運(yùn)用QC 方法降低催化元件零點(diǎn)漂移量

滑迎輝,曹振芳,蘇 浩,呂志強(qiáng),李丹丹

（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司 第七一八研究所，河北 邯鄲 056027）

運(yùn)用QC 方法降低催化元件零點(diǎn)漂移量

滑迎輝,曹振芳,蘇 浩,呂志強(qiáng),李丹丹

（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司 第七一八研究所，河北 邯鄲 056027）

介紹了如何運(yùn)用QC方法降低催化元件零點(diǎn)漂移量的問題，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，制作了因果分析圖和要因確認(rèn)表，從中得出了催化元件漂移量高的要因，并針對(duì)要因采取針對(duì)性措施，對(duì)策實(shí)施后使零點(diǎn)漂移量有了顯著的降低。將改進(jìn)的有效措施寫入工藝規(guī)程，檢查其目標(biāo)完成情況。

催化元件；傳感器；零點(diǎn)漂移；甲烷

催化元件是用于檢測(cè)可燃?xì)怏w的傳感器。由兩個(gè)元件配對(duì)組成，一個(gè)元件為檢測(cè)元件，另一個(gè)元件為補(bǔ)償元件，從而達(dá)到測(cè)量可燃?xì)怏w濃度的目的。零點(diǎn)的穩(wěn)定性是保證氣體濃度準(zhǔn)確測(cè)量的關(guān)鍵，催化元件的零點(diǎn)漂移量越低，它的穩(wěn)定性就越好[1]。

1 選擇QC活動(dòng)課題

1.1 問題的選擇

圖1 零點(diǎn)漂移量記錄柱狀圖Fig.1 Zero drift record

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定元件的零點(diǎn)漂移量要低于6.0%[2]，我們現(xiàn)在生產(chǎn)的元件零點(diǎn)漂移量為4.0%左右，雖然符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但客戶提出要求，希望零點(diǎn)越穩(wěn)定越好，最好控制在3.0%之內(nèi)。針對(duì)客戶提出的質(zhì)量要求,立即召開專題分析會(huì)，進(jìn)行元件穩(wěn)定性分析，責(zé)成相關(guān)負(fù)責(zé)人啟動(dòng)了課題的攻關(guān)工作。為此我們選定降低催化元件零點(diǎn)漂移量為此次QC活動(dòng)的課題。

1.2 現(xiàn)狀調(diào)查

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)正在生產(chǎn)的可燃?xì)怏w傳感器催化元件（型號(hào)2.9V90mA）進(jìn)行測(cè)量記錄，15d連續(xù)記錄元件零點(diǎn),并通入濃度為2.04%的甲烷氣體測(cè)試其零點(diǎn)漂移量，見表1。

表1 連續(xù)記錄15d的催化元件零點(diǎn)Tab.1 Catalytic element zero for 15 consecutive days

通過對(duì)正在生產(chǎn)的催化元件抽樣測(cè)試的數(shù)據(jù)看，零點(diǎn)漂移量在4.0%左右，高于客戶要求的3.0%以內(nèi)，不能滿足客戶要求。為了更好的把握現(xiàn)狀，我們把催化元件生產(chǎn)工序分成以下幾個(gè)部分（圖2）。

圖2 生產(chǎn)流程圖Fig.2 Production flow chart

依據(jù)催化元件生產(chǎn)框圖，我們對(duì)元件漂移量進(jìn)行了分析、統(tǒng)計(jì)。分析發(fā)現(xiàn)，漂移量偏高主要集中在這5個(gè)生產(chǎn)步驟上。

表2 主要原因排列表Tab.2 Table of main reasons

圖3 元件漂移量高主次問題排列圖Fig.3 High order of primary and secondary components drift

小組根據(jù)生產(chǎn)工序，找到造成漂移量高的主要癥結(jié)，從排列圖（圖3）中可以看出負(fù)載Al2O3是主要原因。如果把該問題解決，則元件漂移量可降低到2.5%以下。

2 確定目標(biāo)

由于催化元件測(cè)量的準(zhǔn)確性是基于元件的零點(diǎn)漂移量，基于客戶的要求和上述現(xiàn)狀調(diào)查，小組成員經(jīng)認(rèn)真討論后，一致同意將本次活動(dòng)的目標(biāo)確定為：催化元件零點(diǎn)漂移量降至2.5%。

3 原因分析

針對(duì)負(fù)載Al2O3的問題，QC小組運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法對(duì)該問題從人、機(jī)、料、法、環(huán)5個(gè)方面的諸多因素進(jìn)行分析總結(jié)，繪制因果分析圖，見圖4。

圖4 因果分析圖Fig.4 Causal analysis diagram

4 要因確認(rèn)

小組成員根據(jù)因果分析圖，采取現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、試驗(yàn)驗(yàn)證和分析測(cè)試等方法，對(duì)負(fù)載Al2O3的問題末端因素進(jìn)行逐個(gè)的分析和要因確認(rèn)，并制定了要因確認(rèn)表（見表 3）。

表3 要因確認(rèn)表Tab.3 Confirmation form

通過要因確認(rèn)，找到兩條主要因素，即Al2O3載體粒度大、煅燒次數(shù)少。

針對(duì)影響Al2O3負(fù)載的要因，QC小組成員制定對(duì)策實(shí)施表（見表4）。

5 制定對(duì)策

表4 對(duì)策表Tab.4 Countermeasure table

6 對(duì)策實(shí)施

6.1 調(diào)整Al2O3粉體粒度

現(xiàn)在元件生產(chǎn)用Al2O3粒度為200目，現(xiàn)選取300目和400目的進(jìn)行試驗(yàn)，加入粘合劑后混合5h后使用其加工為成品，觀察元件零點(diǎn)漂移量的變化，并進(jìn)行了效果驗(yàn)證：

表5 Al2O3粒度對(duì)零點(diǎn)漂移量的影響（%）Tab.5 Effect of alumina particle size on zero drif

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Al2O3粒徑越小零點(diǎn)漂移量越小，300目的時(shí)候能夠降到2.5%以下，在保證較高靈敏度的前提下減小Al2O3粒徑，所以我們選定Al2O3粒度為300目。

6.1 調(diào)整Al2O3粉體粒度

目前，元件生產(chǎn)煅燒次數(shù)為3次，將煅燒次數(shù)增加為4次、5次，觀察對(duì)元件零點(diǎn)漂移量的影響，并進(jìn)行了零點(diǎn)漂移量的測(cè)量，并進(jìn)行了效果驗(yàn)證。

表6 煅燒次數(shù)對(duì)零點(diǎn)漂移量的影響（%）Tab.6 Influence of calcination times on zero drif

煅燒次數(shù)增多后，零點(diǎn)漂移量有了明顯的降低，降到2.5%以下，但隨著煅燒次數(shù)的增加相應(yīng)成本會(huì)增加，生產(chǎn)周期會(huì)拉長(zhǎng)，所以最終選擇為煅燒5次[3]。

7 效果檢查

7.1 目標(biāo)完成情況

我們用改進(jìn)后的方法生產(chǎn)了100只催化元件（型號(hào)2.9V90mA）,15d連續(xù)記錄元件零點(diǎn)，進(jìn)行零點(diǎn)漂移量的檢測(cè)，并通入濃度為2.04%的甲烷氣體測(cè)試零點(diǎn)飄移量＆，記錄見表5，檢測(cè)結(jié)果全部達(dá)到目標(biāo)要求,部分檢測(cè)結(jié)果見表6。

表7 元件零點(diǎn)漂移試驗(yàn)記錄Tab.7 Component zero drift test record

由表7可以看到，對(duì)策實(shí)施改進(jìn)后元件零點(diǎn)飄移量已降低到2%，達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)。

7.2 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

降低催化元件的零點(diǎn)漂移量，保質(zhì)保量滿足某特殊客戶要求?；顒?dòng)期間通過銷售新的型號(hào)元件增加效益30萬元。提高了運(yùn)用QC活動(dòng)解決各種問題的能力。增強(qiáng)了科研人員在催化元件改進(jìn)方面的工藝研制和生產(chǎn)能力。體現(xiàn)了我所科研人員攻艱克難、誠(chéng)實(shí)創(chuàng)新的精神。

8 鞏固措施

根據(jù)本次活動(dòng)的成果，將生產(chǎn)方法寫入生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書《催化元件生產(chǎn)加工工藝規(guī)程》，改進(jìn)的有效措施寫入《催化元件改進(jìn)工藝規(guī)程》，檢測(cè)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)結(jié)果，形成試驗(yàn)報(bào)告并存檔，為以后型號(hào)產(chǎn)品持續(xù)改進(jìn)提供經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。

9 結(jié)語

通過本次QC活動(dòng)，達(dá)到了預(yù)期的目的，小組成員提高了分析解決問題的能力，鞏固了大家的專業(yè)知識(shí)，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)意識(shí)，提高了相互之間的協(xié)作能力，使小組成員的才能得到了充分的發(fā)揮。動(dòng)力QC小組運(yùn)用QC的理論方法，解決了催化元件漂移量的問題，滿足了客戶要求，在市場(chǎng)中營(yíng)造了良好的口碑，在以后的工作中，我們將把此理論和方法運(yùn)用到處理其它問題中去。

［1］ 李幸俊.煤礦用載體催化元件穩(wěn)定性的研究［J］.云南大學(xué)學(xué)報(bào)，1997,19（1）:96-99．

［2］ 朱正和，廖德林，等.甲烷載體催化元件靈敏度穩(wěn)定性的研究［J］.礦業(yè)安全與環(huán)保,2003，30（6）:147-148．

［3］ 曹振芳.載體催化元件穩(wěn)定性的分析研究［J］.艦船防化,2006,20（3）:36-38．

Method of reducing the catalytic element using qc zero drift

HUA Ying-hui,CAO Zhen-fang,SU Hao,LV Zhi-qiang,LI Dan-dan
（The 718th Research Institute of CSIC,Handan 056027,China）

It describes how to use QC method to reduce the amount of catalytic element zero drift problems.Through field investigation produced a map and causal analysis to confirm the result table,figured out why the high catalytic element drift amount.Take measures to make the zero drift have been significantly reduced for a reason.The improvement of effective measures in the process of writing,check the completion of the target.

catalysis element;sensor;zero drift;methane

TP212.2

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20170972

2017-03-21

滑迎輝（1985-），男，工程師,2012畢業(yè)于中國(guó)艦船研究院，應(yīng)用化學(xué)專業(yè),碩士，主要從事空氣凈化相關(guān)專業(yè)方向。