автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Разработка и развитие методов управления формовочными процессами по критериям качества форм и отливок

г.- •> % Р ^ V -' ' Л- • ;

С АНлТ-ПЗГ ЕРБ УРГСгй 1,1 ,Т22-ПЗСК!1Л

УДЬЗРСИХЗТ

На правах-р^сояиси

РЫСЗЗА НАТАЬ'Л .'ЛКА^ЮЗНА

Уал С21.74

РАЗРАБОТКА И ?АЗЗ;п:ЛЗ .".ЗТОЛЭЗ.УПРАВЯГ^Н

«}?;.свочкнм1 процессам по критерии качества 'юр;.: я отток

Специальность C5.IS.u4 - £::тз;:кое производство

Автореферат дассэртац^и на со::скаи::э учзпол степени кандидата твхнэтесют и г./л.

Санкт-Петербург 1992

Работа Еыпо.хюг.а в Са^кт-Петербургкам государственном • техшгчесг.ол укпзерситете

КаучпиЛ дохтоу технических каук, профессор

O.A.

О;:иыальпао оиона.чта: Трухов А.П., доктор технических наук, профессор ¡.Ьскза/, Гуляева Т.Б., кандидат

технических к а./:-*., старший преподаватель /й.'ЛШ, Санкт-Петербург/. ■ .

Ведущая организация: ПО "Невский машиностроительный. зазод'.'/Санкт-Петербург/. . . .

'Засдоса состоится " 24" 1992г.

в часов на заседании спевдализированного совета Д L63.38.08 в Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: I9525I Санкт-Петербург, Политехническая ул. 29, xa-awecKiiü корпус, ауд. 51. С диссертацией мошо ознакомиться в фундаментальной библиотеке университета.

.Автореферат разослан "Jty" Utfjy^S 1992 г.

Ученый, секретарь • специализированного совета, кандидат технических наук, ,

доцент. /Г.С. Казакевич/

>70'■ ГСС: Л - • ' • ' '•••,1 ' : • •• .

- СЬЦАЯ ХАРЖЬРЖТ/йа Р/юОИ

Актуальность проблемы. Реаенне проблемы повышения качества отливок во многом зависит от прогресса в области формообразования, определяв;.,' > выбором оптимальных технологических, констсукторсклх, управленческих и технико-экономических решений. Для изготовления отливок массового производства дсминпруошуа роль на ОлккаГлгхй десятилетия сохранит процесс литья в песчаные форда, реализуешь:;'!, глазным образом, на поточных и автоматических линиях. иок^ленпз объективности технологически решений этого процесса возможно на основе применения современных методов математического кодслх/роза-ния, оптимизации и управления с применением ЭЕМ. Использование этих методов особенно актуально для главных формовочных процессов-смесеприготовления и уплотнения смеси*

Целью работы является повышение эффективности фор(.:овочкых процессов по нритериям качества форм и отливок на основе разработки и развития современных методов моделирования, оптимизации и управления с применением ЭЗМ. Ка основе оценок при морфологическом анализе представляется, что использование детерминированных моделей и подходов для оптимизации режимов и управления процесса-ми в настоящее время подошло к пику "исчерпания возможностей". Л этой связи актуальным и перспективным является применение статистической теории управления, основанной на применении фундаментальных понятий кибернетики, теории информации, исследования операций, многомерного статистического анализа.

Для достижения цели в диссертации поставлены следуюккз задачи:

- анализ современных методов контроля, регулирования и диагностики процессов смесеприготовления при оценке по параметрам качества смесей и отливок в различных условиях производства;

- разработка и реализация для целей управления и оптимизации математической модели формирования комплексного свойства формовочной смеси - уплотняемости;

- разработка новых эффективных методов контроля свойств смесей и процессов формовки;

- разработка информационных моделей и развитие методов технической диагностики качества отливок.

Номенклатура применяемых математических методов и решаемые с

их помоиьа технологические задачи представлены в табл.1.

Таблица I

метод

Кластерный анализ (метод динамических сгуиенкй Статистическое ыодели-рованкеОаокте-Карло) Теория игр

Контрольные .карты

Статистический контроль Последовательный анализ

Управляемые последовательности статистических процедур

Техническая диагностика (байесовский подход)

Теория информации

Теория шансов

Решаемые технологические задачи

Выбор рациональных режимов и оптимизация процессов смесеприго-товления

.Анализ стабильности технологических процессов. Установление связей меж-до параметрами технологических процессов и качеством отливок Режимы контроля. Оценка качества смесей

Контроль свойств смесей и параметров качества отливок. Классификации смесей

Контроль и диагностика технологических процессов в условиях ПАП

Диагностика размерной точности отливок

Разработка информационных моделей управления по категориям качества отливок

Разработка экспертных систем качества

Основные научные положения

I .Технологические процессы изготовления отливок представляют собой сложные; плохо организованные системы. Для управления ими необходимо В рамках единого направления объединить методы теории систем, управления и контроля с формулировками и реализацией на каждом уровне, исследований технологических критериев и оценок(качество смесей, форм , отливок) и информационных крите-2

риев(количество информации, энтропия, критерии максимума достоверности, минимаксные и т.д.). Комплекс математических моделей должен отрехать основное этапы управления - измерения условий функционирования системы, выработку целей, принятия рекений, оптимизации, средств достикення оптимума, контроля исполнения(обратной связи).

2. Для разработки математических моделей смесеприготоЕления необходимо вцполнение этапов, связанных с выделением эффективного комплекса сеойств, автоматической классификацией массивов смесей, статистическим моделированием и оптимизацией.

3. Методы контроля, регулирования и диагностики должны выбираться в зависимости от технологического процесса, определяющего выбор границ регулирования, параметры оценки, прогноза, диагностики.

4. Процесс управления следует рассматривать в связи с переработкой и использованием информации. Эффект управления(качество продукции, изготовляемой в условиях автоматизированного производства) оценивается ыинжумом неупорядоченности системы.

Научная новизна. Разработан комплекс математических моделей управления процессом смесеприготовления по критериям качества смесей. Модели позволяют рассчитать процесс формирования комплексного свойства, установить связи свойств, разделить массивы смесей с целью оценки их соответствия рациональной области и определить стратеги» управления.

- Осуществлено развитие методов контроля и регулирования для оценки и прогноза параметров качества форм и отливок, классификации смесей и их приемки.

- Разработан метод контроля процесса смесеприготовления в условиях ГНС, основанный на автоматически управляемой последовательности процедур.

- Разработана математическая модель формирования размерной точ-юсти отливок на основе обаей информационной модели управления и «етодов технической диагностики.

Основные практические результаты

I. Рациональные схемы и методы контроля и управления технологи-гескими процессами, опробованные и внедренные в условиях массового

производстве (ПО"лироБСккй завод","Электроцентролит",Ьаку).

2. Разработка ноььк технических решений и состава смеси для ■ процессов изготовления форм и стержней с применением вакуума.

3.Разработка нового метода определения газопроницаемости дисперсных материалов, сиеспечнваоиего экспрессивность подготовки испытуемого материала и точность определения его газопроницаемости.

4. Разработка и проверка экспертной системы диагностики качества отлкзок.

Новизна технических решений подтверждена двумя авторскими свидетельствуй, йдидаемый экономический эффект составляет более бо тыс.рублей; тическай экономический аффект составил 112 тыс. рублей( в ценах 1£сЬ-Ь5г.г.).

_Апробация .работы . Материалы диссертации докладывались на

научно-технических конференциях и семинарах е Ленинграде(1983-19£0г.г.), 0дессе(19оёг.), 0рджоникидзе(1985г.) и др.

^Хбли^аиид По теме диссертации опубликовано 19 работ., и получено 2 авторских свидетельства.

Структура и объем работы., Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и обших выводов, изложена на 205 страницах машинописного текста, содержит 41 рисунок, 34 таблицы, список литературы из 123 наименований и 3 приложений на 45 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. Разработка методов управления формовочными процессами по комплексным критериям

Основными задачами данного раздела являлись определение комплекса свойств формовочных смесей, контроль которого обеспечил бы определенный уровень качества процесса смесеприготовления, и разработка основных принципов управления процессами смесеприготовле-ния и уплотнения.

Б качестве основных критериев оценки смесеприготовления выбран^ уплотняемость и формуемость смесей; процессов уплотнения - плотность смеси. Исследования проводили для широкого, диапазона смесей и методов их уплотнения. Анализировали формирование свойств пес-чано-глинистых и песчано-бентснитовых смесей 48 составов, приготовляемых в лабораторных условиях. Использовали также экспериментальные данные по 104 составам песчано-бентонитовых сыесей(данные

ГИЗАГ к Дитпром). На основе корреляционных матриц ¿ыдслили свойства-лидеры по групла;(прсчкостиые, пластжескне, фильтрацисн-вые, комплексные).

Для реыения задач управления была построена математпчеекаа модель связи уплоткяемости с наиболее информативными свойства.;.:. Для оптимизации использовали имитационное моделирование па основе метода ;.!онте-Карло. а результате реелкоац-п: метода пол} чти вектор управляемых леремежыл, который при подстановке з регрессионное уравнение дал значение оптимизируемого свойства. ¡¿ейор рациональных рсяскаов приготовления оборотной смеси проводили с помо^ьэ тес-рил игр. Оптимизация состояний среды при рсыенип технических задач состоит в нахождении такой стратегии технолога, которая давала Оы ему максимальный выигрыш при всех значениях.

Нормирование массива исходных дачных проводили для обороткой смеси автоматической формовочной линии аП^Л-о ПО "Кировский завод". На линии смесеприготовленпя перед смесителем и на участке смеситель- форма измеряли температуру формовочной смеси. Определяли комплекс свойств формовочной смсси: влажность, уплотняемость, текучесть, прочность на сжатие в сыром состоянии, прочность на растяжение в зоне конденсации, Активные стратегии технолога составляли время перемешивания и количество связующего. 3 качестве параметра оптимизации выбрали модуль отклонения экспериментальных значений уплотня-емости от оптимальной величины - чо^. ¿.елее реализовали оптимальною стратеги) минимакса.

' Оценку качества формовочных смесей проводили методом "следящего" контроля, объединяющего методы автоматической классификации и компьютерные возможности ввода, вывода и обсчета данных.

Для оценки качества.единой формовочной смеси использовали номограмму ссстаь-свопетза. На номограмме выделяли область рациональных составов. 6 выоракой системе координат каждая омесь характеризуется точкой, ¿¿следуемые признаки: влашость, уплотняемость,прочность на саатие в сыром' состоянии, количество связующего. Оценочном параметром слу>::ил показатель брака отливок. Наиболее характерными видами брака для чугунных отливок данной линии являлись пригар, песчаные раковины и ужимпны.

Результатом реализации программы явилось разбиение массивов на три класса: ядро и дза ослака рассеяния. Реализация программы дала

;:арти.-;у разбиения к кестокксолдения ядра ко дисплее ЬК.1.После проведения процесс.. оптимизации я-ро практически совпало с область» рацио кгльп*^ ссстазоь, облако рассеяния значительно уменьшилось. Та-кпм образом подучили систему управления качеством формовочной смеси, Z которой ОПерИрОЕЁЛИ КЗ просто к0мплс.-КСНЫК свойством, но и ог-ра:;;гчениямп, т.е. производилась многомерная оценка качества форко-Z04Hон смеси.

Аля вибора рациональных режимов уплотнения смесей с применением вакуума использовали принципы морфологического анализа. Исследования реализовали в двух направлениях:

- р^оор рациональных сост£боб смеси для вакуумно-пленочной формовки;

- БцОор рациональных ре:«:мов пескодувно-прессового метода уплотнения с применением вакуума.

Уплотненно смеси с применением дифференцированных потоков воздуха осуществляли на установке, смонтированной на базе полуавтоматической мелинк мод. 346. Анализировали разлданке варианты и сочетания надува(выстрела), вакуумирования и прессования.

Для исследования вакуумно-пленочной формовки использовали типовые лабораторные устаноькиОТПИ, ЦНЙли).

Анализ элементов шихтовки смесей для вакуумно-плекочной формовки привел к выводу о возможности использовать в качестве наполнительной смеси керамзитовый гравий. Использовали два вида наполнительной смеси: керамзитовый гравий и керамзитовый гравий совместно с колотым керамзитом. Теоретические расчеты показали, что величина пористости керамзитового гравия и молотого керамзита составили соответственно ZG/o и 23;ь. Проведенные эксперименты позволили выявить, что наибольсий процент снижения мессы формовочной смеси достигается в случае применения смеси с 2b,Z колотого керамзита.

Технологическим.достоинством метода является простота отделения наполнительных смесей от облицовочных(рассев через сита), что приводит к фактически безотходному производству.

Отливки, полученные данным методом не имели дефектов, связанных с разрушением формы. Качество поверхности отливок определяли в соответствии с ГОСТ 2789-73 по величине Яг . Отливки, залитые в формы с керамзитовой смесью имели чистоту поверхности при

использовании в качестве наполнительной смеси кварцевого песка чистота поверхности отливок определялась величиной RzbOt.

6

Выбор рациональных комбинаций б системе нг^/з-вздууи-пресссзз-кие проводили хоибхнирогедиои псекодушсго метода с пр0СС02С-:;:ь:.: и вакуумир-ованнем. Исследовали четыре вар;:с:;та уплотнения: пс-сксдуз-ный, пескодуьно-аргсссвый, псссодузно-зг.:{уу:лй:й к п&ско^уьно-ьгйу-умный с подпресссзкой. Предложенные технолог;яесккэ пг.ооы позволили проанолкокроаать форихр&зскхе сродней плотности смеси и равномерность ее распределен.'^ в полостях различных конфигураций. Исследования плотности форм, получсыыс пе'л;о;;у2но-5акуум!:!л: методом с пониженным давлением г.сследу;заего прессования -1и° .¡а

показали, что лржэненис вакуума позволило сн::зпть давление прессования с 16- Ю°Па{при вахуумко-просссвсм методе) до 6'10°иа.

На основании получению: дакглдс сформулировали тех-

нологические предложения. Пескодуыю-вакуумнхй метод мо;-.:ст С^ть использован для изготовления сло;.а;мх стержней при любом способе химического тЕердения. Пескод^/£ко-в£куу:~но-прсссо2цй метод мохот рассматриваться как альтернатива прессово-вахуумному методу, широко используемому на зарубежных автоматических линиях формовки.

2. Система контроля и регулирования технологических процессов смесеприготовления

Задачей данного раздела являлсоь разработка методоз контроля и регулирования технологических процессов смесеприготовления в рамках единого функционально связанного комплекса, эклачелыего статистический анализ, статистическое регулирование и статистический контроль. Названные методы являются тремя компонентами статистических методов управления.

Основными соьектами адаптации методов регулирования и контроля являлись качество формовочных смесей и качество готовых отливок. Бее эксперименты проводили по единой схеме. С контрольных точек конвейера отбиралась проба формовочной смеси массой в 2 кг. Лробу ъ герметичной упоковке переправляли з лаборатории, где.проводили необходимый комплекс испытаний. Выделенный комплекс контролируемых сбойстз включал в себя как основу "ядро" и дополнялся несколькими свойствами, отражезпими специфику конкретного технолог;яес-кого процесса.

Задачи в области регулирования делятся ка два больших класса-оперативное и перспективное управление качеством. Инструментом для решения обеих задач служат контрольные карты качества. Рлссмс-

гривали д:>а типа контрольных карт - карты Ыухарта и карты кумулятивных су:.::.!.

о ходе работы контролировали процесс изготовления отлиеок "тормозные колодки" на автоматической линии АП^Л-бШСГКироБский завод"). й процессе исследования технологического процесса проводили контроль основных свойств формовочной смеси и заливаемого металла, оценивали кечсстео изготовляемых отливок. Для смеси определяли: уллоткяемссть, влажность, текучесть, срочность на сжатие во злачном состоянии, прочность в зоне конденсации. В ходе визуального осмотра был;: выявлены основные виды дефектов: песчаные раковины и пригар в отливках и брак по оозалсм и осыпаемости кромок в формах. Совокупность построенных контрольных карт качества показали для исследуемой линии картину разрегулированного процесса сме-сеприготовления, т.е. повсеместное нарушение границ регулирования.

Кумулятивные карты качества строили для тех же выделенных в проверяемый комплекс свойств формовочных смесей.

.кнелиз качества отливок проводили методом С-карт,показывавших число дефектных изделий в выборках. Пики брака на С-картах повсеместно совпадали с пиками карт иухарта и перегибами карт кумулятивных суг.и. Следовательно, сопряжение контрольных карт качества ¿ухарта, карт кумулятивных сумм и С-карт дает картину причинно-следственных связей в системе"качеетво смесей-качество отливок".

Было разработано программное обеспечение для расчетов и графической интерпретации карт качества.

Реализация методов статистического контроля качества формовочных смесей позволила решить следующие задачи:

установить обоснованный обьем выборочного контроля свойств смесей, т.е. определить минимальное количество замесов смесей, необходимое для контроля;

оценить качество контролируемой партии замесов, приготовленных за смену, полсмены и т.п., и по результатам контроля определить соответствие входному или заранее заданному уровню дефектности. Использовали контроль по количественному признаку, представляющему собой комплексный показатель качества песчано-глинистой смеси. Последовательный контроль рассматривали как предельный случай многоступенчатого контроля. Число'наблюдений при этом не фиксируется, _но становится в зависимость от результатов зарегистрированных на 8

каждой отдельной стадии наблюдений. Прозерка возможности применения данного метода велась по обобщенной функции желательности. В результате получили ряд уравнений прямых в отрезках, графическая интерпретация которых дает возможность выделить области приемки замеса, браковки замеса и область неопределенных решений.

Для контроля процессов изготовления отливок на автоматической линии с плавающей оснасткой и серийно меняюсимися номенклатурой отливок, марками заливаемых сплазов, соотнесением между массой металла и массой формовочной смеси использовали модели и алгоритмы гибких производственных систем. Для проверки гипотез в алгоритмах последовательного накопления и расслоения данных использовали меру Кульбака- минимум различающей информации

7 (*:Н) = §Т(в)-£одМо[т(0Я, ■ (I)

где (у - параметр некоторых моделей распределения; Мор (в) 7_ - производящая функция моментов; Т - параметр позволяющий указать ближайгую различную функцию /*(эс) в классе распределений, задаваемых альтернативной гипотезой, для операции тестирования использовали критерий проверки однородности средних X и дисперсий Я двух выборок наблюдений и /?г ,

Ъ^п^Ьг/Лг г ~ пг- '

где у2~ асимптотическое распределение; $ - степень свободы асимптотического распределения. Модели (1-2) реализовали для автоматических линий ПО"Кировский завод" для определения диагнозов состояний формовочной смеси и выбора рациональных режимов регенерации, позволявших стабилизировать свойства формовочных смесей.

3. Развитие методов диагностики качества отливок

Развитие методов диагностики качества отливок определяли сле-цуюшими задачами:

- распознаванием состояний технической системы по критериям качества отливок в условиях ограниченной информации о параметрах технологического процесса;

- разработка мадикко-кибернетического метода контроля принятия реаений и корректировки технологического процесса изготовления от- • ливок и их качества.

,£ля решения перечисленных задач использовали следующие модели: - модели принятия решений, основанные на применении принципов технической диагностики. На основе этих моделей родили основную задачу: определение состояния(диагноза) системы по параметрам ка-.чества отливок при заданном наборе технологических факторов(признаков);

-обз^'и информационную модель управления. На основе данной модели рассчитали вклад групп технологических факторов в достижение эффекта идеально работающего комплекса;

- экспертную диагностическую систему, обобщающую данные диагностики и контроля и создающую программы управлявших воздействий.

3 основу диагностики была положена байесовская теория принятия ресений. Определение информативности признаков проводили по методам Кульоака и Сеннона.

Методы диагностики реализовали для анализа формирования размерной точности отливок, изготовляемых на линии безопочной формовки "Дисаматик - 2013". Исходный список признаков вклвчал IS наимено-вений.

Оакбку распознавания определяли при экспериментальных испытаниях, который заключались в подаче для распознавания контрольной выборки. Отношение объемов контрольных и конструктивных Еыборок составляло 0,135 - О',33 . Количество верных, неопределенных и неверных диагнозов оценивали соотношениями 0,6э ...0,т/(0,1)/0,2о... 0,2.

Для управления сложными технологическими комплексами исследовали возможность использования обаих моделей управления, предложенных академиком В.А. Трапезниковым.

Сложный управляемый комплекс состоит из множества элементов, находящихся под разнообразньми воздействиями, имеющими случайный характер. Б естественных условиях возрастает неупорядоченность системы. Противостоять нарастанию беспорядка могут только процессы управления. Для систем, состоящих из большого числа эле-• ментов, справедливо соотношение

H-otôiB, (3) ■

где Н - энтропия; О. - постоянная; В - неупорядоченность системы.

Эффект комплекса определяется по следующему выражения

э=этах(1-в0е'Щ, м

?де Этах ~ эффект идеально работавшего комплекса; В0 - неу-юрядоченность комплекса при его исходном состоянии; Iо - ко-тичество исходной информации; - количество управляющей информации. 1ля каждого комплекса могут быть определены различные уровни управления при достижении Этап • Модели (3-4) довели до инженерных грилохенкй при анализе формирования пригара на отливках трактор-юго производства, изготовляемых на автомагических линиях.

Обобщение проведеыдос исследований по диагностике позволило пос-■роить экспертную систему, включающую технологически цепочку"ка-[естзо отливок" - "свойства формовочных смесей" - "параметры сме-еприготовления" - "управлявшие воздействия".

В основу построения базы данных были заложены, во-первых, меню .ефектов и меню свойств формовочных смесей. Кроме того она включат предельно допустимые значения заложенных характеристик и их оп-имельные значения. Данные получены экспериментально и из литера-урных источников. Взаимосвязь этих двух меню отражена в построен-см дескрипторе "Дефект-свойство". Правило выбора причин возникно-ения дефекта в отливках строили с использованием систем нечеткого ассуждекия.

Базу данных дополняли меню параметров смесеприготовления.

При поступлении сигнала о возникновении дефекта ЭВМ начинает иалог с пользователем, последовательно запрашивая данные о чис-энных значениях конкретных свойств формовочных смесей. Фиксируются запоминаются все отклонения от заданного технологического процес-а.

Для выяснения причин возникновения брака в системе свойств фор-звочных смесей был создан банк данных, содержащий статистику брака зрмовочных смесей в зависимости от параметров смесеприготовления. 1борка для каждого свойства формовочных смесей состояла из 50 проб. >рмовочную смесь считали бракованной, если значение свойства отклонюсь от предельно заданных интервалов на 20£ и более. Решение в >льзу какого-то параметра смесеприготовления принимали, используя юрию шансов. При этом относительное правдоподобие конкурирующих

II

гипотеа вычисляли исходя из систеш свидетельств. Составленная программа MIS. вй5 работает в диалоговом рекиме. Она сообпает о существующих взаимосвязях между свойствами формовочной смеси, ее составом и характеристиками смесеприготовлекия. Оператору необходимо ввести данные статистики. Для контроля после каядого рассмотренного блока "свойство-причина" на экране отображается информация о введенных статистических данных, а также подсчитанные шансы.

Система дополнена программой управляющих воздействий. Б зависимости от установленного диагноза пользователи предлагается ряд технологических операций, корректируааих состаз формовочной смеси и параметры смесеприготовления.

Практическое применение ревультатов исследований

Опробование методов регулирования, контроля и диагностики проведено в производственных условиях на линиях безопочкой формовки ПО"Кировский завод" и "Электроцентролит'ЧЬаку). Реализованы следу-юпие этапы регулирования и контроля: определение разладки процесса по контрольным картам, установление связи комплексного показателя качества смеси с дефектами отливок по контрольным картам кумулятивных сумм и nfl - картам, разработка плана контроля по комплексному показателю качества смеси. На ьакинском заводе "¿¡лектроцентролит" результаты исследований были использозаж при разработке стандартов предприятия по статистическому контролю и регулирование качества формовочных смесей, экономический эффект от внедрения составил 112 тыс. рублей. Ожидаемый экономический эффект от внедрения методов ка ПО"Кировский завод" составляет 66 тыс. рублей.

Методы диагностики размерной точности отливок опробованы для номенклатуры отливок линии "Длсачатик" ПО "Кировский завод". Эти г.е методы опробованы на номенклатуре "Злектроцентролита" г.Ьаку совместно с ЫйетЯйДСанкт-Петербург).

Методы локализации причин кеоднородностей использовали для разработки технологических рекомендаций для повышения качество отливок на линии ЯЬЛ-6 ПО "Кировский завод". Предложены рациональные режимы обработки отработанной смеси и планы контроля ее влажности.

По данным ПО "Кировский завод" для линии ЛИ-Д-б была составлена и опробована экспертная система. Выявление причин брака происходило в течение 6-20 мин.

¡Ьедлокено новое техническое решение по вакуумнс-пленочной 12 '

формовке (авт. свид. СССР, !> 9524X3, кл. В22С9/С0,1931). Новый способ способствует внедрении безотходных технологий, повышает качество отливок, обусловливает упрощение регенерации смесей, улучшение экологических характеристик.

В комплексе с новым методом формовки предложен новый способ определения газопроницаемости дисперсных материалов(авт. свид. СССР 775669, кл. С0И5/08Д978).

оыц»1Е шведа

I,Решение проблемы управления формовочными процессами по критериям качества форм и отливок эффективно решено при выполнении всех этапов системного анализа: постановка ценой и задание критериев, вы-№ление систем и подсистем и их структуризация, разработка математических моделей и их параметризация, фиксация целей и критериев, [юрмулировка методов управления и оптимизации, их реализации на ШЫ.

2. Выбор комплекса свойств для управления процессом смесеприго-'овления и оптимизации его режимов зависит от природы смеси. Предло-(ены и реализованы методы разработки принципов и математических мо-1елей компьютерного управления и оптимизации процессом смесеприго-•овления, основанные на выделении"ядра" свойств, построении моде-:и комплексного свойства, имитационном моделировании, методах ста-•истической оптимизации и автоматической классификации.

3. Предложен комплекс свойств смеси, определявший систему коорди-:ат и критериев для управления и оптимизации в производственных ус-овиях, отражающий формирование свойств смесей в процессе круговорота и эффективность работы смесителей.

4. На основе морфологического анализа подтверждена эффективность спользования вакуума в процессах формовки. Предложен состав керамзи-овой смеси для вакуумно-пленочной формовки, обуславливающей повы-ение чистоты поверхности отливок. По критериям распределения плот-ости смеси предложены рациональные режимы пескодувно-вакуумного роцесса сложных стержней и пескодувно-вакуумного-прессового провеса изготовления форм.

5. Применение для оценки регулирования технологических процес-эв смесеприготовления контрольных карт позволило установить при-лнно-следетвенные связи в системе "качество смесей - качество от-ивок". Определены и реализованы в программах для ЭВМ параметры

карт для эффективного регулирования процессов и прогноза брака отливок.

6. Определена целесообразность и область применения методов статистического контроля и последовательного анализа для оценки качества смесей. Развитие методов осуществлено при разработке комплексных показателей качества смесей, функции желательности и приемки смесей.

7. Проанализированы и определены рациональные области применения различных логических схем накопления данных и графов диагностики свойств смесей при установлении связей свойства смесей - параметры качества отливок. .- ' i

Ь. Уровни управления технологическим процессом изготовления отливок по критериям качества смесей и отливок определены на основе обшей информационной модели управления, оценивавшей вклад технологических факторов различных переделов в степень достижения эффекта идеально работавшей технологической системы.

9. Для разработки моделей и решений по определению состояния . системы при заданном наборе технологических факторов и выборе средств изменения состояний системы эффективного применения методов технической диагностики. Развитие методов диагностики осуществлено в направлении выбора эффективного набора признаков(факторов) для различных технологических процессов, применение методов для оценки размерной точности отливок, оценки точности распознавания.

• 10. Разработана и реализована на ДШ. экспертная система диагностики качества отлизок, включьаыая базу данных(меню дефектов отливок, свойств смесей и параметров смесеприготовления), оценки мер доверия к заключениям и принятия решений на основе теории шансов, программу управляющих воздействий и т.д. В диалоговом режиме система обеспечивает пользователю получение рациональных технологических рекомендаций и программ управлявших воздействий.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1.Корнюшкин O.A., Недервель Й.П., Рысева Н.Ц. .Анализ влияния свойств смесей и параметров их приготовления на качество отливок.-Сб."Пути рационального использования и экономии металла в литейном производстве", Ы., I9&I, C.I92-IS5.

2. Корнюшкин O.A., Надервель В.П., Рысева U.M. Формирование па-

р&метров качества отливок. - Сб."Актуальные вопросы технологии совершенствования и модернизации оборудования литейного производства в крае", Красноярск, 19ЬЗ, с.47-49.

3. Корнюшкин O.A., Иоффе ¡i.A., Алимов Е.В., Рысева Н.М. Диагностика размерной точности отливок. - Сб."Повышение эффективности 1итейного производства и-качества литья", Орджоникидзе, IS85, с.64-35.

4.Корнюшкин O.A., Рысева Н.М. Оптимизация процессов уплотнения формовочных смесей с применением вакуума. - Сб."Прогрессивная тех-галогия изготовления форм и стержней для производства отливок из шрных и цветных металлов", Чебоксары,I9&6, с.90-91.

5.Корнюшкин O.A., Иоффе Ы.А., Рысева Н.М. Разработка методов 'правления качеством отливок. - Сб."Пути реализации решений ХХУП !ьезда КПСС по повышению эффективности и качества в литейном про-[зводстве", Л. ,ДЦНТП,1986, с.27-30.

6. Корнюшкин O.A., Рысева Н.М. Моделирование процессов смесепри-'отовления. - Сб." Прогрессивная технология, автоматизация и приме-ение ЭВМ в литейном производстве", М., 1987, c.20ü-2I0.

7.Корнюшкин O.A., Рысева Н.М. Анализ формирования параметров ачества отливок. - Сб."Применение ЭШ для разработки технологичес-их процессов литья, проектирования оснастки и анализа качества от-ивок", Ярославль, 1987, с.58-60.

' 8. Корнюшкин O.A., Иоффе М.А., Рысева Н.М. Разработка методов оиска оптимальных технологических решений. - Сб."Повышение эффек-ивности литейного производства", Л., ЛДНТП, с.6-11.

9. Корнюшкин O.A., Иоффе U.A., Рысева Н.М., Алимов Е.В. Диагнос-ика размерной точности отливок. - "Литейное производство", 1987, 10, с.8-10.

10. Иоффе М.А., Корнюшкин O.A., Прихожий В.Д., Рысева Н.М. Статис-■гаеские методы контроля качества формовочных смесей. - Сб."Повы-зние эффективности литейного производства", Л., ДЦНТПД968, с.72-

7.

11. Корнюшкин O.A., Рысева Н.М. Модели и алгоритмы ГПС для конт-)ля и диагностики процессов смесеприготовления. - Сб." Ресурсосбе-¡гаюшие технологические процессы в литейном производстве", Орщко-шидзе,19Ь8, с.51-52.

12. Корнвикин O.A., Рысева Н.М. Применение моделей и алгоритмов ГАТТ для диагностики и управления процессами литейного производства. - Сб." Пути повышения качества и экономичности литейных процессов",- Одесса,19оЬ, с.132-133.

13. Корншккн O.A., Иоффе Ы.А., Рысева Н.М. Управление качеством отлизок. Ьрошюра ЛДНТП, Л., 19ЬЬ, 20с.

14. Кузнецов В.П., Рысева Н.М. Влияние составов смесей на чистоту поверхности чугунных отливок. - Сб."Вопросы теории и технологии литейных процессов", Л., ДЦКТП, с.22-25.

15. Иоффе U.A., Корнюшкин O.A., Рысева Н.М. Статистическое регулирование технологического процесса приготовления песчано-гли-нистых смесей. - Сб." Прогрессивные технологические процессы производства отливок, материалов и их обработка", Чебоксары, 1986, с. 20-22.

16.Коркюшкин 0;А.^ Иоффе М»А., Рысева Н.М. Статистический контроль и статистическое регулирование технологического процесса изготовления отливок. - Сб."Современные технологические процессы получения высококачественных изделий методом литья из порошковой металлургии". Чебоксары, 1989, с .3-5,

17. Корнюскин O.A., Йапиро А;Л., Рысева Н.М. Экспертная систем! диагностики качества отливок. - Сб."Современные технологические процессы Получения высококачественных изделий методом литья из порошковой металлургии", Чебоксары,1989, с.3-5.

18. Коршзшкин O.A., Кудояров Э.А., Рысева Н.М. Использование моделей и алгоритмов ГАП для контроля технологических процессов.-Сб."Системы автоматизированного проектирования и управления качеством в литейном производстве", Л., ЛПИ, 1989, с.82-87.'

19. Корнюшкин O.A., Иоффе М.А., Рысева Н.М. Оборудование и автоматизация литейных цехов. Учебное пособие., Л., ЛПИ,1990, 76с.

20.Надервель В.П., Корнюшкин O.A., Ьельский Е.О., Рысева Н.М. Способ изготовления форм вакуумной формовкой. Авт. свидетельство

К I47042I; 3.07.1987.

21.Надервель В.П., Вельский Е.О., Рысева Н.М. Гильза для определения газопроницаемости дисперсных материалов. Авт. свидетельство J> 1408307.