基于六西格瑪理論的噴漆間安全優化研究

張博文，王曉麗

（天津理工大學 環境科學與安全工程學院，天津 300384）

基于六西格瑪理論的噴漆間安全優化研究

張博文，王曉麗

（天津理工大學 環境科學與安全工程學院，天津 300384）

本文應用六西格瑪理論，將DMAIC流程的各類工具應用在噴漆間安全優化中。通過企業實例，驗證了DMAIC流程各類工具的應用大大減少了過去不斷試驗驗證、調整所浪費的時間和精力，更進一步地保證改進成果的持續運行。并在滿足噴漆間“顧客”需求的同時，充分利用資源達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。這種策略主要強調制定極高的目標、手機數據以及分析結果，通過這些來減少產品服務的缺陷。六西格瑪背后的原理就是如果檢測到的項目中有缺陷，就可以找出系統地減少缺陷的方法，使項目更加完美。根據六西格瑪水平表示，錯誤的次數越少，質量等級越高，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，同時意味著每百萬次操作只有3～4個缺陷。

1.2六西格瑪基本理念

1.2.1真正關注顧客

顧客是指接受產品或服務的組織或個人，分為外部顧客和內部顧客。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以數據（事實）驅動管理

六西格瑪用數據作為基礎，來支持或推動決策的形成，而非靠定性的、感覺的、經驗的、情緒的、職位的等方法來進行決策和驅動管理，因為這些東西不穩定、不可靠、不科學的。

1.2.3針對過程采取措施

六西格瑪水平不是靠檢驗來實現的，它強調對生產及服務過程中造成的品質不穩定因素采取控制措施，防治缺陷的產生，從根本上解決問題。

1.2.4主動（預防性）管理

主動管理意味著在事件發生之前，預測問題、數據、狀況等變化方向及趨勢，提前采取預防性控制、糾偏措施，來保證過程按照預期的目標發展。

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。從錯誤中要總結經驗教訓，進行長期的持續改進。

2　六西格瑪理論應用在噴漆間安全優化的可行性分析

安全事故或者職業病從理論上來說都是可以預防的。工業企業噴漆間是一個由人運行的系統，因此給預防事故提供了基本前提。

對于六西格瑪的研究，已經從單純的質量領域擴大到生產、服務及其他行業，并且國內對六西格瑪在安全管理中的應用也有了一定探索。

現代安全管理遵循PDCA（計劃—實施—檢查—執行）閉環管理，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

六西格瑪強調對過程采取措施，如果對噴漆間設備工藝以及防護工藝進行優化及控制，也就是對噴漆間安全進行優化。

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優化流程

4.1噴漆間工藝

本噴漆間為干濕噴漆間，油漆由調漆間經電動泵打入噴漆間，作業工人在噴漆間內佩戴3M供氣式防護面具，身著3M連體噴漆防護服，供給防護面具的壓縮空氣先經過一氧化碳報警器檢測后流入面具。噴漆間內設有通風系統，新風通過風機送入噴漆間內，當外界空氣溫度過低時，新風通過熱風發生器加熱后送入噴漆間。噴漆間內空氣經過噴漆間地面柵欄下過濾裝置，通過排風機進入廢氣處理裝置經處理后排放。其防護工藝如圖1。

4.2DMAIC過程分析

4.2.1定義顧客需求

噴漆間“顧客”即噴漆間作業工，其核心需求就是一個安全、健康的工作環境。本文通過因果矩陣確定噴漆間的關鍵影響因素，其因果矩陣見表3。

圖1　噴漆間防護工藝

由因果矩陣表可以看出，通風系統失效以及燃氣系統泄漏具有較高的顧客關注度，需要著重進行分析和控制。

4.2.2測 量

通風系統失效、燃氣系統泄漏的問題最直觀反映在噴漆間內作業場所毒物濃度，因此在優化分析前進行作業場所毒物濃度的測量。

根據企業所使用油漆的物料安全數據表（MSDS）確定了該企業噴漆間存在的職業危害物質主要為:乙苯、二甲苯、乙酸丁酯、環己酮、六亞甲基二異氰酸酯等，以及天然氣內可能含有的一氧化碳等。根據GBZ 159-2004國家職業衛生標準、GBZ 160工作場所空氣有毒物質測定方法匯總以及GBZ 2.1-2007工作場所有害因素職業接觸限值，其職業危害毒物檢測結果見表4。

表4數據顯示乙酸丁酯濃度超標，一氧化碳濃度接近職業接觸限值，考慮到噴漆作業工防護服失效的可能性，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　噴漆間關鍵影響因子因果矩陣

表4　工作場所有毒物質濃度檢測結果

4.2.3分 析

通風系統和燃氣系統作為顧客關注重要度較高的兩個關鍵影響因子，因此首先選取這兩個系統進行分析。

考慮到通風系統和燃氣系統組成較為復雜，部分子系統受工藝等因素影響發生的頻率不同，因此本文選用失效模式分析（FMEA）。通過建立FMEA工作小組，分析各子系統的失效模式、失效原因、對于整個系統的影響并定義出各子系統的風險指數，各子系統風險指數RPN=發生度*嚴重度*難檢度。通過對高風險指數的子系統進行改進和控制來達到對于整個系統的優化和改進。失效模式分析表見表5、表6。

表5　通風系統失效模式分析

表6　燃氣系統失效模式分析

由以上兩表可以看出進風口和排風口濾棉阻塞具有較高的RPN，而檢測的結果中乙酸丁酯超標，一氧化碳濃度接近限值。因此進風口及出風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

該噴漆間進風口過濾為兩級過濾，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入風道。出風口為三級過濾，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入風道。

鑒于以上情況，在改善的過程中首先更換了進風口天井濾棉、出風口V型濾紙及漆霧過濾棉。其后進行了超標毒物的復測，確定進出風口濾棉阻塞是否是導致毒物超標的原因。其檢測結果見表7。

由此可見，更換濾棉后一氧化碳未檢出，乙酸丁酯符合職業接觸限值。但由于生產任務以及工藝條件影響，不能確定何時更換濾棉能夠滿足“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的重點。

4.2.5控 制

一方面由于大氣顆粒物短期內對于天井濾棉的影響較小，因此暫時更新預防性維護保養計劃，規定天井濾棉每月更換一次來達到進風口的有效運行。另一方面，由于企業生產任務不定，導致噴漆間內作業時間難以確定影響出風口濾棉更換周期，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壓差報警器，在初級過濾（V型濾紙和漆霧濾棉）上下壓差大于250 Pa的條件下進行報警，并更換濾棉。

表7　該公司工作場所改善后空氣中有毒物質濃度檢測結果與評價

5　結 語

噴漆間安全運行和優化是對企業員工和員工家庭的負責，實際操作過程中抓住影響人安全及健康的關鍵因子實施改進并將安全投入最大化利用可以大大提高企業競爭力。通過對六西格瑪理論的研究，DMAIC流程各類工具的應用大大減少了過去不斷試驗驗證、調整所浪費的時間和精力，更進一步地保證改進成果的持續運行。并在滿足“顧客”需求的同時，充分利用資源達到安全投入最大化利用。

主要參考文獻

［1］龍小真.掌控管理的細節——六西格瑪管理在安全管理中的運用［J］.現代職業安全，2003（2）.

［2］崇尚忠.建立民航企業安全管理新模式的可行性探索［J］.中國民航飛行學院學報，2007（1）.

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10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.22.075

F273

A

1673-0194（2015）22-0091-03

2015-10-09