CAPD和SDCA循環(huán)在鑄造質(zhì)量管理中的應(yīng)用

欒麗君

摘要：鑄造工藝是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的重要工序，對于必不可免產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷，企業(yè)往往只是單純地檢驗(yàn)并回收，缺乏合理且規(guī)范的管理方法。本文以鑄造缺陷問題為研究對象，運(yùn)用CAPD和SDCA循環(huán)結(jié)合的方法進(jìn)行改善和規(guī)范，并以離心鑄造為例，加以應(yīng)用研究，可以優(yōu)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(guān)鍵詞：鑄造；CAPD循環(huán)；SDCA循環(huán)

Key words： casting；CAPD cycle；SDCA cycle

中圖分類號：TG2；F284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1006-4311（2018）28-0266-03

0 引言

鑄造過程中出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷問題是鑄造企業(yè)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(yè)鑄造品質(zhì)和效益?，F(xiàn)如今鑄造缺陷主要有氣孔類、裂紋類、雜質(zhì)類、外觀類等幾大方面，形成在鑄件的內(nèi)部或表面，而造成這種缺陷是受鑄件材料結(jié)構(gòu)、鑄造方式以及所處環(huán)境等多方面因素影響的。而現(xiàn)如今鑄造業(yè)的質(zhì)量管理仍然不夠規(guī)范，缺乏科學(xué)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(huán)變換而來的CAPD循環(huán)可以很好的契合復(fù)雜的鑄造質(zhì)量改善問題，不斷地去解決缺陷、優(yōu)化質(zhì)量，再結(jié)合SDCA標(biāo)準(zhǔn)化循環(huán)將改善結(jié)果完善并穩(wěn)固，通過CAPD和SDCA循環(huán)有效結(jié)合改善鑄造中缺陷問題。

1 CAPD和SDCA概念

1.1 CAPD概述

CAPD循環(huán)是PDCA循環(huán)的一種邏輯變型，PDCA循環(huán)最早是由美國質(zhì)量管理博士戴明提出，是全面質(zhì)量管理所應(yīng)遵循的科學(xué)程序，也是安全管理體系所應(yīng)采用的管理模式。CAPD循環(huán)改變了PDCA循環(huán)起始位置，含義是依次是指Check（檢查）、Action（改善）、Plan（計(jì)劃）、Do（執(zhí)行）共4個(gè)階段，CAPD循環(huán)需要不斷循環(huán)往復(fù)，上一次改善完成之后，要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，然后繼續(xù)檢查，發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)當(dāng)中，不斷地提高質(zhì)量水平。

PDCA到CAPD，并未完全脫離PDCA的本質(zhì)思想，只是轉(zhuǎn)換了思維邏輯方式，使質(zhì)量管理從“條款式”轉(zhuǎn)向“過程式”，整個(gè)循環(huán)模型和PDCA非常相似?？偟膩碇v，PDCA屬于課題型，CAPD則屬于改善型，對于改進(jìn)鑄造業(yè)中鑄件質(zhì)量缺陷問題，靈活選用CAPD循環(huán)，可以避免制定計(jì)劃P時(shí)對現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)不足和提高計(jì)劃的嚴(yán)謹(jǐn)性、可行性，從而提高改善的成功率。

1.2 SDCA概述

SDCA 循環(huán)就是標(biāo)準(zhǔn)化維持，S是標(biāo)準(zhǔn)（Standard），即企業(yè)對質(zhì)量做出的標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范要求；D是執(zhí)行（Do），即執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量規(guī)范；C是檢查（Check），即對質(zhì)量規(guī)范進(jìn)行校驗(yàn)審核；A是總結(jié)（Action），即對檢查的結(jié)果進(jìn)行匯總，并進(jìn)行相應(yīng)處理。SDCA循環(huán)目的在于使現(xiàn)有流程標(biāo)準(zhǔn)化，并且能夠平衡穩(wěn)定地運(yùn)行，同時(shí)PDCA循環(huán)也需要循環(huán)反復(fù)的，不斷地完善標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化流程。

1.3 CAPD和SDCA的結(jié)合

CAPD是一個(gè)持續(xù)改善的循環(huán)過程，SDCA是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化維持的循環(huán)過程，在管理活動(dòng)中，二者相輔相成，缺一不可。CAPD循環(huán)不斷的進(jìn)行改善，如果缺少SDCA循環(huán)標(biāo)準(zhǔn)化維持，會(huì)使得到的改善流程難以穩(wěn)固，出現(xiàn)的問題難以杜絕；反過來缺少CAPD循環(huán)的改善過程，進(jìn)行再多的SDCA循環(huán)也只能是維持在原有水平，質(zhì)量就得不到提高。CAPD循環(huán)和SDCA循環(huán)之間的關(guān)系如圖1所示，將二者銜接起來，可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理（質(zhì)量）水平持續(xù)穩(wěn)固的改善，才能夠既有管理水平提高的驅(qū)動(dòng)力，又有防止管理水平下滑的制動(dòng)力，使整個(gè)提升呈現(xiàn)螺旋式上升趨勢。

2 CAPD+SDCA循環(huán)模型應(yīng)用

2.1 模型提出

鋼管的鑄造工藝屬于離心鑄造，是將液態(tài)金屬澆入旋轉(zhuǎn)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(jìn)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(huì)出現(xiàn)一些問題和缺陷，在解決質(zhì)量缺陷問題過程中，采用CAPD+SDCA循環(huán)模型進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

CAPD循環(huán)和SDCA循環(huán)結(jié)合后分為“兩大階段、七小步驟”，二者首尾相接，循環(huán)往復(fù)。某企業(yè)現(xiàn)生產(chǎn)直徑大于32mm的各類鋼管，由于生產(chǎn)鋼管的設(shè)備尚未更新，較為老化，再收到材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、工藝的影響，鑄造的鋼管往往個(gè)別或小批出現(xiàn)質(zhì)量問題，影響了鋼管的質(zhì)量合格率，也增加了鑄造成本，影響了生產(chǎn)效率，企業(yè)接到的一批？準(zhǔn)102*6.5mm的不銹鋼鋼管，現(xiàn)對其鑄造過程產(chǎn)生的問題使用CAPD+SDCA循環(huán)的方法進(jìn)行優(yōu)化分析。

2.2 CAPD階段

2.2.1 檢查

組建質(zhì)量檢查小組，熟悉產(chǎn)品信息，清查質(zhì)量問題。檢查員在檢查工作時(shí)不僅僅對鋼管最終質(zhì)量進(jìn)行查核，還要在各個(gè)工序設(shè)立檢查點(diǎn)并和生產(chǎn)員進(jìn)行及時(shí)溝通，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時(shí)反饋確認(rèn)，經(jīng)整理在鑄造過程中發(fā)現(xiàn)如下質(zhì)量問題：

①表面缺陷：發(fā)現(xiàn)在部分鋼管表面出現(xiàn)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(nèi)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(shí)發(fā)現(xiàn)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(zhì)量檢測時(shí)進(jìn)行注水加壓，發(fā)現(xiàn)有局部滲水，解剖該區(qū)域內(nèi)部發(fā)現(xiàn)夾渣。③氣孔缺陷：在部分鋼管的表面發(fā)現(xiàn)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(shí)也會(huì)形成更小的針孔，在鋼管內(nèi)部生成。④成型缺陷：由于機(jī)器故障等原因，會(huì)出現(xiàn)極少數(shù)澆注不勻和缺澆的現(xiàn)象，使鋼管的外形、尺寸不達(dá)要求，直接報(bào)廢。

2.2.2 處理

處理分兩個(gè)步驟，第一步是評估，初步評估缺陷的類型、發(fā)生位置、損害程度、發(fā)生頻率等一系列信息，匯總整理；第二步為初步處理，對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)缺陷的鋼管視程度進(jìn)行廢棄或再加工修復(fù)。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(jù)破損程度和類型進(jìn)行回收或修復(fù)；然后要根據(jù)破損數(shù)量規(guī)模大小來確定是否停工；最后及時(shí)匯總分析。

2.2.3 計(jì)劃

第一步：詳細(xì)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(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力；金屬液冷卻不均勻，產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力；離心機(jī)老化，離心力不穩(wěn)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(zhuǎn)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(zhì)受熱也產(chǎn)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(zhuǎn)速過低，使無法完整成型。

第二步：根據(jù)原因制定改善計(jì)劃：

①裂紋：冷卻時(shí)略微增加轉(zhuǎn)速，增加冷卻時(shí)間，使金屬液冷卻均勻；維修調(diào)理離心機(jī)，使轉(zhuǎn)軸和鋼筒同心，改善離心力，若離心機(jī)嚴(yán)重老化，應(yīng)及時(shí)更換。

②渣痕和夾渣：適當(dāng)提高澆注溫度，提高離心機(jī)轉(zhuǎn)速，而且要除凈雜物，防止夾渣的出現(xiàn)。

③氣孔和針孔：首先應(yīng)該先對耐火涂料進(jìn)行高溫焙燒，減少涂料等受熱產(chǎn)生的發(fā)氣量，同時(shí)也要適度減少粘結(jié)劑和懸浮劑的投放量，從來源杜絕氣體的發(fā)出。

④缺澆和澆注不均：使用較高的轉(zhuǎn)速，提高澆注和鑄型的溫度。

2.2.4 實(shí)施

第一步：實(shí)施。成立專門的監(jiān)督小組，嚴(yán)格依據(jù)計(jì)劃階段所制定的對策，對存在問題的工序、設(shè)備、參數(shù)等進(jìn)行修改整頓。

第二步：驗(yàn)收。小組人員將實(shí)施結(jié)果進(jìn)行整理匯總，評估是否達(dá)到預(yù)期效果，如果沒有達(dá)到，及時(shí)反饋，重新分析討論，制定新的改善方法進(jìn)行優(yōu)化。

2.3 SDCA階段

標(biāo)準(zhǔn)化鑄造工藝，將CAPD循環(huán)改善缺陷的方案規(guī)范化，就是要將鑄造工藝、鑄造參數(shù)、鑄造材料、鑄造人員等各要素都進(jìn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化，以文件形式整理并逐步實(shí)施，這份標(biāo)準(zhǔn)化文件應(yīng)當(dāng)分發(fā)至各個(gè)工藝環(huán)節(jié)使用，規(guī)范作業(yè)。整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化過程分為四步：標(biāo)準(zhǔn)化、實(shí)施、檢查、總結(jié)，如圖2所示。

3 結(jié)論

CAPD循環(huán)是一種改善型的質(zhì)量管理方法，從檢查問題入手，循環(huán)式改善，是優(yōu)化流程的科學(xué)管理方法。SDCA循環(huán)是CAPD循環(huán)的后續(xù)體現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)化后才能將改善成果推廣，做到有標(biāo)準(zhǔn)可循，有規(guī)章可依。本文采用CAPD和SDCA循環(huán)結(jié)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(chǎn)企業(yè)進(jìn)行缺陷問題改善有一定的借鑒作用。

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