设备项目模板

降低车间电气自动化设备故障停机率六西格玛绿带项目共

页-第2页大车间自2011年2月末开始热试车，经过几个月边调试边生产，轧钢车间电气自动化设备运行状态才逐渐好转，但仍然存在很多问题需要理顺解决，6月电气自动化故障时间合计1295分钟，降低故障停机时间及故障停机率是保证顺利生产的先决条件。项目授权书ProjectCharter项目编号:项目名称:降低大电气自动化设备故障停机率立项部门:装备处绿带:1、项目陈述ProblemStatement(4W1H)2、项目范围SIPOC4、现状及目标(Baseline&Goal)3、团队成员(TeamMember)5、项目预计收益(FEA)A、硬性收益（直接财务收益计算公式）按6月份实际与目标计算减少成本=（1295-418）*32.33=28353.41元，按设计能力计算=28353.41*12/620000=0.5487元/t，预计年效益=0.5487*620000=340194元。B、软性收益（间接受益和无形收益）减少轧钢车间电气自动化设备故障时间和事故发生次数，从而降低故障停机率，保证生产设备良好运行，提高设备生产效率，缩小电气自动化设备事故范围，延长设备使用寿命，节省设备维修费用等。6、开始日期:2011年7月；结束日期:2012年4月DMAIC供应商S输入I流程P产品型号O客户C装备处设备管理维护策划改善大型材故障停机率大型材厂轧钢车间区分绿带核心成员核心成员核心成员核心成员团队成员所属部门团队成员所属部门角色公司倡导者项目倡导者财务专员绿带签字日期2011.7.202011.7.202011.7.202011.7.20D-1:项目背景及问题陈述D-2:与战略关系D-3:顾客VOCD-4:Y及缺陷定义D-5:项目范围D-6:基线及目标陈述D-7:效果及成本预算D-8:人力组织D-9:推进计划D阶段目录共

页-第3页DMAIC通过与小XX厂比较可发现大XX电气自动化设备故障停机率等相对较高而且存在不稳定因素，故通过选择XX车间电气自动化设备故障时间和故障次数降低电气自动化设备故障停机率为改善项目。D1项目背景及问题陈述DMAIC共

页-第4页小型材厂、大型材厂6月、7月、8月电气自动化设备故障停机率、故障停机时间、故障停机次数对比小XX厂月份故障停机率（%）故障停机时间（分钟）故障停机次数（次）6月1.2450187月0.9634668月1.2353210累计1.15137924大XX厂月份故障停机率（%）故障停机时间（分钟）故障停机次数（次）6月3.67129557月1.243088月2.86117513累计2.58290026D4Y及缺陷定义1Y电气自动化设备故障停机率=电气自动化设备故障时间/实际作业时间*100%

电气自动化设备故障时间=电气自动化设备故障引起生产中断的开始时间与故障修复后恢复正常生产的时间间隔

日历时间=60分钟*8小时*三个班次

检修时间=根据设备运行状况进行停车检修的时间

停机待料时间=制造处安排停产时间DMAIC共

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实际作业时间=日历时间-检修时间-停机待料时间此部分属计划内时间，不做重点研究CTQ：电气自动化设备故障停机率共

页-第6页D4Y及缺陷定义4DMAIC3、从Y的计算公式中可以看出不涉及故障次数，故本项目重点针对故障时间做分析改善，故障次数作为跟踪指标，在原来的基础上不增加或降低即可。Y电气自动化设备故障时间Y1初轧机故障时间Y2热剪热锯故障时间1、Y的定义：Y电气自动化设备故障时间2、Y的分解：共

页-第7页累计6月份至8月份轧钢车间各生产工位故障数据积累，利用柏拉图展示各生产工位的电气自动化设备故障时间D4Y及缺陷定义3DMAIC根据二八原则标注出影响轧钢车间电气自动化设备故障时间的工位设备

初轧机故障时间

加热炉均热炉故障时间

热剪热锯故障时间连轧机故障时间

...

降低轧钢车间电气自动设备故障停机率通过柏拉图将初轧机、热剪热锯的故障时间确定为本次项目的改善对象，从而确定项目中的小Y。D5项目范围DMAIC电气自动化设备管理维护装备处大型材厂轧钢车间大型材厂轧钢车间电气自动化设备故障停机时间和故障停机次数策划改善SIPOC共

页-第8页设备热停查找故障故障预防处理故障分析故障设备运行设备试车D8人力组织DMAIC部门2厂核心队员:部门2厂核心队员:部门2大厂核心队员:职责:组织故障模式分析数据验证改进方案跟踪部门1装备处核心队员贡献率:10%贡献率:20%贡献率:10%贡献率:10%职责:故障原因分析整理、改进方案组织实施职责:1050轧机前故障原因分析整理、改进方案实施、数据收集验证职责:连轧机故障原因分析整理、改进方案实施、数据收集验证部门2大厂核心队员:贡献率10%职责:连轧机故障原因分析整理、改进方案实施、数据收集验证倡导者:MBB:

GB:项目倡导者:共

页-第9页D9推进计划DMAIC

定义阶段（D）测量阶段（M）分析阶段（A）改善阶段（I）固化阶段（C）计划时间实际时间计划时间实际时间计划时间实际时间计划时间实际时间计划时间实际时间8月8.31

9.30

9月

9.3010.31

11月

11.31

2月

2.28

3月

3.31

活动内容项目选定

成立项目团队

数据收集

制定目标

推进计划Y的测量系统分析能力分析

流程图

C&E矩阵分析

FMEA分析快赢改善效果确认二次FMEAA阶段故障树分析制定解决措施验证关键X变量确定改善方向

共

页-第10页共

页-第11页M阶段目录DMAICM-1:故障时间测量系统M-2：设备树M-3：失效模式分析(FMEA)M-4：快赢改善清单M-5：快赢改善细节M-6：快赢改善效果确认（后期跟踪）M-7：取部分改善后的二次FMEA共

页-第12页M1故障时间测量系统1DMAIC数据的来源时间设备运行人员记录的故障时间调度室记录的故障时间对比故障时间（分钟）故障时间（分钟）7月14日初轧机故障（主抽风机）150初轧机故障（主抽风机）150一致7月20日连续炉出钢机变频器故障60连续炉出钢机变频器故障60一致7月30日大剪子辊道电机跳电50大剪子辊道电机跳电50一致8月2日大剪子辊道电机跳电75大剪子辊道电机跳电75一致8月12日大冷床编码器故障155大冷床编码器故障155一致8月13日主电机跳电，翻钢机无法启用105主电机跳电，翻钢机无法启用105一致8月19日轧机压下限位上升故障85轧机压下限位上升故障85一致8月20日轧机油流线和剪子编码器故障85轧机油流线和剪子编码器故障85一致运行统计记录时间是设备运行人员经过与调度日志核对后记录的时间，运行统计时间是分厂考核的重要依据，不允许发生记录偏差。经过抽查部分运行统计时间完全与调度日志时间相符合共

页-第13页DMAIC数据的来源验证为了验证数据来源可靠性，要求工程技术人员开始记录和核实检修人员记录的故障信息。经过技术人员、生产人员、维修人员三方记录时间确定一致后将数据上报故该数据真实可信。M1故障时间测量系统2我们允许各方的记录极差在5分钟内此数据可以信赖DMAIC共

页-第14页大型材厂轧钢车间电气自动化设备区域组成大型材厂轧钢车间电气自动化设备加热炉或均热炉高压水除磷初轧机热剪热锯方扁坯冷床连轧机飞剪台架无齿锯冷床M2设备构成图火焰清理机共

页-第15页M2设备树1DMAIC将初轧机电气自动化设备分类分解成故障部位影响时间的部位影响次数的部位时间次数都影响的部位初轧机电气自动化设备供配电系统传动系统基础自动化系统中压开关柜低压开关柜变压器综保装置五防连锁整定值保护形式断路器操作机构推进机构辅助触点电缆头控制回路端子排辅助触点控制线计量仪表电缆母线绝缘子连接头推进机构辅助触点操作机构断路器电缆头电缆控制回路端子排辅助触点控制线绝缘子连接头母线变压器油油位绝缘性能油温电压分接开关压力释放阀气体继电器温度控制器/温度计线圈铁芯恒速传动调速传动软启动器直接启动接触器快熔断路器电动机轴承绕组编码器感温电阻风扇变频器传动控制单元通讯单元主回路（功率单元）整流单元电抗器逆变单元制动单元制动电阻直流耦合单元公共直流母线传动自耦变压器公共直流母线整流单元可控硅辅助触点电容逆变器IGBT辅助触点端子电容UPS电源UPS机头供配电系统电池软件操作系统应用软件编程软件PLC硬件电源模块CPU模块DI/O模块AI/O模块通讯模块功能模块HMI硬件软件工控机通讯卡操作系统应用软件传感器输入信号输出信号网络介质接头通讯协议核心硬件光纤双绞线网络连接器光纤跳线光电耦合器RJ4515针或9针SUBD交换机DP耦合器网关中继器其他操作人员维修人员备品备件电网电压三大规程管理制度现场温度外界信号电源电缆共

页-第16页M3失效模式分析（FMEA）打分标准DMAIC通过讨论制定出FMEA的打分标准项目分类分值严重度可在1小时内恢复故障及不涉及人身安全1可在2小时内恢复故障及不涉及人身安全3可在4小时内恢复故障及不涉及人身安全6恢复故障时间在4小时以上及威胁人身安全10发生率还未发生过1每年发生1次3每半年发生1次5每月1次8每周1次10探测力通过五官可检查发现2需要仪表等工具可以在线检查4需要仪表等工具需停产进行检查6需高精度专用仪器检查8目前检测手段无法检查10共

页-第17页M3失效模式分析（FMEA）初轧机4DMAIC32软启动器软启动器触发脉冲触发脉冲丢失软启动器不工作，生产中断6接线端子松动，信号中断8点检时发现端子松动及时紧固4192在点检卡中增加点检项目33软启动器控制板控制板短路6控制板灰尘多或有金属粉尘，导致短路，控制板烧损3

236定期清扫灰尘34直接启动接触器接触器不动作生产设备无法开启，生产中断3控制回路断线5查找线路或端子，接线或紧固230在点检卡中增加点检项目35过流保护断路器跳闸3断路器额定功率小3

218根据设备额定功率，正确选择断路器36电动机电动机轴承电动机轴承损坏电动机停转，生产设备无法开启，生产中断6正常磨损或震动超标5维修电动机412037电源电缆电缆损坏6电缆被热辐射损坏绝缘3

6108改变电缆敷设路径及增加电缆防护38电动机温度电动机温度高6电动机过载运行或无法散热5更换电动机412039螺栓电动机固定螺栓松动6长时间未紧固3

236定期紧固地脚螺栓40感温电阻电动机感温电阻无信号6正常老化1及时更换636

41风扇电动机风扇6机械卡阻1及时更换212

42保护电动机保护动作6电动机功率小3重新送电236根据设备额定功率，正确选择电动机型号快赢机会快赢机会共

页-第18页M3失效模式分析（FMEA）17DMAIC通过对初轧机做设备树，合计从25个X中分解出来87个因子进入FMEA，通过FMEA选择出超过100分比较重要的20个重要的因子，在FMEA中用红色标注通过对热剪热锯做设备树，合计从25个X中分解出来85个因子进入FMEA，通过FMEA选择出超过100分比较重要的16个重要的因子，在FMEA中用红色标注通过对以上工位设备的FMEA分析我们得出初轧机和热剪热锯的电气自动化设备组成和失效模式及影响原因相似以上工位合并考虑，比较重要的因子合计22个共

页-第19页M4快赢改善清单DMAIC从初轧机和热剪热锯FMEA分析中22个重要因子选择出来15个可以做快赢改善（已在FMEA中标注“快赢机会”）工序输入潜在失效模式

潜在原因

改善前现状负责人计划完成日期实际完成日期所有工序软启动器软启动器触发脉冲丢失接线端子松动，信号中断接线端子松动，信号中断李宁9月20日已执行所有工序编码器电动机编码器故障固定螺栓松动编码器固定螺栓松动，导致编码器反馈错误李宁9月20日已执行初轧机变频器控制单元变频器控制单元控制板短路控制板灰尘多或柜内有引起短路杂物柜内杂物多或太脏，引起控制单元短路李宁9月20日已执行初轧机变频器功率单元变频器功率单元元器件损坏元器件松动接线端子松动，信号中断都基波9月20日已执行所有工序PLCPLC接触不良通讯线路或接头断接线端子松动，反馈信号中断都基波9月20日已执行所有工序电能质量电网电压高将变压器电压分接开关下调供电质量性较差，导致电气设备无法正常运行巴魏峰9月20日已执行电网电压低将变压器电压分接开关上调巴魏峰9月20日初轧机电动机机架辊电动机故障电动机电源电缆与热源太近电动机电源电缆被热辐射损坏，造成短路李宁8月16日已执行初轧机操作人员操作人员误操作责任心不强各工位操作人员不规范操作张威9月20日已执行初轧机传感器传感器损坏受高温烘烤传感器经常被烤化，无法工作李宁9月2日已执行所有工序外界信号元器件损坏与热钢坯太近元器件被烤化损坏李宁9月2日已执行所有工序电能质量电网电压波动LF开启，设计缺陷，没有配套的SVC装置因LF开启造成电网电压波动使软启动器跳电巴魏峰3月1日所有工序PLCPLC电源故障PLC电源输出电压不稳定引起PLC频繁重启都基波1月20日已执行所有工序电气室温度高电气元器件运行产生热量，使元器件温度高电气元器件无法散热李宁8月20日已执行共页-第20页M5快赢改善细节1DMAICYY1、Y2电网电压调整改善类别技术管理设备材料费用其它XX电网电压√改善时间2011年9月30日MainKPISubKPI改善前改善后

问题点改善内容电气自动化设备对电压质量要求较高，电压偏高或偏低都不能保证设备的正常运行，损坏电气元器件导致热停。通过实时改善总降变电所主变的供电电压保证轧钢车间的电压在标准范围内，保证电气自动化设备正常运行。改善验证试运行期间轧钢车间10kV电压波动出现在±10%范围之外，导致电气自动化设备绝缘击穿损害或无法正常工作。改进后电网电压在标准范围内，保证电气自动化设备稳定运行，效果显著。标准化条件按照《GB/T12325-2008电能质量供电电压偏差》执行，轧钢变电所每日实时检测，超出规定范围9kV-11kV立即报告装备处，装备处根据供电系统情况给予调整。改善后电网电压稳定改善前电网电压或高或低共

页-第21页M6快赢改善效果确认（后期跟踪）DMAIC变异点1是主电机控制单元模拟量控制板造成的特大事故，造成热停时间3390分钟对变异点1继续做快赢改善，忽略变异点的影响再做效果确认数据来源9月份和10月份共

页-第22页M6快赢改善效果确认（后期跟踪）DMAIC不考虑主电机控制单元模拟量控制板造成的特大事故，造成热停时间3390分钟，Y电气自动化设备故障停机率有所改善共页-第23页M7二次FMEA2DMAIC58PLCPLC硬件模块故障200PLC不工作，生产中断10正常老化或短路1密封PLC，修复散热风扇，PLC室增加空调44059电源模块输出电压不稳20010电源质量差1改变电源品牌22060接触不良16010通讯线路或接头断5定期紧固210067传感器传感器本体传感器损坏120通讯中断，生产停止6受外力砸坏或高温烘烤3将传感做防护及远离热源47272电气室电气室温度温度高192电气元器件损坏6电气元器件工作产生温度，电气室通风差1安装空调42474电气柜柜内电气元件灰尘柜内元器件短路120电气元器件损坏6长期积灰造成元器件短路烧损5定修时清理灰尘26075电能质量电网电压电网电压高120电气设备损坏或不能正常工作，导致生产中断6将变压器电压分接开关下调1与轧钢总降变电所变压器电压分接开关配合调节42476电网电压低1206将变压器电压分接开关上调142477电网电压波动电动机软启动器保护跳闸120电网电压波动6LF产生谐波，污染电网1改变运行方式，不与LF公用一个电网21278电网谐波电网谐波含量严重1806各单位补偿装置未投入，功率因数低5618079环境温度现场温度现场设备受温度影响，造成损坏120设备损坏，生产中断6设备或线路被热源敷设而损坏3对设备或线路做隔热处理47282外界信号信号现场光、电、热信号中断或不稳定120设备动作异常，生产无法正常运行6受外界信号干扰5屏蔽各信号源412083人员操作人员操作人员误操作160生产工位命令执行错误导致生产中断10责任心不强3制定考核管理制度260筛选出重要的X：X1：软启动器故障X2：电动机故障X3：变频器故障X4：

PLC故障X5：传感器故障X6：电网电压故障X7：外界信号故障共页-第24页M8失效树分析DMAICDM阶段小结本阶段项目组根据公司现状，阐述立项背景，定义项目中的Y，根据大型材厂轧钢车间的工艺设备组成将Y分解，分别利用了设备树、柏拉图等工具筛选出影响Y1和Y2的因子分别是87个和85个，通过FMEA等方法筛选出30个重要因子，从中选择出13个进行快速改善并组织策划实施，最后通过改善验证了项目的大Y，该项目得到了一定的效果。A阶段首先对二次FMEA筛选出的7个重要X分别做失效树共页-第25页A1X2电动机失效树DMAICX2电动机故障失效树共页-第26页A1X7外界信号失效树DMAICX7外界信号故障失效树我们针对七个X的失效树中仍然认为比较重要的因子作出标记并采取改善，其他项目已在上一个阶段采取措施并推进实施，接下来我们对可采取改善措施的项目做改善根据以上7个X的失效树分解和分析，制定出了每个X每个故障的处理方法和处理流程共

页-第27页达到劣化极限润滑后恢复正常振动幅度劣化趋势分析1通过劣化趋势分析，在保证生产和设备良好运行保障中找到平衡点通过对风机振动值的劣化趋势分析，发现风机的振动异常，拆卸后发现是由于风机电机润滑不良导致，更换润滑良好的电机后振动值趋势趋于正常，故障消除共

页-第28页上图为罩式炉2#加热罩助燃风机的振动值图表。因为在利旧罩式炉大修时未对风机作任何维护处理，导致在2011年5月份调试时风机响动异常，振动值过大，从图表可见在以后4个月中，振动值逐渐增大至预警点，需要进行维护处理。

拆卸后检查电机发现电机轴承内部滚珠已发涩发黄，无任何甘油润滑，更换轴承，添加润滑油后，振动值在10月份恢复正常。劣化趋势分析图示共

页-第29页项目条件监测结果采取措施监测日期开关动作次数结论有载调压开关绝缘油耐压绝缘油耐压极限值4