铸件与型砂质量管理，一汽丰田流出的经验

谷先生 · 发表于 2016-12-12 14:46:37

铸件与型砂质量管理，一汽丰田流出的经验

摘要：本文介绍的是湿型砂铸铁件生产中，型砂质量控制方法与铸件的质量管理，是十多年，日本丰田生产方式（TPS）与中国铸造管理方法的有机结合的经验。

　　天津一汽丰田发动机有限公司是日本丰田汽车公司在中国最早（1996年）成立的汽车发动机生产合资厂，主要生产发动机及其发动机主要铸件缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴，汽车转向节等产品。其中缸体、曲轴、凸轮轴、转向节等采用湿砂型在同一生产线混线生产，不同材质（FC、FCD、FCA），砂铁比差别很大的铸件在同一生产线混线生产，型砂的性能稳定性控制很难，铸件的质量保证更是困难，丰田汽车公司也没有先例。经过十来年的摸索，丰田的管理方法与中国的实际情况相结合，中日双方人员的努力，现在我公司铸件质量保持在工序内不良率为1.0%以下，后工程不良率为0.3%以下。

为什么湿型砂铸铁件的质量能达到这么高的水平?

　　首先，对我公司所使用的设备加以介绍。铸造造型、砂处理线为日本新东公司的APK-5H静压造型线，砂箱内尺寸：900mm*700mm*300mm(长宽高），造型能力为100箱/小时；混砂能力65ton/h。浇注为人工浇注。
　　砂处理为全自动磁选、筛分、冷却、计量、混练、检测，对砂温、水分、混练CB值进行在线检测管理及控制。
　　我公司生产的产品为灰铁的缸体、球墨铸铁的曲轴、凸轮轴、转向节，合金铸铁的凸轮轴，多种产品在同一生产线生产，砂铁比差别很大，型砂控制很难，技术人员及现场生产人员一起经过多年的经验摸索，利用丰田的生产方式及管理方法，从而找到一条适合我公司生产方式需要的品质控制管理方法。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
下面，从人、机、料、法、环等几个方面加以经验介绍：

人员方面：

理念：我公司对质量管理实施的理念：工序内造就品质、不良品不流入下工序。质量体现于全部工序。

人员配置：一线质量关系关键工序，一定要配备素质高的作业人员，要经过专业培训，并且“认证”可以胜任后，方可让其独立上岗工作。1）能否按照作业要领书所规定的正确作业；2).规定的事情能否遵守执行；3）、异常发生时能否按规定联络；4）异常处理一定要有职（资质）人员处理；

技术人员：具有铸造本科毕业的工程技术人员的专业知识与丰田的管理经验、工作方法相结合,最大发挥和调动技术人员的积极性。

“人”是TPS最重要的因素。为此必须构筑互相信赖的良好劳资关系，培养个人的创造力及团队精神，从而确保品质良好如一。

设备方面：

我厂的砂处理设备为日本新东全自动砂回收、混练系统。对于设备一定要保证其发挥其应有的功能；随着设备的使用，许多设备的性能（功能）有所下降；严重的不再发挥作用；恢复、维持其功能至关重要，小不理则大“乱”。我公司采用的是“TPM”全员保全方法；现场人员，设备保全人员，技术员参加的全员保全，设备点检、日常维护，定期维护，备品备件等由各部门分别担当。各部门各尽其责，从而保证了设备机能及提高设备的开动率。

我公司砂处理设备的功能为：

　　（1）磁选：选出回收砂中铁快、铁豆等铁性物质，是保证“纯”砂必不可少一步；
　　（2）一次破碎、筛分：大砂块的破碎、筛选；
　　（3）砂冷却、筛分：自动测量回收砂砂温、含水量进行加水降温、除尘排风，从而降低回收砂的温度；
　　（4）预混、储存：预先加入一定量的膨润土、煤粉、粉尘、水（砂温、水分自动测量）等预先混练后储存等；
　　（5）终混：加入一定量的膨润土、煤粉、粉尘、水等进行混练，同时自动测量水分、砂温、CB值，对CB值进行设定，控制，只有CB值在合格范围内，才可以排砂；排砂时抽取一定的砂样，进行砂性能检测，（型砂试验）。
　　（6）输送：合格的型砂密闭皮带运输机运到造型线进行造型生产。
　　只有每一设备都保证发挥其应有作用，才能生产合格的型砂，合格的型砂是保证铸件表面质量的第一步，也是关键的一步。

材料方面：

　　湿型砂的材料：

　　原砂：我公司采用内蒙古的大林砂，粒度为50-100；
　　膨润土: 我公司使用的是红火山牌膨润土；
　　煤粉：采用平顶山煤粉；
　　经验：一定不要贪图便宜，使用质量没有保证的原材料，否则铸件废品上的损失，会是在原材料上节省的几倍，甚至几十倍。

谷先生 · 发表于 2016-12-12 14:46:53

管理方法：

　　（1）设备的管理：
　　混砂机的润滑点检确实实施；碾轮的清理，刮板的高度、距离等项目直接关系混砂的性能；回收砂磁选的效果、筛分的效果；回收砂冷却(砂温)的效果；除尘设备的效果，对粉尘的排出、加入是否可控；自动膨润土、煤粉的计量、砂的计量、加入水量的计量等设备要定期检定，保证真实性。保证各设备机能的稳定、确保发挥作用。

　　（2）型砂性能的管理：
　　终混练控制系统对每一碾得CB值、水分、砂温等项目进行在线检测，并控制混砂时间、自动排砂等；对型砂性能的检测，通常由生产线作业人员对CB值（紧实率）、水分、抗压强度、透气性等常规项目实施监测，频次为基本为每几碾一次;不仅使生产线人员知道自己生产的“产品”质量，而且让生产线人员自己保证“产品“的质量，实施型砂混练设定调整；在实验室由品质课人员对有效粘土含量（吸兰量法）、灼减量、含泥量、砂粒度分布（平均细度AFS）实施监测，每日1-2回；最后整体结果在生产现场目视出来，指导现场人员进行型砂调整。下表是我公司的型砂性能指标（仅供参考）

　　（3）我公司型砂性能表（供参考）

　　（4）型砂性能的调整：
　　对型砂性能的监测，利用上下限管理表进行趋势管理，如超出限度，或者趋势不好，要及时进行调整，预防不良发生。另外，相关部门一定要联络。另外要把握，型砂从混砂机侧到造型侧型砂性能的变化情况。

　　（5）铸件质量的分析与对策：

　　对铸件出现不良品一定要分析，是什么原因造成的不良，分门别类，现地现物，分清是型砂问题，还是模具问题、工装问题、设备问题，铁水问题，从而采取相关对策，对策人员一定要亲自确认不良毛坯不良内容（品质角，不良品展示台），一定要确认对策如实实施；确认对策实施的效果，从而确定下一步的实施；利用PDCA的工作方法，推进品质不断的提高。

　　（6）原材料的管理：
　　原辅材料的质量一定要管理，它直接关系到铸件的质量；原副材料入场，一定要有合格报告（厂家供应商提供），有条件的话，要对原辅材料进行入厂检测，合格方能使用。定期对原副材料生产厂家进行工程监察，确认厂家能够生产满足需要的产品，并对原副材料厂家提出改善建议。

　　（7）标准作业要领书：
　　指的是规定作业的顺序，以及各步骤时注意的品质、安全等要点的指导书，任何人作业都遵守同一标准要领书进行作业，保证品质、安全的如一性；同时对新人教育时使用的工具。标准作业要领书也不是一成不变，可以改善，但改善后，大家必须遵守。

　　（8）不断改善：
　　改善无止境，不断的追求高目标；不好的地方（任何方面），一定要想方设法的进行改善，从而促进各方面的发展。

　　（9）变化点的把握：
　　生产过程，各种条件都在变化，一定要把握变化点；如人员的变化、设备设定条件变化等，变化点发生时，要加强品质检查等项目的频次，保证质量如一，防止批量不良的发生。

　　（10）创意功夫的手法：
　　创意功夫，创意，好的想法，通过实践的得以实现，取得效果，无论是成本、安全、质量、工时低减、环境、在库低减、标准化等等方面都可，只要是好的，都可以鼓励大家实施，而且一定要给与一定的奖励。

　　（11）QC活动小组的做法：
　　由各班组自发的组成个QC活动小组，设立课题，制定计划，定期活动，攻克难题，总结成果，发表成果；公司对QC小组活动给与一定的奖励，对于优秀的QC小组课题在全国或到日本TMC发表。

　　环境：

　　工作地的温度、湿度、车间的照明、噪音、污染（粉尘含量）、清洁卫生等。现代化的铸造车间，洁净化生产，完全改变了从前的铸造车间的面貌，使工人在一个舒适的环境中工作。（铝合金压铸、低铸车间已经是类似机加工车间实施全空调封闭车间）。铸造车间的除尘设备，决定车间的粉尘污染状况，间接的影响砂处理的除尘效果；好的除尘设备，能够控制型砂中的粉尘含量，（决定含泥量的多少），从而控制型砂的通气性。直接关系铸件的质量。

　　工作环境，可以左右人的心情，高污染的作业环境，作业人员不会有提高质量的积极性。

　　以上，是我公司在铸造生产过程中铸件的品质管理工作的经验，供大家借鉴。

　　结束语：

　　现代的铸造业，不单单是铸造技术上的竞争，更是在铸造管理上的竞争。铸造业要制造高附加值、高质量的产品，这就要求铸造企业经营者不但在经营上下功夫，更要在内部管理上下苦功夫，这样才能使国内的铸件产品无论是质量还是成本上与国际铸造产品有竞争力。使中国铸造由铸造大国到铸造强国。