提高双金属缸套内套外观质量

提高双金属缸套内套外观质量单位名称：河北华北石油机械化工有限公司小组名称：钻采缸套QC小组课题类型：攻关型发布人：苑华一．前言我公司生产的双金属缸套是石油钻井泥浆泵配套的专用缸套。建厂至今已有十几年的历史了。缸套内套采用特殊合金钢材料离心浇注而成，具有高硬度，表面加工精细，抗腐蚀，耐高压等优点。外套采用优质碳素钢制造而成。由于我们产品的品种多、规格齐全，质量又好，因此广泛应用于全国各大油田，还远销欧美市场，深受用户好双金属缸套评。近几年由于全球性石油工业的迅猛发展，相关的石油配套设备及产品也在不断升级，随着订单的增多，用户对我们的缸套也提出了更高的要求，要求出口缸套内套的外观质量达到镜面效果。因此，如何在传统工艺的基础上通过工艺改进提高缸套内套的外观质量，是我公司亟待解决的问题。我们针对该问题，通过组建和开展QC小组活动，对缸套的加工工艺进行改进，达到了满意的效果，为企业赢得了效益。二、小组概况小组构成注册编号JH200716B组建日期2007年6月小组类型攻关型小组简介活动时间2007.6～10小组人数8人出勤率98%表1小组成员概况序号姓名组内任务性别年龄文化程度受TQC教育时间级别分工1苑华组长男45本科150h工程师组织实施2李金龙组员男47本科150h高级工程师课题指导3段萍组员女40大专130h助理工程师设计实施4冯强组员男47技校130h生产科长外协加工5石文印组员男44高中100h车间主任生产协调6李亚明组员男33技校40h车间质检员现场试验7罗霞组员女33本科130h助理工程师质量监督8王卫华组员男23本科40h技术员资料整理技术构成高级工程师12.5%工程师12.5%助理工程师25%生产科长12.5%车间主任12.5%质检员12.5%技术员12.5%表2小组活动计划表时间活动内容级段负责人6.25~6.27选题及设定目标：根据现状调查结果进行QC活动选题并设定目标苑华冯强6.28~7.10分析原因及制定对策：集思广益分析影响缸套内套外观质量的原因，确定主要原因，并针对主要原因制定对策苑华段萍李金龙7.10~7.30实施对策：在对工艺进行改造中，依据制定的对策逐步进行改造试验苑华段萍冯强8.01~9.31检查效果：通过工艺改进在缸套加工中的应用，检查对策实施效果石文印李亚明10.01~10.10活动总评和分析本次QC活动的社会效益及经济效益苑华罗霞10.11~10.15制定巩固措施，总结及今后打算冯强石文印10.16~10.30整理汇报材料，准备发布成果苑华王卫华三．选择课题缸套生产至今已有十几年的历史了，近年来由于市场的拓展，缸套的出口量也逐年增加，但用户对产品质量的要求也相应在不断提高，在外观质量上，欧美市场普遍要求缸套内套（工作面）达到镜面效果。而按目前的工艺生产已无法满足国外市场的质量要求。因此我们开展QC小组活动时针对了如何“提高缸套内套的外观质量”进行课题选择，通过对2006年出口缸套的合格率进行了统计（见表3）及对2006年出口缸套缺陷排列图（见图1）的分析可知，影响出口缸套内套外观质量是机加工的最后一道工序（珩磨），同时小组成员对现有工艺（粗加工→半成品加工→热处理→热装→精加工→珩磨内套）进行了反复的讨论，确定了我们的活动课题。表32006年出口缸套合格率统计表生产日期生产数量不合格数合格数合格率2006.1.1～2006.4.302006213869%2006.5.1～2006.8.302206815269.1%2006.9.1～2006.12.313109521569.4%活动课题提高双金属缸套内套外观质量序号缺陷项目缺陷频数累计缺陷频数百分比累计缺陷百分比A珩磨20320390.2%90.2%B半成品加工102134.4%94.6%C粗加工82213.6%98.2%D浇铸42251.8%100%表42006年出口缸套缺陷统计表图12006年影响出口缸套的合格率问题排列图481020398.2%94.6%90.2%百分比频数50150250200100100%80%60%40%20%0%ADBC四、设定目标1.确定目标通过现状调查我们发现造成缸套内套外观质量差的原因是机加工的最后一道工序珩磨的效果差，所以本次活动主要解决珩磨的问题或增加抛光工序来提高外观质量。我们的活动目标是：通过改进缸套机加最后一道工艺来提高缸套内套的外观质量，使缸套内套的外观呈镜面效果，合格品率由现在的69%提高到90%。69%90%0102030405060708090100现状目标69%90%合格率%图2活动目标图活动目标内套的外观呈镜面效果，出口缸套合格率由现在的69%提高到90%2．目标可行性论证①经验丰富：我们多年来一直从事着缸套的制造加工和工艺研究，积累了丰富的经验。②人员保障：小组技术力量强，集中了分公司各个方面的主要技术攻关骨干。③领导重视：公司、分公司领导非常重视本次活动的课题，车间领导、技术骨干、经验丰富的职工还有其他成员的支持配合，是解决难题的有力的帮助和重要的保证五、分析原因制定对策我们运用因果分析的方法，从人、机、料、法、环五个方面查找影响缸套内套外观质量的因素，见图3：图3影响缸套内套外观质量因果图设备选型不合理设备老化操作者素质差机人缸套内套外观质量差粗加工能力不够内套珩磨能力不够工作环境差料法环精加工精度低半成品加工能力不足设备能力不足硬度偏低铸造原料配比不稳定从因果图可以看出，造成缸套内套外观质量差的末端因素有11个，小组采用末端打分法来确定主要因素：表5打分标准程度主要一般次要无关分值3分2分1分0分表6要因评价表评价分数评价人末端因素苑华李金龙段萍冯强石文印李亚明罗霞王卫华总分评分总结人操作者素质111010０１5非要因机设备选型不合理０01０1１０0３非要因设备老化11１0０１１05非要因设备能力不足33333３２２22要因料硬度偏低10１０11004非要因铸造原料配比不稳定110010014非要因法粗加工能力不够０0１０００１０２非要因半成品加工能力不足000100001非要因精加工精度低１01０11００4非要因内套珩磨能力不够３3３２３３３３23要因环工作环境差001000001非要因通过上述因果图及要因分析评价表可以看出，造成缸套内套外观质量差的主要因素有2个。针对主要原因，小组成员反复分析论证，制定了对策，见表7：表7要因对策表序号要因对策目标措施地点日期负责人1设备能力不足采用抛光设备满足镜面加工效果的能力1、组织人员对车床进行改造；2、制作抛光机；3、抛光剂的选用。缸套车间07.10-07.25苑华段萍冯强2内套珩磨能力不够改进机加工工艺完善作业指导书及提高职工操作技能1、制定并完善抛光工艺作业指导书；2、加强职工培训，满足抛光作业要求。缸套车间07.26-07.30石文印李亚明六、实施对策我们根据对策表的计划，小组成员既有分工又有合作，对所制定的措施进行了全面实施。实施一、制作抛光机将C630车床进行改造，自己设计、制作抛光机。其结构见图4：抛光机由三部分组成：①电机②传动部分③抛光杆及抛光轮。电机功率为1.5kW,转速1480r/min,抛光机采用直接传动，布轮抛光。该机安装在车床刀架托盘上，体积小，结构简单，拆装迅速，即装即用。抛光轮支架电机图4抛光机结构示意图在试验中，我们通过反复调整车床转速，观察试验结果并进行测试，力求达到最佳效果。通过反复试验，我们确定了抛光时车床的最佳转速100r/min～110r/min。试验中我们还加入了不同的抛光剂，进行反复试验比较，最终确定了效果最佳的抛光剂。自制抛光机磨光腊氧化铝抛光剂氧化铬绿光亮度一般一般好清洁度一般差好种类指标表8抛光试验结果选用抛光剂由表8可见,氧化铬绿的抛光实验结果最佳,抛光后产品的光亮度、清洁度都令人满意,而且起光速度较快，因此把氧化铬绿作为我们选用的抛光剂。实施二、改进机加工工艺我们将原机加工工艺改进为：粗加工→调质→半成品加工→淬火→磨外圆→热装→精加工→珩磨→抛光，然后到相关专业厂家参观学习，并根据我们的具体情况制定了HHJ/ZY-ZS-036-2007缸套抛光加工作业指导书，并通过现场反复试验完善定稿。同时，我们通过技术人员讲课并结合现场实际操作的方式对操作工进行强化培训，提高了员工的操作技能，满足过程控制的要求。通过两个月的反复试验和对比，抛光工艺的实施终于使缸套内套表面达到了镜面效果。抛光缸套（中间）七、检查效果我们对8月以后实施抛光工艺的出口缸套进行了统计，见表9：表9“改进机加工工艺”效果表序号日期作业内容用户数量Ra0.025镜面数量合格率12007.08抛光缸套内套泰克玛18015887.8%22007.08抛光缸套内套中技开12010890%32007.08抛光缸套内套泰克玛16014892.5%42007.09抛光缸套内套管具公司32030294.4%52007.10抛光缸套内套物装20019195.5%62007.11抛光缸套内套泰克玛28026594.6%2007.08～11抛光缸套内套合计1260117293.0%对抛光过程中存在的问题不断改进，最终通过改进机加工工艺的镜面效果合格率由活动前的69%提高到了93%。出口缸套质量得到了很大的提高，实现了预期目标。69%90%93%00.20.40.60.81活动前目标值活动后活动前目标值活动后图5实施前后效果对比图活动时间合格率经济效益分析：我们通过改进机加工工艺、自制抛光机的费用有限，所发生的总费用还不足两千元。至今我们共销售通过改进机加工工艺的出口缸套1260只，比去年同期增长736只，增加收入88万余元。这与我们对机加工工艺的改进是分不开的。八、制定巩固措施我们编制了HJH/ZY-ZJ-026-2007抛光作业规程，纳入公司ISO9001质量体系进行严格运行，同时加大了对设备的管理，定人、定机、定岗地进行作业，由技术人员及小组成员对抛光作业进行不定期的监视检查。确保作业指导书的有效实施。九、总结及今后打算通过本次QC小组活动，不仅使企业获得了效益，同时还使小组成员增强了质量意识，学到了专业理论知识、质量管理基础知识，提高了实际操作技能，提高了科学思维的能力和分析与解决问题的能力，也培养了团队协作精神，增强了战胜困难、解决问题的勇气和决心，为今后我们解决工作中遇到的实际问题提供了宝贵的经验和信心。活动后，小组成员进行了自我评价打分，见表10、图6。表10小组成员活动前后状态评价表序号项目活动前分值活动后分值1质量意识452个人能力233QC知识244解决问题的信心355团队精神340246活动后活动前质量意识个人能力QC知识解决问题的信心团队精神图6小组成员活动前后状态雷达图下一步，我们将选择铸造工艺改进课题，通过开展改进铸造工艺的QC小组活动，将铸造工效提高20%。谢谢各位专家指导！