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质是控割
六西格玛在提高HFW厚壁管成材率中的应用
熊建辉,肖光成,沈江华
(宝山钢铁股份有限公司钢管条钢事业部,上海201900
摘要:运用六西格玛方法,通过排列图、双样本T检验、非参数检验及方差分析等工具,找到了制约
610 mm HEW焊管机组厚壁管成材率的症结,并从成型焊接工艺优化、内毛刺刀杆改造等方面制定和实施改进
揹施。通过实施改进措施,610mHFW焊管机组厚壁管的成材率提高了14.2%,成材率西格玛水平也从改进
前的0.66提高到1.23。
关键词:HFW厚壁管;成材率;六西格玛;排列图;双样本T检验;非参数检验
中图分类号:TG335.75文献标志码:B文章编号:1001-2311(2013)06-0046-04
Application of Six Sigma to Improving Yield
of Heavy-walled HFW Pipe Production
XIONG Jianhui, X1AO Guangcheng, SHEN Jianghua
( Steel Tube Business Department, Baoshan Iron and Steel Co, Ltd, Shanghai 201900, China
Abstract: The root cause that restrains yield of the 610 mm HFW pipe production line is identified by means
of the Six Sigma Method containing such tools as Plato, Student s T test, non-parameler test, and variance analysis
Accordingly, corrective actions are determined and taken to optimize forming and welding processes, and modify
inner burr cutter bar. As a result, the yield of the said production line has been inereased by 14.2%, and the yield
Sigma level has been also enhanced from the original 0.66 to 1.23
Key words: HFW heavy walled pipe; yield; Six Sigma; application; Student s T test; non-parameter test
高频电阻焊(HW)厚壁管(壁厚≥12.7mm)拥(定义)、 Measure(测量)、 Analyze(分析)、 Improve
有良好的市场应用前景,同时厚壁管产量比例代表(改进)、 Control(控制)。
了一个制管厂核心技术水平的高低,但由于生产难1.1定义阶段
度大,其成材率相对较低。厚壁管成材率低,意味
定义阶段的目的:明确责任,项目活动过程步
着可交付的成品量少,通常会导致合同不能按期交骤,以及项目目标和发展的关键2。通过定义阶段
付;较高的废品量还会增加企业生产成本,直接造的工作,项目团队要明确项目的目标,测算项目预
成较大的经济损失山。为降低生产成本,宝山钢铁期收益,确定项目核心团队成员等3。
股份有限公司(简称宝钢股份)钢管条钢事业部成立1.1.1明确运作定义
了六西格玛项目攻关小组,运用六西格玛方法工具
厚壁管成材率=(壁厚在12.7mm以上的管线
来分析和解决问题,旨在大幅提高Φ610 mm HFW管和套管的成品量+余材量)壁厚在12.7m以上
焊管机组厚壁管(简称HIF厚壁管)的成材率。
的管线管和套管的总投料量x100%,总投料量=成
品量+余材量+废品量+改判量;因此,成材率=1
1项目实施 DMAIC改进
(废品量+改判量)总投料量。要提高HFW厚壁管
改进过程分为 DMAIC五个阶段,即 Define的成材率,就必须降低废品量及改判量
1.1.2确定改进方向
熊建辉(1983-),男,工程师,从事钢管技术管理工作。
通过对成材率低的原因分析,发现主要分为两
STEEL PIPE Dec 2013, Vol 42, No 6
钢管2013年12月第42卷第6期
质控
大部分:废品量和改判量。废品量主要由钢卷切头
12000
尾、铣边碎屑、取样管、环焊缝管等组成,这些废
1000075.4
品都是批量生产过程中必然产生的,不在可控范围
内,因此本项目的重点在于改判量的控制。导致改
40ロ
判的质量缺陷主要有:焊缝冲击功不合格、屈服强
2000
3.8
3.4
度不合格、内外伤缺陷、表面质量缺陷、外径超标
等,2011年宝钢股份HFW厚壁管的改判量影响因
B
影响因素
素如图1所示2。通过收集以上缺陷的数据,运用
排列图分析可以看出:焊缝冲击功不合格是最主要
A一焊缝冲击功不合格B一内外伤缺陷
原因,2011年宝钢HFW厚壁管的改判量占到总投
C一屈服强度不合格D一外径超标E一其他
料量的15.8%,如果能够改进目前状态的70%,即
图12011年宝钢HFW厚壁管的改判量影响因素
提高焊缝冲击功合格率,就能实现提高成材率
11%的目标。
测量系统分析及流程稳定性分析4个部分。
1.2测量阶段
1.2.1IPO分析
测量阶段的两个目的:一是收集数据,确认问
通过对HFW厚壁管制造流程进行分解,得到
题和改进机会并进行量化;二是梳理数据,为査找流程分解图,再对每个工序列出输人(D、流程(P
原因提供线索。测量阶段的主要工作包括IPO(输及输出(0)指标,进行IPO分析,找到可能影响
入、流程P、输出0)分析、识别潜在根本原因、HFW厚壁管焊缝冲击功的16个因素,见表1。
表1影响HFW厚壁管焊缝沖击功的IPO分析
输入指标(1)
主要流程
详细子流程
流程指标(P)
输出指标(O)
铣边
铣削速度、进给量
在线板探
探头灵敏度设置
钢管外径
板带成型
成型辊位设置
钢管壁厚
成型焊接
焊接速度设置
钢管材质
功率设置
挤压焊接
改判量
板卷理化性能
感应线圈位置设置
内毛刺副刀状态
冷却液方向设置
焊缝组织判定技能
在线焊鏠探伤
探头灵敏度设置
焊缝热处理
焊缝热处理
热处理温度设定
定径矫直
定径辊位设置
1.2.2识别潜在根本原因
吨来计量,因此测量点的电子秤是该过程的测量系
影响HF厚壁管焊缝冲击功的C&E(因果关统。通过对电子秤的偏倚特性进行分析,结果表明
系)矩阵分析结果见表2],综合各因素对客户和输其偏倚特性可接受。
出的影响,对合计数值排序,筛选出4项潜在重要1.2.4流程稳定性分析
影响因素:焊工的焊缝组织判定技能、焊接功率设
成材率指标属计量型,运用控制图中的单值移
置、成型辊位设置、冷却液喷在焊接Ⅴ点。以下动极差分析