研制多功能操作工具车QC成果.docx

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1、云南电网公司昭通供电局220kV变电站联合QC小组发布：彭博、张彬二OO九年六月参加2009年全国电力行业QC成果发布会材料一. 小组概况1. 小组注册情况小组名称220kV变电站联合QC小组小组成立时间2008年01月05日登记日期2008年01月06日登记注册号ZHD-XZ2008-02立题日期2008年04月30日课题注册号ZHD-KT2008-02课题名称研制多功能操作工具车课题类型创新型课题活动时间2008年04月-2008年12月活动次数11次出勤率100%2. 小组成员及分工小 组 成 员 情 况序号姓名性别年龄职 务学历小组分工1撒 菲女38220kV昭通变副站长大专组长2彭

2、博男25220kV昭通变站长本科成员3邹 敏女38220kV昭通变值班长大专成员4向钰智男26220kV昭通变值班员大专成员5刘小会女26220kV昭通变值班员本科成员6张 彬男39220kV大关变站长大专成员7夏 伟男23220kV大关变值班员本科成员8李 彦男38220kV镇雄变站长本科成员9何 蓉女25220kV镇雄变技术负责人本科成员10王 智男39220kV盐津变站长本科成员11刘 刚男30220kV盐津变技术负责人大专成员23二. 选择课题1. 课题概述倒闸操作是变电站值班员最主要的工作之一，110kV及以下电压等级的变电站中，隔离开关通常不安装电动操作机构，因此需要人员手工操作。

3、在对设备进行检修前，除了将设备停电之外，还必须验明设备各侧均无电压，并且在可能来电的各侧装设三相短路接地线或是合上接地开关。在这些操作中，工作人员需要用到许多工器具，如何将这些工器具安全、迅速地带到操作现场，将直接影响到整个操作的安全和效率。2. 问题的提出在倒闸操作中，使用安全工器具较多的操作是“装设/拆除接地线”，因此，小组就“装设/拆除接地线”的有关情况进行了调查。（1） “装设/拆除接地线”操作的情况a) “装设/拆除接地线”操作的频数小组通过查询云南电网公司生产管理系统中的记录，统计了昭通供电局较为典型的4个110kV变电站在2008年1-3月内装/拆接地线的操作次数。名称桃源变凤凰

4、变高桥院变鲁甸变合计平均次数74次20次26次54次174次43.5次/站注：统计时间为2008年1-3月3个月内，平均每站有43.5次装/拆接地线操作。结论：操作任务频繁b) “装设/拆除接地线”操作中工器具的使用情况在“装设/拆除接地线”操作中使用到常用类和特殊类两类工器具。常用类（共8 种）接地线（每组接地线重量约5-8kg，重量因型号不同有所变化）操作棒、绝缘手套、验电器、标识牌、五防解锁钥匙、操作票及其他常用工具备注：常规操作中均需要使用该类工器具特殊类（共1种）人员举起手臂的高度约为2.1m接地线绝缘棒长度约为1.7m与装设点的距离约为0.3-0.5m装设点说明：因人员身高不同，接

5、地线绝缘棒长度也有差距，因此图中数字未取精确值。绝缘梯台（约15-20kg，重量因型号不同有所变化）备注：装设/拆除接地线位置距地面较高时需要使用该类工器具常见装设/拆除接地线位置中最高的是110kV隔离开关引流线处，见下图。操作人手持接地线站在地面上够不到装设点！需使用绝缘梯台结论：工具数量多、重量重c) “装设/拆除接地线”操作中工器具的搬运情况操作人员通常只有一名操作人和一名监护人，人少！结论：工具搬运困难。而当作业人员仅有两人时，操作中要使用绝缘梯台时，作业人员无法将梯台与工具一次性搬运到现场，必须往返多次。小组选取了4名人员分为A、B两个组，每组分别在4个变电站各进行了2次往返搬运绝

6、缘梯的试验，统计了搬运绝缘梯的往返时间：序号小组桃源变凤凰变高桥院变鲁甸变第一次第二次第一次第二次第一次第二次第一次第二次1A135秒133秒190秒200秒150秒143秒138秒130秒2B150秒140秒191秒190秒150秒145秒140秒150秒平均用时154.7秒结论：操作中需要使用梯台，往返搬运梯台浪费时间。d) “装设/拆除接地线”操作中工器具的放置情况作业现场没有合适的工具放置地点序号内 容分 析1方式一：随意放在地上 绝缘器具放在地上容易受潮或弄脏，影响绝缘性能。 作业现场凌乱。2方式二：放在设备构架上 如果构架上有积水，同样会使绝缘器具受潮。 工具放在设备构架上非常容易

7、掉落摔坏。3方式三：操作人拿在手中 工具数量多时，不可能全部拿在手中。 操作动作不规范。 工器具仍然可能掉落摔坏。 结论：作业现场没有合适的工具放置地点。（2） “装设/拆除接地线”操作的过程跟踪为进一步掌握情况，小组在2008年4月05日至2008年4月27日期间跟随操作队进行了7次装/拆接地线的操作，并对操作情况进行了统计：序号站名操作时间搬运工器具工器具数量工器具重量往返路程搬运工器具人员数量用时往返次数1110kV鲁甸变17分钟2分钟1次9 件27kg120m3人2110kV鲁甸变20分钟2分钟1次10件33 kg112m3人3110kV桃源变19分钟3分钟1次9件27 kg86m3人

8、4110kV高桥院变21分钟2分钟1次9件27 kg132m3人5110kV凤凰变20分钟3分钟1次10件34 kg155m4人6110kV高桥院变25分钟4分钟1次11件40 kg141m4人7110kV凤凰变23分钟5分钟1次11件40 kg162m4人8平均20.7分钟3分钟1次10件32.6kg130m3.3人结论：要节省时间（不往返搬运工具），只有增加操作人员。3. 确定课题根据前面的调查，我QC小组决定开发一种用于搬运和现场放置操作安全工器具的推车，考虑到悬挂接地线时使用梯台的必要性，于是将搬运车与梯台相结合，最终将课题确定为：三. 设定目标1. 目标提出序号目标1能够运输、放置8

9、种“常用类”工器具2具有梯台功能2. 目标可行性分析分析一：目标之”能够运输、放置8种常用类工器具”多功能操作工具车的装载量，可以由我们小组根据操作中工器具的尺寸及数量，设计出具体尺寸，从而满足它的装载容量要求，实现运输、放置8种“常用类”工器具。分析二：目标之“具有梯台功能”将多功能操作工具车的外形设计为梯台的形式，采用合理的结构使其作为梯台使用时能够稳固可靠，即可实现此目标。小组认为，可以借鉴现有的移动梯台或工具推车的结构，利用小组成员动手能力强、有机械设计和制图的特长这些优势，研制出一个新型的工具，将梯台和推车的功能合为一体。因此大家一致认为能够实现目标。四. 提出方案并确定最佳方案1.

10、 方案的提出小组成员查询了安全工器具生产厂家提供的产品目录和网上相关资料，发现市场上虽然有操作工具推车和移动踏台，但没有二者结合的产品。小组运用“头脑风暴法”针对“多功能操作工具车”进行分析讨论，首先明确了可以借鉴现有的工具，再充分提出了对策方案。共提出3个具体方案。多功能操作工具车多功能金属踏台多功能绝缘踏台多功能运载车2. 确定最佳方案方案的可行性分析和评估（1） 方案一：多功能金属踏台分析：利用梯台本身形成的空间，加上侧、底板，就成为一个储物箱，在车两侧加上挂钩即可装载接地线，并在车体上包裹绝缘材料。 车体包裹绝缘乙烯带。 挂钩使用金属材料焊接。 费用预计：车体350元，绝缘材料约300

11、元，其他材料20元，小组自行加工。总计费用：350+300+20=670元试验验证：工频耐压试验试验电压5kV10kV12kV绝缘情况良好良好击穿优点：车体轻巧、制造简单，费用不高。缺点：由于车体构架为金属材料，整体绝缘性能差。结论：绝缘性能不满足要求，此方案不能采用。（2） 方案二：多功能绝缘踏台分析：利用梯台本身形成的空间，加上侧、底板，就成为一个储物箱，在车两侧加上挂钩即可装载接地线。费用预计：踏台2500元，其他材料约150元，小组自行加工。总计费用：2500+150=2650元试验验证： 绝缘踏台有出厂试验合格证，不必再做耐压试验。 移动时重心不稳，需要重新设计车轮。 车体过大，操作

12、不灵活。优点：绝缘性能好，制造较简单。缺点：操作不灵活；费用高。结论：具有一定的可行性，但需要加以改进。（3） 方案三：多功能运载车分析：在安全工器具运载车上安装一个绝缘踏台。因变电站未配备安全工器具运载车，查阅设备厂家提供的资料后，绘图进行分析： 保留运载平台，拆去金属把手，安装绝缘踏台。 绝缘踏台与原车体连接部位使用螺栓连接。 车轮设计为可收、放式。 费用预计：运载车4000元，踏台使用的绝缘材料约800元，其他材料50元，小组自行加工。总计费用：4000+800+50=4850元优点：有专门放置工器具的位置。缺点：购置新车费用高；工序非常复杂；运载平台为金属材料，绝缘部位仅为踏台部分，整

13、体绝缘性能差。结论：费用高，绝缘性能差，工序复杂。综上所述，方案一因没能通过耐压试验而被否决，其余两个方案经过分析比较后，“多功能绝缘踏台”的方案在费用、绝缘性能和制作难易度上更具优势，因此小组将“多功能绝缘踏台”作为可行方案3. 最佳方案的进一步细化对车体关键部位的初步设计：（1） 车体主要构架材料选择：小组咨询了安全工器具生产厂家，得知符合国家标准的绝缘梯、绝缘踏台材料中性能最好的为玻璃钢绝缘型材，因此小组决定不考虑其他材料。加工方案：车体加工方案向厂家提供设计图订做绝缘踏台购买绝缘型材自行加工方 案分 析特 点结 论向厂家提供设计图订做绝缘踏台经济性：厂家提出订做绝缘踏台的价格为2500

14、元实施难度：只需提供踏台外观尺寸，不必确定所用型材的类别和尺寸优点：由专业厂家制作，工艺有保障缺点：费用较高为保证样车质量，小组决定向厂家提供设计图纸订做绝缘踏台购买绝缘型材自行加工经济性：购买生产一个踏台所需绝缘型材的费用约为1200元实施难度：需逐一选择所用型材的类型、尺寸，小组成员没有加工绝缘型材的经验，且缺乏必要的特种工具，制作工艺得不到保障。优点：费用较低缺点：工艺得不到保障结构容量大容量小储物箱材料环氧聚酯纤维层压板有机玻璃板（2） 储物箱方 案分 析特 点结 论结构：小组用纸板制作了储物箱模型，放入验电器、操作票夹、五防解锁钥匙、绝缘手套、活动扳手等工器具。小容量储物箱已能够放置

15、常用的安全工器具，且取、放比较方便大容量储物箱尽可能地利用踏台构架所形成的空间优点：容量大缺点：小物品掉到储物箱深处不容易取出小容量储物箱只利用部分空间，容量减少1/3优点：物品取、放方便缺点：容量小材料：有两种材料可供选择，分别是环氧聚酯纤维层压板和有机玻璃。选用环氧聚酯纤维层压板环氧树脂纤维层压板绝缘性能好，机械强度高，是常用的绝缘材料是制作绝缘工器具最常见的材料有机玻璃绝缘性能好，机械强度高，外形美观透明的储物箱，可看到内部放置的物件（3） 外挂钩外挂钩材料塑料挂钩不锈钢挂钩小组购买了一个塑料挂钩，又用不锈钢材料焊接了一个挂钩，分别在两个挂钩上悬挂5kg的哑铃片，每次增加一片，进行拉力试

16、验。方 案试验特 点分析塑料挂钩试验结果：哑呤片数（重量）1片（5kg）2片（10kg）3片（15kg）挂钩状态完好完好断裂悬挂的哑铃片增加到3片（15kg）时，挂钩断裂优点：绝缘性能较好缺点：强度低，容易损坏拉力试验结果表明：不锈钢挂钩优于塑料挂钩，但其对整车绝缘性能的影响程度需要经试验验证。不锈钢挂钩试验结果：哑铃片数（重量）1片（5kg）2片（10kg）3片（15kg）4片（20kg）5片（25kg）6片（30kg）挂钩状态完好完好完好完好完好轻微变形悬挂的哑铃片增加到6片（30kg）时，挂钩发生轻微变形优点：强度高，不易损坏缺点：影响整车绝缘性能小组截取了一段绝缘梯材料，安装上两个挂钩

17、，挂钩间距30cm，进行工频耐压试验试验电压加压时间绝缘情况结论15kV1分种良好试验通过 结论：选用不锈钢挂钩 （4） 车轮车轮结构借鉴金属踏台的弹簧轮结构手工收、放的车轮车轮方案构架材料铝合金构架钢材构架方 案分 析特 点结 论结构：绘制两种结构的示意图进行分析。弹簧力量必须介于车满载载重量与人的体重之间，作为运载车时车脚离地、车轮着地，作梯台时则相反优点：车/梯转换简单、快捷缺点：弹簧不易选择，且弹簧老化后就失去“车”的功能，可靠性差从可靠性考虑，采用手工收、放式车轮在车/梯功能之间的转换需手动进行优点：车/梯功能互不影响，可靠性好缺点：车/梯转换时间较长材料：分别对铝合金和钢材的特点进

18、行分析。铝合金构架车轮主体构架使用铝合金材料优点：轻便缺点：机械强度差从工具车的装载性能上考虑，应采用机械强度高的材料不采用钢材构架车轮主体构架使用钢材优点：机械强度好缺点：重量大采用4. 细化后的最佳方案多功能绝缘踏台向厂家提供设计图订做绝缘踏台环氧聚酯层压板小容量储物箱不锈钢挂钩钢材构架手动收、放式车轮就细化后的最佳方案，小组成员绘制了流程图：是否开始向厂家提供设计图纸订做绝缘踏台设计并制作储物箱设计并制作挂钩设计并制作车轮组装样车及试验试验通过？查找原因及整改结束五. 制定对策对策表：方案对策目标措施地点负责人时间多功能绝缘踏台1、向厂家提供设计图纸订做绝缘踏台车体尺寸适当，一人操作时灵

19、活轻便1用纸板、木头制作简易模型，以确定最佳尺寸大关变张斌8月115日2根据前面确定的最佳尺寸，绘制车体主构架（绝缘踏台）设计图昭通变彭博8月1630日3联系生产厂家订做多功能操作车车体昭通变撒菲9月110日4订做的车体到货后，对照图纸验收昭通变撒菲10月1720日2、设计并制作储物箱能放置6件“常用类”工器具。（即：操作杆1支验电器1支五防解锁钥匙1把操作票夹1个活动扳手1把绝缘手套1双）1联系绝缘材料生产厂家购买环氧聚酯纤维层压板大关变夏伟10月21日11月2日2根据设计尺寸，制作并安装侧板、底板，修试所检修间张斌11月417日3、设计并制作挂钩强度好，悬挂一组接地线（6-8kg）不会变形

20、。1设计挂钩盐津变王智11月1820日2制作金属挂钩修试所检修间4、设计并制作车轮结构简单，收放车轮方便1设计钢构架手工收、放式车轮昭通变彭博11月2125日2制作钢构架手工收、放式车轮修试所检修间5、组装样车及试验通过工频耐压试验满足最大装载情况下的运载满足车/梯功能，且进行功能转换时间小于30s1组装样车修试所检修间、昭通变李彦11月2930日2工频耐压试验3进行最大装载情况下的运载试验4车/梯功能试验六. 对策实施1. 向厂家提供设计图订做绝缘踏台（1） 制作模型8月10日，张彬在大关变用纸板和木头，根据所需运载的工器具尺寸，制作简易模型，确定了踏台的最佳尺寸，并将尺寸数据提供给彭博，以

21、供绘制设计图。（2） 设计图（3） 联系厂家订做绝缘台根据设计图制作的绝缘踏台主要构架（4） 验收绝缘踏台到货后，小组成员撒菲对照设计图进行验收，经检验，车体材料、尺寸均符合设计要求。效果确认：一人对绝缘踏台进行移动时，灵活轻便，满足要求。2. 设计并制作储物箱（1） 购买环氧聚酯纤维层压板11月1日，小组成员夏伟联系厂家，购买了2m2厚度为5mm的环氧聚酯纤维层压板。（2） 制作储物箱利用踏台后部空间，加装侧板、底板、背板、面板。板材为环氧聚酯纤维层压板（厚度：5mm）效果确认制作的储物箱装载1支操作杆、3支验电器、1把五防解锁钥匙、1个操作票夹、2把扳手和2双绝缘手套、10块标示牌，还有很

22、大的空间可以使用。2mm60mm100mm5mm4.5mm3. 设计并制作外挂钩（1） 设计外挂钩（2） 制作外挂钩5mm不锈钢棒加工为U形焊接于2mm60mm100mm不锈钢板上钢板上钻4个4.5mm孔用于铆接效果确认挂钩挂钩安装好的挂钩悬挂接地线时未发生变形或断裂，满足要求。4. 设计并制作车轮13421：15mm普通钢管2：10mm双头螺杆3：弹簧插销4：前轮为荷载50kg的万向轮后轮为荷载50kg的脚轮（1） 设计钢构架手工收、放式车轮（2） 制作钢构架手工收、放式车轮 用15mm普通钢管和厚度5mm扁钢焊接制作“收、放式车轮”的主体构架。 用10mm双头螺杆制作车轴 在车脚上打孔，安

23、装弹簧插销。 安装前、后轮。效果确认采用这种设计的车轮可以达到收、放方便的效果，且前轮采用万向轮的设计，可以使多功能操作车在运载途中转向十分灵活。5. 组装样车及试验（1） 组装样车组装样车成品图（2） 工频耐压试验分析：本车为非直接接触带点部位的安全工器具，只能用于倒闸操作时的辅助，而非带电作业使用的绝缘梯台，其在绝缘方面的作用仅为加强作业人员的对地绝缘，因此其试验参数不适合采用带电作业绝缘梯具的相关标准，对于其试验参数，可参考电力安全工器具预防性试验规程中关于“绝缘隔板”、“绝缘胶垫”的说明和试验参数。根据工具用途分析，小组认为多功能操作工具车的绝缘强度应高于绝缘胶垫，可低于绝缘隔板，参数

24、对比见下表：序号工具名称试验周期要求说明1绝缘隔板1年额定电压工频耐压持续时间用于隔离带电部件、限制工作人员活动范围的绝缘平板6-10kV30kV1min35kV90kV1min2绝缘胶垫1年电压等级工频耐压持续时间加强工作人员对地绝缘，由特殊橡胶制成的橡胶板高压（250V）15kV1min3多功能操作工具车1年电压等级工频耐压持续时间在邻近高压带电场所使用，加强工作人员对地绝缘的绝缘梯台高压（250V）60kV1min多功能操作工具车工频耐压试验过程：工频耐压试验试验电压：60kV耐压时间：1分钟结论：试验通过（3） 运载能力试验运载能力试验A. 该车两侧挂钩能够同时装载4组接地线（为了便于

25、观察挂钩，故照片中只装载了3组接地线）B. 储物箱内可放置操作杆、验电器、绝缘手套、扳手、五防解锁钥匙、操作票及操作票夹等物品结论：试验通过（4） 车/梯功能试验梯台功能试验：梯台功能试验作为踏台时，将轮子收起，用四脚着地，完全满足稳固的要求，高度为0.9m。结论：试验通过车梯转换试验：对操作方法进行研究总结后，形成了固定的操作方法，经过培训，选取了4名人员（2男2女）各进行三组收、放轮子的操作，将操作时间统计如下表（时间按秒计算，精确到个位）：序号人员第一组第二组第三组平均收放收放收放收放1何容33243125322232242向钰智25152614231325143刘小会302330222

26、82029224夏伟2718261825172618人均操作时间2820与目标值比较：结论：试验通过七. 目标验证1. 课题目标验证序号目标试验结果结论1能够运输、放置8种“常用类”工器具两侧挂钩能够同时装载4组接地线，储物箱内可放置操作棒、绝缘手套、验电器、标识牌、五防解锁钥匙、操作票及其他常用工具共8种“常用类”工器具实现目标2具有梯台功能将工具车的轮子收起，用四脚着地，即可作为梯台使用，且满足稳固的要求实现目标2 效果验证（1） 制作成本设计费用：由小组成员自行设计，费用为0。配件加工及车体组装费用：由小组成员自行加工、组装，费用为0。订做车体费用：2500元。配件材料费用：132元。总

27、计：2500+132=2632（元）（2） 获得的有形收益 减少了人力成本：以往需要3、4人配合进行的工作，在使用多功能操作车后，只需2人就能完成。 缩短了操作时间：在人员少的情况下，使用多功能操作工具车后，所需的工具可以一次性搬运到现场，不必再往返搬运，这样便缩短了操作时间。 消除了安全隐患：操作现场有了合适的工具放置地点，杜绝了工具因摔落、受潮而损坏的情况，彻底消除了工具搬运、放置过程中损坏的隐患。（3）获得的无形收益多功能工具车的运用，使操作人员摆脱了繁重的劳动，大大减轻了负担，让人能够“快乐工作”，体现了“以人为本”的精神；同时在操作人员少的情况下，缩短了操作时间，减少了对客户的停电时

28、间，优质服务得到进一步体现，企业的社会美誉度得到了提升。八. 巩固措施与标准化1. 推广情况经变电管理所领导同意，已在11个变电站推广使用“多功能操作工具车”。序号1234567891011站名220kV110kV35kV昭通变鲁甸变桃源变凤凰变高桥院变小龙洞变靖安变布嘎变乐居变旧圃变苏家院变制定多功能操作工具车使用规程，经变电管理所审定同意后实施，并进行操作培训，以确保本车的正确使用。同时，将本车纳入变电站安全工器具的管理，编入台帐，实行定置摆放，专人管理，定期检验2. 标准化九. 总结及今后打算通过本次活动，220kV变电站联合QC小组严格按照PDCA循环程序，运用了科学的质量管理方法，成功研制出一种新型多功能操作工具车，大大减轻了操作人员的负担，消除了绝缘工具放置不当造成的安全隐患，减少了操作过程中的人力成本，节省了多次往返搬运工具浪费的时间，实现了“一车多用”的功能。小组成员的动手动脑能力和创新能力也得到了明显提高，极大地鼓舞了士气。下一步，我小组决定充分利用本次活动获得的经验，以研制绝缘长梯搬运器为题开展一次创新型QC活动。