Konteksten
Ved et Enerjisa-kraftverk i Tyrkia undersøkte et Six Sigma-team tapt strømproduksjon fra dampturbiner ved å justere driftsforholdene for varmegjenvinningskjelen innenfor trygge grenser, som dokumentert i den publiserte casestudien.
Dette er en uavhengig analyse av det prosjektet. Publikasjonen beskriver en anvendelse ved et enkelt anlegg. Målesystemvurderingen og utvidelsen til flere anlegg nedenfor er foreslåtte Black Belt-tillegg, tydelig skilt fra det rapporterte arbeidet. Det er intet påstått kundeforhold med Lean Six Sigma International.
Problemet og dets økonomiske innsats
Det publiserte målet var ytterligere 30 kWh i gjennomsnittlig timeproduksjon og $25,000 i årlig gevinst, i henhold til prosjektbeskrivelsen.
Det praktiske spørsmålet var om ulike driftsinnstillinger kunne gjenvinne økonomisk nyttig ytelse. En Black Belt som vurderte dette prosjektmandatet ville også spørre hva som skjedde med brenselforbruket, hjelpestrømbehovet og utstyrets tilstand. Disse målingene hører hjemme ved siden av ytelsesmålet i business casen. Økonomiavdelingen ville trenge en avtalt verdsettelsesmetode før teamet valgte sitt foretrukne driftsregime.
Hvordan Black Belt-omfanget ville bli rammet inn
For et sammenlignbart oppdrag ville jeg avgrense prosessen fra styring av varmegjenvinningskjelen gjennom damptilførsel til netto elektrisk ytelse. Drift, instrumentering, vedlikehold, teknisk avdeling og økonomi ville dele ansvaret, der anleggslederen sponser beslutninger som går på tvers av avdelingsgrensene.
Det opprinnelige prosjektmandatet ville dekke en godkjent driftsramme, eksplisitte stoppbetingelser og en pilot på én turbin. Utrulling til hele flåten ville være en senere beslutning som krevde dokumentasjon fra andre anlegg. Dette holder det første eksperimentet håndterbart, samtidig som overførbarhet blir en del av prosjektet helt fra starten av.
Verktøyene, fase for fase
Define: bli enige om beslutningen
En SIPOC og et prosesskart ville identifisere hvor driftsmyndigheten skifter hender. Den kritiske beslutningen ville være om det foreslåtte regimet gir en repeterbar økning i nettoytelse under sammenlignbare forhold, til en akseptabel merkostnad og risiko.
Min foreslåtte matrise for ansvarfordeling ville gjøre frigivelsesbeslutningen eksplisitt:
| Funksjon | Bidratt dokumentasjon | Beslutning støttet |
|---|---|---|
| Drift | Stabile driftsvinduer og tilbakemeldinger fra skift | Om forsøket er gjennomførbart |
| Instrumentering | Måleusikkerhet og signalsjekker | Om gevinsten er detekterbar |
| Teknisk og vedlikehold | Utstyrsgrenser og sviktrisiko | Om innstillingene kan opprettholdes |
| Finance | Avstemming av merinntekter og merkostnader | Om gevinsten er realiserbar |
Measure: fastslå om instrumentene kan registrere gevinsten
Caseteamet rekalibrerte følere, men gjennomførte ikke en separat målestudie, i henhold til måleseksjonen. Det etterlater et nyttig evalueringsspørsmål: hvor liten produksjonsendring kunne den komplette målekjeden pålitelig detektere?
For dette oppdraget ville jeg vurdert den elektriske måleren og relevante trykk-, temperatur- og strømningssignaler over hele forsøksområdet. Referansesammenligninger, gjentatte avlesninger og sjekker over flere dager ville avdekke avvik, repeterbarhet og stabilitet. Dette er særskilte elementer av målekarakterisering som dekkes av NIST sin måleveiledning.
Dataplanen ville også avstemme tidsstempler og aggregeringsintervaller. Aksept av forsøket ville avhenge av at usikkerheten i den estimerte gevinsten var liten nok til å støtte driftsbeslutningen.
Analyze: skille kontrollerbare effekter fra driftsforhold
Forfatterne rapporterte responsoverflateregresjon involverende syv driftsvariabler i sin statistiske analyse.
Min vurdering ville undersøkt forholdet mellom ytelse og kandidatinnstillinger sammen med belastning, omgivelsesforhold og kondensatorforhold. Residualplott ville stå sentralt: NIST identifiserer dem som et hovedverktøy for modellvalidering og advarer om at en høy R-kvadrat alene ikke fastslår tilstrekkelig tilpasning i sin regresjonsveiledning.
En flåteutvidelse ville beholde anleggs- og turbinidentifikatorer. Jeg ville testet om effekten av en innstilling varierer fra anlegg til anlegg, og deretter undersøkt disse forskjellene sammen med lokale ingeniører. Et samlet gjennomsnitt ville være utilstrekkelig bevis for å godkjenne identiske innstillinger overalt. Bekreftelse på en annen turbin ville forbli et separat aksepttrinn.
Improve: design en trygg sammenligning
Det publiserte teamet endret høytrykksdamptemperatur og høy- og lavtrykksdamptrykk, og sammenlignet deretter 50 matchede driftspar under lignende atmosfæriske og vakuummessige forhold i forbedringsfasen.
For et nytt prosjekt ville forsøksplanen spesifisere faktorkombinasjoner, uavhengige repeterte kjøringer, stabiliseringsperioder og den minste økonomisk nyttige effekten. Et faktordesign kunne undersøke samspillseffekter; bevis på krumning kunne rettferdiggjøre et responsoverflatedesign. NIST diskuterer disse ulike målene i sin veiledning for forsøksdesign.
Jeg ville avtalt gjennomførbar randomisering med driftsavdelingen og dokumentert eventuelle begrensninger. Bekreftelsesforsøk ville sammenligne de foreslåtte innstillingene med det eksisterende regimet, samtidig som sikkerhets- og utstyrsbegrensninger ble sporet. Ved et annet anlegg ville den samme protokollen teste lokal anvendelighet før frigivelse.
Control: gjør endringen gjennomførbar på tvers av avdelinger
Casen inkluderte kalibreringstrening for operatører og planlagte utstyrssjekker, registrert i forbedringstiltakene.
Min foreslåtte styringsplan ville tildele eierskap til innstillinger, alarmer, instrumentsjekker og gevinstrapportering. Skiftledere ville delta i utarbeidelsen av driftsprosedyren og overleveringen av forsøket. Vedlikehold ville eie inspeksjonsutløsere; teknisk avdeling ville godkjenne unntak.
For utrulling på tvers av flere anlegg ville hvert anlegg motta en lokal akseptprotokoll og tilbakerullingsprosedyre. Et vedvarende ugunstig skifte i justert ytelse ville utløse en felles gjennomgang av prosessforhold, ytelse på instrumenter og etterlevelse av det godkjente regimet.
Hva resultatet ble
Forfatterne rapporterte en ytterligere 114 kWh i gjennomsnittlig timeproduksjon og en forventet årlig avkastning på $100,000 til $110,000, avhengig av kraftprisene, i sin resultatseksjon.
For økonomisk godkjenning ville jeg opprettholdt dette skillet mellom rapportert produksjonsforbedring og forventet årlig avkastning. Gevinstregnskapet ville avstemme driftstimer, salgbar merenergi, oppnådde priser og merkostnader. Enhver ekstrapolering til andre anlegg ville forbli utenfor bokførte gevinster inntil det var lokalt demonstrert.
Hva en kursdeltaker bør lære av dette
En nyttig treningsøvelse er å forberede frigivelsesanbefalingen for et anlegg nummer to. Deltakeren vil presentere måleusikkerhet, eksperimentelle bevis, anleggsspesifikk prediksjon og godkjenninger fra avdelingene, og deretter identifisere hva som gjenstår å avklare. Hvis det andre anlegget reagerer annerledes, er neste oppgave å forklare den forskjellen og foreslå et avgrenset oppfølgingsforsøk.
