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中铁十局五公司提高土工膜焊接质量QC成果提高土工膜焊接质量 发表人：许起勋审核人：吴传兵中铁十局五公司张家口经理部QC小组二一五年四月目录1、 工程概况.1二、小组简介.1 3、 选题理由.2 4、 现状调查.35、 设定目标及目标可行性析.36、 原因分析.47、 要因分析及确认.58、 制定对策.109、 对策实施.10十、效果检查.13十一、巩固措施.15十二、体会与展望.15提高土工膜焊接质量 1、 工程概况怀安县十里沙河生态综合整治一期工程位于怀安县城东十里沙河桥上游，该段河道按五十年一遇防洪标准治理，设计洪峰流量为266m/s。工程内容包括：河道护岸、橡胶坝、河道河床绿化等工程。本工程建设竣工后可满足安全、生态、自然以及亲水的综合要求。十里沙河生态治理工程分为断面形式分为四种：河底宽67-88m，河道边坡斜长8.75-11.2m，坡比为1:3，衬砌混凝土板厚度18cm，混凝土面板作为防渗体的组成部分和土工膜的保护层，混凝土下设土工膜防渗，作为重要的河道防渗体。其施工质量的好坏决定了河道防渗的成败，而土工膜焊缝则决定了土工膜施工质量优劣的关键。二、小组简介小组名称中铁十局五公司张家口经理部QC小组成立时间2014.09.04注册日期2014.09.04课题登记号ztsjwgs-2014-15课题名称提高土工膜焊接质量小组类型现场型活动时间2014年9月6日2014年12月25日循环次数1次TQM教育小组成员人均接受TQM教育48小时。小 组 成 员 简 介NO姓名年龄学历职称组内职务职务组内分工接受TQM教育时间（h）1宋长春43本科工程师组 长项目总工总 负 责482吴传兵36本科工程师副组长项目经理技术顾问483钟邦耀30本科工程师组 员项目副经理现场负责484黄尧36大专助工组 员项目副经理安全负责485王森涛28大专技术员组 员物机部长现场技术486许起勋23大专技术员组 员工程部长现场技术487朱林23大专技术员组 员安质部长施工操作488虞重庆23本科见习生组 员见习生施工操作489孙闯23本科见习生组 员见习生资料整理4810马少辉22大专实习生组 员实习生资料整理48制表人：许起勋 审核人：吴传兵 制表日期：2014年9月6日三、选题理由投标承诺的要求 质量目标指标为：工程合格率100%。 提高土工膜焊接质量选定课题我标段生产现状 经对2014年9月份土工膜施工工序初验资料进行统计，其不合格率平均为24.0%。2014年9月土工膜焊接初检不合格统计表时间焊缝数（条）合格焊缝数（条）不合格焊缝数（条）不合格率第一周120903025.0%第二周1481123624.3%第三周1531143925.5%第四周1691333621.3%统计人：钟邦耀 2014年10月1日合同工期的要求土工膜施工与河道底板衬砌计划是平行作业，如土工膜施工质量不合格，会导致返工费时，从而改变了我们的作业条件，使平行作业变为流水作业，将产生工期拖延。土工膜施工与河道底板衬砌计划是平行作业，如土工膜施工质量不合格，会导致返工费时，从而改变了我们的作业条件，使平行作业变为流水作业，将产生工期拖延。合同工期的要求 四、现状调查我们对2014年9月份本工程已施工段土工膜焊焊缝进行了现状调查，共检查土工膜焊缝696条，其中有167条不合格，焊缝不合格率为24.0%。为找出影响焊缝合格率低的主要原因，我们对所有焊缝的不合格因素又进行了调查分析。不合格焊缝调查见表1。表1 2014年9月份土工膜焊接初检不合格焊缝调查表序号不符合标准项目频数（处）频率（%）累积频数（处）累积频率（%）1焊缝不密实，漏气12574.9 12574.9 2褶皱1911.4 14486.2 3轮痕模糊、弯曲116.6 15592.8 4土工膜不平顺、绷紧84.8 16397.6 5轮切现象42.4 167100 合计167100 制表人：许起勋 日期：2014年10月2日2、 现状调查排列图 依据表1调查数据绘出排列图见图1，从图1排列图中我们看到焊缝不密实，漏气问题占74.9%，是造成土工膜焊接不合格的主要问题。图1 2014年9月份土工膜焊接初检问题排列图五、设定目标及目标可行性分析设定目标值：根据项目部指标要求，确定了本次课题的目标值为：河道土工膜焊接初检不合格率10%。目标可行性分析：1、由调查表和排列图可知：只要使占不合格问题74.9%的焊接不密实、漏气问题解决，即焊接不密实、漏气率下降，就可以使初检不合格率由24.0%降低至10%。2、同行对比：临近的先行施工标段土工膜焊缝初检合格率已到达90.1%，通过取长补短可以达到设定的目标。3、技术管理人员勤奋好学，专业化水平高，善于总结，具有较强的责任心和良好的团队精神。4、施工人员具有较强的学习能力和实际操作能力，具有类似条件施工经验。5、成员素质：我们小组成员具有丰富的现场质量管理经验，多位成员多年来一直坚持QC活动，有较高的技术水平和团队协作精神。上述五方面说明小组设定的目标是可以达到的。六、原因分析我们运用头脑风暴法，对土工膜焊接焊缝不密实、漏气原因进行分析，运用因果图共整理末端因素10条。图2 土工膜焊缝不密实、漏气问题因果图 制图：吴传兵 日期：2014年10月3日七、要因分析及验证1、要因确认计划表2 末端因素确认计划序号末端因素确认内容验证方法标准负责人验证时间1岗前培训不够焊工的培训情况调查焊工的培训记录新员工、岗前培训管理规定朱林 2014年10月4日2焊接人员水平不等能否克服不良环境正常作业现场模拟不良环境焊接考核焊缝合格率大于90%的正常水平，员工间合格率偏差值20%黄尧 2014年10月5日3雨雪天作业雨天作业频次查阅施工日志雨天焊接作业频次为零 王森涛2014年10月6日4风沙天作业沙尘暴天气作业频次查阅天气情况记录及施工日志沙尘暴天气焊接作业频次为零 钟邦耀2014年10月6日5电压不稳定电压波动情况，最高、最低值调查我们工地的用电记录390电压值350王森涛 2014年10月7日6材料运输及保管不当土工膜进场检验和存放是否满足贮存规定现场查看土工膜保管场及使用记录土工膜运输、储存规定王森涛 2014年10月7日7人机交换功能差机电是否一体化设计，有无人机交换专业器件查看焊机及相关说明书施工员可以通过输入数据调节焊机爬行速度，焊接温度，温度连续可调1，速度连续可调0.1m/min。马少辉 2014年10月8日8未建立温差补偿方法温差变化对焊缝质量的影响率，检查土工膜焊接试验工艺成果报告，有无温差补偿办法现场试验查阅报告资料温差影响合格率值15%，有温差补偿作业指导图表孙闯 2014年10月9日9焊机故障有无焊机故障，焊机故障对焊接质量的影响查看施工日志焊机完好率96%许起勋 2014年10月9日10搭接宽度不足搭接宽度是否满足设计规范查阅施工日志土工膜焊缝搭接10cm虞重庆2014年10月9日 制表人：许起勋 日期：2014.10.102、确定主要原因根据要因确认计划，对10个末端因素逐一整理和确认过程如下：末端因素（1）岗前培训不够新员工、岗前培训管理规定规定上岗前培训不得少于6天，经考核合格后，由工程管理部颁发上岗操作证方可上岗，前方施工部培训管理条例规定：培训考核合格率要求达到100%。2014年10月4日现场对焊工进行岗前培训情况调查，岗位应知应会、操作技能的测试考核，如下表。焊工1号焊工2号焊工3号焊工4号焊工5号焊工6号岗前培训时间（天）776678应知应会（分）938583768096操作技能良合格合格合格合格优结论合格合格合格合格合格合格 验证人：朱林 时间：2014.10.4结论：由调查表可以看出焊工岗位培训不少于6天，岗位应知应会及操作技能合格率达到100%。焊工岗前培训不足不是主要原因。末端因素（2） 焊接人员水平不等确认方法确认人确认时间确认标准模拟不良环境焊接考核黄尧2014.10焊缝合格率大于85%的正常水平，员工间合格率偏差值20%我们采用调压器模拟电压不稳定情况，和大功率风扇模拟风沙天气情况，对6名焊工进行了测试。结果如下：焊工1号焊工2号焊工3号焊工4号焊工5号焊工6号备注正常环境合格数（总数）9（10）8（10）8（10）7（10）8（10）9（10）A=n/M正常合格率为81.7%电压波动大合格数（总数）7（10）7（10）6（10）6（10）5（10）8（10）B=合格数/（总数）比较值(%)85.785.773.473.461.297.9C= B/A风沙天气合格数（总数）8（10）5（10）6（10）6（10）5（10）8（10）D=合格数/（总数）比较值(%)97.961.273.473.461.297.9E= D/A平均合格率80.0%66.70%66.6%63.3%60.0%83.3%F=（Ai+Bi+Di）/3结果Max=83.3%，Min=60.0%，（Min/Max-1）% =27.9%20%M次好=80.0%，M次差=63.3%，（M次差/ M次好-1）% =20.9%20%结论：要因末端因素（3） 雨雪天作业确认方法确认人确认时间确认标准雨天作业频次王森涛2014.10雨天天气焊接作业频次为零我们查阅了2014年10月份施工日志雨天施工记录。结果如下：日期12345678910111213141516171819202122232425262728293031天气情况小雨多云小雨小雨多云晴晴晴晴多云小雨多云晴晴晴晴晴晴晴晴晴多云晴晴多云晴晴晴多云小雨小雨焊接作业情况无无无无无有有无有有无无有有有有有有有有有有有有无有有有有无无结论在小雨天气下及小雨后的第一天，无焊接作业结论：非要因末端因素（4）风沙天作业确认方法确认人确认时间确认标准风沙天作业频次钟邦耀2014.10风沙天焊接作业频次为零我们查阅了2014年10月份施工日志风沙天气施工记录。结果如下：日期12345678910111213141516171819202122232425262728293031风沙情况-浮尘-焊接作业无无无无无有有无有有无无有有有有有有有有有有有有无有有有有无无结论仅10月25日出现浮尘天气一次，该日未进行焊接作业结论：非要因末端因素（5）电压不稳定确认方法确认人确认时间确认标准调查电压记录王森涛2014.10.6390电压值350施工电机启动电压必须达到350V时方能启动，工地采用高压电网，我们对电压作了详细记录。结果如下：日期12345678910111213141516171819202122232425262728293031电压350V频次1121111211211112111211211211111焊缝合格率%-80.380.2-80.480.3-80.280.380.380.380.280.380.180.380.280.380.180.1-80.380.280.180.2-根据各频次对应合格率的平均值，绘制频次与合格率的关联图结论从表图可以得出：电压不稳定频次与土工膜焊接无关系。结论：非要因 末端因素（6）材料运输及保管不当确认方法确认人确认时间确认标准现场查看进场检验记录与土工膜保管场及使用记录王森涛2014.10.7土工膜运输、储存规定物机部在土工膜材料进场时检验无破损等自身质量问题。根据土工膜运输、储存规定，土工膜要防雨、防潮、防晒，土工膜领用后两天内铺设、焊接和河道底板混凝土浇筑工作。我们查看了土工膜库存情况，土工膜存放在砖混结构库房内，下垫方木防潮，仓库窗口、库门良好，窗口关闭，库内窗口处无水迹。我们查阅了2014年10月份土工膜领用记录及河道混凝土浇筑记录。结果如下：日期12345678910111213141516171819202122232425262728293031领用面积（m2）-3600-3400-3480-3600-3720-3680-4000-3800-3900-3590-混凝土浇筑面积（m2）-17601768-16701662-170017101760176818201824180018101990193018701854-1900192217601758-结论土工膜领用面积略大于混凝土浇筑面积，间歇领用，满足土工膜及时覆盖要求结论：非要因末端因素（7） 人机交换功能差确认方法确认人确认时间确认标准查看焊机及相关说明书马少辉2014.10.8施工员可以通过输入数据调节焊机爬行速度，焊接温度，温度连续可调1，速度连续可调0.1m/min。现采用的焊机如右图所示，温度、速度采用旋钮控制，无输入键盘，焊机温度控制部分采用自动恒温PID控制，连续可调 10，温度波动较大；速度控制部分采用脉宽调制，连续可调 0.5m/min。焊机功能不能满足标准。结论：要因末端因素（8）未建立温差补偿方法确认方法确认人确认时间确认标准现场试验查阅报告资料孙闯2014.10.9温差影响合格率15%，有温差补偿作业指导图表1、确认温差变化对焊缝质量的影响我们针对白天极值温差进行了对比试验，利用早8时、晚17时低温，中午13时的高温，由技术最好的焊工6进行操作。其结果如下表。时间早8时中午13时晚17时参数同早8时参数调整后参数同中午13时参数调整后即时温度15223.517.8焊接参数焊接温度280，速度2.5m/min焊接温度280，速度2.5m/min焊接温度265，速度2.8m/min焊接温度265，速度2.8m/min焊接温度275，速度2.6m/min样品数（条）1010101010合格数（条）10101069合格率%10070906090不合格描述焊缝不密实、漏气，轮切焊缝不密实、漏气，轮痕不明显问题分析高温时采用低温参数，焊接温度偏高，爬行速度偏慢，极大影响了焊接质量，参数调整后焊接合格率明显回升。合格率影响值=（0.7/0.9-1）*100%=22.2%低温时采用高温参数，焊接温度偏低，爬行速度偏快，极大影响了焊接质量，参数调整后焊接合格率明显回升。合格率影响值=（0.6/0.9-1）*100%=33.3%结论合格率影响平均值=（22.2%+33.3%）/2=27.75%15%；温差变化对焊缝质量影响显著。2、检查有无建立温差补偿方法检查土工膜焊接试验工艺成果报告，报告中仅提供了一个气温下的不同焊接温度、爬行速度、压力下的最优组合，未提及温差补偿办法。综合以上1、2点。 结论：要因末端因素（9）焊机故障确认方法确认人确认时间确认标准查看施工日志许起勋2014.10.9焊机完好率95%我们查阅了2014年10月份施工日志关于设备运转情况记录。结果如下：焊机良好，未有维修记录，设备完好率为100%， 结论：非要因末端因素（10）搭接宽度不足确认方法确认人确认时间确认标准查看施工日志虞重庆2014.10.9焊缝搭接宽度10cm我们查阅了2014年10月份施工日志关于土工膜焊缝搭接宽度记录。结果如下：土工膜每条焊缝搭接宽度均为10cm，满足设计规范。 结论：非要因经过对所有末端因素进行确认，最终确认了3个要因，分别是焊工人员水平不等、人机交换功能差、未建立温差补偿方法。八、制定对策 我们对确认的3项要因，编制了要因对策表，见表3。表3 要因对策表序号要因对 策目 标措 施地 点负责人完成时间1焊接人员水平不等去差留优在不同情况下，焊缝合格率达到80%1.组织专项调查2.分析调查数据及可能存在的问题3.去差留优项目部会议室宋长春2014.11.012人机交换功能差协调厂家配备符合施工的焊机取代在新型焊机+优秀焊工的前提下，焊缝合格率达到91%1.查询的符合施工要求的新一代焊机2.协调厂商更换焊机3.厂家提供指导培训4.组织专项测试施工现场钟邦耀2014.11.033未建立温差补偿方法专项试验、总结、编织温差补偿作业指导书在新型焊机+优秀焊工+温差补偿的前提下，焊缝合格率达到95%1.在前二项对策完成后组织专项试验2.分析数据，编制温差补偿指导图表3.按温差补偿指导进行专项测试试验场黄尧2014.11.04 制表人：钟邦耀 2014.11.4九、对策实施对策实施一：针对要因“焊接人员水平不等”，我们的对策是去差留优1、组织专项调查2014年11月1日，我们对现有的6名焊工进行了专项调查，通过调阅验收日志、岗前培训考核资料及为验证末端因素2（焊接人员水平不等）进行的专项测试中的数据，确定两名候选留用对象为焊工1号和焊工6号。2、对调查相关数据进行分析，如下表。焊工1号焊工2号焊工3号焊工4号焊工5号焊工6号岗前培训时（天）776678应知应会（分）938583768096操作技能良合格合格合格合格优不同工况下合格率82.0%63.3%66.6%63.3%60.0%85.3%留用选择留去去去去留结论全部焊工平均合格率：（82+63.3+66.6+63.3+63.3+60+85.3）%/6=70.1%候选留用焊工1号和焊工6号平均合格率为（82.0+85.3%）/2=83.65%80%(目标值) 制表：许起勋 日期：2014.11.13、可能存在的问题分析：1）减员后能否满足施工进度要求，根据现有剩余工程量、后续工期及个人生产率进行计算：人数=剩余焊缝长度（后续可用焊接工期个人生产率）58500/（60*500）=1.952人留用人员满足工程进度要求2）其他人员采用分流方法解决，对剩余4人改为配合留用人员进行土工膜运输、铺设、缝布、协助充气检验等工作。3）综合以上两点，在留用两名优秀焊工的情况下，满足设定的目标值，同时没有遗留问题。对策实施二：针对要因“人机交换功能差”，我们采取的对策是协调厂家配备符合施工的焊机取代1、符合施工要求的焊机2014年11月3日，我们协调土工布供应商查找具有机电一体化设计，设定值与实际值液晶数显，温控精度高，双焊缝高速焊接，施工效率高，焊缝强度高新一代焊机。并确定近日配备进场。2、焊接进场2014年11月5日获得comet1热楔式自动爬行塑料焊机（如右图）。3、供应商提供指导培训2014年11月5日，由土工膜供应商派出的技术员对焊工1号及焊工6号进行厂方培训，培训分机理及实操两部分，用时3小时。4、效果确认我们在新型焊机+优秀焊工的前提下，2名焊工采用新购焊机进行了现场测试。结果如下：焊工1号焊工6号正常环境合格数（总数）10（10）10（10）风沙天气合格数（总数）11（13）9（10）平均合格率%91.395结果平均合格率为（91.3+95%）/2=93.2%91%(目标值) 制表：许起勋 日期：2014.11.5对策实施三、专项试验、总结、编制温差补偿作业指导书1、在前二项对策完成后组织专项试验2014年11月7日，我们采用在新型焊机+优秀焊工+温差补偿模式，从早上8时至下午17时，每隔2小时测一次气温，针对山东永润玻纤生产的采用短纤针刺非织造土工布，膜厚3mm，进行专项试验。按该气温值进行土工膜焊接工艺试验，在同一气温条件下，采用不同的焊温、爬行速度组合，测试出最佳施工参数。2、分析数据，编制温差补偿指导图表我们对专项试验数据进行统计分析，编制了温差补偿指导表，如下表。气温 （）风力等级焊接参数焊接温度（）焊接速度（m/min）焊接压力（kg）补偿温度值（）输入温度值（）4微风3012.55043036微风2922.65032968微风2862.747228710微风2812.847128312微风2762.945027714微风2712.945-127216微风266343-226418微风261343-325920微风256343-425222微风251343-5246 制表：孙闯 日期：2014.11.63、按温差补偿指导进行效果确认我们根据温差补偿指导表，于2014年11月6日进行了专项测试。结果如下：焊工1号焊工6号正常环境合格数（总数）15（15）16（16）风沙天气合格数（总数）13（14）14（15）平均合格率%96.696.8结果平均合格率为（96.6+96.8%）/2=96.7%95.0%(目标值) 制表：虞重庆 日期：2014.11.7十、效果检查1、效果检查调查表：为了验证检查实施改进措施后的整体效果，对施工现场2014年11月8日-12月5日焊接的土工膜焊缝初检进行质量统计，共检查了935条焊缝，其中有74条焊缝不合格，不合格率为8%。不合格焊缝质量见表4。表4 2014年11月08日-12月17日土工膜焊接质量调查表序号不符合标准项目频数（处）频率（%）累积频数（处）累积频率（%）1褶皱1361.91361.92土工膜不平顺、绷紧419.01780.93焊缝不密实，漏气29.5199