УДК 658.5; 658.562.012.7 ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЛИТЕЙНЫХ СПЛАВОВ

УДК 658.5; 658.562.012.7
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЛИТЕЙНЫХ
СПЛАВОВ
Попов Д.А.
Научный руководитель – Гаврилова О.А.
Сибирский федеральный университет
Алюминиевая
промышленность
России
–
одна
из
наиболее
конкурентоспособных российских отраслей промышленности.
Литейные
алюминиевые сплавы широко используются в различных сферах производственной
деятельности. На современном этапе развития техники алюминиевые сплавы являются
основными
конструкционными
материалами
в
самолетостроении
и
автомобилестроении. Алюминий и сплавы на его основе находят все более широкое
применение в судостроении, железнодорожной сфере и строительстве.
В
настоящее
время
существует
необходимость
повышения
конкурентоспособности алюминиевой продукции, как на внутреннем, так и на мировом
рынке. Прежде всего, эту проблему можно решить путем повышения качества
алюминиевой продукции.
Одним из принципов в области качества ОАО «РУСАЛ – Саяногорск» является
«Постоянное улучшение», в связи с этим, улучшение процессов является неотъемлемой
частью жизни предприятия.
Улучшения процессов обычно достигают посредством:
1. Изменения технологии (технические инновации);
2. Своевременного ремонта или замены оборудования;
3. Изменения методов управления, например, введения статистического
управления процессами (SPC);
4. Улучшения приемов работы;
5. Повышения технологической дисциплины;
6. Управления, стабилизации и улучшения производственных условий;
7. Реинжиниринга.
Цель улучшения процессов - снижение изменчивости (вариабельности)
характеристик качества и устранение или уменьшение степени влияния порождающих
ее причин, а не борьба с уровнем дефектности. Снижение уровня дефектности обычно
становится следствием, результатом снижения изменчивости.
Основной характеристикой процесса производства литейных сплавов является
соответствие химического состава установленным требованиям. Контроль химического
состава сплава на ОАО «РУСАЛ – Саяногорск» производится посредством
спектрального анализа.
На первом этапе анализа процесса была произведена визуализация процесса с
помощью
квалиграмм.
Квалиграмма
позволяет
наглядно
просмотреть
последовательность операций, участников и ответственных за выполнение каждой из
них. Также на квалиграмме указаны потоки информации от одного участника процесса
к другому. Квалиграмма упрощает анализ процесса и может быть использована в
организации в качестве приложений к технологической документации на процесс.
Фрагмент квалиграммы представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 – Фрагмент квалиграммы процесса
На следующем этапе были определены проблемные места процесса в
наибольшей степени влияющие на качество изготовляемой продукции. Такими
являются следующие операции: расчет алюминия сырца и шихтовых материалов;
взвешивание алюминия сырца, кремния и других шихтовых материалов; загрузка и
выдержка кремния; заливка алюминия сырца; присадка лигатуры; перемешивание
расплава; снятие шлака с поверхности металла.
На основе данных о химическом составе различных плавок сплава AlSi7Mg, был
произведен анализ процесса производства литейных сплавов с использованием
контрольных карт Шухарта. Построена серия контрольных карт Шухарта, одна из них
приведена на рисунке 2. Интерпретация контрольных карт Шухарта проводилась в
соответствии с ГОСТ Р 50779.42 – 99 (ИСО 8258 – 91). Из 8 критериев представленных
в ГОСТ Р 50779.42 – 99, только один (выход точки из зоны А) был выявлен на
построенных картах. Таким образом можно сделать вывод о том, что процесс требует
вмешательства. Порядка 40% значений на карте R за контрольными пределами, но в
пределах технологического допуска.
Для выявления причин массового выхода точек за контрольные пределы и
назначения корректирующих мероприятий воспользуемся методом FMEA для анализа
наиболее проблемных операций процесса.
Рисунок 2 – Контрольная карта Шухарта
В процессе анализа были выделены основные причины несоответствия:
неправильный расчет алюминия сырца и шихтовых материалов, несоответствие
шихтовых материалов установленным требованиям, не соблюдение требований
технологической документации в процессе приготовления расплава, не правильная
калибровка весов.
Для повышения качества процесса использованы метод визуализации процесса,
метод статистического управления процесса (SPC) и метод анализа причин и
последствий отказов. В качестве мероприятий по улучшению процесса были приняты:
модернизация существующей документации на процесс и переработка рабочих
инструкций для участников процесса, оснащение этих документов квалиграммой
процесса для наглядного отображения обязанностей и ответственности за операции
участников процесса; ужесточить методику проведения входного контроля для
легирующих элементов; мероприятия по повышению технологической дисциплины.
Также предлагается расширить поле внутри контрольных границ, так как
среднеквадратичное отклонение внутри подгрупп минимальное и зачастую не
превышает десятых долей процента. Сплав имеет достаточно однородный химический
состав по всей своей массе, из-за этого контрольные границы устанавливаются
достаточно «жесткие», поэтому имеет смысл их пересмотреть.
Все предлагаемые мероприятия не требуют больших финансовых затрат и
показали себя как эффективные на практике других предприятий.