◆周小冬 張 翼 王 朋/ 文

上海江南長興造船有限責(zé)任公司隸屬滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司，先后建造了散貨船和超大型油船，目前已成功向萬箱集裝箱船、集滾船和LNG船等高附加值、高技術(shù)船舶制造轉(zhuǎn)型。在船舶制造中，確保船體焊接質(zhì)量，是一項(xiàng)重要任務(wù)。

“深藍(lán)QC小組”及本次活動簡介

“深藍(lán)QC小組”建于2015年12月，是來自公司一線生產(chǎn)部門的質(zhì)量活動小組，由制造部分管質(zhì)量的部長擔(dān)任組長，組員分別來自管理室和生產(chǎn)一線。小組的口號是“提質(zhì)增效，走向深藍(lán)”，主要以解決生產(chǎn)過程中遇到的工藝質(zhì)量難題為目的，為生產(chǎn)排憂解難，為品質(zhì)保駕護(hù)航。本次小組活動主要圍繞如何提高14500箱集裝箱船上止裂鋼拼板一次合格率開展。

小組所在的拼板工序主要是依據(jù)圖紙要求，對上道切割好的鋼板零件進(jìn)行焊接拼接。在焊接過程中要控制由于焊接熱輸入量偏大而導(dǎo)致的變形，同時(shí)還要保證焊縫成型以及焊接質(zhì)量、外觀尺寸等滿足船體裝配精度要求。以上因素中有任何一個(gè)不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，則視為一次不合格，需進(jìn)行返工處理，直至合格才可以流向下一個(gè)工序。

課題選擇、目標(biāo)設(shè)定、目標(biāo)可行性分析

隨著“一帶一路”“海上絲綢之路”的開展，公司近年來承接了大量的高新技術(shù)船舶，如COSCO9400箱船系列和COSCO14500箱船系列。尤其是CON-ROLL船（集裝箱滾裝船）和AP-LNG船（液化天然氣船），對船體拼板焊接質(zhì)量要求非常高。其止裂鋼抗扭箱的拼板焊接質(zhì)量更是重中之重，國外已有多起因焊接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而導(dǎo)致船舶解體的事故發(fā)生。

抗扭箱止裂鋼拼板一次合格率是反映焊接質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，根據(jù)公司質(zhì)量保證部和精度管理部的反饋數(shù)據(jù)，該指標(biāo)達(dá)不到公司考核標(biāo)準(zhǔn)，且呈下降趨勢，低于公司91%的考核值。大量的返工修正，不僅使得成本升高，而且造成嚴(yán)重的生產(chǎn)拖期，下道工序抱怨不斷。因此，小組一致決定將“提高止裂鋼抗扭箱拼板一次合格率”作為年度QC小組課題。

課題確定后，小組調(diào)取了2015年9～11月三個(gè)月的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)均未達(dá)到公司考核標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合公司對止裂鋼拼板一次合格率的要求，同時(shí)借鑒以前對厚板拼板合格率的攻關(guān)經(jīng)驗(yàn)，小組將止裂鋼拼板一次合格率大于等于91%作為本次活動目標(biāo)。

小組對前幾個(gè)月檢測出的止裂鋼拼板質(zhì)量問題進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，繪制了排列圖表（見表1、圖1）。

從拼板缺陷排列圖表中小組得到以下結(jié)論：焊縫角變形對止裂鋼拼板一次合格率影響最大,達(dá)到67%，是主要問題。小組通過理論測算法和歷史數(shù)據(jù)比較法得出：如果解決這一主要問題的70%，就能將拼板合格率提高至83.3%+67%×70%×(1-83.3%)=91.1%，且該合格率曾達(dá)到過91%以上。所以，小組對本次目標(biāo)達(dá)成充滿信心。

表1 問題統(tǒng)計(jì)分析及排列圖

圖1 拼板缺陷排列圖

原因分析、要因確認(rèn)、制定對策

針對影響止裂鋼拼板一次合格率的焊縫角變形因素，小組運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，群策群力，集思廣益展開了激烈討論，并繪制了系統(tǒng)圖進(jìn)行了原因分析，找出11個(gè)末端因素（見圖2），分別為：（1）材料坡口直線度不符合標(biāo)準(zhǔn)；（2）板材尺寸不符合標(biāo)準(zhǔn)；（3）原有反變形加放標(biāo)準(zhǔn)不適用于止裂鋼；（4）員工計(jì)算加放角度方法不統(tǒng)一；（5）場地不平整；（6）火工工藝規(guī)范不適用于止裂鋼；（7）焊接順序不適用于止裂；（8）焊機(jī)參數(shù)顯示偏差過大；（9）員工未按WPS進(jìn)行焊接作業(yè)；（10）來料坡口變形量過大；（11）員工崗位技術(shù)能力不足。

小組根據(jù)5W1H原則，制定了要因確認(rèn)計(jì)劃表，通過現(xiàn)場檢測和試驗(yàn)?zāi)M，最終確定了兩條主要原因：（1）原有反變形加放量不適用于止裂鋼；（2）現(xiàn)有焊接順序不適用于止裂鋼。針對這兩個(gè)要因，小組召開“頭腦風(fēng)暴”會議商討對策，大家提出了許多意見、建議和辦法，綜合整理出了兩條初步對策，并進(jìn)行了方案優(yōu)選。

圖2 系統(tǒng)圖

表2 對策表

針對要因一：原有反變形加放量不適用于止裂鋼，小組最初給出了通過增加鋼性固定和重新制定反變形加放量兩個(gè)方案；針對要因二：現(xiàn)有焊接順序不適用于止裂鋼，小組同樣給出了兩種解決方案，即優(yōu)化焊接順序和改變坡口形式。最后，小組對吊車的使用率、焊接接頭性能、生產(chǎn)效率、工作量等方面分別進(jìn)行了評價(jià)，最終選定制定反變形加放量和優(yōu)化焊接順序的方案來解決兩個(gè)主要因素（見表2）。

對策實(shí)施

對策一：制定反變形加放量表

1．小組通過公司邀請日本JFE鋼廠服務(wù)商對止裂鋼性能進(jìn)行技術(shù)交底。通過技術(shù)交底，部門質(zhì)量口對止裂鋼性能有了更充分的認(rèn)識，在與小組成員的交流總結(jié)中，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)狀，確定止裂鋼反變形加放量。

2．結(jié)合數(shù)學(xué)模型選取反變形角度，在公司設(shè)計(jì)部工法室的幫助下、部門綜合管理科室和生產(chǎn)管理科室的組織協(xié)調(diào)下，小組結(jié)合數(shù)學(xué)模型，針對50～65mm板厚選取了不同反變形加放量（見表3）。

對策二：優(yōu)化焊接順序

1．研究止裂鋼焊接順序：小組邀請精度管理部專業(yè)人員以及公司科技管理部焊接實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)人員，去現(xiàn)場一起對止裂鋼拼板焊接順序進(jìn)行討論研究。

如圖3所示，改進(jìn)前是先將焊縫上坡口都填滿，然后翻身焊接另一面坡口；改進(jìn)后則是兩面坡口交替焊接，根據(jù)板厚及兩面坡口的深度適當(dāng)選擇單面焊道數(shù)。

2．推廣新的止裂鋼焊接順序：小組成員在現(xiàn)場開展新的止裂鋼焊接順序推廣活動，將新的止裂鋼焊接工藝文件張貼在止裂鋼板上。

效果檢查

1．目標(biāo)檢查

自2015年12月份以來，積極開展活動，落實(shí)對策。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，2015年12月到2016年8月止裂鋼拼板一次合格率統(tǒng)計(jì)如表4所示。

表3 反變形加放量表

圖3 繪制焊接順序示意圖

表4 改進(jìn)后效果統(tǒng)計(jì)

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，實(shí)施期止裂鋼拼板一次合格率提高至91.2%，鞏固期提高到91.6%，達(dá)到活動預(yù)期目標(biāo)（見圖4）。

2.主要問題檢查

為了檢查主要問題“焊縫角變形”是否解決，小組對活動鞏固期及之后的三個(gè)月止裂鋼拼板一次不合格進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并繪出如圖5統(tǒng)計(jì)曲線。

由圖5可以看到，通過努力，影響止裂鋼拼板一次合格率的主要缺陷“焊縫角變形”發(fā)生的頻次大幅度下降，從對策前的關(guān)鍵問題成為對策后的次要問題，充分說明小組活動有成效，效果明顯。

經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)過本次QC小組活動，小組將止裂鋼拼板一次合格率從原來的83.3%提升到現(xiàn)在的91.6%。整個(gè)活動中減少拼板返工24米，節(jié)約工時(shí)24×13×2=624。在整個(gè)活動周期內(nèi)為公司節(jié)約的成本如下：

（1）電能費(fèi)用（20元/工時(shí)）：20×624=12480元；

（2）燃油費(fèi)用：1000元；

（3）設(shè)備折舊費(fèi)用（15元/工時(shí)）：15×624=9360元；

圖5 缺陷排列統(tǒng)計(jì)曲線

（4）人工費(fèi)用（30元/工時(shí)）：30×624=18720元。

去除本次活動的調(diào)研、測試等3000元成本，活動效益為38560元。

總結(jié)與下一步打算

1．總結(jié)

經(jīng)過全體組員的共同努力，此次QC小組活動圓滿完成。在活動開展的過程中，小組成員積極與公司設(shè)計(jì)部、科技管理部、質(zhì)量管理部、精度管理部進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，不僅使運(yùn)用QC工具參與現(xiàn)場改善的能力得到了有效的提高，而且主動參與止裂鋼拼焊改善的積極性得到了激發(fā)，特別是在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題等方面的能力得到了提高。

2．今后打算

在活動過程中，小組發(fā)現(xiàn)最新引進(jìn)的小組高效立焊接機(jī)器人焊縫質(zhì)量不穩(wěn)定，組員經(jīng)商討一致決定，將“減少焊接機(jī)器人焊接角焊縫缺陷”作為下階段活動課題。