影響HFW焊管資源利用率的因素分析和優(yōu)化實(shí)踐

供稿|杜毅銘 / DU Yi-ming

影響HFW焊管資源利用率的因素分析和優(yōu)化實(shí)踐

Infl uencing Factors and Optimization Practice of HFW Resource Utilization Rate

供稿|杜毅銘 / DU Yi-ming

內(nèi)容導(dǎo)讀

資源利用率是衡量一個(gè)企業(yè)生產(chǎn)管理水平的重要指標(biāo)。在整個(gè)合同的交付周期中，為嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量、確保合同按期、按合同量準(zhǔn)時(shí)發(fā)貨，從原料投料到成品發(fā)運(yùn)期間每一個(gè)環(huán)節(jié)都有現(xiàn)貨產(chǎn)生的途徑。由于焊管產(chǎn)品多用于重大石油管線工程項(xiàng)目，此類合同多按照管線工程的實(shí)際長(zhǎng)度訂貨，用戶出于成本控制需要一般采用長(zhǎng)度交貨且交貨公差非常窄。HFW機(jī)組的生產(chǎn)特點(diǎn)決定了原料鋼卷投料必須準(zhǔn)點(diǎn)、定量。隨著HFW焊管市場(chǎng)的變化，管線合同的趨勢(shì)是交貨公差窄、合同訂貨量小、定尺合同多。為保證合同交貨期交貨并綜合考慮到煉鋼-熱軋-焊接工序的差異，目前采用多投料的方法確保合同按期交貨。但合同完成的同時(shí)產(chǎn)生大量現(xiàn)貨，而HFW產(chǎn)品現(xiàn)貨和期貨價(jià)格的巨大差異給寶鋼帶來不小的損失。本文從影響資源利用率的原因分析入手抽絲剝繭地發(fā)現(xiàn)了問題產(chǎn)生的關(guān)鍵因素并制定了相應(yīng)的改進(jìn)措施。通過有益的優(yōu)化實(shí)踐，HFW單元現(xiàn)貨發(fā)生率大幅降低。

資源利用率是指期貨合同準(zhǔn)發(fā)量在某企業(yè)在整個(gè)合同量中的比例，由于在鋼鐵產(chǎn)品市場(chǎng)期貨價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)貨價(jià)格，所以資源源利用率是衡量一個(gè)企業(yè)生產(chǎn)管理水平的重要指標(biāo)。在整個(gè)合同的交付周期中，為嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量、確保合同按期、按合同量準(zhǔn)時(shí)發(fā)貨，從原料投料到成品發(fā)運(yùn)期間每一個(gè)環(huán)節(jié)都有現(xiàn)貨產(chǎn)生的途徑。由于焊管產(chǎn)品多用于重大石油管線工程項(xiàng)目，此類合同多按照管線工程的實(shí)際長(zhǎng)度訂貨，用戶出于成本控制需要一般采用長(zhǎng)度交貨且交貨公差非常窄。而管線工程一般根據(jù)管線敷設(shè)的地質(zhì)、地域條件及管線的用途由石油工業(yè)建設(shè)設(shè)計(jì)部門設(shè)計(jì)鋼管的鋼級(jí)、規(guī)格，根據(jù)管線工程的長(zhǎng)度及施工難度評(píng)估出所需鋼管的長(zhǎng)度，由于應(yīng)用區(qū)域、地質(zhì)條件、產(chǎn)品用途的不同其規(guī)格、材質(zhì)也有較大差異，原則上不同的管線工程不會(huì)使用完全一樣的材質(zhì)和規(guī)格。據(jù)此，焊管產(chǎn)品生產(chǎn)的現(xiàn)貨由于市場(chǎng)通用性較差故在市場(chǎng)上處于滯銷的狀態(tài)，產(chǎn)品價(jià)格也與期貨有較大差異。

寶鋼的HFW焊管機(jī)組是當(dāng)今世界上第一條集先進(jìn)成型技術(shù)、大功率焊接、功能齊全的無損探傷技術(shù)、焊縫雙重?zé)崽幚砗腿荏w熱處理設(shè)備、全過程的計(jì)算機(jī)料流跟蹤系統(tǒng)于一體的中口徑直縫焊管機(jī)組，是世界上裝備最先進(jìn)的HFW焊管生產(chǎn)線。由于其先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備、完備的一貫制質(zhì)量控制體系在HFW焊管市場(chǎng)有較高的市場(chǎng)占有率。但近兩年由于HFW市場(chǎng)形勢(shì)的變化，國(guó)內(nèi)各地不斷有HFW焊管企業(yè)新建、擴(kuò)建，嚴(yán)重?cái)D壓了寶鋼HFW焊管廠的發(fā)展空間。由于國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在設(shè)備投入、員工工資等方面存在優(yōu)勢(shì)，所以在如今的HFW焊管市場(chǎng)寶鋼在產(chǎn)品價(jià)格上基本沒有優(yōu)勢(shì)。在慘烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中只有尋找新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)才有可能提高寶鋼HFW產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。本文從影響HFW焊管資源利用率的因素入手，抽絲剝繭地分析出導(dǎo)致現(xiàn)貨發(fā)生的主要原因并進(jìn)行了有益的優(yōu)化實(shí)踐。

圖1 HFW焊管生產(chǎn)工藝流程

生產(chǎn)組織特點(diǎn)

由圖1可知，HFW焊管生產(chǎn)的主要約束條件是成型機(jī)的孔型，HFW的生產(chǎn)組織嚴(yán)格遵循按外徑組織生產(chǎn)的原則對(duì)相近外徑的合同進(jìn)行歸并以減少孔型切換次數(shù)。從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目標(biāo)。按照HFW焊管滿負(fù)荷生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)，單次外徑更換成本達(dá)10萬元?；诖松a(chǎn)組織目標(biāo)，綜合考慮HFW焊管機(jī)組后續(xù)機(jī)組的物流平衡情況構(gòu)成了HFW生產(chǎn)管理的的要素就是原料鋼卷投料準(zhǔn)點(diǎn)、定量。

隨著HFW焊管市場(chǎng)的變化，管線合同的趨勢(shì)是交貨公差窄、合同訂貨量小、定尺合同多。有大量合同交貨公差僅為0～1%部分甚至是0，換言之用戶多一根鋼管都不要，少一根鋼管都不行。為保證合同交貨期交貨并綜合考慮到煉鋼-熱軋-焊接工序的差異，目前采用多投料的方法確保合同按期交貨。但合同完成的同時(shí)產(chǎn)生大量現(xiàn)貨，而HFW產(chǎn)品現(xiàn)貨和期貨價(jià)格的巨大差異給寶鋼帶來不小的損失。

影響因素分析

表1為過去兩年HFW焊管資源利用率的實(shí)績(jī)。由于資源利用率=1－現(xiàn)貨發(fā)生率。故降低現(xiàn)貨發(fā)生率即提高了產(chǎn)品的資源利用率。根據(jù)操作習(xí)慣，按照降低現(xiàn)貨發(fā)生率的管理手段提高資源利用率。

表1 資源利用率統(tǒng)計(jì)表

HFW焊管的現(xiàn)貨包括余材和降級(jí)品，不包括可利用品。 余材產(chǎn)生的原因有三種：投料過多產(chǎn)生的余材(余材長(zhǎng)度滿足合同要求)，全定尺合同的短尺余材，常規(guī)短尺余材。 降級(jí)品產(chǎn)生的原因主要有：性能不合格、探傷不合格，焊縫熱處理不到溫、其他(凹坑、內(nèi)毛刺、錯(cuò)邊等不合格)。

圖2 近半年HFW余材結(jié)構(gòu)分析

近半年全定尺合同量為50916 t(占全體合同的37%)，全定尺合同的短尺余材為733 t。近半年HFW余材結(jié)構(gòu)分析如圖2所示，因此控制余材發(fā)生量，尤其是優(yōu)化投料系數(shù)和切割長(zhǎng)度是降低HFW焊管現(xiàn)貨發(fā)生量的主要手段。 除余材以外，因性能不合格造成的降級(jí)品也占現(xiàn)貨總量的10.9%，不合格的主要原因是焊縫沖擊功不合格，因此，提高焊縫沖擊功的合格率也是降低HFW焊管現(xiàn)貨發(fā)生量的重要措施。根據(jù)余材結(jié)構(gòu)分析，多投料是導(dǎo)致余材的主要原因。但由于產(chǎn)品規(guī)格、鋼級(jí)、加工難度、合同量的差異，貿(mào)然地減少投料量必然會(huì)造成合同短交、脫期，影響寶鋼焊管的商務(wù)形象。

影響合同成材率的原因分析

通過對(duì)壁厚、鋼級(jí)、外徑與軋批成材率相關(guān)性析可知，壁厚增加與軋批成材率成反比，且強(qiáng)相關(guān)。

由于HFW焊接線正式生產(chǎn)前需要每個(gè)規(guī)格的材料進(jìn)行工藝首檢，首檢結(jié)果合同方可以正常生產(chǎn)，如果首檢不合需要重新制定焊接工藝重新首檢，故首檢需要產(chǎn)生一定的材料消耗同時(shí)有首檢不合重新首檢產(chǎn)生的材料損失。在這里對(duì)合同量與合同成材率之間的相關(guān)性進(jìn)行分析可知，合同量的大小對(duì)成材率呈正相關(guān)關(guān)系。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)一定范圍內(nèi)的合同量進(jìn)行了投料系數(shù)優(yōu)化。

提高資源利用率的實(shí)踐

通過優(yōu)化投料系數(shù)提高資源利用率的方案

按照生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)壁厚和投料系數(shù)及合同完成率的關(guān)系制定了優(yōu)化投料系數(shù)的材料申請(qǐng)?jiān)瓌t。

常規(guī)管線合同投料參照的成材率基準(zhǔn)如表2。

表2 常規(guī)管線合同投料參照的成材率基準(zhǔn)

特殊管線管合同投料參照的成材率如下：

合同量≤50 t，投料量=合同量×1.5。

50 t<合同量≤100 t，成材率在常規(guī)基準(zhǔn)上減少2%。

100 t＜合同量≤200 t，成材率在常規(guī)基準(zhǔn)上減少1%。

200 t＜合同量≤1000 t，成材率采用常規(guī)基準(zhǔn)。

合同量＞1000 t，成材率在常規(guī)基準(zhǔn)上增加1%。

效果檢驗(yàn)

通過投料系數(shù)的優(yōu)化，HFW焊管的資源利用率明顯提升，表3為2010年資源利用率統(tǒng)計(jì)。

表3 2010年HFW資源利用率統(tǒng)計(jì)表

結(jié)束語(yǔ)

本文綜合分析了影響HFW焊管資源利用率的因素。根據(jù)HFW生產(chǎn)組織模式制定了基于各類影響資源利用率因素的投料系數(shù)，通過投料系數(shù)的優(yōu)化達(dá)到了提高資源利用率的目標(biāo)。

[1] 李懷祖. 生產(chǎn)計(jì)劃與控制.北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2001.

杜毅銘(1975.4—)，工程碩士，工程師，2009年6月畢業(yè)于湖北工業(yè)大學(xué)，現(xiàn)從事焊管生產(chǎn)管理工作。聯(lián)系地址：上海寶鋼股份公司制造管理部管線一貫室，郵政編碼：200941，E-mail: duyiming@baosteel.com，聯(lián)系電話: 021-26642865。

寶鋼股份公司制造管理部管線一貫室，上海 200941

10.3969/j.issn.1000-6826.2014.01.14