Konteksten
På et Enerjisa-kraftværk i Tyrkiet undersøgte et Six Sigma-team tabt elproduktion fra en dampturbine ved at justere driftbetingelserne for varmegenindvindingskedlen inden for sikre grænser, som dokumenteret i det publicerede casestudie.
Dette er en uafhængig analyse af det projekt. Publikationen beskriver en anvendelse på et enkelt værk. Målesystemanalysen og udvidelsen til flere lokationer nedenfor er foreslåede Black Belt-tilføjelser, som er klart adskilt fra det rapporterede arbejde. Der er intet hævdet kundeforhold med Lean Six Sigma International.
Problemet og de økonomiske indsatser
Det publicerede mål var yderligere 30 kWh i gennemsnitlig timeproduktion og $25,000 i årlig gevinst i henhold til projektbeskrivelsen.
Det praktiske spørgsmål var, om anderledes driftsindstillinger kunne genoprette en økonomisk nyttig ydelse. En Black Belt, der gennemgår denne projektkontrakt, ville også spørge, hvad der skete med brændstofforbruget, det interne elforbrug og udstyrets tilstand. Disse målinger hører til ved siden af ydelsesmålet i business casen. Økonomiafdelingen ville have brug for en aftalt vurderingsmetode, før teamet valgte sin foretrukne driftsform.
Hvordan Black Belt-afgrænsningen ville blive udformet
For en tilsvarende opgave ville jeg afgrænse processen fra styringen af varmegenindvindingskedlen over dampleveringen til nettoelproduktionen. Drift, instrumentering, vedligeholdelse, teknisk afdeling og økonomi ville dele ansvaret, hvor fabrikschefen sponsorerer beslutninger, der går tværs af afdelingsskel.
Den indledende projektkontrakt ville dække et godkendt driftsområde, eksplicitte stopbetingelser og et pilotprojekt på én turbine. Udrulning til hele flåden ville være en efterfølgende beslutning, der kræver dokumentation fra andre lokationer. Dette holder det første eksperiment overskueligt, samtidig med at overførbarhed gøres til en del af projektet fra starten.
Værktøjerne, fase for fase
Define: bliv enige om beslutningen
En SIPOC og et proceskort ville identificere, hvor driftsmyndigheden skifter hænder. Den kritiske beslutning ville være, om den foreslåede driftsform producerer en repeterbar stigning i nettoydelsen under sammenlignelige forhold til en acceptabel meromkostning og risiko.
Min foreslåede ansvarsmatrix ville gøre frigivelsesbeslutningen eksplicit:
| Funktion | Bidraget dokumentation | Understøttet beslutning |
|---|---|---|
| Drift | Stabile driftsvinduer og feedback fra skift | Om forsøget kan eksekveres |
| Instrumentering | Måleusikkerhed og signaltjek | Om gevinsten kan skelnes |
| Teknisk og vedligeholdelse | Udstyrsgrænser og svigtrisici | Om indstillingerne kan opretholdes |
| Økonomi | Afstemning af merindtægter og omkostninger | Om gevinsten kan realiseres |
Measure: fastslå, om instrumenterne kan registrere gevinsten
Case-teamet genkontrollerede kalibrerede transmittere, men udførte ikke en separat måleanalyse i henhold til måleafsnittet. Det efterlader et nyttigt vurderingsspørgsmål: Hvor lille en produktionsændring kunne den komplette målekæde pålideligt detektere?
Til denne opgave ville jeg evaluere elmåleren og relevante tryk-, temperatur- og flowsignaler over hele forsøgsområdet. Reference-sammenligninger, gentagne målinger og tjek over flere dage ville håndtere bias, repeterbarhed og stabilitet. Disse er særskilte elementer af målesystemanalysen dækket af NIST's målevejledning.
Dataplanen ville også afstemme tidsstempler og opsamlingsintervaller. Accept af forsøget ville afhænge af, om usikkerheden på den estimerede gevinst var lille nok til at støtte driftsbeslutningen.
Analyze: adskil kontrollerbare effekter fra driftsbetingelser
Forfatterne rapporterede en response surface-regression, der involverede syv driftsvariabler i deres statistiske analyse.
Min gennemgang ville undersøge forholdet mellem ydelse og mulige indstillinger sammen med belastning, omgivelsesbetingelser og kondensatorbetingelser. Residualplots ville være centrale: NIST identificerer dem som et primært værktøj til modelvalidering og advarer om, at en høj R-squared alene ikke fastslår en tilstrækkelig tilpasning i sin regressionsvejledning.
En udvidelse til flåden ville bevare lokations- og turbineidentifikatorer. Jeg ville teste, om effekten af en indstilling varierer efter lokation, og derefter undersøge disse forskelle sammen med lokale ingeniører. Et puljet gennemsnit ville være utilstrækkelig dokumentation for at godkende identiske indstillinger overalt. Bekræftelse på en anden turbine ville forblive et separat godkendelsestrin.
Improve: design en sikker sammenligning
Det publicerede team ændrede højtryksdamptemperaturen samt høj- og lavtryksdamptryk og sammenlignede derefter 50 matchede driftspar under lignende atmosfæriske og vakuummæssige forhold i forbedringsfasen.
For et nyt projekt ville forsøgsplanen specificere faktorkombinationer, uafhængige kontrolkørsler, stabiliseringsperioder og den mindste økonomisk nyttige effekt. Et faktorielt design kunne undersøge vekselvirkninger; tegn på krumning kunne retfærdiggøre et response surface-design. NIST diskuterer disse forskellige formål i sin vejledning i forsøgsdesign.
Jeg ville aftale en praktisk gennemførlig randomisering med driftsafdelingen og dokumentere eventuelle begrænsninger. Bekræftelsesforsøg ville sammenligne de foreslåede indstillinger med den eksisterende driftsform, mens sikkerheds- og udstyrsbegrænsninger overvåges. På en anden lokation ville den samme protokol teste lokal anvendelighed før frigivelse.
Control: gør ændringen eksekverbar på tværs af afdelinger
Casen omfattede operatørtræning i kalibrering og planlagte udstyrstjek, registreret i forbedringshandlingerne.
Min foreslåede kontrolplan ville tildele ejerskab af indstillinger, alarmer, instrumenttjek og gevinstrapportering. Skifteledere ville deltage i udarbejdelsen af driftsproceduren og overdragelsen af forsøget. Vedligeholdelsesafdelingen ville eje inspektionstriggere; teknisk afdeling ville godkende undtagelser.
Ved udrulning på flere lokationer ville hvert værk modtage en lokal godkendelsesjournal og tilbagerulningsprocedure. En vedvarende ugunstig forskydning i den korrigerede ydelse ville udløse en fælles gennemgang af procesbetingelser, instrumentydeevne og overholdelse af den godkendte driftsform.
Hvad resultatet var
Forfatterne rapporterede yderligere 114 kWh i gennemsnitlig timeproduktion og et forventet årligt afkast på $100,000 til $110,000, afhængigt af elpriserne, i deres resultatsektion.
For økonomisk godkendelse ville jeg bevare adskillelsen mellem den rapporterede produktionsforbedring og det forventede årlige afkast. Gevinstregnskabet ville afstemme driftstimer, salgbar merenergi, realiserede priser og yderligere omkostninger. Enhver ekstrapolering til andre værker ville forblive uden for de bogførte gevinster, indtil det er påvist lokalt.
Hvad en kursist bør tage med fra det
En nyttig træningsøvelse er at forberede frigivelsesanbefalingen for et andet værk. Den kursusansvarlige ville præsentere måleusikkerheden, den eksperimentelle dokumentation, den lokationsspecifikke forudsigelse og afdelingsgodkendelserne og derefter identificere, hvad der stadig er uafklaret. Hvis det andet værk reagerer anderledes, er den næste opgave at forklare den forskel og foreslå et afgrænset opfølgningsforsøg.
