宝石加工自动圈面砂机的研制QCC案例.ppt

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1、宝石加工自动圈面砂机的研制广西华盛集团金港建材有限责任公司奋进QC小组2011年5月6日,一、小组介绍,（一）、小组概况小组名称：广西华盛集团金港建材有限责任公司奋进QC小组组长：周洪高成立时间：2009年9月30日历史成绩：2010年获区优秀质量管理小组荣誉称号；2009-2010年课题宝石加工半自动压砂机的研制获广西华盛集团公司QC成果发表三等奖。本次活动时间：2010年6月6日2011年01月14日活动次数：53次课题类型：创新型,（二）、小组成员情况：,二、选择课题,（一）、问题的提出 随着我公司宝石加工项目自动化水平的不断提高，特别是在和宝源QC小组的共同努力下，在粘石器的基础上攻克

2、了翻石大关，把传统的压手改良成新型U形压手。这些技术革新的成功，更突出圈面砂工序存在的问题，合格率不高，个人单位时间的产量不高，要满足压面、抛光工序的生产需要，必须增加该工序的操作工，但是增加这道工序的操作工就意味着要减少其他工序的人员。因此，圈面砂工序就成了制约宝石加工项目发展的瓶颈。针对这一问题,小组开展QC活动。（二）小组对圈面砂工序产量低的原因进行分析：现有圈面砂的设备全部是手工操作，技术落后，人均产量不高。要满足宝石加工生产需要，圈面砂工序使用的操作工必须达到13人以上。现有圈面砂方法演示如下：,现有圈面砂方法演示,圈面砂后石坯纵切面,圈面砂前石坯纵切面,二、选择课题,（三）、圈面砂

3、工序调查分析小组对二车间圈面砂工序的生产情况作调查如下：,二、选择课题,由上表可看出：1、圈面砂工序用工13人，平均每日总产量只有8.443万粒/日，人均只有6460粒/日，离公司下达给该车间的生产目标11万粒相距甚远。要完成生产目标，要增加操作工到18人。2、平均合格率为89.6%，离质量控制合格率95%以上的要求差距较大。（四）小组运用“头脑风暴法”就解决圈面砂工序 产量低质量差的问题提出了三种设想：1、增加圈面砂操作工，从现有的13人增加到18人。2、改进手控自转圈面砂机。3、研制自动圈面砂机。,二、选择课题,小组就提出的设想，分析、评估、选定如下表：,二、选择课题,提高车间产量和质量,

4、研制自动圈面砂机,改装手控自转圈面砂机,增加操作工,整理成树状图，如图：,（五）、确定课题 依据以上评估分析，小组确定的课题为：,二、选择课题,三、设定目标设定课题目标是：研制自动圈面砂机，使圈面砂工序产量从活动前的8.443万粒提高到12万粒,合格率从89.6%达到95%。目标柱形图如下：,产量:粒,质量:%,四、提出方案和确定最佳方案,小组成员6月3日到6月9日在宝石之都梧州进行市场考察并通过网上查询、向同行咨询、市场调查等方法了解，没有发现有生产、销售类似的自动圈面砂机，也没有可借鉴的产品。（一）、小组为研制宝石加工自动圈面砂机，采用“头脑风暴法”提出各种方案，并用亲和图归纳整理如下：,

5、自动圈面砂机的结构,激光扫描式激光扫描传送系统设计要求精度高需要专业厂家生产,电控感应式电波感应传送系统固定圈砂深度转轴自动起降设备,轮转式用转轮作为传送系统普通电机做动力机械摩擦力做自转动力质量力学原理控制,电控感应式电波感应传送系统固定圈砂深度转轴自动起降设备,轮转式用转轮作为传送系统普通电机做动力机械摩擦力做自转动力质量力学原理控制,（二）、小组成员对三个可供选择的方案进行了分析评估、对比，并选定了最佳方案。,小组成员一致认为：轮转式自动圈面砂机有优势，确定为选定方案。,1、根据确定的方案画出圈砂机结构示意图,进槽,出槽,（三）、小组成员就选定的自动圈面砂机的研制方案，再次运用“头脑风暴

6、法”提出结构分解方案，并进行了评价选择：,四、提出方案和确定最佳方案,2、制定流程图并进行分析选择 根据示意图，小组成员制定了圈面砂机研制流程图，从各个环节进行各种方案的分析和选择。,制作传送轮,轴承的选择,轴承、传送轮的连接,传送轮电机的选择,砂盘的选择,通过自转动力源制作,铁棍推力源的制作,自转动力电机皮带轮的大小测算,进槽出槽安装角度选择,安装测试,四、提出方案和确定最佳方案,3、传送轮的选择传送轮是圈面砂机的主要运转系统，负责传送铁棍到砂盘去打磨，要求圆整度要好，否则圈砂会边高边低。我们小组成员经过讨论，提出以下方案：,传送轮的制作,委托专业厂研制,利用其他机械的齿轮改装,自制钢板轮,

7、四、提出方案和确定最佳方案,小组对提出的方案进行分析、评估，并确定最佳方案。,4、轴承的选择 轴承的作用主要是利用量个轴承的夹角运送铁棍到砂盘位置，和皮带摩擦产生转动，因此，每个夹角位置只能放一根铁棍。如图示。（铁棍直径r=0.6厘米）我们队机种情况进行分析：,轴承,轴承,经分析，我们决定用方案2范围内的轴承，经比对选用外径1.8厘米的轴承。,四、提出方案和确定最佳方案,轴承,轴承,轴承,轴承,轴承,轴承,轴承,轴承,5、转轮和轴承的连接方案选择 为了把轴承固定在转轮上，我们准备了不同的方案，并用PDPC法进行连接试验。,转轮与轴承的连接,转轮与轴杆的连接,连接成功,电焊固定,轴杆与轴承的连接

8、,在转轮上确定位置,电焊焊接,测试稳定性,连接失败,在确定位置打孔,用螺杆做轴,螺母拧紧固定,A0,A1,A2,A3,A4,A5,C1,A6,Y,B1,B2,B3,我们决定用A0、A1、A2、B1、B2、B3、A5、C1、Y的方案。,四、提出方案和确定最佳方案,6、传送轮动力电机的选择传送轮的快慢关系圈面砂机目标任务能否实现，因此在小组它的动力电机时，我们把市场上常见的电机进行比对分析：,经以上分析比对，我们决定采用24V180转/分的直流电机作为传送轮的动力电机。,时间：2010.07.25 地点：监区第二车间 责任人：郑锦全、谭正立,四、提出方案和确定最佳方案,时间：2010.07.25

9、地点：监区第二车间 责任人：郑锦全、谭正立,7、进出槽角度选择 出于节约成本，简易、便于操作的原则，我们决定利用重力作用在斜坡产生的力作为铁棍向前的动力。对坡度的选择我们也从几个方案进行分析。,时间：2010.8.04 地点：监区第二车间 责任人：刘海林 经分析我们决定把进出槽坡度定为水平面30。,四、提出方案和确定最佳方案,8、砂盘的选择小组对宝石加工中经常使用的几个规格的砂盘进行试验对比如下：（加工1000粒）,时间：2011.08.14 地点：监区车间 责任人：周洪高、周祖标,因此，我们决定用600#的砂盘。,四、提出方案和确定最佳方案,9、铁棍自转动力源的选择方案 铁棍的转动对圈面砂质

10、量好坏至关重要，小组成员经过讨论，决定用皮带和铁棍的摩擦力使铁棍转动，为了防止皮带用久会松，小组成员还做了一个可控制皮带松紧的调节器。简易图如下：,轴承,轴承,传送轮,电机皮带轮,皮带轮,目标：摩擦力够转速快、匀,四、提出方案和确定最佳方案,10、铁棍自转动力电机皮带轮大小测算 按投资方的质量要求，我们小组成员对圈面砂过程中要加多大的力，和铁棍转几圈进行了试验，结论是：用力大于1.5牛顿（1牛顿约等于0.1KG）时，圈砂容易造成爆石，小于0.5牛顿时用时太久。我们取一个中间值1牛顿的力再进行试验。结论是：铁棍转数少于3圈时圈砂不到位，台面过大。圈数多过5圈时，吃得过深，台面太小。因此，我们确认

11、在1牛顿的作用力下，铁棍转4圈是一个理想值。在这个数值的基础上我们队皮带轮的大小进行测算：传送轮周长=2X3.14X0.15=0.942米 铁棍速度=0.942 X6/分=0.0942米/秒设定铁棍过砂盘的行程为3厘米 铁棍过砂盘的时间=0.03/0.0942=0.32秒铁棍的周长=2X3.14X0.003=0.02826米X4圈=0.113米皮带的速度=0.113/0.32=0.35325米/秒 电机180转/分=3转/秒 皮带轮周长=0.353/3=0.12米 轮半径=0.12/3.14/2=0.019米 经测算：铁棍动力电机皮带轮大小应为半径2厘米,四、提出方案和确定最佳方案,11、铁棍

12、推力源的选择方案 为了达到控制推力和铁棍在砂盘上的行程，小组成员讨论后决定自己制作一个简易的推力器，草图如下：,砂盘,3厘米,1牛顿,固定螺栓,目标：推力稳定,四、提出方案和确定最佳方案,（四）确定最佳方案经过以上几方面的实验分析，我们确定了最佳方案：,半自动圈面砂机的研制,转轮式半自动圈面砂机,传送轮的制作,轴承的选择,轴承、传送轮连接,传送轮电机选择,进出槽角度选择,砂盘的选择,铁棍自转动力源,电机皮带轮大小测算,铁棍推力源制作,自制钢板轮,钻孔，螺母固定,直流24V180/分,水平正负30角,600#砂盘,电机皮带的摩擦力,轮半径为2厘米,弹簧铁片,外径1.8厘米轴承,四、提出方案和确定

13、最佳方案,五、制定对策表,根据已确定的最佳方案，小组制定了对策表,六、对策实施,实施1：小组根据既定的最佳方案，绘制设计图纸如下，并报公司批准。,六、对策实施,根据对策表，小组进行分步实施实施2、,实施效果：圆整度好，便于打孔安装轴承的轴。,实施3,实施效果：轴承可自由转动，方便更换。,六、对策实施,实施4：,实施效果：铁棍在皮带的摩擦力作用下快速均匀转动。,六、对策实施,实施5,实施效果：推力源稳定，铁棍的长度和石坯高度的差异在0.10.3MM之间，对压簧的弹力影响可忽略不计。,六、对策实施,实施6 按图纸要求进行安装。,交流电机 砂盘 轴承螺栓 自制钢板轮 压簧 铁片 电机皮带,直流电机

14、皮带轮,安装成功啦！,电焊机 常用工具,六、对策实施,实施7组装成功后，小组于2010年11月30日在车间进行圈面砂试验，经过调试，终于产出合格产品，宣告着宝石加工自动圈面砂机研制成功，可以投入试产。,圈面砂试验成功！,六、对策实施,七、效果检查,(一）目标检查1、产量检查 圈面砂机研制完成后，于日投入使用，我们对12月13.14.16.17 四天的圈面砂产量进行统计，分别为124800粒、126200粒、123150粒、131430粒。平均产量为126395粒/日。活动目标检查效果图：,超过目标值啦！,七、效果检查,2、质量检查 我们对这四天的圈面砂合格率进行统计，分别为：98.9%、99.

15、2%、99.5%、98.9%，平均99.125%，效果图如下：,赶超目标值啦！,2、质量检查 我们对这四天的圈面砂合格率进行统计，分别为：98.9%、99.2%、99.5%、98.9%，平均99.125%，效果图如下：,七、效果检查,（二）效益分析 1、经济效益 圈面砂机的研制成功，使这道工序在用人上大大的节约了，圈面砂机投入使用前用操作工13名，现在圈面砂机只要2人操作就可完成，节省了11名操作工。这些操作工可以补充到其他岗位去，促进了其他工序生产效能的提高。按2010年车间人均产值8520元计算，则节约用工可实现的产值为：11 人X8520元=93720（元）圈面砂工序加工单价为0.005

16、元/粒，按圈面砂工序日增产量12.62-8.4=4.22万粒计算，则车间年增产值为：4.22万粒/日X0.005元/粒X每年52个星期X每个星期生产5天=54860元预计我们能为公司每年实现效益为：93720+54860=148580元,2、无形效益（1）圈面砂质量得到有效改善，提高了客户满意度，增强了竞争力。（2）返工率下降，劳动效率提高。（三）巩固期效果检查圈面砂机经过一段时间运转磨合后，小组于2011年1月8、9、11、12、13日进行了巩固期的效果检查。,七、效果检查,由此可见，我们研制的圈面砂机性能稳定，在生产流程中发挥重大作用。,八、标准化,1、把自动圈面砂机的设计图纸、资料、影像

17、以及各种活动记录 归档，纳入公司技术革新方面的标准化管理。2、制定自动圈面砂机的安全操作规程。3、制定自动圈面砂机操作工的岗位职责。4、在金港公司其他宝石车间推广使用。5、效果跟踪调查：虽然小组本次活动已结束，小组目标已经实现，但我们仍然关注成果在生产中发挥作用情况，并于2011年3月对X车间圈面砂工序生产情况跟踪调查。,从以上表中可以看到，自动圈面砂机仍然保持在平稳状态下，进一步验证了小组本次活动的成功，其做法和经验为下一步展开类似活动提供了借鉴。,九、总结及下步打算,（一）活动结束后，小组成员召开总结会议，对活动前后的状态进行自我评价，并作了雷达图如下：(二）通过QC活动,小组成员的素质得到了全面的提升，不仅丰富了我们的QC知识，也提高了小组成员个人处理问题的能力，培养了良好的团队协作精神。更激发了我们的创新思维。我们在工作发现自动抛光机在抛光宝石时，遇上脱石的时候机子还继续抛光铁棍，不但把铁棍抛尖了，也把光盘损坏了，需要花很多时间去磨光盘，大大影响生产效率。“宝石加工异常抛光断路器的研制”成了我们的下一个课题。,活动前,活动后,发表结束！感谢各位评委老师的指导！,