Конспект лекцій з курсу “ Системно-структурне моделювання технологічних процесів” для студентів спеціальності 090202 "Технологія машинобудування"


НазваКонспект лекцій з курсу “ Системно-структурне моделювання технологічних процесів” для студентів спеціальності 090202 "Технологія машинобудування"
Сторінка9/10
Дата05.05.2013
Розмір1.24 Mb.
ТипКонспект
bibl.com.ua > Інформатика > Конспект
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

5.3 Комплекс основних ознак якості

продукції


Зміст і структура технологічних процесів істотно залежать від споживчих властивостей виробів і вимог до рівня їх якості. У зв'язку з цим важливо розглянути наступні аспекти проблеми якості: загальне поняття якості промислових виробів; аналіз її сутності і структури; способи кількісної оцінки якості промислової продукції; основні технічні і організаційні способи забезпечення високого рівня якості продукції.

Сучасна наука багато зробила для розвитку окремих питань теорії якості. Ретельно досліджуються такі найважливіші показники, як надійність, довговічність, точність. Знайдено перевірені на практиці математичні описи цих понять. Незважаючи на це, наука про якість ще далека від завершальної стадії свого розвитку.

Існуюче трактування поняття якості, засноване тільки на зазначених поняттях, збіднює наші уявлення про нього, звужує арсенал наукових і технічних засобів, що застосовуються для його забезпечення. Виникає нагальна потреба переходу від емпіричного встановлення сутності якості промислової продукції до наукового. Тому поняття якості промислової продукції може бути охарактеризовано не розрізненими двома-трьома ознаками, а більш повним їх комплексом.

У загальному вигляді під якістю розуміється істотна визначеність предмета - те, через що він є даним предметом, а не іншим. Оцінюється ж якість сукупністю властивостей, що визначають придатність предмета задовольняти ті або інші потреби користувачів. З нескінченно великої кількості ознак якості можна виділити принаймні 10 найбільш значущих.

Першою і найбільш наочною ознакою якості будь-якої машини та інших матеріальних об'єктів є їх корисність. Під корисністю, як правило, розуміють ту характеристику використання матеріального об'єкта, що людина прагне максимізувати, а здатність виробу володіти постійною споживацькою вартістю є мірою задоволення бажань замовника. Хоча немає способів точного виміру цього показника, можна судити про корисність машини за її коефіцієнтом корисної дії, зручністю керування і обслуговування, ступенем відповідності заданим техніко-економічним показникам і т.п. Чим вище їх числове значення, тим машина корисніша. Але корисний об'єкт гарний і якісний лише тоді, коли він надійний.

Надійність - найважливіша характеристика якості, що являє собою властивість виробу виконувати задані функції, зберігаючи свої експлуатаційні показники в заданих межах протягом необхідного проміжку часу або необхідного наробітку.

Надійність виробу обумовлюється його безвідмовністю, ремонтопридатністю, здатністю зберігатися, а також довговічністю. Кожному з цих понять дане конкретне визначення в існуючих стандартах.

Сучасна технологія машинобудування дозволяє виготовляти продукцію високої якості, що володіє всім спектром значень надійності - від наднадійної до економічно доцільної. У загальному випадку надійність виробу визначається за формулою повної імовірності. При безперервній зміні параметрів системи надійність можна охарактеризувати таким виразом:

,

де - імовірність усталеної роботи виробу при визначених значеннях параметра ;

- щільність імовірності параметра в передбачуваних умовах експлуатації Е;

t - заданий період часу надійної роботи виробу.

Виявлення законів розподілу відмов при експлуатації виробу дозволяє встановити наступну важливу складову його якості - довговічність. Під довговічністю розуміють властивість виробу зберігати корисність і працездатність до обумовленого граничного стану або до руйнування з необхідними перервами для технічного обслуговування і ремонтів. Кількісно довговічність оцінюють загальною тривалістю часу експлуатації (годин роботи), обсягом виконаної роботи (кілометри пробігу і т.п.) або продукції, виготовленої до руйнування виробу або якого-небудь його граничного стану.

Показник технічного морального стану - один з найважливіших структурних складових понять якості виробів. Існують дві причини морального старіння виробів: або поява більш якісних виробів того ж призначення, або виготовлення виробів більш економічними засобами. Момент виведення з експлуатації застарілої техніки визначається оптимальним терміном її служби. У цьому понятті знаходять своє вираження техніко-економічні межі тривалості використання продукції.

Оптимальний термін служби виробів визначається економічно найбільш вигідним періодом експлуатації, обмеженим впливом морального і матеріального зношування, а також характером законів розподілу відмов при експлуатації.

Точність як ступінь відповідності заданим параметрам (розмірам, структурі) - наступний і найважливіший показник якості. Проблема точності є однією з найбільш досліджених. За допомогою апарата сучасної математики (теорії імовірності, математичної статистики та ін.) аналітично описані методи забезпечення різних точнісних характеристик виробів: розмірних, часових, структурних. Фундаментально досліджені технологічні основи забезпечення точності при механічній обробці і складанні виробів машинобудування.

Центральною структурною складового поняття якості є економічна вигідність. Економічна вигідність кращої якості оцінюється системою різних показників, що являють собою два види ефективності: економії у підприємства-виробника та економії, що одержують споживачі, тобто
Е = Ев + Ес .
У наш час економічність значною мірою визначається технологічною придатністю виробу до умов високопродуктивного механізованого або автоматизованого виробництва.

Конструкція виробу повинна забезпечувати зручність його використання і надавати йому привабливого вигляду. Цей бік якості оцінюється критеріями ергономічності, естетичної цінності і краси. У загальному вигляді естетична цінність продукції машинобудування може бути визначена сукупністю таких груп показників:

1) відповідністю виробу сучасним суспільним потребам;

2) зручністю обслуговування, комфортабельністю - тобто ергономічними і психологічними факторами;

3) досконалістю художньої композиції (архітектоніки);

4) високим рівнем обробки і красою зовнішнього вигляду.

Показник технічної естетичності ПТЕ виробів може бути обчислений методом середньої оцінки за бальною системою:

,

де Бi - оцінка в балах i-го показника технічної естетики;

ai - коефіцієнт вагомості i-го показника;

- максимальна кількість балів.

Важливими ознаками якості промислової продукції, зокрема при виході на світовий ринок, є показники патентної чистоти і відповідності кращим світовим зразкам. Тут враховується, зокрема, наявність патентно-правового захисту конструкції виробу (показник Пk), способу його роботи (показник Пc) і товарного знаку (показник Пm). При цьому оцінка загального показника патентної чистоти Пп.ч здійснюється шляхом підсумовування його складових
Пп.ч = Пксm .
Особливе значення для підвищення якості виготовлення має також система технологічних і організаційних заходів, що поєднуються загальним поняттям культури виробництва.
5.4 Кількісна оцінка якості виробів

машинобудування


Крім чисто описових оцінок самого поняття якості, існують різного роду показники і критерії, що дозволяють виразити його в числових, кількісних залежностях. Такі показники і критерії містять державні стандарти, еталони якості, нормалі, сортаменти на промислові вироби, технічні нормативи (завдання) з головних експлуатаційних характеристик, показників точності та інших ознак якості; показники порівняльної характеристики якості для однотипної продукції різного виробництва; методики оцінки і розрахунки.

Кількісна оцінка якості продукції може включати такі основні етапи.

1 Аналітична оцінка кожної ознаки (роздільно) залежно від своїх особливих параметрів:

Нд= (xнд, yнд,…), D2=Φ(xд, yд,…), Сo=ф(хо,yо,…), Е=F(хe, ye,…), Тр=f(xт, yт,…).

Тут великими літерами позначені відповідно такі ознаки якості, як надійність, довговічність (обчислювана в натуральних одиницях - годинах, кілометрах пробігу та ін.), оптимальний термін служби, економічна ефективність, точність, а в дужках зазначені параметри, що визначають їхні значення.

2 Синтез частково узагальненої характеристики взаємозв'язку якості продукції Кч із показниками продуктивності та собівартості виготовлення.

3 Синтез цілком узагальненої залежності впливу основних ознак якості в єдиній характеристиці. Такий показник може бути обчислений за формулою



де Ку – узагальнений показник якості промислового виробу;

Кi – часткова (структурна) його ознака;

i - загальна кількість оцінюваних компонентів якості;

A1, А2, ..., Аi - коефіцієнти ваги кожного із структурних складових якості.

Варто враховувати, що ті самі коефіцієнти ваги компонентів якості у різних виробів можуть істотно розрізнятися. Так, якщо в пристроях атомної техніки, космічної апаратури та інших подібних до них об'єктах буде переважати коефіцієнт ваги надійності над коефіцієнтом ваги економічності, то у виробах масового споживання ці співвідношення можуть бути іншими.

Теорія і практика ще не прийшли до повної єдності думок щодо способів кількісної оцінки якості промислової продукції. І в даний час продовжується активний процес нагромадження теоретичного і експериментального матеріалу.

Необхідно також відзначити зв'язок якості з культурою споживання. Під час процесу споживання виробів якість продукції повною мірою переходить з категорії «можливості» у категорію «дійсності». Тут, у першу чергу, виявляється властивість корисності продукції.

У процесі експлуатації повинні бути забезпечені такі найважливіші характеристики якості виробів, як їх готовність до виконання поставленої задачі, працездатність, надійність. Усе це досягається високим рівнем культури експлуатації, що включає раціональну систему норм споживання продукції і сировини заданої якості, правил технічного догляду і обслуговування, систему планово-попереджувальних ремонтів, а також відновлення і модернізацію устаткування.

При виключенні статичних і динамічних перевантажень, роботі поза зоною резонансу коливань, при високій культурі споживання продукція машинобудування може досягти проектних показників за оптимальною довговічністю та іншими характеристиками або навіть перевищити їх. Так, наприклад, фактичний час роботи дизельних двигунів типу «В2» може коливатися в досить широких межах. При запуску «нахолодно» або при роботі в зоні резонансу власних коливань виробу з коливаннями всієї установки були випадки аварійного виходу дизелів з ладу протягом перших годин роботи. Разом з тим при ретельному їх обслуговуванні та правильному догляді, а також при використанні спеціальних присадок до мастил деякі дизелі на нафтопромислах напрацьовували до 12000 годин, що в кілька разів перевищувало їх проектну довговічність.

Досить важливим є також використання фактичних результатів експлуатації виробів - достовірне, повне і безперервне статистичне дослідження цих матеріалів і прийняття на їх підставі заходів конструктивного і технологічного порядку для підвищення надійності, довговічності, економічності, поліпшення зовнішнього вигляду машин і систематичного підвищення інших показників якості.

5.5 Параметрична оптимізація операції та

технологічного процесу


Технологічний процес механоскладального виробництва і його елементи є дискретними, тому завдання синтезу полягає у визначенні їх структури. Якщо серед варіантів структури шукають найкращий у деякому змісті, то таке завдання синтезу називають структурною оптимізацією.

Розрахунок оптимальних параметрів (режимів різання, параметрів якості та ін.) технологічного процесу або операції (переходу) при заданій структурі з позиції деякого критерію називають параметричною оптимізацією, що передбачає визначення таких значень параметрів х, при яких деяка функція F(х), названа цільовою функцією, або функцією ефективності (наприклад, приведені витрати, технологічна собівартість, штучний час, штучна продуктивність, технологічна продуктивність, допоміжний час та ін.), набуває екстремального значення.

Можливості поставлення і вирішення завдань структурної оптимізації обмежені, тому під оптимізацією часто розуміють тільки параметричну оптимізацію.

Для розв'язання задач оптимізації в технологічному проектуванні використовують математичні моделі і такі методи математичного програмування, як лінійне, цілочислове, динамічне, геометричне та ін.

У технологічному проектуванні операційні моделі, описані методами математичного програмування, записують у такому вигляді:



де всі керовані хi можуть набувати значення з множини [а1i, а2i] дійсних чисел;

F(х) і gi(х) - скалярні функції своїх аргументів;

bj - задані дійсні функції.
Задачі подібного типу в технології машинобудування виникають при визначенні оптимальних режимів обробки. У цьому випадку можуть бути використані методи лінійного і нелінійного програмування.

Застосування методу лінійного програмування викликає труднощі, пов'язані з лінійністю критерію оптимальності і обмежень. Наприклад, при призначенні плану чорнової обробки поверхні заготовки повинні бути враховані обмеження, пов'язані з технічними даними устаткування, характеристиками різального інструменту, розмірами деталі та ін. Ці обмеження виражають через параметри переходів (робочих ходів) - режими різання (t - глибина різання, S - подача, V - швидкість різання) і відповідні величини, що характеризують умови обробки (потужність приводу устаткування; допустима сила, що діє на механізм подачі верстата; міцність і стійкість різального інструмента, допустиме переміщення заготовки під дією сил різання).

Використовують також різні методи пошуку, що виключають повне перебирання (наприклад, регулярного пошуку для визначення оптимальних режимів різання при обробці східчастих валів на токарному гідрокопіювальному напівавтоматі). Задають вихідні дані (розміри і матеріал деталі, різальний інструмент, глибину різання, твердість вузлів верстата, циклові та нециклові втрати часу роботи устаткування). Потрібно знайти режим обробки, що задовольняє умови за точністю обробки, шорсткістю поверхні, потужністю, що витрачається на різання, кінематикою верстата, і такий, що приводить цільову функцію до максимуму.

При параметричній оптимізації математичні моделі оцінюють з погляду придатності їх використання для розв'язання технологічних задач у виробничих умовах. Їх оцінюють за допомогою статистичного аналізу шляхом:

1) порівняння двох методів розв'язання конкретної технологічної задачі - математичного моделювання і використання нормативних даних: при цьому перевіряють гіпотезу відповідності значень двох вибірок;

2) перевірки математичної моделі на чутливість впливу випадкових факторів;

3) перевірки математичної моделі на її адекватність реальному технологічному процесу.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Схожі:

КУРС ЛЕКЦІЙ з дисципліни “ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ГАЛУЗІ”...
Всі цитати, цифровий та фактичний матеріал, бібліографічні відомості перевірені. Написання одиниць відповідає стандартам
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ З КУРСУ «ПСИХОЛОГІЯ»
Конспект лекцій з курсу «Психологія» (для студентів 2 курсу денної форми навчання спец.: 092100 – «Промислове та цивільне будівництво»,...
Конспект лекцІй з дисципліни “ ПОТЕНЦІАЛ і розвиток ПІДПРИЄМСТВА”...
Конспект лекцій з дисципліни “Потенціал і розвиток підприємства” для студентів ІV курсу / Укл доцент кафедри економіки підприємства...
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ для студентів спеціальностей: 010100(21) Професійне...
Професійне навчання. Електромеханічне обладнання, автоматизація процесів добування корисних копалин і руд
Робоча навчальна програма з курсу ГОСПОДАРСЬКЕ ПРАВО В 2-х частинах...
Тематика та короткий зміст лекцій, семінарських занять, самостійної роботи студентів, зразки ситуацій та тестів
Робоча навчальна програма з курсу ГОСПОДАРСЬКЕ ПРАВО В 2-х частинах...
Тематика та короткий зміст лекцій, семінарських занять, самостійної роботи студентів, зразки ситуацій та тестів
ОПОРНИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ з дисципліни “ ЕКОНОМІКА ПРАЦІ І СОЦІАЛЬНО...
Конспект лекцій з дисципліни “Економіка праці і соціально-трудові відносини” для студентів ІІІ курсу. Павлоград: ЗПІЕУ, 2007
КУРС ЛЕКЦІЙ для студентів спеціальностей 091700 «Технологія зберігання,...
«Технологія зберігання, консервування та переробки молока» і «Технологія жирів і жирозамінників» напряму 0917 «Харчова технологія...
ІСТОРІЯ УКРАЇНИ Конспект лекцій для студентів технічних спеціальностей
України. / Г. Ю. Каніщев, Ю.І. Кисіль, В. О. Малишев, Г. Г. Півень, О. А. Яцина. – Конспект лекцій для студентів технічних спеціальностей....
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ
Устаткування закладів ресторанного господарства" для студентів денної та заочної форм навчання напряму підготовки 051701 "Харчові...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка