宝钢热轧厂案例.doc

02SMO72 杨华6SIGMA和精益生产理论在宝钢热轧厂的应用研究宝钢热轧厂案例热轧厂由2050热轧生产单元和1580生产单元组成，在宝钢公司生产流程中处于关键地位，如图1所示。炼铁厂一炼钢二炼钢2050热轧1580热轧一冷轧二冷轧三冷轧原材料（铁矿石、煤矿）产品产品产品产品产品图1 宝钢公司生产流程示意图公司的炼钢生产能力远大于热轧生产能力，2001年两个炼钢单元比两个热轧单元多生产315万吨钢。由于公司缺乏深加工能力，热轧的能力不足造成附加值极低的初级钢铁产品钢坯投入市场，每年形成超过10亿元的效益损失，造成极大的浪费。如何进一步提高热轧生产单元的产能利用率，释放潜在的产能，为宝钢公司创造更高的效益，就成为了热轧厂急需改进的难题。一 热轧厂产能利用现状热轧厂的2050生产线从德国引进，年设计产量480万吨；1580生产线从日本三菱公司引进，年设计产量280万吨。虽然经过不断地改善，两条生产线都超出了设计的生产能力，2001年，2050完成产量510万吨，1580完成产量325万吨。但是，通过图2和图3分别对2001年两条生产线影响产能利用率的因素的剖析可以发现，两条生产线产能利用率还有很大的改善潜力。计划生产时间比率79.2%可用生产时间比率91.7%有效生产时间比率96.4%合格品生产时间比率87.3%速度损失：单台卷取机或单台加热炉生产造成生产节奏放慢带来的时间损失；质量时间损失：废次品及返修品折算成的时间损失。图2 2050热轧2001年产能利用率分析计划生产时间比率=79.2%设备总体效率（OEE）=77.2%产能利用率=计划生产时间比率=61.1%计划生产时间比率77.2%可用生产时间比率92.0%有效生产时间比率93.0%合格品生产时间比率87.2%图3 1580热轧2001年产能利用率分析计划生产时间比率=77.2%设备总体效率（OEE）=74.6%产能利用率=计划生产时间比率=57.6%从数据分析可以看出，2001年2050和1580生产线的产能利用率分别为61.1%和57.6%。而世界上同类型的一流热轧厂的产能利用率达到7075%，差距是显而易见的。而造成产能低下的主要原因包括计划停机时间（计划检修时间和计划换辊时间）、非计划停机时间（故障及其它非计划停机时间），以及质量损失时间（降级或修理）。二 设定改进目标在2002年上半年为期三个月的专家诊断后，从2002年7月开始宝钢股份公司在热轧厂实施精益生产试点，针对产能利用率、产品质量和业绩管理等项目进行改善。从2003年开始，在公司范围推进“以6SIGMA为特征的精益运营”，开始了6SIGMA精益运营的持续改进之路。根据对热轧2050和1580两条产线产能利用率的诊断分析，从四个方面通过6SIGMA精益运营的推进进行改善：减少检修时间、提高检修效率；减少换辊时间；降低非计划停机时间；设备维修策略优化。本文以减少换辊的停机时间为例，说明热轧厂如何通过管理手段减少停机时间，增加生产时间。在热轧厂，轧辊是直接作用在带钢上并将其压制成所需厚度的产品的部件。由于在轧制过程中轧辊表面不均匀磨损，而且逐渐粗糙，为了保证轧制产品的尺寸和表面质量，必须根据轧制计划在规定时间里更换轧辊。更换工作辊和支承辊是一项频繁的作业程序。换辊作业是在流水线上当产品变更时或者零部件使用到一定时间后停机更换使用的零部件或材料等的作业，是一个典型的适合使用单分换模（SMED）来改善作业效率的例子。目标设定：根据对历史数据的分析，通过运用单分换模等工具分析改善潜力，结合提出了2050热轧和1580热轧换辊时间改善的目标（表1）。表1 热轧2050和1580生产线换辊时间改善目标2001年水平目标行业典范2050更换工作辊15.1 分钟/次12101580更换工作辊16 分钟/次11102050更换支承辊每两周一次F1-F7，6小时4.5小时每两周一次F1-F7，4小时每周一次F4-F7，4小时3 小时1580更换支承辊每两周一次F1-F7，7小时5 小时每两周一次F1-F7，4小时每周一次F4-F7，5小时3.5小时三 利用管理手段，减少换辊的停机时间1. 6SIGMA精益运营工具热轧厂运用6SIGMA精益运营工具制定换辊项目实施计划如下表所示：表2 换辊项目实施计划及6SIGMA精益运营工具工作内容调查分析制定分案实施标准化主要活动使用跟踪表记录实际换辊时间采用单分换模方法改进换辊时间与生产和设备人员开展头脑风暴根据影响和可行性确定工作重点制定行动计划和实施计划沟通行动计划和实施计划跟踪改善结果并分析计划与实际产生差距的原因采用问题/对策表，以便发现问题并及时作出反应编号换辊标准操作规程 修订标准操作规程并定稿选用6SIGMA精益运营工具单分换模5S系统解决问题的方法目视管理系统解决问题的方法目视管理系统解决问题的方法 目视管理2.进行头脑风暴、产生多项改善建议（以工作辊更换为例） 通过从人、机、料、法等方面的头脑风暴分析，找到了现有的问题/改善潜力环节。2050换辊小组共提出改善建议17项，1580换辊小组共提出改善建议13项。具体情况见表3所示。表3 热轧厂换辊小组改善潜力环节类别头脑风暴找到的改善潜力环节改善建议2050改善建议1580人12人员配量操作技能12人员配量操作技能机3456789101112换辊拉杆动作慢换辊钧头需要人工拉3次平衡缸异常动作平衡缸动作慢上、下辊不能自动对位小盖板容易掉落扁头对中不好机械压下抬不到位CVC不能复零不能自动零调3456789F1主轴不能自动对位梯形垫板不能自动F3、4、6、7推拉杆不自动入口、出口导板、切水板不到位（F3、6、7）F6提升轨道不动作换辊小车横移不能自动到位（F5、6）PC交叉头自动不到位（F4、6、7）料无无法1314151617零调方法差异，抽钢节点不同板道检查方法解决问题的流程换辊步骤需完善、标准化岗位职责不完善10111213零调方法差异、抽钢节点不同解决问题的流程板道检查方法岗位职责不完善通过换辊改善潜力头脑风暴分析后，对其进行优先排序，见图4.高低对节约时间的影响高低可行性2050换辊1112113143415161776825109高低对节约时间的影响高低可行性1580换辊18562731012549图4 换辊改善建议重要性及可行性排序第象限中项目（2050有3项，1580有5项）是改善的重点，应立即实施，同时应提供相应资源。针对这些项目制定行动计划见表4。表4. 换辊改善行动计划问题行动计划影响时间205013.零调方法差异，抽钢节点不同根据零调时间差异分析，确定抽钢节点方案1分钟14.板道检查规定分析板道检查作业频率和内容，提出初步改进方案0.5分钟15.换辊推拉杆重复编制换辊轨道清洁制度，确认液压阀输出电流大小1分钟总计2.5分钟15804.梯形垫板不自动改进梯形垫板选择方法0.5分钟5.F3、4、6、7推拉杆不自动改进轴承座及定位轮精度0.33分钟9.F4、6、7PC交叉头自动不到位调整交叉头抱闸动作，使之同步，放大零位标准0.33分钟10.抽钢节点不够合理分析零调时间分布规律，确定抽钢节点方案，改进零调方案2.5分钟12.板道检查方法分析板道检查作业频率内容，提出初步改进方案0.5分钟总计4.16分钟以上行动计划明确责任人和实施时间节点，完成后可节约时间分别为2.5分钟（2050产线）和4.16分钟（1580产线）。减少支承辊更换时间的改善实施过程和使用方法与上述类似。3.换辊改善成果在改善过程中，换辊小组共产生了三十八条改善建议，除二条因技术投入原因不实施外，其余改善建议全部得到实施。改善小组将改进后的换辊作业过程转化为标准化操作步骤（SOP），在改善现场设立换辊改善目视管理看板，包括对换辊改善方面的激励方案、各操作班换辊实绩和排名。改善小组成员以及操作维护人员通过参与头脑风暴、根本原因分析、目视管理、换辊步骤讨论等各种形式得到很好的培训。为了确保改善成果，固化了目视管理、定期检查、解决问题流程、业绩管理。到2002年底宝钢热轧厂换辊实绩如下图5所示。F47换辊取消改善目标 F47 F17 F17 F47 F17 F47F17 2050改善前2002年底水平 1580改善前 2002年底底1580 2050 2002年底水平改善前 改善前 换工作辊图5 宝钢热轧厂换辊改善前后水平比较四 总结与思考通过6SIGMA和精益生产研究和实际应用，宝钢股份热轧厂显著地提高了产能利用率：l 换辊时间：2002年底，工作辊更换由16.1分钟（1580）和15.0分钟（2050）降至10分钟；支承辊更换由7小时、5小时下降至4.5小时和3小时；2050由6小时、4小时下降至4.5小时和零小时；整个年度化效益1.23亿元人民币。l 定修效率及故障停机：2002年热轧厂两条线定修时间实际值与计划值相比都小于90%，达到下降10%的目标；2002年年度化效益为1