Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор и анализ существующих методов определения специальных характеристик металлопродукции и ключевых технологических операций .
Постановка задач исследования 12
1.1 Анализ метода FMEA 14
1.2 Анализ квалиметрических методик оценки эффективности и результативности процессов 17
1.3 Анализ методик оценки результативности процессов производства металлопродукции 21
1.4 Анализ метода HCPP ранжирования характеристик 23
1.5 Анализ метода QFD развертывания функции качества 25
1.6 Выводы по главе. Постановка задач работы 27
2 Разработка методики определения специальных характеристик металлопродукции и ключевых технологических операций 30
2.1 Общая характеристика методики 31
2.2 Иерархическая декомпозиция качества продукции 31
2.3 Вычисление локальных приоритетов характеристик продукции и технологических операций, оценка согласованности суждений 33
2.4 Синтез приоритетов характеристик продукции и технологических операций относительно качества, оценка общей согласованности иерархии 38
2.5 Оценка технологических рисков невыполнения характеристик продукции 42
2.6 Определение специальных характеристик изделия и ключевых технологических операций 45
2.7 Рекомендации по использованию методики на предприятиях 46
2.8 Выводы по главе 49
3 Определение специальных характеристик и ключевой технологической операции производства шаровых опор подвески переднеприводных автомобилей ОАО «АВТОВАЗ» 51
3.1 Выбор объекта исследования 51
3.2 Иерархическая декомпозиция качества 55
3.3 Вычисление локальных приоритетов 66
3.4 Вычисление глобальных приоритетов 66
3.5 Оценка технологических рисков 72
3.6 Определение специальных характеристик и ключевой технологической операции 73
3.7 Выводы по главе 80
4 Совершенствование операции формирования соединения пластическим деформированием шаровых опор переднеприводных автомобилей ОАО «АВТОВАЗ» 82
4.1 Постановка задачи 83
4.2 Описание методики выбора режима технологической операции на базе квалиметрической оценки ег о кач еств а 87
4.3 Реализация методики на примере операции формирования соединения пластическим деформированием шаровых опор подвески переднеприводных автомобилей ОАО «АВТОВАЗ» 4.3.1 Выбор возможных технологических режимов 91
4.3.2 Иерархическая декомпозиция качества операции 92
4.3.3 Разработка модели процесса пластического формоизменения при закатке
4.3.3.1 Анализ кинематики процесса закатки 95
4.3.3.2 Описание модели 97
4.3.3.3 Оценка соответствия результатов моделирования экспериментальным данным 105
4.3.3.4 Моделирование рассматриваемых технологических режимов 108
4.3.4 Вычисление локальных приоритетов 110
4.3.5 Вычисление глобальных приоритетов 113
4.3.6 Выбор технологического режима
4.4 Промышленная реализация предложенных решений 115
4.5 Выводы по главе 117
Заключение 119
Список литературы
- Анализ квалиметрических методик оценки эффективности и результативности процессов
- Вычисление локальных приоритетов характеристик продукции и технологических операций, оценка согласованности суждений
- Определение специальных характеристик и ключевой технологической операции
- Иерархическая декомпозиция качества операции
Введение к работе
Актуальность работы. Постановления Правительства РФ №166 от 29.03.2005 г. и №566 от 16.09.2006 г., касающиеся снижения таможенных тарифов на импортные компоненты при обеспечении определенных объемов и степени локализации производства, послужили толчком для мировых автопроизводителей к созданию заводов на территории Российской Федерации. В связи с этим в последние годы автомобильная отрасль страны генерирует устойчивый спрос на металлопродукцию, отвечающую требованиям ведущих мировых автопроизводителей. При этом ввиду особенностей экономической ситуации последних лет, связанных с ослаблением курса рубля и политикой импортозаме-щения, возрастает спрос на продукцию именно отечественного производства.
В этой связи для отечественных предприятий металлургической, машиностроительной и автомобильной отраслей актуальным становится целый ряд задач, связанных с повышением их технического, технологического и организационного уровня. Одной из основных задач подобного рода является приведение системы менеджмента качества (СМК) предприятий в соответствие с требованиями стандарта ISO/TS 16949:2009 «Quality management systems – Particular requirements for the application of ISO 9001:2008 for automotive production and relevant service part organizations».
Согласно подпункту 7.3.2.3 стандарта ISO/TS 16949:2009 организация обязана в результате анализа требований потребителя определять и управлять специальными характеристиками – особо важными характеристиками продукции или параметрами технологического процесса, в наибольшей степени влияющими на выполнение обязательных требований.
Однако методы определения специальных характеристик и ключевых технологических операций стандартом ISO/TS 16949:2009 не регламентированы. Анализ известных подходов не выявил методов, способных решить данную задачу с учётом всех её особенностей.
В силу изложенного задача разработки методов определения специальных характеристик металлопродукции и ключевых технологических операций с позиции обеспечения качества является актуальной как с точки зрения ликвидации методологических пробелов в области управления качеством, так и с точки зрения создания инструмента, в котором нуждаются отечественные предприятия для удовлетворения современных требований к СМК.
Целью работы является разработка метода определения ключевой технологической операции для повышения качества металлопродукции.
Для достижения сформулированной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:
разработка методики анализа качества металлопродукции;
разработка методики определения специальных характеристик металлопродукции;
разработка методики определения ключевой технологической операции;
определение специальных характеристик и ключевой технологической
4 операции процесса производства шаровых шарниров;
- совершенствование режима пластического деформирования бурта корпуса шарового шарнира.
Научная новизна работы заключается в том, что:
-
Предложена методика развертывания функции качества, заключающаяся в декомпозиции качества продукции до уровня параметров используемых технологических операций на основе метода анализа иерархий с элементами теории нечётких множеств, отличающаяся включением в иерархию качества операций технологического процесса, учитывающая степень взаимного влияния элементов иерархии и риски технологического необеспечения характеристик продукции, позволяющая выявлять специальные характеристики и ключевые технологические операции.
-
Разработана методика квалиметрической оценки качества технологической операции с конкретным набором технологических параметров на базе метода анализа иерархий.
-
Впервые предложена численная модель пластического формоизменения бурта корпуса шаровых шарниров при закатке, позволяющая определять геометрические параметры деформированного состояния бурта корпуса в зависимости от исходных параметров деформирования.
Практическая значимость работы заключается в том, что:
-
апробирована в условиях ЗАО НПО «БелМаг» разработанная методика определения специальных характеристик продукции и ключевых технологических операций;
-
предложен режим пластического деформирования операции формирования сборочного соединения закаткой шаровых опор подвески 1118-2904192 переднеприводных автомобилей ОАО «АВТОВАЗ»;
-
осуществлено промышленное производство шаровых опор подвески 1118-2904192 переднеприводных автомобилей ОАО «АВТОВАЗ» с использованием предложенного режима пластического деформирования при формировании сборочного соединения закаткой; изготовленная продукция характеризуется требуемым уровнем качества;
-
совокупная реализация результатов работы в условиях ЗАО НПО «БелМаг» позволила повысить качество шаровых опор подвески 1118-2904192 переднеприводных автомобилей ОАО «АВТОВАЗ».
Методы исследования. В работе использованы метод анализа иерархий, элементы теории нечётких множеств, а также метод конечных элементов.
На защиту автором выносятся:
-
Методика определения специальных характеристик продукции и ключевых технологических операций, базирующаяся на методе анализа иерархий с элементами теории нечётких множеств.
-
Методика квалиметрической оценки качества возможных режимов технологической операции, позволяющая выбрать режим, в наибольшей степени обеспечивающий качество операции, базирующаяся на методе анализа иерархий.
Достоверность научных положений, выводов и практических рекомендаций подтверждена соответствием результатов реализации методик и численных моделей информации о качестве продукции и результатам экспериментов.
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на ряде научно-технических конференций: Международная научно-техническая конференция «Инновационные технологии обработки металлов давлением» (Москва, 2011 г.); Международная научно-техническая конференция «Качество в производственных и социально-экономических системах» (Курск, 2013 г.); IX Конгресс прокатчиков (Череповец, 2013 г.); Международная конференция «New technologies and achievements in metallurgy, material engineering and production engineering» (Ченстохова, Польша, 2013 г.); 71-я и 73-я Межрегиональная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы современной науки, техники и образования» (Магнитогорск, 2013 и 2015 гг.); 12-я Всероссийская научно-практическая конференция «Современные проблемы горно-металлургического комплекса. Наука и производство» (Старый Оскол, 2015 г.); 19-я Международная научно-практическая конференция «Металлургия: технологии, инновации, качество» (Новокузнецк, 2015 г.).
Публикации. Основное содержание работы отражено в 20 печатных работах, в том числе 1 монографии; 5 статьях, опубликованных в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией; в 3 патентах РФ на изобретение, в 1 патенте РФ на полезную модель.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста и включает введение, 4 главы, 24 таблицы, 66 рисунков, заключение, библиографический список из 130 наименований и 3 приложения.
Анализ квалиметрических методик оценки эффективности и результативности процессов
В работах А.В. Сабадаша [55, 56], С.С. Скворцовой [57], Е.Н. Бородиной [58] использовались подходы к анализу эффективности и результативности технологических процессов, принципиально схожие с описанным выше. Для расчёта единичных оценок и дальнейшей их свёртке использовались зависимости (1.1), (1.2) и (1.3).
Развитием указанных выше работ стали работы [59, 60], в которых В.В. Сальниковым была разработана методика комплексной квалиметрической оценки результативности технологических процессов с использованием логики антонимов. Принципиальным отличием данной методики от предложенных ранее стало то, что для комплексной оценки результативности была введена квалитативная функция, формализованная в определениях и понятиях исчисления алгебры логических оценок.
В работах [61, 62] И.А. Михайловским была разработана методика квалиметрической оценки результативности технологических процессов, отличающая 20 ся тем, что она базировалась на уровне выхода годной продукции по всем показателям качества и учитывала весомости данных показателей качества для потребителя.
В частности для оценки результативности технологического процесса предложен показатель «взвешенная вероятность выхода несоответствующей продукции», определяемый количеством несоответствующих изделий по каждому из показателей качества. Сравнение значений взвешенной вероятности выхода несоответствующей продукции позволяет выявлять среди наиболее значимых показателей качества те, по которым наиболее вероятно проявление несоответствия. Следовательно, технологические процессы, обеспечивающие требуемые значения выявленных показателей качества, являются критическими, и при решении задачи по повышению результативности имеющейся технологической цепочки именно их совершенствование приведет к наиболее значительному результату.
Однако все упомянутые выше работы с точки зрения поиска специальных характеристик и ключевых технологических операций могут быть охарактеризованы рядом недостатков:
1. Использование метода экспертной оценки при определении весомости и статуса единичных показателей. Потенциально методики позволяют оценить значимость технологической операции коэффициентом весомости, который предлагается определять методом экспертного опроса. Однако метод связан с неизбежной субъективностью опроса, трудностью выбора достаточно большой и компетентной группы экспертов.
2. При выборе ключевой технологической операции в недостаточной степени формализован механизм учёта неодинаковой значимости показателей качества и степени влияния на них технологических операций. При реализации метода экспертных оценок методологически не предусмотрен учёт степени влияния технологических операций на показатели качества и значимость этих показателей качества для потребителя.
Стоит также сказать, что рассмотренные подходы позволили решить актуальные задачи, однако являются узкоспециализированными, направленными на решение конкретных задач оценки отдельных элементов производственных или технологических процессов.
В работе [63] В.Н. Лебедевым была предложена методика оценки результативности технологического процесса производства, позволившая обоснованно выбрать и реализовать технологические резервы производства высокопрочной арматуры для железобетонных шпал. Данная методика заслуживает особого внимания с позиции задач настоящего исследования, т.к. она непосредственно нацелена на определение ключевой операции процесса, совершенствование которой должно приводить гарантированному обеспечению или повышению показателей качества готовой продукции.
Предложенная методика анализа результативности технологического процесса основана на принципе выявления функций процесса в целом и его отдельных операций.
Считают, что глобальная функция технологического процесса – получение продукции с заданным набором потребительских свойства, т.е. обеспечение заданных показателей качества продукции. Предлагается количественно оценивать степень выполнения глобальной функции для каждого показателя качества на каждой операции, и затем суммой этих оценок характеризовать глобальную результативность процесса.
Также выделяют локальную функцию технологического процесса – обеспечение максимального использования возможности каждой операции. Предлагается для каждого показателя качества на каждой операции количественно оценивать локальную результативность отношением фактического значения показателя качества к его предельно достижимому на данной операции, а затем суммой этих оценок характеризовать локальную результативность всего технологического процесса.
Вычисление локальных приоритетов характеристик продукции и технологических операций, оценка согласованности суждений
Технологическая выполнимость (осуществимость) характеристики продукции – степень способности (возможности) её обеспечения «в допуске» имеющимся технологическим оборудованием в рамках предполагаемого технологического процесса. Как отмечалось выше, для адекватной оценки значимости характеристики продукции необходимо учитывать её технологическую выполнимость. Учет технологической выполнимости характеристики продукции dj осуществляется с помощью соответствующего риска технологического необеспечения rd j . Риск технологического необеспечения rd j определяется в результате реализации следующего алгоритма:
Оценка технологической осуществимости рассматриваемой характеристики продукции на формирующих её технологических операциях.
Для каждой технологической операции, на которой формируется рассматриваемая характеристика продукции, предлагается вводить лингвистическую переменную «риск необеспечения» с минимальным набором термов: «низкий», «средний» и «высокий». Данная лингвистическая переменная характеризует технологическую осуществимость рассматриваемой характеристики продукции на имеющемся оборудовании в рамках планируемого технологического процесса. В зависимости от специфики конкретной задачи терм-множество может быть расширено.
Если по стабильности обеспечения конкретной характеристики продукции на рассматриваемой операции в достаточном объеме накоплена статистическая информация, то базовым множеством соответствующей нечёткой переменной может быть множество значений индексов её воспроизводимости Cpk (рисунок 2.4). В этом случае значения Cpk = 1,33 и Cpk = 1,67, часто указываемые в качестве целевых для важных характеристик продукции в Директивах по качеству многих потребителей автомобильной промышленности, имеет смысл использовать в качестве модальных значений соответствующих нечётких множеств (т.е. при которых функции принадлежности принимают максимальные значения [85, 91]).
Пример графического задания функций принадлежности термов лингвистической переменной «риск необеспечения» технологических операций, по стабильности которых накоплен статистический материал Если же статистической информации по стабильности обеспечения характеристики продукции на рассматриваемой операции нет, или если не представляется возможным количественно оценить стабильность данной операции, то в качестве базового множество могут использоваться количественные экспертные оценки.
Пример графического задания функций принадлежности термов лингвистической переменной «риск необеспечения» в случае экспертной оценки технологической осуществимости характеристик продукции В этом случае эксперту или команде экспертов предлагается давать количественную оценку технологической осуществимости из интервала [0, 1], а фази-фикацию осуществлять с использованием функций принадлежности, приведенных на рисунке 2.5.
Возможность экспертной оценки технологической осуществимости также удобна при анализе аутсорсинговых операций, если ряд характеристик продукции формируется на операциях, выполняемых сторонними организациями, и не представляется возможным количественно оценить их стабильность и воспроизводимость. В этом случае эксперты могут оперативно дать количественную оценку на основе имеющегося опыта работы с поставщиком данной операции по подобным изделиям.
В итоге для каждой технологической операции формируется нечёткая матрица Яи риска технологического необеспечения характеристики продукции d,-, строки которой представляют собой значения функций принадлежности соответствующих термов.
Для получения нечёткой оценки риска технологического необеспечения характеристики продукции dj используют формулу: Ь =wТ -R, (2-9) где гИ - нечёткая оценка риска технологического необеспечения характеристики a j Т продукции dj ; wd. - транспонированный вектор локальных приоритетов технологических операций, относительно характеристики продукции d,- ; Rrl нечёткая матрица риска технологического необеспечения характеристики продукции dj .
Данный метод определения агрегированной оценки получил распространение при решении широкого спектра задач: при анализе рисков, решении многокритериальных задач оптимизации, принятии решений [92]; а также при комплек-сировании единичных показателей для оценки качества [93, 94]. 3. Определение риска технологического необеспечения. Для получения чёткой оценки rd j технологического риска необеспечения процедуру дефазификации предлагается осуществлять с использованием метода центра тяжести, аналогично работам [92-94]: количество термов лингвистической переменной «риск необеспечения»; V- абсцисса центра масс фигуры, под графиком функции принадлежности /-ого терма; jut - значение функции принадлежности.
Определение специальных характеристик и ключевой технологической операции
Оценка технологической осуществимости характеристик продукции на формирующих их технологических операциях осуществлялась экспертно. Команда экспертов дала количественную оценку из интервала [0, 1] технологической осуществимости каждой их характеристик продукции на каждой технологической операции.
Лингвистическая переменная «риск необеспечения» обладала термами: ТІ - «низкий», Т2 - «средний», ТЗ - «высокий». Фазификация осуществлялась с использованием экспертно выбранных кусочно-заданных функций принадлежности (рисунок 3.23): Функции принадлежности термов лингвистической переменной «риск необеспечения» при оценке технологической осуществимости характеристик шаровой опоры 1118-2904192 Нечёткие оценки технологических рисков были определены по формуле (2.9). Дефазификация – получение чётких оценок технологических рисков – осуществлялась по формуле (2.10). Все вычисления были реализованы в специально разработанной программе в среде Mathcad. Результаты расчетов приведены в Приложении 1.
Определение специальных характеристик. В конечном итоге полученный вектор D глобальных приоритетов характеристик продукции и технологических операций I группы, а так же значения rd j технологических рисков позволили согласно формуле (2.11) определить итоговые значимости элементов III уровня иерархической декомпозиции качества шаровой опоры 1118-2904192.
Список характеристик продукции и технологических операций I группы шаровой опоры 1118-2904192, ранжированный по убыванию итоговой значимости № Характеристики продукции и технологические операции I группы Глобальный приоритет Итоговая значимость
Результаты проведенных расчетов показали, что среди характеристик продукции наибольшим значением итоговой значимости обладает диаметр dшг шаровой головки и средний диаметр dр резьбы шарового пальца. Значения итоговых значимостей данных характеристик превышают остальные не менее чем на 20%. В связи с этим при проектировании нового технологического процесса производства шаровой опоры 1118-2904192 диаметр шаровой головки и средний диаметр резьбы шарового пальца должны рассматриваться в статусе специальных.
В таблице 3.9 приведены технологические операции II группы шаровой опоры 1118-2904192, ранжированные по уменьшению значений глобальных приоритетов. Таблица 3.9 – Список технологических операции II группы шаровой опоры 1118-2904192, ранжированный по уменьшению значений глобальных приоритетов Технологические операции II группы (на которых не формируются показатели итоговые качества продукции) Глобальный приоритет Холодная объёмная штамповка заготовки шарового пальца 0,209 Механическая обработка корпуса 0,177 Горячая объёмная штамповка заготовки корпуса 0,085 Накатка резьбы шарового пальца 0,058 Литье пластмассы под давлением 0,052 Производство смазки 0,028 Холодная прокатка листовой стали 0,016 Поверхностное пластическое деформирование шаровой головки 0,009 Поверхностное пластическое деформирование галтели пальца 0,009 Оцинкование корпуса 0,005 Литье резины под давлением 0,005 Механическая обработка шарового пальца 0,004 Навивка пружинного кольца 0,001 Оцинкование шайбы 0,001 На III уровне иерархической декомпозиции качества шаровой опоры 1118-2904192 – уровне характеристик продукции и технологических операций I группы (т.е. непосредственно влияющих на показатели качества) – наибольшим значением глобального приоритета обладает операция формирования соединения пластическим деформированием. На IV уровне – уровне технологических операций II группы (т.е. влияющих на показатели качества опосредованно) – наибольшими значениями глобальных приоритетов характеризуются операции холодной объёмной штамповки заготовки шарового пальца и механической обработки корпуса.
В итоге можно сделать вывод, что три выявленные по результатам расчётов операции влияют на итоговое качество шаровой опоры 1118-2904192 в наибольшей степени.
Однако при решении задачи повышения качества изделия совершенствованию в первую очередь должна быть подвергнута операция формирования соединения пластическим деформированием в силу следующих причин:
1. Холодная объемная штамповка заготовок шаровых пальцев и механическая обработка корпусов шаровой опоры 1118-2904192 являются отлаженными и стабильными операциями, не сказывающимися отрицательно на качестве продукции. Согласно данным информационной системы «Мониторинг доставки товарно-материальных ценностей» ОАО «АВТОВАЗ» в период с 2013 по 2015 г. отсутствовали дефекты, вызванные несовершенствами холодной объемной штамповкой заготовок шаровых пальцев или механической обработкой корпусов.
2. При формировании соединения пластическим деформированием непосредственно формируются значимые показатели качества. При рассмотрении соответствующего фрагмента иерархической декомпозиции качества шаровой опоры 1118-2904192 (рисунок 3.24) на пути от операции формирования соединения пластическим деформированием к качеству продукции можно констатировать значительные величины локальных приоритетов, что говорит о том, что на данной операции в значительной степени формируются значимые показатели качества продукции.
3. Опыт эксплуатации и анализ возвращённых в гарантийный период изделий подтверждают, что несовершенство операции формирования соединения пластическим деформированием приводит к значительному снижению качества продукции и неудовлетворённости потребителя. Согласно данным информационной системы «Мониторинг доставки товарно-материальных ценностей» ОАО «АВТОВАЗ» в период с 2013 по 2015 г. основными дефектами зарекламирован-ных потребителем шаровых опор 1118-2904192 являлись «люфт шарового пальца в корпусе», «скрип при вращении и качании шарового пальца», «порыв защитного чехла». Причиной первых двух дефектов является преждевременный износ деталей шаровой опоры в результате попадания влаги и абразива во внутреннюю полость шарнира с последующей коррозией элементов. Одной из основных причин попадания влаги и абразива во внутреннюю полость шарнира является недостаточная герметичность соединения корпуса и шайбы, вызванная нестабильностью операции формирования соединения пластическим деформированием с точки зрения обеспечения требуемых геометрических параметров деформированного бурта корпуса (рисунки 3.25, 3.26 и 3.27).
Необходимо отметить, что факт совпадения результата применения методики к анализу качества шаровой опоры 1118-2904192 (результатом является вывод о том, что ключевая технологическая операция с точки зрения формирования качества продукции – формирование соединения пластическим деформированием, и именно её совершенствование должно быть первостепенным при повышении качества продукции) с фактической информацией от потребителя о качестве рассматриваемой продукции и причинах дефектов за период с 2013 по 2015 год, говорит об адекватности разработанной методики.
Иерархическая декомпозиция качества операции
С использованием предложенных параметров деформирования при закатке была изготовлена опытная партия шаровых опор 1118-2904192 и подвергнута циклу испытаний в соответствии с ТУ 4591-014-45671602-2007.
Результаты контроля подтвердили соответствие продукции всем имеющимся требованиям (таблица 3.1). Более того, полученные значения показателей качества, формирующиеся при использовании предложенного режима закатки (усилие выдавливания шайбы из корпуса, суммарные перемещения пальца в корпусе под нагрузкой) превышают аналогичные значения при использовавшемся ранее процессе запрессовки. Полученные результаты позволяют прогнозировать снижение показателя 3MIS IPTV до требуемого уровня 0,09 максимум и снижение общего количества дефектной продукции в гарантийный период.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения операции закатки при изготовлении шаровой опоры 1118-2904192 за счет снижения общего количества дефектной продукции в гарантийный период составит 535 тыс. рублей ежегодно.
Кроме того, характеристики шаровой опоры 1118-2904192, полученные в главе 3 по результатам использования разработанной методики определения специальных характеристик, рассмотрены в статусе специальных при проектировании технологического процесса с предлагаемым режимом закатки и разработке технологической документации ЗАО НПО «БелМаг»: - матрицы зависимости специальных и выделенных характеристик М-1118-2904192/1; - протокола DFMEA1118-2904192/3 анализа видов и последствий потенциальных отказов с точки зрения конструкции изделия; - протокола PFMEA-С-2110-2904187-03 анализа видов и последствий потенциальных отказов с точки зрения технологического процесса; - карты потока процесса ДИП-С-2110-2904187/5; - плана управления ПУ-С-2110-2904187-03; - технологического процесса ТП-МО-2110-2904187 механической обработки пальца шарового; - карт контроля ОК-ОТК-123, ОК-ОТК-126.
Внедрение результатов диссертационной работы на ЗАО НПО «БелМаг» подтверждены соответствующим Актом (см. Приложение 2). Теоретические и практические результаты используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» при подготовке студентов по направлению 27.03.01 – Стандартизация и метрология (профиль: Стандартизация и сертификация в производстве металлопродукции) (см. Приложение 3).
1. Предложен подход к анализу качества технологических операций, заключающийся в декомпозиции качества операции и получении в виде иерархии системы взаимосвязей показателей её качества с формируемыми на ней характеристиками продукции. Формализация данной системы взаимосвязей в виде иерархии позволяет использовать метод анализа иерархий для определения количественной оценки качества операции при использовании возможных технологических режимов.
2. Разработана методика квалиметрической оценки качества операции с конкретным набором технологических параметров на основе метода анализа иерархий, позволяющая выбрать режим, в наибольшей степени обеспечивающий качество операции.
3. Методика квалиметрической оценки качества операции апробирована при анализе качества операции формирования соединения пластическим деформированием шаровой опоры 1118-2904192 переднеприводных автомобилей ОАО «АВТОВАЗ». В результате предложен технологический режим закатки, повышающий качество операции.
4. Разработана численная модель процесса пластического формоизменения бурта корпуса шарового шарнира при закатке на базе метода конечных элементов, позволяющая определять геометрические параметры деформированного состояния бурта в зависимости от параметров деформирования. Сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными показало удовлетворительную степень их соответствия друг другу. Предложенная модель была использована при совершенствовании операции формирования соединения пластическим деформированием шаровой опоры 1118-2904192 и позволила обосновано выбрать технологический режим закатки, повышающий качество операции.
Произведена опытная партия шаровых опор 1118-2904192 с использованием предложенного режима закатки и подвергнута циклу испытаний в соответствии с техническими условиями на данную продукцию. Результаты контроля, во-первых, подтвердили соответствие продукции всем имеющимся требованиям, во-вторых, позволили прогнозировать снижение показателя 3MIS IPTV до требуемого уровня 0,09 максимум, а также снижение общего количества дефектной продукции в гарантийный период.
С целью повышения качества шаровой опоры 1118-2904192 передне приводных автомобилей ОАО «АВТОВАЗ» осуществлено совершенствование ключевой технологической операции – операции формирования соединения пла стическим деформированием. Для этого: - разработана методика выбора режима технологической операции, обеспечивающего повышение качества операции, на базе метода анализа иерархий; - разработана численная модель пластического формоизменения бурта корпуса шаровой опоры при закатке, позволяющая определять геометрические параметры деформированного состояния бурта в зависимости от исходных параметров деформирования; - обоснованно выбраны геометрические параметры деформирующего инструмента и усилие деформирования при закатке, обеспечивающие повышение качества операции.