Удосконалення системи неруйнівного контролю якості виробів на підприємствах машинобудівного

Список скорочень

НК - неруйнівний контроль

Рузке - ручний ультразвуковий контроль

АУЗК - автоматизований ультразвуковий контроль

ЛНМК - лабораторія неруйнівних методів контролю

РНК - система неруйнівного контролю

Анотація

Робота присвячена вдосконаленню системи неруйнівного контролю виробів на підприємствах машинобудівного профілю.

Проведено аналіз системи неруйнівного контролю на підприємствах. Представлені загальні відомості і основні вимоги пред'являються до контролю. Описано основні види та характеристики дефектів виявляються у процесі сканування. Виділено основні фактори, які впливають на якість неруйнівного контролю.

З метою підвищення ефективності системи неруйнівного контролю запропонований процесний підхід. Визначено місце контролю на різних етапах процесу виготовлення виробів, структура і засоби управління. На прикладі підприємства ВАТ «Тяжпромарматура» реалізований процесний підхід до організації НК.

Розглянуто перспектива автоматизованої системи неруйнівного контролю деталей і вузлів машин та основні напрямки її вдосконалення. На основі вдосконалення узагальнень експериментальних даних виконано порівняльний аналіз ручного та автоматизованого контролю.

У результаті проведеної робіт на основі процесного підходу запропоновано комплекс засобів і заходів щодо підвищення ефективності ПК у процесі виробництва виробів машинобудівного профілю.

Зміст

Введення

Глава 1. Аналіз системи неруйнівного контролю на підприємствах

1.1 Загальні відомості про неруйнівному контролі і вимоги до нього

1.2 Види і характеристики дефектів контрольованих об'єктів виявляються на основних етапах життєвого циклу виробів

1.3 Причини «перебраковкі» та пропуску дефектів у процесі контролю

1.4 Фактори, що впливають на якість неруйнівного контролю виробів

1.5 Недоліки організації системи контролю на підприємствах

Глава 2. Процесний підхід до системи неруйнівного контролю

2.1 Місце ПК у процесі виробництва

2.2 Організація неруйнівного контролю

2.3 Проведення дефектації та управління невідповідною продукцією

Глава 3. Перспектива автоматизації системи неруйнівного контролю виробів на підприємствах машинобудівного профілю

3.1 Комплексна технологія АУЗК

3.2 Зіставлення результатів АУЗК і вантаження

Висновок

Список використаних джерел

Введення

Підвищення рівня надійності та збільшення ресурсу машин та інших об'єктів техніки можливо тільки за умови випуску продукції високої якості в усі галузях машинобудування. Це вимагає безперервного вдосконалення технології виробництва та методів контролю якості. У ряді випадків вибірковий контроль вихідного металу, заготовок, напівфабрикатів та готових виробів відповідального призначення не гарантує їх високу якість, особливо при серійному і масовому виготовленні. В даний час все більш широке поширення отримує 100%-ний неруйнівний контроль продукції на окремих етапах виробництва.

Завдання істотного поліпшення якості промислової продукції, а, отже, підвищення надійності та довговічності машин може бути успішно вирішена за умови вдосконалення виробництва та методів контролю якості продукції.

Контроль якості продукції полягає у перевірці відповідності показників її якості встановленим вимогам. Важливими критеріями високої якості деталей машин є фізичні, геометричні та функціональні показники, а також технологічні ознаки якості, наприклад, відсутність недопустимих дефектів типу порушення суцільності матеріалу, і покриття, геометричних розмірів і чистоти обробки поверхні необхідним технічною документацією та ін

У сучасних умовах стрімкого науково-технічного прогресу роль неруйнівного контролю значно зросла. Його застосування на машинобудівних заводах і при експлуатації машин у різних галузях народного господарства дає значний технічний і економічний ефект. Використання його в експлуатації дозволяє забезпечити високу надійність і довговічність машин.

Глава 1. Аналіз системи неруйнівного контролю на підприємствах

1. Загальні відомості про неруйнівному контролі та основні вимоги до нього

Застосування НК передує розробка моделі, що відбиває зміну властивостей матеріалів і виробів за характерними ознаками. НК полягає у перевірці фізичним методом відповідності показників якості контрольованої продукції встановленим вимогам без порушення її властивостей, функціонування та придатності до застосування.

Існуючі засоби НК призначені для виявлення дефектів типу порушення суцільності матеріалу виробів; оцінки структури матеріалу виробів; контролю геометричних параметрів виробів; оцінки фізико-хімічних властивостей матеріалу виробів.

НК грунтується на отриманні інформації про якість перевіряються матеріалів і виробів при взаємодії їх з речовинами або фізичними полями у вигляді електричних світлових, звукових або інших сигналів. Сучасні методи НК відповідно до ГОСТ 18353-79 поділяються на дев'ять основних видів: радіаційний, акустичний, магнітний, вихрострумовий, електричний, радіохвильової, теплової, оптичний, а також проникаючими речовинами (молекулярний).

Методи кожного виду НК класифікують за характером взаємодії фізичних полів або речовин з контрольованим об'єктом, первинним інформативним ознаками і способам отримання первинної інформації.

• МАГНІТНИЙ КОНТРОЛЬ - заснований на аналізі взаємодії магнітного поля з контрольованим об'єктом. Фізичні основи магнітного контролю полягають у використанні магнітних властивостей матеріалів, зокрема, розмагнічує чинника, магнітного опору і заломлення магнітних силових ліній.

• ЕЛЕКТРИЧНИЙ КОНТРОЛЬ - заснований на реєстрації параметрів електричного поля, що взаємодіє з контрольованим об'єктом, або виникає в контрольованому об'єкті в результаті зовнішнього впливу.

• ВИХРОСТРУМНИЙ КОНТРОЛЬ - заснований на взаємодії електромагнітного поля перетворювача з електромагнітним полем вихрових струмів, що наводяться в контрольованому виробі, щільність яких залежить від властивостей матеріалів.

• Радіохвильового контролю - заснований на використанні взаємодії радіовипромінювань з матеріалами контрольованих виробів. Він спостерігається в процесі поглинання, дифракції, відображення, заломлення падаючої хвилі або взаємодії падаючої або відбитих хвиль. Крім того, в радіодефектоскопіі можуть використовуватися специфічні резонансні ефекти взаємодії радіохвильового випромінювання.

• ТЕПЛОВОЇ КОНТРОЛЬ - заснований на реєстрації змін теплових чи температурних полів контрольованих об'єктів, викликаних дефектами.

• ОПТИЧНИЙ КОНТРОЛЬ - заснований на взаємодії світлового випромінювання з поверхнею, що контролюється. При падінні світла з потоком випромінювання на матеріал відбувається розкладання його на складові. У залежності від властивостей матеріалу це розкладання може бути різним.

• АКУСТИЧНИЙ КОНТРОЛЬ - заснований на використанні ультразвукових хвиль. Коливання у деформованій середовищі поширюються у вигляді хвилі. Сукупність частинок, що володіють однаковою фазою коливань, утворює поверхню або фронт хвилі. Фронт хвилі розташований перпендикулярно до напрямку поширення хвилі.

• МОЛЕКУЛЯРНИЙ (КОНТРОЛЬ проникаючими речовинами) - заснований на проникненні речовин та реєстрації індикаторного малюнка відкритої поверхні.

• РАДІАЦІЙНИЙ КОНТРОЛЬ - заснований на реєстрації і аналізі іонізуючого випромінювання при його взаємодії з контрольованим виробом. До іонізуючим випромінюванням відносять рентгенівські і гамма-випромінювання, а також потоки заряджених або нейтральних частинок. Рентгенівське випромінювання є електромагнітним випромінюванням і виникає у рентгенівській трубці при гальмуванні прискорених електронів. Кінетична енергія гальмують електронів перетворюється в електромагнітну енергію, що випромінюється у вигляді фотонів.

До НК пред'являються наступні основні вимоги:

1. можливість здійснення ефективного контролю на різних стадіях виготовлення, в експлуатації та ремонті виробів;

2. можливість контролю якості продукції по більшості заданих параметрів;

3. узгодженість часу, що витрачається на контроль, з часом роботи іншого технологічного обладнання;

4. висока достовірність результатів контролю;

5. можливість механізації і автоматизації контролю технологічних процесів, а також управління ними з використанням сигналів, видаваних засобами НК;

6. висока надійність дефектоскопічну апаратури і можливість використання її в різних умовах;

7. простота методики контролю, технічна доступність засобів контролю в умовах виробництва, ремонту і експлуатації.

У сучасних умовах при великій різноманітності методів і приладів необхідний ретельний аналіз для вибору найбільш ефективного та економічного НК. Принцип вибору методів НК матеріалів і виробів грунтується на їх класифікаційних ознаках [5]. Основними ознаками є: характер взаємодії фізичних полів або речовин з контрольованим об'єктом, первинна інформаційна характеристика, індикація первинної інформації, остаточна інформація. Кожен метод має свою область найбільш ефективного застосування.

Для вибору методів або комплексу методів НК повинні бути визначені вид дефектів, що підлягають виявленню, об'єкти (зони) контролю, їх характеристики і умови контролю, а також повинні бути задані критерії на відбраковування. За ці даним керуючись табл. 4 [1], визначають можливі методи, що дозволяють вирішити поставлену задачу. Потім, беручи до уваги критерії на відбракування, чутливість і специфіку методів, вибирають методи та засоби НК для застосування. При рівній чутливості перевага віддається тому методу, який простіше і доступніше в конкретних умовах застосування, у якого вище достовірність результатів контролю і продуктивність.

Вибрані методи контролю напівфабрикатів фіксуються в нормативній технологічної документації.

На практиці в деяких випадках можуть зустрітися завдання, для вирішення яких застосування того чи іншого широко розповсюдженого методу може виявитися недостатньо ефективним [4]. У цих випадках науково-дослідні інститути та заводи промисловості розробляють нові спеціальні методи, засоби і методики НК.

При виборі методу або комплексу методів для дефектоскопічну контролю конкретних деталей або вузлів необхідно враховувати, крім специфічних особливостей і технічних можливостей кожного методу, такі основні фактори: характер (вид) дефекту і його розташування, умови роботи деталей і ТУ на відбракування, матеріал деталі, стан і чистоту обробки поверхні, форму і розмір деталі,, зони контролю, доступність деталі і зони контролю, умови контролю.

Характер (вид) підлягають виявленню дефектів - важливий чинник при виборі методу. Залежно від походження дефекти розрізняються розмірами, формою і середовищем, примусового їх порожнини. Так, наприклад, тріщини мають протяжну форму з різним розкриттям і глибиною. У порожнині тріщин можуть бути оксиди, мастило, нагар і інші забруднення. Тріщини характерні різкими контурами, а неметалеві включення, захід сонця і Заков часто бувають округлої форми. Тому, враховуючи особливості дефекту, який необхідно виявити, вибирають метод ПК для падежного його виявлення. Так, для виявлення поверхневих тріщин з малою шириною розкриття (0,5-5 мкм) на деталях з феромагнітних матеріалів найбільш ефективним є магнітний, а з немагнітних матеріалів - струмовихровий або капілярний метод і зовсім непридатний, наприклад, рентгенографічний. Для виявлення внутрішніх прихованих дефектів доцільно застосовувати радіаційні або ультразвукові методи.

Місце розташування можливих дефектів на деталі. Дефекти поділяють на поверхневі, підповерхневі (що залягають на невеликій глибині - до 0,5-1 мм) і внутрішні (що залягають на глибині більше 1 мм).

Для виявлення поверхневих дефектів застосовні всі методи, але в ряді випадків найбільш ефективні з них магнітопорошковий і капілярні. Для виявлення підповерхневих дефектів ефективні ультразвукової, струмовихровий, магнітопорошковий, а внутрішніх - тільки ультразвукової та методи просвічування іонізуючими випромінюваннями.

Умови роботи деталі: характер зовнішніх навантажень (статичні, динамічні, вібраційні), можливі перевантаження, зовнішнє середовище, в якій працює деталь, можливість ерозійно-корозійного поразки, температурні умови та ін Багато відповідальні деталі випробовують значні знакозмінні навантаження, працюють в агресивному середовищі, при високих температурах і в запиленому повітрі (при роботі, наприклад, двигунів на землі). Ряд деталей піддається ерозійно-корозійного впливу. Будь-які конструктивні чи виробничі дефекти можуть з'явитися вогнищами втомного руйнування, особливо при роботі деталі в умовах складного напруженого стану або впливу агресивних середовищ, що прискорюють руйнування.

Облік умов роботи деталей дозволяє визначити критичні місця конструкції і звернути на ці місця особливу увагу при виборі методу і проведення контролю.

Технічні умови на відбраковування визначають кількісні критерії її і грають важливу роль при виборі методів, що забезпечують виявлення тільки небезпечних дефектів.

Наприклад, для контролю поверхні лопаток газових турбін далеко від крайок, де допускаються 'дрібні точкові ерозійно-корозійні поразки і мікро-розтріскування, обмежуються лише двома методами: візуально-оптичним і одним з капілярних (люмінесцентним, кольоровим) або струмовихровий. Для контролю крайок, на яких згідно ТУ не допускаються ніякі порушення суцільності матеріалу, застосовують три методи в комплексі, виходячи з особливостей і технічних можливостей кожного методу: капілярним - кольоровим перевіряють наявність на всій поверхні поверхневих тріщин, пор, корозійних ураженні;

Якщо в ТУ відсутні строго певні критерії бракування або норми на відбраковування встановлені неправильно (не на основі випробувань, а виходячи зі страху ризику), то можлива необгрунтована відбраковування деталей, що може завдати економічної шкоди.

Фізичні властивості матеріалу деталей - це постійно діючий фактор, що визначає в значній мірі вибір методу НК. Так, для застосування магнітопорошкового методу матеріал деталі повинен бути феромагнітним і однорідним за магнітними властивостями структури: не повинно бути, наприклад, карбідної полосчатости, аустенітних включень, різких переходів від однієї структури до іншої, що розрізняються магнітними властивостями. Для струмовихровий контролю матеріал повинен бути електропровідним, однорідним за структурою і ізотропним. За магнітними властивостями. Для ультразвукового контролю на тріщини матеріал також повинен бути однорідним, дрібнозернистим за структурою, повинен мати властивості пружності і малим коефіцієнтом загасання ультразвукових коливань, а для капілярних методів - повинен бути непористим і стійким до впливу органічних розчинників.

Застосування методів просвічування іонізуючими випромінюваннями обмежується лише здатністю матеріалу поглинати дане випромінювання і товщиною матеріалу.

Форма і розміри контрольованих деталей. Деякі методи (магнітний, капілярний, просвічування рентгенівським і γ-випромінюванням) можуть застосовуватися для контролю більшості деталей різної форми і розмірів. Деталі простої форми можна перевіряти всіма методами, в той час як застосовність деяких методів для контролю деталей складної форми обмежена, наприклад ультразвукового - через труднощі розшифровки результатів контролю і наявності мертвих зон - непрозвучіваемих ділянок; капілярного - через труднощі виконання окремих операцій, особливо операцій підготовки деталей до контролю і видалення з поверхні проникаючої рідини.

Великогабаритні вироби контролюють, як правило, по частинах.

Правильність монтажу деталей у виробництві, стан і взаємне розташування закритих деталей в період експлуатації в зібраних агрегатах перевіряють тільки методами просвічування.

Зони контролю. Контролю безпосередньо на виробі піддають окремі зони. Визначення зон контролю є важливим чинником у виборі методу, так як знання їх полегшує розробку методики і виявлення дефектів. При цьому слід мати на увазі, що методом вихрових струмів практично неможливо перевірити зони немагнітного матеріалу безпосередньо у нерівномірно розподілених феромагнітних мас; ультразвуковий контроль поверхневими хвилями - непридатний, якщо у перевіреній зоні є різкі переходи від одного перерізу до іншого. Крім того, в що підлягає ультразвуковому контролю зоні, як правило, не повинно бути отворів, заклепок, болтів та інших відбивачів ультразвукової енергії. У деяких випадках контроль таких об'єктів можливий за умови застосування спеціальної методики та вишукувальних ультразвукових головок.

Для струмовихровий контролю радіуси галтельних переходів повинні бути не менше 2 мм, а для капілярного і магнітопорошкового методів у зоні контролю не повинно бути уступів з кутом менше 90 °, підрізів і напливів металу. Ширина проточек, радіуси жолобників і отворів в зоні капілярного контролю повинні бути не менше 3 мм.

Стан і чистота обробки контрольованої поверхні. Чутливість методів, особливо магнітопорошковий і капілярних, залежить від чистоти обробки контрольованої поверхні та наявності на ній захисних покриттів.

Проведемо порівняльний аналіз деяких методів НК табл. 1

Характерні особливості і області застосування поширених методів НК

З розглянутих неруйнівних методів контролю найбільше практичне застосування знаходять методи акустичного виду контролю.

Близько 90% об'єктів, контрольованих акустичними методами, перевіряють луна-методом. Застосовуючи різні типи хвиль, з його допомогою вирішують задачі дефектоскопії поковок, відливок, зварних з'єднань, багатьох неметалічних матеріалів.

Контроль виливків. Ультразвуковий контроль виливків проводиться луна-і дзеркально-тіньовим методами, зазвичай за допомогою нормальних перетворювачів. Дефекти лиття (пори, раковини, шлакові включення) мають об'ємний характер і можуть бути виявлені при прозвучу з різних сторін. Тому контроль ведуть, як правило, в одному напрямку по найкоротшій відстані від поверхні, зручною для введення УЗК. Однак є небезпечні зони, які повинні бути перевірені в напрямку, перпендикулярному до площини найбільш ймовірного розвитку тріщин. Крім того, у виливках зустрічаються волосовидні дефекти, погано відбивають ультразвук. Про наявність таких дефектів судять по ослабленню донного сигналу.

З огляду на те, що поверхня виливків шорстка і складної форми, доцільно застосовувати спеціальні перетворювачі для контролю грубій поверхні. Увігнуті перехідні поверхні зручно контролювати перетворювачами з локальної ванної у формі ковзанки.

Ультразвуковому контролю слід піддавати сталеві виливки після високотемпературної термічної обробки, подрібнюють структуру. Частота ультразвукових коливань 1 - 2 МГц. Чутливість дефектоскопа зазвичай налаштовують по плоскодонним відбивачам площею 7 - 80 мм ^2. Задовільно контролюються виливки відцентрового лиття (наприклад, труби).

Чавун контролюється гірше, ніж сталеві виливки. Найбільшу чутливість вдається отримати при контролі вибіленого чавуну і чавуну з кулястим графітом. Значно гірше контролюється чавун, особливо за наявності великих графітних включень.

Ехо-метод застосовують для виявлення грубих дефектів у зливках з різних металів і сплавів, призначених для виготовлення виробів відповідального призначення. Проста форма злитку сприяє контролю. Однак зливки мають грубозернисту структуру, що потребує зменшення частоти і знижує чутливість методу контролю. Злитки з вуглецевої сталі можуть бути прозвучить на товщину до 1 м при частоті 0,25 -1 МГц. Злитки з легованої сталі прозвучіваются значно гірше. Злитки з титанових і алюмінієвих сплавів можуть бути проконтрольовані на глибину не більше 1 м при частоті 1 - 1,5 МГц. Для забезпечення акустичного контакту вздовж бічних поверхонь злитку зачищають смуги шириною 50 -70 мм від окалини та інших нерівностей.

Контроль поковок і штампувань. Кування (типу роторів і дисків турбін, заготовок штампів, станин, валів, деталей літаків, у тому числі з легких сплавів, тощо) контролюють луна-методом. У цих виробах можуть бути виявлені флок, залишки усадочних раковин, сторонні включення, окисні плівки, Лікваційне скупчення і інші внутрішні дефекти, які практично неможливо виявити просвічуванням. Контроль ведеться на частоті 2 - 5 МГц луна-і дзеркально-тіньовим методами. Для відповідальних виробів передбачається прозвучу кожного обсягу в трьох взаємно перпендикулярних напрямках або близьких до них. Кування менш відповідального призначення контролюють прямим перетворювачем по поверхні, з боку якої проводиться останній етап кування, так як більшість дефектів розташоване паралельно цій поверхні. Похилими перетворювачами контролюють ділянки, небезпечні з точки зору можливого виникнення тріщин, а також місця, де виявлені дефекти прямим перетворювачем.

Рівень фіксації встановлюють в межах 3-20 мм ^2. Неприпустимими вважають дефекти з еквівалентною площею 3 - 70 мм ² в залежності від товщини виробу. Крім того, накладаються обмеження на протяжність дефектів, їх число і сумарну еквівалентну площа на певній площі поверхні виробу.

Штампування мають часто складну форму. Їх контроль проводиться луна-методом поздовжніми хвилями при частоті 2 - 5 МГц. Хвилі рекомендується направляти перпендикулярно до поверхні металу. У цьому випадку ефективно застосування імерсійним установок, в яких перетворювач автоматично орієнтується в потрібному напрямку.

Контроль прокату я дроту. Листи і плити завтовшки 6 - 60 мм контролюють тіньовим, луна-, ехо-наскрізним і дзеркально-тіньовим методами на частотах 2-3 МГц. При контролі луна-методом чутливість фіксації встановлюють за плоскодонним отворам площею 7; 19,6; 50,2 мм ^2. Для інших методів чутливість фіксації встановлюється з ослаблення донного або наскрізного сигналу.

Листи товщиною понад 60 мм контролюють луна-(спільно з дзеркально-тіньовим) або луна-наскрізним методом. Перевагою останнього є незалежність показань приладу від переміщення аркуша між перетворювачами при імерсійної контролі.

Листи товщиною 3 мм і менш ефективно контролювати луна-і тіньовим методом з використанням хвиль Лемба. Одним або двома перетворювачами можна проконтролювати смугу шириною 0,3 - 0,5 м при швидкості її руху 0,5 м / с.

Контроль листів і заготовок при 900 -1000 ° С дозволяє своєчасно виявити частина металу, що підлягає обрізку. Для збудження і прийому УЗК застосовують ЕМА-спосіб або поміщають перетворювачі в канал, розточений у валках прокатного стану. Акустичний контакт при цьому, досягається шляхом сильного притиснення валка до поверхні листа або заготовки.

Прутки і заготівлі круглого і прямокутного перерізів контролюють луна-методом прямими (іноді також похилими) перетворювачами. Прокат ділять на чотири групи якості залежно від умов протяжність дефектів. У випадку, якщо потрібно контролювати тільки центральну частину прутка, використовують три перетворювачі, розташованих навколо прутка з кутом між осями 60 °. Пруток переміщують поступально, сканування по всій поверхні не виробляють.

Безшовні металеві труби перевіряють луна-методом за допомогою імерсійним установок з локальними ваннами.

Для перевірки всього металу труби необхідно забезпечити взаємне переміщення перетворювача і труби по гвинтовій лінії. Більше продуктивний спосіб, при якому перетворювачі обертаються навколо поступально-рухомою труби.

1.2 Види і характеристики дефектів контрольованих об'єктів виявляються на основних етапах життєвого циклу виробів

Багаторічний досвід дослідження відмов машин і механізмів свідчить про те, що основним видом руйнування деталей з різних металевих матеріалів є руйнування від втоми. Причину зазначеного виду руйнування вельми різноманітні. До їх числа належать: наприклад, низька якість матеріалу або виготовлення деталей, недостатня конструктивна міцність, порушення вимог експлуатації і т.д.

З точки зору неруйнівного контролю деталей та виробів з металевих матеріалів всі види недосконалості в металах незалежно від природи їх утворення (порушення в металургії, технології, експлуатації) доцільно розглянути з позиції: дефект є або дефект відсутня

Дефект - кожне окреме невідповідність продукції вимогам, що встановлені нормативною документацією.

Дефект може існувати на кожному етапі життєвого циклу виробів.

Забезпечення на стадії проектування вільних підходів до контрольованих деталей виключає в експлуатації необхідність доопрацювання конструкції виробів для проведення контролю.

На основі аналізу розрахункових напружень, результатів статичних і динамічних випробувань, а також статистики відмов при експлуатації аналогічних по конструкції зразків техніки конструктор повинен визначити, які високо навантажені деталі і вузли підлягають НК в процесі експлуатації, де місця можливого виникнення на них втомних тріщин і зони контролю .

Конструктор повинен вказати методи і засоби НК, в тому числі й пристрої вбудованого дефектоскопічну контролю об'єктів, можливість контролю яких повинна бути забезпечена в запланованому обсязі. Якщо неможливо використовувати відомі методи та засоби контролю, необхідно розробити і рекомендувати нові.

Конструктор повинен розробити технічну документацію по дефектоскопічну контролю, що включає перелік контрольованих об'єктів та схеми розміщення їх на виробі, рекомендовані методи, засоби та технологію контролю, критерії бракування, послідовність виконання контролю, порядок введення контролю в умовах експлуатації виробу і подальшого розширення його обсягу. Крім того, повинні бути визначені, тривалість та необхідні трудовитрати на підготовку, і виконання контрольних операцій.

Роботи щодо забезпечення технологічності виробів і створення технічної документації по дефектоскопічну контролю виконуються конструктором спільно з фахівцями з дефектоскопії, виробництва та експлуатації машин - об'єктів контролю. Через помилки допущених на стадії проектування конструктором відбувається зародження дефектів у виробах.

Найбільша кількість дефектів виявляються методами ПК виникає на етапі виготовлення виробів.

Розглянемо металургійні дефекти, які утворюються при виплавці злитків або лиття деталей. Найбільш поширеними металургійними дефектами є: усадочні і газові раковини, тріщини і включення.

Усадкові раковини - представляють собою порожнину, що утворилася внаслідок зменшення об'єму рідкого металу при його затвердінні. Причина утворення такого дефекту є - зменшення об'єму металу при затвердінні.

Газові раковини - порожнини округлої форми діаметром 1 ... 3 мм і більше з гладкою блискучою поверхнею. Основними причинами виникнення можуть бути: низька газопроникність форми і стрижнів; погана обробка холодильників і т.д.

Тріщини-являють собою порушення суцільності у вигляді розривів металу. Утворення тріщин у безперервному зливку пов'язано з напругами, які виникають у процесі його формування, і обумовлено зниженою міцністю і пластичністю металу в різних температурних інтервалах.

Включення бувають двоякого роду і походження: включення неметалевих часток, що потрапили в метал ззовні (шлак, вогнетрив, пісок, графіт) і металеві включення (феросплави, затонулі шматки прутків або маркувальних дужок і т.д.)

Небезпечні дефекти технологічного походження, різко знижують характеристики опору деталей експериментальним навантажень - це дефекти зварювання (табл. 1).

Таблиця 1

Терміни та визначення дефектів зварних з'єднань за ГОСТ 2601-84

Вплив експлуатаційних навантажень, навколишнього середовища (температура, вологість, пари кислот і т.п.), фазові та структурні перетворення, які відбуваються в часі за умов впливу експлуатаційних факторів при несприятливих поєднаннях можуть викликати зародження і розвиток експлуатаційних ушкоджень (корозійні виразки, тріщини, питтинга ).

1.3 Причини виникнення і пропусків дефектів у процесі виробництва

Крім проблеми наявності дефектів, існує ще одна не менш важлива, - це пропуски дефектів під час контрольних операцій.

Пропуски дефектів у виробах можуть виникати через низку причин, пов'язаних з управлінням процесу. Основним чинником, що впливає на пропуски дефектів, є кваліфікація, атестація та навчання персоналу, а також сумлінне виконання дефектоскопистом своєї роботи.

В останні десятиліття відбулися великі зміни в управлінні бізнесом, все більша кількість фактів та результатів досліджень говорить про те, що на перше місце за впливом на довгостроковий успіх підприємства виходить людський фактор. Добре навчений, правильно організований і мотивований персонал визначає долю підприємства. Це усвідомили і в США, і в Європі, і в Японії. Мотивація та навчання персоналу приводять до створення нового клімату і змін корпоративної культури компанії у напрямку формування виробничих відносин на основі принципів ТОМ.

Компанії повинні приступити до будівництва нових корпоративних культур, в тому числі визначитися зі звий місією, баченням розвитку, керівними принципами та цінностями.

Головний висновок - вживлення TQM в менеджмент організацій і компаній неможливо без глибоких змін корпоративної культури. TQM не можна впровадити, його можна тільки виростити.

Підвищення ролі персоналу і зміну ставлення до нього підприємців і менеджерів пов'язано, перш за все, з кардинальними змінами у виробництві. Традиційна технологія поступово поступається місцем гнучким виробничим комплексам, робототехніці, наукомісткого виробництва, заснованому на комп'ютерній техніці і сучасних умовах зв'язку, біо-і лазерної технології. Внаслідок їх впровадження скорочується чисельність персоналу, підвищується питома вага спеціалістів, керівників, і робітників високої кваліфікації. Змінюється і зміст трудової діяльності. У цілому зменшується роль навичок фізичного маніпулювання предметами і засобами праці і зростає значення навичок концептуальних, маються на увазі вміння в цілісній системі представити складні процеси, вести діалог з комп'ютером, розуміння статистичних величин. Набувають особливого значення уважності і відповідальність, навички спілкування, усної та письмової комунікації. Розширення повноважень на робочому місці, контроль за виробничим процесом самого працівника з відповідними наслідками для мотивації і управління персоналом - головна відмінна риса сучасності.

Незнання учасників виробничого процесу, тобто передісторії контролю і відсутність інформації про відхилення регламентованих умовах технологічного процесу призводить до затримки часу контролю і неправильного розуміння самого процесу.

В останні десятиліття відбулися великі зміни в управлінні бізнесом, все більша кількість фактів та результатів досліджень говорить про те, що на перше місце за впливом на довгостроковий успіх підприємства виходить людський фактор. Добре навчений, правильно організований і мотивований персонал визначає долю підприємства. Це усвідомили і в США, і в Європі, і в Японії. Мотивація та навчання персоналу приводять до створення нового клімату і змін корпоративної культури компанії у напрямку формування виробничих відносин на основі принципів ТОМ.

Компанії повинні приступити до будівництва нових корпоративних культур, в тому числі визначитися зі звий місією, баченням розвитку, керівними принципами та цінностями.

Головний висновок - вживлення TQM в менеджмент організацій і компаній неможливо без глибоких змін корпоративної культури. TQM не можна впровадити, його можна тільки виростити. Підвищення ролі персоналу і зміну ставлення до нього підприємців і менеджерів пов'язано, перш за все, з кардинальними змінами у виробництві. Традиційна технологія поступово поступається місцем гнучким виробничим комплексам, робототехніці, наукомісткого виробництва, заснованому на комп'ютерній техніці і сучасних умовах зв'язку, біо-і лазерної технології. Внаслідок їх впровадження скорочується чисельність персоналу, підвищується питома вага спеціалістів, керівників, і робітників високої кваліфікації. Змінюється і зміст трудової діяльності. У цілому зменшується роль навичок фізичного маніпулювання предметами і засобами праці і зростає значення навичок концептуальних, маються на увазі вміння в цілісній системі представити складні процеси, вести діалог з комп'ютером, розуміння статистичних величин. Набувають особливого значення уважності і відповідальність, навички спілкування, усної та письмової комунікації. Розширення повноважень на робочому місці, контроль за виробничим процесом самого працівника з відповідними наслідками для мотивації і управління персоналом - головна відмінна риса сучасності. Документація дає можливість передати зміст і послідовність виконання процесів.

Недостатня документування процесу призводить до того, що видача та прийом будь-яких завдань відбувається на словах неподтвердждаясь відповідними документами, згодом це призводить до розбіжностей між співробітниками лабораторії.

Неправильний вибір методів контролю та обробка результатів, а також застосування ручного контролю призводить не тільки до пропусків дефектів, але і до перебраковке.

1.4 Фактори, що впливають на якість неруйнівного контролю виробів

Комплексний підхід до управління якістю неруйнівного контролю передбачає, з одного боку, облік впливу всіх компонентів розробки та технологічного ланцюжка створення продукції, а з іншого - управління функціональним якістю контролю.

Як видно, система якості контролю повинна впливати на велику кількість чинників на всіх етапах процесу, від планування до використання результатів контролю.

У свою чергу, якість планування контролю залежить від багатьох факторів, пов'язаних з рівнем маркетингового моніторингу, політики організації в сфері якості, встановлених вимог до продукту, процесу та їх якості.

Якість забезпечення контролю визначається, тим які персонал, обладнання, інформаційна система організації, її метрологічне забезпечення, стан вхідного контролю якості матеріалів, напівфабрикатів і комплектуючих виробів, як будується організацією стратегія на забезпечення якості виконання контролю.

На якість виконання контролю впливають рівень менеджменту, організація праці персоналу та його мотивація до високоякісної праці, організація та методи використання засобів виробництва і проведення контролю.

Все більше значення для сучасних організацій набуває забезпечення якості використання результатів контролю за призначенням. Для цього необхідно управляти такими факторами, як якість ремонтів і технічне обслуговування, надавати ефективну інформаційну допомогу споживачам у використанні продукту праці за призначенням, підтримувати постійний зв'язок з клієнтами.

1.5 Недоліки організації системи контролю на підприємствах

Основними завданнями служби контролю є: систематично, своєчасно і якісно контролювати якість вступників матеріалів і виробів, технологічні (монтажні) роботи, якості вироблюваної продукції, технічний стан виробів в процесі експлуатації з використанням необхідних засобів і засобів контролю відповідно до вимоги діючої документації; запобігати передачу дефектної продукції для виконання наступних технологічних операцій або здачу її замовнику; сприяти підвищенню якості конструкторських, технологічних, монтажних, ремонтних та інших робіт; виробляти приймання виконаних операцій та робіт з оформленням необхідної технічної документації та брати участь у здачі матеріалів і виробів замовнику; розробляти організаційно-технічні заходи, спрямовані на запобігання браку і поліпшення якості розробки та виготовлення, а також на підвищення технічного рівня експлуатації виробів [9].

Структури управління на багатьох сучасних підприємствах були побудовані відповідно до принципів управління, сформульованими ще на початку XX століття. Найбільш повне формулювання цих принципів дав німецький соціолог Макс Вебер (концепція раціональної бюрократії):

- Принцип ієрархічності рівнів управління, при якому кожен нижчий рівень контролюється вищим і підпорядковується йому;

- Що з нього принцип відповідності повноважень і відповідальності працівників управління чого ієрархії;

- Принцип поділу праці на окремі функції і спеціалізації працівників із виконуваних функцій;

- Принцип формалізації і стандартизації діяльності, який би однорідність виконання працівниками своїх обов'язків і скоординованість різних завдань;

- Що з нього принцип знеособленості виконання працівниками своїх функцій;

- Принцип кваліфікаційного відбору, відповідно до якого найм і звільнення з роботи здійснюється в суворій відповідності з кваліфікаційними вимогами.

Організаційна структура, побудована у відповідності з цими принципами, отримала назву ієрархічної чи бюрократичної структури. Найбільш поширеним типом такої структури є лінійно-функціональна (лінійна структура).

Основи лінійних структур складає так званий "шахтний" принцип побудови і спеціалізація управлінського процесу по функціональним підсистемам організації (маркетинг, виробництво, дослідження і розробки, фінанси, персонал тощо). По кожній підсистемі формується ієрархія служб ("шахта"), що пронизує всю організацію від верху до низу [12]. Результати роботи кожної служби оцінюються показниками, що характеризують виконання ними своїх цілей і завдань. Відповідно будується і система мотивації і заохочення працівників. При цьому кінцевий результат (ефективність і якість роботи організації в цілому) стає як би другорядним, тому що вважається, що всі служби тією чи іншою мірою працюють на його одержання.

Яскравим прикладом ієрархічної структури, лінійного типу управління підприємством є структура ВАТ «Тяжпромарматура» (Додаток 1). Розглянемо частина цієї схеми, а точніше структуру управління центральної заводської лабораторії (ЦЗЛ).

ЦЗЛ є самостійним структурним підрозділом, що здійснює керівництво всіма наявними на підприємстві лабораторіями. Очолюється начальником лабораторії, який призначається і звільняється наказом генерального директора з надання кадрової служби узгоджено з директором з якості. Начальник ЦЗЛ безпосередньо підпорядковується директору з якості.

Лабораторія неруйнівних методів контролю (ЛНМК) є частиною структури ЦЗЛ. Керує ЛНМК - начальник лабораторії, основною функцією якого є організація роботи лабораторії відповідно до політики підприємства в області якості, вимогами НТД, технологічних інструкцій та інструкцій по ТБ. Основними обов'язками начальника лабораторії є: забезпечувати чітке, своєчасне і якісне виконання завдань, спільно з іншими службами підприємства брати участь у розробці заходів щодо поліпшення якості продукції та підвищенню продуктивності праці, брати участь у впровадженні у виробництво нових технологічних процесів і обладнання лабораторії, що забезпечують якість продукції.

Людина є центральною фігурою в системі управління якістю як організаційної системи управління. Практично управління якістю починається і закінчується людиною, тобто він і суб'єкт, і об'єкт управління в системі управління якістю. Людина - найбільш складний елемент, який діє у різних сферах: прийняття рішень, створення нової техніки, видобуток і створення сировини, створення технології, обслуговування приладів, машин і верстатів, управління і багато інших. Тому всі основні категорії теорії управління якістю не повинні розглядатися абстрактно від особливостей людини.

Як вважають фахівці в галузі управління якістю, в середньому 95% проблем організацій в області якості в кінцевому рахунку зв'язані з людиною, її способом мислення, його мотивацією. Це підтверджує тезу про пріоритетну роль людини в системі якості. У зв'язку з цим особливого значення в системі менеджменту якості має стиль управління і культура організації.

Інтеграція загального управління якістю і управління кадрами передбачає перехід до нового стилю керівництва. Традиційний стиль керівництва може бути описаний такими принципами:

• рішення приймаються тільки нагорі;

• кожна особа відповідально лише за свою власну роботу;

• спілкування повільне і виходить від керівництва;

• мінімальна зв'язок між підрозділами;

• увагу службовця сфокусовано на вершину (на начальника);

• керівництво визначає, як виконувати завдання;

• керівництво не очікує, що його персонал буде в достатній мірі мотивований до якісної праці.

Таким чином, виняткова роль людини у вирішенні проблем організації контролю очевидна, і це необхідно враховувати, формуючи систему управління якістю неруйнівного контролю.

Технічні засоби НК включають в себе апаратурну частина, програмне забезпечення та експлуатаційно-технічну документацію. На жаль, розробкам необхідної технологічної документації, методиками, дослідженню оптимальних процедур НК приділяється явно недостатня увага.

Контрольно-діагностичні операції слід розглядати як найважливіший, що забезпечує якість технологічний переділ з усіма наслідками, що випливають з цього висновками. Від правильного вибору НК у великій мірі залежить ефективність кінцевого результату - довготривала працездатність об'єктів при мінімальних витратах. Як приклад можна навести застосовується до цих пір метод випробування труб великого діаметру з допомогою гідропресах, для якого необхідно будувати спеціальні цехи і Багатотомне випробувальне обладнання. У той же час автоматизований ультразвуковий дефектоскоп дозволяє виявити дефекти з більшою вірогідністю, ніж гідровипробування, при цьому витрати на контроль зменшуються в сотні разів. Алгоритми випробувань повинна формувати діагностична технологія з тим, щоб визначити, що і як слід застосовувати. Саме технологія повинна мінімізувати діагностичні параметри, методи і засоби, що забезпечують достовірність визначення аномального події.

Можна стверджувати, що немає жодного безпомилкового методу контролю. Можуть зустрічатися непередбачені умови експлуатації, тому діагностичні технології повинні бути «надмірними» щодо застосування комплексу різних за фізичної суті методів і прийомів НК, які б доповнювали один одного для забезпечення максимальної гарантії якості виробу.

Технологія повинна передбачати спектр різних конструкцій контрольно-діагностичних приладів - від ручного до автоматизованого виконання при раціональному поєднанні їх застосування в процесах виробництва, випробувань та експлуатації об'єктів. Вона повинна мати бібліотеку алгоритмів і програм діагностування, виконаних стосовно конкретних виробів, операціям та завданням виявлення дефектів.

Найважливіший момент - прийняття рішення про невідповідність вироби поставленим вимогам і припинення його експлуатації або функціонування - повинен бути особливо відмічений і науково обгрунтований в технології. Фундаментом цього рішення є заздалегідь набраний статистичний матеріал.

Діагностичні технології необхідно попередньо випробувати, вони не можуть містити нерозумних вимог у вигляді "не допускаються ніякі види дефектів", повинні працювати тільки на випередження, надійно розпізнавати передаварійну ситуацію, ніяким чином не допускати аварійної експлуатації виробів. Головним стає не обчислення розмірів дефектів (дефектометрія) , а визначення залишкового ресурсу об'єкта контролю, ступеня ризику його експлуатації.

Глава 2. Удосконалення системи контролю на основі процесного підходу

У сучасній практиці моделювання управлінської та виробничої діяльності для позначення об'єктів моделювання прийнято використовувати термін «бізнес-процес». У МС ІСО 9000:2000 прийнято термін «процес». Розвиток і поширення двох областей знання поступово призвело до зближення цих понять. Тому в даній роботі процес неруйнівного контролю описаний як бізнес-процес.

Методики моделювання та аналізу бізнес-процесів є в даний час одним з найважливіших інструментів підвищення ефективності бізнесу. Використання подібних методик та програмних засобів має своєю кінцевою метою реорганізацію бізнес-процесів і, як наслідок збільшення виручки, скорочення витрат на виробництво продукції і послуг, підвищення якості продукції, оптимальне використання оборотного капіталу, впровадження систем автоматизації та багато іншого. Так чи інакше, виконувані в організаціях проекти пов'язані з розробкою і впровадженням нових систем управління або їх елементів. Як правило, керівники організацій очікують від упровадження значного поліпшення діяльності, наприклад, скорочення витрат. Однак практичний результат від впровадження систем важко виміряємо.

Одним з основоположних принципів побудови системи МК є принцип процесного підходу. Відповідно до нього виробництво продукції, послуг і управління підприємством розглядаються як сукупність взаємопов'язаних процесів, а кожен процес - як сукупність цілеспрямованих операцій, яка перетворює входи процесу у виходи і мають своїх постачальників і споживачів. Реалізація цього принципу кардинально змінює сформований підхід до управління, основу якого складає ієрархічна організаційна структура.

Процесний підхід передбачає:

- Виявлення та ідентифікацію існуючих процесів;

- Аналіз, проектування нових або перепроектування (реформування або реінжиніринг) існуючих процесів;

Методологія моделювання бізнес-процесів IDEF 0, на мій погляд, призначена для опису процесів верхнього рівня. Описуючи такі процеси, аналітик приділяє величезну увагу управлінню процесами, зворотним зв'язкам з управління та інформації. Наведемо основні переваги та недоліки методології IDEF 0.

Найважливішою характерною рисою IDEF 0 є повнота опису бізнес-процесу, яка досягається за рахунок наявності коштів, відображають дії, що управляють, зворотні зв'язки з управління та інформації. Методологія IDEF 0 представляє аналітику можливість не піклуватися про комплексності декомпозиції шляхом використання механізмів мігрірованія і тунелювання стрілок. Такий механізм забезпечує зв'язність створюваних діаграм між собою. Крім того, вона робить модель процесу наочною. Використання можливості поділу і злиття стрілок також сприяє створенню більш наочних та опрацьованих моделей. Резюмуючи, можна сказати, що жорсткі вимоги з формування моделей у IDEF 0 в поєднанні з гнучкими засобами подання потоків інформації і ресурсів, забезпечують створення IDEFO-моделей стандартного вигляду.

Основною перевагою методології IDEF 0 є також відповідність формату представлення процесу в IDEF 0 визначення процесу МС ІСО 9000:2000, що дозволяє вибирати IDEF 0 в якості внутрішнього стандарту організації, що регламентує опис бізнес-процесів.

До недоліків IDEF 0 можна віднести складність сприйняття схем процесів співробітниками організації, особливо керівниками. Слід зазначити, однак, що ефективне застосування будь-якої нотації передбачає навчання як співробітників, так і керівників вмінню читати і аналізувати схеми процесів.

Крім того, застосовуючи IDEF 0, складно погоджувати між собою моделі декількох процесів (наприклад, збут і виробництво) при необхідності створення окремих моделей для кожного з цих процесів. Проте недолік є, скоріше, технічним і може бути усунутий шляхом попередніх домовленостей про правила моделювання.

2.1 Місце ПК у процесі виробництва

Для металургійної промисловості однією з основних завдань є поліпшення якості чорних і кольорових металів. Успішне вирішення цієї задачі багато в чому залежить від умов роботи заводських лабораторій, які грають велику роль у розвитку нової техніки, а також в освоєнні, впровадженні та розробки прогресивних технологічних процесів і метод контролю.

Основні переваги методів НК виявляються при застосуванні їх у серійному виробництві, тим більше що на ряді підприємств починає відчуватися значне відставання продуктивності праці на цих операціях у порівнянні з операціями виробництва.

Про питому вагу контрольних операцій у технологічному процесі свідчать, наприклад такі цифри. На металургійних підприємствах, що випускають труби, на контролі зайнято 18-20% робітників (тим більше, чим вище вимоги до якості виробів), при цьому руйнуванню піддається 10-18% труб від партії. На машинобудівних заводах кількість зруйнованих деталей може досягати 20-25% від партії, оскільки з деталей виготовляють зразки для механічних і металографічних випробувань після лиття і термічної обробки, після механічної і остаточної обробки і т.д.

Широке застосування неруйнівних методів контролю дозволить уникнути таких великих втрат часу і матеріальних витрат, а також забезпечити повну або часткову автоматизацію контролю при одночасному значному підвищенні якості та надійності продукції. Жоден прогресивний технологічний процес отримання відповідальної продукції не рекомендується для впровадження в промисловість без відповідної системи неруйнівного контролю. Розглянемо послідовність контрольних операцій, у тому числі і ПК у процесі виробництва.

Процес контролю якості виробничого процесу складається з ряду послідовних операцій, які включають перевірку певних елементів виробу. Кожна операція процесу контролю, у свою чергу, складається з окремих контрольних дій. Систему контрольних дій, виконаних у суворо визначеній послідовності, що призводить до вирішення завдання контролю якості готового виробу, будемо називати алгоритмом.

Алгоритми контролю якості конструкторських документів формулюють за допомогою мови схем. Кожна дія зображують у схемі у вигляді деякого символу, всередині якого описують зміст дії. Цей опис наводять у вигляді тексту. У схемах алгоритмів вживають стандартні символи, зазначені в таблиці (СТП 0707. 12.5.001-2003).

Таблиця 2

Стандартні символи, що застосовуються в схемах алгоритмів контролю якості

У процесі формування алгоритмів контролю якості виробничого процесу ці символи мають певне призначення.

Символ алгоритму контролю відповідає алгоритму контролю тематично пов'язаних елементів виробничого процесу. Усередині символу записують назву алгоритму. Стрілка спрямована до наступного символу.

Символ контрольного дії позначає контрольне дію, зміст якого записано усередині символу.

К1 - вхідний контроль матеріалів і комплектуючих виконується за СТП 0707. 12.2.001.

К6 - виконується працівниками цеху і ВТК при передачі заготовок з термічного відділення заготівельного цеху в механоскладальні цеху і включає в себе перевірку режимів термообробки, візуальний контроль поверхні заготовок, відповідність фізико-механічних властивостей, маркування та вимог СПТ 0707.11.001, кількості заготовок.

К7 - виконується працівниками цеху і ВТК у процесі зварювання / наплавлення і передачі заготовок, деталей, вузлів, на подальшу обробку включає в себе контроль режимів зварювання, візуальний і вимірювальний контроль зварного з'єднання, перевірку відповідності маркування за СТП 0707.11.001,. Форма документування - запис у журналі ВТК (рекомендована форма УТК-23, 43, 109), позначка в супровідному паспорті.

К10 - виконується працівниками цеху і ВТК після складання вузлів, призначених для подальшої механічної обробки, і включає в себе контроль геометричних розмірів і якості збірки на відповідність вимогам НТД. Форма документування - реєстрація в журналі ВТК (рекомендована форма УТК-3, 100), відмітка в супровідній накладній.

К13 - виконується дефектоскопістам ЦЗЛ і включає в себе перевірку якості поверхні та / або зварного шва неруйнівними методами контролю. Форма документування - запис у журналі ЦЗЛ, висновок лабораторних випробувань.

К14 - виконується в процесі складання виробів і вузлів арматури (працівниками цеху і ВТК і включає в себе контроль встановлених технологічними процесами параметрів і їх відповідність вимогам НТД. Форма документування - запис у журналі збірки і випробувань.

К17 - виконується технологом цеху та працівниками ВТК в ході опрацювання, підготовки до складання, фарбування і монтажу модельного оснащення і тари включає в себе контроль дотримання технологічного процесу. Форма документування - запис зауважень в журналі ВТК (рекомендована форма УТК-18).

2.2 Організація неруйнівного контролю

Побудуємо систему управління кожним процесом і всією мережею процесів, створених в організації. Інформація про процес контролю є таким же ресурсом, як персонал, середа та інфраструктура. Споживачі цієї інформації - власник процесу і керівник. Показники, які характеризують процес вибрали виходячи з таких вимог:

- Адекватність, повнота і об'єктивність відображення існуючого стану справ;

- Можливість збору та обробки даних з встановленою періодичністю;

- Трудовитрати на збір і обробку не перевищують цінності інформації (корисність збору даних);

- Система показників охоплює якісні і кількісні характеристики процесу;

- Форма надання інформації максимально зрозуміла.

До показників відносять всі параметри, які характеризують продукт: функціональні показники, характеристики надійності, показник безпеки і наявність додаткових послуг.

Кожен з власників процесів представляє керівнику для аналізу та оцінки ефективності діяльності документ під умовною назвою "довідка про хід процесі неруйнівного контролю" наступного змісту:

- Показники продукту основного процесу (оцінка результативності - досягнуто чи ні результат процесу);

- Показники ходу процесу виконання контролю;

- Показники задоволеності споживача;

- Звіт про виконання коригувальних і запобіжних дій з дії виявленим і прогнозованим дефектів;

- Інформація про зміну, які можуть вплинути на якість контролю та рекомендаціях щодо його поліпшення.

2.3 Проведення процесу дефектації та управління невідповідною продукцією

Основним об'єктом діаграми процесів в нотації IDEFO є об'єкт ACTIVITY. Графічно він являє собою чотирикутник, який зображає функції, що їх в організації. Кожну функцію (процедуру, роботу) можна розглядати в якості деякого процесу. На верхньому рівні кожен процес може бути розглянутий як «чорний ящик», що перетворює вхідні ресурси у вихідні. Таке визначення фізично збігається з визначенням процесу в МС ІСО 9000:2000.

Другий основною складовою стандарту IDEFO є стрілки, що входять у функцію ліворуч, служать для опису потоків матеріальних ресурсів або потоків інформації, документів. У нашому випадку мається на увазі сам об'єкт і документ на контроль (заявка).

Вхідні ресурси перетворюються функцією (процесом контролю). Результатом цього перетворення є готові вироби та інформація, яка показуються у вигляді стрілок, що виходять з правої сторони чотирикутника, тобто контрольовані об'єкти в процесі неруйнівного контролю перетворюються в готові вироби і мають відповідну інформацію у вигляді ув'язнення.

Для виконання будь-якої реальної роботи необхідні основні засоби, інструменти, персонал, програмні продукти і т.д. Всі ці ресурси відображаються на діаграмі стрілками, що входять у чотирикутник знизу [10].

Що ще необхідно показати на діаграмі для того, щоб можна було описати реальний процес контролю? Слід відобразити, що управляють, які визначають порядок виконання роботи, керують роботою. Такими діями є, усне розпорядження керівника, нормативний документ, державний, галузевий стандарт, технічні умови і т.д. Керуючі впливи показуються на діаграмі стрілками зверху. Будь-яке управляє вплив існує у вигляді певної інформації, тому стрілки зверху в нотації IDEF 0 позначають керуючі інформаційні потоки.

Слід підкреслити, що порядок відображення стрілок суворо дотримуватися при формуванні моделей. Кожна сторона чотирикутника визначає тип стрілки. Порушувати ці правила не можна. В іншому випадку створюються моделі не тільки не відповідають стандарту, але їх неможливо буде читати.

Всі стрілки починаються від краю діаграми і підходять до функцій. Таким чином, край діаграми в IDEF 0 має глибокий сенс. Діаграма IDF 0 проведення процесу дефектації наведена на ПЛ 9.

Підприємство забезпечує, щоб продукція, яка не відповідає вимогам, була ідентифікована та управління нею з метою запобігання ненавмисному використання або поставки. Засоби управління, відповідна відповідальність і повноваження для роботи з невідповідною продукцією визначені в задокументованій методиці.

Організація повинна вирішувати питання з невідповідною продукцією одним або декількома такими способами:

- Здійснювати дії з метою усунення виявленої невідповідності;

- Санкціонувати, де це можливо, її використання, випуск або приймання, якщо є дозвіл на відхилення від відповідного повноважного органу та споживача;

- Здійснювати дії з метою запобігання її первісного передбачуваного використання чи застосування.

Записи про характер невідповідностей і будь-яких подальших зроблені дії, включаючи отримані дозволи на відхилення, підтримуються в робочому стані.

Якщо невідповідну продукцію було виправлено, вона піддана повторної верифікації для підтвердження відповідності вимогам. Якщо невідповідну продукцію було виявлено після її постачання або початку використання, керівник процесу робить дії, адекватні наслідків (або потенційно можливих наслідків) невідповідності.

Організація повинна визначати, збирати та аналізувати відповідні дані для демонстрації придатності та результативності системи менеджменту якості, а також оцінювати, в якій області можна здійснювати постійне підвищення результативності системи менеджменту якості. Дані повинні включати ін Аналіз даних повинен надавати інформацію щодо:

- Задоволеності споживачів;

- Відповідності вимогам до продукції;

- Характеристикам і тенденціям процесів і продукції, включаючи можливості запобіжних дій;

- Постачальникам.

Організація повинна постійно підвищувати результативність системи управління якістю, застосовуючи політики та цілей у сфері якості, результатів аудитів, аналізу даних, коригувальних та попереджувальних дій, а також аналізування з боку керівництва.

Організація повинна виконувати дії з метою усунення причин невідповідностей для попередження повторного їх виникнення. Коригувальні дії повинні бути адекватними наслідків виявлених невідповідностей.

Повинна бути розроблена задокументована методика для визначення вимог:

- До аналізу невідповідностей (включаючи скарги споживачів);

- До встановлення причин невідповідностей;

- Оцінювання потреби в діях, щоб уникнути повторення невідповідностей;

- До визначення та виконання необхідних дій;

- До записів результатів вжитих заходів;

- До аналізу виконаних коригувальних дій.

Організація повинна визначати дії, з метою усунення причин потенційних невідповідностей для попередження їх появи. Запобіжні дії повинні відповідати можливих наслідків потенційних проблем.

Повинна бути розроблена задокументована методика для визначення вимог:

- До визначення потенційних невідповідностей та їхніх причин;

- До оцінювання потреби в діях для запобігання виникненню невідповідностей;

- До визначення та виконання необхідних дій;

Керівництву слід забезпечувати, щоб зміни, що вносяться в процес, були схвалені, сплановані, отримали матеріально-технічну підтримку й управляти в цілях зацікавлених сторін.

Глава 3. Перспектива автоматизації системи неруйнівного контролю виробів на підприємствах машинобудівного профілю

3.1 Комплексна технологія АУЗК

У зв'язку з високим технічним рівнем сучасного виробництва методом і засобом НК висувають високі вимоги по швидкодії, механізації та автоматизації контрольних операцій.

Такі методи, як радіографічний, рентгенотелевізійних, магнітнопорошковий, ультразвукової та інші, результати яких оператор оцінює візуально по вихідних характеристиках, автоматизовані не повністю. Створення автоматизованих систем обробки зображення для зазначених методів - найбільш актуальне завдання.

Як правило, вартість та обсяг робіт зі створення механізмів автоматизованих РНК значно перевищують витрати на приладову частину. Робота всіх вхідних в них пристроїв повинна бути ретельно узгоджена з роботою основного технологічного обладнання. Вони повинні створюватися організаціями-розробниками основного технологічного обладнання з урахуванням всіх особливостей виробничого процесу (кліматичних умов, продуктивності, вібрації, забруднень, ударних навантажень, зносостійкості і т.д.).

Процес розробки і проектування автоматизованих систем НК не повинен віддалятися в часі від процесу розробки основного устаткування для виробництва. Системи НК, призначені для роботи в польових умовах, також повинні мати механічні пристосування, що збільшують їх продуктивність і забезпечують зручність в експлуатації. Такими механічними пристосуваннями є пристрої для правильної установки вироби і перетворювача відносно один одного, для переміщення перетворювача по поверхні виробу та ін Автоматизовані системи неруйнівного контролю можуть використовуватися як самостійні пристрої для вхідного, вихідного або після операційного контролю продукції.

АУЗК дозволяє проводити періодичний УЗК (моніторинг) виробів. Відзначимо, що зображення дефектів є проміжним результатом експертного контролю. Їх аналіз закінчується складанням протоколу контролю, в якому відображено тип несуцільності і координати його залягання.

Зазначені вище особливості акустичних зображень, отриманих в результаті когерентної обробки даних, дозволяє застосовувати комплексну технологію [3] контролю зварних з'єднань та здійснювати аналіз якості зварних швів з урахуванням впливу дефектів на міцність шва.

На першому етапі проводиться пошукової контроль за стандартними методиками ручного (рузке) або автоматизованого УЗК (АУЗК). Щоб не допустити випадків пропуску («недобраковкі») небезпечних дефектів площинного типу рівень чутливості фіксації збільшується в порівнянні зі стандартними методиками на 6-12 дБ. Якщо амплітуда луна-сигналу від відбивача не досягає рівня фіксації, то шов визнається придатним і пропускається в експлуатацію.

У протилежному випадку на другому етапі проводиться автоматизований вимірювальний (експертний) УЗК за допомогою систем серії «Авгур» з метою визначення типу та розміру дефектів. Експертному контролю піддаються ті ділянки, де на першому етапі були виявлені відбивачі з амплітудою луна-сигналів, досягає рівень фіксації. За тривимірним зображенням несплошностей, отриманими після обробки та аналізу, даних експертного контролю, складаються висновки про розміри й тип дефектів (несплошностей).

На третьому етапі інформація про параметри дефектів використовується для прочностного розрахунку ресурсу роботи зварного шва з урахуванням інших характеристик, що впливають на ресурс. Якщо за розрахунками запас міцності такий, що є можливість подальшої експлуатації, шов допускається в роботу обладнання. В іншому випадку шов відправляється в ремонт.

Дана технологія ультразвукового діагностування дозволяє:

• проводити моніторинг розвитку дефектів у процесі експлуатації об'єктів;

• скласти базу даних про наявність різноманітних допустимих несплошностей (здійснити паспортизацію швів);

• здійснювати експлуатацію устаткування з «непрохідними» (за чинними нормами) дефектів завдяки можливості оцінки ресурсу роботи зварної конструкції за встановленими розмірами несплошностей і параметрами напруженого стану;

• значно підвищити надійність виявлення дефектів різного типу за рахунок більш високої чутливості контролю;

• мінімізувати як «перебраковку» завдяки реєстрації всієї інформації про контроль і можливості детального аналізу її оператором в особливо складних та важливих випадках.

Для того, щоб повною мірою реалізувати переваги описаної вище технології комплексного контролю та моніторингу, необхідно використовувати прилади АУЗК, які значно підвищують надійність УЗК. Крім того, ці прилади повинні дозволяти виконувати кількісний контроль із зміною реальних параметрів дефектів з відомою похибкою і можливістю спостереження за поведінкою виявленого дефекту протягом тривалого часу.

3.2 Порівняльна характеристика АУЗК і вантаження

В якості прикладу розглянемо результати аналізу даних контролю 219 аустенітних зварних швів трубопроводів з нержавіючої сталі діаметром 325 мм, виконаного в 1997-200 рр.. по штатній методикою таження i АУЗК. Всі ці шви були спочатку забраковані за даними вантаження.

Були наведені порівняльні результати дефектності швів за результатами АУЗК. Виявилося, що з 219 забракованих при рузке зварних швів 16 є бездефектними. Зауважимо, що довжини дефектів за даними рузке в цьому випадку перевищували 100-200 мм. Аналіз даних показав, що мають місце або геометричні відбивачі, або аномально велику зерно в аустенітом зварному шві. Таким чином, «перебраковка» для вантаження складала біля 7-8%.

Разом з тим, при ручному контролі відбулася «перебраковка» швів. Всього в результаті АУЗК було виявлено 345 дефектів різної протяжності і висоти. Їх них 218 були виявлені і при вантаження, і при АУЗК. Таким чином, майже 37% дефектів було додатково виявлено при автоматизованому контролі. На рис. 3 наведено розподіл по довжині дефектів, виявлених штатним вантаження. Більшість з них (59%) має розміри від 10 до 30 мм. Однак з 24% дефектів з довжиною понад 40 мм 12% довше 60 мм. Таким чином, при рузке можливі пропуски дефектів значної довжини, що може становити серйозну небезпеку.

Необхідно відзначити, що подібні результати отримані і за кордоном при аналізі результатів різних методів НК [8].

Ефективність застосування засобів НК і Д визначається скороченням сумарних витрат на розробку, виробництво та експлуатацію промислової продукції.

Призначення новостворюваного вироби багато в чому зумовлює конструкцію, технологію виготовлення, вимоги до надійності, довговічності, вартості, а також обсяги застосування методів і засобів контролю на всіх етапах виготовлення й експлуатації.

На стадії науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт зі створення виробів засоби НК і Д застосовують:

• для отримання необхідних даних, що підтверджують правильність обраних рішень;

• для скорочення часу і обсягів необходімихісследованій;

• для відбору матеріалів, компонентів та обладнання, що забезпечують отримання продукції необхідної якості з мінімальними матеріальними і трудовими витратами.

На цьому етапі вибирають оптимальні методи та засоби контролю, розробляють основні технічні вимоги до еталонів і критерії приймання деталей.

На етапі виробництва та випробувань дослідної партії деталей засоби НК і Д використовують для відпрацювання технологічних процесів і конструкцій, а також при випробуваннях виробів. За результатами контролю вносять зміни в конструкцію і технологічні процеси з метою зниження матеріалоємності і трудомісткості виробництва, підвищення надійності та довговічності продукції. На цьому етапі встановлюють необхідні технічні вимоги до ПК і Д якості вироби.

При виробництві, випробуваннях і гарантійному обслуговуванні серійної продукції засоби НК і Д використовують:

• для виявлення відповідності матеріалів, напівфабрикатів та готових виробів заданим техніческімтребованіям (пасивний контроль);

• для цілей управління і регулювання технологічних процесів (активний контроль).

При експлуатації та ремонті виробів і устаткування за допомогою засобів НК і Д запобігають поломки та аварії, скорочуються простої і експлуатаційні витрати, збільшуються терміни експлуатації і міжремонтних періодів, а також скорочуються тривалість і вартість ремонтів. На підставі результатів НК виріб може бути вилучено з експлуатації. Ефективність застосування НК і Д визначається його принциповими перевагами в порівнянні з візуальним оглядом і руйнують випробуваннями виробів.

Методи контролю, засновані на візуальному огляді поверхні виробів, прості, не вимагають високої кваліфікації контролерів та застосування складної дорогої апаратури.

У той же час вони малопродуктивні, не можуть бути повністю автоматизовані і є суб'єктивними, так як достовірність результатів залежить від самопочуття, досвіду і сумлінності контролерів. Дефекти багатьох видів не мають виходу на поверхню або не видно навіть при перегляді з збільшенням.

За допомогою НК вироби сортують за різними групами якості. Руйнують випробування зразків, узятих з кожної групи, дозволяють встановити відповідність експлуатаційних характеристик виробу виміряним. Якщо ці зв'язки встановлені досить видно, то НК дозволяє різко скоротити обсяг і періодичність руйнують випробувань. У цьому випадку руйнують випробування проводяться в основному для періодичної перевірки результатів НК.

В багатьох випадках застосування засобів НК і Д не дається точно оцінити економічний ефект, отриманий при експлуатації проконтрольовано продукції, особливо коли контроль спрямований на забезпечення необхідної безпеки, надійності і довговічності роботи складних машин і агрегатів. У цих випадках критерії приймання матеріалів і виробів безпосередньо пани з бажаним рівнем якості, який, у свою чергу, залежить від того, наскільки важливу роль грає даний компонент або вузол у виробі. У залежності від зв'язку між цими факторами можуть бути встановлені наступні рівні якості:

• перший - для критичних компонентів, тобто для таких конструктивних елементів, відмова яких призводить до відмови всієї системи або навіть до аварії (наприклад, двигун або шасі літака);

• другий - для некритичних компонентів, тобто для конструктивних елементів, відмова яких не призводить до аварії, але може порушити нормальну роботу системи та об'єкта. Такі компоненти вимагають планових огляду і ремонту (наприклад, лонжерон або тяга управління літака);

• третій - для невідповідальних конструктивних елементів, відмова яких може призвести до деяких зручностей (наприклад, освітлювальні прилади, попереджувальні написи установок і т.д.).

Встановлення та визначення необхідного рівня якості виробу є однією з найбільш складних проблем, яка часто не має математичного рішення.

Для визначення прийнятних рівнів якості використовують теоретичні дослідження навантажень і статичний аналіз експериментальних даних. У результаті експерименту повинні бути виявлені кореляційні або інші види зв'язку між результатами неруйнівних та руйнівних випробувань. Найбільш часто рівень якості встановлюють, порівнюючи деталь з алогічними, успішно застосовувалися раніше.

Висновок

У результаті проведеної робіт на основі процесного підходу запропоновано комплекс засобів і заходів щодо підвищення ефективності ПК у процесі виробництва виробів машинобудівного профілю.

Такий підхід до системи дозволить:

- Автоматизувати систему неруйнівного контролю деталей і вузлів машин, яка дає змогу знизити трудомісткість робіт,

- Підвищити ефективність виробництва за рахунок зменшення витрат часу на контроль,

- Знизити кількість браку в виробах,

- Гарантує стабільне виробництво продукції встановленого технічного рівня і необхідної якості.

Список використаних джерел

1. Білокур І.П., Коваленко В.О. Дефектоскопія матеріалів і виробів. - К.: Техніка, 1989. - 192 с.

2. Денел А.К. Дефектоскопія матеріалів. -2-е вид., Перераб. і доп. - М.: Металургія, 1972 - 303с.

3. В.Й. Домаркас, Е.Л. Пілецкас Ультразвукова ехоскопії. - Л.: Машинобудування. Ленінгр. Отд-ня, 1998 - 276 с., Іл.

4. Єрмолов І.М. Теорія і практика ультразвукового контролю. - М.: Машинобудування, 1981. - 240с.: Іл.

5. Крауткремер, Йозеф, Герберт Ультразвуковий контроль матеріалів: Довідник / Пер. з нім. Є.К. Бухмана, Л.С. Зенкова; Під ред. В.Н. Волченко. - М.: Металургія, 1991. - 750, [2] c: іл.; 22 см.

6. Ф.А. Хромченко Довідковий посібник електрозварника. - М.: Машинобудування, 2003. - 416 с.; Іл.

7. ГОСТ 23829 - 85 Контроль неруйнівний, акустичний.

8. ГОСТ 18353 - 79 Класифікація акустичних методів контролю.

9. Рєпін В.В., Еліферов В.Г. Процесний підхід до управління. Моделювання бізнес-процесів. - 2-е видання - М.: РІА «Стандарти та якість», 2005. - 408 с. илл. - (Серія «Практичний менеджмент»).

10. Загальне управління якістю: Підручник для Вузів / О. П. Глудкін, М.М. Горбунокв та ін; Під ред. О.П. Глудкін. - М: Радіо і зв'язок, 1999. - 600С.

11. Корольков В.Ф., Брагін В.В. Процеси управління організацією. - Ярославль: Ред. Через центр Яртелекома, 2001 - 416 с.

12. Ліпунцов Ю.П. Управління процесами. Методи управління підприємством з використанням інформаційних технологій - М.: ДМК Прес; М.: Компанія АйТі, 2003. - 224с.