Развитие методологии постоянного улучшения массового чугунолитейного производства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Фарисов Рисун Данифович

• Фарисов Рисун Данифович
• доктор наук
• 2023

Оглавление диссертации доктор наук Фарисов Рисун Данифович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ВАЖНЕЙШИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА ЧУГУННЫХ ОТЛИВОК

1.1. О литейном производстве

1.1.1. История развития литейного производства России

1.1.2. Анализ состояния литейного производства в России

1.1.3. Литейный завод ПАО «КАМАЗ»

1.1.4. Современное литейное производство зарубежных стран

1.1.5. Сравнительный анализ эффективности литейного производства России и зарубежных стран

1.2. Экологические проблемы литейных производств

1.3. Ресурсосбережение в чугунолитейном производстве

1.3.1. Критерии эффективности и тенденции развития конструкции печей для переплава чугунной стружки

1.3.2. Проблема переплава чугунных стружечных отходов

1.4. Производство отливок в формах из песчано-глинистых смесей на автоматических формовочных линиях

1.4.1. Проблема качества песчано-глинистых форм

1.4.2. Исследования параметров формовочных и стержневых смесей

1.5. Проблема качества отливок в литейном производстве

1.5.1. Влияние конструкции литниковой системы на качество отливок

1.5.2. Образование дефекта «просечка» на отливках

1.5.3. Создание биметаллического материала непосредственным соединением компонентов в жидком состоянии

1.5.4. Чугун с вермикулярным графитом - перспективный конструкционный литейный материал

1.6. Методы и инструменты качества для борьбы с браком отливок

1.7. Выводы по главе

Глава 2. МЕТОДОЛОГИЯ ПОСТОЯННОГО ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОТЛИВОК И ЭФФЕКТИВНОСТИ НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЦИИ ПРИНЦИПОВ БЕРЕЖЛИВОСТИ, БЫСТРОГО ВРЕМЕНИ РЕАГИРОВАНИЯ И САМООРГАНИЗАЦИИ

2.1. Внутрипроизводственные резервы повышения эффективности и качества

отливок массового чугунолитейного производства

2.2. «Процессный подход» к вопросу повышения эффективности производства и качества отливок

2.3. Содержательная интерпритация интеграции принципов бережливости и самоорганизации в массовом чугунолитейном производстве

2.4. Математическая интерпретация самоорганизации массового чугунолитейного производства

2.5. Феноменологическое представление самоорганизации в массовом чугунолитейном производстве на примере дефектной отливки

2.6. Интеграция современных организационно-управленческих концепций и прогрессивных технико-технологических решений

2.6.1. Методика постоянного, непрерывного повышения эффективности производства и качества отливок по циклу улучшения Plan - Do -Check

- Act Деминга

2.6.2. Сбор информации о деятельности предприятия по методу опроса

2.7. Применение статистических методов управления качеством с использованием инструментов качества

2.7.1. Метод определения главных причин брака на отливках (диаграмма Парето)

2.7.2. Метод выявления причинно - следственных связей, влияющих на качество отливок (диаграмма Исикавы)

2.7.3. Контрольные карты статистического управления процессами

2.7.4. Программное обеспечение статистического управления процесса

2.7.5. Методика проведения статистического анализа брака для управления качеством отливок массового чугунолитейного производства

2.8. Концепции бережливости в массовом чугунолитейном производстве

2.8.1. Принципы, методы и инструменты бережливости, адаптированные для условий масссового чугунолитейного производства

2.8.2. Алгоритм действий при внедрении бережливого производства в массовом чугунолитейном производстве

2.8.3. Определение ценности массового чугунолитейного производства

2.8.4. Разработка потока создания ценности массового чугунолитейного производства

2.8.5. Метод «пять S» для рационализации рабочего места с целью повышения эффективности и качества отливок

2.8.6. Модель управления качеством отливок - создание «кружков качества»

2.8.7. Метод всеобщего ухода за оборудованием

2.9. Система бездефектного изготовления отливок

2.9.1. Анализ видов и последствий потенциальных отказов процесса

2.9.2. Принцип встроенного качества - «не передавай брак»

2.9.3. Методы повышения качества отливок в зависимости от состава и свойств формовочной смеси

2.9.4. Методы предотвращения образования газовых дефектов

2.9.5. Методы предупреждения образования просечки

2.9.6. Алгоритм проведения контрольной заливки

2.10. Быстрореагирующее производство для внедрения конструкторско-технологических решений

2.10.1. Принципы быстрореагирующего производства

2.10.2. Алгоритм проведения опытных работ в производстве

2.10.3. Методика оперативной оценки термостойкости стержневых материалов

2.10.4. Технология для ресурсосбережения

2.10.5. Технолгия изготовления композиционных отливок

2.10.6. Технология производства отливок из чугуна с вермикулярным графитом

2.11. Методика оценки эффективности процесса непрерывного повышения качества отливок с позиции самоорганизации

2.12. Совместная научно-техническая деятельность предприятия и ВУЗа

2.13. Структурно-логическая схема процесса постоянного повышения качества отливок и эффективности массового чугунолитейного производства

2.14. Алгоритм действий для постоянного улучшения качества продукции и эффективности массовых производств

2.15. Выводы по главе

Глава 3. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОТЛИВОК ПО ЦИКЛУ ДЕМИНГА НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЦИИ ПРИНЦИПОВ БЕРЕЖЛИВОСТИ И САМООРГАНИЗАЦИИ В ДЕЙСТВУЮЩЕМ ПРОИЗВОДСТВЕ МАССОВОГО

ЧУГУННОГО ЛИТЬЯ

3.1. Технологический процесс изготовления отливок в массовом производстве чугунного литья

3.2. Применение цикла улучшения Plan - Do - Check - Act Деминга для постоянного повышения эффективности и качества отливок

3.2.1. Анализ производства массового чугунного литья

3.2.2. Внедрение метода «пять S» на рабочих местах

3.2.3. Создание «кружков качества» для решения проблем качества

3.2.4. Применение инструментов качества, адаптированных к условиям массового чугунолитейного производства

3.2.5. Применение контрольных карт Шухарта, адаптированных к условиям ассового чугунолитейного производства

3.2.6. Программное обеспечение статистического управления процессом смесеприготовления массового чугунолитейного производства

3.3. Устранение дефекта «песчаный засор» по принципу «управление процессом от места создания ценности на основе ключевых показателей»

3.3.1. Контрольная заливка отливок для выявления причин образования дефекта «песчаный засор»

3.3.2. Модернизация технологического оборудования смесеприготовительной системы

3.3.3. Устранение потерь формовочных материалов

3.3.4. Сравнительный анализ процесса смесеприготовления за исследуемые периоды

3.4. Устранение дефекта «смещение» на отливках

3.4.1. Использование инструментов качества для устранения дефекта «смещение»

3.4.2. Контрольная заливка отливки для выявления причин образования дефекта «смещение»

3.4.3. Проведение ремонтных работ на дефектных опоках с использованием шаблона

3.4.4. Анализ результатов работ

3.5. Выводы по главе

Глава 4. КОНСТРУКТОРСКО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ В МАССОВОМ ЧУГУНОЛИТЕЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ НА ОСНОВЕ ПРИНЦИПОВ БЫСТРОРЕАГИРУЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА

4.1. Усовершенствования в технологическом процессе приготовления металла

4.1.1. Новое технико-технологическое решение для переплава чугунной стружки

4.1.2. Конструкторско-технологические усовершенствования при изготовлении картерных отливок грузовых автомобилей из чугуна с вермикулярным графитом

4.1.3. Исследование и выбор технологических параметров изготовления композиционных отливок

4.2. Разработки эффективных литейных технологий

4.2.1. Совершенствование технологии отливки для устранения газовых раковин

4.2.2. Повышение прочности стержня картерной отливки

4.2.3. Освоение единой унифицированной отливки «картер переключения передач»

4.2.4. Методика наладки сборочных кондукторов простановки стержней

4.3. Лабораторные исследования, направленные на повышение эффективности производства и качества отливок

4.3.1. Исследования влияния факторов окружающей среды на сроки хранения и качество стержней

4.3.2. Исследования прочностных характеристик стержней, изготовленных по соШ-Ьох-атт процессу из песка Балашейского месторождения

4.3.3. Оценка термостойкости стержневых материалов

4.4. Выводы по главе

Глава 5. АНАЛИЗ РОЛИ САМООРГАНИЗАЦИИ ПРИ ВНЕДРЕНИИ ПРИНЦИПОВ БЕРЕЖЛИВОСТИ И БЫСТРОРЕАГИРУЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА В МАССОВОМ ЧУГУНОЛИТЕЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ 252 5.1. Научно-техническая деятельность предприятия и ВУЗа

5.2. Интеграция современных организационно - управленческих концепций и технико-технологических решений для повышения качества отливок и совершенствования массового литейного производства

5.3. О роли самоорганизации в процессе внедрения бережливости в массовом чугунолитейном производстве на примере повышения уровня качества отливок

5.3.1. Повышение эффективности и качества отливок массового чугунолитейного производства по циклу улучшения Деминга

5.3.2. Результаты работ по постоянному повышению качества отливок

по циклу улучшения Деминга

5.3.3. Оценка эффективности процесса непрерывного повышения качества отливок с позиций самоорганизации

5.4. Не валидированный эфект, полученный при переплаве чугунной стружки

5.5. Выводы по главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие методологии постоянного улучшения массового чугунолитейного производства»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В начале ХХ века управление качеством становится научным направлением. В современных условиях рыночной экономики среди множества проблем, связанных с обеспечением выживания и нормального развития предприятий и организаций, главной и решающей является проблема качества продукции [1].

Ориентация на потребителя - первый из семи фундаментальных принципов международных стандартов ИСО серии 9000, согласно которому «менеджмент качества нацелен на выполнение требований потребителей и на стремление превзойти их ожидания» [2; 3; 4].

Концепция национальной политики России в области качества продукции направлена на реализацию национальных интересов России.

Промышленность - основа национальной экономики государства. Промышленно развитые страны, обеспечивающие высокое качество и конкурентоспособность своей продукции на внутреннем и внешнем рынках, занимают передовые позиции в мире по уровню благосостояния и устойчивости развития [5; 6]. Главнейшей целью промышленности является производство. Промышленное производство - это основополагающий фактор технического прогресса и устойчивого развития общества. Настоящим источником финансирования промышленного производства является производитель, а не банк. Благополучие производителя зависит, в конечном счете, также и от пользы, которую он приносит народу [7]. Одним из основных составляющих производственных процессов является литейное производство. Литейное производство - это отрасль машиностроения, производящая заготовки фасонных деталей посредством заливки расплавленного металла в форму, полость которой имеет заданную разработчиком конфигурацию детали. На всех этапах развития промышленности литейное производство занимало ведущее место как основной источник получения заготовок и деталей машин, предметов обихода

и др. Значимых результатов в деле массового развития производства литых автокомпонентов в России все еще нет, есть лишь единичные примеры [8; 9].

В силу сложного характера производственных операций управление качеством занимает в нем особое место. Качество отливок формируется как обобщенный итог результатов целого ряда последовательных этапов производства изделий: проектирования конструкции отливок, выбора способа литья, проектирование технологии выплавки и заливки металла, процесса формообразования изделия, проектирование литейной оснастки, финишных операций и др. Кроме того, качество литья неразрывно связано с необходимостью повышения производительности, автоматизацией и механизацией технологических процессов, обеспечением роста экономических и экологических показателей.

В условиях жесткой конкуренции производителей отливок постоянно растут требования к качеству литья, основными из которых являются: прочностные и эксплуатационные характеристики, геометрическая и размерная точность, чистота поверхности, товарный вид, ресурсосберегающие и экологические показатели.

Литейное производство - многофакторный процесс, модели которого представляют собой системы сложных дифференциальных уравнений с большим количеством переменных. В таких условиях сложно не только проектировать и управлять процессами литья, но и контролировать их соответствие действующим нормативным документам. Все это приводит к тому, что производители отливок не всегда могут найти действительные причины возникающего брака: техпроцесс неудачно спроектирован, в работе используют материалы с отклонениями свойств, сработал «человеческий фактор» и т.п. [10].

В наше рыночное время каждая бракованная отливка, каждый килограмм впустую истраченного материала ведут к падению прибыли предприятия [11]. Очевидна необходимость повышения качества продукции при одновременном снижении расхода всех ресурсов. Для этого необходимо иметь полную информацию о качестве, которая должна иметь удобную для использования количественную форму выражения.

Литейные цехи автопрома - это наиболее технически развитые производства. С целью получения высококачественных отливок 60% металла выплавляется в электропечах моно и дуплекс процессами, значительная доля отливок изготавливается на автоматических формовочных линиях (АФЛ), стержни - на полуавтоматических машинах с отверждением в нагреваемой оснастке. Существующий технический уровень литейного производства вследствие недостаточных темпов освоения передовых процессов и оборудования не соответствует современным требованиям: более 70% парка составляет морально устаревшее оборудование, крайне низкие затраты на техническое перевооружение литейного производства, большие трудности со снабжением литейного производства качественными формовочными материалами, ферросплавами, лигатурой и т.д. [12]. Такое положение дел позволяет говорить о насущной необходимости поиска новых подходов. В связи с этим актуальность темы исследования обусловлена потребностью и реальными возможностями использования нового синергетического подхода в литейном производстве.

Чугун заслуженно занимает одно из ведущих позиций в объеме мирового промышленного производства отливок. Так как потребителями чугунного литья являются такие основные отрасли, как машиностроение, станкостроение, оборонная промышленность и т.д., чугунное литье составляет основную долю общего выпуска литья. Всего в мире производится около 105 млн. тонн литых заготовок, 70% из них чугунные отливки. (Журнал «Modern Costing», январь, 2022).

Поэтому повышение эффективности массового чугунолитейного производства (МЧЛП) имеет особенно важное значение для развития промышленности страны. Критический анализ исследований в области повышения эффективности и качества чугунолитейного производства показывает, что больше половины производственного потенциала может быть реализовано за счет организационных и низкозатратных мер.

Имея передовые научно-технические заделы, а также благодаря богатым собственным ресурсам сырья, энергии и труда, отечественное литейное

производство обладает существенным потенциалом роста. Именно поэтому развитие научных и прикладных направлений, ориентированных на повышение эффективности и качества чугунолитейного производства, обеспечивает системный переход на новые горизонты отраслевого развития.

Больше половины потенциала может быть реализовано за счет организационных и низкозатратных мер, а не капитальных инвестиций [13]. Основной резерв сосредоточен в более рациональном использовании ресурсов, повышении эффективности труда и эксплуатации оборудования. Достигая уровня лучших российских или европейских компаний, чугунолитейные производства могут увеличить операционную прибыль на 10... 15% [14].

Существенное сокращение расхода формовочных материалов - один из актуальных задач современного литейного производства из-за значительного удорожания используемых исходных материалов и топлива, введения жестких ограничений на содержание вредных веществ, выделяющихся в окружающую среду и в вывозимых из цеха отходов, чрезвычайно высокой стоимостью их депонирования (захоронения).

В современном мире с его жесткими условиями каждое предприятие, для того чтобы быть конкурентоспособным, должно постоянно совершенствовать технологии производства и повышать свою эффективность. Совершенству предела нет, можно лишь стремиться к нему. На каждом предприятии существует своя стратегия развития. В условиях постоянного развития инженерно-технических программ по разработке новой продукции и роста наукоемкости создаваемого изделия конкурентоспособными могут только те предприятия, которые ориентированы на работу в условиях стремительно меняющейся экономической ситуации. Такие предприятия должны быстро реагировать на возникающие запросы рынка за счет повышения качества и владения отлаженными процессами проектирования, производства, поставки и поддержки своего продукта на рынке. Это достигается грамотным применением различных инструментов современного менеджмента и системного подхода [15; 16; 17; 18; 19].

Тайти Оно выстроил особую систему организации производства, названную «Производственная система Тоуо1а», послужившую основанием для формирования новой модели, получившей в России название «бережливое производство» [20, с. 13].

Раджаном Сури была разработана концепция быстрореагирующего производства. Концепция быстрореагирующего производства является стратегией всей компании, цель которой - сокращение времени выполнения заказа в масштабе всего предприятия за счет сокращения времени всех операций компании, как внутренних, так и внешних [21, с. 21].

Герман Хакен развивает направление самоорганизации в открытых системах.

Системный подход стал использоваться для решения таких проблем, которые не поддавались решению классическими методами. Среди концепций, употребляемых в производстве, всегда существует один метод, который лучше и быстрее всех остальных. И этот единственный наилучший метод может быть определен при самоорганизации путем научного анализа. При самоорганизации грубые практические методы управления в производстве меняются научными методами. Самоорганизация в процессе внедрения бережливости, быстрого реагирования в производстве предполагает введение дополнительных методов, законов и математических моделей в методы бережливости и опирается на принцип согласования. Именно согласование взаимодействий подсистем отличает традиционный подход от самоорганизации.

Одним из важнейших направлений совершенствования и развития отечественного литейного производства в условиях рыночных отношений является максимальное снижение себестоимости производимых литых заготовок. Современный этап развития чугунолитейного производства характеризуется широким применением вторичных ресурсов. Это направление должно реализовываться, в первую очередь, за счет использования дешевых шихтовых материалов, полученных из отходов машиностроительных и механообрабатывающих производств. При изготовлении деталей из заготовок отход металла в стружку составляет 25-30%. Всего в мире ежегодно добывается

около 1 млрд. тонн железной руды. Добыча полезных ископаемых значительно влияет на природную среду, нарушается цельность определенного объема пород. Ресурсосберегающая технология переплава стружечных отходов с низкими потерями на угар направлена на сохранение ландшафтов, уменьшение количества вредных выбросов, решение проблемы утилизации отходов. Разработка новых технологических процессов для получения отливок из вторичного сырья -актуальная задача, требующая научных исследований с привлечением всего арсенала эмпирических, эвристических, теоретико-технологических и математических методов [22].

Основным фактором успеха предприятия является борьба с потерями, сочетающая выгоды от быстрого времени реагирования, бережливости с принципами самоорганизации. В практике заготовительного производства литье является одним из способов получения деталей и дает возможность производить детали высокого класса точности, с рабочей поверхностью без больших припусков на механическую обработку. При изготовлении отливок из чугуна, получаемые методами литья в песчаные формы, выявляются различные дефекты, количество которых иногда достигает 30 и более процентов. Качество будущей отливки зависит от взаимодействия систем «форма», «стержень» и «металл». Химизация стержневого передела в литейном производстве выдвигает особые требования по качеству отливок, особенно при переходе от традиционных процессов горячего отверждения стержней к так называемым «холодным» процессам.

Решение проблемы повышения качества отливок из чугуна в массовом производстве зависит от методов проектирования литниковых систем, конструкции отливки, параметров заливки, использованных материалов, эффективности работы оборудования и т.д. При изготовлении отливок факторы могут оказывать влияние как самостоятельно, так и взаимодействовать между собой, тем самым усиливая или ослабляя общее воздействие на возникновение дефекта отливок.

В настоящее время созданию биметаллических материалов уделяется большое внимание. В основу способов их изготовления положен комплекс физико-химических процессов, обусловливающих образование неразъемных

соединений. Такими способами являются: совместная деформация металлов в холодном и горячем состоянии, напыление, диффузионная сварка, сварка взрывом, ультразвуком, трением и пр. Общий недостаток этих технологий -невозможность получения требуемых плотности и сплошности соединения между компонентами по всей поверхности контакта, поскольку соединяемые металлы находятся в твердом состоянии, либо один - в твердом, а другой - в жидком. В этой связи актуален поиск новых способов получения биметаллических соединений.

Таким образом, повышение эффективности и качества отливок с использованием принципов бережливости, быстрореагирующего производства, квалиметрического анализа и самоорганизации в сложной системе массового чугунолитейного производства является весьма актуальным и перспективным.

«Расточительность исправляется бережливостью, дурное ведение дел -благоразумием». Благодаря глубоко научным принципам организации производства и распределения, «каждый будет вознагражден по своим способностям и усердию» [7].

«Самоорганизация», «бережливость», «быстрое реагирование», «квалитология» легли в основу диссертации, в которой исследованы технологические процессы массового чугунолитейного производства, разработаны и внедрены технико-технологические решения для повышения качества отливок, эффективности производства и ресурсосбережения. Каждая из вышеназванных парадигм имеет свои ярко выраженные особенности и специфику, однако, все эти концепции имеют много общего и, главное, базируются на единых ценностях и принципах совершенствования производства. В каждой разработке и исследованиях использованы инструменты бережливого производства, которые совершенствуясь, приспособились к конкретным ситуациям и адаптировались в реально действующем отечественном производстве массового чугунного литья.

Работа направлена на реализацию национальной политики России в области качества продукции и услуг, которая определена «Концепцией национальной безопасности Российской Федерации» и госпрограммы импортозамещения,

предусмотренной Постановлением Правительства РФ от 15 апреля 2014 г. №328 «Об утверждении государственной программы Российской Федерации «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности».

Работа выполнена на Литейном заводе ПАО «КАМАЗ» (входит в состав Российской Государственной корпорации по содействию разработке, производству и экспорту высокотехнологичной промышленной продукции «Ростех») в соответствии с «Декларацией о «Производственной системе «КАМАЗ», подписанной Генеральным директором ПАО «КАМАЗ» в 2008 году, и в ООО «Энерготехсервис» в рамках участия в конкурсе «Пятьдесят лучших инновационных идей для Республики Татарстан», организованном Инвестиционно-венчурным фондом Республики Татарстан, Академией наук Республики Татарстан и Министерством образования и науки Республики Татарстан с целью повышения конкурентоспособности продукции предприятий республики.

Основные направления работы соответствуют «Перечню видов технологий, признаваемых современными технологиями в целях заключения специальных инвестиционных контрактов», утвержденному Распоряжением Правительства Российской Федерации № 3143-Р от 28 ноября 2020 г

Степень разработанности темы исследования. Фундаментальные научные работы Э. Деминга, К. Исикавы, В. Шухарта, Э. Голдратта определяют теоретические направления представленного диссертационного исследования.

Иоффе М.А. впервые рассматривает литейное производство с позиции самоорганизации.

Большой вклад в становление и развитие теории и практики управления качеством внесли Ю.П. Адлер, В.Н. Азаров, Г.Г. Азгальдов, И.З. Аронов, В.А.Барвинок, В.Я. Белобрагин, В.В. Бойцов, В.А. Васильев, В.Г.Версан, Г.П. Воронин, А.В. Гличев, Б.А. Дубовиков, В.Н. Козловский, В.В. Окрепилов, И.И.Чайка и другие отечественные ученые.

Пути повышения эффективности производства чугунного литья отражены в трудах Н.Г. Гиршовича, И.А. Диброва, Б.А. Кулакова, В.М. Колокольцева, Г.А. Косникова, И.О. Леушина, В.И. Никитина и др.

Имеется много работ, посвященных отдельно бережливому и быстрореагирующему производствам. Однако, исследования, изучающие взаимосвязь и интеграцию принципов бережливого и быстрореагирующего производств, их применение в литейном производстве отсутствуют. Бережливость, быстрое реагирование в совокупности позволят выявить скрытые резервы предприятия для повышения эффективности производства и качества отливок без особых капитальных затрат.

Целью диссертации является разработка научно-практической методологии постоянного улучшения чугунолитейного производства, основанной на интеграции современных организационно-управленческих подходов менеджмента качества и прогрессивных технико-технологических решений.

Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие основные задачи:

1. Провести информационно-аналитический обзор состояния отечественных литейных производств и литейных производств зарубежных стран с целью выявления объективной необходимости применения системного подхода к вопросу повышения качества и эффективности массового чугунолитейного производства.

2. Выявление потерь и узких мест в производственном потоке изготовления отливок с определением возможностей и резервов производства, обусловливающих процесс управления качеством и эффективностью.

3. Разработка научной концепции постоянного улучшения массового чугунолитейного производства за счет как организационно-управленческих, так и технико-технологических решений, основанной на интеграции методологий бережливого производства, статистического исследования процессов, принципов быстрореагирующего производства.

4. Разработка метода устранения несоответствий отливок чугунолитейного производства, основанного на новом подходе одновременного устранения комплекса выявленных дефектов и позволяющего получить значимый не валидированный дополнительный эффект.

5. Предложение нового технико-технологического решения электрошлакового переплава чугунной стружки, отличающегося от известных низким количественным уровнем показателя угара металла.

6. Исследование операций приготовления металла, формовочных и стержневых смесей, изготовления стержней, форм с целью определения рациональных параметров и выявления факторов, способствующих повышению эффективности и качества отливок.

7. Практическая реализация результатов разработанной методологии в действующем производстве массового чугунного литья, оценка эффективности с использованием методов квалиметрии, адаптированных к условиям массового чугунолитейного производства.

Область исследования соответствует п. 1. «Методы анализа, синтеза и оптимизации, математические и информационные модели состояния и динамики процессов управления качеством и организации производства», п. 9. «Разработка и совершенствование научных инструментов оценки, мониторинга и прогнозирования качества продукции и процессов», п. 17. «Разработка и научно -практическое развитие инструментов бережливого производства, синхронизации в производственных системах, оптимизации процессов и рабочих мест», п. 20. «Анализ и синтез организационно-технических решений. Стандартизация, унификация и типизация производственных процессов и их элементов», п. 22. «Разработка методов и средств организации производства в условиях организационно-управленческих, технологических и технических рисков» паспорта научной специальности 2.5.22. Управление качеством продукции. Стандартизация. Организация производства.

Объектом исследования является менеджмент качества чугунолитейного производства.

Предмет исследования - система постоянного улучшения процессов чугунолитейного производства.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в решении научно-практической задачи интеграции современных организационно-

управленческих подходов менеджмента качества и прогрессивных технико-технологических решений чугунолитейного производства:

1. Предложена научная концепция постоянного улучшения массового чугунолитейного производства за счет как организационно-управленческих, так и технико-технологических решений, основанная на интеграции методологий бережливого производства, статистического исследования процессов, принципов быстрого реагирования производств, позволяющая постоянно улучшать уровень качества отливок чугунолитейного производства;

2. Разработан метод по устранению несоответствий отливок чугунолитейного производства, основанный на новом подходе одновременного устранения комплекса выявленных дефектов, что в отличие от последовательного подхода позволяет не только повысить результативность процесса внедрения корректирующих мероприятий, но и получить значимый не валидированный дополнительный эффект, который не был установлен в требованиях для конкретного использования или применения;

3. Для получения значительного дополнительного не валидированного эффекта, не установленного в техническом задании на устранение дефектов и несоответствий чугунолитейного производства, применен новый подход к анализу и разработке комплекса технико-технологических решений, который возможно разработать только за счет одновременного использования (интеграции) современных методов менеджмента качества, статистического управления, опыта производства и результатов мониторинга применяемых ранее технико-технологических решений;

4. Предложено новое технико-технологическое решение электрошлакового переплава чугунной стружки, отличающееся от известных низким количественным уровнем показателя угара металла. Разработка данного технико-технологического решения стало возможным благодаря интеграции методов статистического исследования процессов чугуноплавильного производства и результатов мониторинга применяемых ранее технико-технологических решений;

5. Усовершенствован статистический инструментарий управления качеством использования материалов и продукции чугунолитейного производства, отличающийся от известных определением зависимости ширины переходной диффузионной зоны между чугунной отливкой и стальным элементом от размера чугунного элемента и температуры его заливки;

6. Предложен алгоритм статистического определения термостойкости стержней, изготовленных из различных стержневых материалов, отличающийся от известных возможностью оперативной оценки склонности используемых стержневых материалов к образованию дефектов на отливках;

7. Модернизирован способ увлажнения формовочной смеси, отличающийся от известных применением метода распыления мелкодиспергированной влаги в процессе увлажнения формовочной смеси в смесеприготовительных агрегатах и оборотной формовочной смеси в охладителях.

На защиту выносятся методология и инструментарий постоянного улучшения чугунолитейного производства, основанные на интеграции современных организационно-управленческих подходов менеджмента качества и прогрессивных технико-технологических решений, включающие:

1. Научную концепцию постоянного улучшения как организационно -управленческих, так и технико-технологических решений;

2. Метод по устранению несоответствий отливок чугунолитейного производства, основанный на новом подходе одновременного устранения комплекса выявленных дефектов;

3. Новый подход к анализу и разработке комплекса технико-технологических решений, направленный на обеспечение постоянного улучшения чугунолитейного производства, который возможно разработать только за счет одновременного использования современных методов менеджмента качества, статистического управления, опыта производства и результатов мониторинга применяемых ранее технико-технологических решений;

4. Новое технико-технологическое решение электрошлакового переплава чугунной стружки, отличающееся от известных низким количественным уровнем показателя угара металла;

5. Усовершенствованный статистический инструментарий управления качеством использования материалов и продукции чугунолитейного производства;

6. Алгоритм статистического определения термостойкости стержней, изготовленных из различных стержневых материалов;

7. Модернизированный способ увлажнения формовочной смеси;

8. Результаты апробации и внедрения предложенной методологии и инструментария в устойчивую практику крупного чугунолитейного производства.

Теоретическая и практическая значимость работы. Практическая часть диссертационной работы выполнена на Литейном заводе ПАО «КАМАЗ» в соответствии с «Декларацией о «Производственной системе «КАМАЗ», подписанной Генеральным директором в 2008 году, и в ООО «Энерготехсервис» в рамках участия в конкурсе «Пятьдесят лучших инновационных идей для Республики Татарстан» с целью повышения конкурентоспособности продукции предприятий республики.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Фарисов Рисун Данифович, 2023 год

/ \

/

/ / / / / У Л с* / 1? / / / ¥

- доля бракованных отливок в течение года в исследуемом периоде Рисунок 25 - Контрольная карта Шухарта для альтернативного признака (р-карта) по дефекту «песчаный засор» за исследуемый период до совершенствования смесеприготовительной системы

Таблица 7 - Расчетные характеристики качества отливок по дефекту «песчаный засор» за исследуемый период «до совершенствования смесеприготовителъной

системы»

Месяц По дефекту

«песчаный засор»

Доли бракованных отливок за месяц (рО;

январь 0,01

февраль 0,05

март 0,06

апрель 0,09

май 0,07

нюнь 0,10

июль 0,02

август 0,03

сентябрь 0,05

октябрь 0,06

ноябрь 0,05

декабрь 0,04

Средняя доля бракованных

отливок ( Р) [в соответствии с (2.18)]

Календ, год 0,062

По дефекту

Месяц «песчаный засор»

Верхняя НИЖНЯЯ

иСЬ (2.19) ЬСЬ (2.20)

январь 0,076 0,044

февраль 0,067 0,053

март 0,066 0,054

апрель 0,066 0,054

май 0,067 0,053

июнь 0,067 0,053

июль 0,068 0,052

август 0,066 0,054

сентябрь 0,067 0,053

октябрь 0,065 0,055

ноябрь 0,066 0,054

декабрь 0,067 0,053

Календ.год 0,067 0,053

В результате были выявлены наиболее значимые и существенные факторы, влияющие на возникновение брака, установлены приоритетные действия, необходимые для решения проблемы.

Построение контрольных карт по количественному признаку для анализа параметров формовочной смеси.

Для анализа и управления технологическим процессом смесеприготовления массового литейного производства применили контрольные карты для количественного признака. Исследовали параметр формовочной смеси «уплотняемость». Отбор проб формовочной смеси для анализа физико-механических свойств производили с ленточного конвейера после смесеприготовительного агрегата через каждые 30 минут. Лабораторные исследования проводили согласно ГОСТ 23409.13-78 «Смеси формовочные. Метод определения уплотняемости и насыпной плотности». Результаты лабораторных исследований заносили в журнал электронной базы «формовочная смесь».

Контрольную карту средних арифметических и размахов строили по данным из электронной базы «формовочная смесь» за исследуемый период [глава 2, п.

7.3.2].

1.Для каждой подгруппы рассчитывали средние значения X и размахи Я по

формулам (2.21, 2.22).

2. Вычисляли среднее значение наблюдаемой величины х (2.23) и

средний размах К (2.24).

3. Рассчитывали контрольные границы (2.25, 2,26, 2.25).

Оценка стандартного отклонения индивидуальных значений производилась по формуле (2.28).

4. Предварительно проводили оценку статистической управляемости процесса. Положение точек на карте сравнивали с контрольными границами для определения точек, расположенных за этими границами. Построенная контрольная карта средних арифметических и размахов по параметру формовочной смеси «уплотняемость» за исследуемый период до совершенствования смесеприготовительной системы приведена на Рисунке 26. По результатам анализа контрольных карт, проведенного по критериям определения влияния особых причин, видно, что на процесс действовали дестабилизирующие факторы, которые привели к выходу точек за контрольные границы.

5. После проведенных работ по оценке статистической управляемости процесса рассчитывали показатели процесса: индексы воспроизводимости процесса, индексы пригодности процесса [глава 2 п.7.3.4].

- индексы воспроизводимости процесса находили по формулам (2.29, 2.30)

- индексы пригодности процесса находили по формулам (2.31- 2.33).

Рисунок 26 - Контрольная карта за исследуемый период до совершенствования

смесеприготовительной системы

Анализы контрольных карт позволили заключить, что процесс нестабилен, требует наладки. По полученным данным была определена неуправляемость процесса. Для определения причин неуправляемости необходимо выявить причины, выяснить их природу, не допустить их появления в будущем и тем самым стабилизировать качество отливок.

3.2.6. Программное обеспечение статистического управления процессом смесеприготовления массового чугунолитейного производства

Чем глубже межфункциональная команда вникала в проблемные места технологического процесса, тем больше замечала, что точность собираемых данных далека от идеальной, обнаруживались данные, не соответствующие технологическим процессам.

Согласно «Плана по внедрению программного обеспечения для статистического управления процессами в ПАО «КАМАЗ» на основании

«Программы качества на 2014 г.» в процессе смесеприготовления массового чугунного литья внедрено программное обеспечение, которое функционирует в следующем порядке:

- регистрация измеренных значений количественных данных в автоматическом или ручном режиме с имеющихся измерительных приборов;

- регистрация полученных качественных данных в ручном режиме;

- автоматизированное формирование контрольных карт Шухарта для количественных данных;

- автоматизированная оценка стабильности (статистической управляемости) процесса с использованием контрольных карт Шухарта;

- автоматизированное вычисление показателей возможностей процесса для количественных данных.

3.3. Устранение дефекта «песчаный засор» по принципу «управление процессом от места создания ценности на основе ключевых показателей»

Результаты статистического анализа, проведенного с целью оценки количественных и качественных характеристик технологического процесса изготовления отливок, показывают, что наиболее важным ключевым направлением для повышения качества является совершенствование процесса смесеприготовления [глава 3, п.2.4.3.2]. Основной причиной неудовлетворительного качества отливок является нестабильность параметров смесей, применяемых при изготовлении формы.

В системе песчано-бентонитовых формовочных смесей более 95% оборотной смеси после ее механической очистки и последующего увлажнения готовы к дальнейшему использованию. Возможность повторного применения смесей связана с восстановлением связующей способности бентонитов, что обеспечивает их оптимальное использование при обращении в системе кругооборота. Основную роль при этом играет поведение смеси. При каждой заливке высохшая смесь, вплоть до достижения своего равновесного состояния, испытывает нагрузки от поступления в ее состав продуктов термодеструкции, конденсатов, а также солей из

воды, идущей на охлаждение смеси и ее увлажнение [202].

В многономенклатурном производстве причиной нестабильности состава и свойств единых формовочных смесей является переменный, меняющийся состав "горелой" смеси по содержанию активного бентонита, неактивной мелочи, добавок и воды. Это обусловлено различием в интенсивности процесса "выгорания" этих компонентов при изменении металлоемкости форм и массы попадающих в смесь при выбивке стержневых остатков [203].

3.3.1. Контрольная заливка отливок для выявления причин образования

дефекта «песчаный засор»

С целью устранения дефекта «песчаный засор» на отливках проводили контрольную заливку по алгоритму, предложенного во второй главе [глава 2, п. 9.6]. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- заливка опытных отливок;

- выемка и разметка «куста» отливок;

- разбраковка отливок;

- формулировка вывода и подготовка заключения;

- подготовка мероприятий и проведение работ по устранению выявленных отклонений.

1. Подготовительные работы:

- проверена оснастка на соответствие конструкторской документации. По результатам проверки состояние модельного комплекта соответствует чертежным и технологическим нормам;

- проведена проверка на технологическую точность механизмов автоматической формовочной линии и смесеприготовительного оборудования;

- проверена технологическая документация: план - задание на проведение контрольной заливки, наличие системно-операционных карт на рабочих местах;

- проведена проверка состояния опочного парка.

Выявленное замечание:

- имеются отклонения в работе охладителя по ветке А.

2. Ход проведения контрольной заливки.

Управление контрольной заливкой осуществлялся технологическим отделом. В процессе проведения контрольной заливки вместе с основными производственниками участвовали вспомогательные службы (технологические, ремонтные, контролирующие, лаборатории). Была залита опытная партия отливок. Объектами внимания в процессе контрольной заливки были:

- персонал, его ответственность и полномочия, перечень функций и подготовка к их выполнению;

- технический уровень оборудования, поддержание его в рабочем состоянии, обеспечивающие соответствие нормативным требованиям технологической точности;

3. Разбраковка отливок.

При разбраковке отливок контрольной заливки участвовали представители всех цехов и служб, которые анализировали каждый дефект забракованной отливки. После того, как дефекты были изучены и отсортированы по видам брака, технологической службой проведен анализ наложения бракованных отливок с местами локализации дефектов на временные отрезки периода их изготовления и зафиксированными нарушениями технологического процесса. По результатам разработки из общего числа забракованных отливок 51% составил по дефекту «песчаный засор».

Результаты контрольной заливки подтверждают результаты статистического анализа [глава 3, п.2.4.2-3]. Для устранения дефекта «песчаный засор» необходимо устранить выявленные отклонения в работе смесеприготовительного оборудования.

3.3.2. Модернизация технологического оборудования смесеприготовительной

системы

Необходимое условие получения стабильной по составу и свойствам смеси -хорошее техническое состояние смесителей. Положение плужков, катков, состояние днища бегунов должны быть под постоянным контролем. В процессе

эксплуатации катки стремятся опуститься, плужки изнашиваются и поднимаются, днище изнашивается. В результате днище и обечайка плохо очищаются плужками, потребление энергии на холостой ход увеличивается, а качество перемешивания смеси снижается, уменьшается эффективность работы бегунов. Для обеспечения требуемой прочности смеси увеличивают количество добавляемого на замес бентонита, что приводит к дальнейшему ухудшению ее свойств - увеличению влажности при заданной насыпной плотности (влагоемкости), ухудшению выбиваемости (росту "ухода" смеси с отливками после выбивки), неоправданному расходу материалов.

В смесителях непрерывного действия смесеприготовительной системы часто имеет место недостаточно эффективное перемешивание формовочной смеси, то есть неравномерное распределение влажных глинистых пленок по поверхности зерен наполнителя, скапливание частиц бентонита в межзерновых пространствах. Влажность таких смесей всегда выше, чем хорошо перемешанных. Регулирование степени увлажнения обеспечивает в значительной степени стабилизацию физико-механических свойств [204].

При обычной технологии вода для охлаждения оборотной смеси, поступающая от выбивной решетки, подаётся струёй в охладитель непрерывного действия через гребёнку. В охладителе смесь непрерывно перемешивается с водой и продувается воздухом от нагнетающего вентилятора, одновременно производится отсос воздуха вытяжным вентилятором. При этом в полости охладителя создаётся разрежение и происходит интенсивное испарение воды, вызывающее охлаждение смеси. Влажность смеси непрерывно контролируется и автоматически поддерживается регулятором влажности на постоянном уровне. Выдуваемые воздухом крупные частицы смеси улавливаются циклоном и возвращаются в оборотную смесь ленточным конвейером. Пылевидная фракция поступает в ротоклон.

С целью совершенствования смесеприготовительного оборудования развернулась целевая работа, направленная на модернизацию оборудования смесеприготовительной системы, т.к. основной задачей процесса приготовления

формовочной смеси является восстановление вяжущих свойств глинистого связующего, которое распределено по поверхности зерен песка с образованием слоистой текстуры, а также находится в межзерновом пространстве с образованием агрегатов, соизмеримых с зернами песка. Механизм формирования свойств песчано-глинистых смесей при перемешивании должен одновременно охватывать все иерархические уровни процессов, начиная от макроуровня (рабочее пространство смесителя и взаимодействие рабочих органов с компонентами смеси, обеспечивая движение организованного потока и конвективное перемешивание), до ноно - и пикоуровней [205].

Один из методов бережливого производства это система всеобщего обслуживания оборудования (TPM-Total Productive Maintenance) - комплекс мероприятий, направленных на то, чтобы технологическое оборудование постоянно находилось в рабочем состоянии, обеспечивался выпуск качественной продукции, выполнялись требования безопасной работы, снижалось влияние на окружающую среду.

Межфункциональная команда разработала целевые мероприятия в результате внедрения которых качество отливок улучшилось в два раза:

1. Разработаны чек-листы (перечень пошаговых последовательных действий) на каждое смесеприготовительное оборудование. Для контроля стабильности процесса смесеприготовления организована ежедневная работа заводской комиссии по проверке всего смесеприготовительного оборудования согласно чек-листа, еженедельно заводская комиссия проводит проверку на технологическую точность смесеприготовительного оборудования (Приложение З). Все выявленные в ходе проверок отклонения устраняются немедленно.

2. Открыта карта - опыта и проведена модернизация системы увлажнения оборотной смеси в охладителях с целью оптимизации процесса увлажнения оборотной смеси и удержания в составе формовочной смеси активных составляющих мелкой фракции (Приложение И). В охладителях существующие датчики (сопротивления) влажности заменили на более чувствительные -высокочастотно-ёмкостного характера (Рисунок 27).

Рисунок 27 - Эскиз расположения датчика влажности в охладителе

Показания влажности (заданная и фактическая) выведены на пульт управления системой смесеприготовления и на рабочее место земледела (Рисунок 28).

Рисунок 28 - Показания влажности (заданная и фактическая) на рабочем месте

земледела

Результаты фиксируются в программе АСУ ТП (автоматическая система управления технологическими процессами).

3. Дополнительно в узел подачи воды в охладитель установлен датчик потока (Рисунок 29).

Схема соединения теплового сигнализатора

Рисунок 29 - Схема установки датчика потока воды в охладитель

На пульт управления системой смесеприготовления выведена сигнальная лампа датчика потока, которая показывает поступление воды в охладитель. Когда кран перекрыт - сигнальная лампа не горит.

4. Провели модернизацию конструкции вентиляционной системы охладителя:

- дверца воздушного коллектора выполнены на шарнирах для удобства обслуживания;

- жалюзи нагнетающего вентилятора регулируются в автоматическом режиме в зависимости от объема оборотной смеси в охладителе;

- установлены капельные клапаны на циклонах;

- существующие атмосферные заслонки заменили на совершенствованные

Совершенствование процесса увлажнения формовочной смеси.

С целью совершенствования процесса увлажнения оборотной смеси и удержания в её составе активных составляющих мелкой фракции опробовали технологию подачи воды под высоким давлением в виде распыленной мелко диспергированной влаги. С целью получения мелко диспергированного водяного тумана внутри охладителя, дополнительно к существующей гребёнке, установили коллектор с форсунками конструкции ООО «Акад ПП «БОРЕЙ» (Рисунок 30), который является представителем ведущего производителя систем промышленного пылеподавления на основе распыления мелко диспергированной влаги EMI CONTROLS [206].

Рисунок 30 - Схема размещения коллектора с форсунками внутри охладителя

Исследование эффективности усовершенствованного варианта проводили с помощью «пассивного» эксперимента [207], т.е. в условиях действующего

производства при работе смесеприготовительной системы в обычном режиме, что обеспечило максимальное соответствие полученных результатов производственным условиям. Сравнение вариантов охлаждения по действующей и усовершенствованной схемам охлаждения оборотной смеси, т.е. при выключенной и включенной подаче мелко диспергированного водяного тумана в охладитель, осуществляли по следующим показателям:

- изменение содержания глинистой составляющей;

- унос оборотной смеси после охлаждения;

- состав и концентрация пыли в воздухе после охлаждения. Рандомизированно во времени были сформированы выборки для показателей

в статистически необходимых объёмах. Места отбора проб показаны на Рисунке 31.

Рисунок 31 - Схема опытных испытаний

Определение концентрации и размеров частиц пыли в воздуховоде после циклона охладителя осуществляли прибором СЕМ БТ-9881М. Прибор представляет собой экологическую минилабораторию и обеспечивает быстрое получение точных показаний содержания взвешенных твердых частиц. Изменение содержания глинистой составляющей в оборотной смеси при её охлаждении по действующей и усовершенствованной схемам охлаждения приведено в Таблице 8.

Таблица 8 - Содержание глинистой составляющей, %

Место отбора проб (рис.3.9) Характеристики выборок значений глинистой составляющей при охлаждении оборотной смеси

по действующей схеме по усовершенствованной схеме

Диапазон изменения Размах Среднее значение Диапазон изменения Размах Среднее значение

На входе в охладитель 10,8-11,4 0,6 11,0 10,7-11,3 0,6 10,9

На вых. из охладителя 9,5-10,0 0,5 9,8 10,3-10,5 0,2 10,4

Из данных, приведенных в таблице 3.4, следует, что при охлаждении оборотной смеси по усовершенствованной схеме, т.е. при включенной подаче мелко диспергированного водяного тумана, обеспечивается увеличение содержания глинистой составляющей, т.к. потери её снижаются более чем в два раза; повышается стабильность процесса (размах выборки уменьшается в 2,5 раза) с точки зрения содержания глинистой составляющей в оборотной смеси.

Средние значения массы возвратной оборотной смеси, которые характеризуют её унос при охлаждении, составили при действующей схеме 6235 г/мин, по усовершенствованной схеме - 8,37 г/мин, что свидетельствует о почти полном подавлении уноса оборотной смеси из охладителя.

В Таблице 9 приведены средние значения содержания частиц пыли разного размера в воздухе после охлаждения оборотной смеси по действующей и усовершенствованной схемам. Из данных Таблицы 9 следует, что при охлаждении оборотной смеси по усовершенствованной схеме концентрация пыли в воздухе

после циклона охладителя уменьшается более, чем в 25 раз. Видно, что подавляющую часть пыли составляют мелкие частицы размером 0,5-1,0 мкм, содержание которых уменьшается в 3,7 раза; содержание более крупных частиц существенно меньше и подавление их уноса после циклона охладителя значительно более эффективно: содержание частиц размером 2,5-5,0 мкм уменьшается в 15 раз, а частиц размером 10 мкм - более, чем в 45 раз.

Таблица 9 - Содержание частиц пыли разного размера и концентрация пыли после охладителя

Схема охлаждения оборотной смеси Количество част шт., со средним иц пыли, размером Концентрация пыли, мг/м3

0,5 мкм 1,0 мкм 2,5 мкм 5,0 мкм 10,0 мкм

Действующая 65127 18425 4487 1135 465 1,38

Усовершенствованная 20051 2523 309 60 10 0,05

Таким образом, применение усовершенствованной схемы охлаждения оборотной смеси, предполагающей подачу воды в охладитель под высоким давлением в виде распылённой мелко диспергированной влаги, обеспечивает снижение потерь глинистой составляющей более чем в два раза, повышение стабильности состава оборотной смеси; полное подавление уноса оборотной смеси из охладителя; уменьшение концентрации пыли в воздухе после циклона охладителя более, чем в 25 раз. Указанные преимущества опробованной схемы инвариантны к параметрам смесеприготовления (степени освежения, маркам песка, связующих и противопригарных материалов и т.п.), и поэтому она может быть применена в литейных цехах с автоматизированными системами смесеприготовления.

Учитывая тот факт, что из смесителя вентиляцией уносится некоторая доля освежающих компонентов, технологию подачи воды под высоким давлением целесообразно использовать в смесителе, т.к. распыленная мелко диспергированная вода, заполняя всё внутреннее пространство смесителя в виде

тумана, будет контактировать с каждой крупинкой составляющих формовочной смеси, удерживая их от вентиляционного уноса и обеспечивая увлажнение глинистой оболочки на всех зернах. С целью совершенствования процесса увлажнения формовочной смеси и удержания в её составе активных составляющих мелкой фракции в смесителях смесеприготовительной системы применили технологию подачи воды под высоким давлением в виде распыленной мелко диспергированной влаги (Приложения: К; Л).

Совершенствование системы контроля влажности формовочной смеси

В традиционной структуре организации массового производства контроль качества формовочной смеси осуществляется на выходе формовочной смеси из смесителя. Рабочий при обнаружении некачественной формовочной смеси отправляет ее на доработку. Однако на практике многие дефекты обнаруживаются либо на контрольных операциях, либо уходят ещё дальше по потоку. Причиной этого является несовершенство системы контроля. С целью исключения роли человеческого фактора при контроле влажности формовочной смеси и совершенствования процесса изготовления форм в бункерах формовочных машин «низа» и «верха» на автоматической формовочной линии установили датчики влажности (Рисунок 32) [208].

При этом контроль влажности смеси как важнейшего параметра, определяющего качество литейной формы и будущей литой заготовки, осуществляется непосредственно перед началом операции формообразования, что гарантирует недопущение песчано-глинистых смесей (ПГС) с несоответствующими параметрами для изготовления некачественной литейной формы и предупреждает опасность образования дефектов в будущей отливке.

Рисунок 32 - Место установки датчика влажности в бункере формовочной машины автоматической формовочной линии

Данный датчик предназначен для непрерывного измерения влажности. Измерение происходит на основе высокочастотно - емкостного принципа. Используется различие диэлектрической проницаемости воды и контролируемых веществ. Полученный сигнал преобразуется электроникой датчика и выдается в виде измерительного сигнала. Для формовочной смеси потребовалась соответствующая настройка датчика при вводе в эксплуатацию. Датчики настраивались в лабораторных условиях на предварительно приготовленных опытных формовочных смесях с разными точно определенными значениями влажности. (Перед началом настройки влажность опытных формовочных смесей определялась в лаборатории.)

Кроме настройки, монтажная позиция датчика является решающей для надежного измерения, так как в уплотненной формовочной смеси находятся существенно больше молекул воды в измерительном диапазоне датчика, чем в рыхлой формовочной смеси. Чем больше расстояние между измерительной площадкой датчика и формовочной смесью, тем меньше чувствительность датчика. Поэтому позицию датчика в бункерах выбрали с учетом наилучшего контакта со смесью, как показано на Рисунке 33. Для гарантии от механических повреждении датчик вмонтирован в прочный корпус нержавеющей стали.

1- стенка бункера формовочной машины автоматической формовочной линии;

2 - прочный корпус из нержавеющей стали; 3 - датчик влажности; 4 -

формовочная смесь.

Рисунок 33 - Датчик влажности, установленный в бункере формовочной

машины

Проведя опытные работы, определили необходимые значения влажности формовочной смеси для каждой номенклатуры отливок и в программе установили красные и желтые границы, отражающие верхние и нижние пределы значений параметра влажности. Система контроля влажности формовочной смеси автоматической формовочной линии предполагает обеспечение раннего обнаружения отклонений значений параметра влажности от этих границ на основе принципа встроенного качества [глава 2, п.9.2] - использование системы оповещения о проблемах производственной линии. Для этой цели система контроля оснащена светодиодной индикацией с круговым обзором (Рисунок 34). «Красный» означает аварию, «желтый» - предупреждение, «зеленый» - «норму». В дополнение к световым сигналам имеется звуковая сигнализация (сирена). С помощью кнопки аварийной остановки оператор может остановить всю автоматическую формовочную машину.

Описание работы системы контроля влажности формовочной смеси: 1. Система обрабатывает поступающие с датчика влажности следующие сигналы: - «влажность формовочной смеси полуформы «верха», поступающий с датчика влажности, установленного в бункере формовочной машины «верха»;

- «влажность формовочной смеси полуформы «низа», поступающий с датчика влажности, установленного в бункере формовочной машины «низа».

2. При выходе любого параметра «влажность формовочной смеси полуформы «верха» или «влажность формовочной смеси полуформы «низа» за пределы желтой границы система генерирует событие «предупреждение» - загорается желтый светодиод светофора.

3. При выходе любого параметра «влажность формовочной смеси полуформы «верха» или «влажность формовочной смеси полуформы «низа» за пределы красной границы система генерирует событие «авария» - подается звуковой сигнал, загорается красный светодиод светофора.

4. При нахождении любого параметра «влажность формовочной смеси полуформы «верха» или «влажность формовочной смеси полуформы «низа» в пределах желтой границы горит зеленый светодиод светофора.

5. Значения датчиков «влажность формовочной смеси полуформы «верха» и «влажность формовочной смеси полуформы «низа» фиксируются с обозначением номера смены, даты и времени формовки. Основной задачей мониторинга является регистрация и запись влажности формовочной смеси.

6. Система выводит значение датчиков «влажность формовочной смеси полуформы верха» и «влажность формовочной смеси полуформы низа» на светодиодные индикаторы, установленные на рабочих местах операторов автоматической формовочной линии.

1 - красный светодиод светофора; 2- желтый светодиод светофора; 3 - зеленый

светодиод светофора.

Рисунок 34 - Светофор системы контроля влажности формовочной смеси

автоматической формовочной линии

Одним из основных принципов всторенного качества является возможность остановки конвейера работником при возникновении брака. В данном случае оператор формовочной машины по световым и звуковым сигналам светофора постоянно получает информацию о пригодности формовочной смеси по параметру «влажность». При получении отрицательной информации оператор имеет возможность не использовать формовочную смесь неудовлетворительного качества для изготовления форм. В этом случае бракованная формовочная смесь отправляется на доработку обратно в смесеприготовительную систему.

При реализации изложенного технического решения получены положительные результаты по качеству формовочной смеси. На рисунке 4 видно, что с установкой датчиков влажности в бункерах формовочных машин параметр формовочной смеси «влажность» стабилизировался, соответственно, выросло и качество отливок. На Рисунке 35 приведены результаты систематических лабораторных испытаний влажности смеси для автоматической формовочной линии.

Рисунок 35 - График значений параметра «влажность» формовочной смеси

автоматической формовочной линии

Заключение.

Для эффективной регулировки и контроля параметров формовочной смеси в процессе ее использования и исключения влияния человеческого фактора необходимо совершенствование системы контроля, основанное на принципах встроенного качества. Контроль степени увлажнения формовочной смеси с использованием датчика влажности способствует повышению качества формообразования, стабилизации физико-механических свойств формовочной смеси и снижению дефектности чугунных отливок при их массовом производстве.

3.3.3. Устранение потерь формовочных материалов

В производстве массового чугунного литья при подаче смеси из смесеприготовительного отделения на автоматические формовочные машины и обратно оборотной смеси после выбивки ленточные конвейеры транспортируют тысячи тонн формовочной смеси. Ленточные конвейеры взаимосвязаны между собой и представляют собой единую систему. В результате налипания на конвейерные ленты остатков смеси при ее возврате она просыпается под ролики ковейеров.

Тяжелые годы экономического кризиса оставили свои печальные следы. Под ленточными конвейерами Литейного завода «КАМАЗ» были накоплены огромные завалы многолетних просыпей оборотной смеси. Чугунолитейное производство включает в себя более 200 ленточных конвейеров различных сложных систем. Каждый из них работал с отклонениями, необходимо было разобраться и устранять эти отклонения. Задача, на первый взгляд, казалась нерешаемой [209].

Из-за просыпей, образующихся под ленточными конвейерами, в отвалы вывозится огромное количество ценных оборотных формовочных смесей. Для уменьшения потерь формовочного материала необходимы целенаправленные работы по устранению просыпей.

Исследования состава просыпи смеси, собранной под ленточным конвейером.

С целью определения технологических характеристик просыпи смеси, собранной из-под ленточного конвейера, проведены лабораторные исследования. Отобрана проба просыпи, собранная из-под конвейера. Результаты анализа приведены в Таблице 10.

Просыпь имеет повышенную мелкую фракцию с высоким содержанием глины и углеродсодержащих составляющих. Результаты исследования показывают, что просыпь с ленточного конвейера имеет более высокие технологические характеристики. Так как материал чрезвычайно дисперсен и обладает повышенной активностью, он способствует дополнительной стабилизации технологических свойств смеси.

Таблица 10 - Результаты анализа просыпи смеси

Состав смеси

глинистая составляющая, % модуль мелкости активная глина, %

20,8 116,3 15,5

(смесь предвар одно. Свойства смеси ттельно перемешана в лабораторном смесителе до родного состояния, затем добавлена вода)

Уплотняемость, % Прочность при сжатии, кгс/см2 Влажность, %

48 1,98 8,7

Гранулометрический состав

№ сито 2,5 1,6 1 063 04 0315 02 016 01 0063 005 Т

остаток,% вес 0 0 0 0 0,2 0,8 16,2 12,8 23,4 16,0 6,6 3,4

Сравнение свойств ПГС

Параметр Просыпь под лентой формовочная смесь с ленты(ср.знач.) По тех. требованию

- глинистая составляющая, % 20,8 11,33 10-14

- модуль мелкости 116,3 62,6 58-68

- содержание активной глины, % 15,5 7,6 более 6

Совершенствование процесса обслуживания ленточных конвейеров.

Для исправления ситуации на нулевой отметке производства чугунного литья была создана межфункциональная команда. При работе воспользовались методами бережливого производства [глава 2, п.8.1]. Инструменты бережливого производства сами по себе просты, но применение их требует усилий. Совершенствуя и адаптируя инструменты и методы бережливого производства под условия массового чугунолитейного производства, приступили к реализации задачи [210]. За основу взяли стандарт бережливого производства SFM (Shop Floor Management) - управление процессом из места создания ценности на основе ключевых показателей эффективности. Для определения текущей проблемы и подбора путей к ее решению использовали метод бережливого производства -кайдзен-блиц (штурман - прорыв) [глава 2, п.8.1]. Кайдзен - блиц - это командная работа, поэтому на добровольной основе были отобраны участники для решения поставленной задачи. Главная задача команды - определение текущей проблемы и поиск пути её решения. Был открыт кайдзен - проект «Исследования причин образования просыпей оборотной смеси с ленточных конвейеров» (Приложение М).

В первое время сложно было понять, по какой причине не работает существующая система, ведь для выполнения каждой операции функционирует определенное подразделение. Мнение, что все должно совершаться без сучка и задоринки, неверно - в любом деле никто не застрахован от ошибок, и надо извлекать из них уроки. Ошибка - это стимул оптимизировать процесс, повод добиться, чтобы она больше не повторялась, устранить ее раз и навсегда.

Первым делом подготовили алгоритм действия [глава 2, п.8.2] команды (Рисунок 36), где расписали конкретные действия для каждого члена команды.

Основными причинами образования просыпей оборотных формовочных смесей являются: износ металла стенок бункеров и течек; износ лент; отклонения в работе очистителей; износ уплотнительных резин.

1

Г"?

;

4

л

- J

L

№ )>.

' нет

1 S

1 Выявление, обнаружение несоответствия

2 Изучение причины несоответствия

3 Разработка карты несоответствия

4 Подготовительные работы к уетран ен и ю н ее О О Тв стСТВ 11 я

5 Выполнение работ по устранению несоответствия

6 Проверка результатов проведенных работ

7 Проведение анализа работ

8 Работы по совершенствованию процесса

Рисунок 36 - Алгоритм действия команды по устранению несоответствий в

работе ленточных конвейеров

Процентные соотношения выявленных отклонений отражены на диаграмме (Рисунок 37).

Рисунок 37 - Диаграмма по замечаниям ленточных конвейеров

Основная масса просыпи образуется при работе ленточных конвейеров у разгрузочных и натяжных станций и по всей длине конвейера из-за недостаточно эффективной очистки ленты. Для повышения эффективности скребковых очистных устройств их делают сдвоенными, а также со скребком, выдвигающимся по мере износа. При проверке выявлено, что на скребках очистителей изношены

резины, отсоединены грузы и т.д. Имеются изношенные ленты. Причиной износа может выступать образование налипшего материала на ленту, который впоследствии собирается на поддерживающих роликах и тем самым препятствует их вращению. Из-за остановки роликов может произойти сход ленты. В то же время лента конвейера «стачивает» поддерживающие ролики, которые, в свою очередь, срезают рабочий слой ленты. Имеются бункеры и течки, где внутренние поверхности изношены, так как постоянно подвергались к истиранию сыпучим материалом.

На основании проведенного анализа межфункциональной группой подготовлено предложение по совершенствованию системного подхода к обслуживанию ленточных конвейеров и ограничения образования просыпей. Для предотвращения этих проблем и возврата материала в основной поток системы необходимы ремонтные и профилактические работы, которые позволят сократить издержки производства.

Влияние снижения расхода свежего песка проявляется в снижении затрат на материалы [211].

Работа по устранению просыпей, направленная на снижение затрат на формовочные материалы, велась в три этапа:

- первый этап, устранение «грубых» просыпей с бункеров и течек;

- второй этап, устранение просыпей оборотной земли по причине отклонений в работе очистителя и износа лент;

- третий этап, устранение просыпей с лотков и гибких уплотнителей.

На каждое обнаруженное отклонение подготовили карту визуализации. Подготовлены карты визуализации для ограничения количества просыпи следующего содержания:

- провести ремонт очистителей;

- узлы загрузки конвейеров выполнить герметичными с обеспечением направленности материала в сторону движения ленты;

- на приводах наклонных конвейеров восстановить автоматические остановы, исключающие обратный ход ленты. Для предотвращения схода ленты конвейера в

сторону, что может повлечь за собой образование просыпей, установить центрирующие и дефлекторные роликоопоры;

- заменить изношенные ленты;

- восстановить уплотнители.

В результате проведенных работ удалось сэкономить около 10%. дорогостоящих формовочных материалов (Приложения: Н; О).

3.3.4. Сравнительный анализ процесса смесеприготовления за исследуемые

периоды

После проведенных работ по совершенствованию процесса смесеприготовительной системы [212] построили контрольную карту средних значений и размахов [глава 2, п. 7.3.2] параметра формовочной смеси «уплотняемость» за исследуемый период - после совершенствования смесеприготовительной системы (Рисунок 38).

Производство Характеристика ПЧЛ, АФЛ -уплотняемость« Частота выборки 50—60 Объем выбора 1 Предельное Период кален- значение 37-47 дэрного года

т

т ^^ р Г ^^

0 20 40 60 80 <00 120 140 160 < 80 200 220 240 2«0 280 300

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300

■с» Расчетные предельные значения —Технологические предельные значения

X =41,84 0 =3,27 Е, = 2,66 0 =1,13

ср 4 « •

П = 1.02

СО

С0 - 1,76 С^ » 1,70 Рв = 1,53 - 1,47 Норма > 1,33 Процесс стабилен

Рисунок 38 - Контрольная карта за исследуемый период после совершенствования смесеприготовительной системы

Сравнительный анализ процесса смесеприготовления по параметру «уплотняемость» за исследуемые периоды до совершенствования смесеприготовительной системы (см. рисунок 26) и после совершенствования смесеприготовительной системы проводился по формуле (3.1):

Р(сов.смеси) = (Ср(2)/Ср(l)+Срk(2)/Срk(1)+Рр(2)/Рр(1)+Ррk(2)/Ррk(1)) / 4, (3.1)

где

Р(совсмеш) - результат совершенствования смесеприготовительной системы; Ср(1) и СрВД - индексы воспроизводимости процесса (до совершенствования); Ср(2) и Ср^) - индексы воспроизводимости процесса (после совершенствования); Рр(1) и Ррk(l) - индексы пригодности процесса (до совершенствования); Рр(2) и РрЩ) - индексы пригодности процесса (после совершенствования).

Проведенный сравнительный анализ показал, что качество формовочной смеси после улучшающих мероприятий по совершенствованию смесеприготовительной системы повысилось в 1,4 раза.

Соответственно, стабилизация параметра «уплотняемость» формовочной смеси напрямую повлияла на качество отливок. Расчетные характеристики качества отливок, подвергнутых контролю, по дефекту «песчаный засор» за исследуемый период после совершенствования смесеприготовительной системы, приведены в Таблице 11.

По значениям таблицы построили контрольную карту для альтернативного признака за исследуемый период после совершенствования смесеприготовительной системы. Контрольная карта Шухарта для альтернативного признака (р-карта) по дефекту «песчаный засор» за исследуемый период «после совершенствования смесеприготовительной системы» показана на Рисунке 39.

П ЛЛП

игчи 0,035 0,030 0,025 о,ого 0,015 0,010 0,005 0,000 /

/ иси

V

\ р

1С1р

' х / / ' У* У / / / / /

- доля бракованных отливок в течение года в исследуемом периоде

Рисунок 39 - Контрольная карта Шухарта для альтернативного признака (р-карта) по дефекту «песчаный засор» за исследуемый период после совершенствования смесеприготовительной системы

Таблица 11 - Расчетные характеристики качества отливок по дефекту «песчаный засор» за исследуемый период после совершенствования смесеприготовительной системы

месяц по дефекту «песчаный засор» Месяц по дефекту «песчаный засор»

Доли бракованных отливок за месяц (рО; Верхняя исх Нижняя ЬСЬ

январь 0,022

февраль 0,026 январь 0,032 0,016

март 0,026 февраль 0,029 0,019

апрель 0,026 март 0,030 0,018

май 0,020 апрель 0,029 0,019

июнь 0,022 май 0,02 § 0,020

июль 0,018 июнь 0,029 0,019

август 0,026 июль 0,033 0,015

сентябрь 0,033 август 0,029 0,019

октябрь 0,016 сентябрь 0,028 0,020

ноябрь 0,019 октябрь 0,029 0,019

декабрь 0,018 ноябрь 0,028 0,020

Средняя доля бракованных отливок ( Р ) декабрь 0,030 0,018

Календ, год 0,030 0,018

Календ.год 0,024

Сравнительный анализ качества исследуемой отливки по дефекту «песчаный засор» за исследуемые периоды до и после совершенствования смесеприготовительной системы проводился по формуле (3.2):

Р(сов.смеси) " = ((иеьр.до/ исьр .после )+(ЬСЬр.до/ ЬСЬр .после) +(Рср.до/ Рср.после))/3, (3.2)

где

Р(сов.смеси) - результат анализа качества исследуемой отливки по дефекту «песчаный засор»;

иСЬр до - верхняя расчетная контрольная граница до совершенствования смесеприготовительной системы;

иСЬр.после - верхняя расчетная контрольная граница после совершенствования смесеприготовительной системы;

ЬСЬрдо - нижняя расчетная контрольная граница до совершенствования смесеприготовительной системы;

ЬСЬр.после - нижняя расчетная контрольная граница после совершенствования смесеприготовительной системы;

Рср.до - средняя доля бракованных отливок до совершенствования смесеприготовительной системы;

Рср.после - средняя доля бракованных отливок после совершенствования смесеприготовительной системы.

Сравнительный анализа показал, что расчетные характеристики качества отливки по дефекту «песчаный засор» после совершенствования смесеприготовительной системы улучшились в 2,6 раза.

Заключение.

Реализация методов статистического контроля формовочных смесей позволила оценить качество контролируемых параметров и их соответствие заданному уровню дефектности.

Межфункциональная команда, опираясь на полученные данные контрольных карт, скоординировала свои действия на устранение замечаний в смесеприготовительной системе. В результате было выявлено неудовлетворительное состояние технологического оборудования. Определено, что на качество отливок существенное влияние оказывает недостаточно эффективное

перемешивание формовочной смеси, т.е. неравномерное распределение влажных глинистых пленок по поверхности зерен наполнителя, скапливание частиц бентонита в межзерновых пространствах. Локальная влажность таких смесей всегда выше, чем хорошо перемешанных. Обеспечение необходимой степени увлажнения готовой смеси с учетом остаточной влажности оборотной смеси требует специальных способов контроля и регулирования. Этот показатель оказывает большое влияние на многие свойства формовочных смесей и, как следствие, на качество литейной формы.

3.4. Устранение дефекта «смещение» на отливках

3.4.1. Использование инструментов качества для устранения дефекта

«смещение»

Для анализа основных видов дефектов использовали диаграмму Парето [глава 2, п.7.1]. На диаграмме Парето видно (см. рисунок 3.1), что одним из направлений в вопросе повышения качества отливок является устранение дефекта «смещение» на отливках.

Для определения причин брака «смещение» использовали причинно-следственную диаграмму Исикавы [глава 2, п.7.2]. По данным таблицы «Источники возможных причин дефекта» (см. таблицу 3.2) возможным фактором возникновения дефекта «смещение» являются отклонения в системе приготовления форм (10 баллов).

Далее строили диаграмму Исикавы для дефекта «смещение» (Рисунок 40).

>

Смещение

)

Рисунок 40 - Диаграмма причинно-следственных связей возможных факторов причин возникновения дефекта «смещение»

Применив типовую диаграмму причинно-следственных связей возможных факторов системных причин возникновения дефектов в массовом чугунолитейном производстве, приведенной в главе 2 [глава 2, п. 7.2], определили источники возможных причин и проводили их ранжирование по значимости влияния на проблему. Все факторы, влияющие на дефект «смещение», были ранжированы по значимости и оценены по 10-ти бальной системе (Рисунок 41).

е о х 4» X 3 л В О х V тг» £ е о X о •"М X Отклонения при приготовлении форм Большие кости 1 о х V X 3 е о 'X 4> 5

О из л и л м и

0 - обслуживающий персонал: 0.5

- низкая мотивация; 0.3

- нехватка навыков: 0.3

« 12) - оборудование: 5

(в? - низкое качество обслуживания; 4

О - низкая мотивация: 0.1

ф - нехватка опыта у рабочих: 0.1

ф - устаревшее оборудование «моральным износ»: 3.8

о - низкое качество ремонта: 0.5

- низкая мотивация: 0.25

- нехватка навыков у ремонтного персонала: 0.25

- износ деталей: 0.5

<8> - низкое качество комплектующих: 0.25

- наличие на складе: 0.25

(31 - технология и методы; 1,5

- устаревшие технологии: 0.1

- отсутствие технологических карт, операционных 0.3

< 2> - недоработанные технологические процессы; 0.1

- низкая мотивация; 0.05

О - нехватка опыта у технологов 0.05

.- оснастка 3

© - низкое качество обслуживания: 1

• низкая мотивация: 0.25

<Й> - нехватка опыта у рабочих; 0.05

ф • устаревшее оборудование «моральный износ»: 0.7

© - низкое качество ремонта: 1

<8> - низкая мотивация: 0.15

© - нехватка навыков у ремонтного персонала; 0.15

- износ детален; 1

§ - низкое качество комплектующих: 0.5

- наличие на складе: 0.5

Рисунок 41 - Оценки факторов значимости влияния на дефект «смещение»

По результатам оценки факторов значимости влияния на дефект «смещение» построили диаграмму Парето по дефекту «смещение» (Рисунок 42).

По результатам проведенных работ установлено, что в вопросе повышения качества отливок первоочередной задачей является устранение отклонений в работе оборудования. На втором месте - состояние оснастки.

Отклонения 100% 80% 60% 100% 97%

1 Состояние оборудования 43% 43% 92%—---- 85%^

2 Состояние оснастки 27% 70%

3 Технология 15% 85%

4 Качество ремонта оборудования 7% 92% 43% з%

5 Обслуживающий персонал 5% 97% 40% 20% 0% 27% 15%

6 Качество ремонта оснастки 3% 100% 1

Щ ™ 5% 3%

1 2 3 4 5 6

Рисунок 42 - Диаграмма Парето по дефекту «смещение»

Для более глубокого изучения выявленных факторов проводили контрольную заливку.

3.4.2. Контрольная заливка отливки для выявления причин образования

дефекта «смещение»

С целью устранения дефекта «смещение» на отливках проводили контрольную заливку по методике, предложенной во второй главе [глава 2, п.2.9.6.].

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- заливка опытных отливок;

- выемка и разметка «куста» отливок;

- разбраковка отливок;

- формулировка вывода и подготовка заключения;

- подготовка мероприятий и проведение работ по устранению выявленных отклонений.

1. Подготовительные работы:

- проверена оснастка на соответствие конструкторской документации. По результатам проверки установили, что состояние модельного комплекта соответствует требуемым нормам;

- проведена проверка на технологическую точность механизмов автоматической формовочной линии и смесеприготовительного оборудования. Проверка оборудования на нормы точности проводилась для определения состояния параметров оборудования, влияющих на качество выпускаемой продукции;

- проверена технологическая документация: план - задание на проведение контрольной заливки, наличие системно-операционных карт на рабочих местах;

2. Контрольная заливка.

Управление контрольной заливкой осуществлялось технологическим отделом. В процессе проведения контрольной заливки вместе с основными производственниками участвовали вспомогательные службы - технологические, ремонтные, контролирующие, лаборатории. Проведена заливка опытной партии отливок. Объектами внимания в процессе контрольной заливки были:

- персонал, его ответственность и полномочия, перечень функций и подготовка к их выполнению;

- технический уровень оборудования, поддержание его в рабочем состоянии, обеспечивающие соответствие нормативным требованиям технологической точности.

3. Разбраковка отливок.

При разбраковке отливок контрольной заливки участвовали представители всех цехов и служб, анализировали каждый дефект забракованной отливки. После того, как дефекты были изучены и отсортированы по видам брака, технологической службой проведен анализ наложения бракованных отливок с местами локализации дефектов на временные отрезки периода их изготовления и зафиксированными нарушениями технологического процесса. По результатам разработки из общего числа забракованных отливок 49% по дефекту «смещение»:

- исследованы отливки «куста». По результатам разметки выявлено, что отливки «куста» имеют «смещение»;

- исследован штырь опоки «верха» (Рисунок 43). Для нормальной сборки формы необходимо, чтобы рабочая длина штыря заходила во втулку на 25...30 мм.

Рисунок 43 - Штырь опоки «верха»

Исходя из результатов исследования рабочей длины штыря, выявлено, что, если на ладах опок имеются «заливы» металла, то рабочая зона штыря уменьшается (Рисунок 44).

Рисунок 44 - Результаты замеров закрытых форм