化工行业6sigma-降低离子膜电解吨碱电耗案列

日期:2018-10-12 / 人气: / 来源:www.biglss.com

    客户介绍

    德州某化工企业创建于2007年并在同年底加盟中国化工集团,现为中国化工集团下属的集团的全资子公司。公司现拥有总资产24亿元,拥有员工1,600人,其中大专以上学历592人,中、高级技校生357人,拥有门类齐全的工程技术队伍。公司现有年生产能力:离子膜烧碱32万吨、PVC树脂30万吨、液氯10万吨、盐酸10万吨、塑料制品5,000吨,年销售收入过十亿元。公司已进入“中国行业百强”和“中国化工企业500强”行列。

    案例介绍

    (1)项目背景

    氯碱企业之间市场竞争异常激烈,原材料价格不断攀升 ,市场供大于求的局面非常明显,在这种严峻的形式下,公司提出了实现2012年利润1,500万元的目标,而降低吨碱电耗在公司愿景中所占比重较大,降低吨碱电耗可有效降低生产成本、提高利润。

    (2)项目定义 (Define)

    1.问题描述

    自2011年12月我厂新园区开车以来,吨碱电耗一直偏高,平均在2,229kwh/t,经过调研发现行业标杆水平已经达到了2,220kwh/t,如果我们能够达到这样的水平,每年就会为企业带来130万元的经济效益。

六西格玛项目定义阶段


    2.Y和缺陷定义

    Y = 吨碱电耗 = 碱耗电量(kwh)/碱产量(t)

    Y‘(关联指标):碱浓度≮32%

    2012年上半年,我公司总耗电量是40,123万kwh,离子膜电解耗电量(不含电解

    其它动力电耗)为29,171万kwh,占总耗电量的72.7%,因此我们将Y(吨碱电耗)瞄准在流程中电解部分。

    3.项目目标

    当前水平 = 2,229kwh/t

    行业标杆 = 2,220kwh/t     (本次项目目标需要达到行业标杆水平)

    极限目标 = 2,200kwh/t

    4.项目计划

    项目组计划用五个月的时间,完成DMAIC不同阶段任务内容。

DMAIC阶段计划


    (3)测量阶段 (Measure)

    1.测量系统可靠性

    耗电量与碱产量均为DCS自动监控和记录,仪器通过专业检测机构定期校正,数据真实可靠,可用于后续的测量分析。通过计量器具的贡献率分析,也可判定当前测量系统可靠。

测量系统可靠性


    2.Y工程能力分析

    项目组取用7月份全月31笔数据进行工程能力分析。

    吨碱电耗的Cpk = -0.07,Ppk = -0.06,过程能力明显不足,有较大的改善空间。

Y工程能力分析


    3.关键过程输入因子分析

    通过对离子膜电解工艺流程(SIPOC流程)分解,共计得出19项过程输入因子。

关键过程输入因子分析关键过程输入因子分析


    4.快赢改善 (针对第一类X 输入因子实施分析,快赢改善)

第一类X 输入因子实施分析第一类X 输入因子实施分析


    根据10月份数据,快赢改善后吨碱电耗平均值降低到2,225Kwh/t,变差也有所下降。

    (4)统计分析 (Analyze)

    主效应图

主效应图


    吨碱电耗与精盐水浓度、碱浓度正相关,与槽电流、槽温度负相关

    通过回归分析找出影响吨碱电耗的关键因子是:精盐水浓度、槽电流、槽温度。

    分析阶段结论及后续计划

分析阶段结论及后续计划


    (5)改善阶段 (Improve)

    针对X :精盐水浓度、槽电流、槽温度进行DOE试验设计

    试验方案:2³

DOE试验改善


    失效模式及效应分析 (FMEA)

    措施及过往资料 (Actions and History)

失效模式及效应分析 (FMEA)


    (6)控制阶段 (Control)

    1.控制计划

控制阶段 (Control)计划


    2.标准化推进

控制阶段 (Control)标准化推进


    3.吨碱电耗的改善前后对比


6sigma改善前后对比图


    吨碱电耗由改善前的2229kwh/t降低到了2218kwh/t,CPK由改善前的-0.07提高到了1.62

    (7)年度经济收益预估

    ◆ 吨碱电耗由2229kwh/t降至2218kwh/t。

    ◆ 烧碱产量按300,000吨/年计算。

    ◆ 电价按自备电厂成本单价0.48元/kwh计算。

    ◆ 吨碱电耗的降幅为11kwh/t,则:年创效益:11*0.48*300,000=158.4万元

作者:博革咨询


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