六西格瑪方法在降低軋線潤滑脂消耗中的應用

徐文軍 李曉磊 東占萃 于洪喜 武振威 焦會立

(首鋼股份遷安鋼鐵公司 河北遷安064404)

六西格瑪方法在降低軋線潤滑脂消耗中的應用

徐文軍①李曉磊 東占萃 于洪喜 武振威 焦會立

(首鋼股份遷安鋼鐵公司 河北遷安064404)

針對遷鋼1580熱軋生產線投產初期潤滑脂消耗過高的問題，運用“六西格瑪”方法對粗軋區設備油耗情況進行了分析，同時進行合理有效的改進和優化，在保證設備穩定運行的情況下降低設備潤滑脂消耗，達到科學潤滑的水平，降油耗效果顯著。

潤滑脂 油耗 六西格瑪 改善

1 前言

正確地進行設備的潤滑是保證機械設備正常運轉的重要條件，是設備維護保養工作的重要內容。遷鋼1580軋線投產以來，粗軋區設備潤滑脂平均每月消耗干油2080升，與同等水平熱軋生產線設備相比，潤滑脂油耗水平嚴重超標，大大影響帶鋼軋制成本。在公司推行增收節支的形勢下，降低油耗成本是一項迫在眉睫的工作。

2 設備干油潤滑系統組成

2.1 手動潤滑系統

手動潤滑是指采用油槍或潤滑泵對潤滑點逐點人工供油的潤滑方式。油槍或手動潤滑泵潤滑由于使用費力且供油量小、壓力低，只適用于耗油量很小的場合。現在所謂“手動潤滑”通常以電動或氣動潤滑泵作為油源，只是泵與潤滑點之間的管路需人工臨時裝拆。如果潤滑點較少，要求給油間隔長，則適用于手動潤滑，如接軸、聯軸器、關節軸承等。

2.2 集中潤滑系統

典型的雙線式干油集中潤滑系統由電動干油泵、加油泵、換向閥、雙線式分配器、壓差開關、電控箱、AB雙線管路組成。雙線式分配器是該系統的標志性元件，其工作原理決定了該系統的組成。干油集中潤滑適用于潤滑點多且分散的一臺或多臺機械設備， 潤滑點一般貯油空間小，要求給油間隔短。如軸承、銷軸、滑板、銅套等。

遷鋼1580粗軋區有6個主臺套設備、244根輥道和5臺機前側導板，根據原設計設備干油潤滑點2124個，其中集中自動潤滑點1494個、人工潤滑點630個。自動潤滑點由9臺集中雙線干油泵站通過各干油配管周期性的對潤滑點位自動供油，人工潤滑點在設備檢修停機時由工人通過單線電動泵手動注油。

3 潤滑系統油耗分析

通過對設備干油潤滑系統的組成和潤滑原理進行分析，認為潤滑系統油耗主要產生在潤滑中間管路和設備潤滑部位，其中潤滑中間管路油耗為無用油耗，需要無限制的降低，設備潤滑部位油耗為有用油耗，需要合理的控制。要想降低設備綜合油耗，就要從潤滑中間管路和設備潤滑部位兩方面油耗進行分析。

3.1 潤滑中間管路油耗分析

潤滑中間管路主要包括潤滑泵及附屬設備、潤滑系統管路、潤滑分配器，其油耗主要來自于干油泵補油浪費和管路漏油損耗。對潤滑中間管路油耗進行魚骨圖分析和柏拉圖分析。

根據柏拉圖從17項影響油耗的因子中篩選出油泵補油損耗、點檢方法不對、螺母松動、軟管破裂等4項因子作為研究對象，再對這4項因子進行失效模式分析。

通過對中間管路油耗4項關鍵因子進行失效模式分析，得到因子失效的潛在原因，并分別制定了加強培訓定期巡檢、投入集中加排油系統、重新配管、軟管做防護的控制方案。

圖1 中間管路油耗魚骨圖分析

圖2 中間管路油耗柏拉圖分析

序號工序輸入潛在失效模式潛在失效影響嚴重度潛在原因頻度當前的控制方案探測度RPN1點檢人員巡檢方法不對漏油過多9點檢人員缺少培訓3加強培訓,定期巡檢92432維護人員巡檢方法不對漏油過多9維護人員缺少培訓3加強培訓,定期巡檢92433維護人員給泵補油損耗干油浪費量大9無合適工具9投入集中加排油系統97294法蘭接頭螺母松動漏油6管路被踩踏1增加防護、管夾、定期檢查9545法蘭接頭螺母松動漏油6管路下料過短,較勁3重新配管91626法蘭接頭螺母松動漏油6管路下料過短,較勁6重新緊固、定期檢查93247中間管路軟管破裂漏油6軟管磨損6軟管做防護93248中間管路軟管破裂漏油6軟管老化1更換軟管954

3.2 設備潤滑部位油耗分析

粗軋區設備潤滑點主要分為軸承、滑板、銅套，同一套設備、同一個干油系統中各種類型的干油點相互交錯，數量和工作環境也各不相同。同一個干油系統采用一個干油泵供油，故同一個系統內各潤滑點采用相同的加油制度，由于各點的工作制度不一樣，不同位置不同類型潤滑點所需油量各不相同，必然會造成有的點缺油、有的點過油，同時設備損壞、系統油耗大。

潤滑點的潤滑等級可根據此設備在軋線上的重要程度和工況進行區分:A表示此設備在軋線上缺一不可，起動頻繁，工況惡劣；B代表此設備重要程度次之，起動頻繁，工況較好；C代表此設備不太重要，起動較少，工況好。

通過對粗軋區2124個潤滑點進行等級分析，B、C等級潤滑點位數及潤滑油消耗量占總消耗量80%，降低油耗的目標將主要集中在B、C等級潤滑點。對潤滑部位油耗進行魚骨圖分析和柏拉圖分析。

根據柏拉圖從11項影響油耗的因子中篩選出聯軸環境水汽大、每次加油量過大、銅套加油頻率高、維護人員加油疏忽、軸承加油頻率高等5項因子作為研究對象，再對這5項因子進行失效模式分析。

通過對潤滑部位油耗5項關鍵因子進行失效模式分析，得到因子失效的潛在原因，并分別制定了增加防水罩、重新調整加油周期、提高維護人員責任心嚴格加油標準、重新調整管路、重新調整分配器加油量的控制方案。

4 潤滑系統油耗快速改善

對影響油耗的關鍵因子進行失效模式分析后，初步制定出相關油耗控制方案，針對控制方案進行改進，一定程度上降低油脂消耗。

1)增加干油集中加油系統、推行干油潤滑站集中加油制度。干油運到現場后用氣動補脂泵將干油加到集中補油罐內，日常時再通過集中補油罐上的氣動泵將干油打到相應的干油潤滑站內，避免人為補脂造成的大量浪費，同時便于保證油脂的清潔度。

圖3 潤滑部位油耗魚骨圖分析

序號工序輸入潛在失效模式潛在失效影響嚴重度潛在原因頻度當前的控制方案探測度RPN1潤滑點位軸承磨損耗油量大6軸承密封損壞3更換備件3542潤滑點位軸承磨損耗油量大6軸承密封裝反3更換備件3543潤滑點位軸承磨損耗油量大6軸承環境水汽太大6增加防水罩93244潤滑點位軸承過油干油浪費量大6加油頻率高6重新調整加油周期93245潤滑點位軸承過油干油浪費量大6維護人員加油疏忽9增強維護人員責任心,嚴格加油標準94866潤滑點位銅套過油干油浪費量大6加油頻率高9重新核定加油周期31627潤滑點位銅套過油干油浪費量大6加油頻率高9重新調整管路94868潤滑點位銅套過油干油浪費量大6每次加油量大9重新調整分配器加油量94869潤滑點位聯軸器磨損耗油量大6聯軸器密封損壞3更換密封916210潤滑點位聯軸器磨損耗油量大6聯軸器環境水汽大9對聯軸器做防水948611潤滑點位聯軸器過油耗油量大6聯軸器加油頻率高3重新調整加油周期6108

2)對潤滑系統部分主管重新下料布管，按標準增加管卡子，保證管接頭密封嚴實后焊接主管或取消部分位置管接頭采用直接焊接的方式，大大降低中間管路漏油機率。

3)對管路相應部位增加防護。R2出入口導位上下運動過程中容易將干油軟管帶入導位與牌坊之間縫隙，造成軟管磨破，將此處軟管增加防護套管，既能防止軟管磨破，又能避免高溫對軟管的烘烤。

4)在相應潤滑部位增加防水罩。機架輥萬向接軸和機架輥軸承包離軋機高壓水較近，接軸十字包及軸承座受水沖刷嚴重，容易缺油。分別將萬向軸十字包包塑料套，在E1E2機架輥軸承包加裝防水罩，可顯著提高干油的潤滑效果。

5)減少分配器出油量。由于側導板設備潤滑點與輥道軸承潤滑屬同一潤滑系統，而側導板處銅套及背襯軸承用油量較少，造成此處干油嚴重過量。將側導板設備潤滑點分配器出油量由2ml調低至1ml，顯著減少干油消耗。

6)更換潤滑管路優化潤滑點布置。由于R1R2接軸平衡系統除4個剖分軸承外其余均為銅套且屬同一潤滑系統，剖分軸承用油量較大而銅套用油量較少，造成此處干油嚴重過量。在主管上增加一四點分配器供4軸承潤滑，并在后面管路上加球閥以阻斷銅套的潤滑線路，每月開一次球閥對銅套潤滑。

圖5 潤滑系統油耗柏拉圖分析

5 油耗影響因子深度分析

經過前面關鍵因子失效模式分析及采取改善措施，解決了一部分影響因子，本階段將對前階段篩選后的因子做進一步分析研究，對其實施控制改善。對一些重點因子進行深入剖析，摸索出該類因子的本質，以便采取更加有效的措施。

根據油耗影響因子柏拉圖，可以看到仍需繼續改善的因子有：維護人員加油疏忽、管接頭緊固不到位、軸承加油頻率高、點檢維護人員缺少培訓 、聯軸器密封損壞、銅套加油頻率過高。其中維護人員加油疏忽、點檢維護人員缺少培訓等因子屬管理規定的問題；管接頭緊固不到位、聯軸器密封損壞屬日常維護標準缺失問題；軸承加油頻率過高、銅套加油頻率過高屬給油脂標準不合理問題。分別從三個方面進行改善：

1)根據點檢、檢修情況來完善點檢標準，增加專項干油潤滑系統點檢標準；制定干油系統巡檢記錄表，通過記錄干油潤滑站AB線打油換向時間判定系統管路是否存在漏油，實現對系統實時狀態的跟蹤。

2)通過理論計算及現場干油潤滑點的拆點檢查情況對不同潤滑點位的加油量和加油周期優化，修定干油給油脂標準。根據潤滑點類型的不同、潤滑點工作環境的不同、潤滑點所在設備的重要程度不同調整加油周期和加油量，實行差異化，做到科學潤滑。

3)針對手動潤滑點分散需人工加油，具有較大的主觀性。在實際工作中常出現各點周期分布不合理，人為錯誤導致漏加、多加，甚至有的點從未加油的現象發生。根據各點的加油周期對所有手動潤滑點制作固化表統一安排。真正做到手動潤滑點的科學潤滑。

4)加強對維護人員的培訓，講解相關維護標準，規范操作，發揮維護人員的主觀能動性，有利于降低油耗方案的實施。

6 改進效果

經過半年的持續合理的改進，在未發生因設備缺油導致設備故障的前提下，粗軋區潤滑脂消耗量持續降低，經過改善目前每月較改善前節約潤滑脂700升左右。具體效果見圖6。

圖6 潤滑系統改善效果分析

7 結語

通過運用六西格瑪的分析方法對軋線潤滑脂消耗進行分析、改善，在降低潤滑脂消耗上取得了明顯的效果，并開發了一套潤滑系統現場改善措施和經驗，形成一系列干油潤滑系統管理制度文件，降油耗形成的思路和標準可以向其它區域進一步推廣。實踐證明，六西格瑪的整個分析、改善過程是科學合理有效的。

[1]洪建榮.典型干油集中潤滑系統分析及維護.南方金屬，2006(6)：50-53．

[2]詹鐵平.用六西格瑪管理降低高線產品表面缺陷率.金屬材料與冶金工程，2012(10)：43-48．

[3]翟言行.精益六西格瑪在降低脫硫扒渣頭消耗中的應用.梅山科技，2014(1)：12-14．

Six Sigma Method Application in Reducing Grease Consumption of Rolling Line

Xu Wenjun Li Xiaolei Dong Zhancui Yu Hongxi Wu Zhenwei Jiao Huili

(Shougang Qian′an Iron and Steel Co., Qian′an 064404)

Based on the high grease consumption of 1580 hot rolling production line, this article used “Six Sigma” method to analyze the fuel consumption of the roughing area equipment, and did reasonable and effective improvement and optimization. Through a lot of work, the equipment lubricating grease consumption is reduced, at the same time, equipment stability was guaranteed. Finally, the level of scientific lubrication are achieved, the eflfct of reducing fuel consumption is remarkable.

Grease Fuel consumption Six sigma Improvement

徐文軍，男,1982年出生，碩士，工程師，畢業于燕山大學

TG333.71 TF307

B

10.3969/j.issn.1001-1269.2014.06.015

2014-07-22)