QC成果报告提高电加热防腐保温管产品合格率.docx
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QC成果报告提高电加热防腐保温管产品合格率
提高电加热防腐保温管产品合格率
小组名称：
腾飞QC小组
发布人：
牛永超
单位名称：
大庆油田工程有限公司
活动时间：
2011年3月─2011年10月
一、小组概况………………………..…………………………1
二、选题理由………………………..…………………………2
三、目标设定………………………..…………………………5
四、可行性分析……………………..…………………………6
五、原因分析……………………..……………………………7
六、要因确认…………………………………..………………7
七、制定对策…………………………………………………11
八、对策实施…………………………………………………12
九、效果检查…………………………………………………17
十、巩固措施…………………………………………………19
十一、总结及下步打算………………………………………19
一.小组概况
腾飞QC小组是一个具有较强QC理论基础和丰富的电加热防腐保温管生产实践经验的小组。
小组的10名成员均由本单位的技术骨干、车间负责人和质量检测人员等构成。
在开始活动前，小组的每名成员都接受了60学时的TQM教育，对QC小组的活动程序、活动方法都有了较为深刻的认识。
表1-1腾飞QC小组概况表
小组名称
腾飞QC小组
注册时间
2011.3
课题名称
提高电加热防腐
保温管产品合格率
成立时间
2006.3
课题类型
攻关型
活动时间
2011.3-2011.10
小组人数
10人
当年活动次数
22次
历年获奖成果
1
2010年
提高水中含油量的测试精度
国家级QC成果奖
2
2007年
提高油田CDG注采液中
铝含量的测定精度
石油工业QC成果一等奖
序号
姓名
年龄
文化程度
组内职务
组内分工
1
牛永超
28
本科
组长
成果总结
2
贾庆
44
研究生
组员
技术指导
3
郑润芬
32
博士
组员
方案审查
4
刘文杰
34
研究生
组员
组织活动
5
龙彪
32
研究生
组员
收集材料
6
王翀
39
研究生
组员
收集材料
7
于建军
42
本科
组员
分析实施
8
葛伟明
27
本科
组员
分析实施
9
何禹男
26
大专
组员
现场数据记录
10
刘华
47
高中
组员
现场数据记录
二.选题理由
电加热防腐保温管道是一种新型的集输油管道（见图2-1）。
由于其内部具有紧贴着钢管的碳纤维加热线，因此比普通保温管有着更好的伴热集输效果。
现在已经有越来越多的油田区块开始采用此类保温管材，市场前景良好。
图2-1电加热防腐保温管结构示意图
由于电加热防腐保温管的制作工艺相对普通防腐保温管复杂，并且工序较多，没有完整统一的生产操作规范，因此我公司在生产此种保温管时极容易出现不合格产品。
在处理不合格产品时，需要人工将聚乙烯防护层、保温层、电缆等去掉，取出钢管留作下次生产时使用。
这直接导致了生产成本增加、工期延长和环境污染等诸多负面效应。
小组对2008年～2010年产品合格率进行统计，平均合格率为91.2%。
生产年份
生产数量（根）
合格数量（根）
平均合格率（%）
2008年
1509
1356
89.9
2009年
1752
1603
91.5
2010年
2237
2065
92.3
合计
5498
5024
91.2
表2-1产品合格率统计表
公司在《预制产品质量考核》中规定，凡属工程建设类预制产品合格率需达到96%以上。
但目前经过小组的调查（参见表2-1），产品产品合格率为91.2%，没有达到公司对于产品质量的要求。
因此，小组决定将“提高电加热防腐保温管产品合格率”定为活动课题，课题来源属于指令性课题。
小组成员在活动前期共完成了9次现场数据监测，并把每道工序的人员操作情况、设备运行情况都做了详细的记录。
同时，还调查了2008～2010年的《电加热防腐管道产品出厂质量检验纪录》，并对记录中的“产品不合格原因”进行归纳及分析（见表2-2）。
表2-22008～2010年产品质量影响问题比例统计表
序号
影响因素
频数（根）
频率（%）
累计（%）
1
钢管偏心
361
76.2
76.2
2
外护套穿孔
59
12.5
88.7
3
电缆断裂
32
6.8
95.5
4
其它
22
4.5
100
合计
474
100
N=474
通过对数据的分析，我们共找出四种导致不合格产品产生的问题，即：
钢管偏心问题、外护套穿孔问题、电缆断裂问题和其它问题，并绘制了排列图（见图2-2）。
图2-2不合格产品产生的问题排列图
从以上的统计表和排列图中可以清晰地看出影响产品质量的四个问题中，钢管偏心问题占所有问题的比重最大，达到了76.2%。
钢管偏心是指内部钢管圆心与整个保温管中心轴线偏离超过标准规定的3cm（参照标准CJT114-2000《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》），造成保温管质量不合格。
（合格保温管、偏心保温管示意图见图2-3）
合格保温管偏心保温管
图2-3合格保温管、偏心保温管示意图
因此，小组成员把降低钢管偏心发生概率作为主要的攻关方向。
三.目标设定
根据公司质量考核与节能降耗的要求，小组本次活动的目标值设定为产品合格率从91.2%提高到96%。
（见图3-1）
图3-1目标确定柱状图
四.可行性分析
（1）在小组统计2008～2010年产品合格率时，小组成员发现2009年4月防腐车间进行过一次挤出机维修，在接下来3个批次的生产中，单次产品合格率最高达到95%，接近公司要求96%的产品合格率，因此通过QC活动完成目标值是可能的。
（2）从造成电加热防腐保温管产品不合格原因的调查分析得知，“钢管偏心”占所有问题的76.2%。
小组针对2008～2010年361根“钢管偏心”不合格保温管进行统计，发现70%是由于管口连接、挤出方法不当原因造成的。
因此QC小组通过分析后，认为通过本次PDCA循环，在各项措施相结合、实施后，完全可以解决该项问题的70%，这样就可以解决整个产品质量问题的53.3%（76.2%×70%=53.3%）、提高产品合格率4.7%（由（1-91.2%）×53.3%=4.7%计算可得），从而使产品合格率由91.2提高到96%。
（3）小组聘请了本单位具有诊断师资格证的主任工程师为此次活动的指导人。
小组成员由车间主任、产品质检员、材料实验员等现场技术人员组成，具有非常丰富的现场经验。
（4）小组所有人员全部通过专业考核上岗，其中一人获得了高级管理资格证，两人获得质量监督检验证，并在活动前接受了60学时的TQM教育。
结论：
我们有能力实现产品合格率达到96%的目标。
五.原因分析
小组成员经过对多次生产过程的跟踪检测，运用头脑风暴法，最终在“人员、机械、材料、方法、环境”这五个方面，找出了1.钢管弯曲；2.原料聚乙烯潮湿；3.纠偏机操作员微调；4.挤出速率过快；5.管口连接部件不合适等；6.传送滚轮高度不一这6个可能产生钢管偏心现象的末端因素（见图5-1钢管偏心的因果分析树图）。
5-1钢管偏心的因果分析树图
六.要因确认
小组成员依据树图为基础，采取现场调查、验证和比较分析等方法，针对所找出的6条末端因素逐一进行了确认。
要因确认1：
钢管弯曲
【确认时间】：
2011年4月15日
【确认人员】：
牛永超、于建军
【确认地点】：
原料钢管储存区
【确认方法】：
原料进厂检查
【确认依据】：
《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》（CJT114-2000）标准要求，钢管弯曲度应≤1.5mm/m
【确认结果】：
在每次原料钢管进厂后，小组成员都跟随质检员对钢管的外观、壁厚、长度进行了检查。
在2011年4月第3批次的生产中，有2根弯曲度大于1.5mm/m的钢管进入挤出机。
后经调查，是由于钢管在布线车间进行底胶带缠绕工序时不小心与管架碰撞，导致钢管弯曲，属于小概率事件，不对产品总合格率产生影响。
在11个进货批次中，共检出42根弯曲度大于标准规定1.5mm/m的钢管，这些钢管全部按照《不合格原料处置规定》放置于不合格原料区。
【确认结论】：
非要因
要因确认2：
原料聚乙烯潮湿
【确认时间】：
2011年4月19日
【确认人员】：
葛伟明、刘华
【确认地点】：
原料聚乙烯储存库房
【确认方法】：
原料进厂检查和生产前检查
【确认依据】：
聚乙烯颗粒储存条件应为：
温度23±2℃，湿度50%RH
【确认结果】：
小组成员在原料聚乙烯进厂后进行了抽检，同时，在存放原料聚乙烯颗粒的仓库设置了湿度表。
由于仓库内不能保证恒湿，湿度会有所波动，波动范围在43%RH—55%RH之间。
我们分别抽取了湿度为43%RH和55%RH时的聚乙烯颗粒，送交实验室进行特性测试，结果表明聚乙烯颗粒在湿度波动期间不会造成其特性的改变。
并在每次生产时，对投加的聚乙烯颗粒进行检查，发现湿度的波动对生产影响不大。
【确认结论】：
非要因
要因确认3：
纠偏机操作员微调失误
【确认时间】：
2011年5月8日
【确认人员】：
刘华、何禹男
【确认地点】：
挤出成型车间
【确认方法】：
现场检查
【确认依据】：
《纠偏机操作员操作规程》
【确认结果】：
负责材料收集的组员仔细观察了纠偏机操作员的操作过程。
在18次的生产监测中，仅发生2次不及时的纠偏操作，没有对生产造成大的影响。
【确认结论】：
非要因
要因确认4：
挤出速率过快
【确认时间】：
2011年5月16日
【确认人员】：
于建军、刘华
【确认地点】：
挤出成型车间
【确认方法】：
现场检查
【确认依据】：
《单螺杆挤出机操作要求》
【确认结果】：
小组对于目前使用单螺杆挤出机的基础速率进行了查看。
在生产管径为Φ48、Φ76、Φ89的保温管时，挤出速率设定在145rpm；在生产管径为Φ114，Φ159的保温管时，挤出速率设定在95rpm。
通过小组监测的现场情况来看，大管径钢管生产时95rpm的挤出速率完全满足发泡时间的要求。
但是在生产Φ48、Φ76、Φ89管径的保温管时，145rpm的挤出速率设定值使钢管的行进速度过快，聚乙烯外护套里的发泡剂没有充足的时间进行反应，导致泡沫不能均匀包裹钢管。
【确认结论】：
要因
要因确认5：
管口连接部件不合适
【确认时间】：
2011年6月9日
【确认人员】：
牛永超、于建军、葛伟明
【确认地点】：
封闭连接岗位
【确认方法】：
现场检查
【确认依据】：
管口连接处要固定牢固，不应出现晃动
【确认结果】：
小组成员在“封闭连接”工序发现操作人员使用的连接部件不能很好的连接两根钢管。
我们在使用原有连接部件进行连接时，发现连接部件与钢管内壁存在平均8mm的空隙，在钢管前进过程中，管口连接部位极易发生错位，导致钢管进入挤出机机头时位置不固定，造成发泡位置不正确，出现钢管偏心问题。
【确认结论】：
要因
要因确认6：
传送滚轮高度不一
【确认时间】：
2011年6月12日
【确认人员】：
葛伟明、刘华、何禹男
【确认地点】：
挤出成型车间
【确认方法】：
现场检查
【确认依据】：
在传递架上，钢管应该在传送滚轮上水平移动，不能出现传送不稳的情况。
【确认结果】：
小组成员测量了“挤出成型”工序前面的25#—40#滚轮相互之间的高度差，测量结果显示最大高度差位于靠近机头位置的35#和38#滚轮，差值为13cm。
当钢管被传送到该位置时，中间部分有明显的晃动，这导致了正在挤出机中进行发泡包裹的前段钢管也跟着出现晃动，因此造成钢管在外护套内的中心偏移，造成钢管偏心现象。
【确认结论】：
要因
经过对6条末端因素的逐一确认，小组成员共找出3条主要影响因素：
1．挤出速率过快
2．管口连接部件不合适
3．传送滚轮高度不一
七.制定对策
在要因确定后，小组成员再次召开讨论会，针对确认的三条要因从有效性、可实施性、经济性、可靠性等方面进行对策制定，并绘制了对策计划表：
（见表7-1）
表7-1对策计划表
序号
要因
对策
目标
措施
负责人
实施
地点
完成时间
1
挤出速率过快
调整挤出机挤出速率
使挤出速率适合发泡时间要求
1、通过实验，得出经济发泡时间。
2、根据经济发泡时间调整合适的挤出速率
于建军
挤出成型车间
2011.7
2
管口连接部件不合适
改进管口连接部件
连接部件与钢管内缝隙≤4mm
根据不同管径的钢管，设计出可以紧密贴合钢管内壁的连接部件。
牛永超
葛伟明
管口连接工段
2011.8
3
传送滚轮高度不一
调整传送轮之间的高度
将滚轮之间的高度差调整到4cm以下
1、调整“挤出成型”工序之前的25#—40#共计15个传送滚轮的相对水平高度
2、增加弹性更好，摩擦力更强的耐磨硅胶垫
刘华
何禹男
挤出成型车间
2011.9
八.对策实施
实施1：
调整挤出机挤出速率
【实施时间】：
2011年7月10日
【实施人员】：
于建军
【实施地点】：
挤出成型车间
（1）进行经济发泡时间的测试
发泡是指异氰酸酯与组合聚醚（也称黑料与白料）的固化反应。
钢管从挤出机机头处开始被泡沫包裹，在行进8m后进入下一工序。
如果少于经济发泡时间，发泡剂在进入下一工序前不能完全反应；超过经济发泡时间，会延长生产作业线，增加生产时间。
小组对发泡过程进行了时间测算，得出经济发泡时间为30±1秒。
（2）根据经济发泡时间调整挤出速率
针对目前挤出机挤出速率过快的问题，小组进行了9次挤出速率的调整测试。
为了保证发泡剂能够充分反应，完全包裹钢管，根据小组之前所做的经济发泡时间的测试，得知固化时间必须等于30±1秒。
通过挤出速率的调整试验，我们发现挤出速率在125rpm时，钢管行进的距离能够满足发泡剂对于发泡时间的要求，保证钢管在进入下一道工序前发泡剂能够完全反应并固化。
表8-1挤出速率试验统计表
实施时间
挤出速率设定（rpm）
进入下一工序时间（sec）
完成效果
2011.6.7
115
45
固化时间>31s，保护层厚度
不均匀造成钢管偏心
2011.6.10
117
42
固化时间>31s，保护层厚度
不均匀造成钢管偏心
2011.6.14
119
39
固化时间>31s，保护层厚度
不均匀造成钢管偏心
2011.6.17
121
36
固化时间>31s，保护层厚度
不均匀造成钢管偏心
2011.6.20
123
33
固化时间>31s，保护层厚度
不均匀造成钢管偏心
2011.6.22
125
30
固化时间满足标准要求，钢管包裹效果完好
2011.6.24
127
27
固化时间<29s，发泡剂未完全
反应、钢管偏心
2011.6.27
129
23
固化时间<29s，发泡剂未完全
反应、钢管偏心
2011.6.30
133
20
固化时间<29s，发泡剂未完全
反应、钢管偏心
效果检查：
在2011年7月份—10月份的生产中，小组全部采用了挤出速率为125rpm的参数设置，经质检员现场检查，泡沫固化状态完全满足钢管包裹标准。
结论：
完成对策表中该项小目标！
实施2：
改进管口连接部件
【实施时间】：
2011年8月11日
【实施人员】：
牛永超、葛伟明
【实施地点】：
管口连接工段
根据《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》（CJT114-2000）中对于连接部件外径与钢管内壁直径的间隙≤4mm的要求，小组成员对原有连接部件进行了改进。
具体改进办法是：
增大连接部件深入钢管内部分的直径，并将连接部件的边缘部分做倒角处理，使其能够在直径增大后也可以比较方便地插入钢管内。
表8-2三种规格的连接部件改进前后参数对照表
序号
钢管规格
改进前连接部件直径（mm）
改进后连接部件直径（mm）
改进后内壁间隙（mm）
1
Φ48X3.5
40
44
3
2
Φ76X3.5
69
73
4
3
Φ89X4
84
86
3
效果检查：
在2011年7月份—10月份的生产中，小组对连接部件改进后的连接效果进行了检查，连接部件与钢管内缝隙≤4mm，钢管在传送时没有因为内壁间隙过大而发生抖动。
结论：
完成对策表中该项小目标！
实施3：
调整传送滚轮的相对高度
【实施时间】：
2011年9月19日
【实施人员】：
刘华、何禹男
【实施地点】：
挤出成型车间
（1）调整相邻滚轮在同一水平高度
根据公司《聚氨酯防腐保温管产品生产操作规程》的规定，传送滚轮的相邻高度差与最大高度差均应小于4cm。
小组成员利用水平尺，逐一对相邻的传送滚轮高度进行调整。
在调整完滚轮高度后，小组再次对25#—40#滚轮各自之间的高度进行了测量，结果为相邻高度差与最大高度差均小于4cm，满足标准要求、完成预定目标。
表8-3传送滚轮高度调整数据表
滚轮编号
调整前高度（m）
调整后高度（m）
调整后高度差（cm）
25#
1.43
1.43
1
26#
1.45
1.42
27#
1.44
1.43
2
28#
1.43
1.41
29#
1.44
1.43
0
30#
1.49
1.43
31#
1.48
1.42
1
32#
1.52
1.43
33#
1.45
1.41
0
34#
1.45
1.41
35#
1.40
1.43
1
36#
1.43
1.42
37#
1.46
1.43
0
38#
1.53
1.43
39#
1.49
1.43
1
40#
1.51
1.44
（2）更换滚轮摩擦垫
由于滚轮上的用来增加摩擦力的胶皮存在磨损问题，使钢管前进时经常发生上下摆动，因此小组成员采用了摩擦力更大的耐磨硅胶套。
效果检查：
在调整完滚轮水平高度后，小组进行了现场生产监测，滚轮之间的高度差在4cm以下，发现以前出现的钢管抖动随着调整而变得平稳。
结论：
完成对策表中该项小目标！
九.效果检查
1.顺利完成目标值
通过实施以上对策，小组在活动实施以后生产的6个批次，1286根电加热防腐保温管进行了生产监测和记录。
根据统计结果显示，共生产合格保温管1244根，不合格产品42根，合格率达到96.7%，较活动前91.2%的合格率提高了5.5个百分点。
圆满完成了本次活动的目标值，同时也达到了公司的质量要求。
2.创造的经济效益
每根电加热防腐保温管的生产需要以下几种生产资料：
钢管、
高密度聚乙烯、
电缆、
碳纤维加热线、
异氰酸酯、
组合聚醚、
防腐胶带、
铝箔胶带。
通过本次QC活动，在活动期间内（2011年7月～12月）共减少34根不合格保温管。
按照2011年管材及相关辅料价格计算，生产一根电加热防腐保温管需要3000元材料费，消耗水、电和人工费用为1200元，总成本为4200元。
若保温管检测不合格后，钢管可以作为回收利用的材料，它的回收价值约为600元。
因此活动期间因减少不合格产品所节约的成本为：
节约的成本=（生产一根电加热防腐保温管总成本-可以回收利用价值）×不合格产品数
=（4200-600）元×34根
=12.2万元
本次QC小组在公司倡导节能降耗，降低成本的大背景下，通过对生产工艺的改进，节约成本12余万元，在低成本运作模式上取得了良好的开局。
3.创造的社会效益
通过小组的活动，避免了重复生产带来的环境污染，废水和废气的排放。
还减轻了工人的劳动强度，避免了因超时工作而带来的生产安全隐患。
良好的产品质量也获得了甲方的好评、提升了企业的市场竞争力。
并且在电加热防腐保温管的生产工艺上，小组取得了在如何提高产品合格率、增强员工质量意识方面的宝贵经验，为今后进一步提高产品质量打下了坚实的基础。
十.巩固措施
在此次QC活动中，小组总结并改进了一些提高产品质量的方式方法：
1、加强对进厂原料的检测检验；
2、对停机原因进行了彻底的分析；
3、将生产过程中每个工序的标准操作模式编入《生产操作规范》中；
4、缩短设备检查维修周期，确保生产时所有设备都处于良好状态。
在此基础上，小组成员共同编写了《电加热聚氨酯防腐保温管生产操作规程》和《电加热聚氨酯防腐保温管生产操作人员培训手册》，目前已通过公司质量节能部门审批并纳入了公司的质量管理体系。
定期针对操作人员进行岗位考核，使他们对操作细节完全掌握。
十一.总结及下步打算
经过小组七个月的活动，切实解决了生产中的实际问题，增强了小组成员“质量第一”的观念；通过实践PDCA循环，找到了工作中解决问题的方法。
小组成员在小组总结会上发表了各自的心得体会，表示参加此次QC小组活动，使他们明确了企业提出节能降耗不是一纸空谈，是可以通过员工的努力达到节约的目的。
下一步小组打算针对防止电加热防腐保温管外护管裂痕开展活动，本小组拟选定下一个活动课题为《增加电加热防腐保温管外护管的抗拉能力》。
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