Tausta
Enerjisan voimalaitoksella Turkissa Six Sigma -tiimi tutki höyryturbiinin hävinnyttä sähkötehoa säätämällä lämmöntalteenottokattilan toimintaolosuhteita turvallisuusrajojen sisällä, kuten julkaistussa tapaustutkimuksessa kuvataan.
Tämä on riippumaton analyysi kyseisestä projektista. Julkaisu kuvaa sovellusta yhdellä voimalaitoksella. Alla esitetyt mittausjärjestelmän arviointi ja laajennus useille paikkakunnille ovat ehdotettuja Black Belt -täydennyksiä, jotka on erotettu selkeästi raportoidusta työstä. Lean Six Sigma Internationalilla ei väitetä olevan asiakassuhdetta.
Ongelma ja sen taloudelliset panokset
Julkaistu tavoite oli 30 kWh:n lisäys keskimääräisessä tuntituotannossa ja $25,000 vuotuinen hyöty julkaistun projektikuvauksen mukaan.
Käytännön kysymys oli, voisivatko erilaiset säätöasetukset palauttaa taloudellisesti hyödyllistä tehoa. Tätä projektisopimusta tarkasteleva Black Belt kysyisi myös, mitä tapahtui polttoaineen kulutukselle, omakäyttösähkön tarpeelle ja laitteiston kunnolle. Nämä mittarit kuuluvat tuotantotavoitteen rinnalle liiketoimintaperustelussa. Talousosasto tarvitsisi sovitun arvostusmenetelmän ennen kuin tiimi valitsisi haluamansa toimintatavan.
Miten Black Belt -rajautuvuus määriteltäisiin
Vastaavassa tehtävässä rajaisin prosessin lämmöntalteenottokattilan säädöistä höyryn syötön kautta sähköiseen nettotehoon. Käyttö-, automaatio-, kunnossapito-, tekniikka- ja talousosastot jakaisivat vastuun, ja tehtaanjohtaja toimisi sponsorina osastorajat ylittäville päätöksille.
Alkuperäinen projektisopimus kattaisi hyväksytyt toimintarajat, eksplisiittiset pysäytysehdot ja pilotin yhdellä turbiinilla. Laajentaminen koko kantaan olisi myöhempi päätös, joka vaatisi näyttöä muilta laitoksilta. Tämä pitää ensimmäisen kokeilun hallittavana ja tekee siirrettävyydestä osan projektia alusta alkaen.
Työkalut vaihe vaiheelta
Define: sovi päätöksestä
SIPOC ja prosessikuvaus tunnistaisivat kohdat, joissa toimintavaltuudet vaihtuvat. Kriittinen päätös olisi se, tuottaako ehdotettu toimintatapa toistettavan nettotehon lisäyksen vertailukelpoisissa olosuhteissa hyväksyttävin lisäkustannuksin ja -riskein.
Ehdottamani vastuumatriisi tekisi käyttöönottopäätöksestä selkeän:
| Toiminto | Tuotettu näyttö | Tuettu päätös |
|---|---|---|
| Käyttöosasto | Vakaat toimintaikkunat ja vuoropalaute | Onko kokeilu toteutettavissa |
| Automaatio/mittaus | Mittausepävarmuus ja signaalitarkastukset | Onko hyöty erotettavissa |
| Tekniikka ja kunnossapito | Laitteistorajat ja vikaantumisriskit | Voidaanko asetuksia ylläpitää |
| Finance | Määritelmälliset lisätulot ja kustannusten täsmäytys | Onko hyöty saavutettavissa |
Measure: varmista, pystyvätkö mittalaitteet havaitsemaan hyödyn
Projektitiimi tarkisti kalibroidut lähettimet, mutta ei tehnyt erillistä mittaustutkimusta julkaistun mittausosion mukaan. Tämä jättää hyödyllisen arviointikysymyksen: kuinka pienen tuotantomuutoksen koko mittausketju pystyisi luotettavasti havaitsemaan?
Tässä tehtävässä arvioisin sähkömittarin sekä asiaankuuluvat paine-, lämpötila- ja virtaussignaalit koko kokeilualueella. Vertailut referensseihin, toistomittaukset ja tarkastukset eri päivinä käsittelisivät harhaa, toistettavuutta ja stabiiliutta. Nämä ovat mittauksen luonnehtimisen erillisiä osia, joita käsitellään NIST:n mittausohjeistuksessa.
Data-suunnitelma täsmäyttäisi myös aikaleimat ja aggregointivälit. Kokeilun hyväksyntä riippuisi siitä, onko arvioidun hyödyn epävarmuus riittävän pieni tukemaan käyttöönottopäätöstä.
Analyze: erota hallittavat vaikutukset toimintaolosuhteista
Kirjoittajat raportoivat vastepintaregressiosta, johon sisältyi seitsemän muuttujaa heidän tilastollisessa analyysissään.
Arvioinnissani tarkasteltaisiin tuotannon ja ehdotettujen asetusten välistä suhdetta kuormituksen, ympäristöolosuhteiden ja lauhtimen olosuhteiden rinnalla. Jäännöskuvaajat olisivat keskeisiä: NIST tunnistaa ne ensisijaiseksi mallin validointityökaluksi ja varoittaa, että korkea R-neliö yksinään ei takaa riittävää sovittuvuutta julkaistussa regressio-ohjeistuksessaan.
Muiden laitosten laajennuksessa säilytettäisiin laitos- ja turbiinitunnisteet. Testaisin, vaihteleeko asetuksen vaikutus paikkakunnittain, ja tutkisin sitten näitä eroja paikallisten insinöörien kanssa. Yhdistetty keskiarvo ei olisi riittävä näyttö identtisten asetusten hyväksymiselle kaikkialla. Vahvistus toisella turbiinilla pysyisi erillisenä hyväksymisvaiheena.
Improve: suunnittele turvallinen vertailu
Julkaistu tiimi muutti korkeapainehöyryn lämpötilaa sekä korkea- ja matalapainehöyryn paineita, ja vertaili sitten 50 paritettua toimintaparia samanlaisissa ilmanpaine- ja tyhjiöolosuhteissa parannusvaiheessa.
Uudessa projektissa koesuunnitelma määrittäisi tekijäyhdistelmät, riippumattomat toistoajot, stabilointijaksot ja pienimmän taloudellisesti hyödyllisen vaikutuksen. Faktorikokeella voitaisiin tutkia yhdysvaikutuksia; näyttö kaarevuudesta voisi oikeuttaa vastepintasuunnittelun. NIST käsittelee näitä eri tavoitteita koesuunnitteluohjeistuksessaan.
Sopisinko mahdollisesta satunnaistamisesta käyttöhenkilöstön kanssa ja dokumentoisin mahdolliset rajoitukset. Vahvistuskokeet vertaisivat ehdotettuja asetuksia nykyiseen toimintatapaan samalla kun seurattaisiin turvallisuus- ja laitteistorajoituksia. Toisella paikkakunnalla sama protokolla testaisi paikallista soveltuvuutta ennen käyttöönottoa.
Control: tee muutoksesta toteutuskelpoinen eri osastoilla
Tapaus sisälsi operaattorien kalibrointikoulutuksen ja säännölliset laitetarkastukset, jotka on kirjattu parannustoimenpiteisiin.
Ehdotettu ohjaussuunnitelmani osoittaisi omistajuuden asetuksille, hälytyksille, mittaritarkastuksille ja hyötyraportoinnille. Vuoromestarit osallistuisivat käyttöohjeen ja kokeilun luovutuksen laadintaan. Kunnossapito omistaisi tarkastuskynnykset; tekniikka hyväksyisi poikkeamat.
Usean laitoksen käyttöönotossa kukin voimala saisi paikallisen hyväksyntäpöytäkirjan ja palautusmenettelyn. Pysyvä haitallinen muutos korjatussa tuotannossa käynnistäisi prosessiolosuhteiden, mittalaitteiden suorituskyvyn ja hyväksytyn toimintatavan noudattamisen yhteisen arvioinnin.
Mikä tulos oli
Kirjoittajat raportoivat 114 kWh:n lisäyksestä keskimääräisessä tuntituotannossa ja odotetusta $100,000 – $110,000 vuotuisesta tuotosta sähkön hinnasta riippuen heidän tulososassaan.
Taloudellista hyväksyntää varten säilyttäisin kyseisen eron raportoidun tuotantoparannuksen ja odotetun vuosituoton välillä. Hyötykirjanpito täsmäyttäisi käyttötunnit, myytävissä olevan lisäenergian, toteutuneet hinnat ja lisäkustannukset. Kaikki ekstrapoloinnit muihin laitoksiin pysyisivät kirjattujen hyötyjen ulkopuolella, kunnes ne on osoitettu paikallisesti.
Mitä koulutettavan tulisi ottaa tästä opikseen
Hyödyllinen koulutusharjoitus on valmistella käyttöönottosuositus toiselle laitokselle. Koulutettava esittäisi mittausepävarmuuden, kokeellisen näytön, paikkakuntakohtaisen ennusteen ja osastojen hyväksynnät, ja tunnistaisi sitten, mitä on vielä ratkaisematta. Jos toinen laitos reagoi eri tavalla, seuraava tehtävä on selittää kyseinen ero ja ehdottaa rajattua jatkokokeilua.
