CC BY
22
low-flow stages. The benefit in such a replacement will be in the absence of the need to reserve equipment and obtain aggregates with smaller weight and size characteristics with a smaller range of spare parts and components.
Key words: long-stroke reciprocating compressor, work processes, continuous cycle enterprises, mass and dimensional characteristics of compressors.
Busarov Sergey Sergeevich, candidate of technical sciences, docent, bssi1980@mail.ru, Russia, Omsk, Omsk State Technical University,
Belikov Alexander Valerievich, chief mechanic, head of the chief mechanic's department, Russia, Omsk, JSC GAZPROMNEFT-ONPZ,
Kapelyukhovsky Andrey Anatolyevich, Employee, Russia, Omsk, JSC GAZPROMNEFT-ONPZ,
Kapelyukhovskaya Alexandra Alexandrovna, senior lecturer, shipunovaa@mail.ru, Russia, Omsk, Omsk State Technical University
УДК 658.512.4
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-1-503-509
НОРМОКОНТРОЛЬ ВЫПУСКНЫХ КВАЛИФИКАЦИОННЫХ РАБОТ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ СТАНДАРТОВ ЭЛЕКТРОННЫХ МОДЕЛЕЙ
М.С. Чепчуров, Б.С. Четвериков, А.Н. Масловская
Предложенная в работе процедура выполнения нормоконтроля выпускных квалификационных работ в ВУЗе по машиностроительным специальностям позволяет значительно сократить время выполнения процедур нормоконтроля за счет использования как шаблонов документов, так и автоматизации операций нормоконтроля. При этом согласно предложенному подходу нормоконтролер может выполнять свои функции удаленно, заполняя в электронном виде только те разделы соответствующих электронных форм документов, где предусмотрен «ручной» ввод, остальные разделы документов должны заполняться автоматически.
Ключевые слова: нормоконтроль, профессиональный стандарт, электронная модель, конструкторская документация, FreeCAD.
Введение. Профессиональные стандарты специалистов по проектированию продуктов в различных направлениях машиностроения, предусматривают умения и знания в разработке и оформлении конструкторской документации (КД) [1, 2]. Подготовка специалистов по направлению 15.03.05 и 15.04.05 - Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств в проектно-конструкторской деятельности прямо предусмотрено федеральным государственным образовательным стандартом (ФГОС). Одна из общепрофессиональных компетенций этого ФГОС требует от выпускника умений и навыков в разработке технической документации [3, 4].
Оформление конструкторской документации связано с соблюдением целого ряда требований к её оформлению, соблюдение которых должно контролироваться на этапе её выпуска, в случае с учебным заведением, на этапе допуска к защите выпускной квалификационной работы (ВКР). В Единую систему конструкторской документации (ЕСКД) [5] и Единую систему технологической документации (ЕСТД) [6] входят сотни стандартов [7-9], соблюдение которых необходимо при оформлении ВКР. Объем выпускной квалификационной работы бакалавра составляет от 7 до 10 листов формата А1 - графическая часть, и 70...100 листов формата А4 - теоретическая часть, без учета приложений. Оформление такого объёма конструкторской документации должно сформировать у выпускника компетенции инженера-конструктора в соответствии с требованиями профессионального стандарта.
Нормоконтроль в ВУЗе. Проведение процедуры нормоконтроля в ВУЗе основано на требованиях ГОСТ 2.111-2013 [10], и здесь стоит выделить документы, подвергаемые нормоконтролю, учитывая, что лицо, проводящее нормоконтроль ограничено во временных ресурсах (чаще всего объём учебной нагрузки на проверку одной ВКР не превышает одного академического часа).
Согласно ГОСТ 2.111-2013: «Нормоконтролю подлежат конструкторские документы всех видов, в том числе электронные конструкторские документы». Можно выделить эти требования отдельным списком:
- проверка обозначений КД на всех листах;
- комплектность документации в соответствии с заданием, что требует оформление задания в виде отдельного табличного документа;
- правильность выполнения основной надписи и дополнительных граф, что требует предварительной настройки программных средствдля электронных версий документов;
- правильность применения сокращенных слов, что легко проверить в электронной версии документа с использованием программных средств;
- наличие и правильность ссылок на стандарты и нормативных документах, что можно выполнить на полуавтоматическом режиме, то есть с частичным использованием программных средств;
- правильность заполнения атрибутов реквизитов электронной части может быть также проверена в электронной версии;
- проверка наличия установленных подписей выполняется в «ручном режиме» по бумажным версиям документов.
Порядок проведения нормоконтроля определяется требованиями ГОСТ 2.111-2013 или соответствующим отраслевым руководящим документом, на который должно ориентироваться высшее учебное заведение. Стандарт требует организационно-распорядительного допуска, определяющего положение нормоконтролера [11, 12]. При проведении нормоконтроля ВКР требования к оформлению графической и текстовой части проекта должны быть прописаны в «Положении о нормоконтроле», и здесь, по мнению авторов, стоит составить форму документа - лист нормоконтроля, в котором следует указать:
1) краткое требование к оформлению пояснительной записки, технологических карт, ведомостей, спецификаций и т.п.;
2) список значений нормоконтроля, например, в соответствии с табл. 1.
Таблица1
Пример списка значений нормоконтроля__
№ Лист, замечание, страница Номер стандарта, который не соблюдён Отметка об исправлении
Наличие подобного списка позволит избежать недоразумений и конфликтов при устранении ошибок и недочетов ВКР.
Поскольку указанный стандарт требует обязательного наличия подписи нормоконтролера, то и стоит в «Положении о нормоконтроле» обозначить права и обязанности нормоконролера, которые на взгляд авторов, могут заключаться в следующем:
1. При проведении нормоконтроля конструкторской документации нормоконтролер обязан руководствоваться только действующими в момент проведения контроля стандартами и нормативными документами. Нормоконтролеру следует руководствоваться правилом приоритета федеральных нормативных документов над местными. Авторы считают, что перед каждым выпуском студентов, до начала выполнения ВКР, нормоконтролер обязан предоставить в публичном доступе все нормативные документы, в соответствии с которыми будет выполняться проверка работ.
2. Нормоконтролер в праве вернуть конструкторскую документацию в следующих случаях: нарушена комплектность установления нормативными документами; нарушены основные требования ГОСТов по оформлению графических и текстовых документов; отсутствуют подписи в документах.
Подпись нормоконтролера в конструкторской документации обязывает его нести ответственность за соблюдение в конструкторской документации требований действующих стандартов и нормативных документов вместе с автором ВКР и его руководителем.
Электронная модель изделия в нормоконтроле. Текстовая часть КД может быть проверена с использованием разработанных для этих целей простых программных средств - макросов для проверки документов или других программных средств, например, ЫЬгеО//1се. При этом, последнее - предпочтительнее, так как возможно его бесплатное использование при выполнении ВКР. Пояснительная записка ВКР может быть оформлена с использованием разработанных в подразделении (например, кафедре) электронных шаблонов текстовых документов, которые могут быть скачаны выпускниками с электронных ресурсов. При использовании электронных шаблонов следует предварительно описать к ним в «Положении о нормоконтроле», то есть согласовать единую форму документа. Но следует помнить, что оформление текстовой части документа необходимо выполнять по требованиям ГОСТ Р2.105-2019 и ГОСТ 2.106-2019, а библиографический список по требованиям ГОСТ 7.11-2011. По оформлению библиографического списка в открытом доступе существует достаточно ссылок на материалы и в текстовых редакторах есть дополнительные возможности по оформлению библиографического списка и ссылок на источники.
Графическая часть ВКР, в значительной части, творческая, то есть шаблонов не предусмотрено, но и здесь необходимо соблюдать требования к электронным моделям, соблюдение которых проверит нормоконтролер. Требования к электронной модели регламентируются ГОСТ 2.052-2021 [13], но при этом стоит обратить внимание на ISO 16792:2021 [14, 15], послужившей основой для него. На основе ГОСТ 2.052-2021 и ISO 16792:2021 можно сформулировать требования к нормоконтролю электронных моделей.
Электронная модель изделия обязательно должна содержать реквизиты, в соответствии с ГОСТ 2.058-2016 [16]. Анализ таблицы А1 из этого стандарта позволяет установить их связь с содержанием основной надписи, в соответствии с ГОСТ 2.104-2006 [17]. Стоит обратить внимание на таблицу В2, строка 2 этой таблицы требует, кроме фамилии указывать и инициалы.
Сформировав в виде текстового файла, реквизиты легко поддаются автоматической или автоматизированной проверке. ГОСТ 2.052-2021 напрямую не указывает формат графической модели, а лишь только ее тип: каркасная, поверхностная, твердотельная. Трехмерная модель может быть представлена как в формате приложения, в котором она создается, так и в универсальном общепринятом формате, например, .stp, .sat, .igs и пр. Большинство приложений позволяют свободно читать эти форматы моделей, например, на рис. 1 представлено окно открытия файлов трехмерных моделей из различных форматов в программе FreeCAD [18].
Размер Л
m
FreeCAD document f.FCStd) 3D Studio mesh (*.3ds) Alias Mesh C*,obj) Autodesk DWG 2D (\dwg) Autodesk DXF2D (*.dxf) BREP format (*.brep *.brp) Binary Mesh (*,bms) Collada (*.dae) Common airfoil data (*,dat) Drawing f.svg *.svgz) Excel spreadsheet (*,xlsx)
iesh Fenics [*.xml *,xdmf) lesh YAML/JSON f.meshyam
îeshjsc
FEM mesh Z88
FEM mesh formats f.bdf *.dat FEM result CalculiX f.frd) FEM result VTK (*.vtk *,vtu] FEM result Z83 displacements FreeCAD Material Card f-FCMat) GCode (*.nc *.ge *,ncc *.ngc *,cnc *.tap *,gcode] GDML f\gdml) IDF emn file File Type r.emn) IGES format (*.iges *. igs] Image formats (*.bmp*,jpg *.png *.xpm) Industry Foundation Classes №) Inventor V2.1 C.iv] Object File Format Mesh f.off) Open CAD Format f.oca *,gcad) OpenSCAD CSG Format f.csg)
med *,unv " vtk *.vtu
Supported formats (*.FCStd *,3 v
"CStd
Рис. 1. Окно открытия трехмерных моделей из разных форматов в среде ЖгввСЛВ
В соответствии с ГОСТ 2.052-2021 электронная модель изделия выполняется по номинальным размерам (то есть без допусков на размер). При этом в пространстве модели при простановке размеров указывается соответствующий размер с допусками, как это показано на рис. 2а и рис. 2б.
а б
Рис. 2. Примеры простановки размеров с допусками: а - в коммерческом пакете Лйвш 9.0&; б - в свободно распространяемом пакете ЖгввСЛВ
Стоит обратить внимание, что в Лёеш 9.0st [19] (рис. 2, а) выполняется работа с проекцией модели на рабочую плоскость, при этом разработчик выполняет нанесение размеров и необходимых обозначений, также, как и при работе с чертежом. Во ЕгееСЛБ размеры также размещаются на рабочей плоскости [20], но приложение имеет специальную функцию простановки размеров в рабочем пространстве модели (рис. 2, б).
Простановка допусков формы и взаимного расположения поверхностей выполняется в соответствии с ГОСТ 2.308-2011 [21], при этом допускается использование разных рабочих плоскостей в пространстве модели. Лучше всего это проиллюстрировано в ISO 16792:2021, фрагмент которого приведен на рис. 3.
При разработке электронных моделей сборок разработчик предусматривает использование базы стандартных и библиотечных моделей [22, 23].
Обсуждение. Электронная модель предоставляет как разработчику, так и нормоконтролеру информацию, структурированную по заранее заданным параметрам: основная надпись, спецификация, объемная модель, допуски на размеры, отклонения формы шероховатости и т.д. [24, 25]. Доступ к этой информации может быть выполнен с использованием разных программных средств, в том числе, и простых макросов. Например, рабочая среда FreeCAD позволяет разрабатывать макросы создания на языке программирования Python и т.п. [20]. При этом, как показано на рис. 4, доступ к электронной модели может быть выполнен через дерево модели. ГОСТ 2.052-2021 допускает расположение в одном рабочем пространстве, как чертежа, так и трехмерной модели, что значительно облегчает проверку документации, а с учетом требований этого же стандарта, о соответствии информации на чертеже и модели, позволяет избежать лишних проверок документов.
Рис. 4. Рабочее пространство для нормоконтроля
При реализации требований, необходимых для полного представления моделей изделия следует пользоваться рекомендациями ISO 16792:2021, один из вариантов обозначения шероховатости представлен на рис. 5, или самостоятельно создать макросы для автоматизации простановки шероховатости, как это описали авторы в своей работе [25].
Составим таблицу, где приведены основные параметры нормоконтроля.
506
Рис. 5. Обозначение шероховатости и отклонений формы и расположения поверхностей
в электронной модели
Таблица 2
Основные параметры нормоконтроля_
№ Параметр нормоконтроля Автоматизированность параметра Использование шаблонов и заготовок документов
1 Оформление ПЗ и приложений документов Автоматизированный Шаблоны, записки, спецификации, ведомости
2 Графическая часть
2.1 Реквизиты документа Автоматизированный
2.2 Обозначения на модели Полуавтоматизированный Шаблон реквизитов
2.3 Соответствие твердых копий документов электронным версиям Ручной
3 Компактность Автоматизированный Шаблон задания
Выводы. Предложенная в работе схема выполнения нормоконтроля ВКР в ВУЗе по машиностроительным специальностям позволяет значительно сократить время выполнения процедур нормоконтроля при использовании как шаблонов документов, так и автоматизации операций нормоконтроля. При этом нормоконтролер может выполнять свои функции удаленно, заполняя в электронном виде только те разделы соответствующих электронных форм документов, где предусмотрен «ручной» ввод, остальные разделы документов должны заполняться автоматически.
Сам же нормоконтролер является эффективным средством формирования компетенций по оформлению конструкторской документации в соответствии с требованиями новых ФГОС.
Исследование выполнено в рамках реализации федеральной программы поддержки университетов «Приоритет 2030» с использованием оборудования на базе Центра высоких технологий БГТУ им. В. Г. Шухова.
Список литературы
1. Профессиональный стандарт 28.001. Специалист по проектированию технологических комплексов механосборочных производств: утвержден приказом М-ва труда и соц. защиты России от 23.04.2018 № 279н.
2. Профессиональный стандарт 28.008. Специалист по инжинирингу машиностроительного производства: утвержден приказом М-ва труда и соц. защиты России от 30.09.2020 № 681н.
3. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по специальности 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств: утвержден приказом Минобрнауки России от 17.08.2020 № 1044.
4. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 15.04.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств: утвержден приказом Минобрнауки России от 17.08.2020 № 1045.
5. ГОСТ 2.001-2013. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Общие положения. Введ. 2014-06-01. М.: Стандартинформ, 2014. 8 с.
6. ГОСТ 3.1001-2011. Единая система технологической документации. Общие положения. Введ. 2012-01-01. М.: Стандартинформ, 2012. 11 с.
7. ГОСТ 2.004-88. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ [Текст]. Введ. 1990-01-01. М.: Стандартинформ, 2011. 24 с.
8. ГОСТ 2.102-2013. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Виды и комплектность конструкторских документов. Введ. 2014-06-01. М.: Стандартинформ, 2020. 17 с.
9. ГОСТ 2.109-73. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Основные требования к чертежам. Введ. 1974-07-01. М.: Стандартинформ, 2007. 29 с.
10. ГОСТ 2.111-2013. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Нормокон-троль. Введ. 2014-06-01. М.: Стандартинформ, 2018. 14 с.
11. ГОСТ Р 58182-2018. Требования к экспертам и специалистам. Нормоконтролер технической документации. Общие требования. Введ. 2019-03-01. М.: Стандартинформ, 2018. 13 с.
12. Иноземцев А Н., Троицкий Д.И., Григорьева Н.С. Концепция автоматизированного рабочего места нормоконтролера // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2006. № 2(20). С. 14-18.
13. ГОСТ 2.052-2021. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Электронная модель изделия. Общие положения. Введ. 2021-08-01. М.: Стандартинформ, 2021. 17 с.
14. Стандарты ISO в области управления документами. [Электронный ресурс] URL: https://eos.ru/upload/Information%20Management 13-02 10-22.pdf (дата обращения: 19.11.2022).
15. ISO 16792:2021. Technical product documentation. Digital product définition data practices. [Электронный ресурс] URL: htps://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/9847106e-01cf-488a-98cc0b4032b34e1d/iso-16792-2021 (дата обращения: 19.11.2022).
16. ГОСТ 2.058-2016. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила выполнения реквизитной части электронных конструкторских документов. Введ. 2017-03-01. М.: Стандар-тинформ, 2017. 14 с.
17. ГОСТ 2.104-2006. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Основные надписи. Введ. 2006-09-01. М.: Стандартинформ, 2007. 14 с.
18. Основы работы в 3D редакторе FreeCAD. Часть 1. [Электронный ресурс] URL: https://wiki.robbo.ru/wiki (дата обращения: 19.11.2022).
19. Быков А.В., Силин В.В., Семенников В.В., Феоктистов В.Ю. ADEM CAD/CAM/TDM. Черчение, моделирование, механообработка. СПб.: БХВ-Петербург, 2003. 320 с.
20. Сборник руководств по обучению (Tutorials). [Электронный ресурс] URL: https://wiki.freecadweb.org/Tutorials/ru (дата обращения: 19.11.2022).
21. ГОСТ 2.308-2011. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Указания допусков формы и расположения поверхностей. Введ. 2012-01-01. М.: Стандартинформ, 2012. 27 с.
22. Чепчуров М.С., Четвериков Б.С. Автоматизация производственных процессов: учеб. пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки 15.03.01 "Машиностроение", 15.03.05 "Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств". М.: ИНФРА-М, 2019. 274 с.
23. Колошкина И.Е. Автоматизация проектирования технологической документации: учебник и практикум для вузов. М.: Юрайт, 2020. 371 с.
24. Киров А.В. Электронная модель изделия как основа информационного обеспечения жизненного цикла вооружения, военной и специальной техники // Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление. 2016. № 1-2. С. 139-143.
25. Чепчуров М.С., Четвериков Б.С., Масловская А.Н., Любимый Н.С. Реализация автоматизированного обозначения шероховатостей поверхностей объектов электронной модели изделия // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2020. № 8. С. 3-9.
Чепчуров Михаил Сергеевич, д-р техн. наук, профессор, avtpost@mail.ru, Россия, Белгород, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова,
Четвериков Борис Сергеевич, канд. техн. наук, await_rescue@mail.ru, Россия, Белгород, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова,
Масловская Алла Николаевна, канд. техн. наук, доцент, maslovskaya.a.n@gmail.com, Россия, Белгород, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
NORMATIVE CONTROL OF GRADUATE QUALIFICATION WORKS WITHREQUIREMENTS OF
STANDARDS OF ELECTRONIC MODELS
M.S. Chepchurov, B.S. Chetverikov 508
The procedure proposed in the work for the implementation of normative control offinal qualification works at a university in engineering specialties can significantly reduce the time for performing normative control procedures through the use of both document templates and automation of normative control operations. At the same time, according to the proposed approach, the normative controller can perform its functions remotely, filling in electronic form only those sections of the relevant electronic forms of documents where "manual" entry is provided, the remaining sections of the documents should be filled in automatically.
Key words: normative control; professional standard; electronic model; design documentation;
FreeCAD.
Chepchurov Mikhail Sergeevich, doctor of technical sciences, professor, avtpost@mail. ru, Russia, Belgorod, Belgorod State Technological University named after V. G. Shukhov,
Chetverikov Boris Sergeevich, candidate of technical sciences, docent, await_rescue@mail.ru, Russia, Belgorod, Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov,
Maslovskaya Alla Nikolaevna, candidate of technical sciences, docent, maslovskaya.a.n@gmail.com, Russia, Belgorod, Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov
УДК 663.672
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-1-509-512
АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ДИНАМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ МАССЫ ПРОДУКЦИИ
С.П. Ледовский
В статье рассмотрен процесс динамического контроля готовой продукции, проведен анализ результатов измерений с выявлением возможных причин путем анализа показателей машины в процессе дозирования продукта.
Ключевые слова: динамический контроль, вязкость, хладогент, выгружной конвейер, промышленный компьютер.
В условиях жесткой конкуренции на рынке ужесточается качество выпускаемой продукции, для оценки которого производители используют автоматические системы контроля массы.
Применение конвейерной транспортировки является необходимым атрибутом каждого предприятия. Система динамического взвешивания продукции, движущейся по конвейерной линии, предназначена для четкого контроля массы выпускаемой продукции и является ключевым элементом системы обеспечения качества и эффективности производства [1].
Потребность в контрольных динамических весовых системах испытывают такие отрасли как: пищевая, фармацевтическая и косметическая, химическая и тяжелая промышленность, а также предприятия, занимающиеся логистикой.
Динамические весы — это современная система, которая взвешивает движущуюся в потоке продукцию, классифицирует единицы продукции согласно заданным границам, производит сортировки или отбраковку в соответствии с классификацией. Системы динамического взвешивания позволяют немедленно реагировать на любые негативные тенденции или неполадки, возникающие и при упаковке готовой продукции [2].
Грамотно спроектированная и налаженная система контроля массы в движении обеспечивает:
- защиту от остановок предприятия и возврата произведенного продукта от покупателя в случае недовесов;
- соблюдение метрологических нормативов при производстве, снижение промышленных расходов предприятия;
- отбраковку упакованной продукции согласно заданным границам в случае поломки дозирующего оборудования;
- надежное документальное подтверждение в случае рекламации по несоблюдению политики реализованного продукта или выполнения аудиторского контроля - наличие систем динамического контроля массы продукции подтверждает, что в процессе производства приняты все возможные меры безопасности и обеспечено исполнение законодательства.
На современных предприятиях уделяют особое внимание к контролю качества продукции, а именно к массе продукции.
Для контроля данной качественной характеристики применяются динамические весы. Они представляют собой, как правило, систему конвейеров, состоящих из разгонной секции 1, весовой ячейки 2 и выгружного конвейера 3. Также в динамических весах присутствует промышленный компьютер 5 который обрабатывает данные и выводит результаты измерений на рабочую панель. В случае выхода
509
