автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.23, диссертация на тему:Обеспечение качества холоднокатаной ленты для монетной заготовки на основе адаптивного управления многовариантной технологической системой

ТЕЛЕГИН ВЯЧЕСЛАВ ЕВГЕНЬЕВИЧ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ХОЛОДНОКАТАНОЙ ЛЕНТЫ ДЛЯ МОНЕТНОЙ ЗАГОТОВКИ НА ОСНОВЕ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОВАРИАНТНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ

СИСТЕМОЙ

Специальность 05.02.23 - Стандартизация и управление качеством

продукции (металлургия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск - 2013

005535937

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Научный руководитель - Голубчик Эдуард Михайлович

кандидат технических наук, доцент

Официальные оппоненты: Мазур Игорь Петрович,

доктор технических наук, ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет», профессор кафедры «Обработка металлов давлением»

Федосеев Сергей Анатольевич доктор технических наук, ФГБОУ «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»,

доцент кафедры «Математическое моделирование систем и процессов»

Ведущая организация: Институт металлургии и материаловедения

им. A.A. Байкова, Российской Академии Наук, г. Москва.

Защита состоится «7» ноября 2013 г. в 15-00 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.111.05 на базе ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина 38, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Автореферат разослан «7» октября 2013 г. Ученый секретарь 1

диссертационного совета ^(о^цс-Д. Полякова Марина Андреевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В условиях цивилизованных рыночных отношений достигаемый уровень качества выпускаемой продукции в области производства металлопроката обуславливает необходимость обеспечения на рынках сбыта баланса интересов потребителей и изготовителей. Этого можно достигнуть за счет использования конкурентных преимуществ в виде значительного накопленного опыта производства, внедрения новых технологических или технических решений, а также путем поддержания высокого качества продукции на основе строгого соблюдения технологии ее производства. При этом для обеспечения высокой конкурентоспособности помимо развитая инновационных технологий предприятие должно быть способно к быстрому реагированию на изменяющиеся требования потребителей, т.е. быть способно к адаптации.

В наибольшей степени это актуально для изготовителей металлопродукции с глубокой степенью переработки, к которой можно отнести холоднокатаную ленту. Данный вид продукции для крупных металлургических предприятий является, как правило, эксклюзивным, и показатели качества выпускаемой ленты нормируются не только нормативными документами (стандартами), но также и дополнительными требованиями потребителей. При этом зачастую требования потребителей либо не сочетаются с положениями стандартов, либо являются труднодостижимыми в процессе производства Одним из примеров можно считать холоднокатаную ленту, предназначенную для высокоскоростной холодной вырубки монетных заготовок (монетная лента). Особенностью данной ленты является необходимость обеспечения в ней одновременного сочетания узкого диапазона твердости (Н1ШТ 72-76 ед.), шероховатости поверхности Яа20 8 мкм и точности по толщине 0/-0,06 мм, что обусловлено требованиями дальнейшей технологии изготовления монет из такой ленты.

В условиях значительной номенклатуры производимой продукции отличительной особенностью технологических систем по изготовлению ленты является их многовариантность и многостадийность. Под многостадийностью рассматривается возможность формирования требуемых показателей качества путем последовательного технологического воздействия на различных производственных стадиях. При многовариантности обеспечение конечного уровня показателей качества возможно за счет применения множества вариантов сочетания производственных стадий.

Достижение указанных показателей качества ленты при эффективном процессе ее изготовления в условиях подобных систем является актуальной проблемой. Это обусловлено тем, что в таких системах выбор и построение эффективной технологической схемы производства в явном виде не всегда очевидны При этом традиционные подходы к разработав в сложных системах технологий производства, например, ленты с уникальным набором свойств, являются малоэффективными, так как предусматривают затратный метод «проб и ошибок» и не позволяют оперативно осуществлять «перестройку» технологии при корректировке требований заказчика, либо при возникшей производственной необходимости. Кроме того, использование традиционного метода приводит к ситуации, когда от лица, принимающего решение по способу организации техно-

логического процесса (ЛПР), зачастую зависит успешность в достижении требуемой результативности. Причем от ЛПР требуется высочайшая квалификация по различным аспектам производства, что не всегда имеет место, особенно при ранней оценке технико-технологической возможности производства новой продукции.

Таким образом, учитывая необходимость оперативного принятия решения при выполнении заказа в условиях действующего производства, в настоящее время малоисследованной и трудноразрешимой является задача организации эффективного технологического процесса производства ленты с возможностью адаптивного управления показателями качества готовой продукции.

цель и задачи диссертационной работы. Целью работы является разработка эффективного метода управления показателями качества на основе принципов их технологической адаптации к внешним воздействиям в процессе изготовления холоднокатаной ленты для монетных заготовок в условиях многовариантной технологической системы.

Указанная цель реализуется решением следующих задач:

- разработка принципов технологической адаптации показателей качества холоднокатаной ленты при ее изготовлении на основе системного представления процесса производства, создание соответствующего понятийного аппарата;^

- разработка адаптивной модели управления формированием показателей качества, реализуемых во многовариантной технологической системе производства холоднокатаной ленты с расширенным набором потребительских свойств;

- осуществление комплекса опытно-промышленных исследовании по реализации возможности адаптации показателей качества холоднокатаной монетной ленты к технологическим воздействиям в конкретных производственных условиях;

- реализация методов адаптивного управления качеством при разраЬотке технологии изготовления холоднокатаной ленты для монетных заготовок с гарантированным обеспечением повышенного уровня потребительских свойств в условиях действующего производства.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, обладающие научной новизной:

- предложен новый подход к обеспечению заданного уровня показателей качества металлопродукции в многостадийной многовариантной технологической системе на основе принципов их технологической адаптации к внешним воздействиям;

- разработан алгоритм технологической адаптации показателей качества холоднокатаной ленты для монетной заготовки, позволяющий учитывать их изменчивость в процессе переработки подката в готовую ленту и прогнозировать уровень конечных свойств на ранних стадиях ее изготовления;

- установлены зависимости, характеризующие взаимосвязь исходных параметров горячекатаного подката с конечным уровнем механических свойств холоднокатаной ленты для монетных заготовок и позволяющие учитывать влияние технологической наследственности при формировании регламентируемых показателей качества готовой ленты.

Теоретическая и практическая значимость работы. На основе представленных адаптационных принципов разработан алгоритм принятия решения

по организации технологического процесса изготовления холоднокатаной ленты для монетной заготовки, обеспечивающий формирование заданного уровня показателей качества конечной продукции. Разработана и внедрена новая технология производства холоднокатаной монетной ленты, реализующая гарантированное достижение сложно сочетаемого комплекса нормируемых свойств в узком диапазоне. Получены патенты на изобретения (Патенты РФ №2479641, №2479642, №2479643, №2487176). Подтвержденный экономический эффект в 2011- 2012 гг. составил 31,5 млн. рублей.

Реализация работы в промышленности. Разработаны технологические режимы производства холоднокатаной ленты по ТС 14-101-785-2010. Данные режимы отражены в технологических письмах ОАО «ММК» (ГИ-0570; ГИ-2170; ТД-0734).

С использованием результатов проведенных исследований в Листопрокатном цехе №8 ОАО «ММК» изготовлены промышленные партии (более 20 тыс. тонн) холоднокатаной ленты толщиной 1,16 - 1,84 мм для производства в ООО «Промышленная компания Метиз» («ПК Метиз») монетных заготовок. Полученные заготовки используются на монетных дворах ГОЗНАКА для производства разменных монет Российской Федерации.

Положения, выносимые на защиту:

- новый подход к освоению новых технологий, основанный на принципах технологической адаптации показателей качества к внешним воздействиям, и разработанный соответствующий понятийный аппарат;

- адаптационная модель обеспечения показателей качества холоднокатаной ленты для изготовления монетной заготовки в многостадийной многовариантной технологической системе;

- результаты опытно-промышленных исследований по разработке и внедрению в производство новой технологии изготовления холоднокатаной ленты для монетных заготовок в условиях ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ОАО «ММК»), реализующей гарантированное обеспечение 100 % выхода годной продукции по качеству.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на: 69-й и 71-й Межрегиональных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы современной науки, техники и образования» (Магнитогорск, 2011г., 2013г.); XII Международной научно-технической конференции молодых специалистов, инженеров и техников ОАО «ММК» (Магнитогорск, 2012г.); 8-й школе-конференции молодых ученых «Управление большими системами» (Магнитогорск, 2011г.); технических советах ОАО «ММК» (Магнитогорск, 2010-2012гг.); VIII и XI Международных конгрессах прокатчиков (Магнитогорск, 2010г.; Череповец, 2013г.), II Международной научно-технической конференции «Машины и пластическая деформация металлов» (Украина, Запорожье, 2012г.); II и III Международных конгрессах в составе XVI и XVII международных конференций «Алюминий Сибири», IV конференции «Металлургия цветных и редких металлов», VI и VII симпозиумов «Золото Сибири» (Красноярск, 2010г., 2011г.); XIII Международной научной конференции «Новые технологии и достижения черной металлургии и строения материалов» (Czestochowa University of Technology, Ченстохова, Польша, 2012г.).

Публикации. Результаты работы отражены в 19 публикациях, в том числе 8 в рецензируемых изданиях из перечня ВАК РФ, 4 патентах РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников и 9 приложений. Текст диссертации изложен на 159 страницах машинописного текста, иллюстрирован 14 рисунками, содержит 26 таблиц. Библиографический список включает 148 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность и практическая значимость диссертационной работы, определены объект и предмет исследований, показана научная новизна.

В первой главе, являющейся обзорной, описаны основы современных подходов к управлению качеством продукции, а также показаны современные методы и средства реализации процесса данного управления. Приведен ряд методологий, позволяющих результативно и эффективно осуществлять так называемые процессы «прорыва» в области совершенствования качества. Рассмотрены принципы организации систем управления качеством при производстве прокатной продукции: информационных систем, систем сбалансированных показателей, а также систем по контролю качества металлопроката.

Проведен анализ современных проблем при формировании показателей качества в процессах производства холоднокатаной ленты: рассмотрены технологические аспекты ее производства, состояние исследований по проблеме повышения ее качества.

Показаны возможности и обоснована необходимость применения адаптационных походов и принципов для эффективного управления технологическими системами и, в частности, при разработке технологии производства холоднокатаной ленты для монетных заготовок. Сформулированы цель и задачи диссертационной работы.

Во второй главе разработано понятие многостадийной многовариантнои технологической системы (ММТС) как системное обобщение технологической структуры производства холоднокатаной ленты. Предложен подход к управлению показателями качества в данной ММТС на основе принципов технологической адаптации. При этом в качестве базового управляемого элемента технологической системы принимается прецедент, под которым понимается базовая технология.

Суть предлагаемого подхода состоит в следующем.

Любой процесс управления подразумевает достижение определенных конечных результатов, т.е. достижение конкретно поставленных целей. Кроме внешних целей г, управляемая технологическая система должна быть направлена на реализацию установленных внутренних показателей Д, к примеру, таких как процент несоответствующей продукции по качеству при ее производстве, позволяющих оценить целесообразность, а также рациональность и эффективность принятого решения по организации конкретного технологического процесса (рисунок 1). Таким образом, перед технологической системой встает задача обеспечения целей, определяемых субъектом, при сохранении эффек-

тивности функционирования. Данная задача может бьггь решена исключительно управляемой системой.

В исследуемой ММТС для достижения объектом заданных целей (нормируемого набора показателей качества (ПК) создается системный канал управления К в виде совокупности алгоритма управления ПК и средств его реализации. Система целей 7 формулируются субъектом (потребителем) и согласовывается с производителем на предмет технической возможности их достижения и обеспечения, после чего они становятся целями объекта управления.

Кржтершй э^фмппмп (яиив«1ршюсп) Процент ВЫХОД ГОДНОЙ продают по кхчеспу

Рисунок 1 - Схема адаптационного взаимодействия внешней и внутренней

сред с объектом

В качестве объекта управления в условиях исследуемой ММТС рассмотрена совокупность технологических процессов производства холоднокатаной ленты, обеспечивающих нормируемый уровень ее показателей качества.

Состояние ММТС при этом можно охарактеризовать как

о х =(Оа°, ойп, V, т>, (1)

где Ой - «вход» в систему, начальное состояние операнда (например, свойства подката); Ой" - «выход» системы, конечное состояние операнда (показатели качества готовой ленты); Т-элемент связи между «входом» и выходом» (адаптированная технология); V - управленческое воздействие, п - количество операций.

Таким образом, технологический процесс в ММТС «производство холоднокатаной ленты» за счет введения определенного механизма адаптации может быть представлен следующим образом

Т = (Ой0, Ой", А, Т°>, (2)

где А - механизм адаптации; Т° - базовая технология (прецедент).

В данном случае под «базовой» выступает принятый в рамках данного выбранного варианта технологического процесса изготовления конкретного вида металлопродукции устоявшийся («традиционный») набор операций (технологических воздействий) применительно к рассматриваемой ММТС.

Иньми словами, для функционирования ММТС ей нужно определить цель управления (к чему следует стремиться в процессе технологического воздействия на систему), а также алгоритм управления — установку о том, как доби-

ваться определенной субъектом цели, располагая информацией о состояниях входа и выхода объекта, а также поставленной перед ним цели

V = А1&п (Ш 0<1У, Я), (3)

где А^т - алгоритм управления;

Для создания эффективного аппарата управления показателями качества в исследуемой ММТС в работе были предложены соответствующие типы адаптации (рисунок 2).

Л1 - вертикальная адаптация (пересогласовали« с потребгпелсм требованиП}; А041-гортонтальная адаптатвп (адаптащя «готовит); Аь - адаптатви параметров: А» - адаптация структуры.

Рисунок 2 - ММТС «производство монетной ленты»

Параметры функционирования системы Я представляют собой совокупность технологических режимов в основных производственных стадиях переработки горячекатаного подката в готовую ленту. Можно считать, что общая структура рассматриваемой ММТС, как объекта управления, имеет следующий вид

где- 5 - структура системы «производство холоднокатаной ленты»; Я - (Л.....

А") - параметры исследуемой системы; схема организации технологического процесса производства, п - количество параметров.

Тогда деятельность по технологической адаптации показателей качества в ММТС «производство монетной ленты» можно выразить следующим образом

А = У(3), ц (5)

Каждая система определяется не только самим набором операций - элементов системы, но и возможностью их сочетания в реальной временной последовательности их применения.

В то же время каждая из операций характеризуется набором количественных параметров, которые могут изменяться. Таким образом, выделено два типа адаптации показателей качества ММТС - структурная и параметрическая. По характеру взаимодействия со средой также целесообразно выделить два вида адаптации. Один из них генерируется требованиями потребителя (вертикальный), другой - со смежными технологическими процессами (горизонтальный).

Параметрическая технологическая адаптация показателей качества позволяет подстраивать технологию, не изменяя схемы организации процесса (набора операций):

Н У = .....V") (6)

где V - управленческое воздействие; Р - параметрическая технологическая адаптация; V,..., у" - управленческие технологические воздействия на параметры системы А , ..., И", п - количество параметров.

Структурная адаптация предполагает адаптацию схемы технологического процесса (состав операций)

У=<Ж,Р>, (7) где IV - факторы, с помощью которых можно изменять структуру системы 5 (структурная технологическая адаптация); Р - факторы изменения структуры системы Б, одновременно изменяющие Н = (А1.....Л") — адаптируемые параметры системы (параметрическая технологическая адаптация).

В случае если параметрические и структурные изменения технологического процесса не позволяют повысить эффективность функционирования системы (требуемые показатели качества не достигаются), то для получения необходимого состояния операнда ОсГ возможно и/или необходимо адаптировать его исходные характеристики ОсС.

Завершающей стадией рассматриваемого подхода технологической адаптации при управлении показателями качества является принятие решения о том, каково должно быть технологическое воздействие, чтобы достигнуть заданную цель в исследуемом объекте, т.е. обеспечивать заданный уровень качества.

Предложенный в работе подход предусматривает оценку технико-технологических возможностей предприятия на стадии принятия заказа, анализ влияющих технологических факторов в процессе переработки подката в готовую ленту и выработку рациональных механизмов технологической адаптации показателей качества с учетом данных факторов для достижения целей системы.

В качестве значимых факторов влияния на показатели качества при изготовлении холоднокатаной ленты для монетной заготовки предложены следующие: уровень механических свойств горячекатаного подката, определяемый химическим составом стали и температурно-деформационными режимами горячей прокатки полосы и ее смотки в рулон; набор и последовательность технологических операций переработки горячекатаного рулонного подката в холоднокатаную ленту конечных размеров; уровень технологических параметров обработки металлопроката на каждой операции.

При этом предлагается оценивать влияние технологических факторов не только по отдельности (постадийно), но и в совокупности по всей ММТС. Для этого в работе рассмотрены вопросы технологической наследственности и изменчивости свойств, как важного фактора, который необходимо учитывать при разработке адаптационных технологических решений по формированию показателей качества готовой металлопродукции.

В целях систематизации применения предложенного подхода и выбора эффективных управленческих решений в рассматриваемой ММТС разработан алгоритм процесса управления деятельностью данной системы при изменении условий внешней среды (например, запрос потребителя с нехарактерным или нестандартным диапазоном свойств (рисунок 3)).

Разработанный алгоритм технологической адаптации предусматривает оценку технико-технологических возможностей предприятия на стадии принятия заказа, разработку гармонизированного стандарта на поставку продукции и

предполагает в качестве ключевой стадию адаптации прецедента (рисунок 4), включающую в себя: определение вариантов адаптации, их проверку на обеспечение требуемого уровня качественных показателей, переход к производству с занесением результатов в базу данных с ее последующим накоплением.

Выбор вариантов заключается в определении необходимых элементов адаптации и их сочетаний. С учетом принятого подхода выделено три вида соответствующих элементов:

- А1 - адаптация технологических режимов в данной операции;

- А2 - адаптация технологической схемы производства;

- А3 - адаптация требуемого набора параметров заготовки (подката).

Рисунок 3- Алгоритм управления показателями качества ММТС «производство холоднокатаной ленты»

Для решения задачи выбора наилучшего варианта предложена иерархия предпочтительности в виде алгоритма, основанного на представлении пооперационного процесса изготовления холоднокатаной ленты в виде слова в определённом алфавите и лексикографического упорядочения слов.

Пусть есть п вариантов адаптации, на которых известен линейный порядок А, < А2 < А, <.....<Ап. (8)

Рассматриваемый процесс адаптации представляет собой набор приёмов, который можно обозначить, например, в виде слова, состоящего из символов, обозначающих приёмы:

АаА,...А(, (9)

где а , р( - натуральные числа от I до п.

На словах, обозначающих процесс адаптации, введём лексикографический порядок, индуцированный порядком на приёмах адаптации. Слово А предшествует слову В (А<В), если первые т символов слов совпадают, а {т + 1)-й

символ слова А меньше (относительно отношения порядка, заданного выше) (т+1)—го символа слова В.

Рисунок 4 - Алгоритм технологической адаптации

Тогда в исследуемом случае упорядочение слов можно считать соответствующим упорядочению процессов адаптации. Причём наиболее предпочтительным будет процесс, содержащий меньше сложных приёмов адаптации, а также способствующей максимально быстрому и точному накоплению базы данных. Так, приоритетным будет являться процесс, связанный с параметрической адаптацией, далее - со структурной, и, наконец, с корректировкой параметров заготовки (подката).

В третьей главе представлен вариант технологической адаптации ПК для получения требуемого узкого диапазона твердости готовой холоднокатаной ленты, как наиболее значимого для потребителя показателя.

В качестве прецедента для производства холоднокатаной ленты для монетной заготовки выбрана базовая технология на основе стали группы IF, имеющей пониженное содержание углерода, с применением стратегии микролегирования карбонитридообразующими элементами.

Изучено влияние основных параметров базовой технологии производства монетной ленты на формирование уровня ее конечной твердости с учетом показателя твердости горячекатаного подката: режимов холодной прокатки, температурных режимов рекристаллизационного отжига, относительных обжатий при дрессировке.

На основе исследований установлено, что для гарантированного достижения нормируемого уровня свойств готовой ленты (твердости HR15T) необходимо выполнение следующих условий: твердость исходного горячекатаного подката 46 - 49 ед. HRB; суммарное относительное обжатие при холодной про-

катке 60 - 75 %; температура окончательной выдержки при рекристаллизацион-ном отжиге 730 °С; относительное обжатие при дрессировке 1,1 -1,4 %. В то же время при прочих равных условиях обеспечение показателя твердости подката в столь узких диапазонах в производственных условиях является труднодостижимой задачей. В связи с этим исследовано распределение показателя твердости подката по ширине и длине полосы, выявлен характер изменчивости твердости поверхности горячекатаной полосы в зависимости от условий ее ускоренного охлаждения при горячей прокатке на ШСГП 2000 ОАО «ММК». Предложена схема душирования поверхности горячекатаной полосы охлаждающими секциями на отводящем рольганге ШСГП 2000, обеспечивающая минимальную изменчивость твердости подката: ускоренное охлаждение при горячей прокатке без подачи воды на верхнюю поверхность полосы. При этом для обеспечения требуемого уровня показателя твердости готовой ленты предложено назначение дифференцированных температурных режимов нагрева и последующего охлаждения при термообработке.

Проведены лабораторные исследования по изучению влияния различных температурно-временных условий рекристаллизационного отжига на твердость холоднокатаной ленты для монетной заготовки; определена рациональная температура отжига. На основе проведенного комплекса исследований выработаны решения по адаптации прецедента для достижения необходимого уровня конечных свойств ленты. Для осуществления данных решений проведены промышленные исследования в условиях цеха углеродистой ленты ОАО «ММК»; определена основа для создания технологии производства холоднокатаной ленты для монетной заготовки различного размерно-марочного сортамента.

Представлены результаты проведенных исследований по влиянию технологических воздействий на показатели качества в условиях выбранного прецедента производства холоднокатаной ленты для монетных заготовок. Выявлено, что для настройки всей ММТС на достижение конечных ПК монетной ленты необходимо учитывать исходную твердость подката (НЯВ).

Полученные результаты представлены на рисунке 5.

Проведен статистический анализ и получено уравнение множественной регрессии для показателя твердости горячекатаного подката, позволяющее осуществлять управление режимами термообработки ленты с сокращением числа процедур разрушающего контроля и прогнозировать достигаемый уровень прочности в ленте конечных размеров

НЯВ = 774,68-1,85^ +1,22 • Ю"1/^ + 6,6 - КГ'К^, - \,92т + 0,036г2 + 7,55 • Ю'С2 +

246,7Мп - 609,68АЛ2 -1692,877 + 2,9 • 104 772 - 3044,64№: (Ю)

где - температура смотки полосы в рулон, Уохл - скорость охлаждения полосы, г - время до начала охлаждения, 7/ - массовая доля титана, М> - массовая доля ниобия, Мп - массовая доля марганца, С - массовая доля углерода

в

Рисунок 5 - Зависимость твердости готовой ленты от твердости подката при варьировании температуры отжига (а), суммарного относительного обжатия при прокатке (б), отюсительного обжатия при дрессировке (в)

В четвертой главе на основе предложенного алгоритма технологической адаптации ПК была разработана технология производства холоднокатаной ленты для монетной заготовки. При этом применялись принципы параметрической технологической адаптации (рисунок 6), а также адаптации характеристик подката (элемент адаптации А5) на основе комплексных исследований, связанных с определением химического состава стали, режимов горячей и холодной прокатов режимов термообработки и дрессировки ленты (элемент адаптации Аг).

Согласно выбранному варианту технологической адаптации А2а' при неизменности технологической схемы, характерной для выбранного прецедента, адаптационным технологическим воздействиям подверглись исходные характеристики подката и режимы технологических операций изготовления монетной ленты.

Выбор щхисдеит»

_Лдттмом ду»цад«ит« Т°

Ььлбср »ч>И|МТО* твкнолоплвасо*

шлтпттч*»-

_^-

Про—рк>»»рм>кгс» адаптмщн

С>ми*и1и рвауп».т а

-о-

1 Каэа я»ииых 1

-О-

1 Пронмодстео 1

Рисунок 6 - Технологическая адаптация ПК монетной ленты

При этом рекомендован н внедрен химический состав стали для изготовления холоднокатаной ленты для монетных заготовок, обеспечивающий достижение ПК готовой ленты в нормируемом узком диапазоне (таблица). Таблица - Химический состав стали для изготовления холоднокатаной ленты

Массовая доля элементов. %

Г N Я Р 1 Сг 1 № I Си ыь Т1 I Мп | А1

не более в диап азонс

0,007 0,03 0,008 0,025 0,02 0,05 0,10 0,10 0,020,05 0,0150.035 0,100,25 одг- 0Г07

Проведена регламентация режимов горячей прокатки полосы и смотки ее в рулон при изготовлении подката для последующего производства готовой ленты для монетных заготовок. При этом аустенизация слябовой заготовки в нагревательных печах осуществляется при температуре 1180-1240°С, после чего осуществляется горячая грокатка на ШСГП 2000.

При этом температура завершения пластической деформации (Ткп) поддерживается равной в среднем 900±20°С, а температуру поверхности горячекатаной полосы перед смоткой в рулон поддерживают в диапазоне 710-750°С. В процессе охлаждения полосы производят дифференцированную подачу воды на верхнюю и нижнюю ее поверхности. При горячей прокатке полосу производят с чечевицеобразным профилем поперечного сечения с выпуклостью до 0,04 мм. толщину которой определяют в зависимости от конечной толщины готовой ленты из выражения, определенного на основании комплексных исследований в производственных услсвиях

Н = 2,16 • * , (П)

где Я - толщина горячекатаной полосы, мм; й, - толщина готовой ленты, мм.

Разработаны технологические режимы холодной прокатки и дрессировки ленты для изготовления монетных заготовок в условиях станов 630 ОАО «ММК».

Регламентированы условия прокатки на непрерывном пятя клетевом станс 630, при этом холодную прокатку осуществляют при шероховатости поверхности рабочих валков последней клети Иа = 2,8 + 3,3 мкм с абсолютным обжатием в пределах 0,20 - 0,35 мм, причем удельное натяжение между последней клетью стана и могалкой устанавливают в диапазоне 27-30 Н/ммг. Кроме того, нормирован выбор уставки толщины (А^,), который осуществляется следующим образом.

А_-0,98 (12)

При дрессировке величина относительного обжатия е определяется в зависимости от конечной толщины готовой ленты и заданной разнотолщинности из выражения:

в = (-0,0114 - 1п( А, - у-) + 0.017 )х 100%. (13)

где ДА - заданная разнотолщинность готовой ленты, мм.

При этом помимо регламентации относительного обжатия для достижения низкого уровня шероховатости при дрессировке необходимо применение рабочих валков с шероховатостью поверхности бочки Яа <, 0,6 мкм.

Разработан режим рекристаллизационного отжига холоднокатаной ленты для изготовления монетных заготовок, подразумевающий пятиступенчатый нагрев и последующее замедленное охлаждение

(рисунок 7).

Рисунок 7 - Разработанный режим рекристаллизационного отжига ленты

На основании диссертационного исследования разработана дифференцированная в зависимости от исходной твердости подката схема назначения режимов рекристаллизационного отжига холоднокатаной ленты для изготовления монетных заготовок, гарантированно обеспечивающая достижение нормированного узкого диапазона конечной твердости. Так, при Н1*В < 48 ед. соответствующие температуры принимаются равными 710°С и 730°С соответственно, при НЯВ = 48-59 ед. -720°С и 740°С, при НИВ 59-68 ед. - 730°С и 750°С.

Показаны результаты промышленного освоения в условиях ОАО ММК технологии производства холоднокатаной ленты различной толщины дня изготовления монетных заготовок (рисунок 8).

Рисунок 8 - Освоенные толщины холоднокатаной ленты для изготовления монетных заготовок

В приложениях приведены документы по практической реализации результатов работы (разработанные технологические письма по изготовлению холоднокатаной монетной ленты в

ОАО «ММК», акты внедрения, техническое соглашение ТС 14-101-785 между ОАО «ММК» и ООО «ПК Метиз» (ООО «ГУРТ», г. Климовск) на производство ленты, а также заключение о переработке готовой ленты потребителем.

В заключении изложены основные выводы по работе:

1. Разработан подход к обеспечению показателей качества в многостадийной многовариантной технологической системе на основе принципов технологической адаптации, реализуемый при освоении выпуска новой продукции, а также металлопродукции с нетрадиционным набором показателей качества. Предложен соответствующий понятийный аппарат.

2. Разработана модель технологической адаптации показателей качества холоднокатаной ленты для изготовления монетной заготовки к внешним воздействиям в условиях многостадийной многовариантной технологической системы, предусматривающая возможность прогнозирования конечного уровня свойств на начальных производственных стадиях жизненного цикла продукции.

3. Проведен комплекс опытно-промышленных исследований по реализации возможностей адаптации показателей качества холоднокатаной монетной ленты к технологическим воздействиям в условиях цеха углеродистой ленты ОАО «ММК».

4. Выявлены основные закономерности формирования показателя твердости готовой монетной ленты (НЯ15Т), позволяющие производить оперативную корректировку технологических воздействий при ее изготовлении для обеспечения нормируемых в узких диапазонах значения данного показателя качества.

5. Разработана регрессионная модель, связывающая химический состав стали, технологические параметры изготовления горячекатаного подката с его твердостью (НЯВ) и определяющая конечный уровень твердости готовой холоднокатаной ленты для изготовления монетной заготовки.

6. Разработан адаптационный алгоритм оперативного управления формированием показателей качества в многовариантной технологической системе производства холоднокатаной ленты, учитывающий влияние исходной твердости подката на качественные показатели готовой ленты в процессе ее изготов-

ления.

ля. _

7. Реализован метод адаптивного управления качеством при разработке технологии производства холоднокатаной монетной ленты, обеспечивающей гарантированное достижение 100 % выхода годной продукции по качеству и включающей регламентацию деформационных режимов холодной прокатки и дрессировки, а также дифференцированную в зависимости от исходной твердости подката схему назначения режимов рекристаллизационного отжига. Прокатано более 20 тыс. т. холоднокатаной ленты для изготовления монетной заготовки. Экономический эффект в 2011 - 2012 гг. составил 31,5 млн. руб.

Список работ, опубликованных автором о теме диссертации

1 Голубчик, Э.М. Повышение результативности производства холоднокатаной упаковочной ленты из стали марки 30Г2 путем применения адаптационных механизмов / Э.М. Голубчик, Е.Б. Яковлева, В.Е. Телегин, В.В. Яшин, П.Н. Смирнов // Вестаик Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова.- 2010. - № 1. С.62 - 66. (издание, рекомендованное ВАК РФ)

2. Телегин, В.Е. Анализ требований стандартов на ленту стальную холоднокатаную / В.Е. Телегин, М.А. Полякова, Э.М. Голубчик. - М.: Черные метал-

лы. - 2010. - № 7. С. 20 - 26. (издание, рекомендованное ВАК РФ)

3. Телегин, В.Е. Исследование изменчивости механических свойств при производстве стальной холоднокатаной ленты // «Цветные металлы 2010»: сб. докл. II междунар. конгресса в составе XVI междунар. конф. «Алюминий Сибири», IV конф. «Металлургия цветных и редких металлов», VI симпозиума. «Золото Сибири» / В.Е.Телегин, Э.М. Голубчик. - Красноярск: СФУ, ООО «Версо». - 2010. С. 613 - 616.

4. Голубчик, Э.М. Анализ изменчивости механических свойств в процессе изготовления холоднокатаной ленты в ОАО «ММК» / Э.М. Голубчик, В.Е. Телегин, П.Н. Смирнов, Г.А. Куницын, В.В. Яшин, М.В. Чукин // Труды VIII конгресса прокатчиков. Т. 1. -М. - 2010. С. 170 - 173.

5. Телегин, В.Е. Построение адаптационных моделей при проектировании многообъектных технологических систем / В.Е. Телегин, A.B. Хохлов, Э.М. Голубчик // Управление большими системами: материалы VIII школы-конференции молодых ученых. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова. -2011.С.318-321.

6. Телегин, В.Е. Разработка принципов технологической адаптации при производстве металлопродукции в многообъектных технологических системах / В.Е. Телегин, Э.М. Голубчик // «Цветные металлы 2011»: Сб. докл. III междунар. конгресса в составе XVII Междун. конф. «Алюминий Сибири»,VII Симпозиума «Золото Сибири» - Красноярск: СФУ, ООО «Версо». - 2011. С. 597 -601.

7. Телегин, В.Е. Алгоритмизация адаптации многообъектных технологических систем / В.Е. Телегин, В.В. Курбан, П.Н. Смирнов, Э.М. Голубчик // Производство проката. - 2012. - № 8. С. 8 - 14.. (издание, рекомендованное ВАК РФ)

8. Корнилов, B.JI. Особенности производства горячекатаной травленой ленты с управляемой шероховатостью поверхности / B.JI. Корнилов, В.Е. Телегин, П.Н. Смирнов, В.Д. Яхонтов, Э.М. Голубчик II Сталь. - 2012. - № 2. С. 51 -52. (издание, рекомендованное ВАК РФ)

9. Телегин, В.Е. Исследование способов повышения результативности функционирования многостадийных технологических систем / В.Е. Телегин, В.В. Курбан, И.С. Васильев, С.Н. Горшков, Э.М.Голубчик // Сталь. - 2012. - № 7. С. 51 - 54. (издание, рекомендованное ВАК РФ)

10. Полякова, М.А. Повышение результативности технологии производства холоднокатаной ленты из сверхнизкоуглеродистой стали. XIII Междунар, научная конф. «Новые технологии и достижения черной металлургии и строения материалов». Коллективная монография под ред. X. Дыя, А. Кавалек, П. Чаптер Серия: Монография № 24. / М.А. Полякова, Э.М. Голубчик, В.Е. Телегин. - Ченстохова, Польша, 2012г. С. 333-336.

11. Телегин, В.Е. Особенности технологии производства холоднокатаной ленты для монетной заготовки / В.Е. Телегин, П.Н. Смирнов, С.Н. Горшков, Э.М. Голубчик, Корнилов В.Л. // Горный журнал. Черные металлы. Специальный выпуск. - 2012. С. 61 - 64. (издание, рекомендованное ВАК РФ)

12. Телегин, В.Е. Применение принципов технологической адаптации при изготовлении холоднокатаной ленты для монетной заготовки / В.Е. Телегин, П.Н. Смирнов, В.В. Курбан, C.B. Денисов, Э.М. Голубчик // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2012.

- № 4. С. 38 - 42. (издание, рекомендованное ВАК РФ)

13. Телегин, В.Е. Исследования и разработка технологии производства холоднокатаной монетной ленты / В.Е. Телегин, П.Н. Смирнов, Е.Б. Яковлева, С.В. Денисов, Э.М. Голубчик // Материалы II Междунар. науч.-техн. конф. «Машины и пластическая деформация металлов» под ред. В.В. Чигиринского. -Запорожье, ЗНТУ. С. 43 - 44.

14. Телегин, В.Е. Разработка технологии производства фасонных гнутых профилей из стали повышенной прочности в условиях ОАО ММК с применением принципов технологической адаптации / В.Е. Телегин, A.B. Хохлов, Э.М. Голубчик // Производство проката. - 2013. - № 1. С.27-29. (издание, рекомендованное ВАК РФ)

15. Телегин, В.Е. Построение эффективных технологий производства холоднокатаной ленты на основе адаптационных принципов / В.Е. Телегин, П.Н. Смирнов, С.Н. Горшков, В.В. Курбан, Э.М. Голубчик // Труды IX конгресса прокатчиков. Т. 1. - 2013. С. 232 - 236.

16. Пат. 2479643 Российская Федерация, МПК C21D 8/04, С22С 38/50. Способ производства холоднокатаной ленты для холодной вырубки / Смирнов П.Н., Денисов С.В., Голубчик Э.М., Телегин В.Е., Горшков С.Н., Корнилов В Л.; заявитель и патентообладатель ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». - № 2012106711/02; заявл. 22.02.2012; опубл. 20.04.2013, Бюл. № 11.

17. Пат. 2479642 Российская Федерация, МПК C21D 8/04, С22С 38/42. Способ производства холоднокатаной ленты для высокоскоростной холодной вырубки / Смирнов П.Н., Голубчик Э.М., Телегин В.Е., Яковлева Е.Б., Вьюгин И.А.; заявитель и патентообладатель ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». - № 2012106714/02; заявл. 22.02.2012; опубл. 20.04.2013, Бюл. № 11.

18. Пат. 2479641 Российская Федерация, МПК C21D 8/04, С22С 38/42. Способ производства холоднокатаной ленты из низкоуглеродистых марок стали / Смирнов П.Н., Голубчик Э.М., Телегин В.Е., Яковлева Е.Б., Вьюгин И.А.; заявитель и патентообладатель ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». - № 2012106714/02; заявл. 22.02.2012; опубл. 20.04.2013, Бюл. № 11.

19. Пат. 2487176 Российская Федерация, МПК C21D 8/04, С22С 38/42. Способ производства холоднокатаной ленты из низкоуглеродистой стали для вырубки монетной заготовки / Смирнов П.Н., Голубчик Э.М., Телегин В.Е., Яковлева Е.Б., Вьюгин И.А.; заявитель и патентообладатель ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». - № 2012114513/02; заявл. 12.04.2012; опубл. 10.07.2013, Бюл. № 19.

Подписано в печать 30.09.2013 Формат 60x84x16. Бумага тип. №1.

Плоская печать. Усл.печ.л. 1,00 Тираж 100 экз. Заказ 557.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок ФГБОУ ВПО «МГТУ»

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

На правах рукописи

Телегин Вячеслав Евгеньевич

ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ХОЛОДНОКАТАНОЙ ЛЕНТЫ ДЛЯ МОНЕТНОЙ ЗАГОТОВКИ НА ОСНОВЕ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОВАРИАНТНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ

Специальность 05.02.23 - Стандартизация и управление качеством

продукции (металлургия)

тГ

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

ю

Я со

4 * С\| Научный руководитель -

СМ

СМ £

Голубчик Эдуард Михайлович, кандидат технических наук, доцент

Магнитогорск - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение............................................................................................................... 4

Глава 1 Современные аспекты обеспечения качества в процессах производства холоднокатаной ленты.................................................................... 8

1.1 Основы современных методов УК продукции......................................... 9

1.2 Существующие подходы к управлению ПК в прокатном 13 производстве............................................................................................................

1.3 Анализ современных проблем при формировании ПК в процессах производства холоднокатаной ленты.................................................................... 21

1.3.1 Технологические аспекты производства холоднокатаной ленты...... 23

1.3.2 Анализ современного состояния исследований по проблеме повышения качества холоднокатаной ленты........................................................ 28

1.4 Возможности адаптационных подходов для УК металлопродукции................................................................................................... 31

1.5 Выводы по главе 1. Постановка цели и задач исследования................... 35

Глава 2 Разработка адаптационной модели формирования ПК в

многовариантных технологических системах изготовления холоднокатаной ленты......................................................................................................................... 38

2.1 Применение системного подхода к управлению ПК в многовариантной технологической системе изготовления

холоднокатаной ленты............................................................................................ 38

2.2 Теоретические аспекты разработки алгоритмов адаптации ПК............. 41

2.3 Алгоритмизация процесса технологической адаптации при управлении ПК........................................................................................................ 57

2.4 Выводы по главе 2....................................................................................... 65

Глава 3 Экспериментально-промышленные исследования по разработке

адаптационных механизмов управления ПК при производстве ленты для монетной заготовки................................................................................................. 67

3.1 Постановка задачи и выбор объекта исследований................................. 67

3.2 Методика и анализ результатов исследования прецедента.................... 70

3.3 Выбор направления исследований по адаптации прецедента..................................86

3.3.1 Методика и анализ результатов лабораторных исследований......................86

3.3.2 Методика и анализ результатов промышленных исследований................92

3.4 Построение модели технологической адаптации при управлении

ПК ленты для монетной заготовки................................................................................................................................................98

3.5 Выводы по главе 3..............................................................................................................................................................................102

Глава 4 Реализация метода адаптивного управления ПК при разработке

технологии производства холоднокатаной ленты для монетной заготовки..........103

4.1 Требования НТД к ленте для монетной заготовки....................................................................103

4.2 Разработка технологии производства холоднокатаной ленты

для монетной заготовки с заданным уровнем ПК..............................................................................................104

4.2.1 Разработка технологии производства подката для холоднокатаной монетной ленты..............................................................................................................................................................................................................107

4.2.2 Разработка технологии переработки подката в холоднокатаную монетную ленту..............................................................................................................................................................................................................111

4.3 Результаты разработки технологии холоднокатаной ленты для монетной заготовки..................................................................................................................................................................................................118

4.4 Выводы по главе 4............................................................................................................................................................................121

Заключение....................................................................................................................................................................................................................123

Список сокращений и условных обозначений..................................................................................................125

Список литературы..........................................................................................................................................................................................126

Приложение А Технологическое письмо ГИ-0570....................................................................................142

Приложение Б Технологическое письмо ГИ-2170......................................................................................146

Приложение В Технологическое письмо ТД-0734....................................................................................150

Приложение Г Техническое соглашение ТС 14-101-785................................................................154

Приложение Д Акт внедрения результатов НИР..........................................................................................155

Приложение Е Акт об использовании изобретения..................................................................................156

Приложение Ж Акт об использовании изобретения..............................................................................157

Приложение И Акт об использовании изобретения................................................................................158

Приложение К Отчет о переработке холоднокатаной монетной ленты................159

ВВЕДЕНИЕ

В условиях цивилизованных рыночных отношений достигаемый уровень качества выпускаемой продукции в области производства металлопроката обусловливает необходимость обеспечения на рынках сбыта баланса интересов потребителей и изготовителей. Этого можно достигнуть за счет использования конкурентных преимуществ в виде значительного накопленного опыта производства, внедрения новых технологических или технических решений, а также путем поддержания высокого качества продукции на основе строгого соблюдения технологии ее производства. При этом для обеспечения высокой конкурентоспособности, помимо развития инновационных технологий, предприятие должно быть способно к адаптации в изменяющихся условиях рынка.

В наибольшей степени это актуально для изготовителей металлопродукции с глубокой степенью переработки, к которой можно о гнести холоднокатаную ленту, используемую в различных отраслях народного хозяйства: автомобилестроении, строительстве, а также в производстве товаров народного потребления. Данный вид продукции для крупных металлургических предприятий является, как правило, эксклюзивным, и показатели качества (ПК) выпускаемой ленты, нормируются не только и не столько нормативными документами (стандартами), но также и дополнительными требованиями потребителей. При этом, зачастую требования потребителей либо не сочетаются с положениями стандартов, либо являются труднодостижимыми в процессе производства. Одним из примеров можно считать холоднокатаную ленту, предназначенную для высокоскоростной холодной вырубки монетных заготовок.

Также стоит отметить, что при значительной номенклатуре производимой продукции отличительной особенностью технологических систем по изготовлению ленты является их многовариантность и многостадийность. При этом традиционные подходы к разработке в многостадийных многовариантных технологических системах (ММТС) технологий производства холоднокатаной ленты с

уникальным набором технологических, эксплуатационных и потребительских свойств являются малоэффективными, так как предусматривают затратный метод «проб и ошибок» и не позволяют оперативно осуществлять «перестройку» технологии при изменении или корректировке требований заказчика. Кроме того, использование традиционного метода приводит к ситуации, когда от лица, принимающего решение (ЛПР) по способу организации технологического процесса, зачастую зависит успешность в достижении требуемой результативности. При этом от ЛПР требуется высочайшая квалификация по различным аспектам производства, что не всегда возможно, особенно при оценке возможности производства инновационной продукции. Таким образом, учитывая необходимость оперативного принятия решения при выполнении заказа в условиях действующего производства, зачастую возникает трудноразрешимая задача организации эффективной технологического процесса производства ленты.

В связи с этим, актуальной является проблема проведения оперативного анализа возможностей производства, поиска новых путей конструирования технологий изготовления такой продукции и, соответственно, разработки и активному внедрению новых подходов, например, адаптационных моделей.

Для решения указанной проблемы было проведено настоящее диссертационное исследование. Объектом исследования является ММТС по производству металлопроката с глубокой степенью переработки, а именно холоднокатаной ленты. Предметом исследования выступают ПК металлопроката, в частности, холоднокатаной ленты для изготовления монетных заготовок, производимой в данной системе.

Целью работы является разработка эффективного метода управления показателями качества на основе принципов их технологической адаптации к внешним воздействиям в процессе изготовления холоднокатаной ленты для монетных заготовок в условиях многовариантной технологической системы. Указанная цель реализуется решением следующих задач: - разработка принципов технологической адаптации показателей качества

холоднокатаной ленты при ее изготовлении на основе системного представления процесса производства, создание соответствующего понятийного аппарата;

- разработка адаптивной модели управления формированием показателей качества, реализуемых во многовариантной технологической системе производства холоднокатаной ленты с расширенным набором потребительских свойств;

- осуществление комплекса опытно-промышленных исследований по реализации возможности адаптации показателей качества холоднокатаной монетной ленты к технологическим воздействиям в конкретных производственных условиях;

- реализация методов адаптивного управления качеством при разработке технологии изготовления холоднокатаной ленты для монетных заготовок с гарантированным обеспечением повышенного уровня потребительских свойств в условиях действующего производства.

Научная новизна результатов диссертационного исследования заключается в следующем:

- предложен новый подход к обеспечению заданного уровня показателей качества металлопродукции в многостадийной многовариантной технологической системе на основе принципов их технологической адаптации к внешним воздействиям;

- разработан алгоритм технологической адаптации показателей качества холоднокатаной ленты для монетной заготовки, позволяющий учитывать их изменчивость в процессе переработки подката в готовую ленту и прогнозировать уровень конечных свойств на ранних стадиях ее изготовления;

- установлены зависимости, характеризующие взаимосвязь исходных параметров горячекатаного подката с конечным уровнем механических свойств холоднокатаной ленты для монетных заготовок и позволяющие учитывать влияние технологической наследственности при формировании регламентируемых показателей качества готовой ленты.

Практическая значимость выразилась:

- в разработке алгоритма принятия решения по организации технологического процесса изготовления холоднокатаной ленты для монетной заготовки, обеспечивающего формирование заданного уровня ПК конечной продукции.

- в разработке и внедрении новой технологии производства холоднокатаной монетной ленты, реализующей гарантированное достижение сложно сочетаемого комплекса нормируемых свойств в узком диапазоне. Получены патенты на изобретения (Патенты РФ №2479641, №2479642, №2479643, №2487176). Подтвержденный экономический эффект в 2011- 2012 гг. составил 31,5 млн. рублей.

Положения, выносимые на защиту:

- новый подход к освоению новых технологий, основанный на принципах технологической адаптации показателей качества к внешним воздействиям, и разработанный соответствующий понятийный аппарат;

- адаптационная модель обеспечения показателей качества холоднокатаной ленты для изготовления монетной заготовки в многостадийной многовариантной технологической системе;

- результаты опытно-промышленных исследований по разработке и внедрению в производство новой технологии изготовления холоднокатаной ленты для монетных заготовок в условиях ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ОАО «ММК»), реализующей гарантированное обеспечение 100 % выхода годной продукции по качеству.

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА

В ПРОЦЕССАХ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОЙ ЛЕНТЫ

В последние годы все активнее развивается рынок металлопродукции, имеющей глубокую степень переработки и обладающей высокой добавленной стоимостью. Одним из видов таких изделий является стальная холоднокатаная лента, которая широко востребована в различных отраслях промышленности и сферах потребления. Учитывая, что современное производство стальной ленты предусматривает значительное число различного рода технологических воздействий при ее переработке из исходной заготовки, возникают существенные трудности управления формированием требуемого уровня ПК ленты конечных размеров. При этом в настоящее время наблюдается тенденция по ужесточению требований к гарантированному соблюдению положений стандартов качества на данный вид металлопродукции.

Качество сегодня во всем мире воспринимается не как абстрактная категория, а как стратегическая задача, успешность решения которой, определяет стабильность работы предприятия и его конкурентоспособность на внутреннем и внешнем рынках [1]. Без обеспечения стабильного уровня качества продукции, соответствующего требованиям стандартов и потребителей, рациональное интегрирование национальной экономики в мировое хозяйство становится невозможным. Процессы интеграции в современных условиях развития мирового сообщества необратимы, поэтому современная концепция управления качеством (УК) продукции и услуг при достижении всех целей и задач функционирования предприятий и организаций является приоритетной среди прочих направлений управления [2, 3].

Фундаментальные разработки в области теории УК проводилась как зарубежными, так и отечественными учеными и достаточно широко освещены в научно-технической литературе. Работы русских ученых П.Л. Чебышева и A.M. Ляпунова являются теоретической основой выборочного контроля качества.

Большой вклад в разработку применяемых в настоящее время систем УК внесли отечественные ученые А.В. Гличев, Г.Г. Азгальдов, Г.С. Гун, И.Г. Венецкий, B.JL Мазур, А.М. Длин, Г.Ш. Рубин, зарубежные ученые У.А. Шухарт, Э. Деминг, А. Фейгенбаум, Дж. М. Джуран, Ф.Б. Кросби, К. Исикава, Г. Тагути и др. [2 - 14].

1.1 Основы современных методов УК продукции

Более чем вековое развитие подходов к менеджменту качества в мире способствовало формированию наиболее универсальных их видов. Среди получивших в настоящее время наибольшее распространение и известность можно выделить TQM (Total Quality Management) и международные стандарты серии ISO 9000. Данные мировые системы менеджмента качества (СМК), в отличие от ранее существовавших, охватывают весь жизненный цикл продукции (ЖЦП): от изучения рынка до утилизации после использования. При этом следует отметить, что отечественный опыт комплексного УК также выступает хорошим фундаментом для их освоения и адаптации в российских условиях.

Как известно, основная идеология TQM базируется на принципе - «улучшению нет предела». Эта идеология имеет свой термин - «постоянное улучшение качества». Возможности TQM значительно шире, чем просто обеспечение качества продукта или услуги. Данная система управления, основанная на участии всех работающих в организации на всех уровнях организационной структуры, имеет задачу охватить все стороны деятельности предприятия, а, следовательно, весь персонал идеологией качества: все службы, все структурные подразделения, а не только те, что связаны с созданием, изготовлением, контролем, продажей и послепродажным обслуживанием продукции [8, 9, 15 - 17].

Система TQM базируется, в первую очередь, на стандартах серии ISO 9000, целью которых является обеспечение общего руководства качеством и выработка требований к управлению организацией в целом. При этом основой версии стандартов серии ISO 9000:2008 является процессный подход при разработке,

внедрении и улучшении СМК. Преимущество данного подхода - в непрерывности управления с целью повышения удовлетворенности потребител