Nghiên cứu thực nghiệm đề xuất giải pháp giảm tỉ lệ phế phẩm tại nhà máy thép 2023

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LƯƠNG THÀNH TRÍ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM TỈ LỆ PHẾ PHẨM TẠI NHÀ MÁY THÉP Chuyên ngành: Kỹ thuật công nghiệp Mã số: 8520117 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2023 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: TS Đỗ Thành Lưu (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: TS Nguyễn Đức Duy (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 08 tháng 01 năm 2023 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Chủ tịch hội đồng: TS Nguyễn Vạng Phúc Nguyên Thư ký hội đồng: TS Nguyễn Hữu Thọ Phản biện 1: TS Đỗ Thành Lưu Phản biện 2: TS Nguyễn Đức Duy Ủy viên: PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Lương Thành Trí MSHV: 2070332 Ngày, tháng, năm sinh: 15/12/1989 Nơi sinh: TPHCM Chuyên ngành: Kỹ Thuật Công Nghiệp Mã số: 8520117 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu thực nghiệm đề xuất giải pháp giảm tỉ lệ phế phẩm nhà máy thép Establish an empirical research method to reduce the defects ratio at steel making factory II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu sở lý thuyết thiết kế thực nghiệm, hai dạng thiết kế thực nghiệm áp dụng Taguchi Response Surface - Mơ tả tốn vận dụng quy trình DMAIC để xác định thiết kế thực nghiệm giải pháp phù hợp giải toán - Ứng dụng hai dạng thiết kế thực nghiệm bên vào giải vấn đề, giảm tỉ lệ phế phẩm nhà máy thép III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 05/09/2022 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/12/2022 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền, PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam TPHCM, ngày 08 tháng 01 năm 2023 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đề tài “Nghiên cứu thực nghiệm đề xuất giải pháp giảm tỉ lệ phế phẩm nhà máy thép”, ngồi cố gắng thân cịn có giúp đỡ động viên lớn đến từ phía mơn, thầy cơ, gia đình, bạn bè Sau hai năm học cao học chuyên ngành Kỹ Thuật Công Nghiệp khoa Cơ Khí thuộc trường đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, tơi tích lũy kiến thức quý báu góp phần vào hành trang kiến thức thân Bằng biết ơn kính trọng, tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô thuộc môn Kỹ Thuật Công Nghiệp nhiệt tình giảng dạy hỗ trợ tơi q trình học tập làm luận văn Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Đỗ Ngọc Hiền người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình thực đề tài Cảm ơn tất anh, chị bạn học tập làm việc môn giúp đỡ, động viên đồng hành tơi suốt q trình học tập Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Tiếp theo, xin chân thành cảm ơn công ty thép V tạo điều kiện hỗ trợ tiếp cận với hoạt động cơng ty, giúp tơi q trình thu thập liệu thực nghiên cứu cách thuận lợi Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn đến gia đình bạn bè, người ln bên cạnh, ủng hộ nguồn động lực để tơi hồn thành luận văn Mặc dù cố gắng, nhiên luận văn tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận đóng góp quý giá từ tất người để tơi hồn thiện Một lần xin trân trọng cảm ơn kính chúc tất người sức khỏe thành công sống TPHCM, ngày 18 tháng 12 năm 2022 Học viên Lương Thành Trí ii TĨM TẮT ĐỀ TÀI Đề tài bắt đầu với việc khuyết tật bề mặt thép thành phẩm tăng cao dây chuyền Cán thép làm ảnh hưởng đến OEE (Overall equipment effectiveness- Hiệu thiết bị tổng thể thước đo để đánh giá hiệu hoạt động sản xuất) dây chuyền mà cịn làm giảm uy tín cơng ty Lỗi tăng với tỉ lệ cao bất thường có liên quan đến giai đoạn phơi thép bán thành phẩm dây chuyền Luyện thép sản xuất với tỉ lệ phế liệu nội cao so với bình thường, đặc biệt giai đoạn nguồn cung phế liệu ngoại bị hạn chế tình hình giới bất ổn xung đột, lạm phát tăng … Nghiên cứu tiến hành vận dụng quy trình DMAIC để xác định vấn đề, đo lường phân tích nguyên nhân gốc rễ đưa phương pháp cải tiến giải vấn đề cách hiệu Thiết kế thực nghiệm, với mạnh việc tìm thơng số cài đặt ban đầu nhầm đạt mục tiêu giá trị trung bình tỉ số S/N kết quả, hứa hẹn cơng cụ phù hợp để tìm đáp án cho vấn đề Hai thiết kế thực nghiệm “Taguchi” “Response Surface” áp dụng để thực thiết kế tối ưu hố cho cơng đoạn phối liệu dây chuyền Luyện thép Đó nỗ lực để thực hàng trăm lượt chạy thử, hàng trăm lần đo kiểm phân tích mẫu kèm theo chi phí thực Cuối kết đạt tích cực Vấn đề hồn tồn khắc phục nhờ vào thông số cài đặt ban đầu cho công đoạn phối liệu dây chuyền Luyện thép Từ giải vấn đề lượng phế phẩm tăng cao công ty Nội dung luận văn gồm có chương: Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Cơ sở lý thuyết phương pháp luận Chương 3: Giới thiệu đối tượng nghiên cứu Chương 4: Thiết kế thực nghiệm cho độ tạp chất Chương 5: Cải tiến kết Chương 6: Kết luận kiến nghị iii ABSTRACT This thesis begins with the surface defect of the finished product- deformed bar increasing at the Rolling Mill, which not only affects OEE (Overall Equipment Effectiveness is a measure of how well a manufacturing operation is utilized compared to its full potential, during the periods when it is scheduled to run) of the Rolling process but also reduces the company's reputation This defect increases with a unuasual high rate and related to the production periods of semi finished product- billet at the Steelmaking that are produced with a higher percentage of domestic scrap than usual, especially during periods of limited supply of import scrap when the world situation is unstable due to conflicts, inflation increases This study has applied the DMAIC to define the problem, measure and analyze the root causes, and propose improvement methods to solve the problem effectively Experimental design, with a strong point for finding sets of initial settings that not only achieve the objectives of mean but also achieve signal to noise ratio of results, promises to be a suitable tool to find out the answer to the problem Two experimental designs “Taguchi” and “Response Surface” are applied to make the optimized design for the blending stage of input material at the Steelmaking It's an effort to hundreds of test runs, hundreds of sample analysis tests, and the associated cost of implementation In the end the results are very positive The problem was completely overcome thanks to the initial set of parameters for the blending stage at Steelmaking Thereby solving the problem of the company's increased non- conformity products The thesis includes chapters: Chapter 1: General introduction Chapter 2: Literature review and methodology Chapter 3: Introduction of research subjects Chapter 4: Experimental design for inclusions purity Chapter 5: Improvement and results Chapter 6: Conclusion and recommendations iv LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu thực nghiệm đề xuất giải pháp giảm tỉ lệ phế phẩm nhà máy thép” cơng trình nghiên cứu riêng tơi khơng có chép từ người khác Các nội dung kết nghiên cứu trung thực chưa cơng bố hình thức Các sở lý thuyết liệu phục vụ cho việc phân tích, tính tốn, nhận xét đánh giá tơi thu thập từ nhiều nguồn khác nhau, ghi rõ phần tài liệu tham khảo Tôi xin chịu hồn tồn trách nhiệm với thơng tin sử dụng đề tài TPHCM, ngày 18 tháng 12 năm 2022 Học viên Lương Thành Trí v MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT ĐỀ TÀI iii ABSTRACT iv LỜI CAM ĐOAN v MỤC LỤC vi DANH SÁCH BẢNG BIỂU viii DANH SÁCH HÌNH ẢNH ix DANH SÁCH VIẾT TẮT – THUẬT NGỮ xi CHƯƠNG : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Nội dung luận văn 1.4 Giới hạn phạm vi 1.5 Bố cục luận văn CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN 2.1 Cơ sở lý thuyết 2.1.1 Thiết kế thực nghiệm 2.1.2 Thiết kế thực nghiệm sàng lọc theo phương pháp Taguchi 2.1.3 Thiết kế thực nghiệm tối ưu hóa theo phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM) 13 2.2 Các nghiên cứu liên quan 19 2.3 Phương pháp luận 21 CHƯƠNG : GIỚI THIỆU ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 23 3.1 Đối tượng nghiên cứu 23 3.1.1 Giới thiệu sản phẩm quy trình 23 3.1.2 Mô tả trạng 27 3.2 Giải vấn đề DMAIC 30 3.2.1 Giai đoạn Define 30 3.2.2 Giai đoạn Measure 32 3.2.3 Giai đoạn Analyze 33 3.2.4 Giai đoạn Improve 36 vi CHƯƠNG : THIẾT KẾ THỰC NGHIỆM CHO ĐỘ SẠCH CỦA TẠP CHẤT37 4.1 Giới thiệu phương pháp phân tích độ tạp chất 37 4.2 Lựa chọn biến đầu vào cho thiết kế thực nghiệm độ tạp chất 39 4.3 Thiết kế thực nghiệm Taguchi 49 4.3.1 Thiết kế biến, ngưỡng giới hạn kết 49 4.3.2 Phân tích thực nghiệm Taguchi 55 CHƯƠNG : CẢI TIẾN VÀ KẾT QUẢ 59 5.1 Thiết kế thực nghiệm Response Surface 59 5.1.1 Thiết kế biến, ngưỡng giới hạn kết 59 5.1.2 Phân tích thiết kế thực nghiệm Response Surface 63 5.1.3 Thực cải tiến với công thức nội suy 66 5.2 Kết cải tiến 67 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72 6.1 Kết luận 72 6.2 Kiến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 75 vii DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Thực nghiệm độ cao không tải giảm chấn ôtô 10 Bảng 3.1 Bảng thông tin cơng đoạn quy trình sản xuất thép 25 Bảng 4.1 Mức độ chấp nhận loại tạp chất theo ASTM E45 standard 37 Bảng 4.2 Kết phân tích độ tạp chất hiển thị kính hiển vi 39 Bảng 4.3 Bảng thông tin phối liệu mẻ thép sản xuất ngày đầu 03-2022 40 Bảng 4.4 Bảng thông tin nguyên liệu đầu vào công đoạn phối liệu 43 Bảng 4.5 Bảng kết phân tích mối tương quan Regression Minitab 45 Bảng 4.6 Giá trị giới hạn cho biến đầu vào 49 Bảng 4.7 Bảng L12 lần chạy thí nghiệm phương pháp Taguchi cho 11 biến 50 Bảng 4.8 Kết phân tích 20 mẻ thép lượt chạy thử nghiệm (Y-test1) 51 Bảng 4.9 Kết phân tích 20 mẻ thép lượt chạy thử nghiệm (Y-test2) 52 Bảng 4.10 Kết phân tích 20 mẻ thép lượt chạy thử nghiệm (Y-test3) 53 Bảng 4.11 Bảng thực nghiệm Taguchi 54 Bảng 4.12 Bảng tỉ số Signal/ Noise biến độ tạp chất 55 Bảng 4.13 Bảng mô tả ảnh hưởng biến lên giá trị trung bình độ tạp chất55 Bảng 5.1 Các ngưỡng biến thực nghiệm Response Surface 59 Bảng 5.2 Bảng thực nghiệm Response Surface 61 Bảng 5.3 Giá trị đo độ tạp chất 15 mẫu/ lượt chạy 62 Bảng 5.4 Bảng hệ số nội suy cho công thức phụ thuộc biến – kết 63 Bảng 5.5 Bảng dự đoán độ tạp chất dựa vào cài đặt X3, X4, X6 X10 66 viii Bảng 5.2 Bảng thực nghiệm Response Surface 61 Bảng 5.3 Giá trị đo độ tạp chất 15 mẫu/ lượt chạy 62 5.1.2 Phân tích thiết kế thực nghiệm Response Surface Nhập giá trị Y 27 lượt chạy vào phần mềm Minitab tự động tính cơng thức nội suy Y (độ tạp chất phi kim) với biến đầu vào Domestic scrap (X6), Import scrap (X3), Aluminium (X10) CaSi (X4) Bảng 5.4 Bảng hệ số nội suy cho công thức phụ thuộc biến – kết Coded Coefficients Term Constant x3 x4 x6 x10 x3*x3 x4*x4 x6*x6 x10*x10 x3*x4 x3*x6 x3*x10 x4*x6 x4*x10 x6*x10 Coef SE Coef T-Value 28.847 -2.276 -1.383 9.195 -3.999 2.131 1.853 5.139 2.932 -0.508 -0.508 -0.203 -0.033 0.095 -2.784 0.934 0.467 0.467 0.467 0.467 0.701 0.701 0.701 0.701 0.809 0.809 0.809 0.809 0.809 0.809 30.87 -4.87 -2.96 19.68 -8.56 3.04 2.64 7.33 4.18 -0.63 -0.63 -0.25 -0.04 0.12 -3.44 P-Value VIF 0.000 0.000 0.012 0.000 0.000 0.010 0.021 0.000 0.001 0.542 0.542 0.806 0.968 0.908 0.005 1.00 1.00 1.00 1.00 1.25 1.25 1.25 1.25 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 Analysis of Variance Source DF Adj MS F-Value P-Value Model Linear x3 x4 x6 X10 Square x3*x3 x4*x4 x6*x6 x10*x10 2-Way Interaction x3*x4 x3*x6 x3*x10 x4*x6 x4*x10 x6*x10 Error Lack-of-Fit Pure Error Total 14 1475.01 105.36 1291.62 322.91 62.15 62.15 22.96 22.96 1014.64 1014.64 191.88 191.88 150.10 37.52 24.21 24.21 18.31 18.31 140.87 140.87 45.86 45.86 33.28 5.55 Adj SS 40.23 123.29 23.73 8.76 387.41 73.26 14.33 9.25 6.99 53.78 17.51 2.12 0.000 0.000 0.000 0.012 0.000 0.000 0.000 0.010 0.021 0.000 0.001 0.127 0.39 0.39 0.06 0.00 0.01 11.84 0.542 0.542 0.806 0.968 0.908 0.005 6.50 0.141 1.03 1.03 0.17 0.00 0.04 31.01 12 31.43 10 30.49 0.94 26 1506.44 1.03 1.03 0.17 0.00 0.04 31.01 2.62 3.05 0.47 Model Summary R-sq R-sq(adj) R-sq(pred) 1.61835 97.91% S 95.48% 88.20% 63 Regression Equation in Uncoded Units y = 28.847 - 2.276 x3 - 1.383 x4 + 9.195 x6 - 3.999 x10 + 2.131 x3*x3 + 1.853 x4*x4 + 5.139 x6*x6 + 2.932 x10*x10 - 0.508 x3*x4 - 0.508 x3*x6 - 0.203 x3*x10 - 0.033 x4*x6 + 0.095 x4*x10 - 2.784 x6*x10 Giá trị R square 97.91%, R square-adjust (điều chỉnh) 95.48% R square dự báo 88.20% chứng tỏ mơ hình hồi quy tìm khớp với liệu đo Nhận thấy mục kiểm định mức độ phù hợp mơ hình hồi quy (Lack-of-Fit), giá trị p có giá trị lớn so với mức ý nghĩa α Điều có nghĩa dạng mơ hình khớp với liệu Xem xét thành phần riêng rẽ mơ hình hồi quy (Linear, Square), ta thấy giá trị p thành phần nhỏ Nghĩa là, có mặt thành phần có ý nghĩa cao mơ hình hồi quy Trong Bảng 5.4, biến có hệ số p-value < 0.05 xem có ảnh hưởng đáng kể lên kết (significant) Trong biến hàm lượng phế liệu nội Domestic scrap (X6) có ảnh hưởng lớn lên độ tạp chất Kế đến hàm lượng Aluminium (X10) hàm lượng phế liệu ngoại Import scrap (X3) Cuối hàm lượng dây (hoặc bột) CaSi (X4) Có thể thấy điều thông qua biểu đồ Pareto ảnh hưởng yếu tố Hình 5.1 Biến bậc X3, X4, X6 X10 vượt mức (significant) Tuy nhiên tác động cộng hưởng biến khơng đáng kể Cách tính dựa sở chọn giá trị α = 0.05, tham khảo chuẩn hầu hết ngành công nghiệp phương pháp thống kê Biểu đồ Hình 5.2 thể độ lệch 27 giá trị Y-average (Y1, Y2, … Y27) so với hồi quy tuyến tính Các điểm phân bố bám sát vào đường hồi quy Nghĩa cơng thức tìm có độ sai sót khơng đáng kể 64 Factor Name A x3 B x4 C x6 D x10 Hình 5.1 Biểu đồ Pareto mức độ ảnh hưởng biến lên kết Hình 5.2 Phân bố thể độ lệch so với hồi quy tuyến tính kết 65 5.1.3 Thực cải tiến với công thức nội suy Công thức nội suy Y bảng 5.4 cơng thức mã hố theo thiết kế thực nghiệm Nghĩa để sử dụng công thức này, cần chuyển đổi giá trị cài đặt sang dạng số mã hố Ví dụ: Ký Ý nghĩa hiệu X6 Đơn Giới hạn vị Phế liệu nội Ton 20 Giới hạn Giá Giá trị trị cài chuyển đổi đặt 40 28 -0.2 Ngưỡng X6 20, quy đổi thành -1 Ngưỡng X6 40, quy đổi thành +1 Công thức qui đổi là: X qui đổi = (X cài đặt – 0.5*(X max + X min))/ (0.5*(X max – X min)) Thực cho bốn biến X3, X4, X6 X10 để dự báo kết đầu Y theo Bảng 5.5 Bảng 5.5 Bảng dự đoán độ tạp chất dựa vào cài đặt X3, X4, X6 X10 Ký Ý nghĩa hiệu Đơn Giới hạn vị Giới Giá trị Giá trị hạn cài đặt chuyển đổi X1 SiMn Kg 1000 1200 1000 X2 Phế liệu băm SH Tấn 10 20 10 X3 Import scrap Tấn 40 60 56 0.6 X4 CaSi Kg 30 70 60 0.5 X5 Phế liệu nặng G1 Tấn 20 10 66 X6 Domestic scrap Tấn 20 40 28 X7 Phế liệu RM Tấn 10 X8 CaO Kg 1000 1500 1000 X9 FeSi Kg 100 200 100 X10 Aluminium Kg 1000 1200 1150 X11 FeMn Kg 300 150 -0.2 0.5 Y dự đốn: 25.27 Với Y theo cơng thức nội suy sau: y = 28.847 - 2.276 x3 - 1.383 x4 + 9.195 x6 - 3.999 x10 + 2.131 x3*x3 + 1.853 x4*x4 + 5.139 x6*x6 + 2.932 x10*x10 - 0.508 x3*x4 - 0.508 x3*x6 - 0.203 x3*x10 - 0.033 x4*x6 + 0.095 x4*x10 - 2.784 x6*x10 Bài toán giữ tỉ lệ 1:2 cho hàm lượng phế liệu nội hàm lượng phế liệu ngoại, đồng thời điều chỉnh biến X4 X10 cho phù hợp với tỉ lệ _ Đối với Domestic scrap (X6) giữ ngưỡng thấp từ 25 đến 30 cho mẻ thép _ Đối với Import scrap (X3) tuân theo quy định công ty: điều chỉnh từ 50 đến 60 cho mẻ thép _ Mỗi mẻ thép có trọng lượng từ 100 đến 110 ta thêm phế liệu loại khác cho phù hợp _ Đối với Aluminium (X10) điều chỉnh từ 1100 đến 1150 kg cho mẻ thép _ Đối với CaSi (X4) điều chỉnh từ 50 đến 60 kg cho mẻ thép 5.2 Kết cải tiến Từ tháng 09-2022, việc dự đoán trước độ tạp chất dựa vào kiến thức từ thiết kế thực nghiệm thực Kết khảo sát 300 mẻ thép sau áp dụng công thức nội suy cho kết sau: 67 Hình 5.3 Đồ thị Histogram độ tạp chất 300 mẻ thép sau áp dụng công thức nội suy Hình 5.3 cho thấy sau áp dụng cải tiến với công thức nội suy, 300 mẻ thép đầu có Cpk đạt 2.09 giá trị trung bình (Mean) độ tạp chất 25.18% Điều chứng tỏ trình ổn định biểu đồ hình chuông điều chỉnh trung tâm xác suất xảy tình trạng độ tạp chất vượt khỏi tiêu chuẩn thấp Khi sử dụng công thức nội suy, chọn tỉ lệ X3/ X6 thông số X4, X10 cho giá trị độ đạt giá trị trung bình tiêu chuẩn, giá trị 25% Sau 300 mẻ thép áp dụng công thức nội suy, kết ấn tượng: Cpk thực tế đạt 2.09, so với trước cải tiến đạt 0.86 Giá trị trung bình độ tạp chất (Mean) thực tế đạt 25.18%, độ xác việc dự đốn cao Ngồi ra, sau cải thiện độ tạp chất phôi thép dây chuyền Luyện thép tỉ lệ phế phẩm từ 09-2022 đến tháng 11-2022 giảm rõ rệt, dẫn đến OEE dây 68 chuyền Cán thép tháng tăng lên đạt mục tiêu OEE công ty Hình 5.4 Hình 5.4 OEE dây chuyền Cán thép từ 09-2022 đến 11-2022 69 Tuy nhiên, theo đặc điểm phế liệu chất lượng, thành phần lơ phế liệu khác khơng thể áp dụng công thức nội suy cho tất lô mà cần vận dụng phương pháp thiết kế thực nghiệm cách linh hoạt: cần dựa báo cáo kiểm tra đánh giá chất lượng phế liệu đầu vào tổ Phế Liệu lô phế liệu sau khơng thay đổi nhiều so với lơ trước áp dụng cơng thức nội suy lơ trước cịn khơng tiến hành lấy mẫu thực lại thiết kế thực nghiệm Response Surface để tìm thơng số cài đặt phù hợp lơ phế liệu sau Thơng thường phế liệu ngoại chất lượng không thay đổi nhiều mà phụ thuộc vào nhà cung cấp phế liệu, cịn phế liệu nội chất lượng thường không ổn định cần kiểm tra đánh giá theo tiêu chí cơng ty để đưa định phù hợp Mỗi lô phế liệu nội thường sử dụng vòng tháng (1 quý), để thực thiết kế Response Surface cần khoảng 20 ngày để tiến hành lấy mẫu phân tích đo kiểm cần cân nhắc để hoạch định phương án phù hợp Hiện phương pháp thiết kế thực nghiệm áp dụng lần đầu nên chưa có sở liệu nhiều, tương lai cơng ty quy định phân loại chất lượng phế liệu thành cấp chạy thiết kế thực nghiệm cho cấp từ có thơng số phù hợp cấp phế liệu không cần phải chạy lại thử nghiệm RSM lơ Quy trình áp dụng thiết kế thực nghiệm tạm thời cho công đoạn Phối liệu dây chuyền Luyện thép lô phế liệu đưa Hình 5.5 70 Tồndụng thực tế kho phế liệu Phòng Mua Hàng Kế hoạch thu mua phế liệu thực tế Tổ Phế Liệu Nhận dụng thực tế phế liệu đầu vào Không đạt Kiểm tra đánh giá Phịng Kế Hoạch Phân tích,dụng thực tế lựa chọn giải pháp Áp dụng lại thiết kế cũ dụng thực tế Thay dụng thực tế đổi thiết kế Chạy thử nghiệm 24 mẻ dụng thực tế Tiếndụng thực tế hành lấy mẫu Chạy thực nghiệm RSM dụng thực tế Nhóm cải tiến Không đạt Kiểm tra đánh giá Phịng sản xuất Soạn thảo dụng thực tế hướng dẫn cơng việc Áp dụng thực tế sản xuất Hình 5.5 Quy trình áp dụng thiết kế thực nghiệm tạm thời lô phế liệu 71 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Nghiên cứu luận văn giúp hiểu rõ quy trình sản xuất đặc tính cơng nghệ Luyện thép Cán thép ngành sản xuất thép làm cốt cho kết cấu bê tông Bằng cách phân tích thực trạng cơng ty đưa vấn đề cần giải giảm tỉ lệ phế phẩm dây chuyền Cán thép, việc vận dụng quy trình DMAIC giúp nghiên cứu sâu vào phân tích nguyên nhân gốc rễ vấn đề từ đưa giải pháp cải tiến cách phù hợp Thiết kế thực nghiệm tối ưu hóa giúp giải vấn đề công ty giảm tỉ lệ phế phẩm dây chuyền Cán thép đặc biệt giai đoạn nguồn cung phế liệu ngoại bị hạn chế dẫn đến tăng tỉ lệ sử dụng phế liệu nội Trong trình thực thiết kế thực nghiệm: Tổng số mẫu lấy cho hai phương pháp 1350 mẫu 864 mẫu cho Taguchi 486 mẫu cho Response Surface Tổng số mẫu phân tích đo kiểm 1125 mẫu 720 mẫu cho Taguchi 405 mẫu cho Response Surface Thực tế sản xuất ngày/ 24 mẻ thép để hồn thành q trình phân tích đo kiểm cho mẫu (mỗi mẻ thép mẫu) gần 50 ngày Điều địi hỏi nỗ lực lớn, lợi có thử nghiệm khơng cần phải ngừng sản xuất, mẻ sau phối liệu theo thông số cài đặt sản xuất Kết đạt khả quan: Cpk 300 mẻ thép sau áp dụng thông số cài đặt từ công thức nội suy đạt 2.09, so với trước 0.86 OEE dây chuyền Cán thép ba tháng sau cải tiến đạt mục tiêu 87% công ty cụ thể: OEE tháng 88.01%, tháng 10 89.44% tháng 11 93.52% 72 Tỉ lệ phế phẩm giảm xuống rõ rệt mà đảm bảo tỉ lệ phối trộn phế liệu nội phế liệu ngoại phù hợp với quy định công ty 6.2 Kiến nghị Thiết kế thực nghiệm phương pháp hiệu để giải tốn có nhiều biến đầu vào ảnh hưởng đến kết đầu ra, có nhiều phần mềm thống kê hỗ trợ cho việc thiết lập phân tích thiết kế thực nghiệm nên việc thực thiết kế thực nghiệm trở nên dễ dàng Đối với ngành Luyện Cán thép, chất lượng sản phẩm khơng ổn định, có khuyết tật sản phẩm đặc điểm đặc trưng ngành này, có nhiều giải pháp đưa để khắc phục nhiên hạn chế phần giải triệt để thiết kế thực nghiệm phương pháp trội Cần thành lập nhóm Cải Tiến với kỹ sư có kiến thức phân tích thống kê thiết kế thực nghiệm nắm vững quy trình sản xuất, nhóm cần nghiên cứu hoạch định dự án cải tiến phù hợp với điều kiện thực tế công ty Kết áp dụng thiết kế thực nghiệm để giảm tỉ lệ phế phẩm tạp chất phi kim khả quan, tạo tiền đề cho nghiên cứu sau nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm uy tín cơng ty V khơng thị trường nước mà nước Các lỗi sản phẩm áp dụng thiết kế thực nghiệm để giải như: Lỗi nứt góc phôi thép với nhiều biến đầu vào ảnh hưởng thông số vận tốc, nhiệt độ, lưu lượng nước …vv công đoạn Đúc phôi Lỗi bọt khí phơi thép lượng khí dư tái xâm nhập công đoạn Nấu Luyện Tinh Luyện 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] N V Du & N D Binh, Quy hoạch thực nghiệm kỹ thuật, Hà Nội: Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2011 [2] N H Loc, Giáo trình quy hoạch phân tích thực nghiệm, Hồ Chí Minh: Nhà xuất ĐHQG TPHCM, 2021 [3] D N Quang, "Áp dụng thiết kế thực nghiệm vào toán thiết kế độ ổn định quy trình nhà máy B", Luận văn thạc sĩ ĐHBK TPHCM, 2021 [4] D C Montgomery, Design and Analysis of Experiments, 8th edition, Hoboken, NJ: Jonh Wiley & Sons, 2013 [5] H T Dung et al., Ứng dụng phương pháp Taguchi nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt góc xoắn dao phay ngón liền khối đến lực cắt phay vật liệu nhôm Al6061, Hà Nội: Nhà xuất Đại Học Công Nghiệp Hà Nội, 2020 [6] P V Tien et al., Nghiên cứu ứng dụng thiết kế thực nghiệm Taguchi để đánh giá độ bền cắt máy khấu than dùng khai thác than hầm lị vủng Quảng Ninh, Tạp chí khí Việt Nam, 2018, no.1, pp 6-7 [7] N T C Trinh et al., Ứng dụng phương pháp đáp ứng bề mặt tối ưu hố điều kiện q trình phản ứng xà phịng hố từ dầu dừa tỉnh Bến Tre, Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ, 2018, no.2, pp 4-8 [8] ASTM standard, "Standard Test Methods for Determining the Inclusion Content of Steel", 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States, 2018 [9] K Krishnaiah, P Shahabudeen, Applied Design of Experiments and Taguchi Methods, New Delhi: PHI Learning Private Limited, 2012 [10] P G Mathews, Design of Experiments with MINITAB, American Society for Quality, Quality Press, Milwaukee 53203, 2005 74 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Lương Thành Trí Ngày, tháng, năm sinh: 15/12/1989 Địa liên lạc: 947/61A Lạc Long Quân, P 11, Q.Tân Bình, TP.HCM Nơi sinh: TPHCM Q TRÌNH ĐÀO TẠO v Từ năm 2008 - 2013: Sinh viên đại học, chuyên ngành Kim Loại – Hợp Kim, khoa Kỹ Thuật Vật Liệu, trường ĐH Bách Khoa TP.HCM v Từ 2020 - 2022: Học viên cao học, chuyên ngành Kỹ Thuật Cơng Nghiệp, khoa Cơ Khí, trường ĐH Bách Khoa TP.HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC • Từ tháng 6/2014 - 3/2016: Phó Quản đốc xưởng Đúc cơng ty cổ phần NaKyCo • Từ 6/2016 đến nay: Phó Quản Đốc phận QC công ty TNHH Thép VinaKyoei 75