CAPD和SDCA循環在鑄造質量管理中的應用

欒麗君

摘要：鑄造工藝是工業生產領域的重要工序，對于必不可免產生的質量缺陷，企業往往只是單純地檢驗并回收，缺乏合理且規范的管理方法。本文以鑄造缺陷問題為研究對象，運用CAPD和SDCA循環結合的方法進行改善和規范，并以離心鑄造為例，加以應用研究，可以優化改善過程。

Abstract： Casting process is an important process in the field of industrial production. For the quality defects that must not be avoided， the enterprises are often only tested and recycled， and there is no reasonable and standard management method. This paper takes the casting defects as the object of study， uses CAPD and SDCA cycle method to improve and standardize， and takes centrifugal casting as an example， and applies it to optimize the improvement process.

關鍵詞：鑄造；CAPD循環；SDCA循環

Key words： casting；CAPD cycle；SDCA cycle

中圖分類號：TG2；F284 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）28-0266-03

0 引言

鑄造過程中出現的質量缺陷問題是鑄造企業一直困擾的問題，這不僅僅影響著鑄件的成品率，還影響著企業鑄造品質和效益。現如今鑄造缺陷主要有氣孔類、裂紋類、雜質類、外觀類等幾大方面，形成在鑄件的內部或表面，而造成這種缺陷是受鑄件材料結構、鑄造方式以及所處環境等多方面因素影響的。而現如今鑄造業的質量管理仍然不夠規范，缺乏科學的管理方法，對于鑄件缺陷的處理讓然存在問題。由管理方法PDCA循環變換而來的CAPD循環可以很好的契合復雜的鑄造質量改善問題，不斷地去解決缺陷、優化質量，再結合SDCA標準化循環將改善結果完善并穩固，通過CAPD和SDCA循環有效結合改善鑄造中缺陷問題。

1 CAPD和SDCA概念

1.1 CAPD概述

CAPD循環是PDCA循環的一種邏輯變型，PDCA循環最早是由美國質量管理博士戴明提出，是全面質量管理所應遵循的科學程序，也是安全管理體系所應采用的管理模式。CAPD循環改變了PDCA循環起始位置，含義是依次是指Check（檢查）、Action（改善）、Plan（計劃）、Do（執行）共4個階段，CAPD循環需要不斷循環往復，上一次改善完成之后，要總結經驗教訓，然后繼續檢查，發現問題，進入下一個循環當中，不斷地提高質量水平。

PDCA到CAPD，并未完全脫離PDCA的本質思想，只是轉換了思維邏輯方式，使質量管理從“條款式”轉向“過程式”，整個循環模型和PDCA非常相似。總的來講，PDCA屬于課題型，CAPD則屬于改善型，對于改進鑄造業中鑄件質量缺陷問題，靈活選用CAPD循環，可以避免制定計劃P時對現狀的認識不足和提高計劃的嚴謹性、可行性，從而提高改善的成功率。

1.2 SDCA概述

SDCA 循環就是標準化維持，S是標準（Standard），即企業對質量做出的標準化的規范要求；D是執行（Do），即執行標準化質量規范；C是檢查（Check），即對質量規范進行校驗審核；A是總結（Action），即對檢查的結果進行匯總，并進行相應處理。SDCA循環目的在于使現有流程標準化，并且能夠平衡穩定地運行，同時PDCA循環也需要循環反復的，不斷地完善標準，優化流程。

1.3 CAPD和SDCA的結合

CAPD是一個持續改善的循環過程，SDCA是一個標準化維持的循環過程，在管理活動中，二者相輔相成，缺一不可。CAPD循環不斷的進行改善，如果缺少SDCA循環標準化維持，會使得到的改善流程難以穩固，出現的問題難以杜絕；反過來缺少CAPD循環的改善過程，進行再多的SDCA循環也只能是維持在原有水平，質量就得不到提高。CAPD循環和SDCA循環之間的關系如圖1所示，將二者銜接起來，可以實現企業管理（質量）水平持續穩固的改善，才能夠既有管理水平提高的驅動力，又有防止管理水平下滑的制動力，使整個提升呈現螺旋式上升趨勢。

2 CAPD+SDCA循環模型應用

2.1 模型提出

鋼管的鑄造工藝屬于離心鑄造，是將液態金屬澆入旋轉的鑄型里，在離心力作用下充型并凝固成鑄件的鑄造方法，離心鑄造屬于特種鑄造，不需要進行造型、澆冒口等工藝過程，十分適合各類鋼管的鑄造加工，但在鑄造過程中也會出現一些問題和缺陷，在解決質量缺陷問題過程中，采用CAPD+SDCA循環模型進行優化改進。

CAPD循環和SDCA循環結合后分為“兩大階段、七小步驟”，二者首尾相接，循環往復。某企業現生產直徑大于32mm的各類鋼管，由于生產鋼管的設備尚未更新，較為老化，再收到材質、結構、工藝的影響，鑄造的鋼管往往個別或小批出現質量問題，影響了鋼管的質量合格率，也增加了鑄造成本，影響了生產效率，企業接到的一批？準102*6.5mm的不銹鋼鋼管，現對其鑄造過程產生的問題使用CAPD+SDCA循環的方法進行優化分析。

2.2 CAPD階段

2.2.1 檢查

組建質量檢查小組，熟悉產品信息，清查質量問題。檢查員在檢查工作時不僅僅對鋼管最終質量進行查核，還要在各個工序設立檢查點并和生產員進行及時溝通，發現質量問題及時反饋確認，經整理在鑄造過程中發現如下質量問題：

①表面缺陷：發現在部分鋼管表面出現裂紋或渣痕。裂紋就是在鋼管表面形成的長短、深淺不一的橫紋或縱紋；渣痕是在管內壁形成的浮渣脫落后形成的凹陷。兩種表面缺陷均可以用肉眼或低倍顯微鏡觀測出來。②夾渣缺陷：在外觀檢查時發現鋼管的外皮粗糙甚至有凸起，厚度0.5-2mm，屬于外表皮夾渣，對鋼管質量檢測時進行注水加壓，發現有局部滲水，解剖該區域內部發現夾渣。③氣孔缺陷：在部分鋼管的表面發現直徑和深度大小在0.2-2mm之間的氣泡，呈帶狀或片狀分布，有時也會形成更小的針孔，在鋼管內部生成。④成型缺陷：由于機器故障等原因，會出現極少數澆注不勻和缺澆的現象，使鋼管的外形、尺寸不達要求，直接報廢。

2.2.2 處理

處理分兩個步驟，第一步是評估，初步評估缺陷的類型、發生位置、損害程度、發生頻率等一系列信息，匯總整理；第二步為初步處理，對已經發現缺陷的鋼管視程度進行廢棄或再加工修復。評估信息如表1所示。

第二步為緊急初步處理，首先要將有缺陷的鋼管分離出來，根據破損程度和類型進行回收或修復；然后要根據破損數量規模大小來確定是否停工；最后及時匯總分析。

2.2.3 計劃

第一步：詳細分析，得出造成缺陷問題的原因，具體如下：

①裂紋：金屬液冷卻過快，由液態轉變成固態時會產生較大的收縮應力；金屬液冷卻不均勻，產生較大的熱應力；離心機老化，離心力不穩定。

②渣痕和夾渣：金屬液中除渣不凈，使金屬液中混有雜渣；澆注溫度低；離心轉速不夠。

③氣孔和針孔：金屬液在脫氧、去氣處理殘留下了一定氣體，金屬、非金屬雜質受熱也產生的新的氣體，這些氣體混合在正在凝固的金屬液中無法完全排出，形成氣孔或針孔。

④缺澆和澆注不均：澆注和鑄型的溫度和轉速過低，使無法完整成型。

第二步：根據原因制定改善計劃：

①裂紋：冷卻時略微增加轉速，增加冷卻時間，使金屬液冷卻均勻；維修調理離心機，使轉軸和鋼筒同心，改善離心力，若離心機嚴重老化，應及時更換。

②渣痕和夾渣：適當提高澆注溫度，提高離心機轉速，而且要除凈雜物，防止夾渣的出現。

③氣孔和針孔：首先應該先對耐火涂料進行高溫焙燒，減少涂料等受熱產生的發氣量，同時也要適度減少粘結劑和懸浮劑的投放量，從來源杜絕氣體的發出。

④缺澆和澆注不均：使用較高的轉速，提高澆注和鑄型的溫度。

2.2.4 實施

第一步：實施。成立專門的監督小組，嚴格依據計劃階段所制定的對策，對存在問題的工序、設備、參數等進行修改整頓。

第二步：驗收。小組人員將實施結果進行整理匯總，評估是否達到預期效果，如果沒有達到，及時反饋，重新分析討論，制定新的改善方法進行優化。

2.3 SDCA階段

標準化鑄造工藝，將CAPD循環改善缺陷的方案規范化，就是要將鑄造工藝、鑄造參數、鑄造材料、鑄造人員等各要素都進行規范標準化，以文件形式整理并逐步實施，這份標準化文件應當分發至各個工藝環節使用，規范作業。整個標準化過程分為四步：標準化、實施、檢查、總結，如圖2所示。

3 結論

CAPD循環是一種改善型的質量管理方法，從檢查問題入手，循環式改善，是優化流程的科學管理方法。SDCA循環是CAPD循環的后續體現，標準化后才能將改善成果推廣，做到有標準可循，有規章可依。本文采用CAPD和SDCA循環結合的模式，很好地改善了問題，使管理水平得到提升，對其他生產企業進行缺陷問題改善有一定的借鑒作用。

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