PDCA循环法在提高破碎系统生产效率中的应用

关键词 PDCA 循环法 破碎 生产效率 论文摘要 本文主要结合第一铝矿破碎系统生产效率低 破碎 产能不能满足逐年增长的氧化铝产能对原矿生产需要的具体实际 运用戴明博士的 PDCA 循环 理论解决实际问题 达到提高破碎系 统生产效率 满足氧化铝生产对原矿石需求的目的 一 背景及现状 中国铝业贵州分公司第一铝矿位于贵州省修文县龙场镇小山坝 是原贵州铝厂的自建矿山 中国铝业重组后 贵州分公司氧化铝生 产规模将发展到 120 万吨 对铝土矿的需求大幅度增加 矿石资源 的综合利用和开发越来越重要 第一铝矿的主体生产任务是 向分 公司氧化铝厂提供合格的高 普铝矿石 第一采剥队是一矿的主体 生产车间 负责具体的供 配矿工作 主要有 KQD80 型潜孔钻机 SPE920 螺杆式压风机等穿孔设备 T 180A 推土机 WD400 型 CX240B 挖掘机以及 ZL 50F 型装载机等铲装设备 CQ3260 CQ3253 红岩工艺车等运输设备和 PEF600 900 颚式破碎 机 TD75 80 皮带输送机等破碎设备 并从矿石的清顶 穿孔 爆 破 铲装 运输 配矿 破碎到发矿全过程的生产运作和管理 而 完成破碎环节的一矿破碎系统配置是单链形式 全套系统设备 设 施单一 因此是供矿生产最重要的瓶颈 从中铝公司改制上市以来 随着氧化铝的不断提产 一矿供矿 任务量也逐年攀升 2004 年计划 10 万吨 2005 年计划 12 万吨 2006 年计划 21 万吨 2007 年计划 32 万吨 2008 年计划 46 5 万吨 为了更好地完成逐年增长的供矿任务量 提高破碎系统综合工作效 率成了必然 二 PDCA 循环法的内涵 PDCA 循环的概念最早是由美国质量管理专家戴明提出来的 所以又称为 戴明环 它是全面质量管理所应遵循的科学程序 全 面质量管理活动的全部过程 就是质量计划的制订和组织实现的过 程 这个过程就是按照 PDCA 循环 不停顿地周而复始地运转 PDCA 是英语单词 Plan 计划 Do 执行 Check 检查 和 Action 行 动 的第一个字母 PDCA 循环就是按照这样的顺序进行质量管理 并且循环不止地进行下去的科学程序 全面质量管理活动的运转 离不开管理循环的转动 这就是说 改进与解决质量问题 赶超先 进水平的各项工作 都要运用 PDCA 循环的科学程序 不论提高产 品质量 还是解决生产问题 都要先提出目标 即质量提高到什么 程度 需要解决的生产问题目前是什么状况 就要有个计划 这个计 划不仅包括目标 而且也包括实现这个目标需要采取的措施 计划 制定之后 就要按照计划进行检查 看是否达实现了预期效果 通 过检查找出问题和原因 最后就要进行处理 将经验和教训制订成 标准 形成制度或形成规定 PDCA 是一种科学的管理方法 从 2005 年开始 运用 PDCA 循 环法的内涵来提高一矿破碎系统综合工作效率 解决破碎系统在生 产工作中的一系列的故障 问题 取得了不错的效果 有所不同的 是 在制订对策和实施过程中 是按年份 针对该阶段存在并影响 破碎系统生产效率的主要问题来进行的 三 PDCA 循环法在提高破碎系统生产效率的具体应用 一 2005 年 P 计划阶段 1 找出所存在的问题 2004 年破碎系统生产相关数据 供矿量计划 10 万吨 实际完 成 11 75 万吨 系统有效作业时间 813 9 小时 系统生产效率 144 44 吨 小时 根据数据进行现状调查 分析后 得出影响破碎系统生产 效率所存在的主要问题是系统设备待料时间长 因故障停机和维护 检修停机时间多 2 分析产生问题的原因 1 产生系统设备待料时间长的原因分析 结合系统生产工艺流程 经过现场分析 确认 产生系统设备 待料时间长的主要原因有 原矿仓矿石供给不足 导致给料机待料 破碎格筛堵料 导致破碎机待料 皮带机终端下料口堵料 导致放 矿待料 2 产生故障停机和维护 检修停机时间多的原因分析 1 根据系统历年的故障检修和设备现状分析 产生故障停机 的主要原因有 给料机联轴器易磨损 皮带运输机起始端密封胶皮 磨损快 放矿闸门机构由于动作频繁而导致闸门板和吊臂变形 2 由于给料机 破碎机 皮带运输机 放矿机构设计结构为 维护 保养需要停机 而设备的正常维护 保养是设备长期有效作 业的前提保证 故产生停机维护时间多 3 找出主要原因 通过对以上原因的进一步分析 共找出 4 条末端因素并确定了 主要因素 1 进入原矿仓格筛的机采矿块度大 人工破碎占用时间长 导致给料机待料 可能是穿孔参数不合理 爆破药量少或二次解炮 不及时造成 2 进入原矿仓的混合矿湿度大 引起原矿仓敷仓导致格筛数 目减少进而影响下料速度 最终导致给料机待料 3 人力破碎工操作技能较低 影响原矿仓下矿速度 导致给料 机待料 通过检查 考核后确认 人力破碎岗位已经实行了师带徒 制度 人力破碎环节的操作技能已经达到理论上的熟练程度 并非 影响给料机待料的要因 4 皮带终端下料口设计尺寸较小 易造成堵料 放矿待料 4 制定对策 针对以上主要因素 制订了相应的对策措施 见对策措施表一 对策措施表一 序号要因对策目 标措 施实施时间负责人 1机采矿块度大 选择合理的穿孔参 数 爆破药量 及 时进行二次解炮 降低机采 矿块度 优化爆破参数 合理 控制装药量 2005 年 1 月 起 顾 杨 2原矿仓敷仓雨天合理配入块矿 减少敷仓 程度 雨天配矿作业时 少 配粉状矿石多配块状 矿石 雨天配矿作 业时 顾 张 3 皮带终端下料 口堵料 将下料口尺寸加大 减少堵料 时间 局部技术改造 2005 年 6 月 7 日 14 日 王 肖 梁 D 执行阶段 按制定的对策进行实施 1 2005 年 共进行二次解炮爆破 25 次 将 340 个大块破碎 减少了大块进入破碎流程和大块在格筛堵料而对破碎系统工作效率 的影响 2 从 2005 年 2 月份起 针对破碎原矿仓清仓频繁 难度大的 情况 实施了 适当调整配矿方案 敷仓时集中高铁矿配合清仓 的 措施 具体做法是 原矿仓出现敷仓时 集中配高铁矿砸仓 人力 破碎工用长钎配合松动 将敷在原矿仓壁的矿粉砸跨从而达到清仓 目的 这样不影响配矿质量 因敷在仓上的矿石基本上是高铝矿 机采粉状矿石 与高铁矿相配正好达到质量要求 该措施实施以来 仅从该年安排的清仓次数看已大大减少 作业效率大幅度提高 降 低了清仓费用 3 破碎皮带运输机终端下料口改造 破碎皮带终端自 1978 年 9 月投入生产以来 运行时就一直存在很大的噪声 皮带工上岗作 业时必须佩戴耳塞加以保护 分公司安环部于 2004 年 9 月曾在该点 进行过噪音检测 测试结果为 107dB A 噪声对员工身体健康造成 伤害的隐患一直没有得到解决 长期以来 破碎系统皮带终端下料 口尺寸由于比较窄小 块状矿石在经过该处时 极易发生堵塞 既 影响供矿进度 降低作业效率 又增加皮带工的劳动强度 2005 年 2 月 15 日至 3 月 28 日 队部对皮带运输机终端卸料小车左右下料 口正面板进行改造 并安装废旧皮带 皮带终端噪音问题得到了解 决 2005 年 5 月 30 日至 6 月 2 日 队部组织人员完成破碎皮带运 输机终端卸料小车下料口加宽改造 解决了矿石堵料问题 从皮带 工上岗作业实地体验和安环部的监测结果看来 该点噪音已降低至 95dB A 左右 操作工不戴耳塞已能在皮带终端连续作业半小时以上 下料口改造后 基本解决了该点堵矿问题 2005 年下半年仅堵料 4 次 同比下降了 90 C 检查阶段 检查所取得的效果 通过以上的活动 破碎系统 2005 年比 2004 年多破碎 21403 03 吨矿石 其工作效率从 144 44 吨 小时提高到了 158 97 吨 小时 A 处理阶段 1 制定巩固措施 1 对爆堆大块矿处理的及时性 一采规定每次采矿爆破后 对大块矿的二次解炮爆破时间不得超过二天 以减少大块矿进入配 矿流程 2 提出遗留问题 1 破碎格筛堵料 2 给料机联轴器易磨损 3 皮带运输机起始端密封胶皮磨损 4 放矿闸门机构易变形 5 系统设备停机维护 二 2006 年 P 计划阶段 1 找出所存在的问题 2005 年破碎系统生产相关数据 供矿计划 12 万吨 完成 13 89 万吨 系统有效作业时间 875 2 小时 系统综合工作效率 158 97 吨 小时 检修累计时间 132 个小时 若要完成 2006 年 21 万吨的供矿计 划 必须进一步提高破碎系统工作效率 2 现状分析 1 结合系统生产工艺流程 经过现场分析 确认 进入破碎 格筛矿石粘性大时 易造成破碎机格筛堵料 导致系统设备待料时 间较长 2 系统停机检修时间仍然较长 影响系统工作效率 3 找出主要原因 通过对以上原因的进一步分析 共找出三条要因 1 进入破碎格筛矿石粘性大 易造成破碎机格筛堵料 导致 破碎机待料 2 给料机联轴器易磨损 造成故障检修停机频繁 3 放矿闸门机构易变形 造成故障检修停机频繁 2 制定对策 针对以上主要因素 制订了相应的对策措施 见对策措施表二 对策措施表二 序号要因对策目 标措 施实施时间负责人 1 矿石粘度大导致 破碎机格筛堵料 降低矿石粘度对 堵料的影响 提高下料 速度 改造破碎格筛 2006 年 4 月 5 6 日 王 肖 2 联轴器检修影响 生产时间 减少检修频次 增加有效 作业时间 改造联轴器7 月 22 24 日 肖 马 3 放矿闸门机构易 变形 检修频繁 减少检修频次 增加有效 作业时间 改造放矿闸门 6 月 7 日 14 日 D 执行阶段 1 破碎格筛改造 由于该矿所配供的铝土矿中机采矿和高铝粉 矿粘性较大 高铁铝矿硬度也大 导致以下两方面的问题 一是因 机采矿和高铝粉矿粘性大 当该类矿石进入破碎机格筛时 就会逐 渐粘附到格筛上 粘附到一定程度时就必须停机 进行人工清理 否则格筛将会堵死 系统无法正常生产 基本上晴天每天清理 1 次 雨天每天清理 2 3 次 每次需要 0 5 小时左右 这必然使得有效作 业时间缩短 且增加人工清理劳动强度和因清理空间小而带来的不 安全隐患 二是因高铁铝矿硬度大 该类矿石对破碎机格筛的组成 原件 轨道钢和元钢的冲击力大 长时间冲击后元钢易变形 这 必导致检修频繁 一般情况每年检修更换 1 次 周期为 2 3 天 队 部在 2006 年 4 月 5 日 6 日利用两天供矿空闲时间 组织技术人员 和操作工进行技术改进 取消原结构中的元钢 全部使用 30kg m B 为 110mm 轨道钢 纵向安装成近乎密封式的平面榴槽 替代网状结构的格筛 考虑到提高改造后的格筛下料速度和安装空 间结构 安装轨道钢时将其与水平面的夹角从原来的 420 增大到 490 左右 经过后 8 个月的供矿实际检验 改造后的格筛能适用于 破碎系统流程 给料速度未受影响 破碎机下料速度约有增加 最 主要的是节约清理格筛和榴槽次数 增加了有效作业时间 降低人 工清理的劳动强度和降低了职业安全风险 2 破碎板式给料机联轴 器改造 破碎系统板式给料机减速器与传动轴相连的联轴器原属刚 性联轴器 运行时存在着较大冲击及振动 且产生非常大的噪声 由于板式给料机运行频繁 在十字滑块的冲击力下 联轴器与轴之 间的配合键磨损加快 间隙增大 导致减速器传动轴径向串动加剧 减速器轮齿和轴易损坏 仅 2005 年就检修减速器 2 次 更换联轴器 及配合键 2 次 检修费用累计 12345 80 元 在该年 7 月份破碎系统 大修过程中 将刚性联轴器改为弹性联轴器并加工弹性联轴器钢件 及缓冲胶皮 于 7 月 22 日至 24 日进行组装 试车 该联轴器安装 后 缓和了冲击载荷 消除了剧烈振动 且结构更为简单 成本更 低 运行两年来 没有发生任何故障 3 装矿站放矿闸门机构小改造 装矿站放矿闸门机构由于动作 频繁 闸门与吊臂之间的夹角不断加大 至 2006 年 11 月初 在放 矿完毕后 推压杆的行程需要 730mm 左右才能关闭闸门 而推压杆 有效行程只有 700mm 致使闸门关闭后 在矿石的压力作用 电液 推杆产生回杆现象 导致闸门自动打开 矿石掉落地面 这样将增 加人工回收工作量和存在安全隐患 在经过调整 检修 更换了电 液推杆总成仍不能解决回杆开闸问题后 最终采取的措施如下 在 选定好位置后将闸门吊臂气割断 将闸门前端向上顶起 300mm 至关 闭状态 使吊臂角度改变 缩短内角对边长度 使之保持在闸门关 闭状态 再气割断多余部分后 将断面进行焊接处理 解决了这一 难题 C 检查阶段 检查所取得的效果 通过以上的活动 破碎系统 2006 年比 2005 年多破碎 89574 46 吨矿石 其工作效率从 158 97 吨 小时提高到了 184 07 吨 小时 A 处理阶段 1 制定巩固措施 1 对于改造后的破碎格筛 要求在生产空闲时间做适当清 理 即可满足相当长时间的生产要求 2 提出遗留问题 1 停机检修时间仍然可以进一步压缩 2 给料机给料速度的控制问题 三 2007 年 P 计划阶段 1 针对上一年度提出的问题 按照 P 计划步骤 我们经过 提 出问题 分析问题 确定要因 三个环节后 共确定三条要因 1 破碎下料口密封胶皮磨损快 更换耗时较长 2 破碎机停机保养时间较长 3 给料机给料的变速控制问题 2 制定对策 针对以上主要因素 我们制订了相应的对策措施 见对策措施 表三 对策措施表三 序号要因对策目 标措 施实施时间负责人 1 破碎机下料 口密封胶皮 磨损快 更 换耗时较长 减少停机检修 时间 增加有效 作业时间 改造密封胶皮底座为通用式 并备用 需要更换时直接更 换即可 2007 年 7 月 14 15 日 王 顾 肖 2 破碎机停机 保养时间较 长 减少停机保养 时间 增加有效 作业时间 延伸破碎机加油嘴到操作台 下实现正常生产的同时进行 维护保养 2007 年 5 月 12 日 王 肖 刘 3 给料机给料 的变速控制 问题 有针对性地对 各矿种破碎速 度进行调节 实现给料 机的速度 可变换调 节 更换给料电机和减速机 增 加一台变频控制器 2007 年 11 月 5 日 D 执行阶段 1 破碎下料口密封胶皮改造 原来的密封胶皮由 6 段长短不一 的角铁和废旧皮带连接制作组成 在长期受到矿石的冲击磨损后 密封胶皮会磨损导致漏矿 此时必须将其更换 但在基建时期 每 段密封胶皮的长度不一 安装开孔位置也各异 即其在底座的安装 位置是固定的 此时只有将其卸下后现场制作 破碎系统必须停机 这样的方式必然会占用更多的正常生产作业时间 后来经过改造 将整段密封胶皮尺寸平均取值分段 统一改造安装底座螺丝孔位 并多制作 2 3 个同样的密封胶皮单元作为备用 无论哪一段需要更 换时 停机后直接将备用的换上即可 如此可实现密封胶皮更换检 修的 标准化 可节约现场制作的时间 改造前 每更换一次密封 胶皮 占用生产时间约为 4 小时 改造后减为 1 小时左右 效果明 显 2 改造破碎机加油嘴 破碎机机身上的 4 个注油嘴离地 2 米左 右 原来对破碎机进行维护保养时必须停机 而且存在高空作业的 安全隐患 改造措施为 用软管将注油嘴延伸到操作台下方 在生 产正常进行的同时即可实现对破碎机的维护保养 增加了有效作业 时间 消除了高空作业的安全隐患 降低了职业安全风险 3 给料机给料变速控制的问题 破碎给料系统原先采用的是 11KW 960r min 的电动机与 JZQ400 型的减速机 速比 20 49 匹 配 给料速度较慢 在破碎硬