17中国新兴建设开发总公司钢结构公司杜小红QC小组

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1、T型钢构件弯曲变形矫正装置的研制中国新兴建设开发总公司钢结构工程公司杜小红QC小组一、工程概况北京财富中心公寓楼工程为超高层建筑，地上总高度198.7m，建筑面积达110000m2。结构型式采用框架筒体结构，外框柱为型钢混凝土组合柱，外框梁为钢梁，筒体为钢筋混凝土内藏型钢。主楼地上55层，地下4层。公寓楼的钢结构总用钢量约为10000t。 二、小组概况成立时间2005年6月活动时间2005.6-2005.10小组课题类型创新型活动次数12次平均受教时间120h小组出勤率100%序号姓 名职 称学 历职 责分工情况1杜小红工程师硕 士组 长全面负责2张振宏技术员高 中副组长策划组织3项士平技 师

2、高 中组 员现场实施4贺海勃助理工程师本 科组 员生产负责5马 超技术员中 专组 员资料整理6张 俊技术员大 专组 员技术检查7张国仁工程师高 中组 员现场实施小组制度1小组定期组织成员学习，提高QC意识；2提倡踊跃发言，坚持按PDCA循环程序办事；3做好QC活动记录，积累原始资料；成员出勤率要达到80以上。三、小组活动概况实际计划四、课题选择精选文档1、问题的提出该工程中1092根外框钢柱中有840根均为丁字柱, 84根十字柱。840根核心筒钢柱中有504根十字柱。 T型构件是丁字柱、十字柱的的重要组成部分。在加工钢柱过程中，T型构件弯曲变形的矫正成为本工程质量控制过程中的重点和难点。其中用

3、到T型构件的钢柱达到了74。其他类型的钢柱26%用到T型构件的钢柱74%其他类型的钢柱用到T型构件的钢柱2、T型构件加工工艺：下料 组立工型 焊接工型 矫正工型 火焰切割工型 T T型矫正 3、T型钢构件弯曲变形的传统矫正方法：采用氧气丙烷进行火焰矫正。此种办法在钢结构行业中普遍采用。4、传统矫正方法存在的问题：工厂6月份采用中号割炬烤枪火焰矫正T型构件弯曲变形的办法。精选文档（1）矫正效率低矫正工序班产量仅为组装钢柱工序需求量的25%，导致组装工序严重窝工。火焰矫正T型的进度满足不了组装钢柱工序的要求，效率极低。（2）矫正成本高通过对6月T型火焰矫正这道工序的气体成本和人工费支付情况分析发现

4、，火焰矫正费用（气体成本人工成本）达142元/吨，远远大于该工序的年均成本64元/吨。（3） 矫正质量难以控制用火焰校正T型，仅有50%的构件能一次验收达到GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范中弯曲矢高的要求。矫正工序质量失控，造成组装工序用千斤顶强行组装钢柱，组装效率低，而且成品钢柱的直线度也很难达到验收规范中对直线度的要求。五、寻找突破口QC小组针对火焰矫正T型构件弯曲变形效率低、一次矫正合格率低、成本高这些缺陷，展开广泛讨论并运用“头脑风暴法”，提出了3种可供选择的突破口来解决上述问题。突 破 口提案一购买大割炬烤枪，并在矫正时加压重物以防变形反弹提案二直接购买一台能矫正T

5、型构件的设备提案三研制一台能矫正T型构件的装置六、可行性分析提案一：更换烤枪、加压重物工厂6月份使用中号割炬烤枪，气流量小、火苗弱，矫正效果差，不适合作为此类结构的矫正工具。QC小组通过向钢结构同行咨询，得知市场上有大号割炬烤枪，这种烤枪气流量大，火焰温度高，能提高矫正效率，适合作为 T型构件火焰矫正的工具。同时在火焰矫正中发现，构件在冷却过程中，变形有反弹迹象。通过分析，QC小组认为利用钢材在高温作用下屈服强度大大下降的特性，在被矫正构件上压上重物可控制构件冷却过程中的变形反弹。QC小组在7月初对提案一进行了试验。花550元购买了5把大号割炬烤枪当作火焰矫正工具，同时采取了在矫正过程中加压重

6、物的办法来防止变形反弹。精选文档小组把7月份用方案一矫正的T型构件从矫正效率、一次矫正合格率、矫正成本三方面进行了抽查记录，见下表：构件号规 格数量矫正方式矫正前弯曲矢高矫正后弯曲矢高矫正时间（小时）氧气用量（瓶）丙烷用量（小瓶）实动人工KZ35-7T380X220X30X20X86501火焰19mm4mm4.52051人KZ1-7T380X200X30X16X86501火焰18mm2mm4.02051人KZ30-7AT275X220X30X18X86421火焰55mm12mm5.02051人KZ4-7AT275X220X30X18X86421火焰28mm7mm4.52051人KZ4-7BT2

7、25X220X30X18X86421火焰85mm23mm5.52051人KZ40-7T380X220X30X20X86501火焰21mm9mm4.22051人KZ43-7BT225X220X30X18X86421火焰32mm7mm4.02051人KZ17-7BT225X220X30X18X86421火焰47mm16mm4.02051人提案一指标对比及择弃：小组成员从三个考察项目的原有指标、现有指标、最低需求分析对比发现，采用提案一后三个考察项目有一定的改善，但是距离我们的最低需求还有很大的差距。考察项目原有指标现有指标最低需求改善幅度矫正效率（个T型/班2人）248提高200%一次合格率506

8、2.5100提高12.5%矫正成本（元/吨）1428664降低39.4%因此，提案一达不到目标指标要求，不选。提案二：购买设备精选文档如果购买一台能矫正T型构件弯曲变形的设备，那么问题也可得到圆满解决。QC小组于8月初分头行动，与国内生产钢结构设备的几家著名厂家进行了联系。但是，华联焊割、阳通、华崴、四海等专业厂家，只有工型矫正机，均没有生产过能矫正T型构件弯曲变形设备。同时这些设备厂商目前也没有研制或改造现有设备的意向。此提案行不通。提案三：创新一台能矫正T型构件的装置QC小组在前两个提案行不通的状况下，在8月中旬再次组织小组成员对此提案进行了认真分析，认为虽从未有过此类装置，研制有一定难度

9、，并且要有一定的投入。但是，小组内有精通工装制作和精通机械的人才，具备研发的条件。通过对3个可供选择的突破口进行了分析、比较，小组成员认为提案三可行。七、设定课题目标最终，QC小组将课题目标确定为：研制能够矫正T型构件弯曲变形的装置，并从效率、成本、质量三个方面设立了目标值。目 标 值矫正效率达到10根/班2人矫正成本降低到64元/吨弯曲矢高10mm一次矫正合格率100%八、提出并选择方案由于市场上从未生产、销售过T型构件弯曲变形的矫正设备，没有可直接借鉴的产品。于是小组成员针对这个主题，充分研讨提出三个具体方案。 自制矫正T型构件弯曲变形的装置一 自制T型矫正设备 自制矫正T型构件弯曲变形的

10、装置二T型校正设备 改造现有YTJ-60B型工型矫正机，在不影 改造原矫正设备 响原有使用功能的前提下增加T型构件弯 曲变形的矫正功能针对这3种方案，小组成员从进出料情况、安全性、质量保证情况、投入费用几个方面对各个方案展开了讨论。九、各种方案的分析、评选精选文档方案一:自制矫正T型构件弯曲变形的装置一考虑角度分 析进出料情况由于自制滚道没有动力系统， T型构件在滚道上行进时，翼缘和腹板倾斜着和滚道接触，还必需不时拆除、安装支撑，进出料非常费劲安全性在千斤顶作用位置，腹板上侧没有约束物，每次矫正时都需将千斤顶的中心对准T型腹板中心，才能保证构件不侧翻，有安全隐患质量保证情况千斤顶完全由人工操作

11、，力量大小不一，矫正质量不易保证费用情况须制作2米宽刚性支架和24米滚道，费用高方案二:自制矫正T型构件弯曲变形的装置二考虑角度分 析进出料情况同样，滚道没有动力系统，在进、出构件时需靠人力推拉，但是因为进出构件时是T型翼缘与滚道接触，还是大大提高了进、出构件的效率安全性在千斤顶作用位置由于腹板两侧没有约束物，每次矫正时即使将千斤顶的中心完全对准T型腹板中心，也难保证构件不发生倾覆，安全隐患较大质量保证情况千斤顶完全由人工操作，力量大小不一，矫正质量不易保证费用情况须制作2个0.5米宽刚性支架和24米滚道，费用高精选文档小组成员在对上述两个方案的缺陷研究的基础上，同时对YTJ-60B型工型矫正

12、机的工作原理作了细致的分析,发现工型矫正和T型矫正在原理上相似，形成方案三。方案三: 改造现有YTJ-60B型工型矫正机考虑角度分 析进出料情况滚道为液压装置控制的自动进出料系统，操作者只需按动操作盘上的操作按钮，即可完成构件的自动进出，方便省力安全性T型构件腹板两侧都有凸轮约束，可作为左右的定位，彻底消除了矫正过程中侧翻的安全隐患质量保证情况借助于设备本身的液压系统和工作原理来矫正构件，矫正质量容易保证费用情况仅须投入少量费用十、各种方案评估表经过讨论分析后，小组成员又进一步运用加权打分的方法，从进出料情况、安全性、质量保证情况、投入费用4个方面，对上面提到的3种方案进行了评价。方 案进出料

13、方便性安全性质量保证情况投入费用综 合得 分选 定方 案方案一10不选方案二11不选方案三24选注： 6分 4分 2分 1分经过对三种方案评估打分方案三综合评分为24分；方案二综合评分为11分；方案一综合评分为10分。最终确定方案三为实施方案:自主改造YTJ-60B型工型矫正机。 精选文档十一、制定对策针对方案三，我小组成员分析从提出到改造成功的过程中，应该有“划分型构件规格、设计配件、制作安装配件、功能测试”等四个控制点，据此我们制定对策表如下： 序号对策目标措施完成地点完成时间负责人1划分型构件规格准确掌握钢柱所用所有T型构件的规格翻阅财富中心钢结构施工蓝图，统计出该工程所有T型构件的截面

14、高度及数量加工厂2005.7.10杜小红贺海勃2设计配件1、确保配件能稳固地安装到机器上；2、确保改造后的设备能矫正该工程所有T型构件。1、对设备外形进行研究，确定固定配件的位置；2、对配件进行受力分析；3、用AUTOCAD绘图软件绘制配件的施工详图。加工厂2005.8.10项世平杜小红马 超3制作、安装配件使配件能顺利安装1、安排下料组、钻孔组、组装组制作立板和横板；2、检查、验收配件；3、安装立板和横板。加工厂2005.8.25项世平张振宏张国仁4功能测试通过试验确保T型构件的机械矫正质量达到规范要求1、调试改造后设备的液压和机械系统；2、进行实际操作，吊装T型构件进行试矫正；3、对矫正质

15、量进行检查、记录。加工厂2005.9.10项世平张振宏杜小红十二、实施对策（一）熟悉图纸通过杜小红与贺海勃对图纸的审查，T型构件高度主要有200mm、220mm、230mm、250mm、270mm 、300mm、 380mm、 400mm、 600mm等9个高度。并制作了T型钢截面规格统计表如下： 翻阅图纸统计数量精选文档T型钢截面规格统计表规 格数 量备 注T380X200X16X3064T380X200X18X25144T275X220X18X3084T225X220X18X3084T600X350X18X3012T380X220X20X3052T380X200X18X3064T600X3

16、50X30X3512T400X200X20X3020T300X200X16X3024T300X200X18X2556T230X200X16X1872T270X200X16X18144T200X200X16X2072T220X200X16X1836T200X200X16X1836T22OX200X20X2536T300X250X35X3596T250X200X35X3580T200X200X20X2032合 计1220精选文档（二）设计配件并绘制CAD详图配件选型：1、对设备外形进行研究，立板的外轮廓设计应躲开输入、输出端的出料平台；2、立板横向和竖向固定位置的选择应结合设备的输入、输出端的特点

17、；3、为方便吊装，在立板顶端设置吊装孔；4、结合T型构件高度以及原有设备主动轮上升行程确定立板上孔与孔之间的间距。设计计算： （1）立板厚度及连接螺栓计算立板螺栓计算：构件规格：600x350x30x35弯曲矢高：30140mm P3.92105N d21.9mm 取d24mm 孔=26mm立板厚度计算： 为安全起见取t20mm精选文档（2）横板强度及刚度计算横板抗剪计算：A=6480mm2 I=17496000mm4 可取横板刚度计算： 可取根据配件选型和设计计算结果，利用CAD制图软件最终确定配件加工详图如下： 横板设计详图 立板设计详图精选文档（三）配件制作喷涂验收配件制作工艺：下料 开

18、孔 组装 焊接 喷砂 涂装经过六道工序后制作出横板、立板的构件实物： 横 板立 板安装节点A的螺栓配件的安装： 节点A节点B横板节点B节点A立板配件安装后的效果安装节点B的螺栓精选文档运行设备：T型构件吊装到位 细部运行效果检验记录：QC小组从矫正质量和矫正效率两个方面抽测了40根构件，如下表：（仅列8根构件）构件号规 格数量矫正方式矫正前旁弯矫正后旁弯矫正时间实动人工KZ22-7T380X220X30X20X86501机械矫正15mm4mm10min1人KZ42-7T380X200X25X18X86501机械矫正15mm2mm5min1人KZ27-7T380X200X30X16X86501机

19、械矫正20mm3mm7min1人KZ9-7T380X220X30X20X86501机械矫正24mm2mm8min1人KZ14-7T380X200X30X16X86501机械矫正17mm3mm7min1人KZ17-7AT275X220X30X18X86421机械矫正86mm2mm21min1人KZ43-7AT275X220X30X18X86421机械矫正35mm3mm21min1人KZ30-7BT225X220X30X18X86421机械矫正56mm2mm22min1人十三、效果检查元/吨 经济效益：活动前成本为：142元/吨活动后成本为：3.5元/吨改造投入成本为：2200元精选文档总成本：降

20、低16.7万元根数/人天 矫正效率：活动前效率为：1根/人天活动后效率为：20根/人天矫正效率提高了20倍质量效益：活动前T构件矫正质量不稳定，有近50构件超出质量验收规范GB50205-2001中构件弯曲矢高L/1000且不大于10mm的要求。活动后构件的弯曲矢高均5mm且一次合格率100%。最终目标对比表考察项目原有指标现有指标目标值相对目标实现对比矫正效率(个T型/班2人)22010提高200一次合格率50100100达到目标矫正成本(元/吨)1423.564降低94.5十四、巩固措施1、从05年10月至今我公司利用此种设备完成了财富二期、嘉捷产业园丁字柱、十字柱的加工；2、建立设备使用

21、说明书，并将改造详图编入设备管理档案；3、已向国家专利局申请发明专利，于 2006年3月8日获得专利申请号为：2006102002168，并于6月初接到了国家知识产权局下发的初步审查合格通知书；精选文档4、我们目前正积极向有关厂家及同行推广我们的技术。十五、体会和下一步打算体会：1、通过本次活动，我们小组在QC知识、工作热情、团队精神、创新意识、解决问题的能力和信心都得到了极大的提高；2、通过改造,我们为T型构件矫正提供了一种崭新的方法， T型构件弯曲矫正装置申请专利初审合格后，形成了我们钢结构工程公司自有的产权，这极大的鼓舞了我们在创新方面的热情。下一步打算：目前的T型构件弯曲变形的矫正装置为点压式矫正模式，如果使其成为连续矫正模式，将进一步提高劳动效率。因此，我们QC小组下一步的课题是：T型构件弯曲变形的连续矫正方法。 （注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!） 精选文档