Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МОНО_ДОКТ.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
9.39 Mб
Скачать
    1. Исследование и расчет технических уровней

доминирующих производственных факторов на основе удельного веса в образовании дефектности сварных соединений

Разработанные в предыдущих разделах методы и средства учета, контроля и анализа качества сварочно-монтажных работ, а также общая математическая модель для расчета и оценки технического уровня позволяет решать задачу оптимизации технического уровня конкретного сварочно-монтажного производства и реально управлять уровнем качества сварных соединений.

На рисунке 5.6 представлен пример влияния доминирующих факторов на общий технический уровень при строительстве технологических трубопроводов. Видно, что в данном случае главная проблема заключается в низкой квалификации сварщиков и плохой подготовке и сборке стыков под сварку. Таким образом, определяется слабое звено в сварочно-монтажном производстве. Значение этого факта трудно переоценить, потому что в результате оказывается возможной реальная оптимизация технического уровня конкретного сварочно-монтажного производства и управление качеством сварочных работ по обратным связям алгоритма «фактор – причина – дефект». На примере, представленном на рисунке 5.6 видно, что общий технический уровень «тянут вниз» квалификация сварщиков, подготовка и сборка стыков под сварку и в меньшей степени сварочные материалы. Технологический процесс сварки и сварочное оборудование в данном случае не вызывают опасений.

В данном случае затраты на повышение уровня квалификации сварщиков и качество подготовки и сборки под сварку обоснованны, так как в результате повысится общий технический уровень и уровень качества сварных соединений конкретного сварочного производства, что в конечном итоге даст значительный экономический эффект. Таким образом, на представленном примере показано решение проблемы оптимального вложения инвестиций. Конечная цель заключается в максимально возможном повышении технического уровня и уровня качества всех доминирующих факторов, приближении их к лучшим аналогам. Это количественное значение будет отражать оптимальный технический уровень исследуемого сварочно-монтажного производства в конкретном временнóм интервале.

Т У

1

0,9

0,8

Т

0,7

0,6

Об

0,5

0,4

ОБЩИЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ

М

0,3

ПС

Кв

0,2

0 ,1

0

Фактор

Т – технология сварки; Об – сварочное оборудование; М – сварочные материалы;

ПС – подготовка и сборка под сварку; Кв – квалификация сварщиков

Рисунок 5.6 – Влияние доминирующих производственных факторов на технический уровень сварочного производства

На основании выполненных исследований в таблице 5.2 представлен удельный вес влияния доминирующих производственных факторов на уровень качества сварных соединений технологических трубопроводов различных типоразмеров и базовых совокупностей (БС).

Видно, что влияние факторов при изготовлении различных сварных соединений значительно колеблется, причем среди них всегда есть один или два, которые вносят разладку в технологический процесс сварки и больше других снижают выходной уровень качества и, следовательно, общий технический уровень. Например, из таблиц 4.4 и 5,2 видно, что доминирующие факторы при сварке труб диаметром 500мм – подготовка и сборка – 34,1% и квалификация сварщиков – 32,9%.

Как было показано выше, общий технический уровень сварочного производства формируется на основе технических уровней доминирующих производственных факторов. В свою очередь, каждый фактор имеет свой удельный вес в формировании качества конечного продукта – сварных соединений. Выше мы установили, что некоторые из них в количественном выражении будут выше общего технического уровня, а другие – ниже.

Следовательно, каждый из доминирующих факторов определенным образом влияет на общий технический уровень и уровень качества продукции: одни работают на повышение, другие – его снижают. Этот важный вывод позволяет целенаправленно и обоснованно модернизировать конкретное сварочно-монтажное производство, укрепляя и совершенствуя снижающие общий уровень факторы. Для практического применения модели и расчета технических уровней и уровней качества как общего, так и доминирующих производственных факторов необходимо обоснование и выбор значения D – допустимого или аналогового параметра.

В главе 3 мы определили предельно допустимые уровни дефектности и брака. Так, средний максимально допустимый брак по исследуемым БС составляет:

Бmax = (14,6 + 16,2 + 13,8 + 16,8 + 14,0 + 8,0) : 6 = 13,9%

Таким образом, мы определили точку отсчета общего технического уровня и сложности, т.е. предельно допустимый параметр качества (процент брака) D = 13,9% в данном конкретном случае.

Общий уровень брака, см. табл. 5.2

Р = 100 – 92,8 = 7,2%.

Таблица 5.2 – Пример расчета удельного веса влияния доминирующих производственных факторов на уровень качества

сварных соединений трубопроводов

Способ

сварки

Диаметр/

толщина,

мм

Марка стали

Общий уровень

качества,

%

Удельный вес фактора, %

Квалификация

сварщиков

Подготовка

и сборка

Сварочные

материалы

Сварочное

оборудование

Технология

сварки

1

2

3

5

6

7

8

9

10

РДС

57/2,5

09Г2

95,1

34,4

18,0

23,0

9,8

8,2

СО2+Аr

89/4,0

20Х

90,7

27,4

24,6

21,9

9,6

8,2

РАДС

89/4,0

14ХГС

92,3

28,1

23,3

21,1

8,9

12,5

СО2+Аr

112/6,0

20Х

93,7

27,2

25,3

24,5

10,0

7,9

РДС

112/6,0

09Г2

91,2

24,7

29,7

26,5

5,6

7,0

РАДС

289/10,0

14ХГС

94,3

26,4

31,5

23,8

6,0

5,1

РДС

289/10,0

20Х

93,3

28,0

33,2

20,5

6,8

5,3

РДС

500/14,0

14ХГС

91,2

32,9

34,1

20,4

9,0

3,6

Итого:

92,8

27,9

27,7

22,9

8,1

7,8

Подставив полученные значения в формулу 5.10, определим сложность:

.

На основании формулы 5.11 определим общий технический уровень сварочно-монтажного производства на основании данных, представленных в таблице 5.2:

.

Определим удельный вес влияния доминирующих факторов на общий уровень качества:

ФКв = 27,9 / 100 = 0,279;

ФПС = 27,7 / 100 = 0,277;

ФМ = 22,9 / 100 = 0,229;

ФОб = 8,1 / 100 = 0,081;

ФТ = 7,8 / 100 = 0,078,

где ФКв, ФПС, ФМ, ФОб, ФТ – удельный вес квалификации сварщиков, подготовки и сборки под сварку, сварочных материалов, сварочного оборудования и технологии сварки соответственно.

Вычислим средний удельный вес:

Фср = (0,279 + 0,277 + 0,229 + 0,081 + 0,078) / 5 = 0,1888,

5

где 0 < ∑ Фi ≤ 1.

i = 1

Как было установлено нами выше, одни факторы тянут общий ТУо вниз, то-есть ухудшают его количественное значение, а другие наоборот, работают на повышение, т.е. ∆Фi = Фср – Фi; ∆ТУi = ТУо · ∆Фi / Фср .

Таким образом, технические уровни доминирующих в формировании качества факторов для конкретного сварочно-монтажного производства или базовой совокупности стыков определятся по следующей формуле:

ТУФi = ТУо ± ∆ТУФi . (5.12)

Определим значения отклонений доминирующих факторов от среднего:

∆Фкв = 0,1888 – 0,279 = – 0,0902;

∆ФПС = 0,1888 – 0,277 = – 0,0882;

∆ФМ = 0,1888 – 0,229 = – 0,0402;

∆ФОб = 0,1888 – 0,081 = + 0,1078;

∆ФТ = 0,1888 – 0,078 = + 0,1108.

Вычислим отклонения технических уровней доминирующих факторов от среднего ТУ:

∆ТУкв = ТУ · ∆Фкв / Фср = 0,38 * (– 0,0902) / 0,1888 = – 0,182;

∆ТУПС = ТУ · ∆ФПС / Фср = 0,38 * (– 0,0882) / 0,1888 = – 0,178;

∆ТУМ = ТУ · ∆ФМ / Фср = 0,38 * (– 0,0402) / 0,1888 = – 0,081;

∆ТУОб = ТУ · ∆ФОб / Фср = 0,38 * 0,1078 / 0,1888 = + 0,217;

∆ТУТ = ТУ · ∆ФТ / Фср = 0,38 * 0,1108 / 0,1888 = + 0,223.

Подставляя рассчитанные значения в формулу 5.12, определим средний технический уровень доминирующих факторов по исследуемому сварочно-монтажному производству:

ТУкв = 0,38 – 0,182 = 0,198;

ТУПС = 0,38 – 0,178 = 0,202;

ТУМ = 0,38 – 0,081 = 0,299;

ТУОб = 0,38 + 0,217 = 0,597;

ТУТ = 0,38 + 0,223 = 0,603.

Аналогичным образом определяются базовые технические уровни сварочно-монтажного производства и доминирующих факторов по конкретным совокупностям стыков.

На основании выполненных в предыдущих разделах исследованиях по удельному весу влияния доминирующих факторов на уровень качества (дефектности) любой анализируемой совокупности стыков можно сделать следующие практические выводы:

– чем больше удельный вес фактора в образовании дефектности, тем ниже его технический уровень и наоборот, минимальный удельный вес определяет высокий технический уровень конкретного доминирующего производственного фактора;

– средний удельный вес влияния доминирующих факторов на уровень качества (дефектности) определяет общий технический уровень сварочно-монтажного производства, а при изготовлении сварных соединений конкретных совокупностей стыков – технический уровень производства этих стыков.

Рассчитаем реальный технический уровень сварочно-монтажного производства, достигнутый при изготовлении сварных соединений по совокупности стыков, относящейся к БС №1, БС №2 и БС №3.

Для этих партий стыков базовый ТУб = 0 при D = 16,2%.

Уровень брака по БС №1 рассчитаем по данным из таблицы 5,2:

Р = ((100 – 95,1) + (100 – 91,2))/2 = (4,9 + 8,8)/2 = 6,85%.

Подставив полученные значения в формулу 5.10, определим сложность:

.

На основании формулы 5.11 определим технический уровень:

.

Определим удельный вес влияния доминирующих факторов на уровень качества данной БС, см. табл. 5.2:

ФКв = (34,4 + 24,7)/2/100 = 0,296;

ФПС = (18,0 + 29,7)/2/100 = 0,239;

ФМ = (23,0 + 26,5)/2/100 = 0,248;

ФОб = (9,8 + 5,6)/2/100 = 0,077;

ФТ = (8,2 + 7,0)/2/100 = 0,076,

где ФКв, ФПС, ФМ, ФОб, ФТ – удельный вес квалификации сварщиков, подготовки и сборки под сварку, сварочных материалов, сварочного оборудования и технологии сварки соответственно.

Вычислим средний удельный вес:

Фср = (0,296 + 0,239 + 0,248 + 0,077 + 0,076) / 5 = 0,1872.

Определим значения отклонений доминирующих факторов от среднего:

∆Фкв = 0,1872 – 0,296 = – 0,1088;

∆ФПС = 0,1872 – 0,239 = – 0,0518;

∆ФМ = 0,1872 – 0,248 = – 0,0608;

∆ФОб = 0,1872 – 0,077 = + 0,1102;

∆ФТ = 0,1872 – 0,076 = + 0,1112.

Вычислим отклонения технических уровней доминирующих факторов от среднего ТУ:

∆ТУкв = ТУ · ∆Фкв / Фср = 0,46 * (– 0,1088) / 0,1872 = – 0,267;

∆ТУПС = ТУ · ∆ФПС / Фср = 0,46 * (– 0,0518) / 0,1872 = – 0,127;

∆ТУМ = ТУ · ∆ФМ / Фср = 0,46 * (– 0,0608) / 0,1872 = – 0,149;

∆ТУОб = ТУ · ∆ФОб / Фср = 0,46 * ( 0,1102) / 0,1872 = + 0,271;

∆ТУТ = ТУ · ∆ФТ / Фср = 0,46 * ( 0,1112) / 0,1872 = + 0,273.

Подставляя рассчитанные значения в формулу 5.12, определим технические уровни доминирующих факторов по БС №1:

ТУкв = 0,46 – 0,267 = 0,193;

ТУПС = 0,46 – 0,127 = 0,333;

ТУМ = 0,46 – 0,149 = 0,311;

ТУОб = 0,46 + 0,271 = 0,731;

ТУТ = 0,46 + 0,273 = 0,733.

Уровень брака по БС №2 P = 100 – 92,3 = 7,7%. Сложность и технический уровень для этой партии стыков будут иметь следующие значения:

.

.

Удельный вес влияния доминирующих факторов на уровень качества данной БС следующий:

ФКв = 28,1/100 = 0,281;

ФПС = 23,3/100 = 0,233;

ФМ = 21,1/100 = 0,211;

ФОб = 8,9/100 = 0,089;

ФТ = 12,5/100 = 0,125.

Вычислим средний удельный вес:

Фср = (0,281 + 0,233 + 0,211 + 0,089 + 0,125) / 5 = 0,1878.

Определим значения отклонений доминирующих факторов от среднего:

∆Фкв = 0,1878 – 0,281 = – 0,0932;

∆ФПС = 0,1878 – 0,233 = – 0,0452;

∆ФМ = 0,1878 – 0,211 = – 0,0232;

∆ФОб = 0,1878 – 0,089 = + 0,0988;

∆ФТ = 0,1878 – 0,125 = + 0,0628.

Вычислим отклонения технических уровней доминирующих факторов от среднего ТУ:

∆ТУкв = ТУ · ∆Фкв / Фср = 0,42 * (– 0,0932) / 0,1878 = – 0,208;

∆ТУПС = ТУ · ∆ФПС / Фср = 0,42 * (– 0,0452) / 0,1878 = – 0,101;

∆ТУМ = ТУ · ∆ФМ / Фср = 0,42 * (– 0,0232) / 0,1878 = – 0,052;

∆ТУОб = ТУ · ∆ФОб / Фср = 0,42 * 0,0988 / 0,1878 = + 0,221;

∆ТУТ = ТУ · ∆ФТ / Фср = 0,42 * 0,0628 / 0,1878 = + 0,141.

Подставляя рассчитанные значения в формулу 5.12, определим технические уровни доминирующих факторов по БС №2:

ТУкв = 0,42 – 0,208 = 0,212;

ТУПС = 0,42 – 0,101 = 0,319;

ТУМ = 0,42 – 0,052 = 0,368;

ТУОб = 0,42 + 0,221 = 0,641;

ТУТ = 0,42 + 0,141 = 0,561.

Уровень брака по БС №3, см. табл. 5.2, имеет следующее значение:

P = ((100 – 90,7) + (100 – 93,7)) / 2 = 7,8%.

Определим сложность и технический уровень для этой партии стыков:

.

.

Определим удельный вес влияния доминирующих факторов на уровень качества данной БС, см. табл. 5.2:

ФКв = (27,4 + 27,2)/2/100 = 0,273;

ФПС = (24,6 + 25,3)/2/100 = 0,250;

ФМ = (21,9 + 24,5)/2/100 = 0,232;

ФОб = (9,6 + 10,0)/2/100 = 0,098;

ФТ = (8,2 + 7,9)/2/100 = 0,081.

Вычислим средний удельный вес:

Фср = (0,273 + 0,250 + 0,232 + 0,098 + 0,081) / 5 = 0,1868.

Определим значения отклонений доминирующих факторов от среднего:

∆Фкв = 0,1868 – 0,273 = – 0,0862;

∆ФПС = 0,1868 – 0,250 = – 0,0632;

∆ФМ = 0,1868 – 0,232 = – 0,0452;

∆ФОб = 0,1868 – 0,098 = + 0,0888;

∆ФТ = 0,1868 – 0,081 = + 0,1058.

Вычислим отклонения технических уровней доминирующих факторов от среднего ТУ:

∆ТУкв = ТУ · ∆Фкв / Фср = 0,41 * (– 0,0862) / 0,1868 = – 0,189;

∆ТУПС = ТУ · ∆ФПС / Фср = 0,41 * (– 0,0632) / 0,1868 = – 0,139;

∆ТУМ = ТУ · ∆ФМ / Фср = 0,41 * (– 0,0452) / 0,1868 = – 0,099;

∆ТУОб = ТУ · ∆ФОб / Фср = 0,41 * ( 0,0888) / 0,1868 = + 0,195;

∆ТУТ = ТУ · ∆ФТ / Фср = 0,41 * ( 0,1058) / 0,1868 = + 0,232.

Подставляя рассчитанные значения в формулу 5.12, определим технические уровни доминирующих факторов по БС №3:

ТУкв = 0,41 – 0,189 = 0,221;

ТУПС = 0,41 – 0,139 = 0,271;

ТУМ = 0,41 – 0,099 = 0,311;

ТУОб = 0,41 + 0,195 = 0,605;

ТУТ = 0,41 + 0,232 = 0,642.

Для партий стыков БС №4 и БС №5 базовый ТУб = 0 при D = 16,8%.

Уровень брака по БС №4 P = 100 – 93,3 = 6,7%. Сложность и технический уровень для этой партии стыков будут иметь следующие значения:

.

.

Удельный вес влияния доминирующих факторов на уровень качества данной БС следующий:

ФКв = 28,0/100 = 0,280;

ФПС = 33,2/100 = 0,332;

ФМ = 20,5/100 = 0,205;

ФОб = 6,8/100 = 0,068;

ФТ = 5,3/100 = 0,053.

Вычислим средний удельный вес:

Фср = (0,28 + 0,332 + 0,205 + 0,068 + 0,053) / 5 = 0,1876.

Определим значения отклонений доминирующих факторов от среднего:

∆Фкв = 0,1876 – 0,280 = – 0,0924;

∆ФПС = 0,1876 – 0,332 = – 0,1444;

∆ФМ = 0,1876 – 0,205 = – 0,0174;

∆ФОб = 0,1876 – 0,068 = + 0,1196;

∆ФТ = 0,1876 – 0,053 = + 0,1346.

Вычислим отклонения технических уровней доминирующих факторов от среднего ТУ:

∆ТУкв = ТУ · ∆Фкв / Фср = 0,49 * (– 0,0924) / 0,1876 = – 0,241;

∆ТУПС = ТУ · ∆ФПС / Фср = 0,49 * (– 0,1444) / 0,1876 = – 0,377;

∆ТУМ = ТУ · ∆ФМ / Фср = 0,49 * (– 0,0174) / 0,1876 = – 0,046;

∆ТУОб = ТУ · ∆ФОб / Фср = 0,49 * 0,1196 / 0,1876 = + 0,312;

∆ТУТ = ТУ · ∆ФТ / Фср = 0,49 * 0,1346 / 0,1876 = + 0,352.

Подставляя рассчитанные значения в формулу 5.12, определим технические уровни доминирующих факторов по БС №4:

ТУкв = 0,49 – 0,241 = 0,249;

ТУПС = 0,49 – 0,377 = 0,113;

ТУМ = 0,49 – 0,046 = 0,444;

ТУОб = 0,49 + 0,312 = 0,802;

ТУТ = 0,49 + 0,352 = 0,842.

Уровень брака по БС №5 P = 100 – 94,3 = 5,7%. Сложность и технический уровень для этой партии стыков будут иметь следующие значения:

.

.

Удельный вес влияния доминирующих факторов на уровень качества данной БС следующий:

ФКв = 26,4/100 = 0,264;

ФПС = 31,5/100 = 0,315;

ФМ = 23,8/100 = 0,238;

ФОб = 6,0/100 = 0,060;

ФТ = 5,1/100 = 0,051.

Вычислим средний удельный вес:

Фср = (0,264 + 0,315 + 0,238 + 0,060 + 0,051) / 5 = 0,1856.

Определим значения отклонений доминирующих факторов от среднего:

∆Фкв = 0,1856 – 0,264 = – 0,0784;

∆ФПС = 0,1856 – 0,315 = – 0,1294;

∆ФМ = 0,1856 – 0,238 = – 0,0524;

∆ФОб = 0,1856 – 0,060 = + 0,1256;

∆ФТ = 0,1856 – 0,051 = + 0,1346.

Вычислим отклонения технических уровней доминирующих факторов от среднего ТУ:

∆ТУкв = ТУ · ∆Фкв / Фср = 0,53 * (– 0,0784) / 0,1856 = – 0,224;

∆ТУПС = ТУ · ∆ФПС / Фср = 0,53 * (– 0,1294) / 0,1856 = – 0,37;

∆ТУМ = ТУ · ∆ФМ / Фср = 0,53 * (– 0,0524) / 0,1856 = – 0,15;

∆ТУОб = ТУ · ∆ФОб / Фср = 0,53 * 0,1256 / 0,1856 = + 0,359;

∆ТУТ = ТУ · ∆ФТ / Фср = 0,53 * 0,1346 / 0,1856 = + 0,384.

Подставляя рассчитанные значения в формулу 5.12, определим технические уровни доминирующих факторов по БС №5.

ТУкв = 0,53 – 0,224 = 0,306;

ТУПС = 0,53 – 0,37 = 0,16;

ТУМ = 0,53 – 0,15 = 0,38;

ТУОб = 0,53 + 0,359 = 0,889;

ТУТ = 0,53 + 0,384 = 0,914.

Для БС №4 ТУб = 0 при D = 14,0%.

Уровень брака по БС №6 P = 100 – 91,2 = 8,8%. Сложность и технический уровень для этой партии стыков будут иметь следующие значения:

.

.

Удельный вес влияния доминирующих факторов на уровень качества данной БС следующий:

ФКв = 32,9/100 = 0,329;

ФПС = 34,1/100 = 0,341;

ФМ = 20,4/100 = 0,204;

ФОб = 9,0/100 = 0,090;

ФТ = 3,6/100 = 0,036.

Вычислим средний удельный вес:

Фср = (0,329 + 0,341 + 0,204 + 0,090 + 0,036) / 5 = 0,2.

Определим значения отклонений доминирующих факторов от среднего:

∆Фкв = 0,2 – 0,329 = – 0,129;

∆ФПС = 0,2 – 0,341 = – 0,141;

∆ФМ = 0,2 – 0,204 = – 0,004;

∆ФОб = 0,2 – 0,090 = + 0,11;

∆ФТ = 0,2 – 0,036 = + 0,164.

Вычислим отклонения технических уровней доминирующих факторов от среднего ТУ:

∆ТУкв = ТУ · ∆Фкв / Фср = 0,28 * (– 0,129) / 0,2 = – 0,181;

∆ТУПС = ТУ · ∆ФПС / Фср = 0,28 * (– 0,141) / 0,2 = – 0,197;

∆ТУМ = ТУ · ∆ФМ / Фср = 0,28 * (– 0,004) / 0,2 = – 0,006;

∆ТУОб = ТУ · ∆ФОб / Фср = 0,28 * 0,11 / 0,2 = + 0,154;

∆ТУТ = ТУ · ∆ФТ / Фср = 0,28 * 0,164 / 0,2 = + 0,23.

Подставляя рассчитанные значения в формулу 5.12, определим технические уровни доминирующих факторов по БС №6.

ТУкв = 0,28 – 0,181 = 0,1;

ТУПС = 0,28 – 0,197 = 0,1;

ТУМ = 0,28 – 0,006 = 0,274;

ТУОб = 0,28 + 0,154 = 0,434;

ТУТ = 0,28 + 0,23 = 0,51.

Результаты выполненных расчетов представлены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 – Технический уровень сварочного производства и его доминирующих факторов при изготовлении сварных соединений трубопроводов

БС

Общий

ТУ

Квалификация

сварщиков

Подготовка

и сборка

Сварочные

материалы

Сварочное

оборудование

Технология

сварки

1

0,46

0,193

0,333

0,311

0,731

0,733

2

0,42

0,212

0,319

0,368

0,641

0,561

3

0,41

0,221

0,271

0,311

0,605

0,642

4

0,49

0,249

0,113

0,444

0,802

0,842

5

0,53

0,306

0,16

0,38

0,889

0,914

6

0,28

0,1

0,1

0,274

0,434

0,51

ср.

0,432

0,213

0,213

0,348

0,684

0,70