QC小组案例分享-降低混炼胶的流变不合格率

降低混炼胶的流变不合格率轮胎厂崔里到QC小组Q C小组案例分享小组概况小组名称崔玉叶小组本次课题降低混炼胶的流变不合格率所属部门技术科成立时间2011年2月活动时间2011年2月-2011年6月课题类型现场型小组人数7人小组组长崔玉叶活动制度每月一次人均QC教育10小时小组口号付出总有回报姓名性别部门职务组内分工张洪学男技术一科高级工程师负责指导原因分析、措施制定王洪良男技术一科高级工程师负责指导原因分析、措施制定崔玉叶女技术一科副科长负责本QC活动的统筹安排、效果检查周平男技术一科技术员负责制定措施的实施胡晗女技术一科技术员负责制定措施的实施徐钦男技术一科技术员负责现场调查，数据收集王刚男密炼密炼总工艺员负责现场调查，数据收集术语介绍1.混炼胶：将天然胶与炭黑等配合剂按照一定的比例混合均匀而得到的胶料。2.混炼胶的流变仪性能检测工程包括最小转矩ML、最大转矩MH、T30、T60。流变仪曲线图如下：3.流变仪性能不合格将会引起混炼胶物理机械性能及加工工艺性能不好。术语介绍1、自2021年7月至2021年1月统计混炼胶不合格工程的不合格率如以下图表所示。虽然门尼粘度不合格占据混炼胶不合格工程的第一位，但是门尼粘度只影响混炼胶的加工工艺性能，对混炼胶物理性能影响不大，因此本次QC工程选题为流变仪不合格率。选择课题不合格项目所占比例门尼63.64%流变30.39%硬度3.60%焦烧2.31%比重0.06%2、2021年7月-2021年1月份，密炼车间生产的混炼胶流变仪不合格率统计如下：从上图表中可以看出，2021年7月份至2021年1月份流变仪不合格率上下不等，流变不合格率高会造成胶料物理性能及加工性能的不良。选择课题设定目标现状：2021年7月份-2021年1月份混炼胶流变仪不合格率为1.00%。目标：混炼胶流变仪不合格率降至0.50%。目标设定依据2021年7月-2021年1月统计流变仪不合格率如以下图表所示。2021年7月-2021年1月混炼胶流变仪不合格率平均为1.00%，其中2021年12月份最低为0.54%，因此本次课题将目标值设定为0.50%是可行的。设定目标活动方案与进度2月24-2月25日2月26日-3月6日3月7日-3月13日3月14日-3月20日3月21日~3月31日4月1日~4月11日4月12日~5月12日5月13日~5月30日6月1日-6月15日6月15日-6月20日选题理由设定目标现状调查原因分析要因确认制定对策对策实施效果检查巩固措施总结和打算备注：代表方案进度代表实际进度1.按胶号统计

从排列图上可以分析影响流变不合格率的胶号主要有ZB40、ZT40C、ZA15、ZU40B、ZT60、ZU40、ZB30、ZA10及ZS10。〔2021年7月份-2021年2月份〕现状调查—不合格症结的调查2.按流变仪工程进行统计

从流变仪不合格工程统计中可以分析，流变仪不合格工程主要为最大转矩MH和T30/T60不合格。现状调查—不合格症结的调查流变仪项目

不合格车数

不合格所占比例T30/T60

97751.42%MH

60031.58%ML

32317.00%合计1900100.00%〔2021年7月份-2021年2月份〕3、按终炼机台不同统计分析从上图中分析，流变MH不合格主要为1#机生产的胶料，而流变T30/T60不合格主要是1#和3#机生产的胶料。现状调查—不合格症结的调查〔2021年7月份-2021年2月份〕1.按月份统计从上图中可以看出，流变MH、T30/T60不合格率较高的为7月、8月、9月和2021年1月，说明气温变化对流变仪合格率有很大的影响。T60/T60是胶料在流变曲线上硫化程度的表达，温度的影响非常显著，从统计图中也可以得到验证。现状调查—不合格分布的调查〔2021年7月份-2021年2月份〕2.按使用主要材料统计

〔2021年7月份-2021年2月份〕从上表来看流变不合格率与主要材料产地及批次有关。

205树脂不溶性硫黄IS6033N234N375N660N3267月Q10-06Q10-11、Q10-13Q10-26～Q10-29Q10-33～Q10-41Q10-07～Q10-09Q10-37～Q10-458月Q10-08（上海澳通）、Q10-06Q10-13、Q10-14、Q10-15Q10-29～Q10-35Q10-41～Q10-52Q10-09～Q10-11Q10-45～Q10-579月Q10-10、Q10-11（上海澳通）Q10-15、Q10-16、Q10-17、Q10-18Q10-35～Q10-43Q10-52～Q10-61Q10-11～Q10-13Q10-57～Q10-6710月Q10-12、Q10-13（上海澳通）、Q10-14（上海澳通）Q10-18、Q10-19、Q10-20Q10-42～Q10-47Q10-61～Q10-71Q10-13～Q10-15Q10-67～Q10-7811月Q10-16Q10-20、Q10-21、Q10-22Q10-47～Q10-57Q10-71～Q10-76Q10-15～Q10-17Q10-78～Q10-8812月Q10-17（上海澳通）、Q10-18Q10-23、Q10-24Q10-57～Q10-63Q10-76～Q10-80Q10-17～Q10-19Q10-88～Q10-911月Q10-18、Q10-19（上海澳通）Q10-24、Q10-25、Q10-26、Q10-27Q10-63～Q10-69Q10-81～Q10-87Q10-19～Q10-21Q10-91～Q10-972月Q11-01Q10-27、Q10-28、Q10-29Q10-69～Q10-76Q10-87～Q10-91Q10-21～Q10-23Q10-97～Q10-107备注其余为武汉径河化工朝阳明宇产江西黑猫江西黑猫、卡博特产江西黑猫、卡博特产江西黑猫、卡博特产现状调查—不合格分布的调查3、按班次进行统计分析从三个班次的情况来看，流变MH、T30/T60不合格率根本接近，无明显差异。现状调查—不合格分布的调查〔2021年7月份-2021年2月份〕4、按不同时间段进行统计分析从每日不同时间段分析早、中、夜三个班也根本接近。现状调查—不合格分布的调查〔2021年7月份-2021年2月份〕结论：从以上六个方面进行现状调查后发现：①流变仪不合格主要是MH、T30/T60。②流变仪不合格的胶号主要为ZB40、ZT40C、ZA15、ZU40B、ZT60、ZU40、ZB30、ZA10及ZS10。③流变仪不合格的机台主要是1#机和3#机。④流变仪不合格与气候季节有关〔冬季、夏季温度相差较大时会引起流变仪不合格〕。⑤流变不合格率与主要材料产地及批次有关。现状调查原因分析〔1〕

混炼胶生产工艺流图

可能产生的流变不合格的工序有原材料入厂检验、原材料称量配合、投料进密炼机、排胶及落片，具体原因分析如下。原因分析〔2〕原因分析〔3〕要因确认—MH值不合格1、炭黑用量不符合配方要求炭黑用量对MH值的影响，设计三个方案进行试验：①炭黑用量少于配方中规定的用量；②炭黑用量等于配方中规定的用量；③炭黑用量多余配方中规定的炭黑用量。利用这三个方案进行小配合试验，并检测流变仪MH值，如以下图。〔其中55㎏为配方规定用量〕1.1方差分析：

炭黑用量流变MH值1234550份24.7423.6523.7824.2124.3655份28.6429.0429.2729.9429.8960份35.1334.9535.4335.1936.54炭黑用量对MH值影响的方差分析表来源平方和自由度均方F比结论因子ASA=319.87fA=2MSA=159.9F=527.2在α=0.05水平上炭黑用量对MH值的影响是显著的。误差eSe=3.64fe=12MSe=0.30总计TST=323.51fT=14

F0.95(2,12)=3.98试验1试验2试验31.2炭黑用量对MH值的影响曲线图如下，从曲线图上可以看出炭黑用量的不同对MH值是有一定影响的。

结论：要因要因确认—MH值不合格2、热固性树脂〔205树脂〕生产厂家更换2.1快检数据统计：分别统计2021年5月份和2021年11月份ZB40胶料MH值如以下图：

要因确认—MH值不合格2.2不同厂家205树脂环球软点统计从以下图中可以看出，虽然武汉径河化工与上海澳通化工的205树脂的环球软点都在指标值范围内，但相比较而言，武汉径河化工的205树脂的环球软点均低于上海澳通的205树脂的环球软点，一般来说，环球软点低代表该树脂的分子量小，与固化剂HMT结合的密度大，因而使胶料的MH值就高一些。

武汉泾河化工生产上海澳通生产结论：要因要因确认—MH值不合格3、炭黑中DBP吸收值超标结论：非要因要因确认—MH值不合格4、不溶性硫磺中硫含量超标。结论：非要因要因确认—MH值不合格要因确认—T30T60不合格1、母胶未按顺序使用且使用时未停放满8小时：

设计两个试验方案：①母胶停放时间＜8小时；②母胶停放时间≥8小时。各生产10车终炼胶检测流变仪T30、T60。另外，从中控室及车间生产记录表查得，车间生产终炼胶时确实存在停放时间未满8小时的情况，并且车间母胶摆放较拥挤，未能按顺序使用。方案①方案②方案①方案②结论：要因2、夏季、冬季气温不同，需通过调整防焦剂用量来保证T30/T60合格率。混配小料库存量较时，不能及时调整防焦剂的用量。每台机每班按130车小料用量计算，生产终炼胶有3台机，所需小料车数为390车。因此，由以下图表中可以分析，配好的小料库存量较大。结论：要因要因确认—T30T60不合格3、上顶栓压力不稳定

在5月3日-5月7日对密炼车间4台密炼机压力进行跟踪验证，这五天内记录上顶栓压到位时压力平均值如下：结论：非要因要因确认—T30T60不合格机台号实测值设定值结论1#16.1-18.017±1MPa符合要求3#17.2-19.118±1MPa符合要求4#5.1-5.75.5±0.5Bar符合要求7#5.0-5.45.5±0.5Bar符合要求2、转子转速不准3月27日-4月1日测试四台终炼机台转速如图。1#、4#、7#工艺设定为20转/分，3#设定为40转/分。结论：非要因要因确认—T30T60不合格3、上顶栓升降时间慢3月26日-3月31日测试四台终炼机台上顶栓升降时间，如图。标准为≤12秒。结论：非要因要因确认—T30T60不合格5、落片温度高。标准为≤40℃

结论：非要因要因确认—T30T60不合格要因确认要因确定为：炭黑用量不符合配方要求补强树脂〔205树脂〕生产厂家更换混配小料库存较多母胶未按顺序使用，且使用时停放时间缺乏8小时制定对策1、对策提出及筛选〔1〕炭黑用量不符合配方要求提出：1、对炭黑秤进行校准。2、生产的母胶按不同车次不同板次1:1使用。3、比照重变化较大的母胶按一定比例掺用。〔2〕补强树脂〔205树脂〕生产厂家更换提出：1、使用原有生产厂家。2、在不影响产品质量的前提下，适当调整标准。筛选此方法不及时，并且无法预防未出现的错误。此方法为最直接的，我们正在实施。此方法不需任何设备，可以简单实行此方法最直接，但材料本钱较贵。此方法已经试验成功，对质量无影响。√√√制定对策〔3〕混配的小料库存较多提出：1、减少混配小料库存量。2、制定相应的考核制度。3、将每种小料单独配合。〔4〕母胶未按顺序使用，并且使用时停放时间缺乏8小时提出：1、制定相应的考核制度。2、合理标准母胶摆放，留有一定的空隙。此方法在设备正常情况下可以实现。对于库存量较大的班组及个人进行一定的考核。此方法费力，并且本钱较高。√√对于违规使用母胶的班组及个人进行考核。车间通过5S标准胶料定点摆放。√√筛选制定对策序号要因对策目标措施地点完成时间责任人1炭黑用量不符合配方要求生产的母胶按不同车次不同板次1:1使用100%1:1使用工艺员根据快检报告安排掺用比例密炼车间长期工艺员对比重变化较大的母胶按一定比例掺用100%掺用2补强树脂（205树脂）材料厂家更换在不影响产品质量的前提下，适当调整标准0.8%不合格率统计ZB40流变仪数据并调整MH值技术科4月30日崔玉叶3混配小料库存较大减少混配小料库存量库存一个班配合量车间制定考核规定配料中心长期王刚制定相应的考核制度4母胶未按顺序使用，并且使用时停放时间不足8小时制定相应的考核制度。100%停放时间满足8小时根据5S要求，对每种胶料挂牌标识存放区域密炼车间长期王刚合理规范母胶摆放，留有一定的空隙。2、制定对策表对策实施1-1生产的母胶按不同车次不同板次1:1掺用。1-2对于比重变化较大的母胶，按照一定的比例掺用并记录在不合格评审处置表内。2、通过对ZB40分别使用不同厂家的205树脂时的快检流变仪数据进行统计，调整快检标准MH值为31-44。下表为对策实施前后胶料性能比照，从下表中可以看出，胶料物理性能在实施前后变化不大。对策实施项目老化前老化后实施前实施后实施前实施后硫化条件151℃20’30’40’20’30’40’30’30’硬度（邵A）9393939294929596扯断伸长率%20825926924324826493.688拉伸强度Mpa13.415.617.316.517.117.69.79.7定伸应力100%Mpa7.56.77.97.67.37.1

扯断永久变形%

20

20

撕裂强力KN/m43.33943.538.138.440.324.925比重kg/m31.1521.151

硫化特性（185℃×4’）MH37.832.22

ML2.22.07

T100:340:31

T300:420:39

T600:550:50

T901:241:17

127℃门尼焦烧Min12:4112:17

ML1+4100℃84.381.1

对策实施调整标准后ZB40胶料MH值不合格率比照方下。3、减少混配小料的库存量，在无异常情况下保证有一个班的库存量即可，假设超出较多时可进行一定的考核。对策实施实施前实施后4、标准5S管理，做到母胶合理摆放，按先后顺序使用母胶，并制定相应的考核制度对未按顺序使用或使用停放时间缺乏的母胶进行考核。对策实施实施前母胶摆放横七竖八，并且没有空隙。实施后母胶按标识定位摆放，中间留有一定的空隙。效果检查目标实现情况对五月份及六月份上半个月的流变仪数据进行跟踪验证并统计，五月份流变不合格率为0.5%，6月份上半月流变不合格率为0.36%，均到达了预定目标。改进后2、效果跟踪跟踪6-7月份的混炼胶流变仪数据，流变不合格率分别为0.46%、0.39%到达了预定的目标值。检查效果效果跟踪验证目标完成！效益分析---经济效益经济效益分析表

流变不合格率降级的混炼胶量（㎏/天）损耗金额（元/天）可节省金额（元/天）每年节省金额（万元/年）改善前1.00%2806849424.515.3改善后0.50%1403424.5备注：以11.00R20XR818（一条胎胶重约为51.03公斤）每天产量5500条计算，每公斤混炼胶差价为0.3元，以12个月计算。A、经过这次QC活动，组员分析问题，解