CC BY
37
Масленникова Ирина Леонидовна, аспирант, ассистент, i.l.maslennikova@yandex.ru, Россия, Москва, Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана
EVAL UA TION CRITERIA THE TERMS OF THE CONTRACTS OF THE LIFE CYCLE OF VEHICLES IN THE EXPLOITA TION STAGE AND THE RISKS OF THEIR USE
Y.A. Zayats, A. V. Salnikov, I.L. Maslennikova
The analysis of possibility of use of complex General technical indicators of technical readiness of military automotive equipment as criteria of an assessment of performance of conditions of contracts of a life cycle ofproducts is presented. The features of their use and risks for equipment with low consumption of motor life are shown. The emphasis is made on the need to introduce a system of forecasting the residual life.
Key words: life cycle, conditions of contract, evaluation criteria, coefficient of readiness, coefficient of technical readiness.
Zayats Yuri Alexandrovich, doctor of technical sciences, professor, dean of the Faculty of Communications and Automobile Transport, sajua@yandex.ru, Russia, Ryazan, Ryazan Higher Airborne Command School named after the Army General V.F. Margelov,
Salnikov Alexander Vyacheslavovich, candidate of technical sciences, head of information technology department, alex s 79@list. ru, Russia, Bronnitsy, LLCI ntegral,
Maslennikova Irina Leonidovna, postgraduate, assistant,
i. l. maslennikova@yandex. ru, Russia, Moscow, Moscow State Technical University N.E. Bauman
УДК 658.562; 621.9
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СТАТИСТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
ПЭТ - БУТЫЛОК
А. С. Горелов
Рассмотрен метод непрерывного выборочного контроля качества применительно к производству ПЭТ-бутылок. Предложена схема реализации метода в роторной линии.
Ключевые слова: непрерывный выборочный контроль, роторная линия, накопитель продукции.
В качестве сырья для производства ПЭТ-бутылок используется полиэтиленте-рефталат. Полимерная тара получило распространение в сфере розлива и упаковки таких продуктов, как вода, пиво, газированные напитки и т.п.
Производство ПЭТ-бутылок сегодня характеризуется высокой степенью автоматизации, высокой производительностью и непрерывностью процесса.
Однако в настоящее время в автоматизированных поточных массовых производствах пищевой продукции незначительное количество параметров, определяющих качество производимой продукции, контролируются соответствующими автоматическими устройствами. Остальные параметры качества продукции контролируются выборочно вручную. Поэтому высокопроизводительным автоматизированным технологиям производства не соответствуют применяемые процедуры статистического контроля.
513
Методы непрерывного выборочного контроля [1, 2] позволяют обеспечить сохранение ритма производства и обеспечения заданной производительности, а также сократить затраты, связанные с формированием партий продукции, обеспечить обратную связь с технологическим процессом.
Целью исследования явилось определение параметров плана статистического непрерывного контроля модели ЛСБР-1 [1] в производстве полимерной тары и совершенствование технологического оборудования для производства и контроля.
В процессе исследования решались следующие задачи:
1. Анализ используемых "ручных" планов, в частности построение оперативных характеристик, характеристик среднего выходного уровня дефектности, функций среднего уровня инспекции при контроле с целью определения гарантий действующих планов.
2. Разработка планов непрерывного автоматизированного выборочного контроля с сохранением установленных гарантий "ручных " планов.
3.Разработка устройств реализации планов непрерывного выборочного контроля для автоматической роторной линии (АРЛ) производства ПЭТ-тары.
Правила приёмки ПЭТ-бутылок установлены ГОСТ Р 52789-2007 [3].
Каждую партию бутылок подвергают наружному осмотру, при котором определяют сохранность упаковки и правильность маркировки. Для контроля сохранности упаковки и маркировки от партии отбирают выборку в соответствии с табл. 1.
Таблица 1
Значения выборок из партий упаковки (в штуках) _
Общее число упаковоч- Число упаковочных единиц, под- Приёмочное чис- Браковочное чис-
ных единиц в партии вергающихся контролю ло Ас ло Яе
До 15 включит. Все 0 1
Св. 15 до 200 15 0 1
Св. 200 до 1000 25 1 2
Партию считают приемлемой, если число несоответствующих упаковочных единиц менее приемочного числа или равно ему.
Контроль качества бутылок на соответствие требованиям стандарта проводят по двухступенчатому нормальному плану выборочного контроля при приемлемых уровнях качества в соответствии с табл. 2.
Таблица 2
Показатели планов контроля при приемлемом уровне качества_
Контролируемый показатель Приемлемый уровень качества AQL, %
Внешний вид Вместимость Масса 1,0
Геометрические размеры Толщина стенки Герметичность 0,65
Органолептический контроль 0,15
Прочность при свободном падении Прочность при сжатии Стойкость к горячей воде Химическая стойкость 2,5
Для контроля качества бутылок методом выборочного контроля от партии отбирают выборки в объемах, указанных в табл. 3.
Предлагается заменить процедуру приемки партии на процедуру непрерывного статистического контроля.
Известны две основные процедуры непрерывного выборочного контроля качества: СБР и ЛСБР. Первая разработана в США Доджем и Ромингом, вторая - в Тульском государственном университете [1,2].
Таблица 3
Значения объемов выборок из партий бутылок_
Объём вы- Двухступенчатый выборочный план при приемлемом уровне ка-
борки, шт. чества AQL, %, выборки
Количество буты- 0,15 0,65 1,0 2,5
первой первой первой первой
лок в партии, шт. первой вто рой вто рой вто рой вто рой
второй Ас1 Яе1 Ас1 Яе1 Ас1 Яе1 Ас1 Яе1
Ас2 Яе2 Ас2 Яе2 Ас2 Яе2 Ас2 Яе2
От 1201 до 3200 80 0 2 0 3 1 3 3 6
включит. 160 1 2 3 4 4 5 9 10
От 3201 до 10000 125 0 2 1 3 2 5 5 9
включит. 250 1 2 4 5 6 7 12 13
От 10001 до 35000 200 0 2 2 5 3 6 7 11
включит. 400 1 2 6 7 9 10 18 19
От 35001 до 150000 315 0 3 3 6 5 9 11 16
включит. 630 3 4 9 10 12 13 26 27
От 150001 до 500 1 3 5 9 7 11 11 16
500000 включ. 1000 4 5 12 13 18 19 26 27
Св. 500000 800 2 5 7 11 11 16 11 16
1600 6 7 18 19 26 27 26 27
В настоящей таблице применены следующие обозначения:
Ас1, Ас2 - приемочное число; Яе1, Яе2 - браковочное число.
Согласно процедуре С8Р-1 после включения автомата контролируют подряд все изделия до тех пор, пока автомат не изготовит 1 годных изделий. После этого
сплошной контроль прекращают и контролируют выборочно качество каждого / -1
изделия. Если проконтролированное изделие окажется дефектным, то осуществляют наладку автомата и после наладки снова контролируют 1 изделий, если они оказываются годными, переходят к выборочному контролю.
Основным недостатком планов Доджа-Ромига применительно к использованию в автоматических линиях является чередование процедур выборочного контроля и сплошного контроля при появлении брака, что создает трудности для контрольного оборудования, которое при этом работает с переменной производительностью.
В связи с этим были разработаны планы автоматического непрерывного выборочного контроля модели АСБР. При одностадийном плане АСБР-1 контролируют
каждое /_1 изделие. При этом текущая последовательность 1 изделий, выпущенных
автоматом, находится в накопителе. При появлении среди выборочно контролируемых изделий дефектного объем накопителя уводится из потока на разбраковку, а автомат налаживается.
Методы непрерывного выборочного контроля имеют абсолютное преимущество в части автоматизации процедур отбора и анализа выборок и проб. Они позволяют обеспечить сохранение ритма производства и обеспечения заданной производительности, а также сократить затраты, связанные с формированием партий продукции, обеспечить обратную связь с технологическим процессом.
Исходные данные выбора планов модели АСБР-1 для контроля сохранность упаковки и правильность маркировки получены на основе построения оперативных характеристик, характеристик среднего выходного уровня дефектности, функций среднего уровня инспекции, которые имеют вид, представленный на рис.1 а, б, в.
На рис.1 Р(ц)- вероятность приемки партии, ц - уровень дефектности, ц э -средний уровнь дефектности после контроля, п э - средний объем контроля.
Значения предельного выходного уровня дефектности ^, найденные из графиков, показаны в табл. 4.
0,004
0,000
0 0,008 0,016 0,024 0,032 ([
б
О 0,008 0,016 0,024 0,032 </
в
Рис. 1. Оперативная характеристика плана (а), кривая среднего уровня дефектности (б), кривая среднего объёма инспекции (в)
Таблица 4
Результаты расчета предельного выходного уровня дефектности
Объем партии, шт. ЧЬ
AQL = 0,65% AQL = 1%
От 1201 до 3200 включ. 0,0087 0,0124
От 3201 до 10000 включ. 0,0073 0,0125
От 10001 до 35000 включ. 0,0078 0,0113
От 35001 до 150000 включ. 0,0071 0,0106
От 150001 до 500000 включ. 0,0067 0,0096
Св.500000 0,0060 0,0093
На основе установленных гарантий "ручных " планов были разработаны планы непрерывного выборочного контроля. Подобраны частоты контроля и объемы накопителя, обеспечивающие данные предельные выходные уровни дефектности при использовании плана ACSP-1 в АРЛ модели АРПБ-40. .
Исходными данными являлись значения Чь и /.
Величина / задавалась некратной числу позиций ротора раздувного формования (15 позиций) для обеспечения сложной маршрутизации изделий [1,2].
Рассчитывалось значение уровня дефектности до контроля, соответствующее Чь.
Ч1
_ / - /Чь - 2 Чь -1
/ - /ЧЬ - 2Чь -1 . 2(/чь - / + 1)
2(/ЧЬ - / + 1) V
Объем накопителя определялся по формуле
1 - /
2Чь
/чь - / + 1
I
расч.
Ч\/(2 - Ч1)
\расч округлялся до ближайшего целого числа \.
Результаты расчетов показаны в табл. 5 и табл. 6.
516
2
Таким образом, для схемы контроля по плану ЛС8Р-1 были подобраны объемы накопителя и частоты контроля в соответствии с требованиями, заложенными в действующих ГОСТах. Эти параметры использованы для создания комплекса автоматического выборочного контроля для роторной линии по производству ПЭТ-бутылок.
В исходном варианте АРЛ выполняет следующие операции:
- экструзия трубы;
- обрезка трубчатой заготовки и помещение ее в раскрытую пресс-форму;
- смыкание пресс-формы, введение ниппеля, раздувное формирование;
- охлаждения изделия в пресс-форме;
- раскрытие пресс-формы и удаление готового изделия;
- охлаждение изделия в процессе его транспортирования;
- удаление облоя с донной части изделия;
- удаление облоя с горловинной части изделия;
- выдача готового изделия в бункер готовых изделий.
Таблица 5
Значения объёма накопителя (АОЬ= 0,65%)_
чь I
1/4 1/7 1/41 1/81
0,0087 66 150 1132 2329
0,0078 74 167 1261 2585
0,0073 78 178 1346 2760
0,0071 81 183 1384 2836
0,0067 85 194 1466 3005
0,0060 95 216 1636 3354
Таблица 6 Значения объёма накопителя (АОЬ= 1%)
чь I
1/4 1/7 1/41 1/81
0,0125 46 105 791 1621
0,0124 47 106 797 1634
0,0113 51 116 874 1791
0,0106 55 123 931 1907
0,0096 60 136 1027 2104
0,0093 62 140 1059 2171
Для реализации плана ЛСБР-1 в конструкцию линии предлагается включить комплекс из устройства контроля и накопителя готовых изделий. Предлагаемая схема линии представлена на рис. 2.
Для реализации схемы ЛСБР-1 предложена конструкция накопителя ПЭТ-бутылок (рис.3).
Накопитель для ПЭТ-бутылок состоит из рамы 1 с установленными на ней однотипными ярусными наклонными направляющими полками 2. Для перехода цилиндрической тары с полки на полку предусмотрены перегрузочные окна 3, несколько превышающие размеры тары 4. В полках по всей длине равномерно вмонтированы пневматические сопла 5, подключенные к воздушным каналам 7. Накопитель имеет в верхней части входное окно 8, соединенное с питателем 9 и выпускное окно 10 в нижней части. На выходе последней полки установлены противоточные сопла 6 и счетчик ПЭТ-бутылок 11. Равномерное ускорение тары обеспечивает сжатый воздух. Установка в местах переходов полок демпферов 12 снижает нагрузки при переходе тары с полки на полку.
Работа накопителя осуществляется в непрерывном режиме поштучной выдачи ПЭТ-бутылок.
ПЭТ-бутылки 4 подаются от питателя 9 через входное окно 8 на наклонные направляющие полки 2. Поток воздуха из пневматических сопел 5, рассредоточенных по всей длине полок, обеспечивает перемещение полимерной тары. При переходе с одной полки на другую кинетическая энергия движущейся тары дополнительно гасится демпферами 12. На выходе последней направляющей полки движение тары замедляют противоточные сопла 6. ПЭТ-тара 4 выходит из выпускного окна 10 где непрерывно работает счетчик 11 ПЭТ-бутылок. Минимальный угол наклона направляющих к горизонтали обеспечивает компактность установки и минимальное ускорение для ПЭТ-бутылок.
ю
Рис. 2. Схема АРЛ изготовления полимерной тары: 1 - червячный пресс; 2 - экструдерная головка угловая; 3 — ротор раздувного формования; 4 - транспортно-охлаждающий ротор; 5 — накопитель готовых изделий; 6 - транспортно-загрузочный ротор; 7 — бункер накопитель облоя с горловинной части тары; 8 - ротор удаления облоя с горловинной части тары; 9 - транспортный ротор; 10 - бункер-накопитель облоя с донной части тары;
11 - ротор обрыва облоя донной части тары; 12 - устройство контроля
Изготовленные ПЭТ-бутылки проходят контроль в пункте контроля (на рис.2 не показан), расположенного перед накопителем. Периодичность контроля /. При обнаружении брака проводится удаление последовательности / бутылок из накопителя в изолятор брака (на рис.2 не показан).
Рис. 3. Накопитель для ПЭТ-бутылок: 1 — рама; 2 - наклонные направляющие полки; 3 - перегрузочные окна; 4 - ПЭТ-бутылки; 5 - пневматические сопла; 6 - противоточные сопла; 7 - воздушные каналы; 8 - входное окно; 9 — питатель; 10 - выпускное окно; 11 - счетчик ПЭТ-бутылок; 12 - демпферы
Таким образом, существует проблема автоматизации контроля качества производства ПЭТ-бутылок. Показано, что применяемые в настоящее время методы имеют недостатки, заключающиеся в невозможности обеспечения высокого уровня автомати-
518
зации процессов контроля. Рассмотрены методы непрерывного выборочного контроля, и обозначена возможность их применения для решения проблемы несоответствия применяемых процедур контроля высокопроизводительным автоматизированным технологиям производства ПЭТ-бутылок.
На основе анализа существующих устройств и способов контроля в производстве ПЭТ-бутылок была разработана схема контроля для реализации плана ACSP-1, а также составлены рекомендации по его использованию в соответствии с требованиями, заложенными в действующих ГОСТ. По полученным данным создан комплекс автоматического выборочного контроля для роторной линии по производству ПЭТ-бутылок.
Список литературы
1. Горелов А.С. Автоматизированный статистический контроль продукции массовых производств; под науч. ред. В.В. Прейса. Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. 220 с.
2. Горелов А.С. Статистические методы в управлении качеством пищевой продукции: учеб. пособие; под ред. В.В. Прейса. Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. 224 с.
3. ГОСТ Р 52789-2007 Бутылки из полиэтилентерефталата для пищевых жидкостей. Общие технические условия. Введен 2008-07-01. М.: ИПК Издательство стандартов, 2008. 10 с.
Горелов Александр Стефанович, канд. техн. наук, доцент, asgorelov@rambler. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
AUTOMATED STATISTICAL CONTROL PET-BOTTLES
A.S. Gorelov
The method of continuous selective quality control applied to the production of PET-bottles is considered. The scheme of implementation of the method in the rotor line is proposed.
Key words: continuous selective control, rotary line, production accumulator.
Gorelov Alexander Stefanovich, candidate of technical sciences, docent, asgorelov@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 655.05
БУДУЩЕЕ ПОЛИГРАФИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ
Д.Г. Маркова
Рассматривается состояние полиграфической отрасли и возможные перспективы, а также представлены основные аспекты проблемы развития данной отрасли в будущем и возможное решение.
Ключевые слова: полиграфия, полиграфическая отрасль.
Ситуация, которую переживает полиграфия в данный момент времени, требует не только выработки мер по ее дальнейшему развитию и оценки изменений на рынке в сфере полиграфических услуг, но и прямого прогнозирования и готовности к переменам [1-2].
