機場QC成果報告

1、小組名稱：鴻興精工小組名稱：鴻興精工QC小組小組發(fā)發(fā) 表表 人：武廣英人：武廣英大跨度異型彎扭鋼大跨度異型彎扭鋼框架框架制作加工制作加工研制研制目目 錄錄1、工程概況、工程概況2、QC小組概況小組概況3、選題理由、選題理由4、設(shè)定目標(biāo)與可行性分析、設(shè)定目標(biāo)與可行性分析5、提出方案并確定最佳方案、提出方案并確定最佳方案6、制定對策、制定對策7、按對策實施、按對策實施8、效果檢查、效果檢查9、標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化10、總結(jié)和進(jìn)一步打算、總結(jié)和進(jìn)一步打算1、工程概況、工程概況 新鄭機場高速新收費站是將現(xiàn)有的機場收費站移至S1機場高速以西，采用一站兩點的收費站形式，分為南北兩個站區(qū)，分別為“機場站（南口）”

2、、“機場站（北口）”。其中由機場以南過來的車輛將在機場站（南口）分流下站，該站共設(shè)13個車道（24m寬，79.8m長）；由機場以北過來的車輛將在機場站（北口）分流下站，該站共設(shè)24個車道（24m寬，139.8m長）。 本工程的制作難點在于橢圓形的箱型截面主框架，以及縱向相連的弧形箱梁。最大的橢圓框架寬36m，高23m。弧形鋼架焊縫要求高，制作難度大。既要保證單節(jié)幾何尺寸，又要保證總批單元尺寸。 1、工程概況、工程概況新鄭機場高速收費站24車道2、QC小組概況小組概況單位或部門河南鴻豐長興精工科技有限公司小組名稱鴻興精工QC小組小組人數(shù)9小組類型創(chuàng)新型開始日期2015年5月10日組 長李遐課題名

3、稱異型鋼箱框架制作新法活動時間2015年5月10日2015年8月20日小組職位姓名性別年齡文化程度職稱QC學(xué)時組長李遐女45本科高級工程師75副組長李增良男41大專工程師75組員武廣英男30大專助理工程師65組員黃四元男39中專助理工程師65組員吳擴建男30本科助理工程師65組員王新金男30本科助理工程師60組員于文志男41中專高級技師60組員李世金男34中專高級技師60組員田也男22大專技術(shù)員603、選題理由、選題理由1、單一構(gòu)件尺寸大，最大的弧形鋼架寬36m，高23m，最小曲率半徑9.3m，鉚裝困難。2、主截面尺寸為箱700*700*18*18，不易采用熱彎成形，必須采用切割成型腹板的辦法

4、 加工?？v向箱梁局部為三維扭曲截面，加工困難。3、主焊縫質(zhì)量要求高，節(jié)點部位上下600mm為熔透焊縫，探傷等級為二級。其余部位為 部分熔透焊縫。異型腹板雙側(cè)需要開單邊45坡口。4、節(jié)點部位內(nèi)隔板與上下蓋板采用電渣焊，保證熔透，探傷等級為二級。5、主鋼架為外露結(jié)構(gòu)，不做外包裝飾。主焊縫要求外觀美觀，需采用特殊焊接工藝保證。6、此工程為我公司承接的首例較大異型構(gòu)件，工期要求緊，質(zhì)量要求高，無類似工程經(jīng) 驗借鑒。對于異型構(gòu)件的檢驗也是首次，很多檢驗方法都需要摸索。全熔透焊縫全熔透焊縫3、選題理由、選題理由3D建模圖形展示，各個弧形建模圖形展示，各個弧形鋼架之間由扭曲的箱型梁相鋼架之間由扭曲的箱型梁相

5、連，制作精度要求較高。連，制作精度要求較高。單榀弧形鋼架尺寸較大，預(yù)單榀弧形鋼架尺寸較大，預(yù)拼裝尺寸要求嚴(yán)格。整體平拼裝尺寸要求嚴(yán)格。整體平面度要求較高。面度要求較高。3 、 選擇課題選擇課題 小組針對機場高速收費站工程小組針對機場高速收費站工程大跨度異型彎扭鋼大跨度異型彎扭鋼框架框架制作加工制作加工過程中有可能遇到的問題，過程中有可能遇到的問題，以以提高提高質(zhì)量、降低消耗、質(zhì)量、降低消耗、形成工法形成工法為目的為目的，提出，提出QC小組課題。小組課題。 1、由于是弧形截面，箱型腹板的下料、拼接、打坡口是個大難題，下料可以采用數(shù)控分段下料、由于是弧形截面，箱型腹板的下料、拼接、打坡口是個大難題

6、，下料可以采用數(shù)控分段下料拼接成形法，坡口精度要求較高，打坡口需要專用設(shè)備。拼接成形法，坡口精度要求較高，打坡口需要專用設(shè)備。 2、箱型的主焊縫局部要求全熔透，探傷等級二級。焊縫外觀要求較高，無專用焊接設(shè)備不容易、箱型的主焊縫局部要求全熔透，探傷等級二級。焊縫外觀要求較高，無專用焊接設(shè)備不容易實現(xiàn)。焊接順序必須嚴(yán)格按照同一方向進(jìn)行，防止扭曲變形。實現(xiàn)。焊接順序必須嚴(yán)格按照同一方向進(jìn)行，防止扭曲變形。 3、此類構(gòu)件的加工制作尚屬首次，檢測手段和驗收標(biāo)準(zhǔn)并無先例，增加了本工程的制作難度。、此類構(gòu)件的加工制作尚屬首次，檢測手段和驗收標(biāo)準(zhǔn)并無先例，增加了本工程的制作難度。制表日期：2015年5月15日

7、大跨度異型彎扭鋼大跨度異型彎扭鋼框架框架制作加工制作加工研制研制4、設(shè)定目標(biāo)和可行性分析、設(shè)定目標(biāo)和可行性分析根據(jù)鋼結(jié)驗收標(biāo)準(zhǔn)GB 50205-2005及設(shè)計藍(lán)圖要求合格標(biāo)準(zhǔn)：弧形鋼架腹板下料長度尺寸偏差3mm，寬度偏差3mm，拱高偏差L/5000，坡口角度偏差0+10，坡口割痕0.3mm。成型箱體長度3mm，扭曲4mm，對角線與理論尺寸差3mm。預(yù)拼尺寸長度15mm，扭曲15mm。焊縫要求節(jié)點上下600mm全熔透，探傷等級二級，評定等級級。主焊縫余高03mm，外形美觀。大跨度異型彎扭鋼大跨度異型彎扭鋼框架框架制作加工制作加工一次成型合格率達(dá)一次成型合格率達(dá)94%94%大跨度異型彎扭鋼大跨度異

8、型彎扭鋼框架框架制作制作一次成型合格率達(dá)一次成型合格率達(dá)94%94%4、設(shè)定目標(biāo)和可行性分析、設(shè)定目標(biāo)和可行性分析 可行性分析：常規(guī)箱型柱幾何尺寸控制在上述尺寸內(nèi)不是問題，如若弧形構(gòu)件想控制在公差范圍內(nèi)是個難題，弧形鋼架的分段、下料、組裝、焊接順序如果嚴(yán)格控制，滿足要求也不是難題。開坡口如有專用設(shè)備，也能滿足要求。焊接如有專用焊機，探傷、外觀也能達(dá)標(biāo)。通過上述可行性分析，如加強管理，通過頭腦風(fēng)暴，發(fā)散性思維，積極創(chuàng)新。本工程的制作要求是可以滿足的。預(yù)定的目標(biāo)是可以實現(xiàn)。5 提出方案提出方案 2015年年5月月15日，小組人員在公司會議室針對機場高速收費站工程日，小組人員在公司會議室針對機場高速

9、收費站工程大跨度異型彎扭鋼大跨度異型彎扭鋼框架框架制作加制作加工工研制方案專題會。就如何實現(xiàn)既定目標(biāo)提出各自想法和意見，運用親和圖整理如下：研制方案專題會。就如何實現(xiàn)既定目標(biāo)提出各自想法和意見，運用親和圖整理如下：制表日期：2015年5月15日腹板下料腹板下料腹板開坡口腹板開坡口主縫焊接主縫焊接采用分段下料采用分段下料拼接成型法拼接成型法將較將較長段長段腹板腹板分為分為可操可操作的作的短段短段腹板腹板下料完下料完成后拼成后拼接成單接成單節(jié)腹板節(jié)腹板保證幾保證幾何尺寸何尺寸切割設(shè)備切割設(shè)備外購?fù)赓彊C械機械開坡開坡口設(shè)口設(shè)備備外購?fù)赓徎鹧婊鹧媲懈钋懈钤O(shè)備設(shè)備自制自制火焰火焰開坡開坡口設(shè)口設(shè)備備焊接

10、方法焊接方法外購?fù)赓彊C械機械手臂手臂焊接焊接設(shè)備設(shè)備手工手工CO2氣體氣體保護保護焊焊焊焊接接自制自制自動自動尋道尋道埋弧埋弧焊接焊接設(shè)備設(shè)備5.1提出方案提出方案 通過以上親和圖的整理，我們歸納了通過以上親和圖的整理，我們歸納了3種預(yù)選方案：種預(yù)選方案：制表日期：2015年5月15日序號方案名稱技術(shù)可行性經(jīng)濟合理性綜合生產(chǎn)效率方案一外購機械開坡口設(shè)備加焊接機械手臂1、本廠6m數(shù)控切割下料2、外購機械式開坡口設(shè)備3、主縫焊接機械手臂焊接，保證焊縫美觀。1、下料設(shè)備本廠自有2、機械式開坡口設(shè)備外購需1萬元左右3、焊接機械手臂成套設(shè)備外購需20萬左右。1、機械式開坡口設(shè)備單側(cè)開口，效率較低2、機械

11、手臂焊接設(shè)備效率較高方案二外購火焰開坡口設(shè)備加手工焊接1、本廠6m數(shù)控切割下料2、外購火焰式開坡口設(shè)備3、主縫采用手工藥芯焊絲CO2氣體保護焊焊接，保證焊縫美觀。1、下料設(shè)備本廠自有2、外購火焰式開坡口設(shè)備外購需3000元左右3藥芯焊絲比普通焊絲增加成本約一倍。1、外購火焰式開坡口設(shè)備效率一般2、藥芯焊絲熔敷率較低，焊接效率不高方案三自制火焰切割設(shè)備加自制埋弧自動焊設(shè)備1、本廠6m數(shù)控切割下料2、自制火焰式開坡口設(shè)備3、主縫采用自制埋弧自動焊設(shè)備焊接，保證焊縫成型與內(nèi)部質(zhì)量。1、下料設(shè)備本廠自有2、自制火焰切割設(shè)備人工加材料1000元左右。3自制埋弧自動焊1000元左右，且不增加焊接輔材費用1

12、、自制火焰切割設(shè)備雙頭切割，效率高2、自制埋弧自動焊設(shè)備焊接電流大，焊接效率高5、提出并確定最佳方案、提出并確定最佳方案1、方案的提出QC小組人員通過頭腦風(fēng)暴法，不受常規(guī)思維、經(jīng)驗的束縛 ，提出了一系列制作方案。并對各種方案進(jìn)行了梳理、整合。方案一、弧形鋼架腹板采用數(shù)控下料，長度較長的采用分段下料后對接法。開坡口采用手持式銑邊機開坡口，保證坡口精度。主焊縫采用弧焊機器人氣體保護焊，保證焊縫外觀。焊接順序由中間往兩邊分，確保4條主縫焊接方向一樣，防止扭曲變形。5、提出并確定最佳方案、提出并確定最佳方案方案二 弧形鋼架腹板采用數(shù)控下料，長度較長的采用分段下料后對接法。開坡口采用磁吸式自動火焰切割開

13、坡口，保證坡口精度。主焊縫采用CO2氣體保護藥芯焊絲焊接，保證焊縫外觀。焊接順序由中間往兩邊分，確保4條主縫焊接方向一樣，防止扭曲變形。5、提出并確定最佳方案、提出并確定最佳方案方案三弧形鋼架腹板采用數(shù)控下料，長度較長的采用分段下料后對接法。開坡口采用自制專用火焰切割機開坡口，保證坡口精度。主焊縫采用自制自動尋道埋弧焊機焊接，保證焊縫外觀。焊接順序由中間往兩邊分，確保4條主縫焊接方向一樣，防止扭曲變形。5、提出并確定最佳方案、提出并確定最佳方案2、方案的分析、評價、優(yōu)選序號方案名稱技術(shù)可行性經(jīng)濟合理性綜合生產(chǎn)效率是否選用方案一外購機械開坡口設(shè)備加焊接機械手臂1、本廠6m數(shù)控切割下料2、外購機械

14、式開坡口設(shè)備3、主縫焊接機械手臂焊接，保證焊縫美觀。1、下料設(shè)備本廠自有2、機械式開坡口設(shè)備外購需1萬元左右3、焊接機械手臂成套設(shè)備外購需20萬左右。1、機械式開坡口設(shè)備單側(cè)開口，效率較低2、機械手臂焊接設(shè)備效率較高不選方案二外購火焰開坡口設(shè)備加手工焊接1、本廠6m數(shù)控切割下料2、外購火焰式開坡口設(shè)備3、主縫采用手工藥芯焊絲CO2氣體保護焊焊接，保證焊縫美觀。1、下料設(shè)備本廠自有2、外購火焰式開坡口設(shè)備外購需3000元左右3藥芯焊絲比普通焊絲增加成本約一倍。1、外購火焰式開坡口設(shè)備效率一般2、藥芯焊絲熔敷率較低，焊接效率不高不選方案三自制火焰切割設(shè)備加自制埋弧自動焊設(shè)備1、本廠6m數(shù)控切割下料

15、2、自制火焰式開坡口設(shè)備3、主縫采用自制埋弧自動焊設(shè)備焊接，保證焊縫成型與內(nèi)部質(zhì)量。1、下料設(shè)備本廠自有2、自制火焰切割設(shè)備人工加材料1000元左右。3自制埋弧自動焊1000元左右，且不增加焊接輔材費用1、自制火焰切割設(shè)備雙頭切割，效率高2、自制埋弧自動焊設(shè)備焊接電流大，焊接效率高選定5、提出并確定最佳方案、提出并確定最佳方案3、對選定的方案展開分析小組人員結(jié)合生產(chǎn)、技術(shù)部門，通過頭腦風(fēng)暴的思維方法開展討論，對在產(chǎn)品制作過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論匯總，對自制設(shè)備的樣式、可行性提出異議與合理解釋。最后確定最終制作方案。自行式火焰切割開坡口設(shè)備能依靠弧形輪廓勻速緩慢行走1、電阻調(diào)速電機帶動2、通

16、過單側(cè)前后雙輪控制使設(shè)備依弧形輪廓行走1、電阻調(diào)速電機帶動2、通過雙側(cè)靠輪使設(shè)備依弧形輪廓行走設(shè)備具備切割槍頭的設(shè)置單槍頭設(shè)置加長撐桿，雙槍頭切割自行式火焰切割開坡口設(shè)備制造分析圖自行式火焰切割開坡口設(shè)備制造分析圖5、提出并確定最佳方案、提出并確定最佳方案埋弧自動尋道焊接設(shè)備能依靠弧形輪廓勻速緩慢行走，從而完成尋道1、電阻調(diào)速電機帶動2通過單側(cè)靠輪使設(shè)備依弧形輪廓行走，導(dǎo)輪耐高溫且不導(dǎo)電1、電阻調(diào)速電機帶動2、通過雙側(cè)導(dǎo)輪使設(shè)備依弧形輪廓行走，導(dǎo)輪耐高溫且絕緣。行走車輪制作要求絕緣且小摩擦系數(shù)采用電木膠輪，車床加工成型焊縫側(cè)面必須有擋焊劑設(shè)施，防止熔融焊劑流淌擋板采用鋼制構(gòu)件，擋板與焊接機頭之

17、間絕緣在原絕緣膠輪外側(cè)纏繞鋼制抱箍埋弧自動尋道焊接設(shè)備制造分析圖埋弧自動尋道焊接設(shè)備制造分析圖擋板自身絕緣且耐高溫?fù)醢遄陨斫^緣且耐高溫5、提出并確定最佳方案、提出并確定最佳方案4、子方案對比QC小組在對設(shè)備的各方面制式和性能要求進(jìn)行分解，提出各種可行方案，然后再對個子方案進(jìn)行分析對比，最終確定最優(yōu)方案自行式火焰切割開坡口設(shè)備制作要點備選方案主要性能評估是否選用優(yōu)點缺點難易程度一：輪廓尋道雙側(cè)導(dǎo)輪雙側(cè)固定，不容易跑偏更加牢靠有死彎或者邊緣不平時容易卡住較難不選單側(cè)導(dǎo)輪單側(cè)靠緊，簡單靈活，無需多余設(shè)施易跑偏較簡單選用二：火焰切割頭設(shè)置單切割槍頭更穩(wěn)定，易操作效率低較簡單不選雙切割槍頭效率高需熟手隨

18、時調(diào)節(jié)較難選用5、提出并確定最佳方案、提出并確定最佳方案自動尋道埋弧自動焊設(shè)備制作要點備選方案主要性能評估是否選用優(yōu)點缺點難易程度三：行走輪制作電木車制耐高溫，絕緣增加額外費用，易損耗較難不選絕緣輪加鋼抱箍耐高溫絕緣，取材方便加工困難較難選用四：焊劑擋板制作絕緣擋板不導(dǎo)電，重量輕易損耗較簡單不選擋板與機頭絕緣處理耐高溫，不導(dǎo)電需對絕緣擋板與機頭做特殊處理較難選用6、制定對策、制定對策序號方案對策目標(biāo)措施時間地點負(fù)責(zé)人一行走小車輪廓尋道單側(cè)雙輪行走平穩(wěn)、靈活，無振刀，割痕0.3mm焊縫均勻，余高正常。1、前導(dǎo)輪用可調(diào)長讀剛性連接導(dǎo)輪2、后導(dǎo)輪用固定長度可轉(zhuǎn)動連接導(dǎo)輪2015年5月20日2015年

19、6月2日鋼結(jié)構(gòu)加工廠內(nèi)李遐李增良于文志武廣英二火焰切割頭設(shè)置一機雙割炬雙槍均開火割坡口，坡口角度偏差101、兩套供氣系統(tǒng)，單獨開關(guān)。2、采用兩節(jié)橫導(dǎo)軌焊接接長法。2015年5月20日2015年6月2日鋼結(jié)構(gòu)加工廠內(nèi)李遐王新金吳擴建田也三埋弧自動焊行走小車車輪制作絕緣輪加鋼抱箍耐用，摩擦系數(shù)小，能在鋼板上側(cè)滑，1、數(shù)控切割雙半弧，卡如四個膠輪凹槽內(nèi)點焊固定。2015年6月1日2015年6月20日鋼結(jié)構(gòu)加工廠內(nèi)李世金武廣英黃四元吳擴建四埋弧自動焊焊劑擋板制作鋼制擋板加絕緣裝置耐高溫，與構(gòu)件之間不導(dǎo)電，能前后左右調(diào)節(jié)1、導(dǎo)電桿上套絕緣套，使焊劑擋板與導(dǎo)電桿之間絕緣2、裁剪6mm厚鋼板制作焊劑擋板20

20、15年6月1日2015年6月20日鋼結(jié)構(gòu)加工廠內(nèi)李遐王新金李世金田也對對 策策 表表QC小組對選定的方案制定了對策表7、按對策實施、按對策實施開始選定最佳方案腹板分段數(shù)控下料，拼焊成形弧形腹板開坡口弧形腹板開坡口（自制半自動火（自制半自動火焰切割小車）焰切割小車）蓋板、腹板鉚焊成箱型。箱型梁盒埋箱型梁盒埋弧自動焊弧自動焊自動尋道埋弧自自動尋道埋弧自動焊小車制作動焊小車制作單節(jié)箱型構(gòu)件檢測、校正（彎曲、扭曲、拱高、對角線）廠內(nèi)預(yù)拼裝、檢測合格后除銹、涂裝、發(fā)貨。系統(tǒng)方案實施流程圖注：紅色框內(nèi)為主要控制工序箱型柱內(nèi)隔板電渣焊7、按對策實施、按對策實施制作重點工序一：制作重點工序一：火焰切割開坡口設(shè)備制作1、購買行走小車總成2、前導(dǎo)輪制作： 固定前剛性導(dǎo)輪滑軌 小車行走受力圖 焊接前導(dǎo)輪總成 總裝前導(dǎo)輪3、后導(dǎo)輪制作： 焊接后導(dǎo)輪總成 固定、總裝后導(dǎo)輪4、切割槍頭設(shè)置： 接長槍頭導(dǎo)軌 購買雙槍頭一體總成 安裝雙槍頭5、運行調(diào)試： 在構(gòu)件上運行調(diào)試，運用 PDCA循環(huán)改進(jìn)更新， 直到設(shè)備滿足目標(biāo)要求?？傃b圖總裝圖切割效果圖切割效果圖受力分析圖受力分析圖7、按對策實施、按對策實施制作重點工序二：制作重點工序二：自動尋道埋弧自動焊設(shè)備制作1、前、后導(dǎo)輪制作： 彎制前后導(dǎo)輪支架 將膠輪焊接在導(dǎo)輪支架上 將前后導(dǎo)輪固定在行走小車上， 且前后支架均可長短調(diào)節(jié)2、絕緣行走車輪制作： 數(shù)控