滑迎輝,曹振芳,蘇 浩,呂志強,李丹丹

（中國船舶重工集團公司 第七一八研究所，河北 邯鄲 056027）

運用QC 方法降低催化元件零點漂移量

滑迎輝,曹振芳,蘇 浩,呂志強,李丹丹

（中國船舶重工集團公司 第七一八研究所，河北 邯鄲 056027）

介紹了如何運用QC方法降低催化元件零點漂移量的問題，通過現(xiàn)場調查，制作了因果分析圖和要因確認表，從中得出了催化元件漂移量高的要因，并針對要因采取針對性措施，對策實施后使零點漂移量有了顯著的降低。將改進的有效措施寫入工藝規(guī)程，檢查其目標完成情況。

催化元件；傳感器；零點漂移；甲烷

催化元件是用于檢測可燃氣體的傳感器。由兩個元件配對組成，一個元件為檢測元件，另一個元件為補償元件，從而達到測量可燃氣體濃度的目的。零點的穩(wěn)定性是保證氣體濃度準確測量的關鍵，催化元件的零點漂移量越低，它的穩(wěn)定性就越好[1]。

1 選擇QC活動課題

1.1 問題的選擇

圖1 零點漂移量記錄柱狀圖Fig.1 Zero drift record

國家標準規(guī)定元件的零點漂移量要低于6.0%[2]，我們現(xiàn)在生產(chǎn)的元件零點漂移量為4.0%左右，雖然符合國家標準，但客戶提出要求，希望零點越穩(wěn)定越好，最好控制在3.0%之內。針對客戶提出的質量要求,立即召開專題分析會，進行元件穩(wěn)定性分析，責成相關負責人啟動了課題的攻關工作。為此我們選定降低催化元件零點漂移量為此次QC活動的課題。

1.2 現(xiàn)狀調查

現(xiàn)場對正在生產(chǎn)的可燃氣體傳感器催化元件（型號2.9V90mA）進行測量記錄，15d連續(xù)記錄元件零點,并通入濃度為2.04%的甲烷氣體測試其零點漂移量，見表1。

表1 連續(xù)記錄15d的催化元件零點Tab.1 Catalytic element zero for 15 consecutive days

通過對正在生產(chǎn)的催化元件抽樣測試的數(shù)據(jù)看，零點漂移量在4.0%左右，高于客戶要求的3.0%以內，不能滿足客戶要求。為了更好的把握現(xiàn)狀，我們把催化元件生產(chǎn)工序分成以下幾個部分（圖2）。

圖2 生產(chǎn)流程圖Fig.2 Production flow chart

依據(jù)催化元件生產(chǎn)框圖，我們對元件漂移量進行了分析、統(tǒng)計。分析發(fā)現(xiàn)，漂移量偏高主要集中在這5個生產(chǎn)步驟上。

表2 主要原因排列表Tab.2 Table of main reasons

圖3 元件漂移量高主次問題排列圖Fig.3 High order of primary and secondary components drift

小組根據(jù)生產(chǎn)工序，找到造成漂移量高的主要癥結，從排列圖（圖3）中可以看出負載Al2O3是主要原因。如果把該問題解決，則元件漂移量可降低到2.5%以下。

2 確定目標

由于催化元件測量的準確性是基于元件的零點漂移量，基于客戶的要求和上述現(xiàn)狀調查，小組成員經(jīng)認真討論后，一致同意將本次活動的目標確定為：催化元件零點漂移量降至2.5%。

3 原因分析

針對負載Al2O3的問題，QC小組運用頭腦風暴法對該問題從人、機、料、法、環(huán)5個方面的諸多因素進行分析總結，繪制因果分析圖，見圖4。

圖4 因果分析圖Fig.4 Causal analysis diagram

4 要因確認

小組成員根據(jù)因果分析圖，采取現(xiàn)場調查、試驗驗證和分析測試等方法，對負載Al2O3的問題末端因素進行逐個的分析和要因確認，并制定了要因確認表（見表 3）。

表3 要因確認表Tab.3 Confirmation form

通過要因確認，找到兩條主要因素，即Al2O3載體粒度大、煅燒次數(shù)少。

針對影響Al2O3負載的要因，QC小組成員制定對策實施表（見表4）。

5 制定對策

表4 對策表Tab.4 Countermeasure table

6 對策實施

6.1 調整Al2O3粉體粒度

現(xiàn)在元件生產(chǎn)用Al2O3粒度為200目，現(xiàn)選取300目和400目的進行試驗，加入粘合劑后混合5h后使用其加工為成品，觀察元件零點漂移量的變化，并進行了效果驗證：

表5 Al2O3粒度對零點漂移量的影響（%）Tab.5 Effect of alumina particle size on zero drif

試驗發(fā)現(xiàn)Al2O3粒徑越小零點漂移量越小，300目的時候能夠降到2.5%以下，在保證較高靈敏度的前提下減小Al2O3粒徑，所以我們選定Al2O3粒度為300目。

6.1 調整Al2O3粉體粒度

目前，元件生產(chǎn)煅燒次數(shù)為3次，將煅燒次數(shù)增加為4次、5次，觀察對元件零點漂移量的影響，并進行了零點漂移量的測量，并進行了效果驗證。

表6 煅燒次數(shù)對零點漂移量的影響（%）Tab.6 Influence of calcination times on zero drif

煅燒次數(shù)增多后，零點漂移量有了明顯的降低，降到2.5%以下，但隨著煅燒次數(shù)的增加相應成本會增加，生產(chǎn)周期會拉長，所以最終選擇為煅燒5次[3]。

7 效果檢查

7.1 目標完成情況

我們用改進后的方法生產(chǎn)了100只催化元件（型號2.9V90mA）,15d連續(xù)記錄元件零點，進行零點漂移量的檢測，并通入濃度為2.04%的甲烷氣體測試零點飄移量＆，記錄見表5，檢測結果全部達到目標要求,部分檢測結果見表6。

表7 元件零點漂移試驗記錄Tab.7 Component zero drift test record

由表7可以看到，對策實施改進后元件零點飄移量已降低到2%，達到了預定的目標。

7.2 經(jīng)濟效益和社會效益

降低催化元件的零點漂移量，保質保量滿足某特殊客戶要求。活動期間通過銷售新的型號元件增加效益30萬元。提高了運用QC活動解決各種問題的能力。增強了科研人員在催化元件改進方面的工藝研制和生產(chǎn)能力。體現(xiàn)了我所科研人員攻艱克難、誠實創(chuàng)新的精神。

8 鞏固措施

根據(jù)本次活動的成果，將生產(chǎn)方法寫入生產(chǎn)作業(yè)指導書《催化元件生產(chǎn)加工工藝規(guī)程》，改進的有效措施寫入《催化元件改進工藝規(guī)程》，檢測數(shù)據(jù)、試驗結果，形成試驗報告并存檔，為以后型號產(chǎn)品持續(xù)改進提供經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。

9 結語

通過本次QC活動，達到了預期的目的，小組成員提高了分析解決問題的能力，鞏固了大家的專業(yè)知識，增強了團隊意識，提高了相互之間的協(xié)作能力，使小組成員的才能得到了充分的發(fā)揮。動力QC小組運用QC的理論方法，解決了催化元件漂移量的問題，滿足了客戶要求，在市場中營造了良好的口碑，在以后的工作中，我們將把此理論和方法運用到處理其它問題中去。

［1］ 李幸俊.煤礦用載體催化元件穩(wěn)定性的研究［J］.云南大學學報，1997,19（1）:96-99．

［2］ 朱正和，廖德林，等.甲烷載體催化元件靈敏度穩(wěn)定性的研究［J］.礦業(yè)安全與環(huán)保,2003，30（6）:147-148．

［3］ 曹振芳.載體催化元件穩(wěn)定性的分析研究［J］.艦船防化,2006,20（3）:36-38．

Method of reducing the catalytic element using qc zero drift

HUA Ying-hui,CAO Zhen-fang,SU Hao,LV Zhi-qiang,LI Dan-dan
（The 718th Research Institute of CSIC,Handan 056027,China）

It describes how to use QC method to reduce the amount of catalytic element zero drift problems.Through field investigation produced a map and causal analysis to confirm the result table,figured out why the high catalytic element drift amount.Take measures to make the zero drift have been significantly reduced for a reason.The improvement of effective measures in the process of writing,check the completion of the target.

catalysis element;sensor;zero drift;methane

TP212.2

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20170972

2017-03-21

滑迎輝（1985-），男，工程師,2012畢業(yè)于中國艦船研究院，應用化學專業(yè),碩士，主要從事空氣凈化相關專業(yè)方向。