QC課題-縮短雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組集電環(huán)更換時間

縮短雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組集電環(huán)更換時間新能源風(fēng)電有限公司、銀河風(fēng)QC小組注冊號：XNYC-NEB（KY）-01-2020發(fā)布人：銀河風(fēng)QC小組一、課題背景新能源名蘭風(fēng)電場共安裝33臺國電聯(lián)合動力UP86-1500雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)33臺風(fēng)機(jī)集電環(huán)存在缺陷，遂現(xiàn)場對33臺風(fēng)機(jī)集電環(huán)進(jìn)行升級改造。在改造過程中必須更換新型集電環(huán)，更換集電環(huán)過程具體主要為四個階段（如圖一），現(xiàn)場人員按照作業(yè)指導(dǎo)書方法進(jìn)行3次更換后,發(fā)現(xiàn)更換時間長。為了縮短發(fā)電機(jī)集電環(huán)的更換時間，特成立QC小組開展活動來解決問題。該安裝總分四個階段流程：圖1按照作業(yè)指導(dǎo)書集電環(huán)更換步驟二、小組簡介（一）、小組概況本QC小組于2019年7月18日成立，并于2019年7月22日登記注冊，注冊編號XNYC-NEB（KY）-01-2020=小組概況詳見表"表1小組概況小組名稱銀河風(fēng)QC小組課題名稱縮短雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組集電環(huán)更換時間注冊單位新能源風(fēng)電有限公司成立時間2019年7月18日注冊時間2019年7月22日注冊編號XNYC-NEB(KY)-01-2020課題類型現(xiàn)場型活動時間2019年7月-2019年9月活動次數(shù)15次接受QC教育時長60小時/人出勤率100%制表人：A日期：2019年07月24日（二）、小組成員簡介詳見表2。表2QC小組成員分工表序號姓名性別學(xué)歷職稱組內(nèi)職務(wù)1男本科助理工程師組長組織協(xié)調(diào)

2男本科專員副組長活動策劃3男本科高級工程師組員成果編制4女碩士研究生工程師組員活動策劃5男本科助理工程師組員組織協(xié)調(diào)6男本科助理工程師組員技術(shù)指導(dǎo)7男?？平M員技術(shù)指導(dǎo)8男本科中級技師組員技術(shù)指導(dǎo)9男本科助理工程師組員現(xiàn)場實(shí)施10男本科助理工程師組員現(xiàn)場實(shí)施11男本科工程師組員成果編制12男專科技術(shù)員組員成果編制13男本科組員數(shù)據(jù)收集14男本科助理工程師組員數(shù)據(jù)收集制表人：A日期：2019年07月24日三、選題理由由小組成員對己更換完成集電環(huán)機(jī)組時間數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)査分析：如表3表3己完成更換的機(jī)組用時統(tǒng)計表（單位：小時）機(jī)位總體用時B10B14C294.84.954.65平均用時4.8制表人：B日期：2019年07月25日現(xiàn)場通過數(shù)據(jù)，目前更換集電環(huán)工作均用時為4.8小時。小組成員查閱資料，對已完成更換集電環(huán)同類型機(jī)組的其他電場時間數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查分析：如表表4同類型機(jī)組其他電場時間統(tǒng)計表（單位：小時）電場名稱國電龍?jiān)刺一ㄉ斤L(fēng)電場國電和風(fēng)三臺子風(fēng)電場總體用時3.132.7平均用時2.9制表人：B日期：2019年07月25日經(jīng)數(shù)據(jù)分析，同類型機(jī)組的其他電場進(jìn)行此項(xiàng)工作平均用時約為2.9小時。小組成員通過表3,表4做岀風(fēng)電場平均用時對比圖：如圖2其他兩家風(fēng)電場平均用時（單位：小時）其他兩家風(fēng)電場二峽新能源開原風(fēng)電場圖2本風(fēng)電場與其他兩家風(fēng)電場平均用時對比圖通過圖2對比,本電場平均用時明顯超出其他兩家風(fēng)電場平均用時，本現(xiàn)場認(rèn)為該工作需要改通過圖2對比,進(jìn)，從而確定課題：縮短雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組集電環(huán)更換時間.四、現(xiàn)狀調(diào)查調(diào)査一：現(xiàn)場安裝時間數(shù)據(jù)調(diào)査安裝主安裝發(fā)安裝編安裝主碳碳刷時安裝主安裝發(fā)安裝編安裝主碳碳刷時+電機(jī)后碼器時+刷時間為間為1.2罩時間間0.2小2.6小時小時0.8小時nJ由小組成員對集電環(huán)更換階段時間數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查。表5和圖3為小組成員對更換集電環(huán)按照階段的時間做出詳細(xì)統(tǒng)計分析：表5按照階段的更換時間平均用時統(tǒng)計表（單位：小時）機(jī)位安裝主碳刷安裝發(fā)電機(jī)后罩安裝編碼器安裝集電環(huán)本體合計B101.30.80.22.54.8B141.20.90.152.74.95C291.10.70.252.64.65平均用時1.20.80.22.64.8所占總比25%17%4%54%制表人：A日期：2019年07月25日圖3按照階段的更換時間平均用時統(tǒng)計圖（單位：小時）制圖人：A日期：2019年07月25日調(diào)查結(jié)論：從餅狀圖中看出，單臺安裝過程中安裝集電環(huán)本體階段用時為2.6小時，占比為54%,則耗時最多。調(diào)查二：對同型號機(jī)組其他風(fēng)電場更換集電環(huán)時間進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計調(diào)查。數(shù)據(jù)如表6和圖4：表6三個風(fēng)電場對照表（單位：小時）電場名稱安裝主碳刷安裝發(fā)電機(jī)后罩安裝編碼器安裝集電環(huán)本體合計新能源風(fēng)電場1.20.80.22.64.8國電龍?jiān)刺一ㄉ斤L(fēng)電場1.30.90.150.783.13國電和風(fēng)三臺子風(fēng)電場1.20.60.250.652.7制表人：C日期：2019年07月26日圖4三個風(fēng)電場更換集電環(huán)所用時間對照柱形圖（單位：小時）制圖人：C日期：2019年07月26日結(jié)論：從以上調(diào)查可以看出，公司在進(jìn)行更換集電環(huán)工作時，只有在安裝發(fā)電機(jī)集電環(huán)本體階段用時最多。因此，此次解決的主要癥結(jié)是“安裝集電環(huán)本體時間長”。目標(biāo)測算分析：根據(jù)QC小組對國電和風(fēng)風(fēng)電廠、國電龍?jiān)刺一ㄉ斤L(fēng)電場數(shù)據(jù)和現(xiàn)場實(shí)際工作調(diào)査分析后，將安裝發(fā)電機(jī)集電環(huán)本體階段時間設(shè)定為下降80%。則該階段工作時間為：2.6小時X（1-0.8）=0.52小時該安裝發(fā)電機(jī)集電環(huán)本體階段時間縮短約為：2.6小時-0.52小時=2.08小時更換集電環(huán)總體工作時間縮短為：4.8小時-2.08小時=2.78小時總體下降率約為：2.08小時4-4.8小時X100%=43.33%五、目標(biāo)設(shè)定目標(biāo)設(shè)定：本次QC小組活動目標(biāo)為：風(fēng)電場將安裝集電環(huán)總時間由原來所用4.8小時下降至2.78小時，下降率為43.33%。詳見圖5。目標(biāo)設(shè)定圖（小時）0.5活動前目標(biāo)偵

0.5活動前目標(biāo)偵圖5活動前后柱形圖（單位：小時）制圖人：D日期：2019年07月27日六、原因分析小組針對發(fā)現(xiàn)的癥結(jié)運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法展開細(xì)致分析和解剖，對造成這一問題的原因認(rèn)真討論，經(jīng)過匯總形成樹圖。詳見圖6。圖6原因分析制圖人：E日期：2019年07月27日七、要因確認(rèn)1.施工人員專業(yè)培訓(xùn)少確認(rèn)方法：現(xiàn)場調(diào)査 |確認(rèn)人：田偉 |確認(rèn)時間：2019.7.27確認(rèn)內(nèi)容：施工人員專業(yè)培訓(xùn)少確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：查閱培訓(xùn)記錄，確認(rèn)是否己對相關(guān)知識進(jìn)行培訓(xùn)。通過筆試確定培訓(xùn)內(nèi)容是否掌握。通過按技術(shù)能力分成兩組進(jìn)行更換集電環(huán)本體實(shí)操工作，對比兩組員工所用時間。確認(rèn)過程：通過査閱培訓(xùn)記錄發(fā)現(xiàn)：在開工前，田偉己按專業(yè)要求并結(jié)合現(xiàn)場施工情況舉辦了《風(fēng)力發(fā)電機(jī)集電環(huán)更換》培訓(xùn)班，對參與施工的所有人員進(jìn)行培訓(xùn)。并采用了考試的方式進(jìn)行理論考核，成績均達(dá)要求。序號人員理論結(jié)果序號人員理論結(jié)果1C94優(yōu)6F92優(yōu)2H91優(yōu)7L89良3G92優(yōu)8K86良4J89良9D91優(yōu)實(shí)操考核：將兩組人員按照技術(shù)能力強(qiáng)弱分成兩組，技術(shù)能力強(qiáng)為A組，技術(shù)能力弱為B組，在進(jìn)行兩臺更換集電環(huán)本體工作用時分別為4.9小時和5小時，對比工時差別不明顯。附表：培訓(xùn)人員工齡及現(xiàn)場技術(shù)能力評價表。A組人員 |工齡 |能力評價|B組人員 |工齡 |能力評價G15年優(yōu)L3年優(yōu)F15年優(yōu)D5年良C9年優(yōu)K3年良H8年優(yōu)J2年良確認(rèn)結(jié)果：筆試結(jié)果達(dá)到要求，實(shí)操對比所用工時差別不大。結(jié)論：施工人員專業(yè)培訓(xùn)少為非要因。2.缺少特種工具確認(rèn)方法：現(xiàn)場對比調(diào)查|確認(rèn)人：F |確認(rèn)時間：2019.7.28確認(rèn)內(nèi)容：缺少特種工具。確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：現(xiàn)場對A01風(fēng)機(jī)按照作業(yè)指導(dǎo)書所提工具進(jìn)行更換集電環(huán)進(jìn)行調(diào)査確認(rèn)過程：安裝集電環(huán)本體時，按照指導(dǎo)書上所要求拆卸集電環(huán)工具有噴燈，撬棍，活動扳手，木槌等。利用噴燈對發(fā)電機(jī)軸承進(jìn)行熱漲冷縮，撬棍對集電環(huán)根部進(jìn)行均勻受力慢慢將集電環(huán)從發(fā)電機(jī)軸承上拔岀。將需要更換集電環(huán)中心對準(zhǔn)發(fā)電機(jī)后軸承，利用木槌，輕輕的將集電環(huán)中心軸敲打進(jìn)后軸承中，該過程需要2.6小時?，F(xiàn)場通過查閱資料，發(fā)現(xiàn)同類型機(jī)組其他風(fēng)電場在此過程工作中需要0.7小時。對比發(fā)現(xiàn)后，利用指導(dǎo)書中所提工具工作時間較長。確認(rèn)結(jié)果：缺少特種工具影響更換集電環(huán)本體時間“

結(jié)論：缺少特種工具為要因。確認(rèn)方法：現(xiàn)場對比調(diào)查確認(rèn)內(nèi)容：工作環(huán)境空間小確認(rèn)人：確認(rèn)方法：現(xiàn)場對比調(diào)查確認(rèn)內(nèi)容：工作環(huán)境空間小確認(rèn)人：F確認(rèn)時間：2019.7.283.集電環(huán)質(zhì)量大確認(rèn)方法：現(xiàn)場對比調(diào)查確認(rèn)人：F 確認(rèn)時間：2019.7.28確認(rèn)內(nèi)容：集電環(huán)質(zhì)量大。確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：通過四組進(jìn)行模擬安裝，通過時間對比。確認(rèn)過程：將更換的集電環(huán)進(jìn)彳現(xiàn)場按照該工作階］實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)場員工進(jìn)1亍稱重，每個集電環(huán)重量為40.2KG。殳所需人數(shù)為兩人，按照體重重，較重，輕，較輕組成四組，通過4次模擬安裝亍托舉工作時間平均約為2分鐘，不影響更換時間。模擬托舉更換第一組第二組第三組第四組平均所用時間1分50秒1分43秒2分10秒2分15秒2分鐘確認(rèn)結(jié)果：集電環(huán)質(zhì)量大并不影響安裝集電環(huán)本體時間。結(jié)論：集電環(huán)質(zhì)量大為非要因。4.工作環(huán)境空間小確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：工作環(huán)境面積小與工作環(huán)境面積大所用時間進(jìn)行對比?確認(rèn)過程：由于發(fā)電機(jī)集電環(huán)在機(jī)艙后半部，工作面積較小?，F(xiàn)場對之前更換集電環(huán)時間統(tǒng)計為2.6小時。現(xiàn)場在具有較大空間庫房進(jìn)行兩次模擬安裝試驗(yàn)，所用時間均為2.5小時。名稱第一次模擬更換第二次模擬更換平均更換用時用時2.6小時2.4小時2.5小時確認(rèn)結(jié)果：工作環(huán)境大、小對更換集電環(huán)本體工作時間影響不大。結(jié)論：工作環(huán)境空間小為非要因。5.更換集電環(huán)流程繁瑣確認(rèn)方法：現(xiàn)場調(diào)査確認(rèn)人：G確認(rèn)時間:2019.7.28確認(rèn)內(nèi)容：安裝集電環(huán)作業(yè)指導(dǎo)流程繁瑣。確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：按照作業(yè)指導(dǎo)流程進(jìn)行更換集電環(huán)所用時間與同類型機(jī)組其他風(fēng)電場更換集電環(huán)用時對比。確認(rèn)過程：現(xiàn)場通過對A01風(fēng)機(jī)進(jìn)行更換集電環(huán)時，每個更換步驟都按照作業(yè)指導(dǎo)書要求工作，通過用噴燈進(jìn)行熱漲冷縮，利用撬棍對集電環(huán)根本進(jìn)行旋轉(zhuǎn)受力，使集電環(huán)從發(fā)電機(jī)的軸承上慢慢移動，達(dá)到分離狀態(tài)，安裝時，也是利用人工將集電環(huán)中心與軸承對中后，利用木槌對集電環(huán)前端慢慢受力，使集電環(huán)緩慢的移進(jìn)發(fā)電機(jī)軸承上。該方式方法消耗時間為2.6小時?，F(xiàn)場通過查閱資料，對比其他具有同類型機(jī)組更換集電環(huán)工作的電場，發(fā)現(xiàn)其他電場如果按照它們的作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行此項(xiàng)更換工作，則更換時間約為0.7小時。確認(rèn)結(jié)果：更換集電環(huán)作業(yè)流程繁瑣影響更換集電環(huán)本體時間。結(jié)論：更換集電環(huán)作業(yè)流程繁瑣為要因。小組認(rèn)真分析確認(rèn)，確認(rèn)的要因?yàn)椋喝鄙偬胤N工具；拆安集電環(huán)作業(yè)流程繁瑣。八、對策制定表7對策表序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點(diǎn)兀成日期負(fù)責(zé)人1缺少特種工具制作特種工裝降低更換本體時間1、 現(xiàn)場測量集電環(huán)尺寸進(jìn)行設(shè)計出特種工裝的圖紙。2、 用制作好的圖紙后，到車床廠進(jìn)行特種工裝的制作。3、 利用工裝現(xiàn)場進(jìn)行更換實(shí)施，達(dá)到縮短更換集電環(huán)本體工作時間施工現(xiàn)場2019.7.30F2安裝集電環(huán)作業(yè)流程繁瑣優(yōu)化作業(yè)流程簡化安裝流程1、 簡化安裝集電環(huán)本體工作步驟的詳細(xì)流程。2、 通過實(shí)踐工作，制作出使用特種工具更換集電環(huán)本體詳細(xì)流程。施工現(xiàn)場2019.8.2G制表人：II日期：2019年08月02日九、對策實(shí)施制作特種工裝小組成員通過研究，制作出特種工裝設(shè)計圖紙和實(shí)物如圖7、圖8所示:

圖7特種工裝設(shè)計圖圖紙制圖人：E日期：2019年7月30日圖8特種工裝實(shí)物和工裝組合圖日期：2019年7月30日設(shè)計原理：利用物體的相互作用原理，通過工裝的水平位移，帶動集電環(huán)相對發(fā)電機(jī)軸承移動。

制作好特種工裝后，QC小組利用特種工裝進(jìn)行實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)利用特種工裝明顯節(jié)省時間，并且與之前缺少特種工具進(jìn)行了時間對比。如圖9,表9圖9利用特種工裝更換集電環(huán)表9缺少特種工裝和使用工裝時間統(tǒng)計圖（單位：小時）更換集電環(huán)本體工時

用時制作好特種工裝后，QC小組利用特種工裝進(jìn)行實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)利用特種工裝明顯節(jié)省時間，并且與之前缺少特種工具進(jìn)行了時間對比。如圖9,表9圖9利用特種工裝更換集電環(huán)表9缺少特種工裝和使用工裝時間統(tǒng)計圖（單位：小時）更換集電環(huán)本體工時

用時缺少特種工裝缺少特種工裝 使用特種工作制表人：H 日期：2019年08月04日針對作業(yè)流程繁瑣，通過實(shí)際工作時制定出針對該工裝的作業(yè)流程方案。（1）拆卸集電環(huán)本體。詳見如圖10利用集電環(huán)尾部的4個圓孔，用4個螺絲將圓盤:與集電環(huán)緊固；將特種工裝較粗帶有尖頭一側(cè)擰入圓盤；用扳手轉(zhuǎn)動螺桿，使螺桿向集電環(huán)中心進(jìn)入，則圓盤會帶動集電環(huán)向外拔出。當(dāng)粗螺桿一側(cè)全部進(jìn)入集電環(huán)中心，集電環(huán)就會全部脫離。圖10拆卸時工裝示意圖（2）安裝集電環(huán)本體。如圖11利用集電環(huán)尾部的4個圓孔，用4個螺絲將圓盤與集電環(huán)緊固；將集電環(huán)中心對準(zhǔn)發(fā)電機(jī)后軸；將特種工裝細(xì)桿一側(cè)先后套入螺母和墊片，然后將細(xì)桿套入圓盤；一名工作人員沿發(fā)電機(jī)軸承方向推動螺桿，使螺桿與圓盤緊密接觸；用兩個扳手同時對固定螺母與套入螺母反向用力，則套入螺母會頂著圓盤向發(fā)電機(jī)后軸方向移動，當(dāng)整個細(xì)桿露出集電環(huán)后，則集電環(huán)會全部套入發(fā)電機(jī)軸承。

圖11安裝時工裝示意圖以下為缺少特種工裝和使用工裝后優(yōu)化作業(yè)流程對比圖缺少特種工裝未優(yōu)化流程圖使用特種工裝優(yōu)化后流程圖缺少特種工裝未優(yōu)化流程圖使用特種工裝優(yōu)化后流程圖用噴燈對發(fā)電機(jī)軸承預(yù)熱，

用噴燈對發(fā)電機(jī)軸承預(yù)熱，

用撬棍對集電環(huán)本體根部

受力，并在受力同時旋轉(zhuǎn)集

電環(huán)本體。（用時約0.6小

時）組合特種工裝，將工裝集電環(huán)本體前端固定，用扳手旋轉(zhuǎn)螺桿，直至集電環(huán)本體全部拔出。（用時約028小時）每當(dāng)集電環(huán)向外退出5厘米左右，用噴燈預(yù)熱，用撬棍對根部繼續(xù)受力，直至拔出本體。（用時約為1小時）人工對更換集電環(huán)本體與每當(dāng)集電環(huán)向外退出5厘米左右，用噴燈預(yù)熱，用撬棍對根部繼續(xù)受力，直至拔出本體。（用時約為1小時）人工對更換集電環(huán)本體與

軸承對中。（用時約2分鐘）人工對更換集電環(huán)本體與

人工對更換集電環(huán)本體與

軸承對中。（用時約為2分

鐘）組裝特種工裝與集電環(huán)本體固定。用扳手旋轉(zhuǎn)螺桿，直至集電環(huán)本體全部進(jìn)入。（用時約0.2小時）利用木槌對集電環(huán)本體前端均勻受力，直至集電環(huán)本體全部進(jìn)。（用時約為1小時）制圖人：J日期：2019年08月05日十、效果檢查8月份，現(xiàn)場人員利用特種工裝，按照作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行集電環(huán)更換。2019年8月28日完成名蘭

風(fēng)電場最后一臺集電環(huán)更換任務(wù)，共用77.8小時，節(jié)省61.48小時完成風(fēng)機(jī)集電環(huán)更換任務(wù)。詳見表9。表9剰余29臺機(jī)組更換集電環(huán)按照階段的更換時間做出統(tǒng)計（單位：小時）剩余29臺機(jī)組統(tǒng)計安裝主碳刷安裝發(fā)電機(jī)后安裝編碼器安裝集電環(huán)本體合計總用時34.523.16.413.877.8平均單臺用吋1.190.80.20.482.68所占總比45%30%7%18%制表人：H 日期：2019年9月1日通過以上數(shù)據(jù)將活動前、活動后按照階段的更換時間做出餅分圖進(jìn)行對比，如圖12、圖13所水：平均用時■景安主黝懺馳環(huán)平均用時平均用時■景安主黝懺馳環(huán)■拆安主缺刷■關(guān)電機(jī)糖項(xiàng)坤署拆安艇環(huán)圖12活動前餅分圖圖13活動后餅分圖圖12活動前餅分圖制圖人：H日期：2019年9月1日從餅分圖可以直觀看出，安裝集電環(huán)本體時間由原來的所用的2.6小時，占比54%,變成現(xiàn)在所用的0.48小時，占比為18%,該項(xiàng)工作所用時間明顯降低。小組成員對活動前后更換集電環(huán)整體工作平均用時做出數(shù)據(jù)統(tǒng)計，如下表10表10：活動前后數(shù)據(jù)對比表（單位：小時）飛換集電環(huán)時而一， 活動前 活動后平均用時 4.8 | 2?68制表人：H日期：2019年9月1日根據(jù)表10數(shù)據(jù)，小組成員對活動前、目標(biāo)設(shè)定值、活動后實(shí)際值進(jìn)行柱形圖對比。如圖14圖14活動前、目標(biāo)值、實(shí)際值柱形圖（單位：小時）制圖人：H日期：2019年9月1日結(jié)論：正式更換時間明顯縮短，平均單臺風(fēng)機(jī)更換集電環(huán)時間2.68小時，小于目標(biāo)值2.78小時。減少了更換集電環(huán)作業(yè)時間，降低了風(fēng)機(jī)停機(jī)小時數(shù)，提高了風(fēng)機(jī)的發(fā)電量。QC小組活動取得了圓滿成功。經(jīng)濟(jì)效益：通過以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，此次QC活動縮短了風(fēng)機(jī)更換集電環(huán)時間，總工時計算，活動前推算所需工時為130小時，活動后實(shí)際用工70小時，共節(jié)省工期61.48小時。（1） 提高風(fēng)機(jī)電量為：61.48小時*1100千瓦時=67628（千瓦時）（2） 提高電費(fèi)收入為:67628千瓦時*0.61元/千瓦時=41253.08（元）<3）制作工裝費(fèi)用共計420（元）；（4）人工費(fèi)用約為：61.48小時*每人每小時50元*3人=9222（元）共節(jié)省費(fèi)用：41253.08-420+9222=50055.08（元）十一、鞏固與推廣1