Сварочно-монтажного производства
Последовательность реализации алгоритма оптимизации качества сварочных работ и сварных соединений базируется на решении следующих задач:
– разрабатывается система учета, контроля и анализа качества сварочных работ и сварных соединений;
– разрабатывается компьютерная система назначения и выбора сварочных материалов;
– разрабатывается компьютерная система по выбору параметров и режимов сварки для конкретных типоразмеров сварных соединений;
– на основе современных информационных технологий формируется история качества в разрезе конкретных базовых совокупностей стыков;
– формируются базы данных и знаний об уровне качества доминирующих производственных факторов и причинах брака сварки;
– за период не менее одного года рассчитывается технический уровень сварочно-монтажного производства в зависимости от уровня качества сварных соединений для конкретных типоразмеров, базовых совокупностей и всего предприятия;
– рассчитывается удельный вес влияния на уровень качества доминирующих производственных факторов и их технические уровни;
– определяются факторы с наименьшим техническим уровнем и главные причины брака (отрицательные параметры);
– принимаются обоснованные управляющие решения по устранению отрицательных параметров по цепочке дефект–причина–фактор.
5.4 Методики расчета, оценки и прогнозирования
технического уровня сварочного производства для
изготовления бездефектных сварных соединений
Статистическое регулирование и оптимизация технологических процессов на монтажном объекте осуществляется по каждой базовой совокупности (БС) сварных соединений. Средством для регулирования и оптимизации служит информация об удельном весе влияния на выходной уровень качества сварных соединений доминирующих производственных факторов.
Затраты на достижение оптимального качества Ропт должны быть минимальными из всех возможных в данном случае решений. Решение задачи возможно как с использованием компьютерной техники, так и ручным способом, где исходными данными являются:
Wб – затраты на производство в базовом периоде, у. е.;
Wр – планируемые затраты на производство, у. е.;
D W – затраты на единицу улучшения параметра качества, %;
kб – коэффициент затрат на достигнутый уровень качества;
А, В, D – граничные (предельные) параметры качества, %;
Р – расчетный уровень качества, %
Задача сводится к оптимизации в ряду множества решений минимальных в процентном отношении затрат Wр min по отношению к предыдущим базовым затратам Wб, с минимизацией параметра качества Р.
Планируемые затраты на поддержание заданного уровня качества и общего технического уровня ТУо рассчитываются по формуле:
, (12)
где kб = Wб/ Sб – базовый коэффициент;
Sp – расчетная сложность производства;
Приведем пример расчета оптимального уровня качества сварочного производства ручным способом.
А = 100 %; В = 0 %; D = 11,6 %; Wб = 50 у. е.
Достигнутый уровень качества Р = 6 %. Сложность достижения данного уровня составит:
Обобщенный технический уровень
Базовый коэффициент затрат
Планируем уровень качества Р = 5 %, тогда сложность его достижения составит:
Затраты на достижение данного ТУо составят:
у. е.
Планируем уровень качества Р = 4 %, тогда сложность его достижения составит:
у. е.
Планируем уровень качества Р = 3 %, тогда сложность его достижения составит:
у. е.
Найдем величину затрат, необходимых в этом случае на единицу улучшения параметра Р:
%
Пример расчета оптимального уровня качества сварочной продукции компьютерным способом представлен на рисунках 5.8 и 5.9.
Из рисунка 5.9 видно, что оптимальный вариант при заданных условиях – №4. Вариант №7 показывает явную заниженность требований к качеству сварочно-монтажных работ и разлаженность сварочного процесса.
Таким образом, исходя из имеющихся в настоящее время производственно-технических возможностей, оптимальный уровень качества Ропт по всем базовым совокупностям находится в пределах от четырех до пяти процентов. На основании выполненных расчетов оптимальный технический уровень ТУопт.= 0,52. Рассчитанный уровень качества Ропт дает возможность проводить оценку и принимать обоснованные управляющие решения по конкретному исполнителю, доминирующим производственным факторам, производству и организации в целом. Сварочно-монтажные организации, не превысившие годовой расчетный уровень брака, можно считать вполне благополучными. Технический уровень этих организаций находится на достаточной высоте.
Рисунок 5.8 – Пример расчета оптимального уровня качества сварочной продукции
Рисунок 5.9 – Таблица результатов расчета оптимального уровня качества
Сварочной продукции.
Информационное и программное обеспечение разработано в соответствии с требованиями международных стандартов ИСО-9000, ИСО-9002, ИСО-3834. В системе реализованы следующие автоматизированные функции:
– ведение информации о контроле стыков неразрушающими методами;
– формирование и выдача информации о состоянии качества сварки;
– формирование истории качества по доминирующим в образовании дефектности факторам;
– формирование и выдача аналитической информации о влиянии доминирующих производственных факторов на качество сварных соединений;
– расчет оптимального уровня качества сварных соединений и технического уровня сварочно-монтажного производства при изготовлении технологических трубопроводов.
Таким образом, можно сделать следующие выводы.
Путем сравнения структуры дефектов определяются возможные действующие в данное время на данном объекте причины брака сварки.
Производится проверка и уточнение установленных причин брака на объекте, информируются непосредственные исполнители и руководители объекта на уровне прораба, мастера по сварке, сварщиков, слесарей-сборщиков. Принимаются меры по устранению (корректировка) действия причин брака на объекте.
Причины, не устраняемые на объекте – первом уровне управления, выносятся на второй уровень управления – монтажное управление, завод, или третий – руководство ОАО, ЗАО.
Выполненными исследованиями мы установили закономерности и доминирующие причины образования дефектности сварных соединений. Отсюда логично встает проблема: как исключить эти причины при изготовлении сварных соединений ручной дуговой (аргонодуговой, механизированной в смесях) сваркой? Роботизировать или автоматизировать процессы в данных условиях, как было показано выше, невозможно или экономически нецелесообразно. Остается единственный путь – оптимизация существующей технологии. Таким образом, необходимо решить задачу определения оптимального (наилучшего из множества возможных) варианта изготовления сварных соединений. Критерии оптимальности – максимальный уровень качества, наибольший экономический эффект.
Сочетание полученных результатов работы с современными возможностями вычислительной техники и программных средств позволяет оптимизировать технологические процессы подготовительного и сборочно-сварочного производства. На основе разработки новых информационных технологий и экспертных систем (ЭС) появилась возможность решения целого класса трудноформализуемых инженерных задач. К таким задачам относятся задачи принятия оптимальных проектных решений в сварке, возникающие на стадиях конструкторской и технологической подготовки производства. Решение этих задач позволит еще на начальных этапах конструкторской и технологической подготовки сварочно-монтажного производства гарантировать формирование бездефектных сварных соединений. Проблемы решения характеризуются большим многообразием способов сварки, сварочного и вспомогательного оборудования, типов сварных соединений, свариваемых и сварочных материалов, условий сварки, а также большими объемами нормативно-справочной документации, регламентирующей процессы сварки с учетом специфики видов продукции (машиностроение, приборостроение, трубопроводы, узлы и конструкции атомных электростанций, реакторы и др.). Для анализа, сопоставления множества вариантов и выбора из них оптимального требуется высокая квалификация и практический опыт проектировщика и технолога, а также большие затраты времени на анализ информации из различных источников. Наибольшая актуальность и необходимость создания таких систем возникает при работе предприятий в условиях мелкосерийного и единичного производства, а также при разработке и внедрении технологий информационной поддержки жизненного цикла продукции. Проведенный анализ и патентные исследования показали, что в настоящее время в мире и Республике Беларусь системы, аналогичные разработанной, отсутствуют [127, 151, 152, 157, 161, 166, 206, 211, 215, 216, 235, 241 – 250].
Следует отметить, что в России и странах дальнего зарубежья достигнуты определенные успехи в создании экспертных и информационно-аналитических систем в других областях применения. Анализ существующих ЭС показывает, что большая их часть приходится на медицину, электронику, вычислительную технику и военные приложения и лишь до 10% из общего числа приходится на системы, предназначенные для использования в промышленности. Столь же неравномерно распределение ЭС по типам решаемых задач. Так, около 5% из систем, используемых в промышленности, ориентировано на задачи диагностики и контроля. И практически отсутствуют работы, направленные на решение задач принятия оптимальных технологических решений в сварке, гарантирующих формирование бездефектных сварных соединений в изготавливаемых сварных конструкциях. Общий алгоритм технологии формирования бездефектных сварных соединений представлен на рисунке 5.10.
Рисунок 5.10 – Алгоритм технологии формирования бездефектных сварных соединений
ГЛАВА 6
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|