張博文，王曉麗

（天津理工大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與安全工程學(xué)院，天津 300384）

基于六西格瑪理論的噴漆間安全優(yōu)化研究

張博文，王曉麗

（天津理工大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與安全工程學(xué)院，天津 300384）

本文應(yīng)用六西格瑪理論，將DMAIC流程的各類工具應(yīng)用在噴漆間安全優(yōu)化中。通過企業(yè)實(shí)例，驗(yàn)證了DMAIC流程各類工具的應(yīng)用大大減少了過去不斷試驗(yàn)驗(yàn)證、調(diào)整所浪費(fèi)的時(shí)間和精力，更進(jìn)一步地保證改進(jìn)成果的持續(xù)運(yùn)行。并在滿足噴漆間“顧客”需求的同時(shí)，充分利用資源達(dá)到安全投入的最大化利用。

六西格瑪；DMAIC；噴漆間

1　前 言

1.1六西格瑪理論的定義

六西格瑪是一種管理策略。這種策略主要強(qiáng)調(diào)制定極高的目標(biāo)、手機(jī)數(shù)據(jù)以及分析結(jié)果，通過這些來減少產(chǎn)品服務(wù)的缺陷。六西格瑪背后的原理就是如果檢測到的項(xiàng)目中有缺陷，就可以找出系統(tǒng)地減少缺陷的方法，使項(xiàng)目更加完美。根據(jù)六西格瑪水平表示，錯(cuò)誤的次數(shù)越少，質(zhì)量等級越高，一西格瑪表示有31%合格率，三西格瑪表示93.3%的合格率，六西格瑪表示99.999 66%的合格率，同時(shí)意味著每百萬次操作只有3～4個(gè)缺陷。

1.2六西格瑪基本理念

1.2.1真正關(guān)注顧客

顧客是指接受產(chǎn)品或服務(wù)的組織或個(gè)人，分為外部顧客和內(nèi)部顧客。而六西格瑪管理正是通過逐步降低“缺陷”來提高顧客滿意程度的。

1.2.2以數(shù)據(jù)（事實(shí)）驅(qū)動管理

六西格瑪用數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，來支持或推動決策的形成，而非靠定性的、感覺的、經(jīng)驗(yàn)的、情緒的、職位的等方法來進(jìn)行決策和驅(qū)動管理，因?yàn)檫@些東西不穩(wěn)定、不可靠、不科學(xué)的。

1.2.3針對過程采取措施

六西格瑪水平不是靠檢驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)的，它強(qiáng)調(diào)對生產(chǎn)及服務(wù)過程中造成的品質(zhì)不穩(wěn)定因素采取控制措施，防治缺陷的產(chǎn)生，從根本上解決問題。

1.2.4主動（預(yù)防性）管理

主動管理意味著在事件發(fā)生之前，預(yù)測問題、數(shù)據(jù)、狀況等變化方向及趨勢，提前采取預(yù)防性控制、糾偏措施，來保證過程按照預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展。

1.2.5追求完美但容忍失敗

在追求卓越的過程中，不見得每一種方法、手段、措施都非常得力和有效。從錯(cuò)誤中要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，進(jìn)行長期的持續(xù)改進(jìn)。

2　六西格瑪理論應(yīng)用在噴漆間安全優(yōu)化的可行性分析

安全事故或者職業(yè)病從理論上來說都是可以預(yù)防的。工業(yè)企業(yè)噴漆間是一個(gè)由人運(yùn)行的系統(tǒng)，因此給預(yù)防事故提供了基本前提。

對于六西格瑪?shù)难芯?，已?jīng)從單純的質(zhì)量領(lǐng)域擴(kuò)大到生產(chǎn)、服務(wù)及其他行業(yè)，并且國內(nèi)對六西格瑪在安全管理中的應(yīng)用也有了一定探索。

現(xiàn)代安全管理遵循PDCA（計(jì)劃—實(shí)施—檢查—執(zhí)行）閉環(huán)管理，而六西格瑪理論遵循相似的DMAIC管理模式，其含義見表1。

表1　DMAIC模式含義

六西格瑪強(qiáng)調(diào)對過程采取措施，如果對噴漆間設(shè)備工藝以及防護(hù)工藝進(jìn)行優(yōu)化及控制，也就是對噴漆間安全進(jìn)行優(yōu)化。

3　DMAIC流程常用管理工具

六西格瑪DMAIC流程常用管理工具見表2。

表2　DMAIC常用管理工具

4　DMAIC優(yōu)化流程

4.1噴漆間工藝

本噴漆間為干濕噴漆間，油漆由調(diào)漆間經(jīng)電動泵打入噴漆間，作業(yè)工人在噴漆間內(nèi)佩戴3M供氣式防護(hù)面具，身著3M連體噴漆防護(hù)服，供給防護(hù)面具的壓縮空氣先經(jīng)過一氧化碳報(bào)警器檢測后流入面具。噴漆間內(nèi)設(shè)有通風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)通過風(fēng)機(jī)送入噴漆間內(nèi)，當(dāng)外界空氣溫度過低時(shí)，新風(fēng)通過熱風(fēng)發(fā)生器加熱后送入噴漆間。噴漆間內(nèi)空氣經(jīng)過噴漆間地面柵欄下過濾裝置，通過排風(fēng)機(jī)進(jìn)入廢氣處理裝置經(jīng)處理后排放。其防護(hù)工藝如圖1。

4.2DMAIC過程分析

4.2.1定義顧客需求

噴漆間“顧客”即噴漆間作業(yè)工，其核心需求就是一個(gè)安全、健康的工作環(huán)境。本文通過因果矩陣確定噴漆間的關(guān)鍵影響因素，其因果矩陣見表3。

圖1　噴漆間防護(hù)工藝

由因果矩陣表可以看出，通風(fēng)系統(tǒng)失效以及燃?xì)庀到y(tǒng)泄漏具有較高的顧客關(guān)注度，需要著重進(jìn)行分析和控制。

4.2.2測 量

通風(fēng)系統(tǒng)失效、燃?xì)庀到y(tǒng)泄漏的問題最直觀反映在噴漆間內(nèi)作業(yè)場所毒物濃度，因此在優(yōu)化分析前進(jìn)行作業(yè)場所毒物濃度的測量。

根據(jù)企業(yè)所使用油漆的物料安全數(shù)據(jù)表（MSDS）確定了該企業(yè)噴漆間存在的職業(yè)危害物質(zhì)主要為:乙苯、二甲苯、乙酸丁酯、環(huán)己酮、六亞甲基二異氰酸酯等，以及天然氣內(nèi)可能含有的一氧化碳等。根據(jù)GBZ 159-2004國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、GBZ 160工作場所空氣有毒物質(zhì)測定方法匯總以及GBZ 2.1-2007工作場所有害因素職業(yè)接觸限值，其職業(yè)危害毒物檢測結(jié)果見表4。

表4數(shù)據(jù)顯示乙酸丁酯濃度超標(biāo)，一氧化碳濃度接近職業(yè)接觸限值，考慮到噴漆作業(yè)工防護(hù)服失效的可能性，需要判定乙酸乙酯濃度超限以及一氧化碳濃度高的原因。

表3　噴漆間關(guān)鍵影響因子因果矩陣

表4　工作場所有毒物質(zhì)濃度檢測結(jié)果

4.2.3分 析

通風(fēng)系統(tǒng)和燃?xì)庀到y(tǒng)作為顧客關(guān)注重要度較高的兩個(gè)關(guān)鍵影響因子，因此首先選取這兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析。

考慮到通風(fēng)系統(tǒng)和燃?xì)庀到y(tǒng)組成較為復(fù)雜，部分子系統(tǒng)受工藝等因素影響發(fā)生的頻率不同，因此本文選用失效模式分析（FMEA）。通過建立FMEA工作小組，分析各子系統(tǒng)的失效模式、失效原因、對于整個(gè)系統(tǒng)的影響并定義出各子系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，各子系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RPN=發(fā)生度*嚴(yán)重度*難檢度。通過對高風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的子系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和控制來達(dá)到對于整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn)。失效模式分析表見表5、表6。

表5　通風(fēng)系統(tǒng)失效模式分析

表6　燃?xì)庀到y(tǒng)失效模式分析

由以上兩表可以看出進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口濾棉阻塞具有較高的RPN，而檢測的結(jié)果中乙酸丁酯超標(biāo)，一氧化碳濃度接近限值。因此進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口濾棉阻塞被推測為造成毒物濃度高的主要原因。

4.2.4改 善

該噴漆間進(jìn)風(fēng)口過濾為兩級過濾，分別為天井濾棉和中效過濾棉，天井濾棉主要過濾大氣中的顆粒物，中效過濾棉防止過量的顆粒物進(jìn)入風(fēng)道。出風(fēng)口為三級過濾，分別為V型濾紙、漆霧過濾棉以及中效過濾棉，V型濾紙及漆霧過濾棉作為初級過濾，中效過濾棉防止漆霧進(jìn)入風(fēng)道。

鑒于以上情況，在改善的過程中首先更換了進(jìn)風(fēng)口天井濾棉、出風(fēng)口V型濾紙及漆霧過濾棉。其后進(jìn)行了超標(biāo)毒物的復(fù)測，確定進(jìn)出風(fēng)口濾棉阻塞是否是導(dǎo)致毒物超標(biāo)的原因。其檢測結(jié)果見表7。

由此可見，更換濾棉后一氧化碳未檢出，乙酸丁酯符合職業(yè)接觸限值。但由于生產(chǎn)任務(wù)以及工藝條件影響，不能確定何時(shí)更換濾棉能夠滿足“顧客”要求。因此在改善后的管理過程中，定期的更換濾棉是控制目標(biāo)的重點(diǎn)。

4.2.5控 制

一方面由于大氣顆粒物短期內(nèi)對于天井濾棉的影響較小，因此暫時(shí)更新預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，規(guī)定天井濾棉每月更換一次來達(dá)到進(jìn)風(fēng)口的有效運(yùn)行。另一方面，由于企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)不定，導(dǎo)致噴漆間內(nèi)作業(yè)時(shí)間難以確定影響出風(fēng)口濾棉更換周期，同樣噴槍的與地面的角度不停變化以及作業(yè)人員噴漆的手法也會影響濾棉的更換周期。因此，在控制的過程中采用在漆霧濾棉和中校過濾棉中間加裝一個(gè)壓差報(bào)警器，在初級過濾（V型濾紙和漆霧濾棉）上下壓差大于250 Pa的條件下進(jìn)行報(bào)警，并更換濾棉。

表7　該公司工作場所改善后空氣中有毒物質(zhì)濃度檢測結(jié)果與評價(jià)

5　結(jié) 語

噴漆間安全運(yùn)行和優(yōu)化是對企業(yè)員工和員工家庭的負(fù)責(zé)，實(shí)際操作過程中抓住影響人安全及健康的關(guān)鍵因子實(shí)施改進(jìn)并將安全投入最大化利用可以大大提高企業(yè)競爭力。通過對六西格瑪理論的研究，DMAIC流程各類工具的應(yīng)用大大減少了過去不斷試驗(yàn)驗(yàn)證、調(diào)整所浪費(fèi)的時(shí)間和精力，更進(jìn)一步地保證改進(jìn)成果的持續(xù)運(yùn)行。并在滿足“顧客”需求的同時(shí)，充分利用資源達(dá)到安全投入最大化利用。

主要參考文獻(xiàn)

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10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.22.075

F273

A

1673-0194（2015）22-0091-03

2015-10-09