铸造全过程质量管理实践要点

1、铸造全过程质量管理实践要点提高铸件的质量使铸造大国成为铸造强国是我们的共同理想和使命。为此提高我们的技术水平十分必要但数据表明不少损失大的质量事故从技术的层面看原因并不复杂、技术并不高深解决它或避免它发生也不花很多钱只是还有影响产品质量的因素我们没有识别出来或者是已经识别出来却没有采取控制措施进行有效控制是质量管理的体系有漏洞所造成。下面从整个铸造过程分析结合实例分析各环节质量管理要点。1 铸造过程 铸造过程是特殊过程。特殊过程也就是对形成的产品是否合格不易或不能经济地进行验证的过程。在实际生产中我们看不到铸件及其铸造缺陷实际的形成过程因而不能在缺陷即将形成时发现它阻止缺陷的形成。我们只能是要

2、么对影响质量的因素进行识别与控制消除不合格品产生的条件要么在缺陷形成后通过各种手段发现并剔除它但这时已经造成了不合格品的损失。显然我们质量管理的任务是前者而不是后者。2 影响铸件质量的因素 影响铸造质量的因素众多我们对这些因素的识别不可能一蹴而就而是不断识别逐步深化和完善的过程。铸造过程的质量管理任务就是识别及控制影响铸件质量的因素其效果与对影响铸件质量因素识别的广度和深度以及控制措施的落实程度直接相关。这方面不同的企业或同一企业不同的阶段差距很大也使铸造过程的质量管理成效以及铸件的质量存在很大的差距。有的企业领导对铸造车间又爱又恨，爱的是没有铸造车间无论是新品试制还是生产的安排都受制于人成为

3、企业发展的瓶颈，恨的是铸件质量不稳定合格率很低效益差铸造车间被戏称为“烧钱”的车间。因此如何改善铸造过程的质量管理对增加企业的效益实现铸造强国的理想有着重要的作用。影响铸造质量的众多因素中有不少因素对铸造质量的影响是互为条件的如果用概率论的概念来表述这些因素对铸造质量的影响概率为条件概率。因此在质量分析中就切忌用非此即彼的极端化的思维方式否则就无法制订出全面的质量改进的计划。如造成气孔缺陷的可能因素有铁液的化学成分、铁液的浇注温度、型砂的水分、砂芯和铸型的排气是否通畅等。有的员工为了推卸责任提出单独做极端条件下的试验如故意高低C、Si或降低浇注温度或提高型砂的水分或堵塞砂芯和铸型的排气孔等。这

4、些极端条件下做的试验结果往往没有普遍的指导意义因为没有考虑到不少因素对铸造质量的影响是互为条件的。在实际生产中我们有时也能看到浇注温度很低或砂芯和铸型的排气孔完全堵塞铸件却完好无气孔缺陷的实例。3 定单中隐含的质量要求 对订单的需求分析要特别重视识别隐含的质量要求。一般来说接到订单人们往往关注生产成本、价格、交货期、明示的质量要求。明示的质量要求是指图纸和技术文件中规定的技术要求隐含的质量要求因图纸和技术文件没有告诉你往往被忽视或被遗漏。什么是隐含的质量要求如何才能识别出来呢根据GB/T190002000 idtISO9000:2000 质量管理体系基础和术语质量是一组固有特性满足要求的程度。

5、要求是明示的、通常隐含的或必须履行的需求或期望。“通常隐含”是指组织、顾客和其他相关方的惯例或一般做法所考虑的需求或期望是不言而喻的。3.1 隐含的质量要求识别与产品质量密切相关 隐含的质量要求识别与产品质量密切相关绝对不是可有可无。如某机械厂接到一种柴油机机油阀座的生产任务图纸和技术文件中都没有试漏的要求因此在铸造工艺上既没有考虑到保证铸件致密性的措施机加工后也没有安排试漏检查零件交给用户使用中几乎都出现渗漏被退货和索赔。接到退货和索赔通知供应商大呼冤枉认为用户的技术要求中没有致密性的要求也没有要求进行试漏检查。但从质量的定义分析责任在于供应商没有完全理解零件的质量要求。虽然在明示的要求中没

6、有致密性要求但由于该零件是机油阀座有压力的机油从零件中通过致密性要求是零件必须履行的要求是不言而喻的这是一项隐含的要求。3.2 隐含的质量要求识别与产品成本密切相差关 又以上述柴油机机油阀座为例有无致密性要求对铸件的成本影响很大。对有致密性要求的铸件从铸造工艺、化学成分设计、孕育处理、机加工后的试漏检查都要有特别的控制措施铸件的成品率也会低些拒收和索赔的风险也大所有这些都会使铸件生产的成本增加。3.3 隐含的质量要求识别与项目的成败密切相关 某纺织机械厂为某发动机厂生产飞轮壳该纺织机械厂技术力量雄厚生产纺织机械的经验丰富没有充分估计飞轮壳生产的困难马上投入300多万元制造专用工装生产了不少产品

7、。数批送货都因用户进货检验时发现有几项隐含的质量要求不合格而退货。某纺织机械厂的领导不理解明明零件经检验符合图纸和技术文件的要求才出厂怎么到了用户手中就变成不合格了呢最后双方没能在质量的定义上统一意见该纺织机械厂终止了生产飞轮壳零件的项目300多万投资血本无归。3.4 隐含的质量要求识别有利于识破商业陷阱 个别不良商家往往是通过隐含的质量要求设置商业陷阱骗取违约金。由于隐含的质量要求没在产品图纸和技术文件上写明白有的供应商一拿到订单和图纸就马上组织生产认为符合图纸和技术文件要求的产品就是合格品。结果产品交给用户用户告知某隐含的质量要求不合格整批判为不合格要求退货和索赔这时供应商才如梦初醒做了赔

8、本生意后悔莫及。3.5 识别隐含的质量要求 如何识别隐含的质量要求呢首选及时和经常的沟通了解零件的使用工况和环境。整个过程按试制、小批试产、批量生产的三个阶段进行。每个阶段生产的零件都要经用户检验、试验和评价上一阶段评价合格后再转入下一阶段并形成必要的记录。这样的过程看似复杂、麻烦其实是不断地深入识别和理解质量要求特别是隐含的质量要求的过程不能省略如果是商业陷阱在这过程中已能识破否则会付出沉重的代价。上述某纺织机械厂生产飞轮壳项目失败的例子就是前车之鉴。其次对一些文字不易表达清楚或文字表达容易产生歧义的事项必须保存双方都认可的样品作为解决争议统一意见的基础。4 生产过程质量控制 生产过程的质量

9、控制常表现为对“5M1E”这六大因素的控制即对人(Man)、机器(Machine)、材料(Material)、工艺方法(Method)、检测(Measure)及环境条件(Environment)的控制。4.1 人是生产力要素中最活跃的要素 要充分发挥人的作用重点抓好培训、责任机制和责任文化的建立、培养员工对企业的归属感。4.1.1 培训 员工培训的内容要有针对性和实用性包括基础知识和岗位的应知应会。基础知识培训可以使用铸造相应工种的等级培训的教材。这是一项长期的、由初级工、中级工、高级工、技师、高级技师逐步升级的培训。基础培训有利于员工理解和做到岗位应知应会的要求。岗位的应知应会培训的内容就是

10、岗位作业指导书的内容通过培训使员工对岗位作业指导书的要求能准确理解能正解操作工序产品合格。4.1.2 责任机制的建立和责任文化的建设 所谓责任机制就是要建立和实施质量责任制把员工的收入与岗位产品的质量挂钩。每个岗位都要有岗位产品的质量指标通过岗位质量指标的实现来保证上一级质量指标的实现。如废品责任的分解的原则是这样的形成缺陷的原因比较简单的可以直接落实到个人如冷隔缺陷就可以直接判为浇注岗位的责任一些形成缺陷的原因众多、比较复杂则可以通过统计相关岗位所负责控制的质量特性的达标情况按比例分解如某一天气孔的废品数是10件造成气孔缺陷的影响显著的因素主要有型砂水分、铁液浇注温度等它们的不合格率分别是1

11、0%、2%则混砂岗位 应该承担的废品数为10%(10%+2%)108件浇注岗位应该承担的废品数为2件。 责任文化的建设就是使员工树立勇于承担责任和必须承担责任的责任意识和氛围这是企业对社会的质量承诺得以实现的具体落脚点。企业的责任文化建设如何往往影响企业对社会的质量承诺践诺程度。不同地区、不同企业责任意识的差别很大。先进的技术、设备可以花钱买来但责任文化却花钱买不来必须靠长期的教育和实践才能形成。有的企业的设备、工艺都很先进但员工的责任意识淡薄。员工每天上班盘算的是生产多少产品应得多少钱至于质量如何对不起太复杂我不知道别惹我甚至就认为与我无关。如果因质量差被罚款不是暴跳如雷、矛盾激化是一走了之

12、。对此我们的做法如下。 首先坚持责任的承担和追究不讲客观的原则。凡是质量问题相关的人员必须承担责任不能讲客观的理由。这就迫使我们改变以往被动的思维方式和工作方法不能等质量问题发生了甚至顾客找上门投诉才去关心质量凡事以预防为主事先识别和控制好影响产品质量的因素不要事后再挖空心思找免责的理由。如果由于质量考核当月的收入过少影响了生活可以借生活费但不能减免考核。 其次考核的力度要考虑绝大多数员工的承受能力。质量考核占员工收入的比例是多少没有固定的模式以能起到激励先进鞭策后进为原则。 再次责任文化的建设必须依靠细致的思想工作。考核方案制订时必须经职工代表大会审议通过后执行。在执行中遇到个别员工不理解、

13、甚至不满也要重视勇于面对面地、开诚布公地沟通。1995年4月某铸造厂有一个岗位不同班次的4名员工由于工作质量不一样当月收入相差1000多元。收入少的员工意见很大越级向上级领导写信反映情况。该厂领导认为这个矛盾不能回避相反要迎难而上召开相关管理人员与当事员工的沟通会邀请员工代表参加也欢迎感兴趣的员工参加把沟通会开成质量责任制的宣贯会。开会时会议室坐满会议室外面的走廊也站满人。会上该厂领导细致讲解岗位质量责任制、质量数据收集和岗位收入的计算过程以及执行质量责任制的意义。经过两多小时的沟通包括当事员工在内大家思想统一责任意识得到进一步加强更自觉提高岗位的工作质量从而使铸件质量更上新台阶。4.1.3

14、培养员工对企业的归属感 在严格管理的同时企业工会开展各种活动丰富员工的业余生活密切联系和沟通关心员工的子女读书和就业有效地培养员工对企业的归属感。4.2 先进的设备有利于生产过程的稳定有利于提高铸件质量的一致性 玉柴投资2.17亿元人民币建成铸造厂新铸车间投产后铸件毛坯尺寸精度提高铸件质量和重量波动减少铸件废品率下降到1.5%以下。仅仅从铸件重量误差减少和废品损失减少这两项计算就极大地加快了投资回收的速度。主要的工艺设备介绍如下。 (1) 制芯工部 采用冷芯盒工艺引进国际名牌Hottinger公司生产的冷芯盒射芯机。砂芯由ABB公司生产的机器人组芯、自动浸涂经通过式热风循环炉烘干后由机动辊道从

15、地道输送到造型工部的自动下芯工位。(2) 造型工部 引进德国HWS公司生产的一条静压自动造型线砂箱尺寸能覆盖1012L柴油机的缸体生产率60整型/h。该线为开放式布置铸件型内冷却时间为22.5h造型线配备1台两工位下芯机。 铸件在600650开箱经振动输送槽落砂后用引进的抓取铸件的机械手去除浇冒口进入连续式退火炉利用铸件余热退火再由悬挂链送往清理工部。 “利用发动机缸体、缸盖等铸件余热时效热处理工艺的研究”是玉柴机器股份有限公司余热综合利用等新技术、新装备开发项目。该技术已获国家专利并在玉柴铸造厂新车间改造得到应用技术成熟运行安全效果稳定。从2005年3月至2009年1月新铸车间共生产铸件.7

16、3t共节电.46kWh折合5014.75h标准煤减少SO2的排放100.3t减少CO2的排放1103.25t节能减排效果显著。目前已在玉柴铸造中心和国内几家著名的发动机厂推广应用了本技术。 (3) 砂处理工部 采用引进Eirich公司生产的混砂机混制型砂其生产率为120t/h。主要包括主机、电控设备、加料装置和在线检测设备。引进的瑞士Simpson双盘冷却机对旧砂进行良好的冷却和预混确保冷却后的旧砂温度不高于环境温度10。 (4) 火熔工部 采用2台15t/h长炉龄水冷冲天炉和2台15t中频感应电炉双联熔炼中频感应电炉为引进德国容克尔公司产品双炉体一套电源双供电。采用浇注机浇注铸型。 (5)

17、清理工部 通过Q384D抛丸机粗抛再经磨削线磨削人工打磨(精清)再进入引进意大利潘邦公司生产的机械手抛丸机精抛最后是磷化处理、入库。4.3 铸造材料对铸件质量的影响 铸造用材料对铸件质量影响很大加上目前多数企业对铸造用材料的检测手段不齐全在这种情况下对铸造用材料的质量控制的最好办法就是通过试验、试用和供应商生产现场审核确定合格供应商在合格供应商中采购铸造用材料。4.4 质量策划 在工艺方面怎样把前辈工程技术人员和技术工人的经验和知识进行挖掘、积累和传承成为企业的知识财富、竞争优势和法宝呢这就要重视和懂得使用过程失效模式及后果分析(PFMEA)来识别影响产品质量的因素和积累知识。过程失效模式及后

18、果分析(PFMEA)的过程是质量策划的过程其输出是控制计划。控制计划是针对整个铸造过程的是系统性的文件而岗位作业指导是控制计划在组成整个铸造过程的某个岗位的分解落实。4.4.1 过程失效模式及后果分析(PFMEA) 现在大多数铸造企业没有用好PFMEA仅仅是为了应付质量体系检查和提交用户生产件批准(PPAP)随便找人编写。那么用好PFMEA会有什么好处呢能够通过分析潜在铸造过程失效模式、失效的原因、失效对顾客的潜在影响识别影响铸件质量的因素降低过程中的失效风险失效主要是指内废、外废以及用户使用过程中发生的故障。PFMEA是动态文件由知识和经验丰富的技术人员编写并经常修订使它成为知识积累的工具。

19、4.4.2 制定控制计划 制定控制计划是质量策划过程的一个重要阶段。控制计划是对控制零件和过程的体系的书面描述为了有助于说明必要时可对控制计划附上简图。 控制计划按样件、试生产、生产三个不同的阶段来制定。实际上控制计划描述了过程的每阶段所需的控制措施包括保证所有的过程输出将处于控制状态的进货、加工、出厂和阶段性的要求。正式生产运行当中控制计划提供了用来控制特性的过程监测和控制方法。作业指导书则是对过程的更具体的描述是控制计划的支持性文件。控制计划在整个产品寿命周期中被保持并使用。在产品寿命周期的早期它的主要目的是对过程控制的初始计划起到成文和交流的作用它指导在生产中如何控制过程并保证产品质量。

20、最终控制计划作为一动态文件反映当前使用的控制方法和测量系统。控制计划随着测量系统和控制的评价和改进而被修订。4.4.3 使用作业指导书 现场使用作业指导书是用来指导操作者作业的要使操作工能看得懂、理解正确因而要简明扼要、通俗易懂、重点突出、图文并茂。要做到这些要求在起草作业指导书时要吸收操作者参加要以他们能看得懂、能理解的语言和方式表达。在这里需要指出的是作业指导书不宜涉及过多基本知识和基本技能的内容。基本知识、基本技能的培训和提升是工人等级培训的任务不是作业指导书能承担的任务。有的领导提出衡量作业指导书编写得好不好的标准就是只要有高中以上文化程度的新工人学习作业指导书后就能操作就能生产出合格

21、品。实践证明这是行不通的。按此思路去编写作业指导书只会把作业指导编写成教科书操作者反而难以掌握要领。4.5 环境对铸件质量的影响 环境对铸件质量的影响可分为直接影响和间接影响。直接影响如潮湿的环境会使保存的砂芯返潮增加出现气孔缺陷的可能性。潮湿的环境还会使铸件容易生锈。间接影响如高温、高尘、通风不畅、采光不良的环境会使人容易疲劳影响工作质量甚至患上职业病。4.6 过程检测 提出“两个凡是”凡是控制计划要控制的过程参数都应有手段进行检测凡是重要的控制参数都要应用波动图或控制图表进行直观的观察、警示、控制。4.6.1 过程参数的控制 凡是控制计划要控制的过程都应有手段进行检测特别是一些对质量影响大的项目必须设防。多年质量稳定的体验也许使人陶醉以致麻痹认为设防是多此一举浪费人力物力但出一次质量事故就会使企业从盈利一步跌进亏损的深渊足够使人后悔、后怕一辈子。如某生产发动机铸件的企业尽管炉前检测手段先进有红外碳硫仪