王寧 胡迎鋒

(1. 武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430205;2. 武漢鋼鐵集團設(shè)備保產(chǎn)總公司熱軋二分廠，湖北 武漢 430080)

0 引言

武鋼熱軋二分廠維修作業(yè)區(qū)承接了武鋼熱軋二分廠的主軋線全線設(shè)備維護保產(chǎn)任務(wù)。武鋼熱軋二分廠主軋線具有節(jié)奏緊湊、工藝復(fù)雜、全線設(shè)備自動化程度高、生產(chǎn)壓力大等特點，因此設(shè)備運行的穩(wěn)定性和精度控制的準(zhǔn)確性對生產(chǎn)具有重要影響。然而，一段時間以來，武鋼熱軋二分廠主傳動系統(tǒng)故障頻發(fā)，對該廠扎線連軋生產(chǎn)的穩(wěn)定順行造成了嚴(yán)重影響并產(chǎn)生了不良后果。

針對設(shè)備存在的問題，武鋼熱軋二分廠作業(yè)區(qū)采用理論聯(lián)系實際的方法，開展《降低武鋼熱軋二分廠主傳動故障率》項目，運用六西格瑪管理中的五階段改進步驟(DMAIC)成立了六西格瑪項目管理小組，分析了武鋼熱軋二分廠主傳動設(shè)備故障問題，力圖找到科學(xué)的質(zhì)量管理方法。

1 定義(D)階段

五階段改進步驟指的是:定義、測量、分析、改進、控制(圖1)。

圖1 六西格瑪(DMAIC)管理方法活動要點

從整體上而言，定義階段是六西格瑪項目過程的第一個步驟，其目的是為項目正式啟動做好工作。在界定階段團隊關(guān)注的主要是Y =f (X)的Y，界定階段的工作包含闡明團隊使命、陳述目標(biāo)和價值、指出問題、確定項目范圍和制訂進度計劃等。

1.1 確定戰(zhàn)略目標(biāo)

《降低武鋼熱軋二分廠主傳動故障率》六西格瑪管理項目小組根據(jù)總廠戰(zhàn)略目標(biāo)和武鋼熱軋二分廠作業(yè)區(qū)關(guān)于確保產(chǎn)線設(shè)備穩(wěn)定順行的明確要求，結(jié)合武鋼熱軋二分廠主軋線生產(chǎn)線的特點，提出了降低主傳動故障率以優(yōu)于0.35%為活動目標(biāo)。

1.2 組建項目小組

項目小組由公司領(lǐng)導(dǎo)2 人、設(shè)備維修總廠3人組成，全部參加過六西格瑪專業(yè)培訓(xùn)。成員分別負(fù)責(zé)組織故障模式分析、故障原因分析整理、故障數(shù)據(jù)收集、設(shè)計更改。

1.3 VOC-CTQ

運用六西格瑪工具過程的SIPOC 分析，項目小組確認(rèn)內(nèi)部顧客為設(shè)備維修總廠維修管理部門，外部顧客為武鋼熱軋二分廠軋鋼車間，通過與武鋼熱軋二分廠開展用戶走訪等活動，了解生產(chǎn)廠最為關(guān)心的關(guān)鍵設(shè)備質(zhì)量特性，查找作業(yè)區(qū)在產(chǎn)線設(shè)備維護中自身存在的不足，分析問題，制訂改進方案如圖2 所示。

1.4 項目目標(biāo)Y 的定義

項目目標(biāo)的定義如表1 所示。

表1 項目目標(biāo)的定義

2 測量(M)階段

測量階段關(guān)注的是Y =f (X)中的X 因子，它有兩個主要目的:一是收集數(shù)據(jù)，確認(rèn)問題和機會并進行量化;二是梳理數(shù)據(jù)，為查找原因提供線索。

2.1 繪制流程圖

根據(jù)設(shè)備備件進廠檢查驗收到備件上機正常使用過程中的各個環(huán)節(jié)(包括設(shè)備上架，檢查，維護記錄，正常運行等)，用六西格瑪工具流程圖等方法找出設(shè)備的關(guān)鍵流程控制點。繪制關(guān)鍵流程IPO (輸入-過程-輸出)，根據(jù)繪制的關(guān)鍵流程IPO 圖，通過頭腦風(fēng)暴法對關(guān)鍵流程進行詳細分析。

2.2 建立設(shè)備樹

根據(jù)設(shè)備的組成部件建立設(shè)備樹，將通過頭腦風(fēng)暴法得到的分析結(jié)果進行對應(yīng)歸納，找出影響設(shè)備不能正常工作的相關(guān)部件，由此建立設(shè)備故障樹。根據(jù)設(shè)備故障樹主要反映部件、部件所出現(xiàn)的故障形式，以及故障對應(yīng)的改進措施，篩選出影響Y1，Y2的因子共84 個。

2.3 數(shù)據(jù)采集

通過武鋼熱軋二分廠生產(chǎn)線現(xiàn)有的穩(wěn)定可靠的生產(chǎn)、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(如交接班系統(tǒng)、WINCC實時監(jiān)控系統(tǒng)和PDA 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、電流檢測工具等)對設(shè)備的運行情況進行數(shù)據(jù)采集，根據(jù)采集數(shù)據(jù)的分析對設(shè)備故障發(fā)生的頻次進行匯總。

2.4 失效模式分析

根據(jù)上述步驟得到的分析結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備的實際環(huán)境和運行狀況，通過頻數(shù)(O)評分準(zhǔn)則、嚴(yán)重度(S)評分準(zhǔn)則、檢測難度(D)評分準(zhǔn)則對設(shè)備建立失效模式分析 (FMEA 分析)，從會影響Y1和Y2的84 個因子中選出20 個重要因子，再從中選出9 個因子進行快速改善并組織策劃實施(表2)。

圖2 項目宏觀流程圖

表2 降低主傳動故障率FMEA 表

項目小組通過對快贏改善以外的故障模式再次進行分析即二次FMEA 分析，并對分析的結(jié)果進行了篩選歸類作為Y 的重要因子，最終篩選出影響Y 的6 個重要因子。同時使用Pareto 圖工具對快贏改善效果進行確認(rèn)，階段活動后，主傳動故障率有了明顯的降低。

3 分析階段(A)

分析階段關(guān)注的是Y =f (X)的f 關(guān)系，它是DMAIC 各個階段中最難以“預(yù)見”的階段。項目小組所使用的方法將在很大程度上取決于其所涉及的問題與數(shù)據(jù)的特點。項目小組認(rèn)真研究相關(guān)的數(shù)據(jù)資料，增強對過程和問題的理解，并且在此基礎(chǔ)上，通過綜合考慮各種類型的因素來尋找“問題根源”。

3.1 失效樹建立

失效樹主要反映重要因子、重要因子出現(xiàn)的故障模式以及改進的措施。項目小組對M 階段最終篩選出影響Y 的重要因子建立失效樹，對重要因子的關(guān)鍵故障模式進行失效模式分析。以上重要因子的失效模式分析重點將不同的零部件的失效模式進行了原因分類，從而得出在下一階段針對不同設(shè)備的失效原因類別。通過統(tǒng)計FMEA 中失效原因分類建立Pareto 圖。項目組從M 階段最終篩選出影響Y 的6 個重要因子，分別是控制系統(tǒng)、信號電纜、主電機、傳動柜元件、編碼器、35KV 供電，將各重要因子的失效原因進行分類，從而得出了分別是定修、維護、點檢、設(shè)計、使用5 個失效原因，并結(jié)合失效樹及失效模式分析編制或完善了相關(guān)制度和具體的推進實施，再以重要因子“控制系統(tǒng)”為例進行失效模式分析(表3)。

表3 控制系統(tǒng)失效模式分析

根據(jù)統(tǒng)計失效模式中失效原因分類建立Pareto 圖(圖3)，可以知曉通過快速改善后，設(shè)計對主傳動故障率的影響很小，而維護對主傳動故障率的影響最大，定修其次，點檢、使用居中。

3.2 回歸分析

通過回歸分析，找出自變量X 與因變量Y 之間存在的關(guān)系，建立回歸方程，找出影響設(shè)備正常運行的具體問題及改善方向。經(jīng)回歸分析，發(fā)現(xiàn)在一定的范圍內(nèi)，反應(yīng)拋鋼電流(A)與R2 壓下設(shè)定、E2 壓下設(shè)定、E2 速度設(shè)定、鋼坯硬度間呈現(xiàn)某種關(guān)系，分析結(jié)果如圖4 所示。

圖3 Pareto 圖

圖4 回歸分析

通過回歸分析，建立回歸方程，確定影響拋鋼電流的因素，從而完善點檢、檢修、維護及使用流程。

3.3 職能流程分析

對主傳動進行職能流程分析，找出設(shè)備管理流程中存在的不足，最終規(guī)范總結(jié)出了在點檢、維護、定修、使用4 個方面工作具體內(nèi)容及流程。

4 結(jié)語

本文定義了項目目標(biāo)和影響目標(biāo)的關(guān)鍵因素，并用六西格瑪分析方法進行了分析。針對武鋼熱軋二分廠主軋線故障多、運行不穩(wěn)定等問題，采用六西格瑪管理中的五階段理論進行改善，在實踐中取得了良好的效果。

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［3］ 李昌高. 淺論六西格瑪(六西格瑪)質(zhì)量管理系統(tǒng)應(yīng)用的前景以及在企業(yè)建設(shè)的構(gòu)想［J］. 特鋼技術(shù)，2013 (1):60-63. PMT