Совершенствование процесса производства сортового проката из легированной стали повышенной обрабатываемости путем применения FMEA-анализ

ВВЕДЕНИЕ

Стоимость несоответствий - это деньги,

потраченные на производство брака.

 

Филипп Кросби

 

Актуальность темы выпускного квалификационного проекта обусловлена тем, что одной из важнейших задач для любого предприятия является повышение качества своей продукции и процессов её изготовления. В связи с этим возникла необходимость применения на предприятиях инструментов, позволяющих повысить уровень безопасности при изготовлении своей продукции. Источником возникновения опасности для внешних потребителей являются несоответствия в готовой продукции, которые возникают из-за несоответствий в процессах изготовления продукции. В свою очередь, несоответствия, возникающие в процессах изготовления продукции, являются источниками опасности для внутренних потребителей (сотрудников предприятия).

Главным процессом в деятельности любого промышленного предприятия является процесс производства, основной частью которого являются технологические процессы. Именно в технологических процессах происходит возникновение большинства несоответствий на предприятиях вследствие сложности их организации и устройства. Поэтому следует, в первую очередь, устранять несоответствия в технологических процессах.

Существует большое количество методов и инструментов менеджмента качества, предназначенных для управления качеством технологических процессов. Однако целью большинства из них является устранение фактических несоответствий путём корректировки показателей технологических процессов с использованием методов математической статистики. Эти методы не учитывают возможности появления потенциальных, ранее не проявлявшихся несоответствий, они сложны в освоении и применении на предприятии. Одним из наиболее известных и эффективных методов менеджмента качества, способных своевременно решать проблему потенциальных несоответствий в технологическом процессе, является метод анализа и последствий потенциальных несоответствий (FMEA).

Анализ видов и последствий потенциальных несоответствий широко применяется многими мировыми компаниями как для разработки новых конструкций и технологий, так и для анализа и планирования качества производственных процессов и продукции. Методология FMEA позволяет оценить риски и возможный ущерб, вызванный потенциальными несоответствиями конструкции и технологических процессов на самой ранней стадии проектирования и создания готового изделия или его комплектующих. Область применения метода охватывает все этапы жизненного цикла продукции и любые технологические или бизнес-процессы. Наибольший эффект дает применение FMEA на этапах разработки конструкции и процессов, однако и в действующем производстве метод может эффективно применяться для устранения несоответствий и их причин, не выявленных при разработке или обусловленных факторами изменчивости процессов производства

Целью выпускного квалификационного проекта является совершенствование процесса производства сортового проката из легированной стали повышенной обрабатываемости путем применения FMEA-анализа на предприятии ОАО «ЧМК».

Задачи выпускного квалификационного проекта:

1. анализ состояния и диагностика проблем ОАО «ЧМК»;
2. сравнение передовых отечественных и зарубежных технологий и решений;
3. разработка проекта реализации FMEA-анализа;
4. разработка процесса освоения FMEA-анализа при производстве сортового проката;
5. разработка методики FMEA-анализа для ОАО «ЧМК»;
6. обеспечение требований безопасности жизнедеятельности при производстве сортового проката в ЭСПЦ-2;
7. определение ожидаемого экономического эффекта от внедрения результатов квалификационного проекта.

Предмет исследования – процесс производства сортового проката из легированной стали повышенной обрабатываемости в условиях ОАО «ЧМК».

Объект исследования – методы анализа несоответствий и их последствий при производстве продукции.

Результаты выпускного квалификационного проекта рекомендуется использовать для совершенствования СМК ОАО «ЧМК».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ОБЗОРНЫЙ АНАЛИЗ

 

1.1 Общая характеристика ОАО  «ЧМК»

 

 

 За десять дней до начала Великой Отечественной войны Советом Народных Комиссаров СССР было принято Постановление о строительстве Бакальского металлургического завода (ныне Челябинского металлургического комбината) на Першинской площадке Челябинска.

С осени 1941 года на строительную площадку начали прибывать эшелоны с металлургическим оборудованием с Алчевского металлургического завода, подмосковной «Электростали», Запорожья, Липецка, Сталинградского «Красного Октября».

Строительство завода началось в марте 1942 года. 1 мая 1942 года был уложен первый кубометр бетона в фундамент будущего электросталеплавильного цеха, а 19 апреля 1943 года первый металл хлынул в разливочный ковш, возвещая о рождении нового завода.

К концу 1944 года на заводе уже работали две коксовые батареи и две доменные печи, выдавали продукцию пять 30-тонных электропечей и два прокатных стана, вступила в строй теплоэлектроцентраль. К весне 1945 года завод выдал уже сотни тысяч тонн кокса, чугуна, стали и проката. Челябинский металлургический завод превратился в самого крупного в стране поставщика высококачественной электростали для нужд оборонной промышленности, подшипниковых заводов и для ряда других предприятий.   

В послевоенный период развитие Челябинского металлургического завода продолжалось в рамках комплексного проектного задания, ориентированного на производство сортового высококачественного металла, горячекатаного и холоднокатаного нержавеющего листа, поковок жаропрочной стали и специальных сталей. Многое в отечественной металлургии впервые было освоено на Челябинском металлургическом комбинате:

– производство свинецсодержащих сталей повышенной обрабатываемости;

– технология выплавки нестареющих сталей в большегрузных мартеновских печах;

– производство трансформаторной стали в конвертерах по сульфидному варианту с высокотемпературным нагревом сляб;

– технология производства сталей и сплавов в плазменно-дуговых печах; 

– прокатка металла из трудно деформируемых, малопластичных, тугоплавких марок стали на прокатных станах.

Сегодня ОАО «ЧМК» входит в состав Открытого Акционерного Общества «Мечел» или в сокращенном варианте – ОАО «Мечел» (ранее ОАО «Стальная группа Мечел»). Вертикально-интегрированный холдинг «Стальная группа Мечел» – одна из ведущих российских компаний в металлургической и горнодобывающей отраслях. Компания объединяет производителей стали, проката, метизной продукции, угля, железорудного концентрата и никеля. Предприятия, контролируемые ОАО «Стальная группы Мечел», расположены в шести регионах России – Челябинской, Кемеровской, Оренбургской, Иркутской областях, Республиках Башкортостан и Карелия, а также в странах Восточной Европы – Румынии, Хорватии и Литве. 

Металлургическое направление Группы представляют Челябинский металлургический комбинат – крупнейший в России производитель специальных сталей и сплавов, Белорецкий металлургический комбинат, завод «Уральская кузница», Вяртсильский метизный завод, комбинат специальных сталей «КОСТ», трубный завод «Мечел Железара», металлургическое предприятие «Индустрия Сырмей» и метизный завод «Нямуно». Сырьевое направление представлено угольной компанией «Южный Кузбасс», которая является одной из крупнейших российских производителей коксующихся и энергетических углей, Коршуновским ГОКом – производителем железорудного концентрата и комбинатом «Южуралникель» [28].

Челябинский металлургический комбинат – предприятие с полным металлургическим циклом, занимающее шестое место в России по производству металлургической продукции и являющееся крупнейшим в стране производителем специальных сталей и сплавов. Номенклатура выпускаемой им продукции разнообразна:

– литые прутки;

– прокат сортовой горячекатаный;

– лист из коррозионностойкой стали;

– лист горячекатаный;

– лист из стали повышенной прочности;

– арматурная сталь;

– угловая сталь;

– катанка;

– катанка для изготовления сварочной проволоки;

– трубная заготовка;

– слябы;

– товарная сутунка;

– полоса катаная.

Основными рынками сбыта продукции ОАО «ЧМК» является Российская Федерация, СНГ, Дальнее Зарубежье.

В таблице 1 указаны доли отгрузки продукции ОАО «ЧМК»  в 2011 г. На долю внутреннего рынка приходится более 50% всей отгрузки [1].

Таблица 1 – География продаж ОАО «ЧМК» в 2011 г.

Направление	Процент от общей отгрузки
1 Экспорт в страны дальнего зарубежья	41,5%
2 Экспорт в страны - участники СНГ	5,2%
3 Отгрузка на  внутренний рынок	53,3%

 

Распределение объемов поставок на внутренний рынок металлопродукции по регионам РФ представлено в таблице 2.

Основная доля отгрузки приходится на Поволжский, Центральный, Уральский регионы РФ. Рынок ближнего зарубежья определяется основными потребителями стран: Казахстана, Кыргызстана, Узбекистана, Туркменистана.

Таблица 2 – Объемы поставок ОАО «ЧМК» на внутренний рынок РФ

                       в 2011г.

Регион	Объем отгрузки, %
1 Поволжский	35-40
2 Центральный	18-20
3 Уральский	18-20
4 Северо-Западный	5-10
5 Северо-Кавказский	5-10
6 Западно-Сибирский	1-5
7 Волго-Вятский	1-5
8 Восточно-Сибирский	Менее 1
9 Центрально-Черноземный	Менее 1
10 Дальневосточный	Менее 1

 

На внутреннем рынке основными отраслевыми потребителями металлопроката ОАО «ЧМК» являются предприятия металлургической отрасли, а именно трубные и метизные заводы на которые в 2011 году пришлось более трети продаж. Основными потребителями ОАО «ЧМК» являются:

1 ООО «ТД Мечел»;

2 ОАО Белорецкий  металлургический комбинат (ОАО  «БМК»).

Поставщики, на долю которых приходится более 10 % всех поставок товарно-материальных  ценностей,  с  указанием  их  доли  в  общем  объеме  поставок представлены в таблице 3.

 Таблица 3 – Основные поставщики ОАО «ЧМК»

Наименование поставщика	Поставляемый материал	Доля от общей поставки, %
ООО "ТД Мечел", Москва	угольный концентрат	100
ООО "ТД Мечел", Москва	железорудное сырье	99,71
ООО "ТД Мечел", Москва	металлолом	99,96
ООО "ТД Мечел", Москва	ферросплавы	99,67
ООО "ТД Мечел", Москва	доломит, плавиковый шпат	41,25
ООО "ТД Мечел", Москва	электроды	100
ООО "ТД Мечел", Москва	ГСМ	86,6

В составе Челябинского металлургического комбината имеются все переделы полного металлургического цикла - коксохимический, аглодоменный, сталеплавильный, спецэлекторметаллургии, прокатный, и мощный комплекс инженерных служб. За 60 лет челябинскими металлургами произведено более 150 миллионов тонн кокса, 160 миллионов тонн чугуна, 220 миллионов тонн стали и 200 миллионов тонн товарного проката. Разработана и освоена технология производства свыше тысячи марок сталей и сплавов и более четырехсот профилеразмеров проката. 

В сложные годы реформ челябинские металлурги сумели сохранить в работоспособном состоянии все основные агрегаты, технологические навыки и высокую квалификацию персонала, что позволяет получать металл широкого марочно-размерного сортамента. На протяжении последних лет комбинат планомерно наращивает объемы производства, активно претворяя в жизнь политику технического перевооружения. 

История комбината неразрывно связана с развитием и становлением оборонного комплекса страны. Космос и авиация, атомная энергетика, тяжелое, химическое, энергетическое, автомобильное и сельскохозяйственное машиностроение, подшипниковые и трубопрокатные заводы, строительство, медицинское оборудование и инструмент - вот далеко не полный перечень применения продукции челябинских металлургов.