автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Совершенствование технологии входного контроля качества запасных частей сельскохозяйственной техники в условиях технического сервиса

Краснящих Константин Александрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВХОДНОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ В УСЛОВИЯХ ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

31 ОКТ 2013

Москва-2013

005536714

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина» (ФГБОУ ВПО МГАУ).

Научный руководитель - Дорохов Алексей Семенович

доктор технических наук, доцент.

Официальные оппоненты: Голубев Иван Григорьевич

доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, заведующий отделом анализа и обобщения информации по техническому сервису и оборудованию для перерабатывающих отраслей АПК Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Росинформагротех»;

Евграфов Владимир Алексеевич

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедры «Технология металлов и ремонт машин» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего про-

фессионального образования «Московский государственный университет природообустройства».

Ведущая организация - Федеральное государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный аграрный заочный университет».

Защита состоится 18 ноября 2013 года в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.044.01 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина» по адресу: 127550, Москва, ул. Лиственничная аллея, д. 16-а, корпус 3, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина».

Автореферат разослан « Л? » 2013 г.

И.о. ученого секретаря диссертационного совета

А.Г. Левшин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Производство качественной сельскохозяйственной продукции в необходимом количестве является важнейшим условием, определяющим продовольственную безопасность страны.

Обеспечение высокого качества сельскохозяйственной продукции возможно за счет применения новых технологий производства, соблюдения агротехнических норм и снижения потерь на всех этапах выработки.

Внедрение прогрессивных технологий в агропромышленный комплекс требует значительных капитальных вложений, что не всегда возможно ввиду низкой платежеспособности сельхозтоваропроизводителей, поэтому одним из основных путей повышения эффективности работы отрасли является соблюдение имеющихся технологий производства.

Нарушения агротехнических требований и высокий уровень потерь продукции вызваны, в первую очередь, низким уровнем готовности техники, что, в свою очередь, обусловлено значительным износом имеющегося в хозяйствах страны машинно-тракторного парка. Средний возраст основных видов сельскохозяйственной техники составляет около 20 лет, что далеко выходит за пределы амортизационных сроков эксплуатации.

Ввиду недостаточности обновления и высокого уровня списания машин техническая оснащенность более чем в 3 раза ниже необходимого уровня.

Применение изношенной техники значительно увеличивает потребность в ремонте, тем самым вынуждая сельхозпроизводителей приобретать все больше запасных частей. Так, объемы поставок комплектующих изделий для сельскохозяйственной техники возросли за последние 20 лет вдвое.

Наряду с недостатком техники серьезной проблемой является низкое качество запасных частей. Анализ отчетов предприятий технического сервиса за последние годы показал, что объем некачественных запасных частей, составляет не менее 40%. В то же время ресурс запасных частей не только не соответствует их стоимости, но и может привести к дополнительным затратам на устранение неисправностей при эксплуатации машин.

Таким образом, обеспечение поставок качественных запасных частей — одно из важнейших направлений в техническом обновлении средств механизации сельского хозяйства, которое возможно реализовать за счет высокоэффективной организации входного контроля качества на дилерских предприятиях системы агроснабжения, предприятиях технического сервиса и непосредственно у производителей сельскохозяйственной продукции.

Цель исследования. Совершенствование технологии входного контроля запасных частей с использованием бесконтактных измерительных устройств для повышения качества сельскохозяйственной техники.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели исследования предусмотрено решение следующих основных задач:

определить мероприятия по разработке системы входного контроля качества запасных частей с применением автоматизированных бесконтактных средств измерения;

определить основные критерии выбора поставщика запасных частей и параметры входного контроля качества;

обосновать факторы, влияющие на точность измерений бесконтактных оптико-электронных приборов при контроле геометрических параметров изделий;

разработать методику применения автоматизированных бесконтактных измерительных средств для оценки качества при техническом сервисе сельскохозяйственной техники;

разработать рекомендации по созданию автоматизированной бесконтактной измерительной системы;

оценить технико-экономическую эффективность результатов исследований и рекомендаций по переоснащению процесса входного контроля бесконтактными измерительными средствами.

Объект исследования. Технология входного контроля качества запасных частей на предприятиях материально-технического обеспечения и технического сервиса.

Предмет исследования. Показатели качества основных видов запасных частей, поставляемых сельскому хозяйству.

Методы исследований. Теоретические исследования предусматривали использование теории вероятности, управления качеством продукции, геометрической теории оптических изображений, оптики металлов. В экспериментальных исследованиях - методы планирования эксперимента и стандартные методики обработки статистических данных. Результаты теоретических исследований подтверждены данными экспериментальных исследований, выполненных в лабораторных и производственных условиях, что подтверждает целесообразность выбранных методов исследований. Научная новизна заключается в:

обосновании необходимости совершенствования технологии входного контроля качества запасных частей с использованием триангуляционного метода измерений для повышения точности и производительности измерений;

установлении зависимостей точности контроля геометрических параметров запасных частей триангуляционным методом от различных факторов (расстояние до контролируемой поверхности, угол ее наклона, шероховатость, вибрации, интенсивность излучения лазера), которые позволили определить параметры бесконтактного измерительного устройства.

Практическая значимость результатов исследования заключается в повышении эффективности входного контроля качества запасных частей за счет следующих мероприятий:

разработке методики выбора поставщика и планирования входного контроля качества;

разработке методов определения состава контрольно-измерительных средств и параметров их работы;

внедрения рекомендаций по применению автоматизированных бесконтактных измерительных средств, предназначенных для оценки качества в условиях технического сервиса сельскохозяйственной техники.

Реализация результатов исследования. Результаты исследований используются в учебном процессе при подготовке специалистов технического

сервиса машин и материально-технического обеспечения агропромышленного комплекса.

Апробация работы. Основные положения исследования процесса входного контроля качества сельскохозяйственной техники и запасных частей доложены, обсуждены и одобрены на: Международной научно-практической конференции «Научные проблемы автомобильного транспорта» (г. Москва, 20-21 мая 2010 г.); Международной научно-практической конференции «Интеграция науки, образования и производства в области агроинженерии» (г. Москва, 7-8 остября 2010 г.); Конференции «Актуальные проблемы информационных технологий в АПК» (г. Москва, 17 октября 2012 г.).

За разработку бесконтактной измерительной системы для контроля качества запасных частей получены медаль ХП-й Всероссийской выставки научно-технического творчества молодежи 2012 и диплом победителя программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («У.М.Н.И.К.»).

Публикации. Основные положения и научные результаты диссертационной работы опубликованы в 8 работах, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК и патент на полезную модель №108599. На защиту выносятся:

обоснование актуальности организации входного контроля качества запасных частей с использованием автоматизированных оптико-электронных измерительных устройств;

зависимости точности контроля качества от факторов, влияющих на результаты контроля;

методика выбора состава бесконтактных контрольно-измерительных средств и режимов их работы;

рекомендации по совершенствованию технологии входного контроля качества с использованием бесконтактных оптико-электронных средств измерения; обоснование методики выбора поставщика запасных частей; результаты оценки экономической эффективности входного контроля качества запасных частей с использованием новых методов и средств измерений.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация включает введение, пять глав, общие выводы, список используемых источников информации из 129 наименований, в том числе 4 на иностранном языке и приложения на 19 страницах. Объем диссертации - 217 страниц машинописного текста, в том числе 198 страниц основного текста, поясняется 44 таблицами и 96 рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, дана общая характеристика проблемы, изложены цель и задачи исследования, научная и практическая значимость результатов исследований и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе изложены предпосылки проблемы качества сельскохозяйственной техники и запасных частей, поставляемых АПК и пути ее решения за счет повышения эффективности входного контроля качества.

Изложены результаты анализа ранее выполненных исследований по вопросам совершенствования входного контроля качества запасных частей. Зна-

чительный вклад в развитие теории входного контроля внесли такие ученые, как Фейгенбаум А., Дубовиков Б.А., Тейлор Ф.У., Гиссин В.И. и другие.

Вопросам надежности, совершенствования организации технического обслуживания и ремонта машинно-тракторного парка сельскохозяйственного производства, контроля качества запасных частей и машиностроительной продукции посвящены работы Селиванова А.И., Михлина В.М., Гуторовича М.С., Хмелевого Н.М., Северного А.Э., Пасечникова Н.С., Черноиванова В.И., Ежев-ского A.A., Дидманидзе О.Н., Ерохина М.Н., Юдина В.М., Пучина ЕА., Голу-бева И.Г., Стрельцова В.В., Семейкина В А., Скороходова А.Н., Левшина А.Г., Верещагина Н.И., Иванова А.И,, Белова В.М., Карепина ПА., Леонова O.A., Новицкого П.В., Дорохова A.C. и многих других.

В настоящее время обеспеченность средствами сельскохозяйственного производства не превышает 40 % от потребности, что приводит к увеличению нагрузки на имеющиеся машины.

Применение некачественной или изношенной техники увеличивает потребность в ремонте, тем самым вынуждая сельхозпроизводителей приобретать все больше запасных частей.

Снижение качества затронуло как комплектную технику, так и запасные части. Различные несоответствия нормативным показателям качества имеют не менее 40% запасных частей.

Все показатели качества запасных частей можно разделить на следующие категории: физико-механические свойства материала, геометрические параметры, нарушение целостности материала детали, прочие дефекты (рисунок 1).

ts Физико-механические свойства материала

я Геометрические параметры детали

SÜ Нарушения целостности

материала

Рисунок 1 — Структура дефектов запасных частей в общем объеме неисправностей Основными дефектами запасных частей, которые можно отнести к вышеприведенным категориям являются: несоответствие геометрических размеров, трещины, сколы, несоответствие шероховатости, низкое качество сварки, гальванических и других покрытий и многие другие (рисунок 2).

Несоответствие размера

Выбоины и раковины

Трещины

Некачественная сварка

Рисунок 2 - Основные дефекты запасных частей

Анализ причин возникновения дефектов запасных частей позволяет выделить следующие их группы: брак, возникающий при изготовлении ввиду нарушения технологии производства, брак вследствие отсутствия приемочного контроля у завода-изготовителя, ослабление работы ОТК, нарушения технологии логистических операций (хранения и транспортировки).

Низкое качество запасных частей является большой проблемой, в корне подрывающей доверие сельхозтоваропроизводителей к отечественной технике и ведущей к немалым финансовым издержкам, связанным с устранением неисправностей. Пока эта проблема не решена жизненно необходимо внедрять инновационные решения, позволяющие повысить качество существующей машиностроительной продукции. Одним из таких решений является организация на предприятиях технического сервиса служб входного контроля качества, оснащенных современным высокотехнологичным и высокопроизводительным контрольно-измерительным оборудованием.

В качестве решения данной проблемы предлагается внедрение в технологический процесс контроля высокотехнологичных универсальных автоматизированных комплексов бесконтактных измерительных средств.

В бесконтактных измерительных средствах вместо зонда применяется зондирующее излучение (световое, звуковое, радиационное, электромагнитное и т. д.). Основной группой бесконтактных измерительных средств являются оптико-электронные средства измерения (таблица 1).

Таблица 1 - Характеристика оптико-электронных методов контроля качества

№ п/п Основные характеристики

Метод Диапазон, мм Точность, мм Производительность, проф/с

1 Точной фокусировки 1-90 0,001 10

2 Автоколлимационный 1-1000 0,01 1

3 Рефлектометрический 1-50 0,05 1

4 Интерференционный 0-5 0,0001 1

5 Ультразвуковой 1-100 0,5 5

6 Лазерно-акустический 0-1000 0,2 1

7 Триангуляционный 0-1000 0,005 100

9 Теневого сечения 0,25-70 0,02 100

10 Спекл-интерферометрия 0-5 0,01 1

11 Рентгеновский 0-50 0,02 1

Сравнение методов показывает, что наибольшую эфе активность контроля

качества можно достичь за счет применения устройств на основе триангуляционного метода контроля, основными преимуществами которого являются высокая производительность и широкий диапазон измерений при достаточной для рассматриваемой сферы точности.

Сущность метода триангуляционных оптико-электронных измерений заключается в формировании лазером на контролируемой поверхности световой точки, линии или сетки линий, проецируемых объективом на ПЗС-матрицу, данные с которой поступают на ЭВМ для дальнейшего анализа. Результатом

анализа являются координаты точек освещаемой поверхности относительно сканера.

В научных трудах Демкина В.Н., Шилина А.Н., Николаева М.И., Чичигина Б.А. и др. приводятся результаты исследований бесконтактных оптико-электронных измерительных систем в авиационной, электронной и других отраслях. Данные исследования не раскрывают в достаточной степени влияние многих факторов на результаты контроля с применением триангуляционного метода. Недостаточно исследованы технологии выбора поставщика запасных частей, планирования входного контроля качества и подбора технологического оборудования.

На основании анализа проблемы поставлена цель и определены задачи исследования.

Во второй главе установлены зависимости для планирования входного контроля, теоретически обоснована методика выбора состава контрольно-измерительного оборудования, выведены зависимости погрешности измерений триангуляционным сканером от различных факторов.

Для формирования состава контрольно-измерительного оборудования с целью оптимизации затрат на контроль качества запасных частей необходимо проанализировать дефекты основных деталей дизельного двигателя, обосновать контролируемые параметры и целесообразность применения автоматизированных бесконтактных средств контроля и разработать маршрут входного контроля качества (рисунок 3).

Рисунок 3 — Оптимизированный маршрут входного контроля качества запасных частей цилиндропоршневой группы Себестоимости контроля партии деталей автоматизированными бесконтактными средствами определяется следующим образом:

СК = Е(Л^-(Ч-ЛГ + /А), (1)

где ¿V; — выборка, шт.; 8 - площадь контролируемой поверхности, м ; V — производительность контрольно-измерительного оборудования по площади, м2/ч.: Ч - часовая тарифная ставка контролера, руб./ч.; К— число контролеров, чел.; А - амортизационные отчисления, руб./ч.; / -количество контрольно-измерительного оборудования, ед.

Анализ зависимости (1) показывает, что для снижения затрат на входной контроль качества необходимо повышать производительность оборудования (рисунок 4), применять универсальные приборы.

Производительность, кв.м./ч.

Рисунок 4 - Зависимость себестоимости входного контроля качества от производительности оборудования В этой связи разработана схема автоматизированной бесконтактной измерительной системы (рисунок 5).

Программное _

обеспечение и с^йргА^ ] эвм

хранилище данных

Оптико-электронное устройство

Механические компоненты

D Сетевое оборудование

Рисунок 5 — Схема бесконтактной измерительной системы Для достижения максимальной степени автоматизации контроля помимо механических средств, перемещающих, устанавливающих и извлекающих запасную часть в процессе контроля важнейшей составной частью системы является программное обеспечение, которое должно подбирать параметры работы системы с максимальной степенью автоматизации, что невозможно без учета влияния различных факторов, описанных соответствующими зависимостями.

Выделены две группы факторов, влияющих на результаты контроля, это прямые и косвенные (рисунок 6).

В результате ранжирования определены основные факторы, влияющие на точность показаний прибора: расстояние до контролируемого объекта, угол наклона лазерного луча к контролируемой поверхности, скорость перемещения стола с деталью, яркость лазерного луча, вибрация, шероховатость контроли-

руемой поверхности, форма поверхности. Остальные факторы подробно рассмотрены в работах других авторов или являются малозначимыми._______________

' "1 «I Прямые факторы

Параметры измерительного устройства Свойства поверхности детали

___

К " — : Скорость перемещения объекта | огщсшщф сканера [ Шероховатость 1 N—1 ,— Форма | поверхности ]

Частота обновления ........ Цвет ^^^едостушьж доя " |

1 -т«ых | { санирования областей - ||

Косвенные факторы

Технологические Прочие факторы

Удобство Наличие Температура I [ „„„.,.„„,,. I ¡Запыленность] } Наличие упзюаш, [ наяичж мгрязнеиий:

;погочнйи линии воздуха воздуха наклеек ярлыков деталей

Рисунок 6 - Факторы, влияющие на результаты контроля Важнейшим фактором является расстояние от выходного окна лазера до контролируемой поверхности (рисунок 7).

ПЗС-матрица

Приемная линза

Рисунок 7 - Схема для вывода функций определения погрешностей

измерения

Данный фактор характеризуется двумя зависимостями - погрешности измерений по осям X (ось перемещения детали) и Ъ (ось лазерного луча) от расстояния:

= ±0,5 или д* = +о,5 (2)

где АХ г - погрешность измерений по оси X, мм; Ъ - расстояние от выходного окна лазера до контролируемой поверхности, мм; В$мк и ВЕМК - ширина рабочего диапазона сканера,

соответственно, на верхней 2ЗМК и нижней ZEMR границе контролируемого диапазона по оси Ъ, мм; г — разрешение сканера, тч./дюйм.;

м = ± 2г\в*м*г"г'™*г , (3)

где №. — погрешность измерений по оси Ъ, мм; Ъ — расстояние от выходного окна лазера до контролируемой поверхности, мм; В$мя — ширина рабочего диапазона сканера, на верхней

границе рабочего диапазона, мм; г - разрешение сканера, тч./дюйм., ги — расстояние между центрами фокусирующих линз ПЗС-матрицы и лазера, мм.

Анализ зависимости (3) показывает, что расстояние от лазера до контролируемой поверхности напрямую влияет на точность показаний бесконтактной измерительной системы. При увеличении расстояния точность снижается, причем функция изменения точности измерений по оси Z имеет более крутой характер при меньших значениях расширения ПЗС-матрицы, т.е. для сканеров, имеющих низкое значение данного показателя, увеличение расстояния до контролируемого объекта будет наиболее сильно сказываться на точности.

Исследование влияния угла наклона лазерного луча к контролируемой поверхности позволило выявить следующую зависимость

Д 7 = 2г;:мкг__(¿П

* -К*еай7 ( )

где Д7ф — погрешность измерений по оси 7. мм; 2. — расстояние от выходного окна лазера до контролируемой поверхности, мм; <р — угол наклона лазерного луча к поверхности контролируемого объекта, град.; Взмк — ширина рабочего диапазона сканера, на верхней границе контролируемого диапазона по оси Ъ, мм; г — разрешение сканера, точек на сторону квадрата матрицы, тч../дюйм.; ги - расстояние между центрами фокусирующих линз ПЗС-матрицы и лазера, мм.

Анализ теоретических исследований влияния данного фактора на погрешность измерений показывает, что для разрешения 1024 точки на сторону квадрата ПЗС-матрицы целесообразно обеспечивать значение данного угла не менее 78°. При меньших значениях угла ф прирост погрешности составит более 5% от базового значения, определенного по формуле (3) для нормального расположения контролируемой поверхности по отношению к лазерному лучу.

В результате исследования искажения контролируемого профиля при перемещении детали с определенной скоростью относительно сканера, выявлена необходимость программной коррекции профиля при его обработке на ЭВМ.

Влияние интенсивности лазерного излучения на погрешность измерений с учетом ширины и видимости световой линии описывается следующей зависимостью

д*. = 0,5 • I • ^^ (5)

1тах

где I — интенсивность излучения лазера, мВт; Вн в тах — ширина световой линии при максимальной интенсивности излучения, мм; 1тах - максимальная интенсивность излучение сканера, мВт.

Для выбора значения интенсивности излучения лазера получены зависимости (рисунок 8) для устройства Рифтек РФ620ВШ-200. Особенность заключается в том, что интенсивность излучения сканера дифференцируется уровнями от 0 до 12 в 1,25 мВт каждый.

140 160 130 200 220 240 260 280 300 320 Расстояние до объекта, мы

Рисунок 8 - Зависимости погрешности измерений от расстояния до контролируемой поверхности и интенсивности излучения лазера Указаны пути решения проблемы улучшения видимости тусклой световой линии на поверхности контролируемого объекта путем математических методов усиления слабовыраженных отклонений освещенности.

Рассмотрено влияние вибрации на результаты контроля. Определена зависимость увеличения погрешности в результате вибрации:

Д„= Аи

II

-КиМ'Мвт

-'О

(6)

инстр. .,(, ^ т

где Д„ - прирост погрешности измерений в результате действия вибрации, мм; Динстр. -инструментальная погрешность измерений, мм; ш - частота вибрации, с"1; £ - период колебания, с; А —амплитуда колебаний, мм;} - жесткость колебательной системы; т - масса колебательной системы, кг.

В связи с воздействием вибраций динамической системы на точность контроля при проектировании конструкции механической части ставится задача полного устранения опасности возникновения колебаний или сведения их к допустимому минимальному уровню посредством повышения устойчивости динамической системы.

Еще одним фактором, влияющим на точность бесконтактной измерительной системы, является шероховатость контролируемой поверхности от которой зависит погрешность измерений по оси Ъ и контрастность светового пятна, регистрируемого ПЗС-матрицей. Выведена следующая функция зависимости погрешности измерений от шероховатости поверхности:

А7„

0,52425 мдГЙ,

1,567 ¡°о*25МИГЫпх1йх

(7)

где Дя - шероховатость в единицах Ла; Z - расстояние от выходного окна лазера до контролируемой поверхности, мм.; В5МК - ширина рабочего диапазона сканера, на верхней границе контролируемого диапазона по оси Ъ, мм; г - разрешение сканера, точек на сторону квадрата матрицы, тч./дюйм.; х - расстояние по оси X, мм.

Разработана модель для определения критерия выбора поставщика, включающая требования, предъявляемые к поставщику и вероятность обеспечения этих требований

^ _ ЧкЛ<+ЧдРд+Чупруп+Чцпорцпо + ЧнтдРнтд+ЧпкРт-ЛЯурРго+ЧррРрр+Чут-Рут+Чл^л

ВП Чк+Чд+Чул+Чцпо + Чнтд+Чпк+Чго+Чрр+Чут+Чл

где qк - коэффициент весомости качества поставляемой продукции; Рк — вероятность брака; <7Д - коэффициент весомости наличия документации, обеспечивающей торговую деятельность; Рд - вероятность наличия документации, обеспечивающей торговую деятельность; с?уп - коэффициент весомости удаленности поставщика; Руп - степень удаленности поставщика; <?цпо - коэффициент весомости обеспечения центром предпродажного обслуживания; Рцп0 - вероятность обеспечения центром предпродажного обслуживания; qнrд — коэффициент весомости наличия нормативно-технической документации; РНТд - вероятность наличия нормативно-технической документации; qпк - коэффициент весомости обеспечения требований к приемочному контролю; Рш - вероятность обеспечения требований к приемочному контролю; qгo — коэффициент весомости обеспечения гарантийным обслуживанием; Рг0 - вероятность обеспечения гарантийным обслуживанием; qpp — коэффициент весомости реагирования на рекламации; Рю - вероятность реагирования на рекламаций: qcп - коэффициент весомости сертификации поставщика; Рсп — вероятность сертификации поставщика; дутп - коэффициент весомости уровня технологической подготовки производства; Рутп — вероятность обеспечения высокого уровня технологической подготовки производства; qл - коэффициент весомости уровня технологий транспортировки и складирования; Ра — вероятность обеспечения уровня технологий изготовления производителя запасных частей.

Максимальное значение критерия будет указывать на поставщика, наиболее полно отвечающего требованиям.

В идеальных условиях критерий выбора поставщика должен стремиться к единице. В реальности данное значение будет меньше. Для определения границы критерия выбора поставщика необходимо задаться максимально допустимым уровнем затрат У, при котором минимальное значение критерия выбора поставщика будет определяться по формуле (8)

Кш = 1-\, (9)

где У — допустимый уровень затрат, руб., 3 - максимальные затраты дилера на устранение последствий ошибок поставщика, руб.

Другой немаловажный фактор - контролепригодность или показатель возможности организации входного контроля качества продукции поставщика.

Контролепригодность характеризуется зависимостью (3)

^ _ ЧсидРсид + Чсс^-с + Чои^ои + ЧкитРкпт + Чатд^атд + Чкп^кп (10)

Чспд + Яои + Чктп + Чатд + Чкгт

где qcп|^ — коэффициент весомости доступности для проверки сопроводительной документации; Рпсд - доступность для проверки сопроводительной документации; qcc - коэффициент весомости доступности проверки сертификатов соответствия; Рсс - доступность для проверки сертификатов соответствия; qoк - коэффициент весомости доступности для проверки отчетов об испытаниях; Рои - доступность для проверки отчетов об испытаниях; qкпт - коэффициент весомости возможности проведения контроля и аудита территории поставщика; Ркт - доступ к производственной территории поставщика для контроля и аудита; q¡¡т|^ - коэффициент весомости доступности для анализа технической документации; Рид - возможность анализа технической документации; qкn - коэффициент весомости доступности для контроля параметров запасных частей; Рт - доступность для контроля параметров запасных частей.

Подробно описана методика определения качества продукции отдельных типов каждого поставщика с присвоением коэффициента соответствия требо-

ваниям качества закупки ктъ используемой в дальнейшем при планировании входного контроля.

В третьей главе приведена программа экспериментальных исследований, описывается объект исследования и экспериментальные установки.

Задачами экспериментальных исследований являлись: проверка теоретических зависимостей точности измерений от различных факторов для оптимизации параметров бесконтактной измерительной системы; сравнение механических контактных и автоматизированных бесконтактных средств измерения; определение трудоемкости контроля запасных частей.

Подготовка к эксперименту заключалась в анализе имеющихся технологий входного контроля запасных частей, определении объекта исследования, создании форм представления результатов, выборе контрольно-измерительного оборудования, определении коэффициентов весомостей, входящих в состав теоретических зависимостей.

Исследования факторов, влияющих на точность бесконтактной измерительной системы, проводились в лабораторных условиях.

Для получения экспериментальных данных использовалась установка, состоящая из сканера, штангенциркуля ШЦ-Ш-400 и приспособления для закрепления и поворота контрольных пластинок. Получение точных размеров контрольных пластин осуществлялось контактно-измерительной машиной КИМ-500.

В производственных условиях сравнивались бесконтактные и контактные измерительные средства по технико-экономическим показателям.

В качестве основного контрольно-измерительного оборудования для контроля линейных и угловых размеров запасных частей принимался комплект измерительных устройств КИ-5953М и разработанное устройство для бесконтактных измерений геометрических размеров БИС Т-200 (рисунок 9).

В качестве сканера выбрано устройство Рифтек РФ62СЮН8-200, позволяющее контролировать размеры в диапазоне по координате Ъ - 125-325 мм, по координате X - 65-135 мм, что примерно соответствует габаритам гильзы цилиндра дизельного двигателя сельскохозяйственной техники.

Рисунок 9 - Бесконтактная измерительная система БИС Т-200 с триангуляционным лазерным сканером РФ 620-200 Экспериментальные исследования проводились на базе участков входного контроля качества запасных частей ЗАО «Мособлагроснаб» и ЗАО НПЦ «СБТ», обеспеченных измерительным и диагностическим оборудованием.

На заключительном этапе проводилась статистическая обработка результатов исследований при помощи программного обеспечения Microsoft Excel 2010, Advanced Grapher 2.2 и Statistica 10.

В четвертой главе описаны результаты экспериментальных исследований, их анализ, научно обоснованные рекомендации по совершенствованию процесса входного контроля за счет использования бесконтактных средств измерений.

Исследования влияния различных факторов на показания бесконтактных измерительных средств позволили получить законы распределения влияния расстояния от выходного окна лазера до контролируемой эталонной поверхности и угла наклона контролируемой поверхности к плоскости лазерного луча (рисунок 10).

501—----.-.---.--

а. Распределение значений погрешности измерений при Z=125 мм, ф=90°

Погрешность измерений, мм

5. Распределение значений погрешности измерений при Z=225 мм, <р=80°

Рисунок 10 - Распределения погрешностей измерения при различных сочетаниях расстояния от сканера и угла наклона контролируемой поверхности В результате анализа законов распределения установлено, что оптимальное значение расстояния составляет первые 31% рабочего диапазона (для устройства БИС Т-200 данный показатель соответствует диапазону от 125 до 188 мм) (рисунок 11). При этом отклонение инструментальной погрешности от расчетного значения не превысит 5%.

Z. мм

Расстояние от сканера до контролируемой поверхности, мм

X X К К Теоретическая кривая

- Аппроксимированная кривая

В Я N В Экспериментальные данные

Рисунок 11 — Зависимость погрешности измерений от расстояния между сканером и контролируемой поверхностью 15

Зависимость точности контроля от ширины рабочего диапазона измерений сканера (рисунок 12) имеет полиномиальный характер 3-й степени. Данная зависимость позволяет подбирать сканер бесконтактной измерительной системы по требованиям к точности.

Е £

>зГ £ I О!

а. 01 I л

I-

и

0 X

3

01 о. о с

Рабочий диапазон сканера, мм

Рисунок 12 — Взаимосвязь погрешности измерений и рабочего диапазона сканирования

В результате исследования влияния угла наклона контролируемой поверхности к плоскости лазерного луча установлено требование, предъявляемое к точности установки детали относительно сканера — отклонение от перпендикулярности плоскости лазерного луча и поверхности детали не более ±4,7°.

Также проведены исследования остальных основных факторов, показавшие большой уровень сходимости данных (коэффициент корреляции между средними значениями, полученными экспериментально, и теоретическими значениями не менее 0,99).

В рамках экспериментального исследования, благодаря применению устройства БИС Т-200, сконструированного на основе сканера Рифтек РФ6200Н8-200, удалось добиться высокого уровня автоматизации процесса входного контроля качества запасных частей, что привело к значительному снижению трудоемкости контроля.

Для сравнения проведены испытания, в которых за фиксированный период времени в производственных условиях проводился контроль наружнего диаметра партии поршневых пальцев. Эксперимент выявил, что даже при минимальной производительности бесконтактной измерительной системы 5 проф./с и подаче детали в 5 мм/с контроль поверхности втулки длиной 54 мм в двух плоскостях займет не более 25 с. За это время будет проконтролировано 55 профилей поверхности, что соответствует шагу измерений менее 1 мм. В то же время микрометром можно совершить не более 2-3 измерений. Таким образом, производительность бесконтактной измерительной системы по частоте контроля более чем в 20 раз превышает ту же характеристику механического контактного измерительного средства.

Следующий эксперимент был направлен на определение риска пропуска дефектов при контроле контактными и автоматизированными бесконтактными измерительными средствами. Использовалась партия поршневых пальцев двигателя ЯМЗ-236БК в количестве 40 шт.

Анализ экспериментальных данных показывает, что контактные средства измерений выявляют от 5% до 20% таких дефектов. Плотность измерений бесконтактных систем можно регулировать в широких пределах скоростью подачи детали и частотой сканирования.

Исследования влияния обширности дефектов и вероятности брака позволили разработать зависимость необходимого числа измерений от данных факторов (рисунок 13). Выявлено, что применение контактных механических средств измерения целесообразно при необходимом количестве измерений менее 5. При большем количестве необходимых измерений технико-экономические показатели бесконтактной измерительной системы значительно превосходят механические средства измерения.-

Обширной | 0 95 о,85 0,75 0,65 0,55 0,45 0,35 0.25 0,15 0,05 дефекта

Вероятность появления дефекта в партии

■ 0-50 ■ 50-100

Необходимое число измерений

•100-150 ■ 150-200 ■ 200-250 - 250-300 в 300-350 и 350-400

Рисунок 13 — Зависимость необходимого числа измерений от обширности дефекта и вероятности брака

Разработана методика подбора элементов сканера с использованием зависимостей, аналитически выведенных в теоретической части и подтвержденных экспериментом. Данная методика позволяет также подбирать оптимальные режимы настройки, позволяющие получить максимальную точность измерений при минимальной трудоемкости.

Разработана технологическая документация на проведение входного контроля качества основных деталей дизельного двигателя.

В пятой главе приведен расчет экономической эффективности предлагаемых мероприятий по совершенствованию системы входного контроля качества запасных частей. Экономическая эффективность на внедрение бесконтактной измерительной системы составила 0,6 р/р в год, а срок окупаемости затрат — 1,7 года. Обеспечение надлежащего качества поставляемых запасных частей, используемых при техническом сервисе, позволяет предотвратить потери сельскохозяйственной продукции из-за поломок техники в период интенсивной эксплуатации.

Повышена эффективность службы входного контроля качества за счет автоматизации процесса и применения высокоточного электронного оборудования, имеющего трудоемкость измерений в 1,5-5 раз меньшую для различных деталей по сравнению с контактными средствами. За счет увеличения охвата

контролем в 20 раз снижен риск пропуска брака и реализована возможность 100% контроля.

За счет снижения риска пропуска бракованных запасных частей сельхозтоваропроизводителям возможно значительно повысить готовность машинно-тракторного парка.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что сельхозтоваропроизводителям поставляется до 40% некачественных запасных частей. Применение таких изделий в составе эксплуатируемых машин ведет к значительному снижению уровня их готовности, в связи с чем входной контроль качества данного вида продукции особенно целесообразен. Службы входного контроля качества имеют низкую оснащенность нормативно-технической документацией и средствами измерения, применяются недостаточно эффективные контактные механические средства измерения, не позволяющие с высокой вероятностью выявлять дефекты запасных частей.

2. Доказано, что повысить эффективность входного контроля можно за счет увеличения точности и производительности измерений, что позволит контролировать запасные части в большем объеме, снизить риск пропуска брака, и повысить готовность ремонтируемой техники.

3. Обосновано, что наиболее эффективным с точки зрения соотношения производительности, точности и себестоимости является бесконтактный триангуляционный метод контроля, позволяющий при точности до 0,001 мм достигать производительности в 18 и более раз выше контактных механических средств измерения.

4. Установлено, что на точность бесконтактной измерительной системы значительное влияние оказывают расстояние до контролируемой поверхности, угол ее наклона к плоскости лазерного луча, шероховатость и интенсивность светового излучения лазера.

5. Для достижения высокой точности бесконтактных измерений расстояние от выходного окна лазера до контролируемой поверхности не должно превышать первые 31% рабочего диапазона сканера, а отклонение от перпендикулярности плоскости лазерного луча к поверхности — не более 4,7°. На видимость световой лини, определяющее значение оказывает интенсивность излучения и шероховатость контролируемой поверхности.

6. Такие факторы, характерные для производственных условий, как вибрации, запыленность воздуха, освещенность рабочего места и т.д., снижают точность бесконтактных измерений в среднем на 8% от расчетных показателей.

7. Установлено, что зависимость точности контроля от ширины рабочего диапазона измерений сканера имеет полиномиальный характер 3-й степени. Данная зависимость позволяет подбирать сканер бесконтактной измерительной системы по требованиям к точности.

8. Обосновано, что правильный выбор поставщика снижает необходимый уровень выборки при контроле более чем в 2 раза, что значительно снижает себестоимость его проведения и позволяет минимизировать затраты, возникающие при использовании бракованных запасных частей.

9. Внедрение рекомендаций позволило повысить эффективность входного контроля качества запасных частей в среднем на 31%. Срок окупаемости затрат не превысил 5 лет. Готовность машинно-тракторного парка, за счет снижения уровня брака запасных частей возможно повысить до 8%.

Основные положения диссертаций опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Краснящих, К.А. Предпродажный технический сервис [Текст] / A.C. Дорохов, К.А. Краснящих, М.С. Савельева // Сельский механизатор. - 2010. - № 5. -С. 28-29(0,12/0,04 пл.).

2. Краснящих, К.А. Входной контроль качества [Текст] / К.А. Краснящих // Сельский механизатор. - 2011. -№ 3. - С. 32-33 (0,25).

3. Краснящих, К.А. Входной контроль качества запасных частей бесконтактной измерительной установкой [Текст] / A.C. Дорохов, В.А. Семейкин, К.А. Краснящих // Техника и оборудование для села. - 2011. - № 9. - С. 24-26 (0,31/0,11 п.л.).

4. Устройство для бесконтактных измерений [Текст]: пат. 108599 Рос. Федерация: МПК G01B 11/00 (2006.01) / В.А. Семейкин, A.C. Дорохов, К.А. Краснящих; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО МГАУ - № 2010144149/28; заявл. 29.10.2010; опубл. 20.09.11. Бюл. № 26. - 2 с. (0,23/0,08 п.л.).

Учебно-методические издания

5. Краснящих, К.А. Курсовое проектирование по материально-техническому обеспечению АПК: методические указания и рекомендации [Текст] / В.А. Семейкин, A.C. Дорохов, В.М. Корнеев, A.B. Корнеев, К.А. Краснящих, М.С. Савельева - М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2010. - 25 с. (1,56/0,26 п.л.).

Публикации в других изданиях

6. Краснящих, К.А. Входной контроль качества деталей цилиндропоршне-вой группы [Текст] / К.А. Краснящих // Сборник научных трудов молодых ученых, магистрантов и студентов. - М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2010. - С. 213-218 (0,32 п.л.).

7. Краснящих, К.А. Модернизация входного контроля качества запасных частей цилиндропоршневой группы [Текст] / A.C. Дорохов, К.А. Краснящих // Энергоэффективность и ресурсосберегающие технологии и системы: межвуз. сб. научи, тр. / редкол.: Сенин П.В.; отв. за вып. A.B. Столяров. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010 -С. 212-217 (0,35/0,18 п.л.).

8. Краснящих, К.А. Установка для измерения геометрических параметров запасных частей сельскохозяйственной техники [Текст] / К.А. Краснящих // Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу: сборник научных трудов. - М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2011. - С. 67-71 (0,26 п.л.).

Подписано в печать 16.10.2013. Формат 60x84/16. Уч.-изд. л. 1,1. Тираж 100 экз. Заказ № 932 . Отпечатано в издательском центре ФГБОУ ВПО МГАУ. Адрес: 127550, Москва, Тимирязевская, 58. Тел. 976-02-64.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.П. ГОРЯЧКИНА»

На правах

04201363196

иси

КРАСНЯЩИХ КОНСТАНТИН АЛЕКСАНДРОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВХОДНОГО

КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ В УСЛОВИЯХ ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического

обслуживания в сельском хозяйстве

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Дорохов А.С.

Москва - 2013

Оглавление

Аннотация.................................................................................................................4

Введение...................................................................................................................5

1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования............................................9

1.1. Оценка уровня технической базы сельского хозяйства...............................9

1.2. Анализ научного и технического обеспечения технологии контроля качества.......27

1.3. Обзор литературы и исследований по контролю качества........................27

1.4. Выводы, цель и задачи исследования...........................................................44

2. Теоретическое обоснование системы входного контроля качества запасных частей двигателей в условиях технического сервиса.......................46

2.1. Обоснование рационального выбора поставщика запасных частей.........46

2.2. Обоснование планов входного контроля.....................................................52

2.3. Обоснование методики выбора состава контрольно-измерительного оборудования для входного контроля качества.................................................56

2.4. Анализ дефектов цилиндропоршневой группы..........................................57

2.5. Обоснование контролируемых параметров.................................................60

2.6. Обоснование рационального состава измерительных средств для контроля качества деталей цилиндропоршневой группы.................................65

2.7. Обоснование использования методов оптико-электронных измерений ..71

2.8. Определение факторов, влияющих на точность измерений бесконтактными оптико-элекгронными контрольно-измерительными приборами...............................75

2.8.1. Классификация факторов, влияющих на точность бесконтактной измерительной системы........................................................................................75

2.8.2. Методика определения суммарного уровня влияния факторов.............76

2.8.3. Влияние расстояния от источника света до поверхности детали...........81

2.8.4. Влияние угла наклона поверхности к плоскости светового луча..........87

2.8.5. Влияние скорости перемещения детали и частоты сканирования........93

2.8.6. Влияние видимости светового пятна.........................................................95

2.8.7. Влияние вибраций объекта при сканировании.......................................102

2.8.8. Влияние свойств поверхности детали.....................................................108

2.8.9. Влияние формы поверхности детали......................................................112

2.8.10. Влияние запыленности воздуха.............................................................114

3. Методика экспериментальных исследований..............................................115

3.1. Формирование исходных данных...............................................................119

3.2. Проверка теоретической зависимости погрешности измерений от расстояния между сканером и контролируемым объектом............................124

3.3. Методика исследования зависимости влияния шероховатости, цвета и микроструктуры контролируемой поверхности..............................................127

3.4. Методика исследования зависимости влияния угла наклона контролируемой поверхности............................................................................129

3.5. Методика исследования влияния мощности светового излучения сканера и освещенности рабочего места на погрешность измерений...........130

3.6. Производственные экспериментальные исследования............................132

3.7. Разработка бесконтактной измерительной системы.................................136

3.8. Методика определения трудоемкости измерений....................................138

Шаблон резьбовой...............................................................................................140

4. Результаты исследований...............................................................................142

4.1. Результаты исследования влияния факторов, влияющих на точность бесконтактной измерительной системы............................................................142

4.1.1. Результаты исследования влияния расстояния до контролируемой поверхности..........................................................................................................142

4.1.2. Результаты исследования влияния угла наклона контролируемой поверхности на точность бесконтактной измерительной системы................148

4.1.3. Результаты исследования влияния интенсивности зондирующего излучения, и свойств контролируемой поверхности на точность бесконтактной измерительной системы............................................................152

4.1.4. Результаты сравнения контактных и бесконтактных средств измерения.............................................................................................................157

4.2. Рекомендации по созданию бесконтактной измерительной системы ....163

4.3. Рекомендации по созданию системы входного контроля качества запасных частей...................................................................................................170

4.3.1. Рекомендации по выбору поставщика запасных частей.......................170

4.3.2. Рекомендации по планированию входного контроля качества............173

4.3.3. Рекомендации по формированию состава измерительных средств.....174

4.3.4. Проектирование технологии входного контроля качества с использование бесконтактной измерительной системы.................................176

5. Экономическая эффективность входного контроля качества запасных частей.... 181

Общие выводы.....................................................................................................186

Библиография.......................................................................................................188

Приложения..........................................................................................................199

Аннотация

В предлагаемой диссертационной работе рассмотрена проблема качества запасных частей, поставляемых агропромышленному комплексу. Актуальность исследования обусловлена низким уровнем механизации агропромышленного комплекса Российской Федерации, предельной изношенностью имеющейся техники, превышением допустимых значений нагрузки, что ведет к снижению готовности, возникновению неисправностей, а также потерям урожая от простоев. В связи с этим значительно возрастает потребность в ремонте и запасных частях, качество которых очень низкое. Этим вызвана необходимость в их контроле дилерами и предприятиями технического сервиса. Одними из основных проблем входного контроля запасных частей являются недостаточное количество и качество контрольно-измерительного оборудования, малый охват параметров деталей контролем. Таким образом, требуется совершенствование технологии входного контроля запасных частей.

На основании выполненных исследований предложены рекомендации по совершенствованию технологии входного контроля качества запасных частей с использованием бесконтактных оптико-электронных средств измерения.

Введение

Производство качественной сельскохозяйственной продукции в необходимом количестве является важнейшим условием, определяющим продовольственную безопасность страны.

Обеспечение высокого качества сельскохозяйственной продукции возможно за счет применения новых технологий производства, соблюдения агротехнических норм и снижения потерь на всех этапах выработки.

Внедрение прогрессивных технологий в агропромышленный комплекс требует значительных капитальных вложений, что не всегда возможно ввиду низкой платежеспособности сельхозтоваропроизводителей, поэтому одним из основных путей повышения эффективности работы отрасли является соблюдение имеющихся технологий производства.

Нарушения агротехнических норм и высокий уровень потерь продукции вызваны, в первую очередь, низким уровнем готовности техники, что, в свою очередь, обусловлено высоким уровнем износа имеющегося в хозяйствах сраны машинно-тракторного парка. Средний возраст основных видов сельскохозяйственной техники составляет около 20 лет, что далеко выходит за пределы амортизационного периода эксплуатации.

Ввиду недостаточности обновления и высокого уровня списания машин техническая оснащенность более чем в 3 и раза ниже необходимого уровня.

Применение изношенной техники значительно увеличивает потребность в ремонте, тем самым вынуждая сельхозпроизводителей приобретать все больше запасных частей. Так, объемы поставок комплектующих для сельскохозяйственной техники возросли за последние 20 лет вдвое.

Наряду с недостатком техники серьезной проблемой является низкое качество запасных частей. Анализ отчетов предприятий технического сервиса за последние годы показал, что объем некачественных запасных частей, составляет не менее 40%. Низкий ресурс запасных частей не только

не соответствует их стоимости, но и может привести к дополнительным затратам на устранение неисправностей при эксплуатации машин.

Таким образом, обеспечение поставок качественных запасных частей -одно из важнейших направлений в техническом обновлении средств механизации сельского хозяйства, которое возможно реализовать за счет высокоэффективной организации входного контроля качества на дилерских предприятиях системы агроснабжения, предприятиях технического сервиса и непосредственно у производителей сельскохозяйственной продукции.

Цель диссертационной работы: совершенствование технологии входного контроля запасных частей с использованием бесконтактных измерительных устройств для повышения качества сельскохозяйственной техники.

Объект исследования - технология входного контроля качества запасных частей на предприятиях материально-технического обеспечения и технического сервиса.

Предмет исследования - показатели качества основных видов запасных частей, поставляемых сельскому хозяйству.

Научная новизна полученных результатов исследования заключается: в обосновании необходимости совершенствования технологии входного контроля качества запасных частей с использованием триангуляционного метода измерений для повышения точности и производительности измерений;

установлении зависимостей точности контроля геометрических параметров запасных частей триангуляционным методом от различных факторов (расстояние до контролируемой поверхности, угол ее наклона, шероховатость, вибрации, интенсивность излучения лазера), которые позволили определить параметры бесконтактного измерительного устройства.

Практическая значимость заключается в повышении эффективности входного контроля качества запасных частей за счет следующих мероприятий:

разработке методики выбора поставщика и планирования входного контроля качества;

разработке методов определения состава контрольно-измерительных средств и параметров их работы;

внедрения рекомендаций по применению автоматизированных бесконтактных измерительных средств, предназначенных для оценки качества в условиях технического сервиса сельскохозяйственной техники.

Реализация результатов исследования. Результаты исследований используются в учебном процессе при подготовке специалистов технического сервиса машин и материально-технического обеспечения агропромышленного комплекса.

Апробация работы. Основные положения исследования процесса входного контроля качества сельскохозяйственной техники и запасных частей доложены, обсуждены и одобрены на: Международной научно-практической конференции «Научные проблемы автомобильного транспорта» (г. Москва, 20-21 мая 2010 г.); Международной научно-практической конференции «Интеграция науки, образования и производства в области агроинженерии» (г. Москва, 7-8 остября 2010 г.); Конференции «Актуальные проблемы информационных технологий в АПК» (г. Москва, 17 октября 2012 г.).

За разработку бесконтактной измерительной системы для контроля качества запасных частей получены медаль ХП-й Всероссийской выставки научно-технического творчества молодежи 2012 и диплом победителя программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («У.М.Н.И.К.»).

Публикации: основные положения и научные результаты диссертационной работы опубликованы в 8 работах, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК и патент на полезную модель №108599.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация включает введение, пять глав, общие выводы, список используемых источников информации из 129 наименований, в том числе 4 на иностранном языке и приложения на 19 страницах. Объем диссертации - 217 страниц машинописного текста, в том числе 198 страниц основного текста, поясняется 44 таблицами и 96 рисунками.

На защиту выносятся:

обоснование актуальности организации входного контроля качества запасных частей с использованием автоматизированных оптико-электронных измерительных устройств;

зависимости точности контроля качества от факторов, влияющих на результаты контроля;

методика выбора состава бесконтактных контрольно-измерительных средств и режимов их работы;

рекомендации по совершенствованию технологии входного контроля качества с использованием бесконтактных оптико-электронных средств измерения;

обоснование методики выбора поставщика запасных частей; результаты оценки экономической эффективности входного контроля качества запасных частей с использованием новых методов и средств измерений.

1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования

1.1. Оценка уровня технической базы сельского хозяйства

Продовольственная безопасность является одной из самых важных составляющих национальной безопасности страны. В соответствии с постановлениями Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации «...продовольственная независимость Российской Федерации считается обеспеченной, если годовое производство жизненно важных продуктов питания в Российской Федерации составляет не менее 80 процентов годовой потребности населения в таких видах продуктов питания в соответствии с физиологическими нормами питания» [1]. Как видно из вышеприведенных данных Росстата продовольственная безопасность в нашей стране фактически не обеспечена, что ведет к продовольственной зависимости уровня жизни населения от иностранных товаров.

Вступление Российской Федерации во Всемирную торговую организацию, накладывает на нашу страну определенные трудности в части конкурентоспособности продукции отечественного сельскохозяйственного производства на отечественном и, тем более, на мировом рынке продовольствия.

Учитывая состояние сельскохозяйственного производства, которое находится в глубоком кризисе, необходимы меры по повышению эффективности производства сельскохозяйственной продукции.

Одной из причин сложившейся ситуации в сельском хозяйстве Российской Федерации является недостаток техники, вызванный отсутствием денежных средств у сельхозпроизводителей, необходимых для замены списанных технических средств на новые. Наличие техники в хозяйствах находится на низком уровне и продолжает снижаться [2].

С 1992 года наличие основных видов техники снизилось в 4-6 раз (рисунок 1.1).

350000

300000

250000

3 200000

О)

| 150000

з:

с;

I 100000

50000

1992

1996

2000 2004 Годы

I

2012

I тракторы

(зерноуборочные комбайны ! кормоуборочные комбайны

Рисунок 1.1 - Наличие основных видов сельскохозяйственной техники в

Российской Федерации В результате низкой технической оснащенности сельскохозяйственные работы проводятся несвоевременно, некачественно, их технологии нарушаются и, тем самым, потери сельхозпродукции возрастают.

Недостаток технических средств вынуждает сельхозпроизводителей увеличивать нагрузку на имеющиеся машины. Так, на один трактор сегодня приходится около 210 га пашни, что почти в 3 раза превышает нормативный показатель. На зерноуборочные комбайны норматив превышен в 5 раз, а на кормоуборочные - в 14 раз [2].

Низкая обеспеченность техникой ведет к неправильной эксплуатации имеющихся сельхозмашин, возникновению неисправностей и, в конечном счете, к списанию технических средств при крайне низкой степени обновления парка.

Отсутствие спроса на новые машины негативно влияет на ее производителей [126]. Размеры поставок новой отечественной техники крайне низки как по сравнению с уровнем начала 90-х годов в нашей стране, так и с современными объемами производства ведущими иностранными производителями. Так, производство тракторов и зерноуборочных комбайнов в 2012 году по сравнению с 1992 годом, уменьшилось в 7,5 и 5,6 раз соответственно, а кормоуборочных комбайнов - в 9,3 раза (рисунок 1.2) [2].

10

140000

120000

к 3 100000

о

Ь 80000

о"

со

о <и 60000

Т

^ о 40000

ас

20000

1992

1996

2000 Годы

2004

2012

■ тракторы

■ зерноуборочные комбайны

■ кормоуборочные комбайны

Рисунок 1.2 - Производство основных видов сельскохозяйственной техники

в Российской Федерации Анализируя изменение наличия техники в хозяйствах и поступления новых машин отечественными заводами можно сделать выводы о дина�