• 1. 降低10mm以下纯钛板材 酸洗无形损失率0.2%项目组长:冯光 倡 导 者:郭有智 开始日期:2017年4月30日 结束日期:2017年10月31日2017
    • 2. 1定义阶段目录2测量阶段3测量阶段分析阶段Contents控制阶段4
    • 3. PART 1D1、项目背景 D2、问题陈述 D3、 Y的定义 D4、战略关联 D5、项目目标 D6、项目团队 D7、项目计划定义阶段Define Phase
    • 4. D1项目背景宝钛集团有限公司精益对标管理战略项目宽厚板材料公司战略项目成本管理
    • 5. D2问题陈述钛板生产全过程中的无形损失率大约3%,酸洗工序的无形损失率大约为2%,占总无形损失率的67%。4%67%29%酸洗火割其他2016年钛板无形损失率
    • 6. D2问题陈述2016年酸洗无形损失率分布厚度无形损失率≤10mm2.53%10--20mm1.19%>20mm0.6%13%26%61%≤10mm10--20mm>20mm要控制钛板材生产过程中的无形损失,最关键的是10mm以下板材酸洗工序无形损失的管控,
    • 7. D2问题陈述宽厚板材料公司生产的钛板,主要以10mm以下为主10-20mm>20mm≤10mm≤10mm 64%10-20mm 25%>20mm 11%2016全年钛板材厚度分布情况
    • 8. D3Y的定义Y:酸洗无形损失率 Y1:一次酸洗无形损失率 Y2:二次酸洗无形损失率
    • 9. D4战略关联宽厚板公司 战略项目目标集团公司 战略项目目标提高后部工序生产效 率,减少非增值活动 减低成本。降低酸洗无形 损失0.2%。项目指标和部门关键绩效指标以及公司关键绩效指标密切相关。革新求变、提质增效、减少浪费、降低成本。优化产品流程,提高板 材成材率,增加效益。
    • 10. D5项目目标 酸洗无形损失率 2.3%目标值基线 酸洗无形损失率 2.5%酸洗无形损失率2.0%极限值 基线数据来源: 2016年1月~2016年12月酸洗生产报表 目标及极限目标设定理由:今年在优化工艺和改进设备方面采取一定的必要措施,在有限条件范围内进行改善,预计10mm以下钛板酸洗无形损失率下降0.2%。
    • 11. D6团队成员宽厚板材料公司司倡导者:容耀主管领导 郭有智顾问:吕佳奇项目组长 冯光王锁茂贾峰涛李文选李建康科学合理 安排生产生产统计保证设备 正常运行厚度测量
    • 12. D7项目计划时间Define 定义Measure 测量Analyze Improve 分析 改进Control 控制6月开始日期 2017.5.17月完成日期 2017.6.308月9月完成日期 2017.9.3010月完成日期 2017.10.31小组 活动D1、项目背景 D2、问题陈述 D3、 Y的定义 D4、战略关联 D5、项目目标 D6、项目团队 D7、项目计划M1、测量系统分析 M2、Y的现状 M3、工艺流程图 M4、鱼骨图 M5、关键流程的SIPOC M6、Y的树形图分析 M7、FEAM M8、快赢措施 M9、Y的改善AI1 因子分析 AL2 Y的组成 AL3 HF浓度单因子试验 AL4 Ti4+浓度单因子试验 AL5 酸液温度和酸洗时间 AL6 Y2的改善 AL7 小结C1 控制计划 C2 控制计划及工艺改 进宣教 C3 Y的改善对比 C4 项目财务节省预估 C5 项目总结
    • 13. PART 2测量阶段Measure Phase M1、测量系统分析 M2、Y的现状 M3、工艺流程图 M4、鱼骨图 M5、关键流程的SIPOC M6、Y的树形图分析 M7、FEAM M8、快赢措施 M9、Y的改善
    • 14. Y的测量系统分析M1测量内容:钛板材酸洗前后厚度的减薄量 【样本数量】:共8个 【测量仪器】:千分尺 【测 量 者】:冯光 、李建康、贾峰涛 【记 录 者】:冯光 【测量方法】:在8块板材长度方向标记3个点,用千分尺分别测量酸洗前 后的厚度,记录结果并计算减薄量。1、%R&R=27.25%<30% 2、%P/T=16.52%<30% 3、可区分的类别数=8≥5结论:本测量系统可信赖
    • 15. Y的现状M2对2017年5月生产情况进行统计,计算出了入库板材的酸洗无形损失率,对其过程能力进行了分析。2.54%一次酸洗时的减薄量平均为0.1224mm, 二次酸洗时的减薄量平均为0.0513mm,计算出5月份酸洗无形损失率为2.54%。
    • 16. Y的现状 M2Cpk=1.03<1.33,过程能力尚可。
    • 17. 钛材生产后部工序流程图M3退火一次酸洗二次酸洗剪切修磨包装入库抛丸预清洗酸洗水洗烘干疏松氧化皮去除铁屑灰尘,湿润表面去除氧化皮、 α层冲洗表面去除酸液烘干板面水分关键关键识别影响Y的关键流程
    • 18. 鱼骨图M4操作技能人员心情 责任心抛丸机酸洗机组丸料硬度HNO3浓度板材材质测厚方法酸洗规程抛丸规程生产现场酸雾环境温度酸分析仪误差千分尺误差测量人员误差人机测环法料原酸添加系统酸洗无形损失率HF浓度废水处理系统酸雾处理系统酸液浓度测试方法生产现场粉尘生产现场噪音
    • 19. 关键流程的详细SIPOCM5针对识别后的关键流程,对其展开SIPOC分析,结果如下:供应商输入过程输出客户抛丸机钛板材 1.板型良好 2.厚度4mm≤h≤60mm 抛丸 表面氧化皮疏松的板材预清洗酸洗机组表面氧化皮 疏松的板材 酸洗表面无氧化皮的板材水洗
    • 20. Y的树图分析 M6酸洗无形损失率X1抛丸X2酸洗板材疏松度差疏松程度不均下表面有残余氧化皮上下表面有残余氧化皮酸液浓度抛丸时间抛射角度丸料硬度酸洗时间下砂量抛头转速酸液温度酸液循环系统
    • 21. 失效模式分析(FMEA) M6流程输入潜在 失效模式潜在 失效后果严 重 度潜在 失效起因频 度现行 过程控制探 测 度RPN抛丸抛丸时间过短 氧化皮疏松度低 5未按操作规程1可以管控15抛射角度不合适氧化皮疏松度低、不均匀5导向套转动1可以管控315丸料硬度较低氧化皮疏松度低7丸料品质差1可以管控17抛头转速较低氧化皮疏松度低9未按操作规程1可以管控19下砂量较小氧化皮疏松度低、不均匀7丸料量不足5可以管控270酸洗酸洗时间不合适有残余氧化皮, 减薄量过大9未及时调整2可以管控236酸液浓度不合适有残余氧化皮, 减薄量过大9浓度不能实时监测6可以管控5180酸液温度不合适减薄量过大6无酸温控制系统8难以管控296酸液循环系统不能正常工作有残余氧化皮9管道、喷嘴堵塞1严格执行设备操作规程19
    • 22. 失效模式分析(FMEA) M6流程输入潜在 失效模式潜在 失效后果严 重 度潜在 失效起因频 度现行 过程控制探 测 度RPN抛丸下砂量较小氧化皮疏松度低、不均匀7丸料量不足5可以管控270酸洗酸洗时间不合适有残余氧化皮, 减薄量过大9未及时调整2可以管控236酸液浓度不合适有残余氧化皮, 减薄量过大9浓度不能实时监测6可以管控5180酸液温度不合适减薄量过大6无酸温控制系统8难以管控296通过团队成员讨论: 1.对下沙量这一因素,可以采用快赢措施,予以控制。 2.酸洗时间,酸液浓度和酸液温度在下一阶段进行分析、验证。
    • 23. 快赢措施 M7主要的快赢措施:抛丸机下砂量改善前改善后改善前状态描述: 钢丸料仓没有容量显示装置,无法实时监控。造成料仓钢丸过少,不能保证8个抛丸器的供砂量,人为的使下砂量不足。改善措施/内容: 对丸料循环系统分析后,抛丸器的电机电流可以间接反映抛丸器的下砂量。电机电流可以实时监控,从而使料仓容量可以间接监控。问题点: 钢丸料仓没有容量,不能实时监控。改善效果: 料仓容量实时监控,8个抛丸器的下砂量得以保证,抛丸质量满足工艺要求。
    • 24. 快赢措施 M7主要的快赢措施:抛丸机下砂量改善前改善后改善前状态描述: 8个抛丸器的下砂量通过供丸管道上的插板进行粗略控制。 改善措施/内容: 通过调整插板,观察电机电流变化,结合抛丸质量,制定了8抛丸器下砂电流控制标准。问题点: 下砂量只能有限的控制,抛丸质量不稳定改善效果: 抛丸质量稳定,可以定量控制,节约丸料
    • 25. 快赢措施 M7主要的快赢措施:测量数据为了测量数据更准确、系统,每天对板材生产的工艺,酸洗后效果进行详细记录。
    • 26. Y的改善M8Cpk=1.08,过程能力有所提高对2017年6月生产情况的统计,计算出了入库板材的酸洗无形损失率,对其过程能力再次进行分析。2.47%一次酸洗时的减薄量平均为0.1192mm, 二次酸洗时的减薄量平均为0.051mm, 计算得出,6月份酸洗无形损失率为2.47%,较5月份略有下降。
    • 27. PART 3分析、改善阶段 Analyze Phase Improve PhaseAI1 因子分析 AL2 Y的组成 AL3 HF浓度单因子试验 AL4 Ti4+浓度单因子试验 AL5 酸液温度和酸洗时间 AL6 Y2的改善 AL7 小结
    • 28. 因子分析 AI101酸洗无形损失也就是反应速率与时间的乘积02酸液温度,酸液浓度,反应时间这三个因素就决定了酸洗无形损失的大小。3T i+ 4HNO 3 + 12HF= 3TiF 4 + 8H 2 O+4NO ↑+ΔH钛酸洗主反应
    • 29. 因子分析AI1酸液温度酸液浓度酸洗时间 酸洗 无形损失根据化学常识,酸液浓度、酸液温度和酸洗时间三者都会对Y产生影响,同时三者之间还存在交互作用。
    • 30. 因子分析AI13T i+ 12HF+ 4HNO 3 = 3TiF 4 + 8H 2 O+4NO ↑+ΔH酸洗减薄量=腐蚀量=腐蚀速率×酸洗时间 酸液浓度 酸液温度正比关键反应物关键生成物
    • 31. Y的组成 AL2一次酸洗主要是去除氧化皮及α层,使板面缺陷最大化的暴露。 二次酸洗主要是去除剪切、修磨等工序在板面产生的污染物,使板面光洁、亮白。为了便于分析,先对关键因子对于Y1的影响进行研究。
    • 32. HF浓度单因子试验AI3HF浓度酸洗减薄量无形损失率板面质量11%0.041mm0.68%有大量氧化皮21.5%0.052mm0.87%有少量氧化皮32%0.091mm1.5%无氧化皮42.5%0.129mm2.15%无氧化皮选择厚度为6mm的纯钛板进行一次酸洗,酸洗时间为7min,酸液温度常见的40℃结论:将一次酸洗减薄量控制在0.08mm即可满足质量要求。HF酸浓度控制在1.9%,即可保证减薄量在0.08mm。HF浓度酸洗减薄量无形损失率板面质量11.6%0.055mm0.92%有少量氧化皮21.7%0.061mm1%极少量氧化皮31.8%0.069mm1.15%极少点状氧化皮41.9%0.080mm1.33%无氧化皮
    • 33. 钛离子浓度单因子试验AI4在实际生产中,随着酸洗时间的延长,钛离子浓度逐渐升高,酸洗反应速率会变小。为了保证酸洗的减薄量,必须调高HF浓度。12345678910钛离子浓度 g/L2030405060708090100110HF浓度2%2%2.2%2.3%2.7%3.3%4.1%5.1%6.3%7.6%随着钛离子浓度的升高,如何调整HF的浓度,确保一次酸洗减薄量为0.10mm,针对HF 和Ti4+做了一次单因子试验。钛离子浓度在60g/L以下时,少量调高HF浓度即可。超过60g/L时,需要较多的HF才能保证足够的减薄量
    • 34. 酸液温度和酸洗时间AI5将HF浓度控制为2%,随着酸液温度与酸洗时间的变化,统计出减薄量的变化。40 45 50 55 6070.0910.0950.1090.120.1326××0.0890.1030.1115×××0.0840.092温度℃时间 min减薄量 mm× 板面有氧化皮 结论:随着酸液温度的上升,减薄量增大;随着酸洗时间的减少,减薄量减少。 为了不使减薄量增大,可以在温度升高时,适当降低酸洗时间。
    • 35. 酸液温度和酸洗时间AI5由于设备因素,酸液温度不能主动控制,会随着反应的进行,反应热会使酸液温度不断上升。在实际生产中,我们发现当温度上升到60℃后,反应过于剧烈,酸洗过程会难以控制,同时酸洗废气产生量大幅上升。因而,在生产中当酸液温度超过60℃时,必须停止生产。等待酸温下降到合适温度时,再生产。
    • 36. Y2改善AI6由于二次酸洗的特点,酸液温度和酸洗时间在酸洗过程中可以不变化。只需控制HF浓度在1%以下,二次酸洗的减薄量不超过0.05mm。酸液温度酸洗 时间变化小不变减薄量小二次酸洗主要是去除剪切、修磨等工序在板面产生的污染物,使板面光洁、亮白。
    • 37. 小结AI7010203一次酸洗减薄量在0.08mm即可满足质量要求。为了实际生产中便于控制,将一次酸洗减薄量控制在0.09mm以上。为了保证酸洗的反应速率,钛离子浓度上升时,HF的浓度也要调高,才能保证足够的减薄量。当钛离子浓度超过80g/L时,必须对酸液进行调整,降低钛离子浓度。为了将一次酸洗减薄量控制在不超过0.1mm,当温度从40℃上升到50℃、50℃上升到55℃时、55℃上升到60℃时,酸洗时间可以依次减少1min。温度超过60℃,停止生产。04HF浓度在1%以下,二次酸洗减薄量控制在不超过0.05mm。
    • 38. 小结AI72.27%酸洗无形损失率从5月份的2.54%下降到2.27%,波动也减小。一次酸洗时的减薄量平均为0.098mm, 二次酸洗时的减薄量平均为0.045mm, 计算得出,9月份酸洗无形损失率为2.27%。通过分析和改善阶段的工作后,对9月份的生产情况统计分析,结果如下:
    • 39. 小结AI7Cpk=1.43>1.33酸洗无形损失的过程能力Cpk=1.43>1.33,过程能力充分。酸洗无形损失的过程能力Cpk=1.43>1.33,过程能力充分。
    • 40. PART 4C1 控制计划 C2 控制计划及工艺改进宣教 C3 Y的改善对比 C4 项目财务节省预估 C5 项目总结控制阶段Control Phase
    • 41. 控制计划C1输入变量要求测量方法抽样频率控制方法责任人1一次酸洗 HF浓度减薄量低于10mm千分尺每10块测量一次酸洗工艺控制方法李建康2二次酸洗 HF浓度减薄量低于5mm千分尺每10块测量一次酸洗工艺控制方法李建康3Ti4+浓度小于80g/L酸分析仪每次生产前测一次酸洗工艺控制方法冯光4酸液温度 酸洗时间T<50℃7min操作台 数显全检酸洗工艺控制方法冯光50<T<55℃6min55<T<60℃5min
    • 42. 控制计划C1现场控制文件
    • 43. 控制计划及工艺改进宣教C2对控制计划和工艺改进内容进行现场培训
    • 44. Y的改善对比C3酸洗无形损失率从5月份的2.54%,下降到10月份的2.26%。
    • 45. Y的改善对比C3Cpk=1.03Cpk=1.44酸洗无形损失的过程能力也提升,Cpk从5月份的1.03,提高到10月份的1.44。
    • 46. 项目财务节省预估C4间接受益直接受益HF、KMnO4等化学品消耗量下降。 酸洗无形损失率从2.54%下降到2.27%。 2017年5到10月份酸洗产量951t。 期间节约成本: (2.54%-2.27%)×951×6万=15万 预期全年可节约成本:26万
    • 47. 项目总结C5通过项目的开展,团队成员了解了六西格玛工具在生产实践中的价值,学习了如何使用科学的方法去更好更快解决实际生产问题。在以后的工作中,要坚持使用六西格玛处理问题的思路,去处理酸洗生产中依然存在的各类工艺问题。
    • 48. THANK YOUTHE POWERPOINT TEMPALTE2017