مهندسی کیفیت؛ از کنترل محصول تا ساختن کیفیت پایدار در فولاد سنگان

به گزارش معدن‌نیوز، در زنجیره تولید فولاد، کیفیت محصول نهایی حاصل عملکرد یک واحد یا یک مرحله مشخص نیست؛ بلکه نتیجه مجموعه‌ای از فرآیندهای به‌هم‌پیوسته است که از تأمین و ورود مواد اولیه آغاز می‌شود و تا تولید کنسانتره و گندله و تحویل آن به واحدهای پایین‌دست ادامه می‌یابد. در چنین ساختاری، واحد مهندسی کیفیت نقشی فراتر از کنترل محصول دارد و باید با اتکا به داده‌های معتبر، انحراف‌های فرآیندی را شناسایی و زمینه اصلاح و بهبود مستمر را فراهم کند.

امید قادری، مدیر مهندسی کیفیت فولاد سنگان، با اشاره به همین رویکرد اظهار کرد: در یک مجموعه صنعتی مانند فولاد سنگان، کیفیت نباید صرفاً به معنای «آزمایش محصول نهایی» تعریف شود. کیفیت باید در فرآیند ساخته شود و واحد مهندسی کیفیت باید کمک کند این کیفیت از مرحله ورود مواد اولیه تا محصول نهایی، قابل اندازه‌گیری، قابل اعتماد، پایدار و قابل بهبود باشد.

حرکت از کنترل کیفیت به مهندسی کیفیت

قادری گفت: رویکرد واحد مهندسی کیفیت در سال‌های گذشته از یک نگاه صرفاً کنترلی به سمت رویکردی پیشگیرانه، فرآیندمحور و داده‌محور حرکت کرده است. بر این اساس، هدف فقط شناسایی عیب در محصول نهایی نیست؛ بلکه باید عوامل ایجادکننده عیب در مراحل مختلف فرآیند شناسایی و کنترل شوند.

به گفته وی، این رویکرد حتی از مرحله نمونه‌برداری آغاز می‌شود، زیرا نمونه‌ای که نماینده واقعی محموله یا جریان تولید نباشد، نمی‌تواند نتیجه قابل اتکایی ایجاد کند؛ حتی اگر آزمایشگاه از تجهیزات دقیق و روش‌های آزمون مناسب برخوردار باشد.

مدیر مهندسی کیفیت فولاد سنگان افزود: یکی از اقدامات مهم در این زمینه، حرکت از نمونه‌برداری دستی به سمت نمونه‌برداری مکانیزه و استاندارد بوده است. در بخش‌های مختلف کارخانه، شامل کراشر، کنسانتره‌سازی، گندله‌سازی، کارخانه بنتونیت، سنگ و کنسانتره ورودی کامیون‌ها و گندله خروجی، بیش از ۴۰ نمونه‌گیر خودکار نصب شده است.

وی ادامه داد: نمونه‌برداری در این بخش‌ها بر مبنای استانداردهای مربوط، از جمله استاندارد بین‌المللی نمونه‌برداری سنگ‌آهن و محصولات آن، انجام می‌شود. استاندارد ISO 3082 اصول نمونه‌برداری، آماده‌سازی نمونه و طراحی و بهره‌برداری از سامانه‌های نمونه‌برداری مکانیکی و دستی برای سنگ‌آهن، کنسانتره و محصولات آگلومره مانند گندله را پوشش می‌دهد.

اعتبار داده؛ پایه تصمیم‌گیری تولید

قادری با تأکید بر اهمیت اعتبار داده‌های کیفی گفت: تصمیم‌گیری درست به داده درست وابسته است و اگر داده کیفیت معتبر نباشد، حتی پیشرفته‌ترین روش‌های تحلیل نیز نمی‌تواند به تصمیم صحیح منجر شود.

وی اعتبار نتیجه را زنجیره‌ای دانست که از نمونه‌برداری آغاز می‌شود، از آماده‌سازی و انجام آزمون عبور می‌کند و با تأیید و تحلیل نتیجه تکمیل می‌شود. به گفته او، استفاده از نمونه‌گیرهای خودکار و استاندارد، وابستگی فرآیند به روش‌های دستی را کاهش داده و امکان تهیه نمونه‌های نماینده‌تر را فراهم کرده است.

مدیر مهندسی کیفیت فولاد سنگان اظهار کرد: روش‌های آزمون در آزمایشگاه این شرکت بر مبنای استانداردهای جهانی مرتبط، از جمله استانداردهای ISO و ASTM، تدوین شده‌اند. همچنین کالیبراسیون تجهیزات، کنترل کیفیت نتایج، احراز صلاحیت کارکنان و کنترل فرآیند آزمون به‌صورت نظام‌مند دنبال می‌شود.

وی استقرار استاندارد ISO 17025 را یکی از دستاوردهای مهم آزمایشگاه فولاد سنگان برشمرد و گفت: این آزمایشگاه از نخستین آزمایشگاه‌های منطقه صنعتی سنگان بود که موفق به دریافت این استاندارد شد. ISO 17025 صرفاً یک گواهینامه اداری نیست، بلکه الزامات مربوط به شایستگی، بی‌طرفی و عملکرد مستمر آزمایشگاه را تعیین می‌کند و با هدف ایجاد اطمینان نسبت به اعتبار نتایج آزمون و کالیبراسیون مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ارزیابی بیرونی و کسب امتیاز کامل در آزمون مهارت

مدیر مهندسی کیفیت فولاد سنگان، آزمون‌های مهارت یا PT را یکی دیگر از ابزارهای سنجش اعتبار نتایج آزمایشگاهی دانست و افزود: فولاد سنگان هر سال در آزمون‌های مهارت کشوری شرکت می‌کند و در دوره‌های مختلف موفق به دریافت گواهینامه EXCELLENCE شده است.

قادری ادامه داد: در آخرین دوره این آزمون، آزمایشگاه فولاد سنگان در تمام آیتم‌های مورد ارزیابی، امتیاز

کامل، یعنی نمره ۱۰۰ از ۱۰۰، کسب کرد. این موضوع صرفاً یک موفقیت آزمایشگاهی نیست، بلکه نشان می‌دهد نتایج آزمایشگاه در یک ارزیابی مستقل و مقایسه‌ای نیز از قابلیت اعتماد بالایی برخوردار است.

وی زنجیره اعتبار داده‌های کیفی در فولاد سنگان را این‌گونه تشریح کرد: «نمونه معتبر، روش آزمون استاندارد، تجهیزات کالیبره، نیروی متخصص، تضمین کیفیت نتیجه، ارزیابی بیرونی و در نهایت داده قابل اعتماد برای تصمیم‌گیری.»

به گفته قادری، یکی از وظایف مهم مهندسی کیفیت این است که وقتی یک عدد کیفی در اختیار مدیر تولید یا مدیر مجموعه قرار می‌گیرد، همه اطمینان داشته باشند که این عدد از پشتوانه‌ای فنی و نظام‌مند برخوردار است.

استاندارد؛ کف کیفیت، نه سقف آن

مدیر مهندسی کیفیت فولاد سنگان درباره جایگاه شاخص‌های کیفی محصولات این شرکت در مقایسه با استانداردهای جهانی گفت: در صنعت فولاد، استاندارد تنها معیار ارزیابی کیفیت نیست. مشخصات فنی مشتری، نوع محصول، فناوری فرآیند پایین‌دست و کاربرد محصول نیز در تعیین مشخصات کیفی نقش دارند.

وی افزود: رویکرد فولاد سنگان این نیست که محصولات فقط به حداقل مشخصات پذیرش برسند. برای پارامترهای مختلف، بر اساس الزامات محصول، مشخصات مشتری، شرایط فرآیند، عملکرد گذشته و مراجع معتبر، محدوده مطلوب و هدف کیفی تعریف شده است.

قادری گفت: در مجموع، اهداف کیفی محصولات فولاد سنگان در سطح مناسبی نسبت به الزامات و رویه‌های متداول جهانی قرار دارد و در برخی پارامترهای کلیدی، هدف‌گذاری‌ها حتی سخت‌گیرانه‌تر از حداقل‌های متداول انجام شده است.

او با اشاره به کیفیت گندله اظهار کرد: در گندله، موضوع فقط عیار آهن نیست؛ بلکه پارامترهایی مانند گوگرد و فسفر، اکسید آهن، سیلیس و سایر مواد باطله، استحکام، دانه‌بندی، قابلیت احیا و رفتار متالورژیکی نیز اهمیت دارد.

به گفته وی، استانداردهای بین‌المللی و روش‌های آزمون نیز جایگاه مشخصی در ساختار کنترل کیفیت فولاد سنگان دارند. برای نمونه، استاندارد ISO 3082 فرآیند نمونه‌برداری و آماده‌سازی نمونه سنگ‌آهن، کنسانتره و گندله را پوشش می‌دهد و استانداردهای مرتبط برای تعیین سایر ویژگی‌های محصول به کار گرفته می‌شوند.

قادری مهم‌تر از مقایسه یک عدد با یک استاندارد خارجی را پایداری کیفیت دانست و گفت: ممکن است محصولی در یک مقطع مشخص تمام حدود پذیرش را رعایت کند، اما اگر نوسان زیادی داشته باشد، از دید مهندسی کیفیت همچنان جای بهبود دارد.

وی افزود: به همین دلیل، در داشبورد کیفیت علاوه بر وضعیت پارامترها، روند تغییرات آنها و میزان قرارگیری در محدوده مطلوب نیز دنبال می‌شود. رویکرد ما این است که رعایت استاندارد را کف کیفیت بدانیم، نه سقف کیفیت. هدف، دستیابی به محصولی با کیفیت پایدار، قابل پیش‌بینی و قابل اتکا برای مشتری و واحدهای پایین‌دست زنجیره فولاد است.

کیفیت کنسانتره و گندله؛ عاملی مؤثر بر بهره‌وری فرآیندهای پایین‌دست

مدیر مهندسی کیفیت فولاد سنگان با اشاره به جایگاه این شرکت به‌عنوان یکی از تأمین‌کنندگان اصلی کنسانتره و گندله در زنجیره فولاد کشور اظهار کرد: کنسانتره و گندله، انتهای زنجیره تولید نیستند؛ بلکه خوراک فرآیندهای بعدی محسوب می‌شوند. بنابراین کیفیت آنها می‌تواند بر عملکرد واحدهای پایین‌دست اثرگذار باشد.

قادری گفت: شاخص‌های کلیدی کیفیت کنسانتره و گندله، بر اساس مشخصات محصول و نیاز فرآیند هدف‌گذاری و به‌صورت مستمر پایش می‌شوند. این اهداف در مجموع در سطح مناسب و قابل رقابت با الزامات و مراجع معتبر جهانی قرار دارند و در برخی شاخص‌ها، رویکرد فولاد سنگان سخت‌گیرانه‌تر از حداقل الزامات متداول است.

وی درباره اثر کیفیت خوراک بر بهره‌وری فرآیند توضیح داد: عیار بالاتر آهن به این معناست که برای تولید مقدار مشخصی آهن، سهم مواد باطله کمتر خواهد بود. در نتیجه، بازده تولید آهن افزایش می‌یابد. از سوی دیگر، کاهش مواد باطله، به‌ویژه ترکیباتی مانند سیلیس و آلومینا، موجب می‌شود مواد بی‌اثر کمتری وارد فرآیند پایین‌دست شوند.

به گفته قادری، قابلیت احیا نیز اهمیت زیادی دارد. گندله‌ای که قابلیت احیای مناسبی داشته باشد، در فرآیند احیای مستقیم با کارایی بیشتری اکسیژن خود را از دست می‌دهد و به آهن فلزی تبدیل می‌شود. بنابراین صرفاً بالا بودن عیار آهن کافی کافی نیست و ساختار، تخلخل، خواص فیزیکی و رفتار احی گندله نیز باید مورد توجه قرار گیرد.

وی افزود: پارامترهایی مانند میزان اکسید آهن نیز از این منظر اهمیت دارند، زیرا در فرآیند احیا، اکسیدهای آهن باید به آهن فلزی تبدیل شوند. از این رو، هر عاملی که قابلیت احیا و درجه متالیزاسیون را بهبود دهد، می‌تواند در شرایط فرآیندی مناسب به افزایش بهره‌وری و کاهش مصرف ویژه انرژی یا گاز کمک کند.

قادری در عین حال تأکید کرد: مهندسی کیفیت مستقیماً متولی مصرف انرژی واحد احیا نیست و نمی‌توان تمام کاهش مص

رف انرژی را به کیفیت محصول نسبت داد. با این حال، کیفیت پایدار و مناسب خوراک یکی از عوامل مهم فراهم‌کننده شرایط لازم برای عملکرد بهینه فرآیند پایین‌دست است.

وی ادامه داد: هنگامی که عیار آهن، اکسید آهن، گوگرد، فسفر، مواد باطله، دانه‌بندی، استحکام و سایر ویژگی‌های کیفی هدف‌گذاری و پایش می‌شوند، در واقع فقط محصول فولاد سنگان کنترل نمی‌شود؛ بلکه کیفیت خوراک مراحل بعدی زنجیره فولاد نیز مهندسی می‌شود.

اجرای پروژه‌های شش سیگما برای بهبود فرآیند

مدیر مهندسی کیفیت فولاد سنگان درباره تبدیل این واحد از یک بخش کنترل‌کننده به واحدی اثرگذار در بهبود فرآیند گفت: این موضوع نقطه تفاوت میان «کنترل کیفیت» و «مهندسی کیفیت» است.

قادری توضیح داد: کنترل کیفیت باید مشخص کند محصول یا فرآیند در چه وضعیتی قرار دارد؛ اما مهندسی کیفیت یک گام جلوتر می‌رود و می‌پرسد چرا این وضعیت ایجاد شده و چگونه می‌توان آن را بهتر و پایدارتر کرد.

وی افزود: فولاد سنگان تلاش کرده است این نگاه را در عمل پیاده کند. یکی از نمونه‌های مشخص، پروژه استقرار نظام بهبود کیفیت به روش شش سیگما است. در این پروژه صرفاً آموزش نظری انجام نشد، بلکه پروژه‌های واقعی در حوزه کنسانتره و گندله با همکاری کارکنان همان بخش‌ها تعریف و اجرا شد.

به گفته قادری، کاهش نوسان و افزایش استحکام گندله و همچنین بهبود میزان جذب آب بنتونیت، دو نمونه از نتایج مشخص این پروژه‌ها بوده است. در هر دو مورد، بهبود قابل اندازه‌گیری در میزان قرارگیری پارامترها در محدوده مطلوب حاصل شد.

وی تأکید کرد: اهمیت این پروژه‌ها در آن است که نشان می‌دهند آزمایشگاه و کنترل کیفیت صرفاً تولیدکننده گزارش نیستند. داده‌ای که آزمایشگاه تولید می‌کند، می‌تواند وارد چرخه‌ای شود که با شناسایی مسئله آغاز شود، با تحلیل علت ادامه یابد و به اقدام اصلاحی و بهبود فرآیند منتهی شود.

داشبورد کیفیت و استقرار چرخه بهبود مستمر

قادری داشبورد کیفیت را بخش دیگری از رویکرد فرآیندمحور فولاد سنگان دانست و گفت: برای پارامترهای مختلف هدف‌گذاری شده است و در داشبورد کیفیت، هم روند تغییرات پارامترها و هم میزان دستیابی به محدوده مطلوب دنبال می‌شود.

به گفته وی، این ساختار دربرگیرنده چرخه برنامه‌ریزی، اجرا، بررسی و اقدام یا PDCA است؛ به این معنا که ابتدا هدف تعیین می‌شود، سپس عملکرد واقعی اندازه‌گیری و فاصله آن با هدف تحلیل می‌شود و در صورت نیاز، اقدام اصلاحی یا پروژه بهبود تعریف خواهد شد.

مدیر مهندسی کیفیت فولاد سنگان افزود: با اجرای این چرخه، اصل بهبود مستمر یا کایزن از یک مفهوم نظری به یک فرآیند عملی تبدیل می‌شود.

قادری در جمع‌بندی فلسفه کاری واحد مهندسی کیفیت گفت: «مهندسی کیفیت باید کاری کند که کیفیت، نتیجه اتفاقی فرآیند نباشد؛ بلکه حاصل یک سیستم مهندسی‌شده و قابل کنترل باشد.»

وی همچنین درباره تفاوت دو رویکرد کنترل کیفیت و مهندسی کیفیت اظهار کرد: «کنترل کیفیت می‌گوید کیفیتید کیفیت چگونه است؛ مهندسی کیفیت تلاش می‌کند بفهمد چرا چنین است و‌توان آن را بهتر کرد.»