运用六西格玛管理方法_降低铁成本(六西格玛黑带质量项目案例)

焦秤校准值的多变异图
白班
夜班 班次
中班
测量值
68.15 68.10 68.05 68.00 67.95 67.90
矿秤校准值的多变异图
白
夜
中
班次
DMAIC
结论：%P/T＝6×0.049÷0.100=2.94%﹤10%。
C
说明测量系统是可靠的。
焦秤测量值的嵌套方差分析:
循环1
1
2
对于 测量值 的方差分析
炉温控制
C
造渣制度
C
休风率
C
渣铁排放
C
煤气利用率
C
冶炼
输出 焦比
·产量
C
铁水 焦比
M-5 失效模式分析
DMAIC
序号 1 2 3 4 5 6
7
8 9
输入 上部调剂
批重 配比
潜在模式
潜在影响
环数、角度变化 批重变化
气流引起煤气流 变化
矿焦层厚度不合 适
配比不合理
渣铁排放不畅
SEV
潜在要因
改变矿焦
8
在炉内的分布
D-1 项目选定及与战略的关系
在钢材产品的成本构成中， 铁成本占总成本的60%以上， 因此钢铁企业普遍把降低铁 成本工作当作企业降成本的 重点工作。本项目的选题为： 《运用六西格玛管理方法 降 低铁成本》，此项目的开发 运用符合企业的核心利益和 发展方向，受到领导的强力 推进。
DMAIC
项目 吨材成本
置换比波动
11 风口面积及布局 布局调整不及时
12
炉温控制
炉温大幅波动
13
造渣制度
调整不合适
14
设备休风率 休风率高
15
渣铁排放
憋炉
16
煤气利用率 利用率过低
17
产量
产量波动
潜在影响 不能充分燃烧 影响初始煤气流动速度 焦比升高 渣铁流动不畅 产量损失、热量损失
影响冶炼进程 焦比升高 单耗高
SEV
潜在要因
Ppk
-0.53
Cpm
*
Fra Baidu bibliotek
CPK= -0.54
工程能力不够充分需要继续改善！
值
M-4 过程图IPO
输入 类型
·物理性能 ·化学成份 ·运输方式
N
原料
N
检验
N
输出 焦比
.筛网规格 .筛分速度.
S
C
筛分
焦比
.超标补偿
C
称量
焦比
DMAIC
输入
类型
上部调剂
C
批重
C
·配 比
C
.风 量
C
·风 温
C
富氧
C
喷煤
C
风口面积及布局 C
1.26
7.57 0.04 0.90
影响成本 重要度 1 3
4
2 8 6
表3 铁成本影响因素评价矩阵
责任单位
类型
国贸
N
相关部门、单位
S
国贸、制造部、炼 铁
C
炼铁、焦化、国贸
C
炼铁、国贸
C
炼铁、相关单位
C
回收
0.18
7
炼铁、相关单位
C
其它 工序费用
1.14
5
炼铁、相关单位
C
D-2 VOC与CTQ
DMAIC
外购焦）。则燃料成本可降低20元/吨，四高炉 每月产量约19万吨，即月预计效益：
20×19=380万元。
目标： 370kg/t
D-7 团队构成
厂部 邹明东 周火青 黄立准 舒文虎 王玉稳
生技部
赵志国 赵思 李进 李昕
DMAIC
CHAMPION 应宏
Project Leader 陆隆文 李怀远
MBB/BB 工程学院六西格玛团队
合计 0.002
0.049
结论：%P/T＝6×0.071÷0.200=2.13%﹤10%
O
说明测量系统是可靠的
循环1
1 2
矿秤测量值的嵌套方差分析:
3
对于 测量值 的方差分析
方差分量 来源 方差分量 总和的 % 标准差
来源 自由度 SS MS F P
班次 0.001 16.76 0.029
班次 2 0.0291 0.0145 2.106 0.203
10月
10月1日-10月13日
11月
10月14日-11月30日
12月
11月1日-12月10日
小组 组员数据收集 全员共同制定
活动 目标 推进计划制定
测量系统重复性及 再现性分析与确认 各工序 INPUTN OUTPUT分析 寻找 X变量
收集数据，进行多 元回归分析 找出关键X变量 确定改善方向
DOE 关键X变量改善
价格
铁 成 本
消耗
DMAIC
市场价格
图 3：铁成本分解图
关联价格 矿石 燃料 动力 回收 其它
配矿 焦比 煤比 能源介质 煤气 水渣 工序费用
DMAIC
D-2 VOC与CTQ
CTQ 一层 二层
价格
市场 关联
矿石
铁
成
燃料
本
消耗
动力
三层
配矿 焦比 煤比 能源介质
影响成本 权重（%）
85.51 2.32
3
来源 自由度 SS MS F P
班次 2 0.0078 0.0039 5.181 0.049
循环1 6 0.0045 0.0008 0.364 0.892
误差 18 0.0374 0.0021
合计 26 0.0498
方差分量 来源 方差分量 总和的 % 标准差 班次 0.000 14.45 0.019 循环1 -0.000* 0.00 0.000 误差 0.002 85.55 0.046
正态 概率图 AD:0.235，P: 0.780
P大于0.05 Y有正态性
__ MR=22.24
LCL=0
6
11
16
21
26
31
36
41
46
350
最后 46 个观测值
组内
标准差 19.7148
Cp
*
Cpk
-0.54
10
20
30
40
观测值
400
能力图 组内
整体
规格
450
整体
标准差 19.9081
Pp
*
图2 铁成本比重图
表2 铁成本构成表（2010年数据）
铁成本项目 矿石成本 燃料成本 动力成本 回收成本 其它费用
工序成本
元/吨铁 占百分比
1750.52 869.86 62.64% 31.13%
145.51 5.21%
-56.85 -2.03%
85.51 3.06%
2794.55 100.00%
D-2 VOC与CTQ
表1 钢材成本构成（2010年数据）
钢材
铁
铁后工序
4715
2890
1825
3000
2000
1000
0 铁成本 价格
图1 钢材成本比例
100 80 60 40 20 0 铁后工序成本 所占比例
D-2 VOC与CTQ
DMAIC
生铁成本包括： 矿石成本、燃料成本、动力成本、
回收成本、其他费用等五个大的方面， 其中矿石成本占铁成本的63%，燃 料成本占铁成本的31%，是影响生 铁成本的两个主要因素。
D-3 项目范围
DMAIC
SIPOC-宏观流程图
原燃料
原料车间 煤粉车间
高炉生产
铁水
炼钢厂
原料检验 筛分 称量 冶炼 出铁水
D-4 Y及缺陷定义
DMAIC
燃料成本由焦比和煤比两部分构成，通过喷吹价格较为低廉的煤 粉入炉，可提供一定热能，达到替代部分焦炭的效果，是降低焦比的 有效手段。数年以来，国内外高炉不断对煤比的提高进行探索和试验， 2000年宝钢的煤比试验曾达到历史最高水平250~260kg/t，而事实 证明，当煤比大于170kg/t时（四高炉煤比已达到175kg/t），随着 煤比的逐渐升高，焦比的降低效果并不明显，反而导致了燃料比的额 外提高，反而使燃料成本上升，因此，降低燃料成本的主要手段仍是 降低焦比。
百分比
31.3 16.4 13.4 10.4 10.4 10.4
7.5
累积 %
31.3 47.8 61.2 71.6 82.1 92.5 100.0
图4 高炉的pareto图
我们选定炼铁厂四号高炉降 低成本推进项目，一是它具备改 进的潜力，目前能耗高，各种影 响因素多；二是它较具代表性， 炉容居中，影响铁成本的因素更 全面。
40
0 1
450 400 350
0
焦比_改善前 的 Process Capability Sixpack
单值控制图
UCL=461.1
能力直方图
USL
_ X =401.9
规格 USL 370
LCL=342.8
6
11
16
21
26
31
36
41
46
移动极差控制图
UCL=72.66
360 380 400 420 440
DMAIC
输入
要因名称
改进前 RPN
改进措施
责任人 完成日期
措施结果
S O D RPN
上部调剂 改变矿焦在炉内的分布 144 改进矿焦在炉内的分布。
刘和平 9月15日 5 2 7 70
设备故障
128
加强设备点检，降低设备故障 率。
甘如华
9月15日
633
54
设备休风率
待料
160 建立原燃料库存动态信息。
炉况不好
OCC 当前控制方法 DET RPN
2
经验调整
9 144
4
工艺制度
5
60
5
工艺制度
5
75
2
技术规程
3
30
2
技术规程
4
40
2
工艺设备
7
84
6
6 288
5
技术规程
6 240
4
6 192
4
工艺制度
4 160
技术要求
5
4 200
5
工艺要求
2
70
DMAIC
M-5 失效模式分析
序 号
输入
潜在模式
10
喷煤
赵志国 9月15日 6 2 2 24
渣铁排放
待罐 炉前维护
待罐 设备故障
及时组织翻铁，保证合理的 200 铁罐数量。
赵志国 9月15日 5 3 2 30
162
控制适宜的打泥量，保证铁口 深度。
赵志国
9月15日
543
60
及时组织翻铁，保证合理的 135 铁罐数量。
赵志国 9月15日 7 4 2 56
10 配煤不合理 10 操作影响 10 设备影响 8 风口面积与布局不匹配 10 操作者水平 10 外部因素导致炉况变化 4 渣温 4 碱度 8 设备故障 8 待罐 8 待料 9 炉前维护 9 设备故障 9 待罐 10 炉况波动 10 外部条件、内因
9
OCC
5 4 6 1 6 4 3 3 4 5 5 6 5 5 6 5 5
焦比=∑入炉焦量×（1-水分%）/∑产量
D-5 基线目标
BASELINE 现况
DMAIC
410
400
390
380
370
360
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
目标值
实际值
现 状： 380kg/t
目 标： 370kg/t
极限目标： 360kg/t
D-6 按月预计效益
现状： 380kg/t
DMAIC
2011年10月份外购焦价格：2096元/吨。 如果四高炉入炉焦比降低至目标值（主要降低
当前控制 方法
工艺 标准
工艺制度 技术要求
质检
工艺制度
工艺 制度
工艺 制度
质检 生产 计划
DET
3 3 3 8 3 3 3 3 4 4 5 3 3 4 4 3 3
RPN
150 120 180
64
180 120
36 36
128 160 200 162 135 180 240 150 135
M-6 快速改善
表4 高炉评价矩阵图
项目
1BF
2BF
4BF
5BF
6BF
7BF
8BF
产量地位
1
1
3
3
3
3
9
消耗水平
3
3
9
3
1
1
1
提升空间
3
3
9
3
1
3
1
总分
7
7
21
9
5
7
11
评分 百分比
高炉号 的 Pareto 图
70 100
60
80 50
40
60
30 40
20 20
10
0 高炉号
评分
0
4
8
5
1
2
7
6
21
11
9
7
7
7
5
员工个人别管理 CONTROL PLAN 重点管理 标准化管理
M-1 数据采集计划
序
指标
号
名称
实际性问题
W
H
DMAIC
数据 类型
收集人
数据收集方法 收集时间
样本量
1
大块焦
正常生产 情况下
∑每批料收集一次 连续
朱义斌
8月1日~9月15日 焦炭数据
46
2
小块焦
正常生产 情况下
∑每批料收集一次 连续
朱义斌
3
与炉况不匹配
3
供应链出现问题
筛网规格 筛孔尺寸太小
影响透气性
5
筛网堵塞
筛分速度 超标补偿
筛速过快 未及时补偿
筛分效果不佳 影响炉况
风量
超出正常范围
影响炉况
风温
风温过低
导致燃料增加
富氧
富氧量变化
影响冶炼强度
5
料流过大
6
控制程序故障
8
渣铁排放不畅
8
操作不当
8
外围条件变化
10 设备影响、
10 操作影响
7
循环1 0.001 26.57 0.037
循环1 6 0.0414 0.0069 2.407 0.069
误差 0.003 56.66 0.054
误差 18 0.0516 0.0029
合计 0.005
0.071
合计 26 0.1221
M-3 能力分析
DMAIC
单独值
移动极差
450 400 350
1
80
武钢炼铁厂 二○一一年十二月
D-1 项目选定及与战略的关系
33%
利润最大化
销售收入 – 制造成本
DMAIC
Background
近几年来，我国钢铁行业受 到国内外经济形势的影响 （产能过剩、供大于求及原、 燃料价格上涨等），导致钢 铁企业普遍进入微利时代， 许多企业甚至出现亏损。在 此行业背景下，钢铁企业的 生存与发展，必然要求企业 的经营战略重点在降低产品 制造成本方面，把提高企业 成本管控水平作为企业管理 工作的重要任务。
8月1日~9月15日 焦炭数据
46
3
矿石
正常生产 情况下
∑每批料收集一次 连续
朱义斌
8月1日~9月15日 矿石数据
46
4
产量
正常生产 情况下
∑每次铁收集一次 连续
朱义斌
8月1日~9月15日 铁水产量
46
M-2 y的测量系统分析
测量值
14.08 14.06 14.04 14.02 14.00 13.98 13.96 13.94 13.92 13.90
设备部
企管科
高炉
相关单位
甘如华
徐智慧 邓振权 徐晓
刘和平 陈德权 朱义斌
制造部 景宏杰 质 检 赵蕴智
贾丽辉 国 贸 董汉东 焦 化 钱红辉 烧结肖扬
D-8 项目推进计划
DMAIC
时间 Define
Measure Analyze Improve Control
8月 8月1日-9月30日
9月
9月16日-9月30日