淺議IE程序分析法在大型水電球閥裝焊周期縮短中的應(yīng)用

沈永立

摘 要 國(guó)家大力提倡“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”五大發(fā)展理念，十三五以來(lái)，推動(dòng)清潔能源發(fā)展和應(yīng)用的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整步入了快速通道，國(guó)家持續(xù)加大對(duì)清潔能源水電項(xiàng)目的投入、扶持和培育，尤其在當(dāng)前國(guó)家電力總需求總體處于飽和的情況下，作為在電網(wǎng)體系中能夠起到儲(chǔ)能和“調(diào)峰填谷”調(diào)節(jié)作用的抽水蓄能水電機(jī)組，市場(chǎng)需求量大幅度陡增。

關(guān)鍵詞 IE程序分析法;大型水電球閥;裝焊周期

球閥作為大型抽水蓄能機(jī)組的技術(shù)含量較高、制造難度較大、安裝需求最急的典型部套，長(zhǎng)期以來(lái)，一直是水電裝備制造業(yè)的按時(shí)滿(mǎn)足電站前期埋入安裝交貨的難題，尤其是最常見(jiàn)的分瓣組焊式球閥的裝焊過(guò)程，是球閥制造周期最長(zhǎng)的，球閥焊接成型周期是球閥制造周期中最長(zhǎng)的，而其中等待時(shí)間浪費(fèi)尤其嚴(yán)重。

1球閥裝焊過(guò)程程序分析

改善前流程：裝配工位閥體一瓣就位→活門(mén)吊裝就位→閥體第二瓣就位→檢查間隙→搭焊焊接→檢查→轉(zhuǎn)運(yùn)到焊接工位→調(diào)整就位→檢查水平→焊接外對(duì)接焊縫→裝配轉(zhuǎn)動(dòng)活門(mén)→焊接內(nèi)對(duì)接焊縫→檢查→焊接支座退火→轉(zhuǎn)運(yùn)到打磨工位→調(diào)整就位→打磨外對(duì)接焊縫→裝配轉(zhuǎn)動(dòng)活門(mén)→打磨內(nèi)對(duì)接焊縫→起吊到翻身平臺(tái)→翻身90度→打磨地腳面→探傷檢查→打磨清理缺陷→補(bǔ)焊→打磨→探傷至合格→轉(zhuǎn)出加工。

運(yùn)用“5W1H”提問(wèn)技術(shù)，分別從操作、檢查、等待、搬運(yùn)和儲(chǔ)存五個(gè)方面逐項(xiàng)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行的球閥焊接成型過(guò)程存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）球閥裝配、焊接、打磨、探傷、調(diào)整存在大型部件多工序工位之間的搬運(yùn)。原因是工序分屬多個(gè)部門(mén)，進(jìn)行實(shí)物交接導(dǎo)致搬運(yùn)浪費(fèi)嚴(yán)重。

（2）球閥多次重復(fù)檢驗(yàn)不必要。設(shè)置該工序的目的是防止因球閥搬運(yùn)導(dǎo)致大型結(jié)構(gòu)件變形，所以在開(kāi)始下一道工序之前反復(fù)檢查確認(rèn)。

（3）多部門(mén)之間溝通效率較為低下，尤其對(duì)于清理缺陷-探傷補(bǔ)焊-打磨-探傷的重復(fù)處置，一輪處置周期需要至少6個(gè)人的信息傳遞，3天才能完成一輪的處置，球閥面臨著多輪處理，周期浪費(fèi)嚴(yán)重。

（4）球閥地腳支座打磨工作不必要。設(shè)置該工序的目的是為了球閥外觀的焊縫為了滿(mǎn)足探傷的需要進(jìn)行的打磨，但對(duì)打磨粗糙度的技術(shù)要求過(guò)高，需要專(zhuān)門(mén)配合翻身才能滿(mǎn)足打磨要求，屬于過(guò)度加工，對(duì)于大型球閥來(lái)說(shuō)，造成了搬運(yùn)、等待以及人員、吊車(chē)、時(shí)間的極大浪費(fèi)。

（5）球閥焊接主焊縫焊接剖口過(guò)大，造成焊接量多大，焊接周期過(guò)長(zhǎng)，同樣造成打磨周期也增加，焊接面積增大，導(dǎo)致焊接缺陷機(jī)會(huì)增大，處理缺陷周期同步增加。剖口設(shè)計(jì)較大的目的一方面是為了強(qiáng)度的需要，另一方面更多是為了手工焊接操作的便利，剖口過(guò)小無(wú)法進(jìn)行較深位置的熔焊。

（6）球閥裝配中間過(guò)程中的調(diào)整工序設(shè)置復(fù)雜，增加了多專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)調(diào)和配合難度，造成大量的等待浪費(fèi)。設(shè)置該工序的目的是為了保證球閥裝配和調(diào)整的專(zhuān)業(yè)性操作，但作為結(jié)構(gòu)件成型過(guò)程中的裝配和調(diào)整，對(duì)精度尺寸的要求在毫米級(jí)，根本沒(méi)有必要進(jìn)行專(zhuān)業(yè)裝配人員的調(diào)整，焊接鉚裝完全可以滿(mǎn)足裝配和調(diào)整的要求[1]。

2改善方案和實(shí)施

通過(guò)對(duì)球閥焊接成型工序的詳細(xì)分析，運(yùn)用“ECRS”四大原則，對(duì)球閥焊接成型工序進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)時(shí)首先使用“取消”原則，取消是改善的最高境界，不能“取消”的，再考慮“合并”、“重排”或“簡(jiǎn)化”。通過(guò)分析，得到如下改善方案。

（1）取消球閥地腳支座打磨工序。通過(guò)與設(shè)計(jì)和工藝部門(mén)聯(lián)系，說(shuō)明地腳支座焊縫并非過(guò)流部位，同時(shí)焊縫外觀完全可以滿(mǎn)足產(chǎn)品要求，滿(mǎn)足剛強(qiáng)度要求，打磨反而可能降低地腳支座剛度，在充分溝通征得技術(shù)部門(mén)同意后，對(duì)產(chǎn)品工時(shí)工序進(jìn)行了改版，取消了球閥地腳支座打磨工序，只滿(mǎn)足正常探傷要求即可。取消球閥地腳支座的打磨，同步即取消了球閥在打磨中的一次翻身以及相應(yīng)的探傷、處理缺陷的工序，直接消除直線(xiàn)周期12天。

（2）取消由裝配進(jìn)行的裝配和中間調(diào)整工序，合并入焊接工序，由焊接專(zhuān)業(yè)一并進(jìn)行。為了驗(yàn)證焊接是否可以滿(mǎn)足裝配和調(diào)整工序的要求，采用了逐步過(guò)渡的方式，通過(guò)三臺(tái)球閥讓焊接人員進(jìn)行裝配，裝配人員進(jìn)行指導(dǎo)和檢查，完全可以滿(mǎn)足裝配需求，最終協(xié)商工藝，取消過(guò)程中的兩次裝配調(diào)整，減少了專(zhuān)業(yè)和部門(mén)之間的交叉和協(xié)調(diào)，消除了過(guò)程中的等待的浪費(fèi)。

（3）合并裝配-焊接-調(diào)整-打磨-探傷工作的三次工位調(diào)整為統(tǒng)一工位。轉(zhuǎn)序和工位的調(diào)整可能會(huì)帶來(lái)球閥的局部尺寸變形，需要增加調(diào)平就位、尺寸核查等工序保證，同時(shí)，作為大型球閥，起吊搬運(yùn)一次浪費(fèi)大量的人力、時(shí)間、起吊資源、吊車(chē)等重型資源，完全可以進(jìn)行合并統(tǒng)一工位進(jìn)行。通過(guò)合并工位，之間減少中間的兩次搬運(yùn)100M的浪費(fèi)。

（4）簡(jiǎn)化焊磨探工序。針對(duì)處理缺陷過(guò)程中“焊接-打磨-探傷”反復(fù)處理的情況，在焊接培養(yǎng)表面缺陷處理的“焊接-打磨-PT探傷”的多能工，一次性進(jìn)行三道反復(fù)工序的處置，并先進(jìn)行自主PT表面滲透探傷，在探傷自檢合格的情況下，再聯(lián)系專(zhuān)業(yè)探傷檢驗(yàn)，確保探傷一次性通過(guò)。在通過(guò)驗(yàn)證之后，缺陷處理的周期大幅度縮短。

3改善效果評(píng)價(jià)

改善后流程：裝配工位閥體一瓣就位→活門(mén)吊裝就位→閥體第二瓣就位→搭焊焊接→檢查→機(jī)器人焊接外焊縫→轉(zhuǎn)動(dòng)活門(mén)→焊接內(nèi)對(duì)接焊縫→焊接支座退火→同步打磨外對(duì)接焊縫→打磨清理補(bǔ)焊→探傷至合格→轉(zhuǎn)出加工。

通過(guò)改善，球閥裝焊流程更加科學(xué)、合理，減少操作流程5項(xiàng)，減少檢驗(yàn)3項(xiàng)，減少等待3項(xiàng)，減少搬運(yùn)3項(xiàng)，增強(qiáng)了生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性和節(jié)奏型，生產(chǎn)效率明顯提高;減少了操作工人累計(jì)49人次，取消了地腳打磨等工序;縮短了生產(chǎn)周期，改進(jìn)后球閥焊接成型周期從2796H縮短到1548H;減少了搬運(yùn)距離，改進(jìn)后減少了裝焊工序搬運(yùn)160M;減少了大量吊車(chē)、焊機(jī)、空氣壓縮機(jī)等大型動(dòng)能設(shè)備能耗，改善效果較為顯著，圓滿(mǎn)實(shí)現(xiàn)了改善目標(biāo)，本文的改善方法和成功經(jīng)驗(yàn)可在其他同類(lèi)型的大型離散裝備制造業(yè)多工序、長(zhǎng)周期產(chǎn)品中推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張巍偉.水電球閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].化學(xué)工程與裝備，2018（4）：221-222.