束，数据稳定中线范围，智能换算（目视化称重)，如图4所示。 0 W% X% S, s' d; ^4 k y- [# v
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图 4
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员工根据终端电子称仪表显示的目标量逐一对应称量，并使用安灯防错系统提示称重是否合格，如图5所示。) @" Y1 ^; G8 u+ f- X$ f$ M E6 f
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- `" Z" |; p$ I7 }8 [( w: i2 B图5 安灯防错系统" N& e0 Z* Z9 `7 g1 [- m
7 y& {0 h. h7 a, f5．执行方案并标准化
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- R9 C, ~' L% K+ B2 g! z3 B方案制定后对员工进行全面培训，使员工充分理解并严格按要求执行。例如：我们编制了系统操作的标准作业，在实施前对员工进行了培训。表1是“系统操作标准”。
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7 C9 m% L' ^% {8 n v8 G0 `每周检查执行情况，发现问题后立即反馈并制定应对措施。
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9 E. ]' r' ^1 Q |0 G6．效果展示
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( y2 H9 J) Q4 I6 O5 [: M9 t% p（1）铁液成分更加稳定 以往人工称量是以口算、心算添加合金元素，称重时甚至凭经验添加合金，对材质稳定性有一定的影响，个别元素虽然在合格范围内，但是会因为人为因素忽高忽低。8 V5 c9 v& g% }- E2 H+ c6 E
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应用合金配料系统后，多数参数设置在中线范围，并且保证了称量范围，铁液化学成分更加稳定。以下是对Cr元素等进行过程能力分析，如图6所示。
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图6 Cr元素等过程能力分析
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（2）换算准确 ，时间短 不需员工计算，操作简单有效，配料时间节省5～10min。表2是配料时间统计。7 f# h9 R w' H
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（3）避免人因错误，防错效果更佳 在设计初期对6种微调元素逐一对应台秤，使其保证不会出现漏称和拿错的现象发生（见图7）.
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" b8 b) W8 O# i" X. L 合金元素的原材料包装袋进行相应的颜色要求，颜色与托盘颜色一致，防止混料（见图8）。* h6 x8 D7 E+ s# B
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（4）称量劳动强度减少 重新设计的料斗进行了加高处理，员工在称量时不必再弯腰（见图9）。& o& M8 s) j. t! ~
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图 9
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! ~, h T; R6 T6 s. ]+ ~6 f（5）数据统计功能 软件带有数据采集及统计功能，对于微调金属用量可以有效监控，例如：金属铜的使用量，每次添加完毕后会形成用量报表，对铜的用量进行监控，配合财务部的监控系统可以有效避免铜的失窃。
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7．成果与收获% @2 ^5 i8 B% [* x3 r
. e" ]( ` c* T, B$ j: G1 s通过改善获得以下成果：, Z6 h5 @6 T9 {2 s I5 V* F+ K
0 F7 \& M5 k( O（1）成本 很多铸造企业从熔炼角度寻求节约成本的方法，却忽略了在配料期间产生的等待和能耗浪费，该项目经推广全厂每年可节约电费约422万元。
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（2）提高效率，质量稳定 2016年全年一次微调合格率最高达99.7%，每炉次配料时间节省5～10min，提高生产效率，减少线上等待，且每车间每天可多熔化一炉铁液，系统配料比人工配料成分一致性高，质量稳定。
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（3）员工操作更加简单 合金称量系统是“傻瓜式”操作，不需要冒着人工算错的风险称量，现在一个称对应一个元素，目视化称重，任何新员工都可以通过短时间培训后上岗，真正的简单有效。6 z7 ~" l0 i( e; X! m. E
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