- •Введение
- •Глава 1
- •Проблемы и перспективы сварки плавлением, значение
- •1.2 Дефектность сварных соединений как объект управления
- •1.3 Анализ современного состояния сварочного производства
- •Особенности сварки и технология изготовления сварных соединений в условиях единичного и мелкосерийного сварочного производства
- •Технический контроль в обеспечении требований
- •Операционный контроль технологического процесса сварки
- •Методы и средства повышения качества сварочно-монтажных работ и формирования бездефектных сварных
- •Глава 2
- •2.1 Анализ методов формирования бездефектной однотипной продукции в условиях массового серийного производства
- •Системы мониторинга качества производимой
- •2.3 Исследование современных методов и средств снижения дефектности при производстве разнородной единичной и мелкосерийной продукции
- •Алгоритм и модель систематизации сварочно-монтажного производства в статистически однородные базовые совокупности стыков
- •2.5 Исследование и разработка унифицированных количественных показателей оценки дефектности сварных соединений на основе неразрушающих методов контроля
- •Анализ факторов и условий сварочно-монтажных
- •Глава 3
- •Исследование причинно-следственных
- •Связей образования дефектности
- •Сварных соединений
- •3.1 Анализ информационных потоков и разработка баз данных и знаний о производстве сборочно-сварочных работ
- •3.2 Компьютерная система учета, контроля и анализа уровня качества сварочного производства
- •Качества сварочных работ и сварных соединений
- •Статистический анализ дефектности сварных соединений
- •Исследование показателя протяженности дефектов
- •3.3.2 Исследование общего показателя доли брака
- •Показателей дефектности l, д, б
- •3.3.3 Исследование количественного показателя дефектности
- •3.4 Корреляционный и регрессионный анализ дефектности сварных соединений
- •3.5 Исследование и анализ причинно-следственных связей образования дефектности сварных соединений по результатам неразрушающего контроля
- •Границами регулирования
- •3.6 Разработка и обоснование математической модели и вероятностных методов определения причин брака сварных соединений
- •0 T1 t2 t3 t4 t5 [Время]
- •0 T1 t2 t3 t4 t5 [Время]
- •Дефектности х
- •Глава 4
- •Исследование влияния доминирующих
- •Производственных факторов на уровень
- •Качества сварных соединений
- •4.1 Исследование влияния подготовки и сборки под сварку на образование дефектности сварных соединений
- •Фактора «Подготовка и сборка» при сварке трубопроводов
- •4.2 Исследование влияния сварочных материалов на образование дефектности сварных соединений
- •Фактора «Сварочные материалы» при сварке трубопроводов
- •4.3 Исследование влияния сварочного оборудования на образование дефектности сварных соединений
- •Фактора «Сварочное оборудование» при сварке трубопроводов
- •Исследование влияния технологии сварки на
- •Фактора «Технология сварки» при сварке трубопроводов
- •4.5 Исследование влияния квалификации сварщика на образование дефектности сварных соединений
- •Фактора «Квалификация сварщика» при сварке трубопроводов
- •Анализ и оценка влияния доминирующих
- •Глава 5
- •Экономико-математическая модель для расчета и
- •Исследование и расчет технических уровней
- •Экономико-математическая модель и оптимизация сварочного производства в зависимости от капиталовложений
- •Р исунок 5.7 – Графический пример оптимизации технического уровня сварочно-монтажного производства
- •Методики расчета, оценки и прогнозирования технического уровня сварочного производства для изготовления бездефектных сварных соединений
- •Сварочной продукции.
- •Глава 6 технологическИе основы бездефектного формирования сварных соединений
- •Разработка и внедрение методов и средств для
- •Эксперты
- •Пользователь
- •Технология выбора свариваемых материалов на основе
- •6.1.2 Технология назначения сварочных материалов, защитных газов, флюсов и параметров режима сварки
- •Технология назначения способов сварки, типов сварных соединений и сварочного оборудования
- •Назначения материала ск
- •Порошковой проволоки
- •Металлической проволоки
- •Типа сварного соединения
- •Разработка и внедрение трудноформализуемых задач
- •Анализ и систематизация входной информации при проектировании технологических процессов дуговой сварки и резки
- •Односторонние на съемной подкладке
- •Примеры решения задач технологической подготовки
- •В среде защитных газов
- •При расчете расхода сварочных материалов на газовую сварку
- •Разработка и внедрение автоматизированной
- •Бд и з и расчета норм времени
- •Трудозатрат на сварку трубопроводов Методические рекомендации по использованию технологии нормирования трудозатрат на сварку трубопроводов.
- •И результатом расчета нормы времени на выполнение операций ручной дуговой сварки
- •Выполнение операций ручной дуговой сварки
- •Выполнение операций газовой сварки
- •На выполнение операций газовой резки
- •Практические результаты внедрения работы на предприятиях Республики Беларусь
- •Список использованных источников
- •Лисицин н.А., Висюлин ф.П. Экономика, организация и планирование промышленного производства. – Мн.: Вышэйшая школа, 1990. – 445с.
- •Хил Лафуенте а.М. Финансовый анализ в условиях неопределенности: пер. С исп. Подредакцией е.И.Велесько. – Мн.: Тэхналогiя, 1998. – 150с.
- •Кендал м.Д. Ранговые корреляции / Пер. С англ. – м.: Статистика, 1974. – 214 с.
- •Дилигенский н.В., Михайлов в.С. Определение потребности сварочного производства в кадрах специалистов на основе системной методологии. – Киев: иэс им. Е.О. Патона, 1992. – 40с.
1.3 Анализ современного состояния сварочного производства
Сварка является одним из ведущих технологических процессов мирового промышленного комплекса. Доля изделий, изготавливаемых с применением сварки и родственных технологий, в развитых странах превышает 50 % внутреннего валового продукта (ВВП) с тенденцией постоянного роста. На изготовление сварных конструкций расходуется около 75 % перерабатываемого металла. Расход электроэнергии в сварочном производстве промышленных предприятий достигает 15 % от общего расхода, а все возрастающее применение существующих и внедрение новых технологий сварки, наплавки и резки является одним из важнейших факторов научно-технического прогресса (НТП).
Сварочное производство в мире постоянно развивается и совершенствуется. Разрабатываются и внедряются новые технологические процессы, сварочные материалы и оборудование, исследуются и разрабатываются пути повышения качества и конкурентоспособности сварных конструкций. Наблюдается постоянный рост уровня механизации, автоматизации и роботизации, переход на новые конструкционные материалы с целью энергоресурсосбережения. В таблице 1.1 приведены данные, характеризующие мировую тенденцию производства сварочных материалов, из которой видно, что в общем объеме потребления сварочных материалов основную долю их снижения составляют покрытые электроды. При этом наблюдается постоянный рост применения порошковой и сплошной проволоки.
Таблица 1.1 – Структура мирового рынка сварочных материалов, %
Наименование материалов |
1995 г. |
2005 г. |
2015 г. (прогноз) |
Покрытые электроды |
37,5 |
32,3 |
28,0 |
Сплошные проволоки для MIG/MAG сварки |
32,7 |
34,8 |
36,0 |
Порошковые проволоки |
14,2 |
16,3 |
19,0 |
Проволока для сварки под флюсом |
2,9 |
4,0 |
5,0 |
Сварочные флюсы |
4,5 |
6,4 |
7,0 |
Прутки для газовой сварки и TIG сварки |
8,2 |
6,2 |
5,0 |
Итого: |
100 |
100 |
100 |
Анализ рынка сварочного оборудования, производимого европейскими фирмами Messer Grisheim, Kuka JGM, Dalex (Германия), Fronius (Австрия), Esab (Швеция), Kemppi (Финляндия) и другими показывает, что практически все виды сварочного оборудования имеют тенденцию роста, за исключением оборудования для ручной дуговой сварки, см. таблицу 1.2.
Таблица 1.2 – Структура Европейского рынка сварочного оборудования
Наименование сварочного оборудования |
Объем выпуска, % |
||
1995 г. |
2005 г. |
2015 г. (прогноз) |
|
Машины для контактной сварки |
35,0 |
37,5 |
39,0 |
Оборудование для сварки плавящимся электродом в защитных газах (MIG/MAG) |
21,0 |
23,0 |
24,5 |
Оборудование для сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов (TIG) |
10,0 |
11,5 |
12,5 |
Оборудование для ручной дуговой сварки |
8,0 |
5,7 |
4,0 |
Оборудование для сварки под флюсом |
4,0 |
5,6 |
7,0 |
Оборудование для газовой сварки и резки |
18,0 |
11,5 |
7,0 |
Оборудование для плазменной резки |
4,0 |
5,2 |
6,0 |
Сварочное производство в бывшем СССР развивалось прежде всего за счет научного потенциала предприятий-производителей сварочного оборудования и материалов в России и Украине. В Беларуси получили развитие такие направления, как автоматизированные системы управления (АСУ), системы автоматизации проектирования работ (САПР), системы комплексной автоматизации сварочных процессов, проектирование сборочно-сварочных цехов. Россия и Украина полностью координировали развитие технического уровня сварочного производства в Беларуси, обеспечивали поставку необходимых сварочных материалов и оборудования.
В настоящее время сварка в Беларуси является доминирующим технологическим процессом. Годовой объем производства сварных металлических и железобетонных конструкций в 2005 году превысил 1 млн. тонн, см. таблицу 1.3. В сварочном производстве республики занято более 70000 рабочих, ИТР, обслуживающего персонала, в том числе свыше 27000 рабочих сварочных
Таблица 1.3 – Показатели развития сварочного производства Беларуси
Наименование показателя |
Единица измерения |
1990г. |
2000г. |
2005г. |
2015 г. (прогноз) |
Валовый внутренний продукт |
% |
100,0 |
90,0 |
110,0 |
145,0 |
Объем ВВП, полученного с использованием сварки |
% |
50,0 |
43,0 |
48,0 |
55,0 |
Потребление электроэнергии на сварку, всего |
млрд. квт.час |
3,45 |
2,64 |
3,06 |
3,73 |
Объем производства сварных металлических и железобетонных конструкций |
тыс. тонн |
900,0 |
910,0 |
1020,0 |
1270,0 |
Количество предприятий и организаций, применяющих сварку |
шт. |
1000 |
1600 |
1500 |
1200 |
Количество сварщиков на предприятиях численностью свыше 500 человек |
тыс. чел. |
12 |
8 |
10 |
12 |
Количество сварщиков на средних и мелких предприятиях |
тыс. чел. |
14 |
17 |
16 |
14 |
Общее количество работающих инженеров-сварщиков |
тыс. чел. |
2,8 |
0,9 |
2,0 |
4,0 |
специальностей. Лучшие белорусские сварочно-монтажные предприятия, такие как ОАО Центроэнергомонтаж, ОАО Промтехмонтаж, ОАО Белтрубопроводстрой и некоторые другие участвуют в строительстве и модернизации различных объектов сварки во всем мире, в том числе в России, Финляндии, Венгрии, Кипре, Иране, Индонезии, Бангладеш, Нигерии, Гвинее и других странах.
С другой стороны, как показали выполненные нами исследования, результаты которых представлены в таблицах 1.4 и 1.5, более половины сварочного оборудования на отечественных предприятиях физически и морально устарели, преобладают неэкономичные ручные способы сварки.
В результате проведенного анализа выявлена тенденция к снижению уровня качества сварки. К указанным выше причинам сложившейся ситуации необходимо добавить падение престижности профессии сварщика, неудовлетворительную организацию сварочных работ, уменьшение объемов строительства, его неритмичность, ведущие к потере сварщиками практических навыков. В настоящее время сварщики работают в составе монтажных бригад, участков или сварочных постов. При отсутствии объемов они вынуждены выполнять кроме сварочных и другие монтажные работы. Выполнение сварщиками несвойственных работ ведет к снижению их квалификации и производительности. Такое положение хорошо прослеживается при монтаже сантехсистем. Выходом из этого положения, по нашему мнению, является специализация сварочных работ путем создания комплексных сварочных подразделений, обслуживающих не одну, а несколько монтажных организаций. Специализация сварочных работ позволит повысить в 1,5 – 2 раза производительность труда и поддерживать на достаточно стабильном уровне квалификацию сварщиков, увеличить с 40 – 50% до 70 – 80 % загрузку сварочного оборудования, поставить заработную плату сварщиков в зависимости от количества и качества труда.
Таблица 1.4 – Количественный и возрастной состав сварочного оборудования Беларуси
(по данным статотчетности за 2005 – 2010 гг.)
Министерства и объединения |
Коли- чество пред-приятий, шт. |
Трансформаторы, выпрямители, преобразователи, агрегаты |
Установки механизированной и ручной сварки в защитных газах |
Установки автоматической сварки, наплавки и резки |
Машины контактной точечной, шовной и рельефной сварки |
Газопламенные горелки, резаки, ацетиленовые генераторы |
||||||||||
Всего |
≥15 лет |
% |
Всего |
≥15 лет |
% |
Всего |
≥15 лет |
% |
Всего |
≥15 лет |
% |
Всего |
≥15 лет |
% |
||
Министерство промышленности |
112 |
3714 |
2523 |
67,9 |
2680 |
1930 |
72,0 |
598 |
319 |
53,3 |
1776 |
1310 |
73,8 |
2143 |
1539 |
71,8 |
Концерн «Белнефтехим» |
21 |
1880 |
624 |
33,2 |
93 |
20 |
21,5 |
311 |
119 |
38,3 |
35 |
17 |
48,6 |
1293 |
60 |
4,6 |
Концерн «Белэнерго» |
23 |
906 |
461 |
50,9 |
59 |
20 |
33,9 |
94 |
9 |
9,6 |
24 |
15 |
62,5 |
837 |
91 |
10,9 |
Концерн «Белтопгаз» |
27 |
453 |
176 |
38,9 |
14 |
3 |
21,4 |
95 |
19 |
20,0 |
11 |
7 |
63,6 |
898 |
13 |
1,4 |
Министерство транспорта и коммуникаций |
29 |
426 |
220 |
51,6 |
132 |
41 |
31,0 |
79 |
37 |
46,8 |
77 |
54 |
70,1 |
311 |
62 |
19,9 |
Минсельхозпрод |
27 |
299 |
199 |
66,7 |
104 |
35 |
33,7 |
65 |
31 |
47,7 |
20 |
12 |
60,0 |
376 |
39 |
10,4 |
Концерн «Белагромаш» |
15 |
240 |
91 |
37,9 |
200 |
96 |
48,0 |
52 |
27 |
51,9 |
35 |
26 |
74,3 |
117 |
34 |
29,0 |
Министерство обороны |
10 |
130 |
76 |
58,5 |
26 |
6 |
23,1 |
12 |
4 |
33,3 |
9 |
5 |
55,6 |
138 |
13 |
9,4 |
Концерн «Беллегпром» |
9 |
100 |
55 |
55,0 |
44 |
14 |
31,8 |
19 |
7 |
36,8 |
40 |
23 |
57,5 |
68 |
19 |
27,9 |
Министерство природных ресурсов |
2 |
53 |
44 |
83,0 |
12 |
5 |
41,7 |
4 |
3 |
75,0 |
4 |
3 |
75,0 |
36 |
12 |
33,3 |
Прочие |
61 |
410 |
218 |
53,2 |
105 |
52 |
49,5 |
69 |
32 |
46,4 |
78 |
61 |
78,2 |
506 |
38 |
7,5 |
ИТОГО: |
336 |
8611 |
4687 |
54,4 |
3469 |
2222 |
64,1 |
1398 |
607 |
43,4 |
2109 |
1533 |
72,7 |
6733 |
1920 |
28,5 |
Таблица 1.5 – Показатели уровня развития сварочного производства Республики Беларусь
Министерства и объединения |
Показатели процессов по наплавленному металлу |
Показатели процессов по парку сварочного оборудования |
Удельные показатели сварочного оборудования на одного сварщика |
|||||||||||||
Ручные |
Механизированные, автоматизированные |
Ручные |
Механизиро-ванные |
Автоматизиро-ванные |
Роботизиро-ванные |
Ручное |
Меха-низиро-ванное |
Автома-тизиро-ванное |
Роботи-зирован-ное |
|||||||
т/год |
% |
т/год |
% |
Кол-во |
% |
Кол-во |
% |
Кол-во |
% |
Кол-во |
% |
|||||
Минпром |
677,2 |
21,1 |
2538,7 |
78,9 |
8159 |
58,2 |
3301 |
23,5 |
2501 |
17,8 |
67 |
0,5 |
1,58 |
0,64 |
0,48 |
0,02 |
Белнефтехим |
428,0 |
94,8 |
23,6 |
5,2 |
5030 |
92,4 |
48 |
0,9 |
362 |
6,7 |
4 |
0,1 |
2,95 |
0,03 |
0,21 |
0,00 |
Белэнерго |
417,7 |
96,4 |
15,4 |
3,6 |
1633 |
90,8 |
42 |
2,4 |
123 |
6,8 |
0 |
0 |
2,14 |
0,06 |
0,16 |
0 |
Белтопгаз |
62,6 |
71,1 |
25,4 |
28,9 |
1583 |
93,4 |
7 |
0,4 |
104 |
6,2 |
0 |
0 |
3,02 |
0,01 |
0,2 |
0 |
Белагромаш |
98,9 |
67,8 |
46,9 |
32,2 |
468 |
59,1 |
195 |
24,6 |
129 |
16,3 |
0 |
0 |
1,59 |
0,67 |
0,44 |
0 |
Минтранс |
125,6 |
79,3 |
32,9 |
20,7 |
925 |
75,6 |
123 |
10,0 |
167 |
13,6 |
10 |
0,8 |
1,85 |
0,25 |
0,33 |
0,02 |
Минсельхозпрод |
78,9 |
87,4 |
11,4 |
12,6 |
771 |
81,2 |
89 |
9,4 |
89 |
9,4 |
0 |
0 |
2,66 |
0,31 |
0,31 |
0 |
Белместпром |
18,5 |
36,3 |
32,5 |
63,7 |
197 |
69,9 |
28 |
9,9 |
57 |
20,2 |
0 |
0 |
1,1 |
0,15 |
0,31 |
0 |
Минобороны |
14,8 |
86,5 |
2,3 |
13,5 |
287 |
86,2 |
25 |
7,5 |
21 |
6,3 |
0 |
0 |
3,12 |
0,27 |
0,23 |
0,02 |
Прочие |
60,2 |
70,8 |
24,8 |
29,2 |
948 |
81,9 |
98 |
8,5 |
110 |
9,5 |
2 |
0,1 |
1,77 |
0,18 |
0,21 |
0,01 |
Итого: |
1982,4 |
41,9 |
2751,9 |
58,1 |
20001 |
72,2 |
3956 |
14,3 |
3663 |
13,2 |
83 |
0,3 |
2,18 |
0,26 |
0,29 |
0,01 |