時間:2023-06-02 15:21:30
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隨著經濟全球化的發展以及我國融入全球經濟的步伐加快,企業在獲得更加廣闊市場的同時,也面臨競爭加劇、成本增加、邊際贏利下降、市場需求個性化和多樣化等諸多挑戰,這使得企業經營平均獲利水平下降。在企業生產組織過程中,選擇適合自身產品特性的生產流程,是企業控制成本的關鍵,也對企業提高生產效率、提高產品質量和市場競爭力起到關鍵重要的作用。而精益生產則是優化生產流程,解決企業目前生存與發展問題的最佳途徑。
1 精益生產的基本內涵
精益生產(Lean Production,LP),又稱精良生產,其中“精”表示精良、精確、精美;“益”表示利益、效益等等。精益生產就是以企業利潤最大化為目標,及時制造,消除原料采購、儲運、生產、包裝等生產環節中的一切浪費。
精益生產方式既是一種以最大限度地減少企業生產所占用的資源和降低企業管理和運營成本為主要目標的生產方式,又是一種理念、一種文化。實施精益生產方式JIT就是決心追求完美、追求卓越,就是精益求精、盡善盡美,為實現七個零的終極目標而不斷努力。它是支撐個人與企業生命的一種精神力量,也是在永無止境的學習過程中獲得自我滿足的一種境界。
精益生產利用傳統的工業工程技術來消除浪費,著眼于整個生產流程,而不只是個別或幾個工序。精益生產與批量生產方式相反,追求工序間在制品、半成品的零庫存,但它并不是強行把工序間的庫存減少;也不能主要依靠傳統流程的機群式布置,因為這種流程工序間的距離太遠,物品傳遞實行單件傳遞是不現實。因此它強調價值流的流動,運用這一個流的流動,把設備根據這個流的流動方向按加工工序的順序進行布置,從而大大縮短工序間的距離,減少了搬運,使得實現工序間在制品、半成品的零庫存成為可能。
精益生產主要包括所有事情的基礎——5S現場管理,準時化(Just In Time)和自動化是精益生產的兩大支柱。以及6σ質量管理原則,可視化管理以及不斷追求完美,支撐體系如圖所示。
2 基于精益生產的流程優化案例分析
2.1 案例研究背景 南方機電制造有限公司隸屬于南方航空動力機械公司,在機電產品開發和生產制造方面具有較好的基礎,公司主要從事國外機電產品“三來一補”轉包生產,以外向型生產為主,生產模式主要依據客戶訂單要求進行組織。
公司生產主要以客戶訂單作為生產驅動,產品系列化,如:刷桿支架、頂桿支架、搖軸、轉軸等。同類產品結構極其相似,生產組織過程具有多品種小批量的生產特點。以刷桿支架為例,年訂貨量為2800件,要求每月交付150件。但是,按照公司現有生產能力根本無法滿足需求。一方面,由于生產管理比較粗放,生產組織流程不盡合理,致使其生產效率低、周期長、不能按期交貨等缺點十分突出, 企業每月有30%~50% 的訂單不能按時出貨;另一方面,工人長期加班,生產能力表現得嚴重不足,使企業在快速響應市場、滿足客戶需求方面,表現得越來越力不從心。
2.2 企業存在的問題及主要原因分析 通過對企業生產及管理進行考察后,對問題的原因大致可以得出如下結論:①每月批量投放制定不合理。無法按順序組織生產,在制品占用時間長,生產周期長(生產周期大約一個月)缺乏靈活的處理能力,市場響應能力差。②工序作業缺乏標準化。工序設備及人員配置不盡合理,經常出現多處設備閑置及人員等待時間,且同道工序的作業方法、作業時間相差懸殊,產品質量、生產進度控制困難。并且不能建立有效的工時考核標準,生產能力存在較大的不確定性。③缺乏基本的市場預測機制,按訂單生產。臨時訂單的插單生產,經常引起整體生產過程的混亂,不能按時交貨的情況經常發生。④由于工序設備及人員配置不盡合理。出現多處設備閑置及人員等待時間,造成生產能力的浪費。⑤生產現場布局混亂。沒有安全可靠的工位器具存放保護零件和運輸零件,造成零件的碰傷和劃痕,導致零件返修甚至報廢。
2.3 根據精益生產方式制定優化方案 根據上述分析,企業目前生產流程中存在的問題主要分為機械加工的工藝技術問題和企業整體生產現場布局問題。結合精益生產方式和企業未來發展趨勢,提出建立一套較完整的現代加工技術及工藝管理體系,對企業原有傳統生產組織及管理流程進行改造,對產品加工工序內容、設備和人員重新調整布置。通過增加必要的先進設備,并組成比較靈活的小單元相連接方式生產線,實現了消除浪費、提高效率、降低成本的精益生產目標,并在生產現場之間建立“連續流程”,實現整個價值流的優化,并采用拉動式生產控制方式提高生產效率。制定出的改進措施如以下幾個方面:
2.3.1 調整月批次投入量 精益生產著眼于整個生產流程,追求工序間在制品、半成品的零庫。而原來每批次投入量80件,單批次數量過多,造成單批次流轉周期過長,經常出現設備、人員停工待料的情況。經過分析測算,將單批次投入量調整為30件,每月投入5-6批次,以適應各加工環節的頻次,較好地控制了生產現場在制品的合理流轉,保證了生產流程的連續性。
2.3.2 建立完整的生產線 精益生產強調價值流的流動,運用這一個流流動,把設備根據這個流的流動方向按加工工序的順序進行布置,從而大大縮短工序間的距離,減少了搬運。根據精益生產的要求及各加工設備工序能力的不同,調整設備,增加一臺立式加工中心,并將兩臺銑床和一臺鉆床調整他用。按所加工零件“刷桿支架”的工藝流程,組成較靈活的小單元相連接的生產線,完成全部機械加工的工序內容,生產出合格的產品。配置必須的加工設備和工人,并根據生產周期需要及設備加工能力合理安排人員班次。具體調整見“原加工現場生產布局圖”(如圖2所示)和優化改進后的“調整后的加工現場生產布局圖”(如圖3所示)。
經過以上調整后,設備加工能力得到顯著提升,各生產單元更為緊湊,大大減少了零件的中途流轉時間和設備空置時間。
2.3.3 對加工工藝改進優化 精益生產要求人員按標準工藝工作,按節拍進行生產。根據精益生產方式、現代加工技術及工藝管理模式對零件“刷桿支架”的加工工藝進行合并調整,對加工工序中的50、60、80、90工序合并成一道工序,采用加工中心機床進行加工,僅此一項,不但節省了加工費用,更縮短加工時間,保證了質量,提高了產品的合格率。具體工藝內容參見圖4。
①生產成本分析。該零件(如圖5所示)工藝技術復雜程度中等,有形位公差要求。經過設備調整和工序調整后,增加了資金的投入,購置了立式加工中心。但是從表1與表2的對比中可以看出加工費用不但沒有增加,還有所降低。更重要的是提升了企業的生產加工能力和擴大了生產范圍。 轉貼于
A.原成本:Q原工序費用=E50工序+E60工序+E80工序+E90工序=10+9+50+60=129元
B.現成本:Q加工中心=E加工中心工件單價·H工序時間=100x0.7=70元
②工序能力分析。如表1所示,我們可以看出,從單件工時來看限制工序能力的瓶頸主要在80、90、120工序,而120工序直接通過增加檢驗人員可以解決,因為80、90工序則比較復雜,工藝要求較高,由于工人的加工技術參差不齊,造成產品質量極不穩定,合格率較低,更導致生產效率的低下。所以,必須通過改進工藝和調整加工設備,才能提高生產效率保證加工質量,直接提高產品零件合格率,使工序能力得到極大的提升。
③生產周期分析。如表2所示,由于50、60、80、90工序時間較長,加工內容多,存在不確定性,容易造成生產周期的延長和混亂,經過50、60、80、90工序的調整合并后,改由加工中心機床一道工序加工,工序時間也由原來134分鐘/單件工時(合并前)縮短到現在42分鐘/單件工時(合并后)。單件總工時也由原來“80分鐘/單件總工時”縮短到“288分鐘/單件總工時”,大大節約了工序加工時間,直接縮短了零件加工的生產周期。
2.3.4 采用“看板管理”方式
通過對生產計劃、生產進度、在制品流轉過程、質量控制和管理等各環節借鑒精益生產的“看板管理”,可以更好地傳送生產以及運送的工作指令,防止過量生產和過量運送,進行“目視管理”并能及時改善存在的問題。加強產品的質量控制,在零件加工過程中增加必要的檢測和抽檢,避免零件的批量返修和報廢。增加必要的工位器具保護零件,避免零件的碰傷和劃痕,減少零件的返修和報廢。選用性價比較好的刀具、夾具、量具,降低生產費用和生產成本。
3 實施優化方案后的應用效果分析
經過一段時間的實踐運用,通過實例驗證,經過精益生產優化后的生產流程獲得了以下幾個方面的直接效益:首先,在調整月批次投入量后,合理的批量生產極大地減少了在制品庫存,改善了現場生產管理秩序,每周均有產品下線,生產周期顯著縮短。提高了生產效率10%以上。其次,經過建立小單元生產線,設備加工能力得到顯著提升,各生產單元更為緊湊,大大減少了零件的中途流轉時間和設備空置時間。合理安排輪番生產,工序作業標準化,定編定崗。至少使生產效率提升5%以上。再次,通過對加工工藝的改進優化,縮短了加工時間,降低了加工費用,保證了產品加工質量,提高了產品的合格率。扭轉了經常出現的不能按時交貨、長期加班加點的不利局面,降低了生產成本。在不增加成本的情況下產能獲得顯著提升。比改進前提高生產效率30%以上。最后,通過實行“看板管理”方式,使得整個產品的生產流程狀態一目了然。增加了加工過程中的靈活性和可控性,加之對其它一些環節的改進優化,使生產效率提高15%以上。
綜上所述,經過對企業生產流程重新設計運行后,使企業逐步實現從傳統批量生產方式到精益生產方式的轉變,建立了一套較完整的現代加工技術及工藝管理體系,通過對企業原有傳統的生產組織及管理流程進行改造,對產品加工工序管理內容、設備和人員重新調整布置。通過實例也說明了以上方法的應用過程和實際效果,產能指標完全達到設計要求。同時也滿足了企業提出的不增加生產人員, 生產效率提高50%以上的要求,同時生產現場的環境得到了較大改善??梢噪S時滿足市場對產品多樣性的需求,提高了顧客滿意度,更重要的是提高了企業的整體工藝技術水平和機械加工能力,極大增強了企業的市場競爭力。
4 結束語
從案例可以看出在精益生產的指導下,結合企業實際,生產流程可以是低成本的高效率的連續的作業流程,其適應現代快速變化的外部環境的新思路。利用精益生產,持續不斷的改進,減少浪費、增加價值,提高核心競爭力,是制造型企業獲取和保持市場競爭優勢的一條有效途徑。
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關鍵詞 精益生產 優化 轉爐 成本
近年來,鋼鐵行業一直處于低迷的狀態,中國鋼鐵行業進入嚴冬已經被市場認同,全行業仍處于轉型升級的“陣痛期”,企業面臨的生產經營形勢依然嚴峻。受需求下降影響,國內鋼材市場供大于求的矛盾日益突顯,價格競爭日趨激烈;環保壓力也有所加大。從總體鋼鐵行業發展情況看,2016年鋼鐵行業面臨的形勢仍然嚴峻,面臨著成本控制的嚴峻考驗。只有將生產成本控制到最低限度,才能夠在市場的浪潮當中處于不敗之地,使企業獲利。
一、煉鋼作業區降低成本可行性分析
隨著資源的緊缺,采集原材料的成本居高不下,成為了眾多鋼鐵企業當前面臨的巨大挑戰。如何在有限的資源下最大限度的做好鋼鐵的生產工作,是企業在這場大浪潮中居于上風,在鋼鐵企業產品成本控制的時候就要對癥下藥,煉鋼作業區以公司精益生產及六西格瑪管理為抓手,從各個工序深剖細究,研究分析挖潛潛力及對其實現的可行性進行論證,最后得出可從以下方面入手:優化工藝方案、將脫硫工序納入作業區指標比武行列、制定更加合理的獎懲制度、利用成本日核算加強成本控制。
二、采取的具體措施
企業實施精益成本管理利大于弊,排除困難因素,從各方面實施精益改善,包括向員工宣傳精益思想的理念,將精益氛圍逐步融入企業的文化,并被員工掌握,則企業的成本控制將會不斷完善,給企業帶來更大的價值。因此,從長遠角度考慮,將精益思想融合于成本管理的方法具有很大的優越性。
(一)優化工藝方案
1.折罐工序:優化鐵水分裝制度。折罐間根據高爐供應鐵水條件以及兩座150噸轉爐生產鋼種對鐵水要求不同將鐵水分裝,既能滿足生產,又能最大限度的避免轉爐生產普碳鋼以及低合金系列鋼種時走雙渣爐次造成的成本升高。
2.脫硫工序:對鐵水進行分類預處理。鐵水分類預處理工藝措施,發揮鐵水預處理在煉鋼工藝環節中的基礎作用,實現煉鋼工序提質增效、降低運行成本。通過優化KR脫硫工藝生產操作實踐,實現脫硫周期穩定、提高終點硫命中率、有效降低脫硫劑消耗。另外通過工藝優化有效地提高攪拌頭使用壽命。
3.轉爐工序:優化入爐原料結構。優化轉爐入爐原料結構,在不降低鋼水質量的前提下,使用部分低價料替代部分高價料,從而降低生產運行成本。用云石渣替代部分白灰以及輕燒白云石消耗;采用鍛煤替代部分低氮增碳劑的消耗;部分合金料可采用低價料替代部分高加料,降低生產成本。
(二)建立更加合理的激勵機制
激勵這個概念用于管理,是激發員工的工作動機,也就是用各種有效的方法去調動員工的積極性和創造性,使員工努力地完成組織的任務實現組織的目標。因此企業實行激勵機制的根本目的是正確地誘導員工的工作動機,使他們在實現組織目標的同時也實現自身的需要,增加滿意度,從而使他們的積極性和創造性繼續保持和發揚下去。管理者不僅依靠企業規章制度進行人力資源管理,也應該因地制宜、合理地運用激勵機制,根據內外環境的實際情況不斷的改進、完善和調整激勵機制的方式,使企業在一個良好的軌道內運行。企業必須引導員工自我激勵,樹立科學的理想信念和正確的人生觀,使企業成為由共同愿望的人員組成的戰斗的群體從而產生共鳴效應,激發員工為實現共同理想而奮斗。要讓員工充分感受到自己在企業中的價值,有更大的熱情去完成更富有挑戰性的工作;更愿意參與企業的目標管理并提出合理化的建議;更愿意在實踐中鍛煉,培訓學習中提高自己的水平。
(三)推行標準化崗位建設
標準化建設是班組管理的重要基礎性工作,在提升班組文化、優化工作流程、規范內部管理方面發揮著重要作用,是推進精益化管理,從而實現向管理要安全,向管理要效益,向管理要發展后勁的有效手段。針對工作實際,細化考核細則,堅持做到“有標準、有控制、有監督、有檢查、有記錄、有考核”,真正將標準化工作落實到每個人、每個崗位、每項工作中,實現了由精細化管理向精益化管理的提升。
中圖分類號:THl62 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2016)031-000-02
一、前言
在“精益思維”中,要求企業以最小人力、物力和財力的投入,占用最少的時間和空間,創造出最大的價值,為顧客提供最超值的服務。在物流供應鏈中,倉儲管理效率的提高,是實現精益生產的重要環節?;凇熬嫠季S”,通過對倉儲庫位進行優化,是提高倉儲效率的最有效途徑之一。汽車生產裝配中的零部件物流體系,因需要對成千上萬的零部件按照所生產的汽車型號進行排序,并準確無誤地送到目的地(裝配工位),實現向生產線邊準時供貨,以保障汽車裝配的正常運行,因此更需要對倉儲的庫位進行合理布局優化。本文著重就汽車零部件物流的線邊庫位優化,以上海大眾寧波工廠LOC大件庫位優化為例進行分析,說明庫位優化對提高倉儲效率的重要意義。
二、貨位優化的必要性
在倉儲管理中,貨位的布局,將直接影響到出入庫效率。據統計,卸貨、上架、下架和裝車發運等作業占可傳統倉庫物流作業中40%的時間,其余的大量時間均花在人員的無效行走上。勞動力成本是現代物流企業成本中占比最重的一部分,人員的無效移動,勢必降低勞動效率。因此,通過對倉庫進行合理規劃,對庫位進行優化,從而減少人員的無效移動,提高作業效率。
對于配送的倉庫或者配送中心,高效的揀貨能力是提高物流效率的重要辦法。而與揀選作業效率緊密相聯系的庫位布局是否合理,就變得非常重要。對庫位進行管理及合理優化是實現這一目標的有效途徑,通過對倉庫貨物的存儲庫位進行相關的規劃、分配、使用、調整等,其目的在于提高倉庫空間利用率及揀選人員作業效率,從而降低相關的倉儲運作成本,提升企業物流配送服務的能力。
三、庫位優化的目標及原則
1.貨物存儲目標
貨物的存儲目標是倉庫進行貨物的存儲時想要達到的效果,或是目的,一般倉庫都會以以下所列的幾項作為各自倉庫的存儲目標:
(1)保障存儲貨物質量
(2)最大化空間利用率
(3)確保貨物的有效移動
(4)確保高效的后續作業
(5)便于管理
2.貨物的存儲策略
(1)定位存儲
(2)隨機存儲
(3)分類存儲
(4)分類隨機存儲
3.庫位優化的原則
以下是一些在庫位優化中通用的原則。
(1)周轉率為基礎法則。
(2)貨物相關性法則。
(3)貨物流動密度法則。
(4)貨物同一性法則。
(5)其他法則。
4.庫位優化的基本思路
(1)明確影響貨物存儲的關鍵因素。
(2)收集所需的基礎信息。
(3)確定優化的目標和約束。
(4)實施庫位優化。
四、上海大眾寧波工廠LOC大件庫位優化
1.大件零件庫位現狀分析
上海大眾寧波工廠大件儲存區主要有A庫、B庫、C庫、D庫和E庫,如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示。五個庫區組成每個庫區所放的零件的量不同,每個庫區都有相應的揀貨區以及上線的路線。
2.LOC大件庫位問題分析
大件庫位的劃分主要依據零件規格、數量以及零件上線路線等因素,將其劃為A庫、B庫、C庫、D庫和E庫,其中A庫設置了隔離區且D庫沒有零件上線的路線。但是現在所存在的問題就是每次揀貨出庫的時候都需要跑到別的庫去揀貨,這樣大大的加長了揀貨的過程,同時也延誤了出庫的時間。如洗滌氣罐總成這個零件它的出庫路線在E庫但是它卻放在了B庫,從而導致E庫的揀貨員每次需要出庫的時候要跑到B庫去揀貨,在這個過程中我們浪費掉了在去B庫揀貨的來回途中,如果我把這個零件放在E庫那么我揀貨的時間會大大的減少,從而縮短了出庫的時間。
3.LOC大件庫位優化
(1)優化目的。為了提高上線的速度,提高出庫效率,促使其最大化空間利用率、確保貨物的有效移動、確保高效的后續作業、便于管理。以物流總量最小作為庫位優化的目標,將零件揀貨頻次和行走距離作為主要考慮的因素。同時,使員工的分工合理化,提高員工的工作積極性。
(2)庫位優化實施根據精益生產原則以及貨物相關性原則將每個庫位進行小范圍的變動優化。
①將A庫的隔離區與D庫的大件零件區進行調換;同時,將其D庫的零件按照上線的路線分配到各個庫區。②將各個庫區擁有上線路線的零件在別的庫區的零件移至本庫區。③將原本存貨在A庫且上線路線在B庫的零件移至B庫,同時把B庫的有限空間合理的應用;④把原有存在B庫,上線路線是在E庫的零件移至E庫,將E庫零件儲存量不大的零件庫位適當的減小。⑤將D庫的零件需全部移至A庫,同時把D庫空出的儲存面積用來作為隔離零件存放區,原本隔離零件存放區是在A庫。
(4)庫位優化后的效果。在庫位優化后,如圖1中A11區中的空白區域我們將放置原有零件的上線路線在A庫且零件放置在別庫的零件移至A11區。再如圖2和4中的B11區和D2區與D3區進行調換,將D2和D3區域劃分為隔離區;同時,將原有零件上線路線在B庫且零件放置別庫的零件移至B11區。通過庫位優化后,倉儲效率明顯提高,員工的勞動強度大大降低,提高了客戶滿意度,進而提高企業的競爭力或是帶來更多的利潤。
五、結論
在倉儲管理中,入庫和出庫操作效率將直接影響著倉儲效率。因此,在倉儲配送工作流程中,首要考慮的是縮短揀貨頻次高的貨物的出庫行走距離,也就是對庫位進行優化,進而提高出庫效率。本文通過對上海大眾寧波工廠LOC大件庫位的優化設計,充分說明庫位的優化對提高倉儲效率是大有裨益的,對物流企業的貨位優化可提供有益的參考。
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1.引言
山西柴油機工業有限公司(以下簡稱山柴公司),是我國第一個五年計劃期間由前蘇聯援建的156項重點工程之一,是國家150系列、大功率、高速柴油機唯一生產廠。建廠三十多年來,工廠先后研制和生產了軍用和民用發動機50余種,為國防建設和國民經濟各部門提供民用柴油機數萬臺,外貿出口發動機數千臺,為國防建設和國發經濟建設作出了應有的貢獻。近幾年,山柴公司生產任務十分繁重,產品有三大系列,服務于集團公司和部隊十幾個總裝廠,而且均為多品種、小批量混線生產、交叉作業,使得生產組織難度較大,特別是396燃氣機、變形機屬首次批量性生產,準備時間緊,生產難度大,加之批量生產工藝技術不完善,產品質量不穩定等因素嚴重制約著生產的順利進行。面對新形勢、新情況、新特點,如何在規定的時間內,保質保量地完成好各項任務,是擺在公司生產系統干部職工面前的頭等大事。筆者作為山柴公司員工,對此進行了思考,認為可以借鑒精益生產方式的許多做法。
2. 精益生產方式在山柴公司的實踐
2.1精益生產方式的內涵
精益生產方式是起源于日本豐田汽車公司的一種生產管理方法,是指運用多種現代管理方法和手段,以社會需求為依據,以充分發揮人的作用為根本,有效配置和合理使用企業資源,最大限度地為企業謀求經濟效益的一種新型生產方式。其中“精”體現在質量上,追求“盡善盡美”、“精益求精”。“益”體現在成本上,表示利益、效益。成本越低,越能為客戶創造價值,越能表現企業的效益。因此,精益思想不僅追求成本最低,而且追求用戶和企業都滿意的質量,追求成本與質量的最佳配置,追求產品性能、價格的最優化。
精益生產方式貫穿于生產制造領域、產品開發領域、協作配套領域、產品營銷領域、產品成本領域等方方面面,推行精益生產方式是企業全面系統的變革。
精益化生產方式在生產領域的推廣應用,主要是組織拉動式(準時化)生產,改進改善勞動組織和現場管理,徹底清除生產制造過程中的無效勞動和浪費,這是精益生產方式的重要組成部分。
2.2精益生產方式在山柴公司的逐步實施
如何在生產制造領域逐步開展精益化管理呢?筆者結合工作實際談一些粗淺的看法。
第一,以提高認識轉變觀念為先導,充分認識生產制造領域實施精益化管理的緊迫性。
精益生產方式中將制造過程的無效勞動和浪費歸納為七種,即:(1)超量生產造成的無效勞動;(2)等待的浪費;(3)搬運的浪費;(4)動作上的浪費;(5)庫存的浪費;(6)加工本身的無效勞動和浪費;(7)制造不良品的浪費。上述七種浪費,和我們日常工作中所提到的浪費有著截然不同的含義,即:在工業生產中,凡是不能直接創造出價值的一切活動,均視為浪費。山柴公司與其它企業一樣,從計劃經濟體制中走來,普遍存在著傳統國企具有的各種弊端和問題,如:臃腫的組織機構、大量的非生產人員、在制品移動路線長、浪費時間多、超量的庫存儲備等。除些之外,生產制造領域超量生產、突擊趕工、停工待料等組織生產前緊后松或前松后緊現象十分普遍,生產過程中出現的不良品大量存在,設備、工裝等原因造成的生產打打停停時有發生。在過去的工作實踐中,我們對超額完成的生產任務,提前完成生產任務的單位,通常采用給予表揚和一定的嘉獎,把庫存和在制看作確保均衡生產順利進行的“蓄水池”,采取多多益善的方法。所有這一切,都是和精益化生產的要求相背離的。提高認識、轉變觀念,就是要從企業生存和發展的全局上看待存在的問題和不足,使主觀認識符合不斷發展變化的客觀實際,適應新形勢的要求。精益生產方式是當今現代制造企業先進的生產管理組織方式,已為國內外眾多先進企業普遍采用。精益生產方式作為生產方式的一次重大變革,在思想觀念上遇到的阻力是不能低估的。兵器工業企業要在日趨激烈的國際、國內競爭中,占據應有的一席之地,既要看到我們的優勢,更要知道自己的不足,以高度的政治責任感和使命感,時不我待的緊迫感努力推進實施精益生產方式,唯其如此,別無它途。
第二,以準時化生產為突破口,推進生產制造領域的精益化管理。
“準時化”生產方式是運用多種管理方法手段,對生產過程中的“人、機、料、法、環、測”諸多要素進行優化組合,做到以必要的勞動,確保在必要的時間內,按必要的數量,生產必要的零部件,以杜絕超量生產,消除無效勞動和浪費,降低成本,提高產品的質量,達到用最少的投入,實現最大的產出為目的。
為此,公司主管領導首先從統一廣大干部的思想認識上入手,多次召開專題協調會,生產系統的干部職工進行了冷靜的分析與思考,并很快形成共識:為保證公司經營目標的實現和企業的可持續發展,必須樹立精益生產的理念,以整體優化的觀點,從管理思想、管理組織、管理制度、管理標準、管理手段、管理方式以及管理行為進行全面系統的變革,而近期要把準時化生產做為突破口,逐漸改變、改進公司的生產方式和管理方式。具體的做法是:以公司合同需求為依據,按照反工藝順序倒排整機生產進度。首先,加強了生產作業計劃的綜合平衡,集中經濟批量進行輪番生產,提高工作效率,以總裝分廠為龍頭拉動機加分廠生產,以總裝拉動主要關重件的生產,以關重件生產拉動一般件的毛坯生產,以毛坯拉動原材料保證供應。其次,加大對生產進度考核和獎懲力度,逐步開展無因考核,看是否在規定時間完成規定的品種和數量,逐步減少和杜絕超量生產和提前完成。再次,生產準備工作逐步建立以現場為中心,以生產工人為主體,以分廠廠長為首的“三為”機制,生產、工具、設備管理維修中心等職能部門變被動服務為主動出擊,定期深入分廠專題協調解決生產準備工作方面所存在的問題,根據輕、重、緩、急和資金情況予以落實,既確保生產順利進行,又為公司節約資金。第四,物資供應部門改變過去年初一次訂貨,集中采購的方法,嚴格按生產作業計劃進行投料,除生產周期長的主要關重件全年分兩次投料外,其余零部件均按季度作業計劃分月投料。同時嚴格執行廢品補料制度,產生廢品的責任單位承擔所有廢品損失后,提出補料申請,經批準后方可辦理補料。既減少了生產線上的在制品數量,又降低了采購成本。第五,加強現場管理,改善現場環境。重點開展了“5s”活動和鞏固定置管理成果的活動?,F場管理辦公室每周組織專業組深入分廠巡回檢查,并每月在生產會上進行講評并提出下一步的要求,此舉對推動基層單位搞好現場管理效果十分顯著。
第三,推進生產制造領域的精益化管理,必須始終堅持“以人為本”。
精益生產方式強調以“人”為中心,以“簡化”為手段,以“盡善盡美”為最終目標,達到增強企業適應市場的應變能力,取得更高的經濟效益。同時,精益生產方式的推廣應用是一次企業內部管理的革命性變化,是企業進入現代管理階段的標志,涉及到企業的方方面面,堅持以人為本,調動廣大干部職工的積極性,圍繞精益目標開展群眾性改進改善活動,這既是精益生產方式的本質內容,又是推動精益生產方式的重要保證。為此,應做好以下幾方面的工作:(1)加強宣傳,營造輿論氛圍;(2)領導帶頭學習,組織全員參與;(3)加強培訓,培養骨干;(4)先行試點,逐步推廣。
3.結束語
精益生產方式是市場競爭的產物,是振興民族產業的必由之路,兵器工業企業要在激烈的市場競爭中脫穎而出,在生產制造領域如何生產出優質、價廉、盡善盡美的產品,推行精益生產方式,是最好的抉擇。山柴公司在生產制造領域進行了精益化管理的初步探索與嘗試,取得了一定的效果:庫存儲備有所下降,生產線在制品儲備大幅度降低,生產現場環境明顯改善,作業計劃實現率和缺件進度實現率大為提高,生產制造領域適應多品種小批量、混線交叉作業的應變能力進一步增強,公司多年軍品合同履約率均保持100%,為國防現代化做出了重大的貢獻,受到集團公司多次嘉獎和配套廠家的一致好評。
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一、優化企業的資產結構
從理論上講,企業理想的資產結構為:流動資產占60%(其中:速動資產30%,盤存資產30%),固定資產占40%。這是因為任何一個企業在具備了一定的生產能力(固定資產)后,在經營過程中,都要重視流動資產的運營,只有流動資產周轉得快才能很快收回固定資產的投資。郵政企業屬于勞動密集型企業,固定資產大多是局房、車輛和微機等。這些固定資產占用資金多、資產報酬率低、投資回收緩慢,因此,這些方面的投資不應貪圖大而全,能夠保質保量地提供郵政服務即可。在缺乏現金的情況下,郵政企業應考慮投資于回收快、見效快的流動資產,加速資金周轉,提高企業經濟效益,用自身的資本積累完成企業的擴張。
二、做好流動資產的管理
1.現金的管理現金是企業生產經營中非常重要的流動資產。現金不足和短缺會影響企業經營的正常進行,而現金太多又會造成企業資金閑置和浪費,因為現金屬于非盈利性資產。郵政企業現金短缺主要是因為投資活動產生的現金流入量小于其現金流出量。要緩解現金緊張的局面,應從以下幾個方面人手。①力爭現金流量同步。如果企業能盡量使自己的現金流人與現金流出發生的時間趨于一致,就可以使所持有的交易性現金余額降到最低水平。郵政企業目前經營活動的現金流人量可以抵補其現金流出量且有盈余,但是由于目前郵政企業仍然需要大量的建設資金,而用于固定資產更新改造的折舊基金又要求全部或部分上繳,造成企業總體上的現金流人量小于現金流出量。因此,在今后的經營方向上,應重視現金流量的產生,著重投資回收快、見效快的項目,從而給企業帶來充裕的現金。②加速收款。發生應收賬款會增加企業的資金占用,但它又是必要的,因為可以擴大銷售規模,增加銷售收人。關鍵在于既要利用應收賬款吸引顧客,又要縮短收款時間。③推遲應付款的支付。在不影響自己信譽的前提下,應盡可能推遲應付款的支付,充分運用供貨方所提供的信用優惠,使資金長時期留在本企業使用。④確定最佳現金持有量。企業持有現金,會發生資金成本、管理成本和短缺成本,這三項成本之和最小的現金持有量,就是企業的最佳現金持有量。
2.應收賬款的管理應收賬款是企業的債權,有效地加強應收賬款的管理,減少呆賬、壞賬的發生,對緩解企業貨幣資金緊張狀況會起到非常重要的作用。①嚴格控制發生應收賬款的目的。企業發生應收賬款一般是由于商業競爭的原因,為了爭取客戶,擴大銷售量,增加市場占有份額,適當賒銷是可以的,但是若賒銷的目的是為了完成計劃任務,完全不考慮對方企業的信用程度,就違背了賒銷的原則。②為不同的客戶制定不同的信用標準和信用期間。隨著郵政企業新業務的不斷拓展,越來越多的業務參與到市場競爭之中,為擴大銷售量,賒銷的業務逐漸增多,這時就要對不同的客戶嚴格制定不同的信用標準和信用期間。即信用好的客戶可以制定比較高的信用標準和比較長的信用期間;信用不太好的客戶就要制定嚴格一些的信用標準和信用期間,以防企業因為賒銷而增加過高的機會成本、管理成本和壞賬成本,影響企業的經濟效益。要研究分析不同信用期間對收人和成本韻影響。延長信用期間,會使銷售增長,但與應收賬款相關的成本也會增加,當銷售的增長大于應收賬款相關成本的增長時,可以延長信用期間,否則不宜延長。
3存貨的管理存貨是企業生產經營必須具備的為生產或銷售而儲存的材料物資。生產需要的存貨過少會導致停工待料,銷售需要的存貨過少會影響企業的銷售收人,甚至使得其他企業的同類產品乘機占有原本屬于本企業的市場份額,削弱本企業的市場競爭能力。但是,若企業的存貨過多,也會導致資金積壓,周轉緩慢,最終影響企業的經濟效益。郵政企業的存貨主要是集郵商品。常年以來由于一些企業的領導不重視存貨的周轉問題,致使企業的集郵商品大量積壓,造成機會成本增加,資金浪費。因此,對郵政企業來說,首先要做的應是加快存貨的周轉速度,應該將存貨周轉速度作為一個經濟效益考核指標進行管理。其次,應確定最佳的存貨批量,使得企業存貨成本降到最低。
三、做好固定資產的管理
目前,筆者認為郵政企業固定資產的管理需解決好以下幾個方面的問題。
[Abstract]: This paper mainly introduces the process principle of dismutation of sodium formate method production of neopentyl glycol and optimum process conditions through the actual production,Improved treatment rectification scheme, after the actual test, neopentyl glycol and actual yield increased from 92% to 94.5%, the purity is increased from 96% to 98%, Production of by-product sodium purity is high, can also be sold as a chemical raw materials, improving the economic benefit of the enterprise.
[keyword]: neopentyl glycol; isobutyraldehyde; Cannizzaro reaction distillation;
一、引言
新戊二醇,(Neopentyl glycol 簡稱 NPG化學名: 2 2-二甲基-1 3-丙二醇分子式: C5H12O2)相對分子量 104. 2。在室溫下是無臭的白色晶狀薄片固體,低毒,具有吸濕性。新戊二醇(NPG)是重要的有機中間體,其分子結構中存在以中心C原子對稱的兩個羥基伯醇的特性,使該分子良好的化學反應性能,與分子量較低的二元醇等相比,這兩個羥基反應活性更強一些。同時由于結構中存在對―二甲基,在β位置上沒有氫原子,使這種醇的衍生物具有良好的耐水性、耐熱性和耐光性。這些優良的特質,使新戊二醇廣泛應用在飽和聚酯樹脂、聚氨類樹脂、粉末涂料、合成油和增塑劑的制造中,并且具有具有優異的流動性、柔韌性、化學穩定性、耐候性、抗氯性、熱穩定性和耐紫外線照射等性能。
目前國際生產新戊二醇的方法主要有兩種,一種是催化加氫法,一種是歧化甲酸鈉法。催化加氫法是異丁醛與甲醛催化縮合反應后,主要反應物再經催化加氫還原、減壓蒸水、再經真空精餾,獲得新戊二醇。加氫工藝雖然有流程短,收率高的優點,但加氫工藝屬于危險工藝,也存在著投資大,對外部環境要求高。歧化甲酸鈉法此工藝條件要求溫和,成本低的優勢,所以國內多采用歧化甲酸鈉法。此工藝產品中夾帶較多副產甲酸鈉,對新戊二醇的精制有較高要求,怎樣進一步提高精餾能力,增加新戊二醇的收率, 在生產中改進精餾工藝有著很重要的意義。
二、歧化甲酸鈉法生產新戊二醇工藝原理
1、在弱堿催化劑作用下,甲醛與異丁醛首先發生羥醛縮合反應,生成2,2-二甲基-2-羥甲基丙醛(HPA)。2、在縮合液中加入滴加堿液,使反應物料處于強堿環境下,與過量甲醛發生坎尼扎羅反應,HPA被還原成新戊二醇。甲醛則被氧化成甲酸。甲酸與過量的堿反應生成甲酸鈉。再通過加入甲酸中和過量的堿。3、經過減壓蒸發,脫除鹽分,主要成品再經過濃縮、精餾、一次脫輕、二次捕集,冷卻得成品。4、脫除的甲酸鈉通過去離子水清洗,得到較高純度較高成品,再經過離心的成品,離心出的液體打入母液罐循環利用。
三、歧化甲酸鈉法生產新戊二醇工藝流程
(一)縮合、歧化反應
先將3000kg水加入縮合釜中,再將異丁醛、甲醛按照1:2(摩爾比)的配比投入到縮合釜,升溫至15~40℃。然后滴加30%的液堿,縮合反應2.0~2.5h后,加入液堿調至pH≥12.0,即發生歧化反應,通過不斷滴加堿液保持pH≥12.0的環境,反應2h后,停止加液堿。然后升溫至75℃,保持1小時,完成歧化反應;再往反應縮合釜中加甲酸,中和物料中堿至中性(控制Ph=7~8),得到中和縮合液。
(二)蒸發
將中和縮合液排至縮合液儲槽,確認列管蒸發器真空度達到0.09MPa以上,縮合液PH值7~8,啟動縮合液供料泵,打開轉子流量計往列管蒸發器內。開始緩慢向列管蒸發器內通蒸汽,在0.32MPa蒸汽壓力條件下使列管蒸發器溫度升至80~120℃,高沸點物質甲酸鈉從蒸發器底部排出,新戊二醇、水及低沸點物質等,進入一級吸收塔吸收后,新戊二醇(沸點高)及部分水和高沸點物質落入濃縮釜中,大部分水及低沸點物質從塔頂蒸出。
蒸發器底部的飽和甲酸鈉溶液經離心去除鹽后的母液因含醇量35~50%要循環使用。離心機的物料離干后用去離子水水洗兩次,降低含醇≤3%,得到合格副產甲酸鈉,包裝入庫。
(三)精餾
打開濃縮釜放料閥,將釜中的新戊二醇、水及高沸點物質混合液進入到預熱釜進行減壓蒸發預熱,待蒸餾釜真空達到0.09MPa以上時,將預熱液抽到精餾釜中,精餾釜的物料進行減壓蒸餾。釜溫大于160℃時,物料被簡單蒸餾后,低沸點物質通過塔頂冷凝器變成液體轉化為成品,進入成品預熱釜,成品釜溫度應控制在130~150℃,溫度過高會使新戊二醇順真空管線跑到捕集器中。打開成品釜放料閥進行刮片,刮下的片狀新戊二醇進入包裝袋入庫。
四、精餾過程的工藝優化
初制 NPG 含有各種雜質,雜質主要是 NPG―異丁酸酯和經基特戊醛的自縮合產物。經基特戊醛的自縮合產物雖然可以通過普通的蒸餾法能與 NPG 分開,NPG-異丁酸酯的沸騰溫度與 NPG 的沸點非常接近,后處理階段就比較困難,經查找有關資料,對和產品的后處理和精餾有多種方法。主要是一、是通過蒸汽汽提法。二是使用溶劑法。在后處理中,目前資料介紹wright 和 Hgaemyeer 在美國專利 USP2895996 中提出,可使經過皂化的初制 NPG 進行一次蒸汽汽提,在此過程中把水流中的 NPG 回收。為了避免 NPG 受堿催化而分解,蒸汽汽提要在減壓2~500mmHg和最低溫度60~150℃條件下進行。水流包括了汽提器內 60%~93%的含 NPG 蒸氣流,它必須通過蒸餾將 NPG 分出,所以這是一種很耗能的方法。有相當數量的 NPG 仍留在蒸汽汽提的余料內,由此使收率也受到損害。
同時也有資料報道后處理改進方法,在縮合液中加入苯與水共沸,蒸出水以后,余下的是新戊二醇和甲酸鈉,甲酸鈉可以過濾出來,剩下的釜液可以通過加入二甘醇二丁酯的高沸點物質蒸出新戊二醇。
上述兩種方案的報道只是經過試驗,并未應用到生產中。上述兩種論述增加了工藝流程環節,且增多了其他物質的加入,對主要產品物料的分離、提純都有許多不利的影響。所以它的實用性還有待求證。
本文只介紹實際生產中的應用,就對上述一般工藝改進后實際產品收率和純度提高做出論述。工藝改進方案如下:
在發生歧化反應時、蒸發過程工藝狀況相近,在第三步精餾過程與前面有所改動,介紹如下:
經吸收塔吸收后新戊二醇、少量水及部分高沸點物質先進入蒸發釜,等濃縮釜和蒸發釜中真空度相等時,將釜中的新戊二醇、水及高沸點物質混合液放入濃縮釜,經濃縮的物料先經脫輕釜、脫輕塔脫除一部分低沸點物質(甲醛和少量異丁醛等),釜內真空度應控制在0.07MPa,溫度110~120℃。待精餾釜真空達到0.08MPa以上時,將液相物料抽到精餾釜中,而氣相部分經過冷凝器冷凝后,再流入濃縮釜。物料進入精餾釜,對物料進行減壓蒸餾。當精餾釜的真空度≥0.07MPa,釜溫大于160℃時,低沸點物質通過塔頂冷凝器冷凝變成液體轉化為成品,進入成品預熱釜,打開成品釜放料閥進行刮片,刮下的片狀新戊二醇進入包裝袋入庫。
精餾冷凝器氣相組分再經捕集釜再次捕集,捕集到的物料大部分流入濃縮釜,成品罐氣相組分流入捕集釜再次捕集冷凝。
五、工藝優化的比較
此兩種工藝的主要區別在于:第一種從一次吸收塔出來的主物料經濃縮、預熱、精餾、冷凝最后生成產品,冷凝后的氣相部分依次經前餾釜、捕集釜冷凝回收到與預熱釜后,重新精餾。第二種是經濃縮的主物料先經脫氫釜,脫除輕組分,再將主物料進行精餾,而后得到成品,精餾后的氣相部分經捕集釜回收回到濃縮,循環蒸餾。這樣的改造,可以有針對的脫除輕、重組分,使成品收率由92%提高到94.5%。
六、新戊二醇的發展前景
新戊二醇(NPG)是重要的有機中間體,是一種帶有新戊基結構的二醇,它主要用在飽和聚酯樹脂、聚氨類樹脂、粉末涂料、合成油和增塑劑的制造中,NPG結合到聚酯類樹脂分子鏈中提供盾形保護,使樹脂具有優良的化學穩定性、抗水解性、耐腐蝕性、耐老化性和熱穩定性,新戊二醇具有以上的許多特點,因此被廣泛應用于汽車、家電、裝飾材料等行業,尤其是在粉末涂料領域的應用和發展更為突出。其衍生物廣泛用于涂料、汽車、紡織、農藥、塑料和石油等領域。
七、結語
新戊二醇首先由上海涂料研究所與上海南大化工廠進行了開發研制,經過幾年的技術改進,現在已建成了年產千噸的生產裝置。近幾年我國涂料工業發展迅速,用于涂料生產的新戊二醇遠遠不能滿足需求。 我國幾套大型丁辛醇裝置滿負荷運行副產異丁醛達15萬t/a,而且開發尚在初期階段。隨著新戊二醇應用領域逐漸拓寬和涂料產量的增加國內 NPG 市場消費量還要增大。提高國內 NPG 的產量和質量是必要的。
通過實際生產驗證,此工藝改造是確實可行的,達到國內先進水平,具有工藝簡化、效率高、成本低等特點,符合國家環境保護的要求。環保、節能等措施落實到位,真正做到清潔生產。有較好的市場需求,發展前景廣闊。本項目符合國家產業政策。項目投資構成合理,投資回收期較短,經濟效益和社會效益顯著,在技術和經濟兩方面均是可行的。
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生產經營一體化主要指的是將原來獨立的系統個體以某種標準或因素進行整合,使之形成單一的主體,以達到多系統在同一的管理模式下運行,其廣泛應用于企業管理中。隨著國家對油田事業的不斷重視,這種管理方式也逐漸深入到油田采油的管理中來。其中包括質量一體化管理體系、內部控制一體化管理體系、環境一體化管理體系、企業文化一體化管理體系等等。
一、油田采油生產經營一體化管理模式發展的必然趨勢
我國油田采油的管理主要面臨著缺乏先進的管理制度和管理規范、不能隨時掌握市場的發展動態、投資成本高,且收益少等缺陷?;谖覈吞镩_采的管理現狀決定了我國的油田開采要采用生產經營一體化的管理模式。
其次,油田采油生產經營一體化管理模式自身也具有優勢,具體有以下幾點:①生產經營一體化管理模式對整個單位的運行系統起到整合、優化作用,使得原先零散的、單獨的部門系統集中統一到一個管理模式中,將單位的未來發展方向和發展目標進行整體考慮,避免出現因各系統分別管理而出現的決策失誤,提高了單位整體的運營效率和運行質量,增強了各部門之間的溝通和協調。②生產經營一體化管理模式有助于專業的工作人員提高生產積極性,明確生產的發展方向,減少工作失誤。③生產經營一體化管理模式在一定程度上降低了單位的冗余建設,避免了各部門職權的混亂和重復,造成資源浪費以及執行能力差等問題。④生產經營一體化管理模式不僅消除了單位內部信息流通不暢的問題,還是實現了資源共享,優化各資源的合理配置,真正將管理規范化、合理化、制度化。
二、油田采油生產經營一體化管理模式的建構
針對油田采油生產管理的特殊性,結合油田生產程序繁雜、生產技術專業性強,技術指標高等客觀情況,從以下幾個方面對建構油田采油生產經營一體化管理模式進行逐一分析。
1、油田采油生產經營一體化管理模式的內涵剖析
油田采油生產經營一體化管理模式強調要切實從采油廠自身建設和管理的實際情況出發,盡量做到由生產模式向經營模式轉變的新思路,從生產建設向依市場建設而邁進。同時,油田采油生產經營一體化管理模式要符合生產與經營共同發展的機制,具體表現在:生產和經營要進行統一的預算;生產和經營要進行統一的評估和檢測;生產和經營要進行統一的規則和方法;生產和經驗要進行統一的額外資金預算;生產和經營要進行統一的兌現。建立從上到下,從部分到整體,從分支到整合的整體運營體系和經營管理制度,真正將經營的理念貫徹到各個環節之中。另外,所有的管理人員要轉換思路,快速從生產建設的指揮者轉變為企業經營的決策者,加大自身的學習,提高管理水平和管理意識,做好整體工作的權衡和決策。
2、油田采油生產經營一體化管理模式的特點
(1)系統性。石油成本管理一直都是管理中的一個盲點,在生產經營一體化中單獨為石油成本管理設置專門的研究和剖析。其中,構建完善的系統成本的管理機制,引進新的管理方法和管理措施,防止與原有的成本管理造成沖突。生產經營一體化的系統性主要強調了貫徹全過程的思想理念和經營方式,明確地各部門之間的關系和相互影響,從系統中把握規律,形成完善有序的系統組織。
(2)科學性??茖W性是生產經營一體化的特色,主要指企業加大對專業工作人員的素質和技術水平的培養,使工作人員以良好的精神面貌和工作狀態在生產經營一體化中發揮相應的作用,提高企業的編制效益,做出科學的決策,展現各方面的優勢。
(3)持續性。生產經營一體化作為一個系統的工程,是持久的、長期的發展過程。其中包括制定、考察、、實施以及監督等程序。
3、油田采油生產經營一體化管理模式的基礎框架
油田采油生產經營一體化管理模式中,生產是基礎環節,經營是基于生產之上,對于生產活動的服務、評價以及審核等,使之各項環節都達到最佳的資源配置。只有正確的了解生產經營一體化模式的具體內容才能更好體現和發揮其自身的優勢,真正將油田采油的管理落實到實處。見圖1。
油田采油生產經營一體化管理模式的具體內容主要分為生產管理、成本控制、績效考核三部分的基礎環節和制度、執行、評估的運行環節以及科學決策、過程管理、持續改進的保障環節。
(1)基礎環節?;A環節包含生產管理、成本控制、績效考核。生產管理主要針對生產過程來設置的,強調規章制度,標準以及管理監控的實施和制定,確保在生產建設的順利實施;成本控制注重對于經營管理的過程來設置的,即做出合理的預算,制定成本標準,控制成本目標等;績效考核主要指在生產經營一體化的過程中建立考核指標和考核標準,強化考核力度,以實現生產經營一體化的現實意義。
(2)運行環節。運行環節包括制定制度,執行制度以及評估三個環節。制度環節主要是員工在生產、工作中所遵循的辦事準則和辦事規范。作為企業的員工的行為準則,其實施的力度以及實施的效果直接關系著最后企業收益的高低,是企業發展的動力源泉;執行環節是依照制定規定的內容而遵循的過程,是實現制度制定的載體和環節,更是企業在運行過程中的真正實際實施的關鍵步驟;評估環節基礎制度環節和執行環節的基礎之上,對所執行和所計劃的最終檢測。
(3)保障環節。保障環節包括科學決策環節、過程管理環節、持續改進環節三部分??茖W決策是不僅是采油廠運行的關鍵環節,更是對未來發展的方向指明道路,避免在今后的工作中出現浪費資源、重復應用的現象;過程管理主張將經營體系和生產體系緊密聯系在一起,實施統一的管理,做到有效地控制,完善企業在生產經營一體化中的執行能力和實施能力;持續改進是基于整個運行狀態而言的,強調動態的跟蹤企業發展狀況和發展歷程,將生產經營一體化從具體實施轉化為發展運動的過程,針對市場變化以及企業自身的發展情況作出相應的改變。
總結
針對國內外對資源需求力度的不斷增長,油田采油的管理模式必須從原先單純的生產模式轉化為生產和經營并存的模式,以適應國內外市場的不斷發展,充分發揮生產經營一體化的管理模式的優勢,將生產和經營真正做到實處。
參考文獻
經過大量的生產實踐表明,AHF精煉技術不但工藝流程可靠,而且設備相對運轉穩定,節能降耗,產量也高。當AHF升溫精煉率達到30%左右,升溫速度達到5℃/min成功的比例可以接近百分之百,所以說,在煉鋼的過程中采用AHF精煉技術對冶金企業有著至關重要的作用,為連鑄板坯的生產鋪墊了很好的前道工序。
1鋼包頂渣的處理工藝
1.1鋼包最佳頂渣渣量控制
在整個AHF精煉中,鋼包頂渣的的處理尤為重要,很多生產實踐數據表明,為了保證排渣順利進行,一般頂渣厚度應控制在150mm以下。在鋼包頂渣小于150mm的情況下,底吹氬排渣順利可以達到最理想的精煉效果。
1.2鋼包排渣工藝
1.2.1底吹氬供氣元件安裝位置
該鋼廠160t鋼包底吹氬,采用內裝型狹縫式透氣磚。透氣磚安裝在鋼包包底偏中心300mm處,鋼包到達精煉AHF處理工位時,透氣磚將位于AHF浸漬罩的正下方。
1.2.2鋼包底吹氬的供氣參數
160t鋼包底吹氬開吹壓力為0.8~1.2MPa,在此吹氬壓力下可做到順利排渣。待開吹正常后,精煉底吹氬壓力降為0.45~0.55MPa。底吹氬流量隨供氣壓力變化而變化,在精煉時一般為16~45m3/h。
2AHF浸漬罩尺寸及插入深度控制
浸漬罩是該鋼廠AHF精煉設備的重要部件,AHF投產后對浸漬罩尺寸及插入深度控制做了大量優化工作。
2.1AHF浸漬罩尺寸的選擇
AHF浸漬罩主要尺寸是內徑尺寸和罩壁厚度。綜合考慮在各種精煉工藝中,最大限度地減少吸熱量并延長其使用壽命。經多次優化,AHF浸漬罩壁厚定為200mm,浸漬罩內徑定為1600mm。
2.2浸漬罩插入深度控制
在該煉鋼廠160t鋼包的條件下,進行AHF升溫處理或合金化時,選定浸漬罩插入深度為200~400mm。
2.3浸漬罩罩位的選擇鋼水在AHF精煉處理位時,為使罩內渣量最少,將浸漬罩位于鋼包底吹透氣磚的正上方。
3AHF升溫設備及工藝參數
3.1AHF加熱頂吹氧槍
頂吹氧槍是AHF在加熱處理時的主要工藝設備,該廠AHF頂吹氧槍為自耗式氧槍,在中心管通氧氣,中心管外層用高鋁質鋼纖維耐材澆鑄成型。自耗式氧槍外徑為200mm,中心管內徑為50mm。
3.1AHF加熱升溫處理工藝參數
(1)AHF化學升溫時供氧制度及加鋁量的控制根據生產實際,加熱精煉的供氧量為1800m3/h,氧氣的工作壓力為0.35~0.43MPa。在升溫過程中,根據預先計算好的加鋁量,自動分批向鋼包中加入鋁球,每批鋁球15~20kg,加入的間隔時間自動按升溫總時間等分計算。
(2)氧鋁比控制及升溫速度
按熱力學理論計算,氧化1kg鋁的發熱量可使1t鋼水升溫35℃。150t鋼水的生產實踐數據證明,每5kg鋁可使150t鋼水升溫1℃。AHF化學升溫時,升溫速度一般控制在4~5℃/min。氧鋁比一般控制在0.8~1.0m3/kg。
(3)AHF化學升溫的幅度
AHF化學升溫對鋼水的溫度調整范圍很大,可達到5~50℃。
(4)自耗式氧槍吹氧槍位控制
AHF化學升溫氧槍氧氣射流為亞音速流股,出口馬赫數小于1,動能較小。加熱噴吹槍位要適中,噴吹槍位太低,則易燒損氧槍,同時鋼水中合金成分氧化燒損嚴重;噴吹槍位過高,則升溫效果差,且易加劇浸漬罩的燒損。在該廠生產實踐中,精煉氧槍槍位采用PLC自動控制,槍位一般控制在距鋼液面200mm左右。
4AHF鋼水降溫處理和成分調整
4.1AHF降溫處理工藝
AHF降溫處理分為吹氬降溫和加廢鋼降溫兩種方式。當鋼水溫度高于目標值較少時,且工序時間允許,則采用吹氬降溫;當鋼水溫度高于目標值過多時,則需加入清潔廢鋼降溫。實際生產中,按150t鋼水計算,每加入100kg廢鋼可降溫1℃。
4.2鋼水成分微調精煉
AHF化學升溫精煉處理具有較強的成分調整功能,允許在轉爐爐后脫氧合金化時,按鋼水合金元素的質量分數偏下限進行控制。在AHF精煉時,可以再次對鋼水目標成分進行精煉調整。在精煉中合金收得率高且穩定,其中錳收得率可大于90%,調整范圍為-0.05%~0.40%;硅的收得率可達到85%以上,調整范圍為-0.03%~0.50%。在對鋼水合金成分精煉控制時,首先應根據鋼種對鋁的要求,調整鋼水中鋁的質量分數。采用鋼包喂鋁線,喂線速度應大于300cm/s,鋁線的收得率為75%~85%。當鋼中鋁的質量分數達到目標要求后,再進行合金調整。
4.3鋼水合金化后的均勻攪拌時間及處理周期的控制
對比生產實踐及精煉后鋼水成分與成品成分得出,在鋼水合金化及溫度調整后,必須保證其凈吹氬時間≥5min,才能使鋼水精煉后的成分均勻。
5AHF精煉結果
5.1精煉鋼水升溫比例
在煉鋼生產中,一般均需對鋼水進行合金微調精煉處理。同時由于轉爐出鋼溫度偏低等原因,對部分鋼水則在AHF精煉中需進行一定的溫度補償。鋼水溫度補償的主要手段是在AHF中進行化學升溫。在兩年多的精煉生產實踐中,鋼水的升溫率達到30%,大大減少了回爐鋼水量,為保證連鑄連澆和生產順行做出了重大貢獻。
5.2AHF化學升溫前后鋼水成分變化
在鋼水化學升溫過程中,鋼水中易氧化元素均會有一定燒損。AHF化學升溫前后鋼水成分變化列于表1。從表1可以看出,在鋼水升溫精煉前后,鋼水中的w(C)、w(S)基本無變化,w(Si)、w(Mn)均有一定程度的燒損,燒損量一般在0.01%~0·04%,鋼水中的w(P)稍有增加。w(Al)在合適的氧鋁比下一般控制在
5.3AHF化學升溫處理過程中熔渣的成分變化
AHF化學升溫處理過程中,由于鋁、硅、錳元素的大量氧化,其氧化產物進入到渣中,使鋼水頂渣成分發生變化,會導致頂渣的熔點升高,流動性差。在精煉中應注意調整精煉渣成分,以保證其流動性。
參考文獻:
中圖分類號:TF769 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)35-0059-02
1 LF爐精煉原理及其冶金功能
1.1 LF爐精煉原理
LF爐在應用中,具備良好的脫氧及脫硫效果。LF爐采取的是擴散脫氧的方式,直接將脫氧產物送入渣中,在大流量氬氣強攪拌冶煉環境與還原渣精煉環境中,可以進一步提高渣鋼間氧傳輸速度,并提高沉淀脫氧去除率。在熔池攪拌、高堿精煉與還原性環境中,鋼水具備良好的脫硫能力。LF爐脫氧效果與脫硫效果存在著緊密關系,如LF爐脫氧效果較好,則LF爐中CaO質量分數較高,其FeO質量分數會降低,從而為脫硫提供有利條件。
LF爐脫氣去雜效果明顯,經過底吹透氣磚,將氬氣輸送到鋼水,從而在鋼水中出現小氣泡,氣泡在上浮運動時,鋼水中存在的氣體會逐漸擴大,并將鋼水排出,氣泡上浮運動,在提高非金屬夾雜物上浮運動的速度上作用
明顯。
1.2 LF爐精煉冶金功能
LF爐精煉爐在應用時,其主要功能主要包括電弧加熱功能、吹氧功能、鋼水脫硫及脫氧功能等。如電弧加熱功能,LF爐電弧加熱的方式主要是通過大電流經過三相石電極來實現的,升溫速度每分鐘可以達到4℃~7℃,埋弧加熱主要是通過泡沫渣來實現。LF爐吹氧功能涉及到整個冶金環節,在保證鋼材質量等方面發揮著重要作用。在工業生產安排十分緊張的情況下,應用LF爐可以保持鋼水溫度,緩解生產壓力,可以節省生產成本,實現良好的經濟效益。
2 LF爐精煉應用中存在的問題
在某煉鋼廠應用LF爐之后,成功開發了多種鋼,如高碳硬線鋼、冷軋板、冷鐓鋼等產品,提高了企業生產能力,擴大了業務類型。在煉鋼廠中某作業區中,應用了三座50t型號的LF轉爐,并配有三臺連鑄機,在進行板坯生產活動時,板坯連鑄機平均澆筑時間多在20分鐘左右,然而轉爐冶煉周期卻需要大約30分鐘,出現了轉爐與連鑄機工作不匹配的問題,從而為組織生產帶來了較大困難。因LF爐精煉時間無法得到保證,從而對鋼材的精煉效果及技術指標等造成較大影響,降低了鋼質量品質,帶來了較大的經濟損失。
3 LF爐精煉工藝優化和設備改造的生產實踐
3.1 LF爐精煉工藝優化的生產實踐
3.1.1 LF爐精煉造渣工藝優化。針對LF爐在應用中存在的問題,對煉鋼廠造渣工藝進行綜合分析,研究出符合不同品種鋼的渣系,從而改變了傳統的石灰加精煉渣的生產模式,為高附加值品種鋼的研發奠定基礎。在經過LF爐精煉造渣工藝優化之后,其造渣工藝形成前渣與后渣分別精煉的方式,前渣精煉主要在轉爐出鋼時處理,后渣主要是在LF爐精煉過程中造渣。優化后LF爐精煉造渣工藝生產流程為:在轉爐出鋼的過程中,添加螢石、石灰及精煉渣等渣料,通過利用鋼水攪拌作用與吹氬攪拌作用,能夠完成前渣精煉;在鋼水到達氬站之后,考慮生產鋼種的實際需要,加入石灰、電石等材料,在LF爐通電化渣三分鐘后,需要工作人員對爐內狀況進行仔細研究,根據實際情況,摻入螢石、石灰、電石等材料,從而對造渣體系調整,精煉出白渣后在還原性環境中結束精煉。在完成精煉造渣之后,采取軟吹氬的方式對鋼水吹氬,吹氬時間應控制在三分鐘以上,促使鋼水中非金屬雜物上浮并排除,從而達到提高鋼水潔凈度的目的。通過生產實踐發現,在完成LF爐精煉造渣工藝優化后,精煉渣堿度由原本的4.33增加到6.2,渣中氧化鐵含量大幅降低,充分證明了精煉效果較好,且改善了鋼水潔凈度,有助于提高產品質量。
3.1.2 鋼包砌筑工藝優化。在LF爐精煉過程中,鋼包爐渣線受電弧高溫影響,在循環鋼水侵蝕的作用下,容易在包底中出現穿漏鋼事故。對鋼包砌筑工藝進行優化,在進行鋼包砌筑時,應用質量較好的Mg-G磚,提高鋼包包底及渣線在精煉過程中的可靠性與安全性。在該煉鋼廠中自優化鋼包砌筑工藝后,大大減少了穿渣線事故,保證了精煉工藝質量。
3.2 LF爐設備改造的生產實踐
3.2.1 LF爐導電橫臂改造。LF爐在運行過程中,出現了一些問題,嚴重影響著LF爐運行的綜合效益。導電橫臂渦流發熱問題是LF爐運行中存在的重要問題。當導電橫臂中存在電流時,會形成以導電橫臂為中心的三個電磁場,不同電磁場之間的重疊區會產生磁力線切割。B相導電橫臂立柱是電磁場重疊區切割點,B相導電立柱在電磁場影響下發熱,在高溫影響下,對絕緣板造成嚴重影響,從而引發電流擊穿事故,對設備的安全應用造成較大威脅。可進行LF爐導電橫臂改造,安裝循環冷卻水箱于B相砸導電橫臂立柱上,從而對絕緣板工作環境進行改善,避免擊穿現象的發生。具體改造措施如圖1所示:
圖1 LF爐導電橫臂改造示意圖
3.2.2 LF爐電極抱閘改造。在實際生產過程中發現,電極抱閘與電極橫臂之間在通電過程中,存在著拉弧現象,電機橫臂在電弧擊穿的影響下出現漏水等問題。這種問題檢修時間較長,對精煉爐生產能力造成了很大限制。通過研究發現,造成拉弧現象的主要原因在于電極抱閘與電極橫臂接觸不好,為此,選擇環氧樹脂板安裝于電極抱閘之下,消除電極抱閘與電極橫臂之間的直接結合處,從而避免了拉弧現象,保證了精煉生產的正常進行。
4 應用效果
通過LF爐精煉工藝優化和設備改造后,獲得良好效果,主要表現為鑄坯低倍缺陷明顯降低,其質量獲得顯著提高,如表1所示。
通過表1可以看出,LF爐優化改造后,其鑄坯缺陷明顯降低,質量顯著提高。除此之外,鑄坯合格率也獲得了很大提高,如圖2:
圖2 LF爐優化改造前后不同鋼種鑄坯合格率示意圖
通過圖2可以看出,在LF爐優化改造后,多種鑄坯合格率均有所提高,保證了產品質量,獲得了良好的經濟效益。
5 結語
隨著鋼鐵工業的不斷發展,鋼材逐漸向技術含量更高、附加值更高、品質更優越的方向發展,在煉鋼生產過程中,LF精煉爐屬于重要的生產裝置。然而LF爐在運行過程中,存在著一定的問題,嚴重影響著鋼材的生產能力及綜合效益。通過研究問題成因,提出LF爐精煉工藝優化和設備改造措施,減少了故障問題,提高了品種鋼鑄坯質量,提高了企業核心競爭力,實現了企業更好的綜合效益。
參考文獻
[1] 陳偉,姚德明.LF爐精煉工藝優化和設備改造的生產
隨著我國鋼鐵工業的快速發展,要求鋼材產品向品質優越、多功能、高技術含量和高附加值方向發展,傳統的煉鋼設備和工藝難于滿足要求,因而以LF爐為代表的鋼水爐外精煉處理技術在鋼鐵行業迅速發展[1,2],精煉工藝成為優鋼冶煉的關鍵控制過程。
近年來根據市場需求,昆鋼為開發生產45~70中高碳硬線、ML35冷鐓鋼、K510L汽車大梁鋼、X46~X65管線鋼等附加值較高的鋼鐵產品(以下簡稱“品種鋼” ),相繼引入了LF爐精煉設備、工藝,如何發揮LF爐精煉冶金功能,保證品種鋼冶煉質量,成為LF爐投入使用后重要的研究課題。
1、現狀與問題
1.1 現狀與問題
昆鋼在LF精煉爐建成投產后,實現了在煉鋼系統轉爐冶煉和LF爐精煉配連鑄的工藝流程,為高附加值品種鋼研發生產奠定了基礎。但經過對在生產初期在LF爐開發生產的60~70鋼、ML35鋼鑄坯低倍組織抽樣檢驗(見表1所示)與開發生產ML35、60、70、K510L鋼鑄坯低倍硫印夾雜物抽樣檢驗情況(見表2所示)綜合統計、分析來看,LF精煉爐的冶金功能未得到充分有效的發揮,鋼水LF爐精煉效果及各項技術經濟指標不理想,直接影響了品種鋼鑄坯質量,因此,對LF爐精煉開展工藝優化研究,提高鑄坯質量成為亟待解決的突出問題。
1.2 LF精煉爐主要技術參數
煉鋼系統LF精煉爐主要技術參數見表3所示。
2、LF爐精煉原理及冶金功能
2.1 精煉原理
LF爐具有較好的脫氣去夾雜效果,當氬氣通過底吹透氣磚吹入鋼水后,形成很多小氣泡,在鋼水較大的靜壓力作用下,氣泡在上浮過程中鋼水中的氣體不斷向氣泡中擴散,最后排除鋼水;此外,氣泡在上浮中加速了非金屬夾雜顆粒相互碰撞長大的幾率,提高了非金屬夾雜物的上浮速度。
LF爐也具有較好的脫氧及脫硫效果,其脫氧方式主要為擴散脫氧[3],脫氧產物直接進入渣中,在其提供的還原渣精煉和大流量氬氣強攪拌冶煉環境所形成的良好動力學條件下,可加速擴散脫氧中渣鋼間氧的傳輸速度和轉爐冶煉沉淀脫氧中脫氧產物的上浮速度和去除率,鋼水中的氧含量可降低至5ppm以下[4]。在LF爐強還原性、高堿度渣精煉及充分的熔池攪拌過程中,鋼水具有較強的脫硫能力,其脫硫效果可用分配系數Ls表示[5]:Ls=(S)/[S]
式中[S]-鋼水中硫濃度;(S)-渣中硫含量。
當鋼水中的溶解氧不變時,硫的分配系數因下列因素的變化而變化(見表4)。
由表4可知,脫氧效果對脫硫效果的影響很大,LF爐高堿度還原渣精練的脫氧效果良好,其(CaO)含量高,(SiO2)及(FeO)含量低,對脫硫反應的進行十分有利。
2.2 精煉冶金功能
(1)電弧加熱功能
LF爐利用大電流通過三相石墨電極對鋼水進行電弧加熱,升溫速度可達到4~7℃/min,通過泡沫渣實現埋弧加熱,不僅提高了電弧加熱效率,而且減少了高溫電弧對鋼包工作層耐火材料的熱輻射。
(2)全程吹氬功能
LF爐利用鋼包底吹氬的功能對鋼水進行全程吹氬。精煉前期,調整合金及增碳時進行大氬氣量強攪拌,使鋼水成分溫度均勻,保證取樣的代表性,并使渣殼快速熔化,有利于渣子的還原和白渣的形成;中期采用中等氬氣量攪拌,穩定電弧,提高加熱效率;后期降低氬氣量對鋼水進行軟吹氬,有利于夾雜物的進一步上浮排除。