PDCA循环法在提高破碎系统生产效率中的应用

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1、1PDCA 循环法在提高破碎系统生产效率中 的应用作者：顾亮业方颜空吕力行 论文关键词：PDCA 循环法破碎生产效率 论文摘要：本文主要结合第一铝矿破碎系统生产效率低、破碎产能不能满足逐年增长的氧化铝产能对原矿生产需要的具体实际，运用戴明博士的“PDCA 循环”理论解决实际问题，达到提高破碎系统生产效率、满足氧化铝生产对原矿石需求的目的。 一、背景及现状： 中国铝业贵州分公司第一铝矿位于贵州省修文县龙场镇小山坝，是原贵州铝厂的自建矿山。中国铝业重组后，贵州分公司氧化铝生产规模将发展到 120 万吨，对铝土矿的需求大幅度增加，矿石资源的综合利用和开发越来越重要。第一铝矿的主体生产任务是：向分公司

2、氧化铝厂提供合格的高、普铝矿石。第一采剥队是一矿的主体生产车间，负责具体的供、配矿工作。主要有 KQD80 型潜孔钻机、SPE920 螺杆式压风机等穿孔设备，T-180A 推土机、WD400 型、CX240B 挖掘机以及 ZL-50F 型装载机等铲装设备，CQ3260、CQ3253 红岩工艺车等运输设备和PEF600900 颚式破碎机、TD75-80 皮带输送机等破碎设备，并从矿石的清顶、穿孔、爆破、铲装、运输、配矿、破碎到发矿全过程的生产运作和管理，而完成破碎环节的一矿破碎系统配置是单链形式，全套系统设备、设施单一，因此是供矿生产最重要的瓶颈。 破碎系统生产工艺流程如下图所示。 2从中铝公司

3、改制上市以来，随着氧化铝的不断提产，一矿供矿任务量也逐年攀升，2004 年计划 10 万吨，2005 年计划 12 万吨，2006 年计划 21 万吨，2007 年计划 32 万吨，2008 年计划 46.5 万吨。为了更好地完成逐年增长的供矿任务量，提高破碎系统综合工作效率成了必然。 二、PDCA 循环法的内涵 PDCA 循环的概念最早是由美国质量管理专家戴明提出来的，所以又称为“戴明环”。它是全面质量管理所应遵循的科学程序。全面质量管理活动的全部过程，就是质量计划的制订和组织实现的过程，这个过程就是按照 PDCA 循环，不停顿地周而复始地运转。如右图 2 所示： PDCA 是英语单词 Pl

4、an(计划)、Do(执行)、Check(检查)和 Action(行动)的第一个字母，PDCA 循环就是按照这样的顺序进行质量管理，并且循环不止地进行下去的科学程序。全面质量管理活动的运转，离不开管理循环的转动，这就是说，改进与解决质量问题，赶超先进水平的各项工作，都要运用 PDCA 循环的科学程序。不论提高产品质量，还是解决生产问题，都要先提出目标，即质量提高到什么程度，需要解决的生产问题目前是什么状况?就要有个计划；这个计划不仅包括目标，而且也包括实现这个目标需要采取的措施；计划制定之后，就要按照计划进行检查，看是否达实现了预期效果；通过检查找出问题和原因；最后就要进行处理，将经验和教训制订

5、成标准、形成制度或形成规定。 PDCA 是一种科学的管理方法，从 2005 年开始，运用 PDCA 循环法的内涵来提高一矿破碎系统综合工作效率，解决破碎系统在生产工作中的一系列的故障、问题，取得了不错的效果。有所不同的是，在制订对策和实施过程中，是按年份、3针对该阶段存在并影响破碎系统生产效率的主要问题来进行的。 三、PDCA 循环法在提高破碎系统生产效率的具体应用 （一）2005 年： P计划阶段： 1、找出所存在的问题。 2004 年破碎系统生产相关数据：供矿量计划 10 万吨，实际完成 11.75 万吨，系统有效作业时间 813.9 小时,系统生产效率 144.44 吨/小时。根据数据进

6、行现状调查、分析后，得出影响破碎系统生产效率所存在的主要问题是系统设备待料时间长、因故障停机和维护、检修停机时间多。 2、分析产生问题的原因。 （1）产生系统设备待料时间长的原因分析。 结合系统生产工艺流程，经过现场分析、确认，产生系统设备待料时间长的主要原因有：原矿仓矿石供给不足，导致给料机待料；破碎格筛堵料，导致破碎机待料；皮带机终端下料口堵料，导致放矿待料。 （2）产生故障停机和维护、检修停机时间多的原因分析。 1）、根据系统历年的故障检修和设备现状分析，产生故障停机的主要原因有：给料机联轴器易磨损；皮带运输机起始端密封胶皮磨损快、放矿闸门机构由于动作频繁而导致闸门板和吊臂变形。 2）、

7、由于给料机、破碎机、皮带运输机、放矿机构设计结构为维护、保养需要停机，而设备的正常维护、保养是设备长期有效作业的前提保证，故产生停机维护时间多。 3、找出主要原因。 通过对以上原因的进一步分析，共找出 4 条末端因素并确定了主要因素。 41）、进入原矿仓格筛的机采矿块度大，人工破碎占用时间长，导致给料机待料，可能是穿孔参数不合理、爆破药量少或二次解炮不及时造成； 2）、进入原矿仓的混合矿湿度大，引起原矿仓敷仓导致格筛数目减少进而影响下料速度，最终导致给料机待料； 3）人力破碎工操作技能较低，影响原矿仓下矿速度，导致给料机待料；通过检查、考核后确认，人力破碎岗位已经实行了师带徒制度，人力破碎环节

8、的操作技能已经达到理论上的熟练程度，并非影响给料机待料的要因； 4）、皮带终端下料口设计尺寸较小，易造成堵料，放矿待料。 4、制定对策。 针对以上主要因素，制订了相应的对策措施。见对策措施表一。 对策措施表一 序号要因对策目 标措 施实施时间负责人51机采矿块度大选择合理的穿孔参数、爆破药量，及时进行二次解炮降低机采矿块度优化爆破参数，合理控制装药量2005 年 1 月起顾* 杨*2原矿仓敷仓雨天合理配入块矿减少敷仓程度雨天配矿作业时，少配粉状矿石多配块状矿石雨天配矿作业时顾* 张*63皮带终端下料口堵料将下料口尺寸加大减少堵料时间局部技术改造2005 年 6 月 7 日-14 日王* 肖*

9、梁*D执行阶段：按制定的对策进行实施。1、2005 年，共进行二次解炮爆破 25 次，将 340 个大块破碎，减少了大块进入破碎流程和大块在格筛堵料而对破碎系统工作效率的影响。 2、从 2005 年 2 月份起，针对破碎原矿仓清仓频繁、难度大的情况，实施了“适当调整配矿方案、敷仓时集中高铁矿配合清仓”的措施，具体做法是：原矿仓出现敷仓时，集中配高铁矿砸仓，人力破碎工用长钎配合松动，将敷在原矿仓壁的矿粉砸跨从而达到清仓目的。这样不影响配矿质量，因敷在仓上的矿石基本上是高铝矿、机采粉状矿石，与高铁矿相配正好达到质量要求。该措施实施以来，仅从该年安排的清仓次数看已大大减少，作业效率大幅度提高，降低了

10、清仓费用。 3、破碎皮带运输机终端下料口改造。破碎皮带终端自 1978 年 9 月投入生产以来，运行时就一直存在很大的噪声，皮带工上岗作业时必须佩戴耳塞加以保护,分公司安环部于 2004 年 9 月曾在该点进行过噪音检测，测试结果为 107dB(A)，噪声对员工身体健康造成伤害的隐患一直没有得到解决；长期以来，破碎系统皮带7终端下料口尺寸由于比较窄小，块状矿石在经过该处时，极易发生堵塞，既影响供矿进度、降低作业效率，又增加皮带工的劳动强度。2005 年 2 月 15 日至 3 月 28日，队部对皮带运输机终端卸料小车左右下料口正面板进行改造，并安装废旧皮带，皮带终端噪音问题得到了解决：2005

11、 年 5 月 30 日至 6 月 2 日，队部组织人员完成破碎皮带运输机终端卸料小车下料口加宽改造，解决了矿石堵料问题。从皮带工上岗作业实地体验和安环部的监测结果看来，该点噪音已降低至 95dB(A)左右，操作工不戴耳塞已能在皮带终端连续作业半小时以上。下料口改造后，基本解决了该点堵矿问题，2005 年下半年仅堵料 4 次，同比下降了 90%。 C检查阶段：检查所取得的效果。 通过以上的活动，破碎系统 2005 年比 2004 年多破碎 21403.03 吨矿石，其工作效率从 144.44 吨/小时提高到了 158.97 吨/小时。 A处理阶段： 1、制定巩固措施。 （1）、对爆堆大块矿处理的

12、及时性，一采规定每次采矿爆破后，对大块矿的二次解炮爆破时间不得超过二天，以减少大块矿进入配矿流程。 2、提出遗留问题。 （1）、破碎格筛堵料； （2）、给料机联轴器易磨损； （3）、皮带运输机起始端密封胶皮磨损； （4）、放矿闸门机构易变形； （5）、系统设备停机维护。 （二）2006 年： P计划阶段： 81、找出所存在的问题。 2005 年破碎系统生产相关数据：供矿计划 12 万吨，完成 13.89 万吨，系统有效作业时间 875.2 小时,系统综合工作效率 158.97 吨/小时,检修累计时间 132 个小时。若要完成 2006 年 21 万吨的供矿计划，必须进一步提高破碎系统工作效率。

13、 2、现状分析。 （1）结合系统生产工艺流程，经过现场分析、确认，进入破碎格筛矿石粘性大时，易造成破碎机格筛堵料，导致系统设备待料时间较长。 （2）系统停机检修时间仍然较长，影响系统工作效率。 3、找出主要原因。 通过对以上原因的进一步分析，共找出三条要因。 1）、进入破碎格筛矿石粘性大，易造成破碎机格筛堵料，导致破碎机待料； 2）、给料机联轴器易磨损，造成故障检修停机频繁； 3）、放矿闸门机构易变形，造成故障检修停机频繁； 2、制定对策。 针对以上主要因素，制订了相应的对策措施。见对策措施表二。 对策措施表二 序号要因对策目 标9措 施实施时间负责人1矿石粘度大导致破碎机格筛堵料降低矿石粘度

14、对堵料的影响提高下料速度改造破碎格筛2006 年 4 月 5、6 日王* 肖*2联轴器检修影响生产时间减少检修频次10增加有效作业时间改造联轴器7 月 22-24 日肖* 马*3放矿闸门机构易变形，检修频繁减少检修频次增加有效作业时间改造放矿闸门6 月 7 日-14 日D执行阶段： 1、破碎格筛改造。由于该矿所配供的铝土矿中机采矿和高铝粉矿粘性较大、高铁铝矿硬度也大，导致以下两方面的问题：一是因机采矿和高铝粉矿粘性大，当11该类矿石进入破碎机格筛时，就会逐渐粘附到格筛上，粘附到一定程度时就必须停机，进行人工清理，否则格筛将会堵死，系统无法正常生产。基本上晴天每天清理 1 次，雨天每天清理 23

15、 次，每次需要 0.5 小时左右，这必然使得有效作业时间缩短，且增加人工清理劳动强度和因清理空间小而带来的不安全隐患。二是因高铁铝矿硬度大，该类矿石对破碎机格筛的组成原件轨道钢和元钢的冲击力大，长时间冲击后元钢易变形，这必导致检修频繁，一般情况每年检修更换 1 次，周期为 2-3 天。队部在 2006 年 4 月 5 日、6 日利用两天供矿空闲时间，组织技术人员和操作工进行技术改进，取消原结构中的元钢，全部使用 30kg/m（B 为110mm）轨道钢，纵向安装成近乎密封式的平面榴槽替代网状结构的格筛，考虑到提高改造后的格筛下料速度和安装空间结构，安装轨道钢时将其与水平面的夹角从原来的 420

16、增大到 490 左右。经过后 8 个月的供矿实际检验，改造后的格筛能适用于破碎系统流程，给料速度未受影响，破碎机下料速度约有增加，最主要的是节约清理格筛和榴槽次数，增加了有效作业时间、降低人工清理的劳动强度和降低了职业安全风险。 2、破碎板式给料机联轴器改造。破碎系统板式给料机减速器与传动轴相连的联轴器原属刚性联轴器，运行时存在着较大冲击及振动，且产生非常大的噪声，由于板式给料机运行频繁，在十字滑块的冲击力下，联轴器与轴之间的配合键磨损加快，间隙增大，导致减速器传动轴径向串动加剧，减速器轮齿和轴易损坏，仅 2005 年就检修减速器 2 次、更换联轴器及配合键 2 次，检修费用累计 12345.80 元。在该年 7 月份破碎系统大修过程中，将刚性联轴器改为弹性联轴器并加工弹性联轴器钢件及缓冲胶皮，于 7 月 22 日至 24 日进行组装、试车。该联轴器安装后，缓和了冲击载荷，消除了剧烈振动，且结构更为简单、成本更低，运行两年来，没有发生任何故障。 123、装矿站放矿闸门机构小改造。装矿站放矿闸门机构由于动作频繁，闸门与吊臂之间的夹角不