轧钢厂进取QC成果（DOC39页）.doc

降低型钢电气故障停机时间小组名称：轧钢厂进取QC小组课题类型： 现 场 型 发 表 人： 型钢车间介绍型钢车间于2007年8月8日热负荷试车成功，年产量60万吨，由德国，主体设备由德国SMS MEER公司设计制造，辅助设备由国内生产。采用异形连铸坯为生产原料，以H型钢、工字钢为主导产品。目前，共有14个系列28个规格，钢种主要为碳素结构钢、桥梁结构钢、低合金钢、矿用钢和耐侯钢。产品的定尺长度为624m，翼缘宽度最大260mm，腹板高度最大500mm。以轧制175x175500x200中型H型钢为主导产品。型钢生产线采用先进的1级和2级自动化系统负责设备和过程在线功能控制，可实现设备的顺序控制、过程控制、材料跟踪、主传动速度控制、闭环控制、设定值计算、过程参数记录等功能。型钢车间工艺流程图一、小组概况1.1小组简介：小组名称轧钢厂进取QC小组课题名称降低型钢电气故障停机时间小组成立时间2013.03.08人均培训6小时/每年课题类型现场型小组注册编号58006-2015平均年龄33岁平均出勤率99.1%小组活动时间2015.03-2015.12活动次数22次每次活动时间3小时小组业绩2012年荣获公司“优秀QC小组”荣誉称号2013年荣获冶金部“优秀QC小组”荣誉称号2014年荣获公司“优秀QC小组”荣誉称号 制表时间：2015年3月1日 制表人：马翔成员姓名职务（职称）成员分工学历职责说明陈虎明电气工程师技术指导本科负责制定并组织实施QC小组活动，并提供技术层面的指导。杜坚电气工程师组织协调本科负责协调工作，分配各组员任务，领导小组按计划有效实施工作。张君工程师数据收集本科采集相关数据，并进行分类以及数据分析。张一飞技术员数据收集研究生负责采集数据，并进行相关的分析。方李林带班长操作实施大专负责现场对策的实施，在实施过程中找出最佳方案，王军带班长实施监督本科负责现场对策的实施，并监督实施人的安全。魏杰带班长具体实施大专负责将找出的对策措施具体实施工作。明国伟助工具体实施大专负责现场具体实施工作。马翔助工数据收集本科负责采集数据，并进行相关的记录。制表时间：2015年3月1日 制表人：马翔二、选定课题 降本增效厂部要求电气故障停机时间480分钟/月车间要求车间现状选定课题平均故障停机时间520分钟，超过标准值降低型钢电气故障停机时间选定课题：降低型钢电气故障停机时间三、现状调查3.1调查（一） 2014年1月-12月型钢车间电气故障停机时间汇总 （单位：分钟） 区域时间加热炉开坯机万能区精整区堆垛区合计2014.012075150265255352014.023095210145104902014.03011016019004602014.0440105155255956502014.0501505019003902014.060110100280105102014.073024090245156202014.081024013017005502014.093513585290305752014.1002555018504902014.115018590235305902014.1210708517520360平均2014711321919520 制表时间：2015年3月5日 制表人：马翔 结论：从饼分图可以看出，精整区域的故障总故障停机时间的42%。4.2调查（二） 2014年1月-12月型钢车间精整区域故障停机原因时间统计表（单位：分钟）故障月份冷锯冷床编组矫直机热锯打包机其它1月2011520504010102月065401025503月0950106510104月016520070005月201101020150156月251351510851007月01201545551008月10900065509月013525011002010月01002015500011月101202007510012月060301065010平均8513102151707206065制表时间：2015年3月15日 制表人：张君通过统计表做出频数表与排列图2014年112月型钢冷床区电气故障停机时间频数表：项 目故障停机时间（分钟）频数（%）累计频数（%）冷床133049.5热锯68526.1矫直机2559.7编组1756.7冷锯1003.8其 它652.5打包机451.7合 计2625100制表时间：2015年3月15日 制表人：魏杰2014年1-12月型钢冷床区域故障停机原因排列图：其它接钢小车故障热锯故障辊道故障步进梁故障推杆故障077.3%62.1 %87%93.7%97.5%100%11002650总频数=2625分钟单位：分钟制图时间：2015年3月15日 制图人：魏杰结论：通过排列图可以看出，造成冷床电气故障停机时间长的主要症结是步进梁故障，占总故障停机时间的62.1%。五、确定目标5.1确定目标 确定目标电气故障停机时间460分钟/月 5.2目标值确定的依据5.2.1同行业对比2014年1月-12月型钢车间电气故障停机时间汇总 （单位：分钟）月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10 月11月12月平均故障时间（分钟）5354904606503905106205505754905903605202014年型钢电气故障停机时间平均为520分钟/月。2015年3月15日技术员张君到同行业、同设备、同产量的单位进行指标对比，型钢电气故障停机时间统计如下：厂 家型钢电气故障停机时间（分钟）莱钢型钢车间320辽宁鞍钢型钢厂380介休安泰型钢厂430津西型钢厂300马鞍山型钢厂320平 均350结论：同行业型钢电气故障停机时间平均为350分钟/月，要小于目标值。5.2.2本身空间2014年5月、12月，电气故障停机时间都低于设定的目标值，为我们实现目标值提供了可以借鉴的经验。5.2.3目标计算我们只需要降低主要症结的60%，622042%62.1%60%=977，6220-977=5243，524312=437分钟。小于目标值。因此能实现每月460分钟的目标值。结论：把型钢电气故障停机时间降低到460分钟/月可行的。六、原因分析针对冷床区域电气故障停机原因，绘制关联图图寻找问题的末端因素。制图时间：2015年3月22日 制图人：马翔根据以上原因分析，我们得出8个造成冷床区域故障停机时间高的末端因素，它们分别是：1. 密封圈使用周期长；2. DP线路绝缘不良；3.电源电压压降大；4. 传感器防水等级不够；5. DP网络信号衰减；6. 编码器温度高；7.编码器轴向位置偏差大；8.工作环境温度高。七、要因确认要因确认计划表序号末端因素确认内容确认方法标 准负责人完成日期1密封圈使用周期长确认传感器密封圈的更换周期现场调查轧钢厂设备管理制度：传感器密封圈使用周期24个月王军明国伟03.262DP线路绝缘不良测量DP线路的绝缘值是否符合标准现场测量电气设备操作维护检修规程： 线路无破损，无断线，绝缘符合0.5M张一飞张君03.283电源电压压降大测量传感器的供电电压值是否符合标准现场测量轧钢厂电气设备、设施管理制度：24V电源偏差范围5%杜坚马翔04.024传感器防水等级不够传感器的防水等级是否能满足现场工作环境现场调查轧钢厂电气设备、设施管理制度： 位移传感器防水标准IPX5方李林魏杰04.025DP网络信号衰减给定一个信号，监控在DP线路上有无衰减现场调查轧钢厂电气设备、设施管理制度：电气设备安全、稳定、高效运行；线路无衰减杜坚马翔04.056编码器温度高测量编码器工作时的温度值现场测量编码器工作手册：编码器的工作温度为-40+80张一飞张君04.087编码器轴向位置偏差大测量编码器中心孔与电机输出轴的轴向偏差值现场测量轧钢厂设备管理制度：编码器中心孔与电机输出轴的轴向偏差5mm方李林魏杰04.128工作环境温度高测量DP网络模块工作环境温度现场测量DP网络模块工作手册：DP网络模块的工作温度为-20+80王军明国伟04.13制表时间：2015年3月25日 制表人：马翔确认一密封圈使用周期长确认标准轧钢厂设备管理制度：传感器密封圈使用周期12个月确认方法现场调查确认内容确认冷床区域所有传感器密封圈的更换周期执 行 人王军 明国伟确认时间2015年03月26日现 场 调 查传感器位置上线时间下线时间使用寿命热锯推杆2014.032014.107月步进梁12014.042014.095月步进梁22014.062014.115月步进梁32014.032014.129月步进梁42014.062015.017月步进梁52014.012014.109月步进梁62014.052014.116月步进梁72014.082015.037月步进梁82014.072015.038月步进梁92014.022014.097月调查结果调查发现：冷床使用的传感器密封圈平均更换周期为7个月，小于12个月结论密封圈使用周期长是非要因制表时间：2015年03月26日 制表人：王军确认一接近开关与挡片轴向间距大确认标准接近开关与挡片轴向间距为2-12mm确认方法现场测量执 行 人王军 明国伟确认时间2015年03月26日现 场 调 查调查结果调查发现：冷床使用的传感器密封圈平均更换周期为7个月，小于12个月结论密封圈使用周期长是非要因制表时间：2015年03月26日 制表人：王军确认二DP线路绝缘值低确认标准绝缘值0.5M确认方法现场测量（测量工具：兆欧表）确认内容分段测量DP线路的绝缘值执 行 人张一飞 张君确认时间2015年03月28现 场 调 查现场随机抽查2班次，在轧制不同品种的情况下测量DP线路的绝缘值，测量时间为8个小时（30分钟/次），根据测量数据绘制折线图。调查结果通过调查发现：测量的多组DP线路绝缘值均符合标准要求。结论DP线路绝缘不良是非要因制表时间：2015年03月28制表人：张一飞确认三电压偏差大确认标准轧钢厂电气设备、设施管理制度：电源电压为22.8-25.2V确认方法现场调查（测量工具：万用表）确认内容测量传感器的供电电压执 行 人杜坚 马翔确认时间2015年04月02日现 场 调 查现场随机抽查2只传感器，在正常生产情况下测量传感器的供电电压值，测量时间为8个小时，根据测量数据绘制折线图。调查结果通过调查发现：测量的多组传感器电源电压值超过标准规定范围。结论电源电压压降大是要因制表时间：2015年04月02日 制表人：马翔确认四传感器防水等级不够确认标准轧钢厂电气设备、设施管理制度： 位移传感器防水标准IPX5确认方法现场调查确认内容传感器的防水等级是否能满足标准要求执 行 人方李林 魏杰确认时间2015年04月02日现 场 调 查型钢车间所用MTS型传感器的防水等级为IP67耐水型，即任意方向直接受到水的喷射也不会进入内部小组成员调查了型钢冷床冷却方式，其冷却为喷雾水冷方式，如图调查结果通过调查发现：传感器的防水等级完全可以满足型钢冷床的喷雾水冷工作环境，符合标准要求结论传感器防水等级不够是非要因制表时间：2015年04月02日 制表人：方李林确认五DP网络信号衰减大确认标准1-9#油缸位移到位标准生产规格位移量（单位：mm）H1751754002H3001505602H3501756502H4002007202确认方法现场调查确认内容查看1-9#位移油缸是否到位（到位为“1”，不到位为“0”）执 行 人杜坚 马翔确认时间2015年04月05日现 场 调 查2015年4月4日-5月1日抽查4个品种，冷床位移油缸到位情况，共计160次冷床移位油缸到位情况记录表2015年4月4日时间位移油缸编号轧制规格到位标准(单位：mm)实际位置(单位：mm)是否到位记录人9:001#H1751754002401.42 1杜坚2#H1751754002398.31 1杜坚3#H1751754002398.50 1杜坚4#H1751754002400.19 1杜坚5#H1751754002400.61 1杜坚6#H1751754002401.81 1杜坚7#H1751754002400.18 1杜坚8#H1751754002398.69 1杜坚9#H1751754002396.520杜坚冷床位移油缸不到位次数统计表油缸编号共抽查次数不到位次数到位次数1#16001602#16001603#16001604#16001605#16001606#16001607#16051558#16061549#16035125调查结果通过调查发现，距离DP网络末端7#、8#、9#油缸不到位次数最多结论DP网络信号衰减是要因制表时间：2015年04月05日 制表人：马翔确认六编码器温度高确认标准编码器工作手册：编码器的工作温度为-20+80确认方法现场测量确认内容测量编码器工作时的温度值执 行 人张一飞 张君确认时间2015年04月08日现 场 调 查2015年4月8日9时-4月9日16时，用测温枪现场不定时测量编码器的温度，根据测量数据绘制表格。时间04.08温度()是否符合 标准时间04.09温度()是否符合 标准9:0036.2符合9:0036.0符合9:3036.8符合9:3036.6符合10:0037.0符合10:0037.0符合10:3037.8符合10:3037.4符合11:0039.0符合11:0038.2符合11:3039.2符合11:3038.6符合12:0040.6符合12:0039.6符合12:3041符合12:3040符合13:0044.2符合13:0042.2符合13:3044.6符合13:3043符合14:0043.8符合14:0043.4符合14:3042.5符合14:3042.0符合15:0042.0符合15:0041.2符合15:3040.0符合15:3039.8符合16:0036.8符合16:0038.2符合调查结果从调查表中可以看出：编码器的温度在36-44.6，均在标准范围内 。结论编码器温度高是非要因制表时间：2015年04月08日 制表人：马翔确认七编码器轴向位置偏差大确认标准轧钢厂设备管理制度：编码器中心孔与电机输出轴的轴向偏差5mm确认方法现场测量（测量工具：百分表）确认内容测量编码器中心孔与电机输出轴的轴向偏差值执 行 人方李林 魏杰确认时间2015年04月12日现 场 调 查调查结果通过折线图可知：编码器中心孔与电机轴的轴向偏差多组数据超过标准规定范围。结论编码器轴向位置偏差大是要因制表时间：2015年04月12日 制表人：魏杰确认八模块工作环境温度高确认标准DP网络模块工作手册：DP网络模块的工作温度为-20+80确认方法现场测量确认内容测量DP网络模块工作环境温度执 行 人王军 明国伟确认时间2015年04月13日现 场 调 查2015年4月13日8时-18时，用测温枪现场不定时测量编码器的温度，根据测量数据绘制表格。时间温度()是否符合 标准时间温度()是否符合 标准8:0025.5符合13:3027.3符合8:3025.4符合14:0027符合9:0025.8符合14:3026.8符合9:3026符合15:0026.9符合10:0025.9符合15:3026.5符合10:3026.2符合16:0026符合11:0026.4符合16:3025.8符合11:3026.4符合17:0025.6符合12:0026.8符合17:2025.6符合12:3027符合17:4025.2符合13:0027.2符合18:0025.5符合调查结果从调查表中可以看出：模块的温度在25.2-27.3，均在标准范围内 。结论模块工作环境温度高是非要因制表时间：2015年04月13日 制表人：明国伟从上述要因确认的内容得出结论，造成DP网络故障的主要电气故障因素为：1、电源电压压降大；2、DP网络信号衰减；3、编码器轴向位置偏差大。以上三条即为主要原因。八、制定对策QC小组针对主要原因，结合现场实际，制定了相应的对策。1、选定方案（1）、电源电压压降大方案缺点优点1增设独立供电电源投资大，每个传感器有独立的电源，出现故障处理时间长供电电压稳定无偏差2重新设计电源分配并增设电源分配器还会有压降存在1、重新分配电源负载，不需投入，改线即可2、实施方便，投资低，只需增设一个电源分配器，就可以将线路分开，保证每一路的独立性。比较第一个方案投资大，出现故障更不易快速处理，解决了问题的同时带来了更大的问题，不可取；第二个方案投资低，实施起来比较方便，完全可以满足步进梁供电电压的标准要求，保证了供电电压的稳定性。分析结论方案二可行 制表时间: 2015年4月18日 制表人: 马翔（2）、DP网络信号衰减方案缺点优点1将原有的DP线加粗没从根本上解决衰减问题投资少2增设RS485中继器成本较高1、将DP网络信号放大，保证信号的稳定传输。2、提高了DP网络的抗干扰能力。3、将DP网络结构改造为T型拓扑结构，更简单。比较第一个方案投资小，但治标不治本，未能从根本上解决信号衰减的问题，不可取；第二个方案投资虽大，却彻底解决了信号衰减的问题，提升了DP网络的抗干扰能力，并且使得DP网络结构简单化，查找故障更加准确快速。分析结论方案二可行制表时间: 2015年4月20日 制表人: 马翔 （3）、编码器轴向位置偏差大方案缺点优点1设计弹性联轴器需人工设计并加工，耗费人力编码器轴与电机输出轴之间采用联轴器弹性联接后，消除了轴向偏差，使得两轴同心，降低了DP网络故障时间。2重新选用编码器，改变联接结构投资费用大，订购备件周期长减少工人劳动强度比较背景第一个方案投资小，实施周期短，见效快；第二个方案投资大，订购备件周期长。分析结论方案一可行制表时间: 2015年4月21日 制表人: 马翔2、制定对策表：主要因素对 策目 标措 施执行人地点时间（1）电源电压压降大1、重新分配电源负载；2、增设电源分配器传感器电源控制在24V5%1、重新规划PLC6的电源分配情况2、画出图纸，根据图纸按要求现场加装电源分配器3、安装接线并调试杜坚马翔魏杰现场4.25-6.30（2）DP网络信号有衰减改造DP网络结构电气线路安全、稳定、无衰减偏差1、 选型分析2、 设计图纸增设中继器3、 采购中继器并安装使用陈虎明张君张一飞现场4.25-6.30（3）编码器轴向位置偏差大增加弹性联轴器编码器中心孔与电机输出轴偏差5mm1、设计固定编码器的支架2、采购弹性联轴器3、现场安装调试王军方李林明国伟现场4.25-6.30制表时间: 2015年4月25日 制表人: 马翔九、对策实施实施一 改进接线开关布局步骤一、准备材料步骤二、设计改进后的图纸步骤三、下发检修计划表步骤四、实施过程图片步骤五、实施前后照片对比步骤六、实施后的验证实施二、改进DP网络结构步骤一、中继器选型根据现场DP网络布置，网线的选型、铺设选定中继器型号为：6ES7 972-0AA01-0XA0。步骤二、设计图纸2015年4月26日由技术员张一飞、张君根据现场实际情况进行系统设计，2015年4月28日设计完成并通过一次审核，5月3日 二次审核通过。结构图如下：步骤三、申报材料计划2015年5月 4日根据图纸申报材料计划。步骤四、到货后验收2015年5月 20日所需材料全部到货，并验收合格。步骤五、下发检修计划表步骤六、实施过程图片步骤七、实施前后图纸对比实施前实施后步骤八、实施前后照片对比2015年6月13日系统安装完毕、调试。 实施前 实施后 增设中继器DP线路端子连接步骤九、实施后的验证2015年6月15，生产规格为H400200，对冷床步进梁1-9号油缸到位情况进行统计。时间位移油缸编号轧制规格到位标准(单位：mm)实际位置(单位：mm)是否到位记录人9:001#H4002007202720.221张君2#H4002007202719.181张君3#H4002007202721.351张君4#H4002007202720.621张君5#H4002007202718.951张君6#H4002007202721.111张君7#H4002007202720.651张君8#H4002007202719.491张君9#H4002007202721.571张君结论：从统计表中可以看出1-9号油缸位置均在标准范围内,阶段性目标实现三、编码器联轴器的改进步骤一、设计联轴器及编码器固定支架图纸 步骤二、采购联轴器申报材料计划步骤三、自制编码器固定支架根据设计图纸，2015年5月28日，由王军、方李林自制支架，图片如下：步骤四、到货后验收2015年5月 23日所需材料全部到货，并验收合格。步骤五、下发检修计划表步骤五、实施过程图片步骤六、实施前后照片对比2015年6月25日系统安装完毕、调试实施前 实施后 编码器与电机轴为干性连接增设弹性联接轴消除了偏差步骤七、实施后的验证实施完成后，2015年6月26日对编码器中心孔与电机输出轴的轴向位置偏差就行测量，测量工具：百分表 测量人：王军 明国伟 绘制统计表。测量时间编码器中心孔与电机输出轴的轴向偏差8:0008:3009:00010:0001100012:00013:00014:00015:00016:00017:00018:000合计0平均0制表时间: 2015年6月15日 制表人: 马翔结论：实施后编码器与电机同心，轴向偏差为0，阶段性目标实现。十、效果检验效果检查一：1、实施完后，2015年7-9月的各区域电气故障影响时间统计如下（单位：分钟）：区域 月份加热炉开坯机万能区精整区冷锯堆垛合计7月201101659520104208月20501551252003709月101101801051020435平均17901661081710408制表时间：2015年9月30日 制图人：马翔结论：从上表可以看出平均每月电气故障停机时间为408分钟。通过统计表做出饼分图：制图时间：2015年9月30日 制图人：马翔结论：从图中可以看出冷床区电气故障停机时间已由原来的42%降低到27%，已不是主要症结。2、2015年79月冷床区电气故障停机时间分层调查表：2015年79月冷床区电气故障停机时间统计表（时间：分钟）月 份项 目7月8月9月平均DP网络故障15101012稀油站故障1020010步进梁不回退30252025推杆不动作20101515PLC通讯故障40304538其 它100158制表时间：2015年9月30日 制图人：马翔根据统计表做出频数表与排列图项 目故障停机时间（分钟）频数（%）累计频数（%）PLC通讯故障11535.435.4步进梁不回退7523.158.5推杆不动作4513.872.3DP网络故障3510.883.1稀油站故障309.292.3其 它257.7100合 计（分钟）2625100制表时间：2015年9月30日 制图人：马翔根据调查表可知：DP网络故障平均每月故障停机时间353=12分钟。2015年7-9月冷床区故障停机时间排列图其它92.3%72.3%总频数=325分钟35.4 %58.5%83.1%350100%200步进梁不回退DP网络故障稀油站故障PLC通讯故障推杆不动作制图时间：2015年9月30日 制图人：马翔结论：从排列图中可以看出，DP网络故障已降为次要原因，这说明我们所采取的措施是行之有效的。效果检查二：2015年7-9月平均每月型钢电气故障停机时间为408分钟。制表时间：2015年9月30日 制图人：马翔结论：通过统计表及柱状图可以看出，活动后的电气