Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Совершенствование методов управления качеством
Статья научная
Каждый метод управления качеством без соответствующей адаптации к конкретной производственной ситуации может оказаться неэффективным. Это связано с тем, что общая теория (подходы) методов основана известной обобщенной практики их применения. Однако разработать модель или способ применения метода, подходящего для всех, невозможно. Таким образом, каждый метод перед применением необходимо адаптировать к конкретным условиям производства. Например, такой простой метод, как контрольный листок, может быть совершенно неэффективным, если он составлен неправильно. Фактически уровень адаптации связан с возможностями применения метода управления качеством; чем шире область применения, тем выше уровень адаптации. Также следует отметить, что высокая адаптивность метода приводит к сложности интерпретации результатов его применения. Чтобы понять важность вопросов адаптации во всех сферах жизни, можно использовать теорию адаптации Ганса Селье. Он ввел понятие «энергия адаптации», как фактора жизнеспособности организма. На основе этого можно утверждать что, как только метод управления качеством перестает изменяться в соответствии с требованиями новых технологических процессов и в соответствии с новыми целями и задачами, поставленными потребителями или руководством, метод управления качеством перестает быть востребованным.
Бесплатно
Совершенствование организации высокотехнологичных производств: индустриальная модель
Статья научная
В статье раскрываются перспективы организации высокотехнологичных производств, в основе которых лежит совершенствование индустриальной модели на базе системы распределенного производства. Потребности повышения эффективности высокотехнологичных производств привели к необходимости трансформации индустриальной модели в направлении расширения и развития горизонтальных кооперационных связей при минимуме дублирующих производств и выстраивания технологической цепочки в соответствии с жизненным циклом продукта. Системно-синергетический подход к исследованию содержания индустриальной модели позволил не только охарактеризовать ее элементы и взаимосвязи между ними, но и определить ее возможности и результативность.
Бесплатно
Совершенствование организации единичного производства с учетом потребностей потребителя
Статья научная
Учет обратной связи от конечного потребителя продукции играет ключевую роль в сфере производства с высокой степенью индивидуализации. В рамках современных концепций согласованного взаимодействия наблюдается отсутствие параметров, охватывающих этот аспект. Настоящая работа посвящена исследованию включения клиентской обратной связи в разработанные математические модели согласованного взаимодействия. Представленные результаты позволяют оптимизировать существующие подходы к специфическим требованиям единичных производств и выявить основные направления совершенствования процессов.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена проблема совершенствования производственного цикла узла газотурбинного двигателя (ГТД). Проанализирован существующий производственный цикл узла ГТД и выявление его основные недостатки. Цель работы - разработка нового производственного цикла выпуска продукции с повышением качества сборки узла в меньшие сроки, использование селективной сборки при исключении повторных циклов и возможностью использования электронной базы данных, пополняемой фактическими размерами при помощи контрольно-измерительной машины, что ускорит процесс контроля деталей на соответствие требованиям сборки.
Бесплатно
Статья научная
Статья поступила в редакцию 18.07.2022 Практическое применение моделей и методов управления качеством с помощью научно-обоснованных правил и принципов, способов контроля и оценки кожевенно-обувного производства предполагает сбор и регистрацию, хранение и анализ большого количества ключевых признаков и параметров в ходе наблюдения за явлениями, процессами и объектами. Мониторинг на всех этапах жизненного цикла кожевенно-обувной продукции обеспечивает доступность для всех субъектов многомерной организационной структуры производственной кооперации (внешних и внутренних пользователей) исходных данных, методик и результатов измерений ее качественных характеристик, потребительскую удовлетворенность, создает условия для постоянного улучшения. Исходя из прогнозирования тенденций влияния Индустрии 4.0, практики цифровизации реального сектора экономики, развития технологий самообучающихся нейронных сетей существует потребность адаптировать системы мониторинга качества объектов и процессов массовых производств к специфическим факторам в условиях расширяющегося конкурентного ряда продукции. Для этого в формате внедрения механизмов «Ситуационного центра мониторинга качества» многомерной организационной структуры производственной кооперации получено дополнительное подтверждение эффективности алгоритмов контроля и методик оценки качества продукции, критически оценена степень их адекватности (валидности) по отношению к проверяемой модели управления и контроля качества. Предложены архитектура системы контроля и оценки качества кожевенно-обувного производства на основе дополненного интеллекта и усовершенствованная методика конфекционирования.
Бесплатно
Статья научная
Универсальным инструментом разработки продукции является QFD-анализ, формирующий непрерывный информационный поток, гарантирующий, что все элементы производственной системы взаимосвязаны и подчинены потребительским требованиям. С точки зрения руководства организации, внедрение QFD-анализа рассматривается как усовершенствование конструкции, технологии или процесса с целью экономии издержек, повышения качества и других стратегических целей, позволяющих обеспечить конкурентоспособность организации. Недостатками существующего подхода является то, что значимости характеристик продукции не всегда рассчитывается верно.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены результаты анализа и совершенствования процесса градуировки датчиков тепловых потоков для термовакуумных испытаний космических аппаратов на основе применения анализа видов, причин и последствий потенциальных несоответствий (FMEA) и системы трехмерного проектирования KOMPAС-3D. По результатам проведения FMEA-анализа внедрены корректирующие действий по улучшению процесса градуировки датчиков тепловых потоков и конструкции технологической оснастки. Проведен ряд натурных испытаний и представлены показания термометров сопротивления на термостатирующей пластине до совершенствования процесса градуировки датчиков тепловых потоков и после совершенствования. Направлением дальнейшего использования предполагаемых результатов является разработка рекомендаций и предложений по совершенствованию процессов градуировки датчиков для испытаний ракетно-космической техники на основе современных инженерных методов, таких как анализ измерительных систем (MSA) и развертывание функции качества (QFD), применение систем компьютерного моделирования ANSYS.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследований технологических операций и совершенствования технологического процесса изготовления детали «Тройник» из титанового сплава ВТ20 с использованием программного комплекса QFORM-3D и последующей верификацией результатов. Определены направления для проведения дальнейших исследований, а также предложен состав методики вычислительного эксперимента.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты проектирования сложных штампов при изготовлении заготовок буровых шарошечных долот с гарантированными прочностными параметрами на основе моделирования процесса их эксплуатации и применения теории приспособляемости без проведения длительных и дорогостоящих натурных экспериментов, а также методика конечно-элементного моделирования процесса штамповки, которые на стадии проектирования позволяют оптимизировать модели штампов с учетом изменяемых силовых и температурных режимов эксплуатации, геометрических параметров гравюры и выбора материала.
Бесплатно
Совершенствование технологий шлифования за счет управления формой кругов
Статья научная
В статье приведены результаты исследования совершенствования процессов формообразования поверхностей деталей, имеющих глубокий профиль, а также глубоких отверстий за счет управления износом инструмента и его формой. При обработке этих поверхностей, а также в условиях малой жесткости технологической системы, изнашивание круга проявляется тремя механизмами: кромочным, приработочным и естественным. Кромочный износ - это первоначальное повышенное разрушение кромок и выступов режущей поверхности. Приработочный износ происходит по большей поверхности круга, он связан с неравномерной нагрузкой по сечениям. При нормальном прохождении процесса этот механизм вырождается в естественный. Естественный износ характерен для условий работы, когда форма круга приобретает квазистабильный вид оптимального изнашивания. Существование форм естественного износа при трении и резании является общеизвестным фактом. Например, при доводке резца, обеспечивающей оптимальную для конкретных условий работы форму, стойкость его существенно возрастает. При шлифовании глубоких отверстий, когда жесткость технологической системы (ТС) мала, форма круга из цилиндрической трансформируется в конусообразную. Придание кругам изначально конусообразных форм позволяет обеспечить качественно новые процессы получистового и чистового шлифования. Не меньшие эффекты получены нами при плоском и бесцентровом круглом шлифовании напроход.
Бесплатно
Совершенствование требований системы менеджмента качества к производственным процессам
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы реализации требований стандарта AS/EN 9100:2016 «Системы менеджмента качества. Требования к авиационным, космическим и оборонным организациям». Приведены и рассмотрены блоки специальных требований к СМК, касающиеся общесистемных требований и требований на этапе серийного производства изделий аэрокосмической техники. Также в статье приведен перечень документированных элементов, которые необходимо разработать для выполнения требований каждого подраздела стандарта AS/EN 9100 и ключевые моменты, на которые при этом следует обратить внимание.
Бесплатно
Статья научная
Исследование направлено на разработку предложений по повышению эффективности цифровых производственных систем. Программная поддержка системы менеджмента качества должна охватывать такие функции, как управление рисками, мониторинг и прогнозирование аварийности и несчастных случаев, несоответствий и дефектов. В связи с этим она нами рассмотрена в трех аспектах: инструменты управления бизнес-процессами и документами; наличие модуля системы менеджмента качества в автоматизированных системах управления предприятием; наличие подмодуля «технологический суверенитет» в модуле системы менеджмента качества. В исследовании выявлена ограниченность автоматизированных систем менеджмента качества в контексте мониторинга и диагностики мероприятий в области импортозамещения и технологического суверенитета, что позволило систематизировать функционал программного обеспечения СМК, который отражает потребность разработки такого программного обеспечения (модуля), которое будет сочетать основные структурные элементы СМК и решение задачи обеспечения технологического суверенитета. Таким образом, обоснована необходимость и целесообразность развития существующих вариантов функционала программных продуктов поддержки системы менеджмента качества за счет включения модуля обеспечения технологического суверенитета, позволяющего оценить вклад предприятия в наращивание развития технологий страны.
Бесплатно
Создание инновационных алмазных долот для бурения дополнительных боковых стволов
Статья научная
Приводятся результаты исследований для разработки инновационной конструкции алмазных долот малого диаметра для строительства боковых стволов наклонных и горизонтальных скважин. На основе анализа различных вариантов формы и работы алмазных долот, разработаны рекомендации по созданию принципиально новых долот с эффектом самоввинчивания, компенсирующим осевую нагрузку от веса бурильной колонны уменьшенного диаметра, обусловленного габаритами внутреннего диаметра обсадной колонны. Этого веса, как правило, недостаточно для разрушенияпороды на забое и интенсивной работы алмазного долота.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье обсуждаются проблемы создания интегрированной системы контроля технического состояния особо ответственных вертолетных агрегатов, а также анализируются варианты ее создания. Оптоволоконная технология рассматривается как технология, на основе которой можно построить интегрированную систему, поскольку эта технология позволяет измерять различные физические параметры, такие как вибрация, деформация, температура, акустическая эмиссия и другие параметры. Весьма существенное преимущество - миниатюрные размеры волоконно-оптического световода, который может быть встроен в конструкцию ПКМ, что является важным фактором в связи с ростом использования ПКМ при проектировании и производстве вертолетов. Результаты стендовых и летных испытаний планера вертолета и лопастей ротора с крепежными элементами с использованием волоконно-оптических датчиков деформации на основе волоконно-оптической решетки Брэгга демонстрируют принципиальную возможность создания системы контроля технического состояния роторов вертолета с помощью волоконно-оптических датчиков. Приведены примеры создания других элементов интегрированной системы мониторинга, основанной на использовании волоконно-оптической технологии, таких как система оповещения о пробое воздушного потока и колебаниях на лопастях винта вертолета, система измерения веса и выравнивания вертолета, система контроля технического состояния планера.
Бесплатно
Создание цифрового двойника процесса сборки рабочего колеса компрессора
Статья научная
Разработан цифровой двойник процесса сборки рабочего колеса компрессора, позволяющий прогнозировать угловые развороты лопаток, возникающие при сборке. Вычисляемые углы характеризуют натяги в соединениях торцевых полок лопаток. На входе в цифровой двойник поступают данные по отклонениям геометрии с контрольных операций деталей. При реализации цифрового использован метод случайного леса, обучение которого производилось на множестве численных экспериментов, выполненных в среде ANSYS с использованием конечно-элементной модели собранного рабочего колеса. Результаты экспериментов показали, что погрешность расчетов с использованием цифрового двойника не превышает 15 угловых минут.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается современный подход к управлению процессами водоотведения на промышленных предприятиях с целью снижения экологических рисков и эксплуатационных затрат. Новизна предложенного метода заключается в применении рекуррентных нейронных сетей для прогнозирования параметров сточных вод с учетом их нелинейной динамики и временных зависимостей. Представлен практический пример внедрения цифрового двойника системы водоотведения целлюлозно-бумажного комбината, обеспечивающего многовариантное прогнозирование ключевых показателей качества сточных вод. Результаты пилотной эксплуатации демонстрируют высокую эффективность предложенного подхода. Использование цифрового двойника позволило сократить количество случаев превышения нормативов по показателю химического потребления кислорода на 91%, снизить расход реагентов на 12–26%, уменьшить издержки на 8,4 млн рублей и предотвратить аварийные ситуации с потенциальным ущербом свыше 10 млн рублей.
Бесплатно
Сопоставление способов изготовления биметаллических труб в коррозионно-стойком исполнении
Статья научная
Статья посвящена сопоставлению способов изготовления биметаллических труб в коррозионностойком исполнении. Показано, что в настоящее время нефтяная промышленность России остро нуждается в коррозионностойких трубах, при этом наиболее эффективной является разработка технологии производства биметаллических труб. Рациональным способом их изготовления является сборка и раздача на оправке или гидравлическая раздача внутренней трубы из коррозионностойкой стали до образования прочного соединения с внешней трубой. Показано, что технологические факторы, особенно способ раздачи, оказывают влияние на параметры формоизменения и остаточные напряжения биметаллической трубы. На основе сравнительного анализа сделаны выводы о наиболее рациональном способе раздачи.
Бесплатно
Спасательные линеметы: математическое моделирование и экспериментальные исследования
Статья научная
Рассматривается математическая модель спасательного линемёта при выстреле. Снаряд с линем считается телом переменной массы. Составлены и численно решены уравнения Лагранжа. Результаты экспериментальных исследований представлены в виде графиков с датчиков лабораторного испытательного стенда.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся аргументы в пользу внедрения современных информационных технологий при организации производства, в частности, в области подготовки специалистов в высших учебных заведениях на базе современных лабораторий, в которых лабораторные установки представляют собой «цифровые двойники» реальных предприятий. Специализированные лаборатории, выполняющие роль цифровых двойников реальных производств, представляют собой готовые решения для проведения лабораторного практикума при подготовке специалистов в области автоматизации производства. Они включают в себя лабораторные стенды, специализированное программное обеспечение, дополнительные приборы для исследовательской деятельности. То есть комплектация лабораторий часто ориентирована под конкретные задачи. Непосредственный показ работы реальных средств автоматизации повышает интерес студентов в получении новых актуальных знаний, приводит к повышению компетентности студентов в области проектирования, монтажа и обслуживания современных систем автоматического управления технологическими процессами. Приведено описание лабораторных комплексов, с описанием их функционала. Лаборатория АСУТП, открытая в ФГБОУ ВО «КНИТУ» совместно с компанией Yokogawa в 2011 году, включает: учебный класс с контрольно-измерительными приборами; учебный класс управляющих вычислительных систем; учебный класс с установками, имитирующими узлы учета тепла жидких и газообразных продуктов; учебный класс систем компьютерного моделирования химико-технологических процессов; научно-исследовательскую лабораторию. Оснащенность лаборатории позволяет проводить подготовку специалистов с ориентацией на конкретное промышленное предприятие и четко определенный технологический процесс, повышение квалификации для работников нефтегазоперерабатывающей отрасли, переподготовку специалистов, обслуживающих системы учета теплоносителей. Наличие мощного программного обеспечения позволяет проводить работы по оптимизации технологических процессов в части энергосбережения и снижения производственных затрат. При подготовке специалистов специализированные лаборатории как цифровые двойники технологических процессов могут дать незаменимые базовые знания для дальнейшей успешной работы в реальных условиях. Значимость лаборатории АСУТП заключается в подготовке практикоориентированных специалистов с высоким уровнем профессиональных знаний. Данный лабораторный комплекс в дальнейшем можно модернизировать под конкретные производственные задачи.
Бесплатно
Специфика бережливой организации структуры управления нефтехимическим предприятием
Статья научная
В условиях постоянно нарастающего технологического и цифрового разрыва в эффективности между отечественными и зарубежными производителями проблема стимулирования устойчивого развития отечественной промышленной промышленности становится все более актуальной. Вопрос оптимизации организационных структур управления становится одной из стратегических задач для современного этапа развития нефтехимической отрасли, требующей решения. На повышение инновационного уровня промышленных предприятий значительное влияние оказывает правильно выстроенная структура управления на основе бережливой стратегии развития, так как именно этот процесс обеспечивает стимулы для постоянного совершенствования деятельности предприятий и повышения их эффективности, реализация которых возможна посредством внедрения бережливых производственных систем. При внедрении системы бережливого производства эффективным представляется выстраивание потока создания ценности (что является основной целью реализации системы бережливого производства) на основе проектного подхода к управлению с учетом вовлечения персонала. В рамках исследования для отечественных промышленных предприятий предложена модель системы бережливого производства как интеграция деятельности систем стратегического управления, организации производства и обучения персонала, что сформирована на базе зарубежного и отечественного опыта ведения проектов и совершенствование организации производственных процессов. С целью гарантии успешного внедрения методов, инструментов и принципов концепции lean, предложено создание структуры бережливого управления предприятием, основанной на достижениях цифровой экономики, и ориентированной на управление потоками создания ценности.
Бесплатно
