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(cè)號(hào)SXDQC14010成立時(shí)間2014.3.1課題類(lèi)型現(xiàn)場(chǎng)型成員5人活動(dòng)時(shí)間2014.4——2014.10活動(dòng)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(hào)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(chǎng)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(dòng)指導(dǎo)6付岳樓大學(xué)工藝員生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)指導(dǎo)7谷剛大專(zhuān)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(jiàn)左下圖)的生產(chǎn)成本經(jīng)測(cè)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(jiàn)右下圖:由以上數(shù)據(jù)及柱狀圖對(duì)比結(jié)果看，水管彎頭成本之高顯而易見(jiàn)。所以，小組將本次活動(dòng)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(gè)項(xiàng)目入手開(kāi)展活動(dòng)，樹(shù)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(shí)、材料、動(dòng)能等折算成金額，本數(shù)據(jù)來(lái)自于財(cái)務(wù)部門(mén)。單位：元/噸）工序費(fèi)用說(shuō)明生產(chǎn)準(zhǔn)備400工時(shí)造型10197工時(shí)、材料、動(dòng)能熔化、澆注6281清理2000熱處理1500其他100設(shè)備折舊等合計(jì)20478（二）主要成本工序識(shí)別三、現(xiàn)狀調(diào)查1、從排列圖看，彎頭造型工序費(fèi)用和熔化澆注工序費(fèi)用占總費(fèi)用的80.46%。其中造型費(fèi)用占49.79%,熔化澆注費(fèi)用占30.67%。經(jīng)與財(cái)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(fèi)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(fèi)用主要包括材料（型砂、涂料）、工時(shí)（制芯、制模、刷涂、下芯、合箱、鎖箱等）。熔化澆注工序費(fèi)用主要包括材料（生鐵、廢鋼、回爐料、添加劑）、工時(shí)（熔化工時(shí)、澆注工時(shí)），具體如下：項(xiàng)目造型工序熔化澆注工序備注材料費(fèi)用比例7.65%93.8%動(dòng)能已分?jǐn)偘趩雾?xiàng)中。工時(shí)費(fèi)用比例92.35%6.2%工時(shí)材料（二）主要成本工序識(shí)別從上面圖表可看出，造型工序成本中工時(shí)費(fèi)用比例較大，熔化澆注工序成本中材料費(fèi)用較大。三、現(xiàn)狀調(diào)查項(xiàng)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(cè)算，水管彎頭的工藝出品率為76%。具體如下：與類(lèi)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(shí)別通過(guò)上述調(diào)查發(fā)現(xiàn)：造型工序費(fèi)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(fèi)用入手開(kāi)展活動(dòng)。四、設(shè)定目標(biāo)

將造型成本控制到平均水平時(shí)，造型工序費(fèi)用約為23.37%×20478＝4785.71元，即造型費(fèi)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(shí)際水平，小組設(shè)定目標(biāo)為：（一）造型費(fèi)用改進(jìn)空間計(jì)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(shí)費(fèi)用高；配箱工時(shí)高；涂料刷涂工時(shí)高；型砂費(fèi)用大；芯盒結(jié)構(gòu)復(fù)雜；制芯工時(shí)高；清理工時(shí)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(guò)關(guān)聯(lián)圖識(shí)別了4個(gè)末端因素。針對(duì)現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果，小組通過(guò)頭腦風(fēng)暴法收集了可能導(dǎo)致造型工序費(fèi)用高的14個(gè)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(jì)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(gè)人單件所用時(shí)間統(tǒng)計(jì)如下：（min）確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)不同技能等級(jí)工的工時(shí)差異對(duì)造型工序工時(shí)的影響。確認(rèn)人薛新朋

確認(rèn)時(shí)間2014-4-22確認(rèn)方法在中小件班組抽三名等級(jí)不同的造型工，每人獨(dú)立制芯、刷涂、配箱，統(tǒng)計(jì)每個(gè)人實(shí)動(dòng)工時(shí)。結(jié)果分析經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，個(gè)人技能不同所用工時(shí)相差不大，接近平均工時(shí)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(shí)間2014-4-23確認(rèn)方法通過(guò)對(duì)照現(xiàn)有工藝，檢查現(xiàn)場(chǎng)使用的砂箱，以及實(shí)際鑄型裝配情況，查看砂箱富裕度。結(jié)果分析經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，目前選取640×450×200/400的工裝，吃砂量沒(méi)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(gè)芯盒拆裝用時(shí)是否較長(zhǎng)，5個(gè)芯盒拆裝用時(shí)占工序比例。確認(rèn)人薛新朋

確認(rèn)時(shí)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(jì)單個(gè)芯盒的裝卸時(shí)間，以及不同人裝卸5個(gè)芯盒的時(shí)間。結(jié)果分析經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，芯盒結(jié)構(gòu)均為易拆卸的對(duì)開(kāi)式，三個(gè)人的芯盒的拆裝用時(shí)差別不大，也沒(méi)有用時(shí)較長(zhǎng)的芯盒，拆裝用時(shí)僅占造型工序總工時(shí)的5.8%。即芯盒結(jié)構(gòu)復(fù)雜為非要因。砂芯號(hào)1號(hào)芯2號(hào)芯3號(hào)芯4號(hào)芯5號(hào)芯合計(jì)用時(shí)統(tǒng)計(jì)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(shí)占造型工序比例大小。確認(rèn)人徐衛(wèi)昌

確認(rèn)時(shí)間2014-4-24確認(rèn)方法取三個(gè)人制芯、刷涂、下芯平均用時(shí)，計(jì)算其在造型工序總工時(shí)中的比重。結(jié)果分析經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，制芯、刷涂、下芯占用工時(shí)占總工時(shí)的比例為52.91%。同時(shí)，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(fèi)用高的要因。工序工時(shí)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(jì)217.33

通過(guò)上述活動(dòng)過(guò)程，確認(rèn)導(dǎo)致造型工序費(fèi)用高的要因是：砂芯數(shù)量多。要因七、制定對(duì)策方案一：不改變?cè)瓭沧⒎桨?，將砂芯?個(gè)改為3個(gè)，降低制芯、下芯工時(shí)，還可以利用現(xiàn)有模具的大部分。方案二：重新設(shè)計(jì)澆注方案，將砂芯由5個(gè)改為1個(gè)，可降低制芯、下芯工時(shí)，但要新做模具。（一）提出對(duì)策并評(píng)價(jià)項(xiàng)目對(duì)工時(shí)費(fèi)用的影響對(duì)型砂費(fèi)用的影響對(duì)模具成本的影響方案一降低2250元/噸不改變?cè)黾蛹s200元方案二降低2900元/噸不改變?cè)黾蛹s1000元財(cái)務(wù)提供數(shù)據(jù)顯示造型工序噸費(fèi)用主要包括，工時(shí)9417.00元、型砂780元（工時(shí)、型砂分?jǐn)傆袆?dòng)能費(fèi)用）。而因砂芯數(shù)量多引起的工時(shí)占造型工序工時(shí)費(fèi)用的52.91%，同時(shí)也增加了型砂費(fèi)用。根據(jù)這個(gè)思路，小組成員制定了兩個(gè)方案：經(jīng)對(duì)比分析，方案二具有一定優(yōu)勢(shì)，但仍不能滿足活動(dòng)目標(biāo)（見(jiàn)上表）。小組成員雷王平提出：在方案二的基礎(chǔ)上，改原來(lái)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(shí)起到降低工時(shí)費(fèi)和型砂費(fèi)用的效果。七、制定對(duì)策要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點(diǎn)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(fèi)用降低5478元/噸1、設(shè)計(jì)一個(gè)砂芯成形的哈呋澆注工藝，降低造型工時(shí)。技術(shù)組雷王平李磊2014.5.102、設(shè)計(jì)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(duì)策改進(jìn)后的方案二得到技術(shù)主管部門(mén)的認(rèn)可后，小組成員確定了如下對(duì)策表。八、實(shí)施對(duì)策（一）實(shí)施過(guò)程1、設(shè)計(jì)鑄造工藝方案，哈呋分型，實(shí)現(xiàn)一個(gè)砂芯成型。原工藝方案5個(gè)砂芯現(xiàn)工藝方案1個(gè)砂芯八、實(shí)施對(duì)策（一）實(shí)施過(guò)程2、設(shè)計(jì)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(shí)物八、實(shí)施對(duì)策對(duì)策實(shí)施階段投產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)表投產(chǎn)批次投產(chǎn)數(shù)量毛坯入庫(kù)機(jī)加工合格廢品14431212111023121210241616160合計(jì)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(gè)批次：經(jīng)分析，廢品主要為砂眼，是因個(gè)別內(nèi)澆道舂砂不緊實(shí)造成的，小組工人采取對(duì)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(yàn)證模具和工藝，經(jīng)劃線、試加工合格3件。砂眼報(bào)廢1件。（一）實(shí)施過(guò)程第二次澆注3箱，驗(yàn)證批量效果。砂眼報(bào)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(yàn)證工藝的穩(wěn)定性。砂眼報(bào)廢2件。八、實(shí)施對(duì)策1、活動(dòng)前1件彎管需5個(gè)砂芯，活動(dòng)后僅需1個(gè)，砂芯制作、刷涂、下芯工時(shí)下降79.1%。（二）對(duì)策效果驗(yàn)證2、活動(dòng)前砂鐵比11:1，活動(dòng)后為4.9:1，降低幅度為18.46%。工時(shí)、型砂兩項(xiàng)降低費(fèi)用合計(jì)7330元/噸。對(duì)策目標(biāo)實(shí)現(xiàn)！79.1%工時(shí)費(fèi)用降低7186元/噸型砂費(fèi)用降低144元/噸九、效果驗(yàn)證

（一）改進(jìn)效果對(duì)比改進(jìn)前，造型工序費(fèi)用占總成本的49.79%改進(jìn)后，造型工序費(fèi)用占總成本的21.81%九、效果驗(yàn)證（二）目標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況實(shí)現(xiàn)了“將水管彎頭的生產(chǎn)成本降低到15000元/噸”的活動(dòng)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(gè)直澆道，間接的起到了提高工藝出品率的效果。經(jīng)測(cè)算，該方案的工藝出品率為76/90×100＝84.4%?；顒?dòng)未增加其他工序成本。即：活動(dòng)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(dòng)后成本對(duì)比活動(dòng)前后成本與平均成本對(duì)比十、鞏固措施小組為了鞏固、驗(yàn)證活動(dòng)效果穩(wěn)定性，連續(xù)投產(chǎn)三個(gè)批次共72件。經(jīng)加工驗(yàn)證合格70件，各批次詳情統(tǒng)計(jì)如下：（一）鞏固效果投產(chǎn)批次

投產(chǎn)數(shù)量

毛坯入庫(kù)機(jī)加工合格

廢品批次合格率1242423195.83%22424240100.00%3242423195.83%合計(jì)

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(dòng)前的75%提高到了97.22%！十、鞏固措施工藝部門(mén)根據(jù)小組的建議對(duì)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(kù)、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(dòng)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(kù)價(jià)格22000元/噸計(jì)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(dòng)期間投入模具費(fèi)900元，活動(dòng)創(chuàng)造價(jià)值：16126＋10754.48－900＝25980.48(元)。（一）經(jīng)濟(jì)效益（二）其它收獲小組通過(guò)6個(gè)月的