3. Оценка устойчивости функционирования технологических процессов

Цель работы – научиться оценивать устойчивость функ-ционирования технологических процессов по временным гра-фикам их показателей точности.

3.1. Краткие теоретические сведения

Анализ функционирования технологических процессов (ТП) только по единичным значениям показателей точности: коэф-фициенту смещения Е, коэффициенту соответствия Т и процен-ту выхода годных партий Р_г, – в большинстве случаев оказыва-ется недостаточным, так как технологов интересует устойчи-вость функционирования технологической системы во времени.

Под устойчивостью функционирования ТП следует понимать свойство системы сохранять показатели качества изготавливае-мой продукции во времени.

Для оценки устойчивости используются выборки, которые мгновенно извлекаются из технологического потока. Выборки дают мгновенные распределения производственной погрешно-сти как случайной величины за пренебрежимо малый отрезок времени. Причем предполагают, что в течение этого времени возмущающие факторы и закон распределения не изменяются.

Точно оценить устойчивость функционирования ТП можно по точностным диаграммам, у которых по оси абсцисс отклады-вают время, а по оси ординат – характеристики показателя каче-ства: средние значения стандартных отклонений и полей рассея-ния мгновенных распределений погрешностей показателя качества. Однако в первом приближении устойчивость функционирова-ния ТП можно оценить и по графикам Е = f(t), Т = f(t) и Р_г = f(t), построенным для определенных временных промежутков, на-пример часового, смены, недели или месяца.

Анализ этих графиков позволяет определить случайный или систематический характер причин неустойчивого функциониро-

30

вания ТП. На рис. 3.1 приведены варианты соответствующих кривых. Анализ кривых позволяет установить, что технологиче-ская линия в течение 1 ч функционировала неустойчиво, с по-нижением точности функционирования к концу контрольного времени (рис. 3.1, а).

а

б

Рис. 3.1. Оценка устойчивости технологического потока по показателям точности: а – за 1 ч работы технологической линии;

б – за неделю работы технологической линии

31

Если же рассматривать устойчивость технологической линии в течение недели по графику, представленному на рис. 3.1, б, то видно, что показатели точности существенно снижались в сере-дине недели, а к концу недели коэффициент соответствия уменьшился, из-за чего процент выхода годных партий несколь-ко увеличился по сравнению с началом недели, что говорит

• недостаточной устойчивости функционирования ТП.

2. Порядок выполнения лабораторной работы

1. Для оценки качества процесса производства автомобиль-ного бензина из товарных резервуаров было отобрано 25 образ-цов бензина (по одному из каждого резервуара), по которым выполнен анализ на содержание бензола (об. %) и составлены следующие базовые вариационные ряды:

– № 1 – 0,74; 0,7; 0,68; 0,68; 0,69; 0,67; 0,67; 0,66; 0,64; 0,6; 0,67; 0,59; 0,6; 0,5; 0,5; 0,51; 0,5; 0,49; 0,5; 0,5; 0,49; 0,55; 0,5; 0,56;

– № 2 – 0,52; 0,6; 0,58; 0,6; 0,6; 0,53; 0,6; 0,6; 0,6; 0,56; 0,5; 0,5; 0,54; 0,55; 0,54; 0,55; 0,54; 0,5; 0,57; 0,6; 0,6; 0,56; 0,56; 0,56;

– № 3 – 0,59; 0,6; 0,58; 0,6; 0,6; 0,6; 0,6; 0,56; 0,6; 0,52; 0,5; 0,5; 0,51; 0,54; 0,53; 0,55; 0,5; 0,53; 0,53; 0,53; 0,5; 0,6; 0,64; 0,63;

– № 4 – 0,6; 0,64; 0,63; 0,53; 0,58; 0,6; 0,57; 0,57; 0,54; 0,55; 0,5; 0,44; 0,52; 0,51; 0,45; 0,5; 0,47; 0,5; 0,49; 0,47; 0,5; 0,5; 0,46; 0,46;

– № 5 – 0,57; 0,59; 0,61; 0,61; 0,59; 0,63; 0,6; 0,61; 0,68; 0,68; 0,68; 0,65; 0,6; 0,62; 0,64; 0,62; 0,69; 0,67; 0,68; 0,71; 0,71; 0,7; 0,71; 0,7.

Каждый студент в соответствии с вариантом получает ис-ходные значения объемной доли бензола и составляет аналогич-ные вариационные ряды.

2. Рассчитываются выборочные средние арифметические значения для каждого вариационного ряда по соотношению

32

n	Xi
Хср  		,	(3.1)
i1	n

где n – количество образцов в выборке.

3. Рассчитаем выборочное стандартное отклонение для каж-дого вариационного ряда по соотношению

n

( Х _i − Х_cp )²

s 	1		.	(3.2)
		n

4. Вычисляем коэффициент смещения

E 	e	,	(3.3)
	2d

где е – величина смещения, е = |X – Х₀|;

Х₀ – номинальное значение показателя, обусловленное тех-нологической инструкцией, в работе принимается Х₀ = 0,6 %;

d – абсолютная величина половины поля допуска, в работе данный показатель составляет d = ±0,1 %.

5. Рассчитываем коэффициент соответствия

T 	2d	,	(3.4)
	Kрs

где K_р – коэффициент, зависящий от закона распределения по-грешностей показателя, в работе принимается закон нормально-го распределения K_р = 6.

6. Определяем процент выхода годных партий зависимости

Р_г = f(Е,Т) и табл. 2.1.

6. Построим графики Е(t), T(t) и Р(t) в течение смены и сде-

лаем заключение об устойчивости функционирования ТП.

8. Составим отчет по проделанной работе, в который долж-ны войти следующие разделы:

– название и цель работы,

33

– краткие теоретические сведения с основными соотноше-ниями,

– вычисление количественных показателей качества с по-строением графиков,

– выводы по проделанной работе.