W公司基于六西格玛降低设备故障停机时间

W公司的袋式除尘器经常出现故障，该公司成立研究小组，引进六西格玛的理念，按照六西格玛质量改进模式DMAIC进行研究。

一、D阶段——定义阶段。

1.主要要求。

用帕尔多绘图发现，机械故障占了布袋收尘器总故障停机时间的51.6%。依据“二八定律”，本课题的重点是解决机械故障。

2.Y和缺陷的定义。

Y：布袋除尘器的故障停止时间。

Y=Y1+Y2。

其中：Y1：机械故障；Y2：其他故障。

失效时间：在设备停止运行和设备恢复生产之间的时间间隔。

量纲：小时

量度：北京时间。

计量方法：首先对事故类别进行分类、确定事故等级、最后确定故障时间。

统计学频率：一周一次，每月汇总一次。

3.基准和指标。

基准是每月41小时。按照公司2017年方针目标，确定每月21小时、下降61%的故障停机时间目标。

4.经济利益

在每个立磨工作台上生产90吨/小时，生产的矿粉平均利润按30元/吨计算。

停车一小时费用：90*30=2700元。

纠正之前的停车费用(40小时):2700*40*12=1296000。

修复之后的停车费用(以16小时计):2700*16*12=518400。

五台磨(一年):(1296000-518400)*5=3888000元。

第二，M阶段——度量阶段。

1.评估系统分析计划。

(1)范围：时间。

(2)故障的分类：根据W公司的业务划分为“机械设备故障”和“电器故障”。

(3)故障分级：按对生产经济效益的影响程度划分为重大设备故障、大型设备故障、一般设备故障。

(4)时间统计：当班调度长负责统计当班设备故障次数和故障时间，由工程设备部机械、电气专业人员负责汇总和整理，每星期整理一次，每月汇总。

2.收集资料。

(1)机械、电气专业人员负责收集数据；

(2)数据收集的数据是连续类型的，且数据收集频率以次为单位。

(3)数据分析。

①通过测量系统的故障时间分析，对2016年3月-12月布袋收尘器的故障时间和故障间隔时间进行了现况分析，验证了故障间隔时间是服从对数正态分布的。

②通过故障树分析，确定了19项输出参数，并筛选出6个有重大影响的故障点；研究小组对6个问题进行了FMEA分析，并迅速修改其中四个易直接管理的问题。

完成改进后，改进时间减少为28小时，故障间隔时间由改进前的55.8小时延长至61.77小时。

④通过二次FMEA分析得出：在6个因素中，有4个已快速转变风险系数降到可接受范围内，但还有两个因素滤袋烧损和滤袋磨损需要工艺优化。

第三，A阶段，分析阶段。

1.分析测量系统。

通过过滤袋烧损、滤袋磨损两个因素展开的逻辑关系分析，得出：一、二因素：滤袋烧损、滤袋磨损；二、二个因素：立磨出口温度、滤袋长度；三个因素：立磨温度，含水率，投料量。本阶段将针对以上七个因素分别进行测量系统分析。

2.燃烧与出口温度的关系。

由散点图统计绘制的结果可以看出，当立磨口出口温度为105.19，事件概率为0.001，由此可以看出，将温度控制在105度以内，发生烧损的概率最低。

3.X1影响立磨机出口温度的分析。

(1)因果矩阵。

结果表明：立磨入口温度与立磨出口温度呈正相关，与立磨出口温度呈负相关，立磨出口温度与水分、立磨出口温度无显著的线性关系。

(2)相关分析。

通过相关分析，得出的pearson相关系数均小于0.05，因此，立磨进口温度与含水率、投料量、立磨出口温度呈线性相关。

(3)回归分析。

图中包括了立磨入口温度、含水量、进料数量及两者间相互作用的影响项。试验结果表明，去除过程中水分*水分，立磨入口温度*立磨入口温度大于0.05，故删除。

①去除以后，各因子的p值都小于0.05。

②方差分析表回归一列的p值为0，不存在明显失拟，且对变量的立磨出口温度进行拟合。

③经调整后的R-Sq解释力为85.32%，在可接受范围内，与R-Sq十分接近，而R-Sq和R-Sq的预测值相差很小。

④S值是0.856977，相对于常量系数而言，数值较小。

⑤PRESS和SSE比较，差异不大。

(4)残差的判断。

进行残差判定，验证因子与残差拟合，未发现明显的排列缺陷。

5)回归方程的确定。

(6)选择模式。

使用minitab软件对等值曲线和响应优化器进行仿真。试验结果表明，立磨进口温度为252.5，含水率为9.9，投料量为102.9，获得了预期的最优值为105，符合度d=1。

(7)验证试验。

对实际生产中预测值的自变量值进行了验证，发现立磨出口温度保持较稳定，滤袋烧损次数减少到1h。

(8)回顾指标。

经过两个月的整改，故障停机时间显著降低，故障间隔时间提高到82.88小时。

四.第一阶段--改善阶段。

1.布袋磨损的影响因素分析。

(1)数据分析。

其原因是部分外侧滤袋底部区域在工作过程中与除尘器仓体的角钢横梁经常产生摩擦。

①经随机选择的120个滤袋长度测量，测得：3050.97个标准差8.92257(单位mm)。

②测量并记录各100个角钢横梁上的100个点到滤袋顶部的距离，测定出：均值2948.83.标准差4.09744(单位mm)。

经计算，最后确定滤袋的最佳长度应设置为(2920±3)mm，以减少滤袋与角钢横梁的摩擦。

(2)确认试验。

通过两个月的观察，发现滤袋长度由3015mm减为2923mm，滤袋磨损引起的停机时间从5.79小时降低到0小时。

2.滤袋袋体内老化损坏的原因分析。

根据100个滤袋的损坏更换周期(以h计)，观察“中值置信区间”，发现为了避免由于滤袋损坏而导致设备停机，需要在3576h至3600h之间对使用到一定时间的滤袋进行提前更换。

3.指标审查。

经过修复后一个月的持续观察，故障间隔时间提高到109.008小时。

在各阶段总体上改进后，最终将设备故障间隔时间从55.59小时提高到113.39小时。

改善阶段，专案小组实施了重点改善2项，即布袋磨损及包体老化问题。整修结束后，经过2个月的观察，布袋收尘器故障停机时间为16h，机械故障11h，电气故障5h，达到预定目标。

5.C阶段——控制阶段。

1.控制计划。

根据各部分或各部分的构成，将布袋收集器分解为几个项目，并列出相应的控制方法和测量要求。

2.分析过程能力。

利用立磨机出口温度作为质量特性，根据异常波动情况判定标准GB/T4091-2001《常规控制图》中给出的8种异常波动模式，并对采集到的监测数据作出控制图，判断生产过程是否可控。

3.分析FEMA。

在完成A/I阶段之后，团队再一次对影响到材料系统失效时间的因素进行FMEA分析，确认关键因素都得到了有效的改进。

4.文件标准化。

只要改善计划被证明是有效的.可以持续的，改善要真正持续下去，就必须对已改善的过程进行详细的记录，同时还需要制定操作规程和固定程序，以便将所有新措施纳入文件。

该小组通过在公司内实施改进的管理方法.维修程序等，完善新的改进措施，并通过网络TPM平台对执行情况进行监控。

六、改善效果和结论。

工程实施节约成本=M阶段节约成本+A阶段节约成本+第一阶段节约成本。这些国家：

在M阶段的节省费用是：(现状时间-M阶段故障停止平均时间)×停机1小时成本×开展月。

A阶段的节省费用是：(现状时间-A阶段故障停止平均时间)×停机1小时成本×开展月。

第一阶段的节省费用是：(现状时间-第一阶段故障停机平均时间)×停机1小时成本×开展月。

自该项目于2014年3月至2014年9月实施以来，7个月节省的成本是：(M)+(A)+(I)=35100+85590+1308150元。

到2014年12月为止节省的成本是：1428840+24.225×3×2700×5=1428840+981112.5=2409952.5元。