Управление качеством технологического процесса при изготовлении изделий из ПКМ в промышленном производстве

ИЗ ПМК В ПРОМЫШЛЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Особенности процесса формообразования изделий из ПКМ в промышленном производстве

Актуальной задачей текущего времени является применение ресурсосберегающих технологий. В частности, важной проблемой становится замена металлических крупногабаритных корпусных деталей на аналогичные по назначению из композиционных материалов. Такая замена позволит получить следующие преимущества:

J существенное снижение массы и улучшение функциональных характеристик изделий по сравнению с металлическими аналогами;

J сокращение технологических циклов изготовления за счет совмещенного формования элементов конструкций;

J возможность разработки новых конструкций, нс имеющих аналогов, со сложной теоретической поверхностью;

z отсутствие или сокращение в конструкциях механических соединений;

J исключение операций компенсации зазоров при сборке агрегатов;

? сокращение цикла подготовки производства;

J снижение энергоемкости технологических процессов за счет применения неметаллической оснастки.

В НПК ПКМ организован экспериментальный выпуск капотов «лемнискат» для установок ПГУ ГТЭ-60С (газотурбинных электростанций) мощностью 60 МВт с перспективой мощности до 120 МВт. Первую установку запланировано разместить в Москве на одном из предприятий ОАО «Мосэнерго». Использование композиционных материалов в конструкции установок позволяет дать вторую «жизнь» отработанным авиационным двигателям и увеличить ресурс дополнительно на 100 тысяч рабочих часов. Кроме этого, в силу передовых технологий, установки ГТЭ способны экономить до 30 % топлива от существующих энергетических систем современных электростанций, а также позволят освободить большие городские территории, которые занимают современные энергетические системы.

Обеспечение статистического управления процессом «горячего отверждения» в НИК ПКМ

Статистическое управление заключается в том, чтобы математическое ожидание или среднее квадратическое отклонение процесса о соответствовало заданным значениям ц(> и о0. В качестве таковых могут быть требуемые значения или опытные значения.

Для проведения сбора информации о процессе «горячего отверждения» необходимо изменить основную часть таблицы контрольного листа

(рис. 2.47). Для оценки состояния настройки и рассеивания технологического процесса во время производства отдельных образцов (изделий) требуется более подробная информация о показателях качества продукции -геометрических размерах толщины стенки изделия. На контрольном листе отмечаются значения по каждому изделию. Проведенный ранее анализ показывает, что оптимальный объем выборки равняется пяти. Дополнительно на контрольном листе присутствуют графа средних арифметических значений для оценки настройки технологического процесса и графа с оценкой рассеивания данного процесса. В случае проведения расчетов и построения контрольной карты непосредственно исполнителем работы удобнее использовать размах и соответственно строить двойную (X - /?)-карту. Это позволяет более оперативно реагировать на изменение ситуации. В случае использования для сбора, хранения и обработки информации электронных таблиц строится (X - 5)-карта.

На контрольном листе располагаются формы для построения контрольных карт: средних арифметических значений и размахов.

Номер

Значение толщины стенки, мм

X

R

изделия

1

2

3

4

5

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

-

-

-

-

-

-

-

-

  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10

-

-

-

-

-

-

-

-

  • 11
  • 12

X =

R =

Рис. 2.47. Основная таблица контрольного листа

Для расчета контрольных фаниц контрольных карг используются следующие формулы:

Контрольная карта средних арифметических значений

ГРвн = р() ± А} ? о.

Если ст известно,

ГРвн = р0 ± А3 • R / d2.

Если ст неизвестно, в качестве карты для управления за рассеянием процесса используется карта размахов R -карта.

В случае использования контрольной карты средних квадратических отклонений рекомендуется рассчитывать контрольные границы по формуле ГРвн = р0 ± A2Sc2 ?

Контрольная карта средних квадратических отклонений

ГРв = BS.

Контрольная карта размахов

ГРв = Д-R.

Для контрольных карт размахов и средних квадратических отклонений вычисляются только верхние границы.

Коэффициенты А2, А3, В, Д, с2, d2 определяются по статистическим таблицам в зависимости от объема.

При объеме выборки, равной пяти, коэффициенты принимают следующие значения:

Я|

л2

Яз

В

д

сг

d2

1,34

1,15

1,43

2,09

2,11

0,94

2,33

На рис. 2.48 и 2.49 представлены разработанные бланки для контрольных карт.

Бланк контрольной карты средних арифметических значений с нанесенными контрольными границами

Рис. 2.48. Бланк контрольной карты средних арифметических значений с нанесенными контрольными границами

Бланк контрольной карты размахов с верхней контрольной границей

Рис. 2.49. Бланк контрольной карты размахов с верхней контрольной границей

Развитие типичного технологического процесса проходит через четыре стадии:

  • 1. Процесс находится в нестабильном состоянии. На этом этапе выясняются причины выхода процесса за установленные рамки и контролируются элементы, которые их вызывают. Процесс проходит отладку и переходит на вторую стадию.
  • 2. Процесс находится в стабильном состоянии. Однако не обеспечиваются результаты, удовлетворяющие потребителя.
  • 3. Поэтапное совершенствование процесса. Определяются первоочередные работы по усовершенствованию, учитываются затраты, возможности, экономический эффект.
  • 4. Постоянное усовершенствование процесса. Требования потребителей возрастают, и это требует постоянного усовершенствования процесса.

Каждый процесс, технологический в том числе, должен иметь своего управляющего, который отвечает за улучшение процесса и может принимать самостоятельные решения. В обязанности управляющего процессом входят обеспечение функционирования устойчивого процесса, взаимосвязь с организационными подразделениями, совершенствование процесса. Он должен согласовывать входные и выходные требования, нести ответственность за корректировку возможных недостатков, создавать условия для исполнителей, способствующие проведению работ по улучшению. Управляющий обладает определенными полномочиями по воздействию на процесс. Это касается управления параметрами процесса, ремонтом, техническим обслуживанием и поддержанием процесса в исправном состоянии. Управляющий процессом выступает в роли заказчика по отношению к технологам и контролерам. Контролеры собирают для него информацию, строят контрольные карты. Технологи выявляют неслучайные причины вариации процесса и устраняют их. Для снижения вариации, вызванной случайными причинами, необходимо участие руководителей более высокого уровня. При производстве изделий типа «лемниската» при «горячем отверждении» должен выступать оператор сушильного шкафа. На него рекомендуется возложить, учитывая небольшие объемы производства продукции, контролирование технологических операций и сбор информации о состоянии процесса. Сбор информации включает в себя изъятие определенного количества изделий, их измерение с необходимой точностью, фиксирование данных в контрольном листе, нетрудоемкий расчет отдельных статистических характеристик, таких, как среднее арифметическое значение и размах, нанесение этих характеристик на контрольную карту и предварительный анализ состояния технологического процесса. Дополнительной задачей для технолога является разработка контрольного листа, выбор типа контрольной карты и расчет контрольных и предупредительных границ, обработка и получение данных, таких, как средние квадратические отклонения, построение для владельца процесса соответствующих контрольных карт, решение вопросов, касающихся общих причин вариаций процесса, таких, как температурный режим, состав связующего.

Одним из важнейших показателей контрольной карты является объем выборки. При увеличении выборки повышается вероятность обнаружения разладки процесса и снижается вероятность ошибок, связанных с необнаруженном выхода процесса из удовлетворительного состояния. С этой стороны. увеличение объема выборки является положительным моментом. С другой стороны, использование слишком большого объема значительно повышает трудоемкость получения и обработки информации.

Для оценки контрольной карты используется функция мощности. Она помогает выяснить, как меняется вероятность вмешательства в ход производства при меняющемся состоянии процесса. График функции мощности носит также название характеристики вмешательства в процесс. Функция мощности зависит от типа используемой контрольной карты и от объема выборки. Если сравнивать контрольные карты по уровню настройки, то наиболее жесткой является карга средних арифметических значений. Сравнивая функции мощности или их графики контрольных карт по технологическому рассеиванию, можно убедиться, что наиболее предпочтительной является карта средних квадратических отклонений. Преимущество контрольных карт исходных значений состоит только в возможности по одному графику оценить и положение значений показателя и характер рассеивания.

Кроме функции мощности, для описания контрольной карты используется функция оперативности, показывающая число выборок, взятых для контроля с момента предыдущей коррекции до момента последующей коррекции производственного процесса. - продолжительность действия контрольной карты. При нормальном ходе процесса желательно иметь наибольшую продолжительность действия, а при возникновении возмущения как можно меньшую. Средняя продолжительность действия карты находится как обратная функции мощности (рис. 2.50).

Функция оперативности контрольной карты средних арифметических значений

Рис. 2.50. Функция оперативности контрольной карты средних арифметических значений

Результаты исследования послужили научно-методической основой при разработке в НПК ПКМ рекомендаций по управлению процессом горячего отверждения и легли в основу оптимизации процесса при производстве изделий из полимерных композитов в НПК ПКМ. Это позволило достигать выхода годной продукции с первого изделия. Результаты исследования внедрены в учебный процесс по специальности «Управление качеством» на кафедре «Технологическое проектирование и управление качеством» в МЛИ (ГТУ).

Вопросы для самопроверки по разделу 8

  • 1. Каковы преимущества русурсосберегающих технологий?
  • 2. Основные формулы расчета контрольных границ контрольных карг.
  • 3. В чем заключается сбор информации о состоянии процесса?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >