基于PDCA 循環(huán)在安鋼AG700BL 產(chǎn)品研發(fā)中的應(yīng)用

王翠娜 張大江 李 偉

（安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司）

0 前言

PDCA 循環(huán)是美國(guó)質(zhì)量管理專(zhuān)家戴明博士首先提出的，所以又稱(chēng)戴明環(huán)，它是全面質(zhì)量管理的思想基礎(chǔ)和方法依據(jù)。PDCA 循環(huán)通過(guò)Plan（策劃）、Do（實(shí)施）、Check（檢查）、Action（處置）四個(gè)階段[1]形成了一個(gè)質(zhì)量管理循環(huán)過(guò)程，這四個(gè)階段并非運(yùn)行一次就結(jié)束，而是不斷地周而復(fù)始的重復(fù)依次進(jìn)行。在每一個(gè)循環(huán)階段都針對(duì)已發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行解決[2]，本次循環(huán)遺留的問(wèn)題進(jìn)入下一次循環(huán)，每循環(huán)一次，解決一部分問(wèn)題，水平提高一步，呈階梯式上升，PDCA 循環(huán)的過(guò)程如圖1所示。本次研究根據(jù)PDCA 循環(huán)每一階段的特點(diǎn)，介紹了PDCA 循環(huán)在安鋼AG700BL 鋼鐵產(chǎn)品研發(fā)中的應(yīng)用。

1 產(chǎn)品研發(fā)的策劃

PDCA 循環(huán)的第一階段是策劃（Plan），主要包括：現(xiàn)狀分析，找出存在的質(zhì)量問(wèn)題，分析原因并制定質(zhì)量目標(biāo)、工作計(jì)劃。產(chǎn)品研發(fā)的策劃是企業(yè)在充分進(jìn)行產(chǎn)品市場(chǎng)調(diào)研、客戶(hù)應(yīng)用加工技術(shù)分析的前提下，結(jié)合企業(yè)自身裝備能力、基礎(chǔ)研究水平以及產(chǎn)品發(fā)展方向，考慮產(chǎn)品材料性能要求，確定可行的工藝路線(xiàn)和開(kāi)發(fā)周期，預(yù)判研發(fā)投入和市場(chǎng)收益。

圖1 PDCA 循環(huán)的過(guò)程

AG700BL 產(chǎn)品在研發(fā)策劃時(shí)，首先根據(jù)商用車(chē)輕量化車(chē)架結(jié)構(gòu)特性、受力方式和用戶(hù)加工使用特點(diǎn)，再針對(duì)商用車(chē)的邊梁、立柱及插裝等部件對(duì)強(qiáng)度、折彎和焊接性能要求較高的特點(diǎn)，選擇合理的成分體系和生產(chǎn)工藝，保證冷彎加工和焊接性能，從而使鋼材強(qiáng)度的波動(dòng)范圍較小，通卷性能穩(wěn)定。此外，增加了鋼卷平整工藝，確保鋼卷在開(kāi)平和使用過(guò)程中的板形能夠滿(mǎn)足用戶(hù)要求。在滿(mǎn)足用戶(hù)使用的前提下，進(jìn)一步降低成本，創(chuàng)造性開(kāi)發(fā)出邊梁專(zhuān)用鋼AG700BL。

結(jié)合用戶(hù)加工使用要求，確定汽車(chē)邊梁用高強(qiáng)熱軋卷板AG700BL 的機(jī)械性能、化學(xué)成分、幾何尺寸、表面質(zhì)量、交貨狀態(tài)、檢驗(yàn)試驗(yàn)方法等方面的技術(shù)要求，形成研發(fā)計(jì)劃。

2 產(chǎn)品研發(fā)的實(shí)施

PDCA 循環(huán)的第二階段是實(shí)施（Do），即執(zhí)行所做的策劃。這一階段是PDCA 循環(huán)中最為關(guān)鍵的一步，它是將制定的工作目標(biāo)和措施付諸實(shí)施的過(guò)程，是摸索、優(yōu)化成分設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝的階段，是以確認(rèn)成分設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝是否適合該產(chǎn)品的生產(chǎn)為主要目的。

2.1 試驗(yàn)方案的制定和實(shí)施

研發(fā)計(jì)劃制定后運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法、魚(yú)骨圖法、排列圖法多種集思廣益的科學(xué)方法，把所有可能導(dǎo)致產(chǎn)品研發(fā)不成功的原因找出來(lái)，針對(duì)影響產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的因素制定相應(yīng)的措施。研發(fā)部門(mén)組織相關(guān)單位，討論AG700BL 的技術(shù)難點(diǎn)和設(shè)備保證能力，擬采用低碳中錳+微合金體系。充分考慮合金元素對(duì)連鑄工藝、鋼卷性能的影響，采用合適的軋制工藝參數(shù)穩(wěn)定產(chǎn)品力學(xué)性能，關(guān)注薄規(guī)格高強(qiáng)鋼的板形控制，明確各階段的工作內(nèi)容和質(zhì)量目標(biāo)及計(jì)劃進(jìn)度，制定出AG700BL 的試驗(yàn)方案。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

AG700BL 成分控制相對(duì)穩(wěn)定。從性能檢驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，AG700BL 強(qiáng)度波動(dòng)較大，屈服強(qiáng)度富余量偏大，部分抗拉強(qiáng)度強(qiáng)度不夠，延伸率適中，冷彎d=2a 全部合格。

2.3 用戶(hù)試用跟蹤

選擇幾個(gè)典型用戶(hù)進(jìn)行產(chǎn)品試用，并進(jìn)行交流、收集使用意見(jiàn)，根據(jù)用戶(hù)反饋意見(jiàn)分析產(chǎn)品存在的質(zhì)量問(wèn)題。

3 研發(fā)質(zhì)量的檢查

PDCA 循環(huán)的第三階段是檢查驗(yàn)證（Check），根據(jù)前期制定的內(nèi)容，評(píng)估執(zhí)行過(guò)程中實(shí)施的效果。研發(fā)質(zhì)量檢查主要就是針對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量實(shí)施全過(guò)程的檢查，其檢查范圍涉及產(chǎn)品質(zhì)量形成的各個(gè)階段，開(kāi)展檢查的目的也是為了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并能夠及時(shí)改進(jìn)，更好地保證項(xiàng)目質(zhì)量，使其滿(mǎn)足相關(guān)質(zhì)量要求。同時(shí)，通過(guò)日常檢查、專(zhuān)業(yè)檢查、體系評(píng)審（內(nèi)審、外審）等方式來(lái)檢查產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的控制情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中存在的不足之處。

通過(guò)采集、整理、分析AG700BL 試制階段的生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，采取特征值、數(shù)據(jù)表、散點(diǎn)圖等方法對(duì)AG700BL 生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出結(jié)論：（1）AG700BL 成分控制相對(duì)穩(wěn)定，雜質(zhì)元素S、P 含量較低；（2）性能合格率為98.45%，各項(xiàng)力學(xué)性能在滿(mǎn)足內(nèi)控要求的同時(shí)，具有一定的富余量；（3）鋼板表面和外形尺寸公差控制較好。與此同時(shí)，暴露出以下問(wèn)題：（1）鋼中N 含量波動(dòng)較大，部分N 含量超出內(nèi)控要求；（2）高強(qiáng)度薄規(guī)格汽車(chē)用鋼產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)初期出現(xiàn)軋機(jī)負(fù)荷大、薄規(guī)格不易過(guò)渡、軋制時(shí)易堆鋼、甩尾、板形難以控制等問(wèn)題。

4 研發(fā)質(zhì)量的改進(jìn)

PDCA 循環(huán)的第四階段是處置（Action），遵循“持續(xù)改進(jìn)”的精神，為了能夠促使鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量能夠真正符合公司發(fā)展需求，同時(shí)也能夠滿(mǎn)足廣大客戶(hù)的需求，還需對(duì)研發(fā)過(guò)程進(jìn)行有效的改進(jìn)與優(yōu)化，由此也就進(jìn)入了PDCA 體系的A 部分，即“改進(jìn)部分”。

4.1 改進(jìn)過(guò)程

針對(duì)AG700BL 研發(fā)過(guò)程中檢查出來(lái)的問(wèn)題，通過(guò)制定相關(guān)的措施進(jìn)行改進(jìn)。

（1）針對(duì)AG700BL 初始階段鋼中N 含量波動(dòng)較大的問(wèn)題，有針對(duì)性地采取以下措施：出鋼過(guò)程控制氬氣流量，嚴(yán)禁底吹大流量攪拌。LF 精煉過(guò)程鋼包底吹時(shí)爐渣必須覆蓋鋼液面，加熱期間必須保證埋弧泡沫渣；氬氣在前期、中期及喂線(xiàn)后采用不同流量；除塵閥門(mén)配合爐內(nèi)加料情況調(diào)整開(kāi)啟度；使用新型環(huán)保無(wú)煙改質(zhì)劑代替原改質(zhì)劑。連鑄過(guò)程嚴(yán)格控制保護(hù)澆注。

（2）針對(duì)薄規(guī)格軋制出現(xiàn)的問(wèn)題，采取以下措施：合理編排軋制單位，強(qiáng)化坯料質(zhì)量管理。均勻加熱溫度控制；優(yōu)化軋機(jī)一、二級(jí)控制功能。提升操作人員技能素質(zhì)，規(guī)范操作。

通過(guò)采取上述改進(jìn)措施，提升了AG700BL 過(guò)程控制能力和產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量水平，使產(chǎn)品質(zhì)量逐步穩(wěn)定，性能合格率達(dá)到99.30%以上。選擇部分重點(diǎn)用戶(hù)不定期地進(jìn)行交流，用戶(hù)反饋該產(chǎn)品性能穩(wěn)定、成形合格率高、焊接性能優(yōu)良，綜合性能優(yōu)于國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品，用戶(hù)滿(mǎn)意度高。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)化管理

標(biāo)準(zhǔn)化管理不僅是保證企業(yè)治理效果和積累經(jīng)驗(yàn)的最有效方法，同時(shí)也是企業(yè)管理水平不斷提升的基礎(chǔ)。在一輪PDCA 運(yùn)行結(jié)束后，需要肯定成功的經(jīng)驗(yàn)，納入標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)總結(jié)失敗的教訓(xùn)，對(duì)于沒(méi)有解決的問(wèn)題，應(yīng)提交給下一個(gè)PDCA 循環(huán)去解決[3]。如此，周而復(fù)始，螺旋上升，每上升一周，質(zhì)量就提高一步。

在A(yíng)G700BL 研發(fā)過(guò)程中，將經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證實(shí)的穩(wěn)定的工藝、參數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，并將其制定成為具體的工作標(biāo)準(zhǔn)，在后期的工作中去積極執(zhí)行和推廣。同時(shí)，將生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的板形缺陷等問(wèn)題留到下一個(gè)PDCA 循環(huán)中去解決。

5 總結(jié)

PDCA 循環(huán)是一套以質(zhì)量提高為目的，從制定計(jì)劃到實(shí)現(xiàn)計(jì)劃的循環(huán)過(guò)程，是質(zhì)量管理活動(dòng)有效實(shí)施的基本方法，適用于各種質(zhì)量管理工作。筆者根據(jù)PDCA 循環(huán)的特點(diǎn)，首先制定AG700BL 產(chǎn)品研發(fā)計(jì)劃和試驗(yàn)方案，然后根據(jù)試驗(yàn)方案進(jìn)行試生產(chǎn)，將試生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明試生產(chǎn)基本達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量和效果，但存在鋼中N 含量控制不穩(wěn)定及高強(qiáng)度薄規(guī)格汽車(chē)用鋼生產(chǎn)初期軋機(jī)負(fù)荷大、薄規(guī)格不易過(guò)渡等有待改進(jìn)的問(wèn)題。通過(guò)采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?，AG700BL 過(guò)程控制能力和產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量水平逐步穩(wěn)定，但仍存在軋制薄規(guī)格時(shí)易出現(xiàn)板形缺陷等問(wèn)題。

將AG700BL 產(chǎn)品研發(fā)成功的經(jīng)驗(yàn)納入標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)失敗的教訓(xùn)如軋制薄規(guī)格時(shí)易出現(xiàn)板形缺陷等問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，并將其視為下一個(gè)循環(huán)中應(yīng)該解決的問(wèn)題。由此循環(huán)往復(fù)，不斷總結(jié)，不斷發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，使產(chǎn)品質(zhì)量在一輪又一輪的循環(huán)后不斷提高。