CC BY
14
2. Митрякова О. Л., Баблюк Е.Б. Экономика труда: управление жизненным циклом квалификации // Известия высших учебных заведений: Проблемы полиграфии и издательского дела, 2019. № 3. С.58-69.
3. Материалы Санкт-Петербургского международного форума труда 2018 «MEETUP: Образ Будущего Квалификаций. Сборка Решений». Митрякова О. Л. [Электронный ресурс] URL: https://www.facebook.com/spknano/videos/157556034909825/ (дата обращения: 23.09.2019).
4. Федеральный закон №238-ФЗ «О независимой оценке квалификаций» от 03.07.2016.
Митрякова Ольга Леонидовна, канд. техн. наук, доцент, mitryakova_olgal@mail. ru, Россия, Москва, Московский политехнический университет,
Кублашвили Оксана Вячеславовна, канд. техн. наук, доцент, mitryakova_olgal@,mail ru, Россия, Москва, Московский политехнический университет,
Волкова Ангелина Владимировна, руководитель навравления, mitryakova_olgal@mail.ru, Россия, Москва, Фонд инфраструктурных и образовательных программ (Группа Роснано)
DEVELOPMENT OF QUALIFICATION PROFILES FOR HIGH-TECH INDUSTRIES O.L. Mitryakova, O.V. Kublashvili, A.V. Volkova
Algorithms for designing qualification profiles for high-tech industries of precision engineering are proposed; ways to improve the manufacturability and quality of system solutions of the national system of qualifications are formulated.
Key words: business processes, national qualifications system, competence, labor function, competitiveness, type ofprofessional activity, model of high-tech industries staffing
Mitriakova Olga Leonidovna, candidate of technical sciences, docent, mitryakova_olgal@mail. ru, Russia, Moscow, Moscow Polytechnic University,
Kublashvili Oksana Viacheslavovna, candidate of technical sciences, docent, mitryako-va_olgal@mail. ru, Russia, Moscow, Moscow Polytechnic University,
Volkova Angelina Vladimirovna, head of direction, mitryakova_olgal@,mail ru, Russia, Moscow, Fund of infrastructure and educational programs (RUSNANO Group)
УДК 658.562:664
МЕХАНИЗМЫ ОТБОРА И ПОДГОТОВКИ ПРОБ НЕШТУЧНОГО МАТЕРИАЛА КАК ЭЛЕМЕНТ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА
В.Б. Морозов, Т.Г. Морозова
Определены и конкретизированы основные функциональные задачи, стоящие перед устройствами отбора и подготовки нештучной продукции. Для реализации мониторинга нештучной продукции представлен способ и устройство, его реализующее, позволяющее в автоматическом режиме высокопроизводительно осуществлять контроль соответствующего уровня качества нештучной жидкой и/или газообразной продукции. Использование описанных технических решений позволяет реализовывать современные подходы статистического выборочного контроля в условиях массового машиностроительного и прочих производств с дополнительными требования, задаваемыми конкретными контролируемыми материалами.
Ключевые слова: контроль качества, мониторинг, нештучная продукция отбор проб, репрезентативность, технические решения, управление качеством.
Широкий спектр производств в качестве сырья и конечного продукта используют объекты, являющиеся нештучным продуктом, который, в свою очередь характеризуется непрерывностью своего потока по массе, объёмы, длине и т.д. Для такого продукта выборочный статистический контроль [4] осуществляется по различным процедурам, организующих дискретизацию продукции и соответствующий отбор проб. В силу того, что при мониторинге такой продукции в условиях автоматизированного производства [7] необходимо сформировать относительно малое количество материала таким образом, чтобы оно могло обеспечить репрезентативность получаемых контрольных характеристик и параметров.
Для количественной оценки это означает совпадение процентного соотношения в пробе и всём контролируемом материале. Такая задача является актуальным техническим и технологическим вопросом всей процедуры мониторинга качества нештучного продукта. Получение недостоверной информации формирует весомые риски технологического, организационного [2] и экономического характера.
Решением задачи получения репрезентативных проб в непрерывном потоке материала может решаться в системе отбора и подготовки проб при условии высокодостоверной системы оценки параметров качества [5]. Современные разработки в области инструментального отбора можно описать недостаточной научной обоснованностью, технической целесообразностью, недооценкой влияния на систему мониторинга качества.
Система отбора и подготовки предназначена для осуществления отбора статистически обоснованного количества нештучного материала из общего объёма с последующем повторным сокращением пробы до лабораторных размеров при сохранении репрезентативности.
В качестве ограничений и входных параметров системы выступают:
- высокая автоматизация процесса,
- сокращённые временные сроки процедуры пробоотбора,
- универсальность по гетерогенным и гомогенным объектам,
- физико-химическая нейтральность к объекту,
- безопасность: общетехнологическая и процедурная.
- способность реализации современных процедур статистического контроля качества [1, 3, 6].
Система отбора и подготовки проб, реализующая установленные планом контроля процедура,
представляет собой комплекс технических устройств.
Технические решения, применяемые при мониторинге качества нештучной продукции нефтегазовой промышленности можно условно разделить на две группы, соотнесённые с патентными классами:
- устройства отбора и подготовки репрезентативных проб для жидких сред - О 01 N 1/10, к которым относятся чистые жидкости, эмульсии, пульпы, суспензии и прочее,
- устройства отбора и подготовки репрезентативных газообразных проб - О 01 N 1/10.
Встречаются потребности в контроле и прочих нештучных материалов, к которым относятся
твёрдых (в измельчённом состоянии) материалов - О 01 N 1/20, например, порошки, грануляры и прочее.
Авторами определенны основные функциональные задачи, стоящие перед устройствами отбора и подготовки нештучной продукции, среди них:
- Геометрическое замыкание и отделение некоторой части жидкой и/или газообразной фазы.
Отделение от общего потока (объёма, массы) контролируемого материала некоторой части
должно обеспечить репрезентативность конечной пробы. Это обеспечивается пробоотбором из всего объёма материала стационарными или перемещающимися устройствами. Для этого используются такие конструктивные элементы как разно расположенные и разные по геометрии, многопроходные каналы, маятниковые механизмы, отсекатели, ковши, разноразмерные щели и т. д. Дополнительным подходом является использование «торпед», конфузоров, сужающихся щелей, гидросопротивлений и т.п.
- Изменение размера объёма пробы.
Изменение величины объёма отбираемого нештучного материала, задаваемого требованиями исследующей лаборатории, обеспечивается управляемыми командоаппаратами и задатчиками, регулируемыми щелевыми винтами, градацией давлений газа и жидкости и, в целом, изменением геометрических характеристик конструктивных элементов.
- Корреляционная связь между интенсивностью потока нештучной с параметрами функционирования пробоотборного оборудования.
Для технологического процесса свойственны изменения объёма выпускаемой продукции как в целом в производстве, так и в частной технологической операции. Если поток жидкости/газа меняется, то это формирует условие изменения количества отбираемого нештучного материала лабораторией. Конкретные устройства проботбора такую ситуацию учитывают.
Так, например, предусматриваются поршневые камеры, крыльчатки, изменение геометрического расположения узла пробоотборника угла, используется реактивная частота вращения поточных патрубков относительно сокращающих отверстий и прочее.
- Осуществления разделения, перенаправление, перемешивание потока нештучного продукта, его сокращение.
Для такого комплекса операций предусматриваются различные технические решения, в том числе циклонов, нескольких лотков, шнеков, мешалок, поворотных щелей, распределительных головок, гидросопративлений, тройниками, смесительных и разделительных камер и каналов и т.д.
- Упрощение эксплуатационных и общетехнических характеристик и свойств устройств.
К такому ряду задач можно отнести общее упрощение конструкций, снижение доли нестационарных элементов, простое соединение потоков и т. п.
Такие же механизмы характерны для устройств перемешивания и деления, с той лишь разницей, что они предусмотрены на следующих этапах подготовки проб.
Реализация описанных задач представлена в разработках, описанных ниже.
Основной преградой применению процедур непрерывного выборочного статистического контроля качества нештучной продукции является непрерывность её потока. Для этого предложено использовать определённых накопительных объёмов с применением операций периодического или сплошного контроля, отвода материала, объединения, накопления проб.
Предложен способ (рис. 1 и 2), реализуется следующим образом.
Рис. 1. Схема реализации способа в положении соответствующего уровня качества нештучной
продукции
Рис. 2. Схема реализации предлагаемого способа в положении соответствующего уровня качества
нештучной продукции
Нештучный материал, перемещается по основной и рабочей линиям 1 и 2, соответственно, через быстродействующие задвижки 5 последовательно занимает накопительные объёмы 4. При этом с определённой периодичностью, происходит контроль качества. По его итогам осуществляется опорожнение накопительных объёмов 4 либо далее через линию 2 в основной технологический поток 1 (см. рис. 1) - при соответствующем уровне качества, либо, в случае выявления несоответствия качества, - опорожнение продукции через линию 3 для дальнейших операций отбраковки или разбраковки отдельно каждого объёма (см. рис. 2). При этом варианте предусмотрено вмешательство в процесс производства с целью его наладки.
Непрерывное перенаправление потока обеспечивается работой быстродействующих золотников 6 при последовательном опорожнении накопительных объёмов 4. Параллельно осуществляется предыдущий пустой объём через золотники 5.
Для технической реализации способа предусмотрено устройство системы манипуляции потоком. Конструкция представлена на рис. 3 [9].
Рис. 3 Устройство системы манипуляции потоком нештучной жидкой/газообразной продукции
59
Жидкость или газ, транспортируясь по линии, полностью разделяется по накопительным ёмкостям путём поочерёдной работы быстродействующих клапанов. При этом осуществляется пробоотбор и анализ качества. По его итогам происходит пошаговое опустошение ёмкостей: или в основную линию при соотвествующем уровне качества нештучного материала, или по линии отвода в отдельные ёмкости (на схеме не приведены) для последующей отбраковки/забраковки разделённых объёмов материала. Работа устройства предупреждает застой в основной линии потока.
Таким образом, обеспечивается управление качеством нештучного продукта посредством мониторинга отдельные объёмных единиц. При этом обеспечивается требуемый средний уровень качества.
Таким образом, система отбора и подготовки проб нештучного материала в мониторинге качества осуществляет комплексную поддержку [8] важной процедуры формирования репрезентативной истории качества. Используемое при этом оборудование удовлетворяет на высоком техническом уровне соответствующие требования реализуемых процедур контроля с целью его эффективного проведения.
Предложенный способ статистического контроля качества нештучной продукции позволяет обеспечить в мониторинге жидкой/газообразной продукции соответствующий уровень качества на выходе. При этом обеспечивается автоматизированная работа системы отбора проб.
Список литературы
1. D.V. Neubauer, S.N. Luko, Statistical standards and astm. Part 2, Quality Engineering. Т. 23. № 1 (2011) 100-104.
2. Dodge H.F., Romig H.G. Sampling Inspection Tables, Single and Double Sampling, 2nd ed. John Wiley & Sons, New York, 1959.
3. Gomboeva S.G., Hamhanova D.N., Shishkin I.F., Vasendina E.A., Plotnikova I.V., Efremova O.N. Sampling control planning on the base of operating characteristics and with a grapho-analytical method, Key Engineering Materials. Т. 685 (2016) 463-466.
4. Gorelov A.S., Preis V.V., Savvina E.A. Automated Statistical Monitoring of Manufacturing Products, Russian Engineering Research, Vol. 27, No. 11 (2007) 791-795.
5. Gorelov A.S., Preis V.V., Soskov V.B. Design Principles for Integrated Automated Statistical Quality-Control Systems in Manufacturing, Russian Engineering Research, Vol. 28, No. 3 (2008) 251-254.
6. Hastie T., Tibshirani R., Friedman J. The elements of statistical learning: data mining, inference and prediction, 2nd ed. (Springer series in Statistics), Springer Science+Business Media, LLC, 2009.
7. Montgomery D.C. Introduction to Statistical Quality Control, 6th edition. John Wiley & Sons, New York, 2009.
8. Сосков В.Б. Принцип совмещения операций в новом устройстве отбора проб жидкостей // Вестник машиностроения. 2004. № 8. С. 84-85.
9. Сосков В.Б., Горелов А.С., Прейс В.В. Устройство управления качеством нештучного продукта / патент на полезную модель RUS 54430 20.12.2005.
Морозов Владимир Борисович, канд. техн. наук, доцент, qtay@rambler. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Морозова Татьяна Геннадьевна, аспирант, nusichka-89@,mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
MECHANISMS FOR SELECTION AND PREPARATION OF SAMPLES OF A NON-PIECE MATERIAL AS AN ELEMENT OF A Q UALITY CONTROL SYSTEM
V.B. Morozov, T.G. Morozova
To implement monitoring of non-piece products, a method is presented, as well as a device that implements it, which allows automatic control of the appropriate quality level of non-piece liquid and / or gaseous products in a high-performance mode. Using the described technical solutions allows you to implement modern approaches of statistical selective control in the conditions of mass engineering and other industries with additional requirements specified by specific controlled materials.
Key words: quality control, monitoring, non-piece products sampling, representativeness, technical solutions, quality management.
Morozov Vladimir Borisovich, candidate of technical science, docent, qtay@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Morozova Tatiana Gennadjevna, postgraduate, nusichka-89@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
