降低柴油機(jī)水管彎頭鑄造生產(chǎn)成本

陜西柴油機(jī)重工有限公司

QC成果資料暢想QC小組二〇一五年五月降低柴油機(jī)水管彎頭鑄造生產(chǎn)成本一、小組概況小組名稱暢想QC小組注冊號SXDQC14010成立時間2014.3.1課題類型現(xiàn)場型成員5人活動時間2014.4——2014.10活動次數(shù)12次課題名稱降低柴油機(jī)水管彎頭鑄造生產(chǎn)成本序號姓名文化程度職務(wù)小組分工1雷王平大學(xué)技術(shù)主管工藝方案的編制，改進(jìn)2李

磊碩士工藝員生產(chǎn)現(xiàn)場的技術(shù)指導(dǎo)3徐衛(wèi)昌高職造型工合箱工序操作4薛新朋高職造型工造型、制芯工序操作5孫建浪大學(xué)質(zhì)量工程師QC活動指導(dǎo)6付岳樓大學(xué)工藝員生產(chǎn)現(xiàn)場的技術(shù)指導(dǎo)7谷剛大專工藝員工藝方案的編制，改進(jìn)二、選題理由某柴油機(jī)鑄件水管彎頭(見左下圖)的生產(chǎn)成本經(jīng)測算為20478元/噸。而公司球墨鑄鐵產(chǎn)品中小件平均成本11569.00元/噸。具體見右下圖:由以上數(shù)據(jù)及柱狀圖對比結(jié)果看，水管彎頭成本之高顯而易見。所以，小組將本次活動課題選定為：降低柴油機(jī)水管彎頭鑄造生產(chǎn)成本。“暢想”小組主要以“提高效率，降低成本”為己任，一致同意從這個項目入手開展活動，樹立降本增效的標(biāo)桿。（一）成本構(gòu)成三、現(xiàn)狀調(diào)查水管彎頭主要工序的成本構(gòu)成及比例如下圖表:（各工序工時、材料、動能等折算成金額，本數(shù)據(jù)來自于財務(wù)部門。單位：元/噸）工序費用說明生產(chǎn)準(zhǔn)備400工時造型10197工時、材料、動能熔化、澆注6281清理2000熱處理1500其他100設(shè)備折舊等合計20478（二）主要成本工序識別三、現(xiàn)狀調(diào)查1、從排列圖看，彎頭造型工序費用和熔化澆注工序費用占總費用的80.46%。其中造型費用占49.79%,熔化澆注費用占30.67%。經(jīng)與財務(wù)提供的平均成本中二者所占比例23.37%、30%相比結(jié)果如右圖。造型工序和熔化澆注工序費用占總成本比例較大，且造型工序改進(jìn)空間大于熔化澆注工序。三、現(xiàn)狀調(diào)查2、造型和熔化澆注成本構(gòu)成細(xì)分造型工序費用主要包括材料（型砂、涂料）、工時（制芯、制模、刷涂、下芯、合箱、鎖箱等）。熔化澆注工序費用主要包括材料（生鐵、廢鋼、回爐料、添加劑）、工時（熔化工時、澆注工時），具體如下：項目造型工序熔化澆注工序備注材料費用比例7.65%93.8%動能已分?jǐn)偘趩雾椫?。工時費用比例92.35%6.2%工時材料（二）主要成本工序識別從上面圖表可看出，造型工序成本中工時費用比例較大，熔化澆注工序成本中材料費用較大。三、現(xiàn)狀調(diào)查項目澆注液重鑄件毛重澆道冒口、出氣片其他重量kg25193.520.53、考察工藝出品率工藝出品率是影響熔化澆注成本的關(guān)鍵因素之一，經(jīng)測算，水管彎頭的工藝出品率為76%。具體如下：與類似產(chǎn)品工藝出品率75%相比出品率相差不大，因此，熔化澆注工序成本改進(jìn)空間較小。（二）主要成本工序識別通過上述調(diào)查發(fā)現(xiàn)：造型工序費用高是影響成本的關(guān)鍵，且有較大的改進(jìn)空間。因此，小組決定從降低造型工序費用入手開展活動。四、設(shè)定目標(biāo)

將造型成本控制到平均水平時，造型工序費用約為23.37%×20478＝4785.71元，即造型費用可降低：10197－4781.74＝5411.29元。

將水管彎頭的生產(chǎn)成本降低到15000元/噸。參照中小件成本均值11569元/噸的實際水平，小組設(shè)定目標(biāo)為：（一）造型費用改進(jìn)空間計算：由此推算，彎頭成本可控制在：20478－5411.29元＝15066.71元。（二）確定目標(biāo)值五、原因分析1、工人技能不熟練；2、砂箱尺寸大；3、芯盒結(jié)構(gòu)復(fù)雜；

4、砂芯數(shù)量多。工人技能不熟練；工時費用高；配箱工時高；涂料刷涂工時高；型砂費用大；芯盒結(jié)構(gòu)復(fù)雜；制芯工時高；清理工時高；鑄件皮縫多；砂芯用砂量大；砂鐵比大；砂芯數(shù)量多；砂箱尺寸大；組芯占據(jù)空間大。并通過關(guān)聯(lián)圖識別了4個末端因素。針對現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果，小組通過頭腦風(fēng)暴法收集了可能導(dǎo)致造型工序費用高的14個因素：六、要因確認(rèn)工序制砂芯刷涂料1制外模刷涂料2下芯合箱制澆口杯坐澆口杯鎖箱合計張**651060540102055220邊**631258538102054215劉**641456539102054217非要因工人技能不熟練砂箱尺寸大芯盒結(jié)構(gòu)復(fù)雜砂芯數(shù)量多個人單件所用時間統(tǒng)計如下：（min）確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)不同技能等級工的工時差異對造型工序工時的影響。確認(rèn)人薛新朋

確認(rèn)時間2014-4-22確認(rèn)方法在中小件班組抽三名等級不同的造型工，每人獨立制芯、刷涂、配箱，統(tǒng)計每個人實動工時。結(jié)果分析經(jīng)統(tǒng)計分析，個人技能不同所用工時相差不大，接近平均工時217.33min。即，在現(xiàn)有工藝條件下，工人技能不是影響成本的主要因素。即工人技能不熟練為非要因。砂箱邊框線砂芯邊框線定位錐六、要因確認(rèn)工人技能不熟練砂箱尺寸大芯盒結(jié)構(gòu)復(fù)雜砂芯數(shù)量多確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)有工藝下選用砂箱的吃砂量富裕度大小。確認(rèn)人李磊

確認(rèn)時間2014-4-23確認(rèn)方法通過對照現(xiàn)有工藝，檢查現(xiàn)場使用的砂箱，以及實際鑄型裝配情況，查看砂箱富裕度。結(jié)果分析經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，目前選取640×450×200/400的工裝，吃砂量沒有富裕。即砂箱尺寸大為非要因。非要因砂型布置示意圖六、要因確認(rèn)工人技能不熟練砂箱尺寸大芯盒結(jié)構(gòu)復(fù)雜砂芯數(shù)量多確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)單個芯盒拆裝用時是否較長，5個芯盒拆裝用時占工序比例。確認(rèn)人薛新朋

確認(rèn)時間2014-4-26確認(rèn)方法查看芯盒結(jié)構(gòu)是否難拆卸，統(tǒng)計單個芯盒的裝卸時間，以及不同人裝卸5個芯盒的時間。結(jié)果分析經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，芯盒結(jié)構(gòu)均為易拆卸的對開式，三個人的芯盒的拆裝用時差別不大，也沒有用時較長的芯盒，拆裝用時僅占造型工序總工時的5.8%。即芯盒結(jié)構(gòu)復(fù)雜為非要因。砂芯號1號芯2號芯3號芯4號芯5號芯合計用時統(tǒng)計min張**3.53.323.2315王**3.33.023.33.114.7陳**3.33.423.2314.9非要因六、要因確認(rèn)工人技能不熟練砂箱尺寸大芯盒結(jié)構(gòu)復(fù)雜砂芯數(shù)量多確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)制芯、刷涂、下芯所用工時占造型工序比例大小。確認(rèn)人徐衛(wèi)昌

確認(rèn)時間2014-4-24確認(rèn)方法取三個人制芯、刷涂、下芯平均用時，計算其在造型工序總工時中的比重。結(jié)果分析經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計，制芯、刷涂、下芯占用工時占總工時的比例為52.91%。同時，組芯方式也導(dǎo)致了吃砂量較大，增加了造型工序成本。即砂芯數(shù)量多是影響造型工序費用高的要因。工序工時min百分比制砂芯\刷涂料1\下芯11552.91%制外模5826.69%刷涂料252.30%合箱104.60%制澆口杯209.20%坐澆口杯52.30%鎖箱4.331.99%合計217.33

通過上述活動過程，確認(rèn)導(dǎo)致造型工序費用高的要因是：砂芯數(shù)量多。要因七、制定對策方案一：不改變原澆注方案，將砂芯由5個改為3個，降低制芯、下芯工時，還可以利用現(xiàn)有模具的大部分。方案二：重新設(shè)計澆注方案，將砂芯由5個改為1個，可降低制芯、下芯工時，但要新做模具。（一）提出對策并評價項目對工時費用的影響對型砂費用的影響對模具成本的影響方案一降低2250元/噸不改變增加約200元方案二降低2900元/噸不改變增加約1000元財務(wù)提供數(shù)據(jù)顯示造型工序噸費用主要包括，工時9417.00元、型砂780元（工時、型砂分?jǐn)傆袆幽苜M用）。而因砂芯數(shù)量多引起的工時占造型工序工時費用的52.91%，同時也增加了型砂費用。根據(jù)這個思路，小組成員制定了兩個方案：經(jīng)對比分析，方案二具有一定優(yōu)勢，但仍不能滿足活動目標(biāo)（見上表）。小組成員雷王平提出：在方案二的基礎(chǔ)上，改原來的一型一件為一型四件，可以有效利用砂箱空間、降低砂鐵比，同時起到降低工時費和型砂費用的效果。七、制定對策要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點負(fù)責(zé)人完成日期砂芯數(shù)量多減少砂芯數(shù)量造型工序費用降低5478元/噸1、設(shè)計一個砂芯成形的哈呋澆注工藝，降低造型工時。技術(shù)組雷王平李磊2014.5.102、設(shè)計一型四件的模具、底板布置方案，選擇砂箱，降低砂鐵比。技術(shù)組雷王平徐衛(wèi)昌2014.5.20（二）確定對策改進(jìn)后的方案二得到技術(shù)主管部門的認(rèn)可后，小組成員確定了如下對策表。八、實施對策（一）實施過程1、設(shè)計鑄造工藝方案，哈呋分型，實現(xiàn)一個砂芯成型。原工藝方案5個砂芯現(xiàn)工藝方案1個砂芯八、實施對策（一）實施過程2、設(shè)計一型四件的模具、底板布置方案，選擇砂箱800*700*250\250。原工藝方案一型一件現(xiàn)工藝方案一型四件現(xiàn)工藝方案模型實物八、實施對策對策實施階段投產(chǎn)情況統(tǒng)計表投產(chǎn)批次投產(chǎn)數(shù)量毛坯入庫機(jī)加工合格廢品14431212111023121210241616160合計4443395備注毛坯階段合格率97.72%，加工后整體合格率88.63%3、小組根據(jù)新的工藝方案共生產(chǎn)了三個批次：經(jīng)分析，廢品主要為砂眼，是因個別內(nèi)澆道舂砂不緊實造成的，小組工人采取對應(yīng)控制措施后再次生產(chǎn)16件，全部合格。第一次澆注1箱，驗證模具和工藝，經(jīng)劃線、試加工合格3件。砂眼報廢1件。（一）實施過程第二次澆注3箱，驗證批量效果。砂眼報廢2件。第三次澆注3箱，由不同的操作者進(jìn)行造型、合箱，驗證工藝的穩(wěn)定性。砂眼報廢2件。八、實施對策1、活動前1件彎管需5個砂芯，活動后僅需1個，砂芯制作、刷涂、下芯工時下降79.1%。（二）對策效果驗證2、活動前砂鐵比11:1，活動后為4.9:1，降低幅度為18.46%。工時、型砂兩項降低費用合計7330元/噸。對策目標(biāo)實現(xiàn)！79.1%工時費用降低7186元/噸型砂費用降低144元/噸九、效果驗證

（一）改進(jìn)效果對比改進(jìn)前，造型工序費用占總成本的49.79%改進(jìn)后，造型工序費用占總成本的21.81%九、效果驗證（二）目標(biāo)實現(xiàn)情況實現(xiàn)了“將水管彎頭的生產(chǎn)成本降低到15000元/噸”的活動目標(biāo)，并接近平均成本！一型四件的方案，減少了鑄件皮縫，每四件共用一個直澆道，間接的起到了提高工藝出品率的效果。經(jīng)測算，該方案的工藝出品率為76/90×100＝84.4%?；顒游丛黾悠渌ば虺杀?。即：活動后水管彎頭的噸成本為：20478－7330＝13148.00(元)。

設(shè)定成本目標(biāo)與活動后成本對比活動前后成本與平均成本對比十、鞏固措施小組為了鞏固、驗證活動效果穩(wěn)定性，連續(xù)投產(chǎn)三個批次共72件。經(jīng)加工驗證合格70件，各批次詳情統(tǒng)計如下：（一）鞏固效果投產(chǎn)批次

投產(chǎn)數(shù)量

毛坯入庫機(jī)加工合格

廢品批次合格率1242423195.83%22424240100.00%3242423195.83%合計

727270297.22%備注毛坯階段合格率100%，加工后整體合格率97.22%。水管彎頭的鑄件合格率由活動前的75%提高到了97.22%！十、鞏固措施工藝部門根據(jù)小組的建議對工藝進(jìn)行了正式更改和固化，下發(fā)工藝文件修改通知單，入庫、換發(fā)工藝圖ZG2-580.200.39.53，B版。更改單:工藝圖：（二）工藝定型十一、總結(jié)和下一步打算1、活動期間共投產(chǎn)彎頭116件，節(jié)約成本：（20478-13148）元/噸×2.2噸＝16126元。2、提高成品率到97.22%，按入庫價格22000元/噸計算，可減少質(zhì)量損失：（97.22-75.0）%×2.2噸×22000元/噸＝10754.48元。減去活動期間投入模具費900元，活動創(chuàng)造價值：16126＋10754.48－900＝25980.48(元)。（一）經(jīng)濟(jì)效益（二）其它收獲小組通過6個月的