提高发动机大修合格率的方法

2014-10-31王建宇

石油工业技术监督 2014年12期

王进，魏峰，邢军，陈李，王建宇，杜磊

中国石油天然气管道局第四工程分公司 (河北廊坊 065000）

中国石油天然气管道局第四工程分公司（以下简称公司）是石油管道工程建设的专业化施工单位，先后承建多项国内外重点工程。例如国内的西气东输一、二、三线天然气管道，哈沈天然气管道、莫大天然气管道；在国外俄罗斯、泰国、缅甸、南非、哈萨克斯坦等国家完成了多项以EPC等方式承建的油气管道建设工程。而中国石油天然气管道局第四工程分公司工程机械处（以下简称工程机械处）便是工程施工主要设备的维修、维护、保养的专业基地。随着公司HSE体系管理的不断完善，设备安全管理工作日益突出，设备作为项目施工中重要的组成部分，做好其安全管理工作，就保证了管线项目的进度，在一定程度上就保证了公司的行业荣誉，保证了公司的利益。

随着石油工业的飞速发展，天然气管道事业也蒸蒸日上，而焊接设备是不可缺少的管道施工设备，焊接设备能否在施工中安全、高效运行成了制约施工进度的一个主要方面。目前管道四公司提供电力的焊接设备主要为移动电站，并且所使用的移动电站多为管道机械设备有限公司生产，该设备通过发动机提供动力能源，将其转化为施工所需电能，但由于设备购进时间较长，多数在7～10年之间，发动机运转时间在4 000～7 000h，经过调查达到3 000h以上的发动机出现故障频率较高，一旦出现故障，发动机就需要大修。因此，发动机大修合格率直接影响到设备发电质量，影响到项目施工效率。

1 梳理发动机大修流程，提高流程满意度

工程机械处是专业管理和维修大型施工设备的部门，公司所有项目回场的施工设备都需要进行全面维修、保养作业。这里主要对发动机大修流程进行全面梳理，从发动机故障确认、故障检查分析、故障排除、专检验收整个过程进行全面分析。根据这个过程来确认六西格玛管理项目，由基地队长、设备员、技术顾问、质检员、材料员、维修组长等组建绿带团队，然后严格按照绿带解决质量型问题的一般步骤进行分解整个流程，遵循定义、测量、分析、改善、控制5个步骤对影响发动机大修合格率的各种因素进行分析，对问题（影响发动机大修合格率）整个流程充分分析、最后确定关键因素，针对影响因素提出解决方案[1]。

1.1 提出问题

2010年至2013年期间，工程机械处维修基地大修发动机共计30台，出现不同问题返修的共计4台，平均年发生发动机大修合格率为86.6%，为改进发动机大修流程，进一步提升工程机械处设备维修质量，工程机械处领导指定此问题为绿带项目课题。

1.2 定义缺陷与目标（DM阶段）

缺陷：工程机械处全年发动机大修合格率低于86.6%。

目标：将工程机械处全年发动机大修合格率的绿带项目缺陷DPMO从134 000降低到26 800，改善80%，发动机大修合格率不低于97.8%。

1.3 寻找发动机大修质量控制点，确定关键因素

1.3.1 分析发动机大修过程流程图

发动机大修过程流程图，如图1所示。

图1 发动机大修过程流程图

发动机检修是设备维修中必进行的一个项目。从设备回场验收开始，首先要确定发动机是否处于完好状态，一旦出现发动机冒蓝烟、内部明显异响、下排气严重、机油压力低于1MPa等现象时，就需对发动机进行全面拆解检查。为了进一步提高发动机大修合格率，找到关键质量控制点，绘制了从发动机故障确认开始到最终专检验收整个过程的发动机大修流程图，包括发动机大修技术评审、解体检查、测量、镗缸、装配、磨合、专检验收、安装[2]，并由维修组长对大修全过程进行记录，填写设备维修保养记录、二保作业书及设备运转记录，确保整个维修过程可控。最后由基地队长、设备员、技术顾问、质检员、维修组长等组成的绿带团队对整个发动机大修过程进行深度剖析。

1.3.2 利用六西格玛工具，寻找影响因素

在六西格玛管理方法中，绿带项目是解决各种质量型、管理型问题的一种重要途径，各种分析问题的工具应有尽有。例如：头脑风暴法、流程图、因果图、柏拉图、控制图、散点图、直方图、正态分布与能力分析等。在实际应用的时候可根据所要解决的问题数据类型，分别选用合适的工具，这里笔者依据《管道四公司工程机械处设备维修管理标准》对整个发动机大修过程进行分析，利用头脑风暴法收集影响因素、然后列出因果图，利用绿带项目数据分析软件minitab[3]进行确认关键因素，然后求解。

根据发动机大修流程图，由基地队长、设备员、技术顾问、质检员、材料员、维修组长等组建绿带团队，参照《工程机械处设备维修作业指导书》利用头脑风暴的方法针对整个发动机大修过程中存在的质量控制点进行识别，并将影响发动机大修质量的所有可能因素进行罗列，无论影响程度大小，全部考虑进去，做到只求数量，不求质量。然后由绿带项目主持人对列出的所有影响因素进行整理、并绘制影响发动机大修合格率的因果图，由于维修工技术等级与维修经验具有相关性，所以可以合并为同一类影响因素进行分析（图2）。

1.3.3 确定影响因素，收集数据，找出关键因素

图2 发动机大修合格率因果图

针对发动机大修过程中影响发动机大修合格率的可能性较大因素进行数据收集，根据数据类型不同，确定所需数据量，收集数据的多少遵循数据能够体现出事件的规律性为准则；然后将收集到的数据利用minitab[3]软件或analysis数据统计分析工具进行统一分析，根据数据类型绘制散点图，根据图示明显地看出：随维修次数的变化，人员技术等级和维修经验等因素影响发动机大修合格率的结果越来越明显。随即利用minitab软件对配件质量因素进行简单线性回归分析，对人员技术等级和维修经验2个因素进行多元线性回归分析，并进行计算得出关键因素对发动机大修合格率的贡献程度。这样就确定了影响发动机大修合格率的关键因素的贡献率。

针对配件质量X1进行简单线性回归分析：

回归分析:发动机大修合格率与配件质量X1

回归方程为：

对影响因素相关数据进行分析后可见，关键因素配件质量X1贡献率为82.2% 、技术等级X2、维修经验X3贡献率达到96.8%，充分说明配件质量、人员技术等级、维修经验的好坏直接影响到设备维修过程中的人员安全，随即直接影响设备维修现场事故发生几率[4]。

2 结合设备维修作业指导书，针对关键因素提出解决方案（IC阶段）

影响工程机械处发动机大修合格率的主要原因是配件质量、人员技术等级和维修经验。结合设备维修作业指导书，针对关键因素X提出具有针对性的措施，并最终列入管道四公司工程机械处设备维修作业指导书中，严格执行、落到实处、坚决杜绝安全事故的发生，此时绿带团队成员要发挥团队的力量，集思广益。利用六西格玛管理方法中工具方法求解，然后组织相关人员对方案进行评估，确定方案的可行性，此阶段要本着只求质量，不求数量的原则进行，确定符合维修基地实际情况的方案[5]。

针对关键因素配件质量X1这一管理方面的因素，再严格执行、落实工程机械处关于设备维修的相关要求，经过绿带项目团队成员讨论后，进一步完善了《工程机械处管道园基地物资管理制度》发动机大修部分，对维修基地物资管理制度进行细化，详细规定了相关配件质量问题的处罚办法，并设立配件质量“红黑榜”,对连续2次出现重大配件质量问题的供应商列入黑榜，将其直接从供应商队伍中剔除。将连续供应配件10万元以上且无质量问题的供应商列入红榜，并上报至设备物资部请求在公司范围内进行通报表扬。

维修工的技术等级和维修经验由人的主观能动性主导，除了一些日常必要的培训外，还要调动大家自学的积极性，从思想上提高认识，转变思想，改进观念，人人争做维修岗位急先锋，员工们要养成多学习、多动手的良好习惯。维修基地一方面结合工程机械处举办的2014年“奋战第二季夺取主动权”主题劳动竞赛为契机，提高大家学习意识，积累维修经验，继续完善2014年《工程机械处管道园基地培训计划》（图3），针对发动机工作原理，发动机基本机构、发动机大修验收标准及方法、发动机大修质量控制点等方面对全体员工进行实地、细致的培训，并对在实际改善过程中遇到的操作性强、有一定规律性的常见故障举行各种有针对性的练习。

图3 管道园基地培训需求计划表

借此次劳动竞赛时机，依据完善之后的发动机大修标准整修了2台发动机，并利用专业负载机对整修后发动机性能进行全面验收，证明发动机性能效果十分明显，经过计算发动机大修合格率的绿带项目缺陷DPMO由134 000降至15 600，改善96%完全超过既定目标，满足顾客要求。

图4是利用AC400-100K发电机组智能测试系统测试经大修后发动机相关数据及性能图表。

3 结束语

运用六西格玛绿带项目解决质量型问题时，开始找不到切入点，这时可以先画出现有管理流程图，沿着流程图的节点收集数据，然后再逐步利用直方图、散点图、故障模式影响分析FMEA等分析工具对数据进行分析，并最终确定影响问题的关键因素，然后从现有管理制度及现场实际情况入手。本项目在完善《工程机械处设备维修作业指导书》的基础上，在加强落实直线领导责任、属地管理，加强人员培训等方面增强员工自学意识，从根本上提高员工自身技能。