基于六西格玛管理的S公司不锈钢管质量改进研究

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

钢铁产业是国民经济重要的基础性产业，随着经济快速发展的趋势，我国对钢铁一直具有很大的需求，因此，相应的产量一直位居世界第一，但是其技术水平同全球的先进水平相比还有着一定的差距，今后发展重点还应着重在技术升级和结构调整两个主方向上[1]。

随着我国科学技术的进步，我国的经济得到了飞速发展，生产技术也在这种环境下得到了提升，其中也包括了钢铁行业。我国钢铁行业逐渐从数量为重转变为质量为重，其中不锈钢相关产品中在高端市场的占比逐年有所提升，其中包括但不限于产量与销量等方面。根据国际不锈钢论坛（ISSF）发布的相关资料，数据显示2017年度世界不锈钢粗钢的总产量约为4578万吨，其中国的产量占总体的54.48%，产量达到了2494万吨超过了总数的一半。世界不锈钢产量同比增长了10.2%，而中国不锈钢产量同比增长至15.7%。截至2018年前三季度，全球的产量达到3610万吨，同比增长7.4%，我国的产量更是达到1967万吨，同比增长8%[2]。通过资料的查找可以发现，不锈钢材料产量处于逐年稳步提升的环境，说明该产品具有较大的需求市场。

我国作为不锈钢管制造大国，近年来不锈钢管制造商、销售商及消费者之间的矛盾越发突出，消费者对产品质量要求更高的同时希望价格更低，并且产品需求逐渐个性化。与此同时，不锈钢制造企业的数量持直线上升趋势，逐年大量增加，其产能规模也随之变得越来越大，各省市地区为增加当地GDP数据也在不断新增各类的不锈钢项目，便导致不锈钢企业之间的竞争愈发的激烈。

在此背景下，不锈钢管的质量亟待改善。优质的不锈钢管可以应用于医药生物、微电子、精密仪器等行业的管道输送用管，这些行业对于不锈钢管的要求之一就是内表面质量，如内表面的光洁度和洁净度等。基于六西格玛管理对S公司不锈钢管质量进行问题分析和改善，可以有效提高不锈钢管质量，满足其在高精行业的需求。

1.1.2 研究意义

通过研究对比后选择六西格玛管理的质量改进模式应用于S企业，采用DMAIC改进模式对该企业产品进行质量改进实践，从而达到提高该企业产品质量水平及效益等目的。S企业是国内较具备代表性的不锈钢管制造企业，以其作为切入点进行研究的结果更具有理论意义和实际意义：

1.1.2.1 理论意义

通过对国内外不锈钢管质量改进的相关研究文献资料梳理发现，大部分研究角度主要是集中于材料和工艺本身，多是从技术方面或者相关经验判断从而进行问题诊断，并提出相关解决办法，几乎很少涉及不锈钢管表面质量改进的相关研究内容。本文则选择通过六西格玛质量管理的改进模式，结合不锈钢管产品特点，将理论与实践相结合，以S企业的无缝钢管表面质量改进为目标进行研究分析，进一步提出相应改进方法，在充实不锈钢管质量改进相关方面研究内容的同时，对于S企业后续工作及发展也有一定的参考意义及价值。

1.1.2.2 实际意义

从S企业角度，通过对现有产品质量的改进提高，在解决企业一直面临的实际问题的同时，也减少了因质量所引起的相应损失，从而获得了一定的经济效益，进一步提高本企业在不锈钢管行业中的竞争力。

从消费者角度，对于不锈钢管质量改善的研究，有助于消费者获得质量更高更稳定的产品，能够更好的应用在精尖技术，生产的产品也会得到质量的提高。

1.2 国内外研究现状

1.2.1国内研究现状

1.2.1.1 不锈钢管改善方向

李天宝（2021）认为不锈钢管的未来发展有针对使用环境设计目标材料；创新工艺；通过管理创新实现智能发展；应用零排放技术实现绿色发展；加强不锈钢产业链建设五大发展趋势[3]。

汤磊等（2020）认为在不锈钢管生产中，其质量问题包括企业之前存在生产偏差影响在制品质量；产品生产存在晶间腐蚀不合理现象，因此需要将产品的质量管理作为重点[4]。

刘孟云（2020）认为不锈钢管的质量管理关键在于对原材料和中间品的质量管理，控制原材料品质、确保热炉温控准确性和均匀性、优化检验流程和设备能够及时对产生的缺陷进行弥补和改进[5]。

金佳明等（2020）认为中国不锈钢管得到发展需要调整不锈钢管产业的产品结构，增加高端产品生产满足市场需要；合理调整生产工艺 ，实现创新和结合；优化热处理工艺，提高不锈钢管的生产，满足热处理技术在行业中的使用需求。

吴汉民等（2019）据认为，在中国不锈钢管市场上，中国低端产品高于市场需求，工业管道生产的高标准还不够，这会影响中国不锈钢行业在国际市场上的表现和竞争力。

1.2.1.2 六西格玛管理方法

六西格玛方法是由工程师比尔·史密斯于1986年提出，而后于20世纪90年代被引入国内，并逐渐被一些企业采用并进一步得到广泛应用。西格玛指数是在统计学的“标准差”和症状数据的分散程度的基础上进行了进一步梳理及解释。西格玛的质量水平主要是以其满足质量要求的能力来进行权衡的。西格玛水平越高，西格玛质量水平越高，这意味着在100万个选项中，缺陷不超过3，4个。六西格玛管理目的在于对业务流程的持续改进，通过管理方法实现客户满意度，并将DMAIC作为一个整体来实施。下面简要介绍近年来六西格玛的应用。

曲松涛、王晓鹏等（2015）应用精益六西格玛管理理论改进医院医用耗材的流程，结果是医院耗材流程改造成功实施，达到了预期的目的[6]。

吕永伟和百威（2014）介绍了基于通用六西格玛模型的质量管理改进模型（PDAIC），X公司的改进，并特别利用帕累托图对改进结果进行了分析、评估和认证[7]。

侯艳红、赵晨（2014）运用DMAIC，运用六西格玛的方法和思路，分析了药品逆向物流的改进过程，确保了逆向物流的实施[8]。

杜艳玲等（2016）应用六西格玛管理方法对邯钢冷轧汽车用钢进行产品质量缺陷分析，并使用DMAIC模型进行改进，最终产品质量得到了改善，能够满足用户的高需求[9]。

赵岚松（2017）分析了六西格玛管理方法在消毒设备和植入医疗设备外包中的应用效果，认为引进六西格玛可以提高消毒质量，减少交叉感染，保证使用安全[10]。

路嘉豪等（2019）大数据背景下将六西格玛管理应用到中国银行业中，经过一个月的优化，顾客的平均等待时间、业务流程耗费时间均大幅缩短，同时工作人员和客户的满意度也有提升[11]。

杜艳玲等（2020）运用六西格玛管理方法改善邯钢冷轧汽车版亮点问题，用DMAIC对问题产生原因进行了分析，找到影响因素，并顺利改善了缺陷[12]。

1.2.2国外研究现状

Adrian Pugna(2016)等人通过对罗马尼亚的一家汽车制造商的喇叭装配过程进行研究，以其相关数据为基础进行DMAIC质量改进模式，从而取得DPMO大量降低、过程能力大幅度提高的成果，通过对不同的改进质量的方法进行研究分析，得出结论，六西格玛相对于全面质量管理、ISO认证、精益生产项目更可以在短时间内实现质量提高，作用效果更佳显著[13]。

K.Seinivasana.S.Muthub(2019)等人采用田口试验设计方法对减震器涂喷过程中的质量缺陷问题进行DMAIC质量改进研究分析，通过使用方差分析、多元回归等方法对其喷涂过程进行分析，探索提升产品质量的最佳参数，从而实现了提升六西格玛提升的目的[14]。

Zain Sayeed等人（2018）在研究中将精益六西格玛方法应用于医学护理研究，对患者髋部骨折综合护理进行了调整，不仅把手术操作所需时间缩短至48小时，并且在手术后的48小时内固定率明显下降，通过此种方法极大了提升了手术治疗与术后恢复的效率，在同样的时间内可以进行更多的手术操作，减少对医疗资源的消耗以及家属的治疗费用负担[15]。

Ching-HsinWang和Kucn-SuanChen（2020）在研究评估产品质量中，发现工艺规范、工艺参数等技术方面存在不明确的条件，为了解决企业生产中样品不足的问题，建立了集测量、分析、改进和控制于一体的六西格玛模型，通过此篇文章为行业内的企业提供了一套可行的方案[16]。

Bajaj Puncet等人（2021）将精益六西格玛方法融入医疗体系，通过五步改进流程和数据驱动的方法将临床工作的流程转化为标准化文件，并使用电子病历作为患者病例记录的载体，实现对疾病活动和患者治疗结果的记录，达到对治疗方案评估的目的，在治疗目标和治疗决策等方面取得了较好的改进成果[17]。

六西格玛管理法在国外发达国家中开展的时间较早，已有几十年的实践经验，在各个领域中都已经得到了广泛地应用,并且在实践当中形成了一些经典案例，同时通过大量的实践过程构建了一套成熟的管理理论体系。发达国家探索企业自身的六西格玛管理时，会依据企业自身的经济能力、市场竞争力等基本情况作为理论基础，通过构建符合公司现状的六西格玛管理模型进行实施，这种方法为国内进行相关研究时提供了可以参考的样本。国外对与六西格玛现有的理论研究并为停止，在近些年也陆续提出了许多具有创新性的代表想法，丰富了六西格玛管理的系统，促进了其管理体系的发展，在生产型企业的应用也逐渐增多，通过六西格玛实现提高客户满意度的目标。

1.2.3 研究现状总结

通过已有文献可知，高质量不锈钢管在市场中供不应求，质量改善是不锈钢管制造行业中最主要的问题，同时制作不锈钢管的几种方式都各有利弊，尤其是采用广泛的冷轧法，虽然使用门槛低，但相比于热轧法生产出的不锈钢管质量略有差距，具有非常大的改善价值。根据之前的研究发现，不锈钢管的质量影响因素需要重点考虑原材料、设备以及工作人员的操控，在接下来的研究中，我将重点对这三个方面进行分析。

六西格玛虽然在上个世纪就已经传入中国并在接下来得很长一段时间内广泛应用，但至今并未被淘汰，仍然是最为经典好用的质量管理方法之一，阅读文献发现人们创新的将其应用到各个领域，除了制造业，还有医护行业、建筑行业甚至金融业，这说明了六西格玛的实用性，可以适用各种行业领域，成为质量管理最经典的方法，为企业实施质量管理提供了可靠的理论依据和实践经验。

1.3 研究思路与方法

1.3.1 研究思路

本次研究为基于S企业不锈钢管产品数据，在对研究背景和理论方法进行简单介绍之后，对S公司质量管理现状和钢铁行业应用六西格玛的必要性加以分析，接下来介绍生产两种不锈钢管的主流生产工艺，为后续选择其中一种生产工艺作为分析的案例奠定基础。

论文主体部分使用六西格玛管理法中的DMAICⅡ模型确定主要的质量问题所在，进行产品现状测量并分析筛选影响因素，找出关键因素并针对性的进行分析，改进和控制，实现不锈钢管的改善，最后进行总结，分析不足和展望，为S企业改进不锈钢管的生产质量提供参考。

　　图1.1论文的研究思路

1.3.2 研究方法

（1）DMAICⅡ模型

DMAICⅡ质量改进模型是一种以数据为基础实现管理目标的方法模型其分为五个步骤：界定（define）、测量（measure）、分析（analyze）、改进（improve）、控制（control），此种方法强调以数据和事实进行管理，通过打破固有思维分析寻找现有问题，再以改进实现对应用技术的持续改进。

（2）文献研究法

在论文准备阶段，通过网络与图书馆对相关文献的收集与准备工作，例如通过知网、万方等学术网站进行文献的搜集。并学习其中关于国内外学者对于六西格玛管理的研究方法与研究现状，加强对精益六西格玛方法运用的认知与了解，为以六西格玛管理方法改善S企业不锈钢管表面质量奠定扎实的理论基础。

（3）统计分析法

通过DMAICⅡ中的五个流程对S企业无缝钢管的表面质量问题进行分析和改善，应用minitab-19软件绘制parato图和控制图，并采用因果矩阵、鱼骨图、FPMEA等六西格玛工具进行分析，并针对结果提出方案解决S企业无缝钢管表面质量问题。

（4）定量分析和定性分析相结合

通过排列图、Xbar-R控制图、趋势分析图、散点图等工具确定问题解决方向，验证解决方案，保证改善效果。

第2章相关理论综述

2.1六西格玛理论概述

六西格玛诞生于诞生于八十年代中期，标志着综合质量管理的蓬勃发展。摩托罗拉公司于1987年提出了这一概念，并成功地应用于生产过程。随着行业综合质量管理理论的进一步发展，六西格玛因其改善方法具有消除“零缺陷”的目标，越来越多的应用在行业中，并得到实践的运用和=发展。六西格玛管理既是改善质量问题的管理方法，更是增强企业综合实力、改进缺陷、持续的达成客户满意度的公司战略[17]。

六西格玛管理方法是一套科学的管理方法，其目的是通过设计和监控，减少变异将生产中的失误降至最低，通过这种方法提高企业的生产质量与生产效率以及降低生产成本，以达到扩展市场、提升顾客以及利益相关方满意度的目的。

在统计学中，σ代表的意义是表示标准偏差，其存在的意义是确定数据组的方差，并以此来推断波动所影响的范围。σ的值越高，其代表的意义就是生产中的错误或缺陷越少，相反则代表着生产中的错误或缺陷越多。六西格玛是管理的一个目标值，当产品达到六西格玛时，则代表百万件产品的质量缺陷产品仅有3.4件，也就是说产品的合格率达到99.99966%，这样的结果基本达到了人为管理控制的极限。

六西格玛对于企业的生产作用主要有：发现问题并解决问题，降低误差减少生产成本；提升管理层的管理能力，提升企业员工的职业素养；将六西格玛所需要的创新融入工作，提升企业文化；规范企业生产管理，提升企业形象与行业竞争力。

表2.1西格玛水平与百万机会缺陷率之间的关系

　　2.2 六西格玛的内容

六西格玛管理可以两个部分，其一是设计部分另一个则是改进两个部分。其中设计主部分要是实现新产品或新流程的理论设计，虽然相关研究不在少数但是目前该模式并不具有统一的流程，本文只列举其中的DMADV流程；改进部分则是是针对当前生产中产品的质量缺陷或其他问题进行改进，改进部分主要运用DMAIC流程，通过一系列科学标准的管理方法分析现状，测量数据，找出原因，进行改善，最后加以控制。本文主要依靠的就是这种模型。

（1）DMADV流程共分为五个阶段：

①定义阶段（Define），在初期对市场与客户的相关信息进行采集，以采集到的信息作为基础来对新产品或新流程进行风险等级的评估。

②测量阶段（Measure），将定义阶段所采集到的信息进行重新整合与分解，并将其转化为后续阶段所需的数据形式。

③分析阶段（Analyze），将测量阶段所转化的数据进行分析，并结合定义阶段所做出的风险等级评估找到一个最优解。

④设计阶段（Design），根据上一阶段分析所得的最优解进行方案设计，探索可以实现的实施方案。

⑤验证阶段（Verify），在完成设计后，在实施阶段之前需要进行验证，保证方案在实施过程中不会产生新的问题。

（2）DMAIC流程同样分为五个阶段：

①定义阶段（Define），在进行改进前首先需要确定目前产品的缺陷，其次以缺陷为目标进行后续阶段。

②测量阶段（Measure），确定好目标后指定所需要的质量标准，并对其有效性进行检验，在验证过程中收集相关数据。

③分析阶段（Analyze），分析上一阶段所收集的数据，确定其中对产品质量的影响因子。

④改进阶段（Improve），确定影响因子后，针对其进行方案设计，减少影响因子对产品质量的影响从而实现降低缺陷的产生，提高产品的质量，达到所需质量标准。

⑤控制阶段（Control），在完成改进后仍需要保持控制，将改建转化为一个长期有效的措施，并落实在纸面，实现产品质量缺陷降低的目标。

2.3 六西格玛的特点

六西格玛是一种以提升顾客满意度为基础，以持续改进和追求卓越为目标的管理方法。六西格玛从客户视角观察问题，以改善产品质量作为基本准则，以设计流程作为手法实现改善，最终达到提高产品质量、增加产品产量、提高生产效率、降低不良品发生率和降低生产成本的目标。六西格玛致力于满足顾客需求，提高顾客满意度，让公司文化收到六西格玛的影响，建立持续改进体系，提升公司的盈利能力，帮助公司取得成功。作为一种降低产品质量缺陷发生概率的方法，六西格玛管理具有以下五个方面的特点：

（1）注重提高顾客满意度。六西格玛将顾客需求作为焦点，把顾客的反馈作为确定改善方向的最关键因素之一。其目的并不仅仅是降低产品的错误率以及提高产品质量的提升，更重要的目标是通过产品质量的提升达到提升顾客满意度。

（2）为公司提升销售利润。六西格玛可以通过改善生产过程降低不良品生产率，进而为公司节省处理不良品的成本， 间接增加盈利时；产品质量得到提高可以帮助公司打造品牌声誉，抢占市场份额，稳固产品市场地位，直接为公司增加盈利。

（3）六西格玛是一种科学的管理工具。六西格玛改善从头到尾都需要依靠数据，是一切改善决策和管控手段的来源。从明确主要缺陷，到找出影响缺陷的关键因素，再到改善后使用质量统计工具分析改善效果，使用预测工具分析改善的稳定性，六西格玛从头到尾都离不开数据。六西格玛就是以实际生产数据为基础，使用科学的定性分析和定量分析为手段进行的一种精准高效的管理方法。

（4）六西格玛改善以DMAIC为主要模型。DMAIC是一种标准全面的改善工具，通过对各个阶段的划分让使用者在设计改善方案时思维更加清晰，从上而下有条不紊的完成各个阶段的工作，由于各环节属于递进而非并列，也让改善过程环环相扣，更加精准科学。

（5）六西格玛可以帮助优化公司质量管理。六西格玛通过量化目标和持续改进，有计划和目标的对产品和流程进行改善，质量管理具有主动性，而非像其他管理方法一样当生产出现问题再盲目补救。公司使用六西格玛管理可以保障产品质量一直处于科学的监管和持续改善中，当六西格玛成为公司文化的一部分，管理层和员工的思想也会受其影响，进而在管理中和工作时都能做到精益求精。

2.4 钢铁企业推行六西格玛的必要性

通过上文对相关文献的总结，发现钢铁行业中实行六西格玛管理具有十分重要的意义，钢铁行业生产过程中所涉及的设备不仅体积巨大其数量也十分的多，巨大体积代表着其生产工艺也相对复杂，在生产过程中每道工序的参数设定都会对最终生产出的产品造成一定的影响，通过六西格玛管理对生产中的人、机、料、法、环五个直接影响产品质量的主要因素进行控制，实现产品质量的提升。

（1）人员的影响

随着科学技术的进步，制造业的自动化水平逐年升高，包括钢铁行业在内虽然也在提升生产线的自动化，但是钢铁行业对于其生产过程中所需的参数的设定与调整，设备的检修与维护依旧需要人工进行操作。在人工进行操作的过程均存在一定的不确定因素，并且在一些关键工艺工序中，直接影响到最终产品的质量。例如：员工的对于产品质量的重视程度不够、操作大意、以非标准化的操作对设备进行操作、相关技能的缺失或是不熟练等因素，都可能对生产过程中的操作造成一定程度的影响。为消除人员因素对产品质量造成的影响，选择以六西格玛管理的方式去，对人员影响中的变异原进行探索，并以探索结果作为依据进行后续管理的改正。

（2）设备的影响

钢铁制造是一个大型的生产过程，其涉及的生产设备数量多，所需工序工艺复杂，以本文研究的无缝钢管为例，其从炼钢、转炉、热轧、酸洗、冷轧等过程，每个过程中所涉及的设备精度直接影响到最终无缝钢管的产品精度。不仅是直接生产设备，在生产过程中所需要的辅助设备同样会对产品最终的精度造成影响，如设备的运转是否正常、测量工具的精度是否准确、设备参数的调整是否到位等同样会对产品的精度造成影响。无论是生产设备还是辅助设备，其设备参数的准确性可以推测出最终产品的质量。通过六西格玛的管理方法中的时间序列图可以实现对于设备检验、运行状态的管理，达到对设备影响进行控制的目的。

（3）原料的影响

在钢铁产业的实际生产过程中，因其体量巨大所以具有一定产业特色，钢铁产业的上一阶段所产出的产品就是下一阶段操作的原材料，在整个生产过程中涉及的工序十分复杂。从炼钢所需的原材料来看，其中包含几十种不同元素共同进行钢铁的制造，其原材料涉及数量巨大很难通过一个或几个供应商来满足生产需求，所以其原材料来自许多不同的厂家，而不同厂家所提供的原材料的品质存在一定的质量波动，这对于生产的产品有着直接的影响。六西格玛管理可以帮助实现对原材料质量的统一控制，实现从源头减少质量缺陷产生的概率。

（4）方法的影响

在生产钢铁的过程中，不仅仅是涉及到的设备数量多，所涉及的方法数量同样巨大，从生产环节中个参数间的匹配，到生产过程中的各项检查，都需要确定的方法。以生产热轧钢板为例：如需实现精轧的温度为980℃，则可以通过板坯的加热温度、粗轧温度、热卷箱温度等工序的温度可以实现精轧温度所需的目标，虽然最终所获得的目标温度一致，但其中温度的配合可能导致最终生产出的产品性能的巨大误差。六西格玛分析方法可以有效的评估生产过程中的方法，达到对方法影响进行控制的目的。

（5）环境的影响

钢铁生产过程中对环境的要求相对较高，例如对于温度、湿度的改变十分敏感，比如在夏季时，环境温度升高，往往需要把生产设备的温度设定相对较低一些，以此实现对环境温度影响的补偿，如果按照固定的一个温度去设定，可能会导致目标温度过高，影响钢板的性能。环境除了对产品的影响外，对员工同样也存在一定的影响，温度与噪音对于员工的生理影响是巨大的，同时恶劣的环境对于心理的影响也是存在，二者对于操作员的影响直接关系到对设备操作的稳定性，间接影响产品的最终性能。通过六西格玛管理实现对环境的改善，降低环境对于设备、材料、人员的影响，提高产品最终的合格率。

第3章 S公司管理现状及不锈钢管生产工艺

3.1 S公司介绍

S公司建于2002年，2006年轧制出首钢第一卷热轧钢卷，实现了产品由低到中、高的历史性跨越。

S公司位于河北省，隶属于渤海经济圈。其地理位置与铁矿原料开采基地较近，在资源供给与运输成本方面与同行的竞争具有一定优势。不仅在地理位置具有一定优势，其产品支持众多，具有良好的投资环境，为S钢铁公司在国内钢铁行业具有较高竞争力奠定了基础。

S公司的建设理念充分体现了技术稳定、生产设备容积大、产品质量优秀、环境干净整洁。同时公司生产信息化、数字化的水平较高，以高起点、高标准来建设生产线。采用国际先进的紧凑、短流程设计，将国内外先进技术和工艺设备融入冶金行业。主要工艺设备包括2座2650立方米的高炉、210吨转炉的又3座、1台LF精炼炉、1台RH精炼炉、1台CAS精炼炉、2台8流道板坯铸造机、1台2.160半连续热轧机，以及电力、发电、制氧等相关公用设施和配套设施。年设计产能为450万吨铁、450万吨钢和400万吨热轧带钢。主要产品有：优质碳钢结构钢、高强度低合金钢、深焙烧钢、汽车钢、锅炉压力容器钢、钢、管道钢、两相钢、多相钢、IF钢。

在2012年S公司实现了冷轧工程设备的全线投产，实现了产品、规格配套齐全的重要精品钢铁生产基地。并在多年发展中学习国内外钢铁行业中先进的生产技术，结合自身特色形成了符合自身发展需求的现代化生产线。实现了具有独立自主知识产权的现代冶金设备，并创新了多项重大冶金技术和装备。

在经历了两三年的创新创业之后，S公司以“将建设为代表未来头钢发展方向，担负着头钢战略结构调整的重要任务，具有较高的生存能力和发展能力、市场竞争力、自我实现能力和综合一流技术、一流管理能力，”为愿景，以循环经济为基础的一流效率和一流环境”，旨在“在全国钢铁企业自动化中占据领先地位，成为中国领先的热轧厂”，致力于为21世纪新钢铁和社会主义和谐社会的建设作出贡献。

3.2S企业质量管理现状

3.2.1 S公司质量理念和质量方针

公司的质量理念强调，“只有好的产品质量才能销售，只有好的质量才能保证好的销售。做好企业品牌建设是我们的责任。”公司坚持品牌发展战略，瞄准国际水平，加强质量管理，推动质量改进，提高产品竞争力，提高业务效率；根据中国钢铁协会的计划，许多产品获得了“金杯”。赢得市场的关键是可靠的产品质量。产品的质量取决于可靠的护送。设备、技术、操作和基本控制是提高检验质量的秘诀。

从原材料到产品和消费者，公司持续管理流程并实施标准化质量管理体系。公司对产品开发、技术标准、生产组织、营销、客户服务、异议处理等实施一体化管理体系，创建消费者参与、质量设计、质量控制、物流等方面的优先企业管理。解决质量要求、持续改进和客户支持。同时，公司注重生产全过程，了解关键管理环节，与先进企业充分对接，完善管理体系和工作机制，系列管理系统、用户管理系统、过程管理系统介绍，主指标四合一的对标体系解决了影响产品质量的各种过程，并针对前三个影响因素制定了153项测量；加强运输时间和质量控制，严格执行运输周期标准要求，加强供应保障能力。

3.2.2 六西格玛在S公司中的应用

S公司使用六西格玛进行质量管理。以冷轧中连续铸钢、热轧和镀锌技术为例，利用科学的SIGMA控制工具，建立了标准作业评价指标体系.结合G8D质量提升和汽车行业应用的五大工具，S公司形成了97个企业级重点指标和179个运营部门配套指标，实现流程全覆盖。S公司全面实施质量管理体系下的质量目标和流程绩效指标，不断推进ISO9001、IAFT16949质量管理体系的重塑。

3.3 S公司不锈钢管生产工艺

3.3.1 不锈钢管介绍

不锈钢管在工业发展中扮演了十分重要的角色，是一种经济实惠、耐用性高并且可靠的钢铁制品。随着我国科学技术的飞速发展，不锈钢管的相关研究也得到了长远的发展，像国内的久立特材、太钢钢管、中兴能源、华迪钢业等企业，都是生产不锈钢管的知名企业。如今各领域中对于不锈钢管的需求已经从数量上的需求转变为质量方面的需求，不锈钢管的制造产业也面临着巨大的挑战。

上世纪50年代，我国开始大批量生产制造不锈钢管，并于80年代末步入了飞速发展的阶段。自步入新世纪后，不锈钢管的生产设备与技术得到了长足的进步，我国的不锈钢管产业对产品质量的需求逐步提高。目前我国的不锈钢管一早多领域中实现了由国内企业的攻击，不仅是民用部分，像核电领域、航空领域等高精尖领域的建设使用中均有不锈钢管的参与。

据不完全统计，截止至2020年，我国的无缝钢管总产量约为126.1万吨，不锈钢焊管用于工业领域的约为46.5万吨，其他焊管产量约为190万吨，主要用于城市景观及结构用管。此外，2020年不锈钢水管销售额达65亿元，折算产量为25万吨。

3.3.2 不锈钢无缝管生产工艺

不锈钢管分为不锈钢无缝管和不锈钢焊管。不锈钢无缝管生产方式多种，主要有挤压机组、间歇轧管机组、正面轧制（穿孔+冷轧、冷拔）等。有几种生产方法，如锻造、镗孔。目前我国不锈钢管的应用领域主要是冷轧而非热轧产品。超过60%的无缝不锈钢管是在冷加工过程中制造的。热轧厂生产的无缝钢管主要提供冷加工毛坯[2]。

（1）热挤压工艺

国外生产不锈钢无缝管的主要生产工艺就是热挤压工艺。与轧制生产方法相比，热挤压生产工艺在金属进行加工时会因受到三向压应力变形。这可以帮助不锈钢管的内外表面质量和金相组织都比轧制工艺所生产的不锈钢管更胜一筹，尤其是对于变形抗力大和可塑性差的不锈钢管。挤压工艺适合生产斜轧穿孔机都难以加工的高合金钢材。同时模具制造和更换成本低，适合于生产小批量多规格的不锈钢管。热挤压不锈钢无缝管生产流程为：热轧（挤压无缝钢管）：圆管坯→加热→穿孔→挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→坯管→矫直→水压试验（或探伤）→标记→入库；流程图如下图3.1。

　　图3.1 热挤压不锈钢无缝管工艺流程

（2）热轧工艺

热轧不锈钢无缝管一般在自动轧管机组上生产。热轧不锈钢无缝管相比于其他两种工艺，生产出的不锈钢管尺寸较大、质量较差。其变形工序可以用穿孔、延伸和精轧3个阶段简单概括。穿孔阶段是将实心圆钢穿孔成为空心毛管；延伸阶段使用延伸机进一步减小截面，对金属的变形做精细化处理，可以提高毛管的表面质量、精度和性能，并获得较大的轴向延伸；在精轧机处理上经过延伸阶段之后的荒管，最终达到热轧管的成型要求。热轧不锈钢无缝管的生产流程简单描述为：圆管坯→加热→穿孔→斜轧或纵轧→脱管→定径（或减径）→冷却→坯管→矫直→探伤→标记→入库。

（3）冷轧、冷拔工艺

冷轧不锈钢管生产工艺生产的钢管质量好、壁厚精度高、表面质量较好。在二辊式轧机是冷轧工序的主要设备，现代冷轧机可实现大减径量和大减壁量。冷拔有三种工艺方法，分别是顶头冷拔、芯棒冷拔和无芯棒自由冷拔。不锈钢管采用芯棒冷拔生产，成管内壁光滑，适用尺寸长的不锈钢无缝管。简化主要生产工序为：圆管坯→复检→剥皮→下料→定心→加热→穿孔→酸洗→平头→检验修磨→冷轧（冷拔）→脱脂→热处理→矫直→切管→酸洗→成品检验→入库。

　　图3.2冷轧、冷拔不锈钢无缝管工艺流程

3.3.3 不锈钢焊管生产工艺

不锈钢焊管通常是将不锈钢板或不锈钢带适用机组和模具卷成管型，在通过焊接工艺制成不锈钢管的。不锈钢焊管的生产工艺比较简单，因此生产效率高、价格便宜，但相比于不锈钢无缝管使用强度略有逊色。焊接是不锈钢焊管的关键工序，现主要有氩弧焊、高频焊和组合焊接三种焊接工艺。氩弧焊受钨极惰性气体保护，焊接质量高，多用在化工、核工业和食品等工业中；高频焊是较新的技术，经济性强，主要应用在装饰、家用器具的领域，同时高频焊质量较差，不能应用在化工等高品质要求的行业；组合焊接技术扬长避短，既有生产效率，也能达到生产质量要求，投资成本低、收益效果好，是不锈钢焊管未来发展的主要方向[18]，因此组合焊技术也被越来越多的不锈钢生产企业所采用。图3.3为不锈钢焊管生产工艺流程。

随着不锈钢焊管在人们的生活中应用越来越多越来越广泛，其消费量和需求也在不断增长。在某些传统领域，不锈钢焊管渐渐替换掉原本的应用材料，例如汽车、造船、建筑等工业，不锈钢焊管的应用已经深入到许多生产加工中，也称为众多钢铁企业不断改进的方向。

　　图3.3 不锈钢焊管工艺流程

S公司自2012年投产冷轧产线，随后大力推行冷轧工程的应用，冷轧不锈钢无缝管是其中的一个项目，但由于全面推行的时间尚短，冷轧工程对于S公司来说是一个没有完全标准化的、尚需进行改善的工艺。同时冷轧不锈钢管生产速度快、产量大、生产质量较高，冷轧管逐步取代热轧管是主要发展趋势。因此本次对S公司生产的不锈钢管的分析改善以冷轧工艺的不锈钢无缝管为案例。

第4章 S公司无缝钢管表面质量改善

4.1确定研究计划

本文的研究目标是S公司无缝钢管产品的表面质量进行改善，研究方法主要依据精益六西格玛管理方法，将六西格玛管理中的DMAICⅡ流程作为整个研究的框架，通过一个完整的DMAICⅡ流程，实现对S公司无缝钢管产品表面质量的提升，达到降低企业生产成本的目的，从而提高企业的收益。

甘特图，又称为横道图，在项目管理中通常用其表示项目中各阶段的开始、结束及其持续的时间。同时也可以通过其反映项目阶段的时间顺序以及各个阶段之间的关系。本次六西格玛管理方法的实施，首先需要采用甘特图对研究的项目进行计划安排，保证项目能够按时完成。现计划3月24日起开始定义阶段，耗时10天完成，于4月2日结束；4月3日起开始进行测量阶段，耗时12天完成，于4月14日结束；4月15日起进行分析阶段，耗时15天完成，于4月30日结束；于5月1日起开始进行改善阶段，耗时10天完成，于5月10日结束；于5月11日起开始控制阶段，并持续进行，期间可以利用抽样检测的方法对改善效果和控制效果进行观察。六西格玛管理法是一个持续改进的过程，因此应关注在S公司使用六西格玛对生产不锈钢无缝管合格率进行改进提升后，改善工作和流程对员工、管理层和其他领导在管理思想和生产理念上的影响，让员工感受到持续改进、精益求精的生产氛围。研究计划甘特图如图4.1所示。

　　图4.1 研究计划甘特图

表4.1 DMAICⅡ流程常用工具

　　4.2 定义阶段（Define）

定义阶段是DMAICⅡ的第一个阶段是六西格玛管理的基础，在此阶段需要充分掌握研究目标的当前现状，通过对整体的了解明确所需解决的问题，同时对与之相关的各种信息、特性进行收集，通过资料的采集充分认识与问题。通过以上的准备将项目确定在一个合理的范围内，在此之后统计产品在生产中出现的问题，并按照生产工序依次分类分析，探索最关键的问题确定最终需要改进的目标。

4.2.1 确定顾客关键需求

公司生产的无缝不锈钢管采用冷轧工艺，生产过程中存在很多问题。六西格玛最为显著的一个特点就是关注客户需求，所谓“六西格玛不为了改进而改进，而是为了满足顾客需求而改进。”在定义阶段，收集关键顾客需求是至关重要的一环，整个项目也将在此阶段开始实施。客户的基本要求应首先确定客户和挂件客户。可以通过问卷调查、目标群体、客户访问、客户投诉和营销调查来确定关键客户需求。S公司生产出的不锈钢冷轧管大部分出售给经销商，少量直销给关键客户如机械工业用管和汽车加工厂。收集来自需求量较高的装饰领域、化工行业、机械加工行业的客户反馈，对于冷轧不锈钢无缝管，客户最关注质量、价格、交付速度三个关键因素客户的需求如下图4.2所示。

　　图4.2 顾客需求的树图展开

从顾客需求的树图展开可以看到，质量是决定产品、销售价格和交货时间的重要因素，质量直接能够对顾客满意度产生影响，不仅如此质量对板材的价格也有着决定性作用，而成材率越高，交付的速度就越快。

4.2.2 SIPOC定义项目范围及目标

项目定义阶段首先要做的是内部的生产流程与顾客最终的需求进行统一的连接，并以此为基础分析影响顾客满意度的生产流程，通过这种方法可以确定项目的团队成员以及识别关键流程及其如何输出。戴明在文章中对SIPOC模型的定义式是识别核心过程的首选方法。在SIPOC模型中需要考虑一个过程输入与输出，以及输出的目标客户[19]。从输入到输出的跨职能活动可以通过SIPOC模型展示出来，有利于对于整个过程的了解，直观的体现了此过程的供应方、供应需求以及客户的需求，通过这种方法确定项目的主要业务流程和相关功能，从而确定项目规模、利益相关者，完成项目团队的组建。

　　图4.3典型的SIPOC模型

在钢铁制造业对改进项目进行定义时，SIPOC模型需要在产品生产加工流程的基础上进行，同时识别范围也应在加工流程的范围上加以扩大，例如原材料采购或冶炼也属于supplier供应方。

S公司的无缝钢管生产过程采用热加工生产母管，在后续加工过程中通过冷加工成形的工艺方法实现生产各种规格的无缝钢管。通过对产品制造的宏观流程分析，形成SIPOC不锈钢无缝管热加工SIPOC、不锈钢无缝管冷加工流程SIPOC。

对宏观流程进行分析后可以发现，不锈钢无缝管的生产流程中从从原料验收到成品检验，这期间经过的所有工序阶段都可能对产品质量造成影响。因此本项研究不能只针对热加工或冷加工的其中一个流程进行分析，而是要全面考虑、结合分析。

图4.5 不锈钢无缝管冷加工流程SIPOC

4.2.3 明确当下存在的问题

工程问题的解决，特别是制造业企业质量改进过程中，对产品质量性能的要求通常是明确的。大多数产品标准和规范都提到了不锈钢无缝管产品的质量要求，如尺寸、外观以及性能等。本课题的研究过程主要通过分析改进的关键要素来确定。

S公司生产的不锈钢无缝管在生产过程中出现了多种不良问题，排列图是一种量化分析工具，可以将缺陷数量由高到低的进行排序，直观表现出各种质量缺陷的占比。排列图是一种将数据从大到小进行排列的柱状图，横轴表示缺陷类别，纵轴表示该种缺陷检验到的数量或占比，数量或占比最大的缺陷类别在图中表示出最高的柱形。排列图明确直观，，是量化缺陷类型的良好工具[20]。

不锈钢无缝管的常用产品标准中，产品的检测验收项目通常包含无缝钢管的化学成分检测、几何外观尺寸、无缝钢管的表面质量、无缝钢管的理化性能等。检测方法通常使用抽样的破坏性试验或是量具测量、目视检查等无损检测方法[21]。同时可以根据客户的需求和售后反馈对产品问题进行统计，S公司的主要顾客是经销S公司产品的不锈钢贸易公司，负责从S公司买出产品再向下游销售，是S公司的中间环节顾客。该贸易公司反应S公司生产的不锈钢无缝管质量较高，但生产的成管容易出现易腐蚀、外表面有缺陷这两种隐患。

通过对S公司不锈钢无缝管产品不合格产品绘制不合格原因排列图，并进行相关因素的分析，发现造成S公司无缝钢管产品不合格的主要因素是外表面质量缺陷以及耐腐蚀性低，其中外表面缺陷和易腐蚀这两种不良类别占到了总不合格品的83%。对于不锈钢管来说，外表面质量问题是发生率最高的缺陷之一，而内外表面质量差会直接导致不锈钢管易腐蚀，因此将研究重点放在不锈钢无缝管表面质量研究上。

　　图4.6 2021年S公司不锈钢无缝管不合格原因排列图

通过对S公司每月的不锈钢无缝管表面质量检验合格的测试和分析发现其外观检验合格率在61%-81%之间波动，合格率较低并有降低的趋势。

4.3 测量阶段（Measure）

测量阶段是六西格玛管理DMAICⅡ模型的第二步，主要是为第一步中所发现的因素进行目收集数据，作为下以阶段的基础。这一阶段尤为重要，直接影响到控制点最终结果，需要严格的按照定义阶段的要求去收集数据，以达到后续阶段对数据处理和定量分析的准确性和有效性。

4.3.1 过程能力分析

过程能力分析就是通过系统地分析和研究来评定过程能力与指定需求的一致性。Cp表示的是过程能力，是指过程在受控制状态下的实际加工能力；Cpk表示的是过程能力指数，不同的取值范围分别对应着六西格玛的不同水平等级，二者都可以用来衡量过程能力。本文选取Cpk作为评价指标，σ水平等级对应Cpk范围如表4.2所示

表4.2 σ水平等级对应Cpk范围表

过程能力指数	σ水平等级	评价	改进措施
Cpk≥1.67	5σ	过程能力过于充足	降低费用，减少成本
1.67＞Cpk≥1.33	4σ	过程能力充足	维持现状
1.33＞Cpk≥1.00	3σ	过程能力尚可	过程管理加紧实行
1.00＞Cpk≥0.67	2σ	过程能力不足	有必要实施过程管理和改善
0.67＞Cpk	1σ	过程能力严重不足	必须制定紧急对策，立即改善

选取3月15日至3月17日这连续3天分析过程能力，把每天整点的工作时间作为检验时间，抽取100不锈钢无缝管进行检验，统计其合格产品的数量，过程能力检验数据如表4.3所示

检验 日期	检验 时间	合格品 数量	检验 日期	检验 时间	合格品 数量	检验 日期	检验 时间	合格品 数量
3月15日	7:00AM	81	3月16日	7:00AM	81	3月17日	7:00AM	82
	8:00AM	83		8:00AM	79		8:00AM	71
	9:00AM	81		9:00AM	71		9:00AM	73
	10:00AM	78		10:00AM	70		10:00AM	71
	11:00AM	88		11:00AM	76		11:00AM	88
	2:00PM	77		2:00PM	89		2:00PM	75
	3:00PM	80		3:00PM	78		3:00PM	80
	4:00PM	86		4:00PM	77		4:00PM	68
	5:00PM	83		5:00PM	63		5:00PM	82
	6:00PM	78		6:00PM	78		6:00PM	78

表4.3 过程能力分析检验数据表

将表中的数据导入Minitab-19软件中，利用“统计-基本统计-正态性检验”功能检查数据的正常状态，确定其正态分布，并检查其正常状态，如图4.7所示。

　　图4.7 检验数据正态性检验图

根据P值来判断数据是否服从正态分布，P＜0.05则说明数据不符合正态分布，反之则符合正态分布。从图中可知P值为0.401，大于0.05，即可以判定所选取的数据满足正态分布，可以进行下一步过程能力分析。

在确定收集到的数据符合正态分布的基础上利用Minitab-19“统计-质量工具-能力分析”功能对不锈钢无缝管生产过程进行过程能力分析，其过程能力分析报告结果如图4.8所示。

　　图4.8 不锈钢管良品数量过程能力分析图

从检验数据的过程能力报告图中可知过程能力指数Cpk=0.44小于0.67，而根据上表可知，当过程能力指数Cpk小于0.67时，说明改善前的波动程度很大，过程能力严重不足，从以上分析可以得出S公司稳定生产合格不锈钢无缝管的过程能力严重不足，需要采取改善措施。

4.3.2 质量特性分析

产品在生产过程中，主要会受到来自人、机、料、法、环这五个方面的影响。企业的实际生产过程中，每个生产流程都会处于一种波动的状态，不可能每个工序都实现稳定的工作达到完全合格。因此在生产过程中设置质量检查点是一种必要的措施，通过质量检查点筛选出质量不符合要求的产品并解决质量问题是保证产品整体质量必不可少的环节。

为了找出影响不锈钢无缝管表面质量的关键因子，对无缝管的生产流程进行梳理。梳理后知不锈钢无缝管共有四道检查工序分别是：

（1）剥皮后的表面检查：对光滑钢材进行剥皮后质量检查，标记表面缺陷，并对有标记的表面缺陷处进行修磨精加工，直至符合要求。待检圆钢必须按钢种、炉号、规格、生产序号堆放。

（2）荒管生产完成后，检查和修理：检查荒管表面是否光滑，无剥落、裂纹、夹层、深凹、严重压螺纹、塔铁、油膜、粘结和镰刀头。表面缺陷可通过局部修复和磨削去除。检验合格的管子或破损的小缺陷，检验合格的废料后，捆扎工必须根据需要在车间组装钢材、炉号、规格和管子编号。

（3）酸洗、修磨和测试后：通过酸洗的钢管进入外表面进行修理和研磨。维修后，对钢管进行内窥镜检查，以检查不符合规范的钢管，对内部进行特殊处理。

（4）成品检验：成品的检验和检验过程主要包括表面检验、涡流探伤、超声波探伤、液压和气压。表面检查主要是手工检查钢管表面是否有缺陷，检查可用目测镜检测的一些参数如管长是否符合要求；涡流探伤主要通过涡流探伤仪进行钢管泄漏检查；超声波探伤主要采用超声波探伤仪检查钢管内外裂纹；为了保证钢管的完整性，通过液压和气压计检查水压和气压对钢管的漏气和漏气情况。

这四道检查工序将来料、热轧、酸洗、冷轧四道主要生产工序分隔开，成为我们后续对这些主要工序进行改善的重要依据。结合市场客诉分析和上述四道工序的历史检查数据，得到不锈钢无缝管产品制程存在的各类问题，使用排列表对这些问题进行排序以直观的对他们所占比重进行观察，方便后续进行改善：

　　图4.9 不锈钢无缝管外表面质量不良现象柏拉图

4.4 分析阶段（Analyze）

分析阶段是DMAI II模型的第三个阶段，其自身具有最不可预测的特性。在分析的这一阶段，从项目组成员那里得到的所有分析版本都是从两个阶段研究范围的定义、目标的顶层和数据收集的质量中提取出来的。因此，现阶段有必要仔细研究通过测量收集到的各种数据[22]。

4.4.1 分析影响因子

通过查阅资料，确定测量阶段得到的S公司不锈钢无缝管常见缺陷在工艺流程中产生因素如下：

（1）交叉缺陷产生原因：铸造炉铸件铸造温度高，结晶器液位波动大，导致连铸坯表面产生纵向裂纹。由于钢板表面纵向开裂，钢板在环形加热炉（1280℃）中加热两小时。当在高温下加热时，电路板会受到强烈的氧化和脱碳。管道轧制过程无法平整，导致管道表面出现深度折叠缺陷。

（2）小裂纹产生原因：环形炉无缝钢管加热温度高，保温时间长，导致无缝钢管表面深度氧化脱碳，结晶较大。由于脱碳由低强度铁组成，在管道运行过程中容易造成断裂或划伤，导致管道表面薄弱部位严重脱碳，并在随后的轧制过程中形成小裂纹。

（3）由于轧制过程中校准器和校准器之间的位移，气缸表面会粘在钢材上，气缸表面过度磨损，导致无缝管在高温过渡过程中表面划伤，产生线性缺陷，因此存在线性缺陷。

（4）结疤原因：无缝钢管表面的氧化铁在除鳞过程中没有完全去除，这些氧化皮残留物在后续管子加工过程中进入管子表面，导致结疤。大多数疤痕在热处理后脱落，导致凹坑出现缺陷。

（5）凸壳包装缺陷的原因：在最终收缩和校准过程中，连铸件中的复合氧化物明显累积，并且在带钢层和钢管孔中会生长大的夹杂物，各种变形的钢基体和层状质量将导致无缝钢管内壁无空隙基体的挤压，从而导致无缝钢管和凸壳内壁缺陷的挤压；这会在无缝管表面的包装中产生凸面缺陷。

（6）划伤原因：管子上有内带通道，轧制时未去除，管子上有残留铁皮和粘钢，强度和硬度不足或不均匀，模具有裂纹和磨损，打磨不良，锤击件过渡角锐利等。

不锈钢无缝管的生产工序中存在器具磨损、操作不规范、轧制压力过大等问题隐患，这些问题是造成表面缺陷的主要原因。结合上文给出的无缝钢管表面各种缺陷产生原因，采用因果矩阵图分析缺陷与各工序之间的对应关系。因果矩阵图包含四个部分，分别是不良现象，各主要工序，缺陷重要度以及不良现象与工序间的相关程度。其中缺陷重要度用测量阶段得到的不良现象数量或占比表示，相关程度用0,1,3,9四个数字进行表示，从小到大依次表示了不相关、弱相关、一般相关和强相关。最后用各列组装工序与不良现象的相关性分值*不良现象分别对应的权重值即可计算得到累计得分。累计分值越高表示与各缺陷的相关度越高，越需要重点进行改善[23]。

表4.4 不锈钢无缝管表面质量缺陷因果矩阵图

不良现象	重要度 （权重）	原料检验	环形炉加热	热轧	减径&定径	冷轧	酸洗
折叠缺陷	376	9	3	1	0	0	3
小裂纹缺陷	271	0	9	0	0	3	1
直线型缺陷	196	0	0	3	3	1	3
结疤缺陷	168	0	0	1	0	3	3
凸包缺陷	106	0	1	3	3	0	3
划道和擦伤	76	0	0	3	1	3	9
累计得分	/	3384	3673	1678	982	1741	3493

经过分析，需重点改善的工序依次是环形炉加热、酸洗和原料检验，次要改善的工序依次是冷轧、热轧和减径、定径工序，下面通过因果图对这些工序如何造成表面缺陷进行分析，寻找影响因子，进而确定关键影响因子。

因果图-鱼骨图是用来分析缺陷产生的原因。它缺陷产生的因果进行相关性分析，其对于只有一个输出量时最具有效果，虽然因果在之中分为很多层，根本原因往往在因果关系中的最底层，人们可以干预改变的原因[24]。如图4.10是表示不锈钢无缝管表面质量缺陷鱼骨图。

（1）鱼骨图的前端要标注是什么缺陷，即要解决的问题是什么。在本研究中是不锈钢无缝管表面质量缺陷。

（2）画好前端鱼头后，在主干上画出六条分支，这六条分支分别代表了需要从人、机、料、法、环、测六个方面分析出的对表面质量缺陷造成影响的因子。

（3）使用头脑风暴法结合上文各种缺陷产生原因的分析，将所有主要影响因子按照这六个方向区分并填入到分枝中

最终根据鱼骨图确定了26个影响表面质量缺陷的因素，如下图4.10所示：

　　图4.10 影响因子鱼骨图

4.4.2 确定关键影响因子

在上一个步骤中找出了需要重点和次要改善的工序，以及这些工序中许多可能导致不锈钢管出现缺陷的诸多因素，这些因素中影响不锈钢管出现缺陷的概率各不相同，有的因素产生的影响较小，而有些因素产生的影响在所有问题中占据了较大的比例，需要确定这些关键影响因子。

针对上述因果图找到的影响因子，使用表来分析和验证过程的错误和影响.PFMEA是对过程故障的性质和影响的分析，旨在全面考虑和讨论各种可能的故障模式和相关的原因/机制。

PFMEA潜在失效模式及影响分析的步骤如下：

（1）过程功能/要求，即冷轧不锈钢无缝管生产工序及表面质量，如国标对，冷轧不锈钢管表面质量要求的完好无损、纵向划痕发纹、不得有起皮、起皱和凹坑，表面粗糙度≤6.3μm。

（2）失效后果：针对本项目，各影响因素会直接影响不锈钢管表面质量，出现裂纹缺陷、折叠缺陷等后果。

（3）严重性S将量化了失效后果会对客户产生的影响，评分区间在1-10之间，越高的评分表示造成的影响越严重。可能性量化了缺陷产生的可能，评分区间在1-10之间，越高的评分表示这种缺陷越容易产生。不易探测性量化了故障探测难度，评分区间在1-10之间，越高的分数表示这种故障越难检测和发现[25]

（4）失效的原因：比如前的加热工序如何影响表面质量，造成缺陷的原因包括前期准备工序未完成，环形炉温度过高，环形炉加热时间过长等，最终通过打分的方式找到其中的关键因素。

（5）风险等级数（RPN）：通过乘以严重度、可能性和不易探测度计算的数值。这一数额越高表明这一潜在问题的日益严重，就越应该及时采取纠正措施，以减少损失。（无论风险有多大，我们都应该对高度严重的案件保持警惕。）

表4.5表面质量故障模式与影响分析表

工序	过程功能/要求	潜在的 失效模式	潜在的 失效后果	严重度	可能性	不易 探测度	风险等级数RPN
来料	圆钢表面质量	表面有裂纹	加热工序 裂纹加深	8	4	4	128
	圆钢化学成分	芯部有大型复 合氧化物偏聚	凸包隐患	6	3	8	144
加热	圆钢加热温度	温度过高 或过低	加深折叠 缺陷	5	5	3	75
	圆钢加热时间	加热时间过长 或过短	产生小裂纹	4	4	3	48

续表4.5

工序	过程功能/要求	潜在的 失效模式	潜在的 失效后果	严重度	可能性	不易 探测度	风险等级数RPN
热轧	轧管压力	压力过大	加深裂纹	8	3	4	96
	热轧温度	温度过低	直线型缺陷	3	5	2	30
	连轧机 辊面磨损	辊子表面粘钢	直线型缺陷	4	5	5	100
冷轧	减径机减径	孔型错位	直线型缺陷	4	3	4	48
	定径机定径	孔型错位	直线型缺陷	4	3	4	48
	减径量太大	变形不均匀	纵向开裂	7	2	3	42
	乳化液含油量	含油量高	凹痕	4	7	3	84
酸洗	高压水除鳞	水压不够	结疤缺陷	6	6	3	108
	酸洗时间	酸洗时间短	去氧化皮 不完全	4	4	2	32
	酸洗时间	浸酸时间长	腐蚀加剧	4	4	2	32

针对章节4.4.1因果分析法得出影响不锈钢无缝管表面质量的重点改善工序，之后使用鱼骨图从人、机、料、法、环、测五个方面从重点改善工序中得出26个潜在影响因子，用PFMEA分析法对影响因子进行风险评估，得出4个高失效风险系数的输入因子，分别为来料时的圆钢表面质量和圆钢化学成分、酸洗工序的高压水除鳞操作以及热轧阶段的连轧机辊面磨损；同时热轧工序的轧管压力过大会导致高严重度的裂纹加深，冷轧工序的减径量太大会导致高严重度的纵向开裂，这两个工序也需要进行重点改善。

4.5 改善阶段（Improve）

六西格玛的改善阶段是DMAICⅡ的第四个关键步骤，也是最核心的阶段。通过在前三个阶段中对不锈钢无缝管表面质量的研究，已经对造成无缝管良品率偏低的原因有了很好的了解，就需要在改善阶段确定这些影响因子与产品质量之间的关系，并提出最优的解决策略。

4.5.1 原材料的检验技术的提升

（1）原材料的改进

S公司在2014年及之前主要采用原始卡量工具测量圆钢裂纹深度，由于当裂纹较深时，卡量工具无法接触到最里层的金属基体，因此误差很大，成品中小裂纹和纵向裂纹两种缺陷频繁出现，良品率较低；14年后主要使用手持目镜测量圆钢裂纹深度和车床对圆钢试样裂纹切削加工。这两种操作方法也有弊端：手持目镜测量装置会因为员工自身原因如手部抖动而影响测量结果的准确度，并且检测数据很难追溯，若有记录错误不容易被发现；车床切削每次切削量为0.02mm，持续加工直到肉眼可以观察到表面没有裂纹，通过记录切削加工次数计算出进刀量，最终得到裂纹总深度，这种方法不止肉眼观察很不精准，会最后留下小裂纹，同时耗时长，消耗的人力物力时间加倍，但最终的检测效果和加工效果都有缺陷。

可以引进新装备来检测圆钢表面质量。宣钢公司将数码照相机和目镜通过机械装置的方法结合，研制出了一种圆钢表面裂纹精准测量装置，针对圆钢表面小裂纹和纵向裂纹的缺陷专门研制。目镜可以测量圆钢表面的裂纹深度，同时目镜固定在机械设备上不需要手持，避免了员工手持目镜手抖的缺点，让测量更加精准；照相机可以显像，对圆钢表面裂纹深度进行微拍，微拍后得到清晰的图像显示，同时将数码相机连接计算机，使用软件处理突出裂纹缺陷，用来验证目镜测量的结果，让测量结果更加精准，同时可以留存图像方便日后对数据进行追溯[26]。

（2）原材料的管控

原材料质量管控工作是不锈钢管质量管理的重要内容，原材料质量管控工作水平与不锈钢无缝管的生产质量、生产安全和生产效率都有直接关系[27]。不锈钢管的原料是S公司自产的圆钢，所以要确保生产的圆钢能稳定供应。加强原材料质量控制，加强原材料质量控制，规范抽样方法，确定抽样数量和频次，杜绝不定期抽查和虚假抽样。原材料到达现场后，除了按照标准检查物理和化学性能外，还应检查尺寸、外观等。必须遵循第一次检查时采用的原则，以避免因使用较低材料加工而导致质量下降。金属等级的储存必须标准化，以便覆盖在密封下，从而使钢材不受挤压、磨损和刮擦的影响。原材料的使用必须基于全过程控制，并且基于材料质量保证，材料使用过程必须标准化、监控和准确，并且必须严格控制其使用。

4.5.2 酸洗工序的改善

在分析过程中发现，高压水除鳞工艺具有较高的失效风险系数，为控制此部分的风险，对高压水除鳞工艺进行改进。高压水除鳞工艺中的核心是除鳞喷嘴，在整套系统的运作中起到将高压低速的水流转化为低压高速的作用，在除鳞过程中对最终的除鳞效果有着决定性的作用，喷嘴的质量直接影响生产的效率。通过查阅相关文献发现吴进对于高压水除鳞喷嘴的设计符合工业生产中的需求，实现了除鳞喷嘴的长时间高负荷的工作，减少了生产中发生故障的几率，可以有效的提升无缝钢管的产品表面质量。

除高压水除鳞工艺外，刚才的酸洗速度与酸洗时间也需要调整，通过降低钢材的酸洗速度和延长酸洗时间，可以尽可能去除粗糙区域的压力或氧化残留物。然而，钢管长期浸泡在酸性液体中，表面被清洗，晶面腐蚀加剧，整个表面粗糙度得到改善，这直接影响到冷轧管的表面光敏性和耐腐蚀性。根据分析，制定了以下有针对性的措施。根据设计水平增加参数控制器的除鳞延伸系数。在原有工艺的基础上，平均延伸率为0.5%，充分发挥了除鳞效果。在完全弯曲的条件下，将除鳞设备加入到弹丸落弹前的氧化皮中，利用伸长系数的差异分散氧化皮；根据该装置的结构，根据最大伸长值，可以充分发挥鳞片状岩体的作用，将氧化断裂夹紧在表面，缩短后续加工时间。在压力下有效清除石头或粗糙表面上的残留物。

4.5.3 连轧机辊面磨损的改进

连轧机辊面磨损对于无缝钢管产品的表面损害是巨大的，在生产过程中很可能因轧辊子表面磨损或粘钢，导致整个热轧过程中对产品表面造成直线型缺陷，虽然通过酸洗可以减少粘钢情况的发生，但是为防止意外发生需要进行改进。将热轧阶段引进现场管理措施，定期对连轧机进行检查、维护与更换，避免因出现轧辊的表面质量问题对不锈钢管表面产生质量影响。

4.5.4 冷轧工序减径量大的改进

（1）减径量的改进

在过去的生产过程中，冷轧工序的减径设备落后、工艺简单，通常是以技术员的经验去实现减径的确定，没有分析以及对减径量的优化存在人为的误差，无法实现钢管管型的控制，同时无缝钢管的成型过程中是多工艺参数共同作用的结果，原有生产过程中无法确定工艺参数间所存在的必然联系。如今，工业生产中所涉及到的分析软件可以对生产过程进行有效的分析，如有限元分析软件。吴青正在无缝钢管张力减径工艺参数研究中，对无缝光管的减径工艺参数进行了大量的数据采集，制作了减径工艺参数计算软件，并结合有限元分析软件Marc进行测试，实现了以计算机模拟对无缝钢管的减径量的计算，从而转变了过去以经验来进行工业生产的人为误差，避免产品减径量太大或太小所造成的产品质量缺陷，避免因减径量设定失误所造成的损失。

（2）轧管压力的改进

通过有限元分析软件Marc，同样可以对轧管压力进行测试，通过模拟探索所需的压力值，避免因经验因素所导致的参数调整不正确，导致产品高严重度的裂纹加深甚至产品开裂，减少企业的非必要的损耗。

4.5.5 改善效果分析

在改善结束的一周内，对生产的不锈钢表面质量进行抽检，把每天整点的工作时间作为检验时间，抽取100个不锈钢无缝管，统计其合格产品的数量，过程能力检验数据如表4.6所示。

表4.6 改善后过程能力分析检验数据表

检验 日期	检验 时间	良品 数量	检验 日期	检验 时间	良品 数量	检验 日期	检验 时间	良品 数量
5月10日	7:00AM	84	5月11日	7:00AM	83	5月12日	7:00AM	85
	8:00AM	84		8:00AM	81		8:00AM	85
	9:00AM	85		9:00AM	86		9:00AM	84
	10:00AM	82		10:00AM	85		10:00AM	79
	11:00AM	83		11:00AM	81		11:00AM	80
	2:00PM	87		2:00PM	82		2:00PM	90
	3:00PM	83		3:00PM	79		3:00PM	81
	4:00PM	75		4:00PM	72		4:00PM	87
	5:00PM	83		5:00PM	77		5:00PM	83
	6:00PM	80		6:00PM	83		6:00PM	81

续表4.6

检验 日期	检验 时间	良品 数量	检验 日期	检验 时间	良品 数量	检验 日期	检验 时间	良品 数量	检验 日期	检验 时间	良品 数量
5月13日	7:00AM	87	5月14日	7:00AM	88	5月15日	7:00AM	80	5月16日	7:00AM	84
	8:00AM	80		8:00AM	84		8:00AM	83		8:00AM	86
	9:00AM	82		9:00AM	83		9:00AM	84		9:00AM	80
	10:00AM	86		10:00AM	82		10:00AM	81		10:00AM	74
	11:00AM	84		11:00AM	86		11:00AM	83		11:00AM	82
	2:00PM	83		2:00PM	86		2:00PM	76		2:00PM	79
	3:00PM	89		3:00PM	78		3:00PM	78		3:00PM	88
	4:00PM	78		4:00PM	79		4:00PM	84		4:00PM	82
	5:00PM	82		5:00PM	83		5:00PM	87		5:00PM	85
	6:00PM	87		6:00PM	81		6:00PM	77		6:00PM	91

通过对比改善前后不锈钢无缝管良品率，验证改善成果达到了预期的目标。经计算，经过对表面质量进行改善后，不锈钢无缝管的良品率在从76%提升到了83%，改善效果明显。统计改善后的工序能力指数Cpk=1.13，过程能力尚可，设备和人员组装稳定性较好。如图4.11所示。

　　图4.11 不锈钢管改善效果组图

综上数据统计分析，不锈钢无缝管生产过程中的不良率在经过生产过程中实施一系列改善方案后，不良率得到降低，工序能力提升，制程稳定性也大大提高，可以稳定生产品质过关的产品。不仅满足了客户的需求，也降低了不锈钢无缝管不良品处理的成本，提升了S公司的市场竞争力，切实证明S公司引入六西格玛管理法是行之有效的。

4.6控制阶段（Control）

控制阶段是DMAICⅡ的最后一个步骤，也是为了维持改善效果，保证产品质量能够稳定在较优水平的关键步骤，主要检测的是改善方案实施后的流程。在这个阶段需要对改善的稳定性进行确认，观察或预测改善完成后产品质量表现出来的长期效果，并提出一系列管理控制措施。

4.6.1 长期性预测

为了验证改善效果，上一阶段抽检了一周内时间生产的不锈钢无缝管，经过判断，其良品率确实得到提升，生产稳定性也得到了加强。使用minitab-19中趋势分析功能可以对不锈钢无缝管的良品率进行预测，得到不锈钢管的良品率会随着时间呈现出来的发展趋势。

　　图4.12 改善后不锈钢无缝管生产良品率的趋势分析图

使用Minitab-19对良品率趋势进行预测后，得到拟合趋势方程为可以看出这是一个线性趋势图，同时斜率为正，整体呈上升趋势，可以认为改善后的不锈钢管良品率是逐渐上升的，长期内改善成果可以得到保障。

 

4.6.2 稳定性控制

控制图是用来分析和判断工序是否处于稳定状态的一种图形工具，通过观察控制图可以判断工序质量的波动性。当工序质量处于受控制状态时，控制图上的各个散点随机分布在中心线的两侧，距离中心线越近，散点数目越多。当控制图同时满足下述两个条件时，可认为工序处于受控制状态[28]：

（1）没有散点越出控制界限以外；

（2）散点在控制界限内随机分布，无缺陷分布；

对处于良好受控状态的工序，可以增加以下三个条件：

（1）散点分布均匀，且中心线两侧的数目各占50%；

（2）靠近中心线的散点约占2/3；

（3）靠近控制界限的样本点极少。

　　图4.13 改善后不锈钢无缝管抽样控制图

由图中可以看出，Xbar的上限为90.29，下限为74.71，平均值为83；样本极差的上限为13.54，下限为0，样本极差为4.14，经检验，所有点都在上下控制界限内，没有散点越出控制界限之外；同时所有散点在控制界限内随机分布，在散点分布方面不存在缺陷，说明工序处于受控制状态。从图中观察到散点分布均匀，中心线两侧的数目约占50%；靠近中心线的散点约占2/3；靠近控制界限的样本较少，说明工序过程处于稳定状态。

表4.7使用八种判断准则对控制图进行判断，经检验，控制图不满足8中判异标准中的任何一条，说明工序处于正常波动，是受控制阶段。

表4.7 八种判断准则及改善后是否满足

准则	判断
①一点落在上下界限外	不满足
②连续9个点落在中心线同一侧	不满足
③连续6个点递增或递减	不满足
④连续14个相邻点上下交替	不满足
⑤连续3个点中有2个点落在中心线同一侧的B区以外	不满足
⑥连续5个点中有4个点落在中心线同一侧的C区以外	不满足
⑦连续15个点在中心线上下	不满足
⑧连续8个点在中心先两侧，但无一出现在C区中	不满足

4.6.3 待实施的六西格玛管理措施

为保持改进方案的长期有效，需要对改进方案进行长期的监督与实施，形成一个固化的管理条件，避免改进措施失效，造成产品质量的降低本次项目的改进中对四个方面的六个因素提出了改进措施分别是来料时的圆钢表面质量和圆钢化学成分、酸洗工序的高压水除鳞操作以及热轧阶段的连轧机辊面磨损、热轧工序的轧管压力过大、冷轧工序的减径量。据此提出以下控制措施：

（1）将改进措施落实到纸面，下发给各生产班组并加强学习教育，引起全体员工的重视，主要是一线生产人员的重视。同时针对发现的问题指定相关的奖惩措施，保证制度的长效，将责任细化到个人，实现有效的管理。

（2）设备管理的可控化，指定合理的检修机制，避免出现在生产过程中突发的问题导致的产品质量问题，定期对设备进行维护保养，及时更换老化零件。

（3）此外可以通过PDCA循环，实现对改善阶段的改善措施的修改，以探索更符合S公司生产许秀的改善方案，并通过多个PDCA循环，实现DMAIC模型的管理措施，管理层深入学习先进的管理模式，重视人员的管理，加强员工对知识与技能的培训，可以对员工进行考核，根据考核结果对员工进行一定的奖励，提高员工对学习的积极性，从而提高生产效率与产品质量。

第5章 S公司不锈钢管质量改善保障措施建议

5.1 企业文化方面的建议

5.1.1 管理层的支持

公司想要在激烈的行业竞争中取得优势，占据更多的市场份额，最关键的就是提高产品质量，这除了公司员工需要做出努力，提高生产效率，更重要的是公司的管理层要重视产品质量的不断改进。六西格玛能够完美满足管理层对改进产品质量和生产过程能力的要求，如果能够得到管理层的支持，就可以获得资源和人力辅助，进而顺利在公司内部开展，按部就班的进行标准化改善，高效的取得改善成果。可以说有无管理层的支持直接决定了六西格玛能否在公司内实施，因此对管理层提出以下建议：

（1）出台政策推行六西格玛改善。做出全公司全面推行六西格玛的号召后，将六西格玛改善列入到考核标准，作为员工该季度绩效的主要指标和项目组长升职评选的依据，可以激励改善项目的领导和员工，让六西格玛管理法顺利实施。

（2）在时间上增加改善紧迫感。管理层的决策直接影响到公司未来的发展，S公司在生产模式上有些因循守旧，缺少创新，同时引进新设备和新技术也不甚积极，这种战略会导致公司发展较慢，容易让员工失去追求卓越的决心和信心。因此管理层决心改革并推出措施，以时间为指标如“2022年实现良品率97%以上”，才能激发出员工的决心，大幅增进改善效率。

（3）号召全体员工共同参与改善。六西格玛质量管理不只是一个口号，需要落地到每个生产工序甚至是每个工位才能发挥出应有的效果，这就需要全体员工的共同参与。不仅要加工时关注操作细节，更要以小见大，充分利用已掌握的信息，从实操的角度对改善方案提出建议，让改善计划能顺利进行。

5.1.2 让六西格玛管理法融入公司文化

企业文化是企业经营理念和决策的体现，某些企业文化还能反映出公司的未来规划和战略目标。对于加工制造型企业来说，质量是企业文化必不可少的关键部分，应用六西格玛管理法可以有效改善产品质量，融入此种方法能够改善自身的企业文化，帮助公司营造追求卓越，质量改善的良好氛围。

想让六西格玛管理在生产过程中常态化，则需要从公司战略和生产计划到加工流程再到交付订单都以质量为重心进行；建立标准的改善体系，组建六西格玛改善小组对各环节进行监督，使管理更加制度化、程序化、规范化，以确保六西格玛团队的活动有序、高效的进行[23]。

5.2 员工意识培养方面的建议

钢铁制造业质量管理的最重要一环为人员管理，生产过程中的产品质量离不开人员的作业和检查，要达到S公司的六西格玛文化推广的战略方针，首先就要提高员工的素养和技能，因此员工质量管理的意识培养至关重要。

（1）全面培训，提高质量意识。通过提高质量意识，员工可以更好地理解质量对企业的重要性，了解自己在质量管理中的角色、职责和责任，自觉严格遵守质量标准，确保在部门车间和过程中实施质量控制，以及每个人负责的工作质量管理，办事有效率，工作控制是通过从上到下严格有效的质量控制来实现的。

（2）提升质量的培训。不断完善是综合质量管理的八项原则之一，也是S公司全面质量管理模式的核心理念之一，公司需要对在先进生产线上工作的技术人员和员工进行质量提升方法的专业培训，这将极大地促进公司产品的持续改进。管理质量管理培训。管理人员在实施综合质量管理方面的领导和支持至关重要。因此，必须对管理人员进行有针对性的培训，以加强他们的质量管理能力。对管理人员进行质量管理方面的培训可以通过派遣专业人员学习先进企业的最佳做法，并将其派往质量管理专业人员或学者的质量课程。同时，领导干部的工作质量应该是考核标准之一。

（3）召开质量例会。S公司的各产品项目组，如生产不锈钢无缝管各工序的组长可以在每月定期召开质量例会，汇报上次例会中发现的质量问题确定的改善方式，以及经过一个月的改善取得的效果，并研讨出本月出现的质量问题，研究商讨出改进方案和解决对策，在每月的例会上，应确定当月生产的产品所要达到的质量目标，激励各工序做好自己的加工任务。

第6章 结论与展望

6.1 结论

六西格玛管理法是一种成熟的质量管理方法，本文依靠六西格玛管理法中的DMAICⅡ模型，采用定性分析和定量分析相结合的方法对S公司不锈钢无缝管表面质量进行改善研究。不锈钢管的生产工艺有很多种，本文在对S公司进行生产管理现状分析，并了解了所有主流不锈钢管生产工艺的生产流程和发展前景之后，选择了冷轧不锈钢无缝管作为案例进行改进。

论文研究过程：本文通过运用六西格玛管理的DMAICⅡ模型确定问题并加以改善。在改进前先使用甘特图制定计划，方便改善能够顺利进行。定义阶段中确认了顾客对质量的需求，使用SIPOC模型界定项目需要改善的范围，最后通过排列图结合客诉确定需要改善的重点缺陷，即不锈钢管表面质量问题。测量阶段中抽检3天内生产的不锈钢无缝管并根据记录的合格数计算工序能力指数，分析得到过程能力严重不足；结合客诉与历史检查数据，利用排列图统计主要缺陷类型。分析阶段在查阅资料了解哪些工序有可能造成缺陷后使用因果矩阵图，确定主要改善工序，进而通过使用鱼骨图和FPMEA表确定这些工序中哪些因素是关键影响因素。改善要以数据为基础，改善完成后抽取一周内的样本进行监测计算过程能力指数和成品率，经计算，成品率提高了7%，过程能力指数从0.44一跃而至1.113，证明了具有不错的改善效果；在最后的控制阶段使用Xbar-R图分析改善稳定性，并没有发现超出上下限的异常点，证明生产处于受控制状态；使用Minitab-19进行长期性预测，分析拟合趋势方程符合线性函数，证明其在长期内的改善结果可以得到保障。

本次六西格玛改进不仅仅从S公司的无缝钢管表面质量上进行了改善，还在人才培养、企业的文化建设以及质量管理、现场管理等方面提出了措施建议。提议通过质量问题的改进，对生产工艺、质量管理、现场管理所形成的标准化文件培养相关的技术型人才，提升员工的技术素养与知识素养。对于管理层来说，通过学习此次改善进而学习六西格玛管理方法，可以帮助更好的进行生产质量管理，进一步提高盈利，减少不合格品损伤。

6.2 展望

S公司在竞争激烈的市场环境下，推行六西格玛管理是提升公司竞争力的有效手段，可以通过提升产品质量与降低生产成本的方式增加企业效益。本项目虽然取得了一定的成果，但是受到时间和能力等条件的限制，本次的管理仅为冷轧无缝钢管的表面质量提升，只对几个关键工序进行了分析并从中找到影响因子加以改善，实际上不锈钢管仍有缺陷等待改善，如弯曲、承压性能差、壁厚不均匀等，这也是在S公司进行了一系列改善后良品率只从76%上升到了83%，工序能力指数仍未突破1.33的主要原因。相信在经历了此番改善后，S公司能够认识到使用六西格玛对产品进行质量改善的重要性和有效程度，触类旁通，其他工艺加工方法加工得到的不锈钢管和其他问题工序也加以改善，进一步提高S公司不锈钢管的生产质量，提高客户满意度，减少损耗增加盈利。

同时希望在这次改善后，六西格玛管理思想能够对S公司产生一些影响，让员工们在加工时能够减少人为失误，提高生产效率；让管理层在决策上借鉴六西格玛持续改进的思想和顾客满意度优先的思想，组建六西格玛专业改善小组，实施流程化和标准化，更主动的发现生产加工过程中产生的问题，进而实现高效的指导和解决。