книги из ГПНТБ / Писчиков М.М. Организация и планирование производства в черной металлургии учебник

тивности промышленного производства неразрывно связана с про­ блемой улучшения качества продукции. Под качеством продукции понимается совокупность ее свойств, определяемых требованиями потребителей. С прогрессом техники производства и повышением требований потребителей изменяется и качество продукции. Выпуск продукции низкого качества наносит ущерб народному хозяйству, вызывая дополнительные простои оборудования и затраты на ре­ монт, сокращая срок службы изделий, снижая производительность оборудования и живого труда, а также создавая затруднения в реа­ лизации и уменьшая прибыль и рентабельность предприятий.

Повышение качества продукции позволяет установить более рациональные пропорции в развитии общественного производства. Например, темпы развития машиностроения и металлообработки могут намного превысить темпы развития металлургии вследствие сокращения удельного расхода металла, связанного с повышением его прочностных свойств, а также расширением выпуска экономичных профилей проката.

Производительность всего общественного труда тем выше, чем выше качество выпускаемой продукции.

Металлургическим предприятиям устанавливается задание не только по объему производства и сортаменту продукции, но и по

еекачеству, соответствующему стандартам и техническим условиям. Перечень требований к качеству продукции находит свое выра­

жение в государственных стандартах СССР (ГОСТах), отраслевых стандартах (ОСТ) и республиканских стандартах (РСТах), утверждае­ мых соответственно Государственным комитетом стандартов Совета Министров СССР, министерствами, советами министров союзных республик. ‘

При отсутствии ГОСТ, ОСТ и РСТ, а также при необходимости дополнения или уточнения требований, установленных в них, на данную продукцию разрабатываются технические условия.

Стандарты отражают современные достижения науки и техники, передовой опыт промышленности. Развитие производства и освоение новых видов продукции требуют систематической работы по пере­ смотру действующих и разработке новых стандартов.

Продукция, удовлетворяющая требованиям стандартов или тех­ нических условий, относится к годной продукции. Продукция, имеющая отклонения от них, считается браком.

Брак может быть исправимым и окончательным. Исправимый брак— продукция, исправление дефектов которой экономически

40

целесообразно. Окончательный брак имеет дефекты, исправить кото­ рые или невозможно технически, или экономически нецелесообразно.

Брак является, как правило, следствием использования недо­ брокачественного сырья и полуфабрикатов, нарушения технологии, а также неисправности оборудования.

Предприятия, выпускающие бракованную продукцию, несут полную ответственность перед государством. Персональную ответ­ ственность за брак и выпуск бракованной продукции несут дирек­ тор, главный инженер и начальник отдела технического контроля.

Важным стимулом повышения качества продукции является про­ ведение государственной аттестации, при которой все изделия под­ разделяются на три категории: высшую — претендующую на Знак качества, первую — соответствующую ГОСТам, вторую— подле­ жащую модернизации или замене. Продукции, аттестованной по выс­ шей категории, присваивается Знак качества сроком от одного года до трех лет. Вместе с проведением аттестации вносятся соответствую­ щие изменения в действующие стандарты. На аттестованную про­ дукцию вводятся надбавки к оптовым ценам на срок действия Знака качества.

§ 2, Задачи органов технического контроля на предприятиях

Технический контроль призван обеспечить систематическую про­ верку соблюдения требований, предъявляемых к качеству продукции на всех стадиях ее изготовления, а также условий, обеспечивающих требуемое качество.

Основной задачей технического контроля является своевремен­ ное выявление брака и устранение причин его возникновения.

В функции органов технического контроля входят:

1)контроль качества сырья, основных и вспомогательных ма­ териалов, топлива, поступающих на предприятие;

2)внутрицеховой пооперационный контроль за соблюдением

установленной технологии и межцеховая приемка;

3)контроль качества выпускаемой готовой продукции;

4)контроль состояния оборудования, контрольно-измерительных

брака, учет брака и причин, вызывающих его, участие в разработке мероприятий по устранению брака;

ботке новых технологических режимов, вытекающих из наблюдения и контроля за производством;

1 Рекламация — это претензия потребителя продукции к поставщику вследствие плохого ее качества.

41

9)участие в разработке технических условий, стандартов;

10)контроль за своевременным проведением мероприятий по

внедрению стандартов и технических условий.

§ 3. Виды и организация технического контроля

Технология контроля при современной поточной организации производства должна предусматривать такое выполнение контроль­ ных и производственных операций, которое обеспечивало бы одина­ ковые темпы производства и контроля и гарантировало бы своевре­ менное предупреждение, выявление и изъятие брака на любой сту­ пени производственного потока.

Выполнение всех задач достигается использованием различных видов контроля: визуального, химического, физического, геометри­ ческого, механического, металлографического, технологического.

При визуальном контроле производят внешний осмотр продук­ ции с целью установления дефектов поверхности изделий (слитков, прокатной заготовки и т. п.).

При химическом контроле выполняют анализ химического со­ става продукции (чугуна, стали, проката и т. п.).

Физический контроль предусматривает проверку физических свойств продукции (плотности, магнитной проницаемости и т. п.). К этому виду контроля относят также дефектоскопию, с помощью которой обнаруживают скрытые дефекты изделий. При этом приме­ няют гамма-облучение, ультразвук и др.

Геометрический контроль заключается в проверке соответствия фактических размеров и формы изделий заданным.

Механический контроль состоит в проверке механических свойств продукции (твердость, вязкость, прочность на разрыв и т. п.), для чего в лаборатории изготовляют специальные образцы.

При металлографическом контроле определяют структуру ме­ таллической продукции, устанавливают фазовый состав, обнару­ живают скрытые неметаллические включения.

Технологический контроль предусматривает проверку соответ­ ствия фактического технологического режима установленному. При этом проверяют выполнение всех установленных технологическими инструкциями операций и основные параметры процессов: давление, скорость нагрева, температуру и др.

Перечисленные методы технического контроля позволяют лишь выявлять факты получения брака. С их помощью нельзя прогнози­ ровать время и место возникновения брака, что исключает возмож­ ность его предупреждения, поскольку в момент контроля процесс производства уже завершен. Следовательно, существующая система контроля только регистрирует брак. Экономически более целесооб­ разно не только регистрировать факты получения брака, но и пре­ дупреждать его возникновение.

Одним из перспективных методов технического контроля, содей­ ствующих предупреждению возникновения брака, является статисти­ ческий. Этот метод позволяет снизить трудоемкость контроля; он

42

основан на выборочном наблюдении небольшого числа изделий (проб), по которому судят о состоянии всей партии продукции.

Статистический метод контроля может быть предупредительным (промежуточным) и окончательным (приемочным).

Целью предупредительного контроля является своевременное выявление и устранение причин, приводящих к браку, а целью окон­ чательного контроля — установление годности готовой продук­ ции.

Для окончательного контроля статистические методы применя­ ются тогда, когда сплошной контроль невозможен или экономически нецелесообразен. В некоторых случаях вся партия продукции счи­ тается годной, если в ней есть определенная допустимая доля брака.

По полноте охвата контроль может быть сплошным и выборочным. Выборочный контроль применяют, как правило, при контроле ка­ чества руд, топлива и т. п., сплошной — при контроле готовой про­ дукции и параметров технологических процессов, когда имеются соответствующие средства для его осуществления.

В зависимости от места осуществления контроль может быть стационарным (например в лабораториях) и скользящим, когда пер­ сонал контролеров производит его во время обхода рабочих мест по установленному маршруту.

По характеру применяемых технических средств контроль под­ разделяются на ручной, механизированный и автоматический.

По времени проведения контроль может быть постоянным и пе­ риодическим. Постоянный контроль проводится за готовой продук­ цией и полуфабрикатами, периодический — преимущественно за параметрами технологических процессов.

В осуществлении контроля принимают участие производственный персонал цехов, службы главного механика и энергетика, а также специализированная служба технического контроля.

Специализированной службой технического контроля на пред­ приятии является отдел технического контроля (ОТК), осуществляю­ щий контроль за качеством готовой продукции, поступающего сырья, материалов, топлива, за соблюдением установленной технологии производственных процессов.

Структура ОТК зависит от производственных особенностей пред­ приятия. В состав ОТК обычно входят сектор внешней приемки, сектор контроля технологии производства и качества внутризавод­ ской продукции, сектор контроля качества и приемки готовой про­ дукции собственного производства и сектор учета и изучения брака

ирекламаций. Анализы и испытания проб проводят цеховые и за­ водские лаборатории.

ОТК имеет свои участки в цехах. Работники цеховых участков ОТК осуществляют посменный контроль технологических процессов

иготовой продукции цехов независимо от оперативного контроля,

выполняемого производственным персоналом цеха.

На металлургических предприятиях для обеспечения действен­ ного контроля за качеством продукции организован поплавочный поток металла, заключающийся в том, что каждая плавка стали от

43

выпуска ее из печи до отгрузки изготовленного из нее проката про­ ходит все стадии обработки.

Хранение готовой продукции и отправка ее заказчикам произво­ дятся также поплавочно. Такая организация потока металла пол­ ностью исключает смешение марок стали. При этом процесс контроля значительно упрощается и облегчается, поскольку резко сокращается количество анализов и испытаний образцов, облегчается учет и комплектование партий металла.

Поплавочный поток и контроль металла позволяют установить связи между технологией и результатами путем анализа данных паспортов плавок.

Паспорт составляется на каждую плавку, в нем фиксируются основные данные об исходных материалах, условиях выплавки ме­ талла, обработки плавки на всех стадиях производства, характери­ стики готовой продукции.

На отгруженный металл предприятие-изготовитель выдает сер­ тификат, удостоверяющий качество продукции.

§1. Понятие о производственных процессах

иих особенности на металлургических предприятиях

Производственным процессом называется преднамеренное соче­ тание живого труда с орудиями труда с целью превращения предме­ тов труда в готовые изделия или полуфабрикаты определенного ка­ чества. Если изменения предметов труда происходят без участия жи­ вого труда (например, охлаждение металла и сушка материалов на воздухе), то их называют естественными процессами. Производствен­ ные процессы в некоторых случаях могут сочетаться с естественными процессами.

В автоматизированном производстве процессы осуществляются без непосредственного воздействия человека на предметы и орудия труда. Такие процессы называются автоматическими. Функции че­ ловека при таких процессах заключаются в контроле и наблюдении за работой оборудования.

Производственные процессы на металлургических предприятиях являются весьма сложными.' Они протекают на ряде различных агрегатов, механизмов и устройств, связаны с передвижением ма­ териалов, полуфабрикатов, орудий труда и людей подчас на большие расстояния. Осуществление составных частей процессов должно быть строго взаимоувязано во времени и пространстве.

44

Сложность металлургических производственных процессов опре­ деляется следующими характерными для черной металлургии осо­ бенностями:

.1. Массовый характер производства, вследствие чего производ­ ственные процессы осуществляются в крупных, высокопроизводи­ тельных агрегатах и устройствах.

2.Технология металлургических процессов имеет сложный фи­ зико-химический и термомеханический характер; большое разно­ образие исходных материалов.

3.Многостадийность технологии. Помимо основных переделов (доменного, сталеплавильного, прокатного), металлургическое пред­ приятие имеет в своем составе большое количество подсобных, вспо­ могательных и побочных производств. Все переделы и производства,

атакже отдельные агрегаты внутри их находятся в тесной техноло­ гической и теплотехнической связи. Поэтому всякое нарушение не­ прерывного протекания производства на одном переделе или даже агрегате вызывает нарушение ритма работы по всему металлурги­ ческому циклу.

Тесная взаимозависимость в работе отдельных переделов и агре­

гатов металлургического предприятия дополняется сложными энерге­ тическими связями: использованием отходов одних переделов в ка­ честве сырья и топлива для других.

Сложность металлургических производственных процессов обус­ ловливает необходимость разработки теоретически обоснованных методов и способов их организации.

Организация производственных процессов претерпевает непре­ рывные изменения в результате технического прогресса. С появле­ нием новой технологии, новых орудий труда, видов сырья и топлива появляются и новые производственные процессы, следовательно, возникает необходимость в соответствующем изменении их органи­ зации.

§ 2. Классификация производственных процессов

Производственный процесс на металлургическом предприятии по своей структуре состоит из отдельных самостоятельных цеховых процессов (переделов). Такое расчленение вызывается характером технологии получения металла из железосодержащих материалов

иего переработки.

Взависимости от способов воздействия на предметы труда про­

изводственные процессы подразделяются на ручные, машинно­ ручные, машинные и аппаратурные.

К ручным относятся процессы, осуществляемые рабочими без применения каких-либо инструментов (например переноска грузов вручную) или с использованием простейших из них (например, рытье котлована при помощи лопаты). Двигательной силой в таких процессах является мускульная сила рабочего. Ручные процессы направлены главным образом на изменение положения предметов труда или их формы.

45

К машинно-ручным относятся процессы, в которых наряду с ма­ шинной обработкой предметов труда применяется и ручной труд. Например, прокатка металла на немеханизированных прокатных станах, когда заготовки подаются в валки вручную; обработка де­ талей на станках с ручной подачей и установкой заготовки и т. д.

Кмашинным относятся процессы, направленные на изменение формы, вида и положения материалов и выполняемые различными механизмами. При таких процессах рабочий занят только управле­ нием машинами, например прокатка металла на полностью механи­ зированных станах.

Машинные процессы могут быть автоматизированными. В этих случаях рабочий занят только наблюдением и контролем за работой механизмов и не принимает непосредственного участия в производ­ ственном процессе. Например, прокатка металла на автоматизирован­ ном прокатном стане.

Каппаратурным относятся физико-химические процессы, свя­ занные с изменением химического состава веществ и их агрегатного состояния, например плавка металла в доменной печи и сталеплавиль­ ных агрегатах. Рабочий при таких процессах занят контролем пара­ метров и поддерживанием их в заданных пределах, если они не ре­ гулируются автоматически. Аппаратурные процессы могут сочетаться

сручными. Например, плавка стали в электропечи с ручной пода­ чей в печь ферросплавов и другими работами, выполняемыми вруч­ ную.

Классификация производственных процессов в зависимости от способов воздействия на предметы труда и характера применяемых орудий труда имеет большое значение при решении задач механиза­ ции, при разработке планов обеспечения производства кадрами со­ ответствующей квалификации, а также при решении вопросов улуч­ шения организации производства. В последнем случае особенно важ­

ным является выделение ручных процессов с целью исследования и выявления наиболее производительных приемов их осуществления.

По характеру движения предметов труда при их обработке про­ изводственные процессы на металлургическом предприятии могут быть непрерывными, полунепрерывными и периодическими.

Кнепрерывным относятся процессы, в которых исходные мате­ риалы непрерывно перерабатываются на оборудовании, работаю­ щем без остановок. При таких процессах исходные материалы мо­ гут поступать в агрегат периодически, отдельными порциями. Также периодически может выдаваться и готовая продукция. Примерами непрерывного процесса являются выплавка чугуна в доменной печи, прокатка металла на непрерывных станах.

Кполунепрерывным относятся процессы, в которых производ­ ственные циклы переработки предметов труда разделены между собой

перерывами, а агрегаты постоянно находятся в рабочем состоянии. Например, выплавка стали в мартеновских и электрических печах, конвертерах.

К периодическим относятся процессы, в которых производствен­ ные циклы разделены между собой перерывами, а агрегат находится

46

в рабочем состоянии периодически. Например, прокатка слитков на обжимных станах.

При равных условиях наиболее производительными являются непрерывные процессы, поскольку в них все рабочее время затра­ чивается на переработку предметов труда без пауз и интервалов. Проектирование непрерывных производственных процессов воз­ можно лишь при соответствующих технологии, технике и транс­ портных средствах. Одних организационных средств для этого не­ достаточно.

По характеру протекания во времени производственные про­ цессы или части их подразделяются на циклические и нециклические.

К циклическим относятся процессы или части их, повторяющиеся при производстве каждой единицы продукции.

К нециклическим относятся процессы или части их, возникаю­ щие во времени периодически.

При исследовании процесса необходимо выделять его цикли­ ческую часть, поскольку продукция производится именно в тече­ ние этой части. Так, в прокатке все операции процесса — от задачи слитка в первый ручей до выхода его из последнего — являются одним циклом. Примером нециклической части процесса является перевалка валков прокатного стана. Эта операция не повторяется при прокатке каждого слитка. К нециклической части процесса отно­ сятся также подготовительно-заключительные работы и все работы, возникающие в результате аварий и различных неполадок.

При исследовании и проектировании необходимо время нецикли­ ческой части процесса сокращать до возможного минимума, по­ скольку производительность агрегата определяется числом циклов и величиной выработки за один цикл. С уменьшением продолжитель­ ности нециклической части процесса соответственно возрастает число циклов.

Рассматриваемый здесь цикл следует отличать от производствен­ ного цикла — периода времени, необходимого для изготовления продукции на данном предприятии. Длительность производствен­ ного цикла на металлургическом предприятии колеблется от 1— 2 суток при производстве рядового металла до 5—6 суток при про­ изводстве качественного металла.

При длительности нециклической части процесса, доведенной до необходимого минимума, производительность процесса может быть увеличена путем интенсификации процесса (увеличения скорости, уменьшения числа пропусков при прокатке и т. д.), т. е. путем сокра­ щения длительности цикла или увеличения числа единиц продукции, изготовляемой за один цикл (увеличение массы садки, выхода год­ ного, развеса заготовки и т. п.).

По характеру возможного наблюдения за ходом производства и его регулирования производственные процессы подразделяются на закрытые, полузакрытые и открытые.

' К закрытым относятся физико-химические процессы, осуще­ ствляемые в таких агрегатах, где невозможно наблюдение за изме­ нением предметов труда. В этих случаях о ходе процесса можно су­

47

дить только по определенным косвенным признакам. Примером такого процесса является доменный. Косвенными признаками хода доменного процесса являются химический состав шлака, его темпе­ ратура или вязкость, химический состав и температура чугуна, состав и температура колошникового газа и т. д.

Кполузакрытым относятся процессы, в которых изменение пред­ метов труда поддается лишь частичному наблюдению. Например, выплавка стали в мартеновских и электрических печах.

Коткрытым относятся процессы, поддающиеся непосредствен­ ному наблюдению. Такие процессы на связаны с физико-химическими превращениями. Примерами таких процессов являются сборка ка­

навы для приема стали, работы на складе готовой продукции про­ катных станов и т. п.

Классификация производственных процессов по характеру воз­ можного наблюдения за ходом производства имеет важное значение при выборе методов исследования для их изучения и проектирования.

§ 3. Структура производственных процессов

Производственные процессы на металлургическом предприятии осуществляются на ряде участков, оснащенных специфичными для каждого из них агрегатами и механизмами, которые обслуживаются многими рабочими-исполнителями. Например, мартеновское произ­ водство включает в себя шихтовой двор с отделениями для магнит­ ных и сыпучих материалов, шихтовой открылок для отстоя груженых шихтой мульдовых составов, участок печей, разливочный пролет, двор подготовки составов с изложницами, отделение раздевания слитков. Работа всех участков должна быть строго связана во вре­ мени.

Поэтому каждый производственный процесс можно расчленить на составные частичные процессы изготовления продукции, которые параллельно или последовательно протекают на отдельных участках или агрегатах. Такие частичные процессы называются ступенями производственного процесса.

Иначе можно сказать, что ступень производственного процесса — это комплекс работ, который выполняется определенными исполни­ телями на каком-либо участке, оснащенном соответствующими ору­ диями труда. Например, перечисленные выше отделения и участки мартеновского производства могут быть выделены как ступени про­ изводственного процесса. Ступенями доменного производственного процесса являются рудный ,двор (где осуществляются подготовка и подача материалов к печи), выплавка чугуна (доменные печи), удаление продуктов плавки (транспортное и ковшовое хозяйства), разливка чугуна (разливочные машины).

При анализе в производственном процессе необходимо выделять ступень, которая определяет выпуск продукции. Такая ступень называется основной. В доменном производстве ею являются домен­ ные печи, в сталеплавильном — сталеплавильные агрегаты, в про­ катном — прокатные станы.

48

Все остальные ступени производственного процесса — вспомо­ гательные. Работа на этих ступенях направлена на своевременное обслуживание основной ступени. Если какая-либо вспомогательная ступень по темпу работы (пропускной способности) не удовлетво­ ряет требованиям основной ступени, то она называется «узкой» сту­ пенью или «узким» местом производственного процесса (цеха).

Ступень производственного процесса расчленяется на операции. Операцией называется часть производственного процесса, про­ текающего на ступени, и выполняемая одним или несколькими испол­ нителями на одном рабочем месте и характеризующаяся единством технологических признаков. Например, ступень «шихтовое отде­ ление» сталеплавильного производства включает в себя следующие операции: подача шихтовых материалов в отделение; загрузка мульдовых составов; взвешивание составов; подача составов в шихтовой открылок. Ступень «печной пролет» того же производства состоит из операций: подача шихтовых составов к сталеплавильным агре­ гатам, завалка шихты, заливка чугуна, плавление, доводка, вы­

пуск.

Каждая операция состоит из ряда законченных действий, назы­ ваемых элементами. Например, операция разливки стали состоит из следующих элементов: взятие краном ковша со сталью со стенда, перенос ковша к сталеразливочному составу, открытие стопора, раз­ ливка стали по поддонам или отдельным изложницам и др.

Каждый элемент операции выполняется рабочими определен­ ными движениями, связанными между собой единим целевым назна­ чением. Такие движения называются приемами. Например, эле­ мент операции «подъем сталеразливочного ковша со стенда» включает в себя следующие приемы: подход крана к ковшу; захват ковша крюками крана; подъем ковша.

Трудовые движения рабочих исследуются для проектирования наиболее рациональных приемов, а также для установления наилуч­ шей последовательности их выполнения. Такие исследования обеспе­ чивают выявление нормальной продолжительности каждого приема, что очень важно, поскольку от рациональности выполнения отдель­ ных приемов зависит продолжительность отдельных операций и всего производственного процесса.

Расчленение операции на приемы и трудовые движения позво­ ляет на основе анализа устанавливать наиболее рациональную рас­ становку рабочей силы, потребную квалификацию рабочих и их численность, осуществлять точный учет их работы, т. е. вскрывать резервы роста производительности труда.

Трудовые движения рабочих состоят из микроэлементов. Каждый из них характеризуется целью (содержанием), а также моментами начала и окончания. Например, микроэлемент «взять предмет» пре­ следует цель овладения предметом. Моментом начала является ка­ сание предмета рукой, моментом окончания — овладение предметом. Разложение трудового движения на микроэлементы и анализ их дают возможность ускорить выполнение этого движения путем устра­ нения лишних микроэлементов, выбора наиболее целесообразные,

49