基于六西格玛理论的喷漆间安全优化研究

张博文，王晓丽

（天津理工大学 环境科学与安全工程学院，天津 300384）

基于六西格玛理论的喷漆间安全优化研究

张博文，王晓丽

（天津理工大学 环境科学与安全工程学院，天津 300384）

本文应用六西格玛理论，将DMAIC流程的各类工具应用在喷漆间安全优化中。通过企业实例，验证了DMAIC流程各类工具的应用大大减少了过去不断试验验证、调整所浪费的时间和精力，更进一步地保证改进成果的持续运行。并在满足喷漆间“顾客”需求的同时，充分利用资源达到安全投入的最大化利用。

六西格玛；DMAIC；喷漆间

1　前 言

1.1六西格玛理论的定义

六西格玛是一种管理策略。这种策略主要强调制定极高的目标、手机数据以及分析结果，通过这些来减少产品服务的缺陷。六西格玛背后的原理就是如果检测到的项目中有缺陷，就可以找出系统地减少缺陷的方法，使项目更加完美。根据六西格玛水平表示，错误的次数越少，质量等级越高，一西格玛表示有31%合格率，三西格玛表示93.3%的合格率，六西格玛表示99.999 66%的合格率，同时意味着每百万次操作只有3～4个缺陷。

1.2六西格玛基本理念

1.2.1真正关注顾客

顾客是指接受产品或服务的组织或个人，分为外部顾客和内部顾客。而六西格玛管理正是通过逐步降低“缺陷”来提高顾客满意程度的。

1.2.2以数据（事实）驱动管理

六西格玛用数据作为基础，来支持或推动决策的形成，而非靠定性的、感觉的、经验的、情绪的、职位的等方法来进行决策和驱动管理，因为这些东西不稳定、不可靠、不科学的。

1.2.3针对过程采取措施

六西格玛水平不是靠检验来实现的，它强调对生产及服务过程中造成的品质不稳定因素采取控制措施，防治缺陷的产生，从根本上解决问题。

1.2.4主动（预防性）管理

主动管理意味着在事件发生之前，预测问题、数据、状况等变化方向及趋势，提前采取预防性控制、纠偏措施，来保证过程按照预期的目标发展。

1.2.5追求完美但容忍失败

在追求卓越的过程中，不见得每一种方法、手段、措施都非常得力和有效。从错误中要总结经验教训，进行长期的持续改进。

2　六西格玛理论应用在喷漆间安全优化的可行性分析

安全事故或者职业病从理论上来说都是可以预防的。工业企业喷漆间是一个由人运行的系统，因此给预防事故提供了基本前提。

对于六西格玛的研究，已经从单纯的质量领域扩大到生产、服务及其他行业，并且国内对六西格玛在安全管理中的应用也有了一定探索。

现代安全管理遵循PDCA（计划—实施—检查—执行）闭环管理，而六西格玛理论遵循相似的DMAIC管理模式，其含义见表1。

表1　DMAIC模式含义

六西格玛强调对过程采取措施，如果对喷漆间设备工艺以及防护工艺进行优化及控制，也就是对喷漆间安全进行优化。

3　DMAIC流程常用管理工具

六西格玛DMAIC流程常用管理工具见表2。

表2　DMAIC常用管理工具

4　DMAIC优化流程

4.1喷漆间工艺

本喷漆间为干湿喷漆间，油漆由调漆间经电动泵打入喷漆间，作业工人在喷漆间内佩戴3M供气式防护面具，身着3M连体喷漆防护服，供给防护面具的压缩空气先经过一氧化碳报警器检测后流入面具。喷漆间内设有通风系统，新风通过风机送入喷漆间内，当外界空气温度过低时，新风通过热风发生器加热后送入喷漆间。喷漆间内空气经过喷漆间地面栅栏下过滤装置，通过排风机进入废气处理装置经处理后排放。其防护工艺如图1。

4.2DMAIC过程分析

4.2.1定义顾客需求

喷漆间“顾客”即喷漆间作业工，其核心需求就是一个安全、健康的工作环境。本文通过因果矩阵确定喷漆间的关键影响因素，其因果矩阵见表3。

图1　喷漆间防护工艺

由因果矩阵表可以看出，通风系统失效以及燃气系统泄漏具有较高的顾客关注度，需要着重进行分析和控制。

4.2.2测 量

通风系统失效、燃气系统泄漏的问题最直观反映在喷漆间内作业场所毒物浓度，因此在优化分析前进行作业场所毒物浓度的测量。

根据企业所使用油漆的物料安全数据表（MSDS）确定了该企业喷漆间存在的职业危害物质主要为:乙苯、二甲苯、乙酸丁酯、环己酮、六亚甲基二异氰酸酯等，以及天然气内可能含有的一氧化碳等。根据GBZ 159-2004国家职业卫生标准、GBZ 160工作场所空气有毒物质测定方法汇总以及GBZ 2.1-2007工作场所有害因素职业接触限值，其职业危害毒物检测结果见表4。

表4数据显示乙酸丁酯浓度超标，一氧化碳浓度接近职业接触限值，考虑到喷漆作业工防护服失效的可能性，需要判定乙酸乙酯浓度超限以及一氧化碳浓度高的原因。

表3　喷漆间关键影响因子因果矩阵

表4　工作场所有毒物质浓度检测结果

4.2.3分 析

通风系统和燃气系统作为顾客关注重要度较高的两个关键影响因子，因此首先选取这两个系统进行分析。

考虑到通风系统和燃气系统组成较为复杂，部分子系统受工艺等因素影响发生的频率不同，因此本文选用失效模式分析（FMEA）。通过建立FMEA工作小组，分析各子系统的失效模式、失效原因、对于整个系统的影响并定义出各子系统的风险指数，各子系统风险指数RPN=发生度*严重度*难检度。通过对高风险指数的子系统进行改进和控制来达到对于整个系统的优化和改进。失效模式分析表见表5、表6。

表5　通风系统失效模式分析

表6　燃气系统失效模式分析

由以上两表可以看出进风口和排风口滤棉阻塞具有较高的RPN，而检测的结果中乙酸丁酯超标，一氧化碳浓度接近限值。因此进风口及出风口滤棉阻塞被推测为造成毒物浓度高的主要原因。

4.2.4改 善

该喷漆间进风口过滤为两级过滤，分别为天井滤棉和中效过滤棉，天井滤棉主要过滤大气中的颗粒物，中效过滤棉防止过量的颗粒物进入风道。出风口为三级过滤，分别为V型滤纸、漆雾过滤棉以及中效过滤棉，V型滤纸及漆雾过滤棉作为初级过滤，中效过滤棉防止漆雾进入风道。

鉴于以上情况，在改善的过程中首先更换了进风口天井滤棉、出风口V型滤纸及漆雾过滤棉。其后进行了超标毒物的复测，确定进出风口滤棉阻塞是否是导致毒物超标的原因。其检测结果见表7。

由此可见，更换滤棉后一氧化碳未检出，乙酸丁酯符合职业接触限值。但由于生产任务以及工艺条件影响，不能确定何时更换滤棉能够满足“顾客”要求。因此在改善后的管理过程中，定期的更换滤棉是控制目标的重点。

4.2.5控 制

一方面由于大气颗粒物短期内对于天井滤棉的影响较小，因此暂时更新预防性维护保养计划，规定天井滤棉每月更换一次来达到进风口的有效运行。另一方面，由于企业生产任务不定，导致喷漆间内作业时间难以确定影响出风口滤棉更换周期，同样喷枪的与地面的角度不停变化以及作业人员喷漆的手法也会影响滤棉的更换周期。因此，在控制的过程中采用在漆雾滤棉和中校过滤棉中间加装一个压差报警器，在初级过滤（V型滤纸和漆雾滤棉）上下压差大于250 Pa的条件下进行报警，并更换滤棉。

表7　该公司工作场所改善后空气中有毒物质浓度检测结果与评价

5　结 语

喷漆间安全运行和优化是对企业员工和员工家庭的负责，实际操作过程中抓住影响人安全及健康的关键因子实施改进并将安全投入最大化利用可以大大提高企业竞争力。通过对六西格玛理论的研究，DMAIC流程各类工具的应用大大减少了过去不断试验验证、调整所浪费的时间和精力，更进一步地保证改进成果的持续运行。并在满足“顾客”需求的同时，充分利用资源达到安全投入最大化利用。

主要参考文献

［1］龙小真.掌控管理的细节——六西格玛管理在安全管理中的运用［J］.现代职业安全，2003（2）.

［2］崇尚忠.建立民航企业安全管理新模式的可行性探索［J］.中国民航飞行学院学报，2007（1）.

［3］马腾飞.六西格玛管理在安全生产中的应用研究［D］.沈阳：沈阳航空航天大学，2013.

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.22.075

F273

A

1673-0194（2015）22-0091-03

2015-10-09