Совершенствование процесса проведения механических испытаний (на примере испытательной лаборатории 10 СКБ ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор»»)

Целью дипломной работы является разработка предложений по совершенствованию проведения механических испытаний, осуществляемых в испытательной лаборатории 10 СКБ ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор»». ...

Введение 3
1 Теоретические основы проведения механических испытаний продукции на предприятии
5
1.1 Теоретические аспекты применения процессного подхода в системе менеджмента качества предприятия
5
1.2 Описание технологического процесса «механические испытания» 17
1.3 Влияние механических испытаний на качество производимой продукции
24
2 Общая характеристика ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор»» 29
2.1 Организационная структура предприятия 29
2.2 Характеристика СМК предприятия 33
2.3 Организационная структура лаборатории климатических и механических испытаний
38
3 Разработка комплекса практических мероприятий по решению проблем лаборатории климатических и механических испытаний
42
3.1 Описание основных проблем в работе лаборатории климатических и механических испытаний
42
3.2 Техническаясуть мероприятий и организация их реализации 52
4 Экономическое обоснование комплекса внедряемых практических мероприятий и оценка их эффективности
80
Заключение 93
5 Экологическая часть дипломной работы 96
6 Раздел «Безопасность жизнедеятельности» дипломной работы 100
Список использованной литературы 107

Актуальность темы дипломной работы заключается в том, что с помощью механических испытаний определяют прочностные свойства изделия (конструкции), материалов и т.п., чтобы иметь возможность обеспечить надежность и долговечность изделия в процессе эксплуатации. Производитель заинтересован в уменьшении себестоимости того или иного изделия, а потому часто вынужден на чем-то экономить. Механические прочностные испытания помогают найти «золотую середину» между материалоемкостью и возможным снижением прочности изделия.

д. От этого зависят конечные финансовые результаты, воспроизводство капитала, его структура и, как следствие, финансовая устойчивость лаборатории, если рассматривать ее как малое предприятие. Используя маркетинговую службу Комбината можно вести постоянный поиск новых рынков, новых потребителей, новых видов и типов испытаний, новых областей применения уже освоенных методик испытаний, способных обеспечить Комбинату наибольший уровень прибыли. Возможность преобразования испытательной лаборатории в центр испытаний продукции для сторонних организаций позволит помимо роста выручки предприятия увеличить также и долю прочей продукции в составе выручки, что является одним из ключевых показателей для предприятий отрасли.Развитие и успех любой организации определяются множеством факторов как внешней,так и внутренней среды. Качество продукции относится к числу наиважнейших показателей деятельности предприятий любой формы собственности. Достижение высокого и стабильного качeства пpодyкции на пpeдпpиятии пoзвoляeт: - увеличить oбъeм peaлизaции и, cлeдoвaтeльнo, прибыли; - oбecпeчить кoнкypeнтocпocoбнocть пpoдyкции; - пoвыcить имидж пpeдпpиятия; - снизить pиcк бaнкpoтствa и oбecпeчить ycтoйчивoe финaнcoвoe пoлoжeниe пpeдпpиятия.Между качеством и эффективностью производства существует прямая связь. Повышение качества способствует повышению эффективности производства, приводя к снижению затрат и повышению доли рынка.Таким образом, третьей проблемой, стоящей перед лабораторией климатических и механических испытаний 10 СКБ ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор»» является необходимость постоянного повышения качества проводимых испытаний. Качество изделий современной техники, особенно продукции оборонного назначения, оценивается при контроле в процессе изготовления отдельных элементов, в период испытания узлов, систем и собранного изделия. Особую часть жизненного цикла объекта составляют лабораторные испытания под контролем заказчика, в частности, для продукции, направляемо в войска РВСН. Эти мероприятия выявляют недостатки, возникающие на предшествующих стадиях жизненного цикла, в том числе связанные с процессом изготовления изделия. Устранение таких неисправностей может вызвать задержку с плановыми пусками и полетами, так как их не всегда удается исключить на месте эксплуатации. Поэтому требуется целенаправленная техническая политика по созданию и совершенствованию технологических процессов у производителя, разработка мобильных технических средств для потребителя по восстановлению эксплуатационных характеристик и повышению качества отдельных узлов технологическими (иногда совместно с конструкторскими) методами. Результаты испытаний позволяют обосновать место использования освоенных и вновь разрабатываемых технологических процессов для повышения качества и надежности узлов, определяющих уровень совершенства всего изделия, особенно если оно относится к стратегической отрасли ЯОК.Одним из принципов организации оплаты труда является принцип материальной заинтересованности в повышении эффективности труда, который следует из закона повышающейся производительности труда и закона стоимости.Возрастание роли материальной заинтересованности обусловлено тем, что в условиях рыночной экономики предприятия ищут новые модели оплаты труда, ломающие уравниловку и дающие простор развитию личной матери­альной заинтересованности. В рыночной экономике необходимо не просто обеспечивать материальную заинтересованность в определенных результатах труда, но и заинтересовать работника в повышении эффективности труда. В целях усиления материальной заинтересованности рабочих, руководящих работников, главных специалистов, инженерно-технических работников, служащих в ускорении ввода производственных мощностей и объектов строительства, в улучшение качества работ, в увеличении прибыли, в повышении производительности труда и улучшение работы обслуживающих и прочих хозяйств на предприятии вводится положение о премировании. Возрастание роли материальной заинтересованности в условиях рыночной экономики происходит, потому что это система инвестирования работников, настроенная на высокую эффективность. Рыночная экономика требует подход, в соответствии с которым оплата по труду приобретает функцию инвестиций в качестве рабочей силы. Такие инвестиции гораздо шире, чем традиционная заработная плата, они не сводятся к ней и не ограничиваются ею. Основной их источник - это конечный доход. Система материального стимулирования нужно ориентировать не на квалификацию, полученную по диплому, а на уровень квалификации выполняемой работы или используемой при принятии решения. Выплачивать поощрения за общие результаты предприятия в целом. Под фактической квалификацией понимается способность работника не только выполнять свои обязанности, но и способность участвовать в решении производственных проблем, знать их и разбираться в любом аспекте хозяйственной деятельности своего предприятия.Таким образом, четвертой проблемой, стоящей перед лабораторией климатических и механических испытаний 10 СКБ ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор»» является необходимость корректировки существующей на предприятии системы оплаты труда, призванной решить сразу несколько задач: - повышение производительности труда за счет личной заинтересованности работника; - стремление работника всячески модернизировать уже освоенные в лаборатории методики испытаний, постоянно находиться в поиске новых возможностей для их применения.В повседневной деятельности ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор»» постоянно возникают всевозможные проблемы, связанные с постоянным контролем уровня качества выпускаемой продукции. Поиск решения этих проблем начинают с их классификации по отдельным, сбора и анализа данных отдельно по группам проблем. Чтобы выяснить, какие из этих факторов являются основными, строят диаграмму Парето и проводят анализ диаграммы.В качестве контрольных величин необходимо использовать два основополагающих показателя качества работы группы механических испытаний:1) Количество бракованной продукции, которая возникла вследствие проведения механических испытаний из-за ошибок исполнителей и недостаточной надежности оборудования в ходе проведения испытаний. 2) Количество бракованной продукции, которая не была выявлена в ходе проведения механических испытаний из-за недостаточного уровня подготовки работника лаборатории или низкой чувствительности оборудования.Диаграмма Парето для решения таких проблем, как появление брака, неполадки оборудования, контроль деталей на складах и т. д. строится в виде столбчатого графика, столбики которого соответствуют отдельным факторам, являющимся причинами возникновения проблемы. На графике строится кривая кумулятивной суммы, по соотношению отрезков которой, относящихся к группам продукции, можно легко оценить фактическое положение дел.Представим основные типы выявляемого брака: - низкая сейсмостойкость; - низкая устойчивость к вибрации; - низкая удароустойчивость / ударопрочность; - низкая устойчивость к статическим напряжениям (на изгиб, на сжатие, на растяжение); - низкая устойчивость в процессе транспортировки; - низкая устойчивость к воздействию синусоидальной вибрации; - низкая устойчивость к воздействию линейного ускорения; - низкая устойчивость к воздействию длительных наклонов и качки; - низкая устойчивость к воздействию сейсмического удара; - низкая устойчивость к прочим механическим факторам.На рисунке 6 представим диаграмму Парето для анализа количества бракованной продукции, которая возникла вследствие проведения механических испытаний, за 2013 год до внедрения практических мероприятий.Рисунок 6 – Диаграмму Парето для анализа количества бракованной продукции, которая возникла вследствие проведения механических испытаний, за 2013 годСогласно рисунку 6, общее количество бракованной продукции, которая возникла вследствие проведения механических испытаний, за 2013 год составило 125 наименований, при этом чаще всего встречались следующие типы брака: - низкая устойчивость к статическим напряжениям составила 18,4 % от общего брака; - низкая устойчивость в процессе транспортировки составила 15,2 % от общего брака; - низкая удароустойчивость / ударопрочность составила 13,6 % от общего брака.На рисунке 7 представим диаграмму Парето для анализа количества бракованной продукции, которая не была выявлена в ходе проведения механических испытаний, за 2013 год до внедрения практических мероприятий.Рисунок 7 – Диаграмму Парето для анализа количества бракованной продукции, которая не была выявлена в ходе проведения механических испытаний, за 2013 годСогласно рисунку 7, общее количество бракованной продукции, которая не была выявлена в ходе проведения механических испытаний, за 2013 год составило 113 наименований, при этом чаще всего встречались следующие типы брака: - низкая устойчивость к статическим напряжениям составила 16,8 % от общего брака; - низкая удароустойчивость / ударопрочность составила 15 % от общего брака; - низкая устойчивость в процессе транспортировки составила 13,3 % от общего брака.3.2 Техническая суть мероприятий и организация их реализацииПрименительно к лаборатории климатических и механических испытаний 10 СКБ ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор»» можно выделить перечень приоритетных мероприятий, направленных на повышение эффективности его деятельности. Для удобства представим данные мероприятия в таблице 3.Таблица 3 – Перечень приоритетных мероприятий, направленных на повышение качества проведения механических испытаний в лаборатории климатических и механических испытаний 10 СКБ ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор»»Предлагаемые мероприятияОжидаемый результат от внедрения мероприятия1. Замена устаревшего испытательного оборудования новымПовышение качества результатов испытаний. Повышение производительности труда. Снижение затрат на ремонт. Снижение затрат на электроэнергию.2. Организация центра испытаний продукции для сторонних организаций с целью реализации услуг на сторону по проведению механических испытанийРост выручки предприятия. Увеличение в структуре выручки доли ключевого для отрасли показателя «выручка от реализации прочей продукции».3. Разработка новых программ механических испытаний в формате стандарта предприятияПовышение качества результатов испытаний.4. Разработка нового проекта ИСН с ежемесячным интегрированным множителем для работников испытательной лабораторииПовышение качества результатов испытаний. Повышение производительности труда.Продолжение таблицы 35. Поощрение написания новых и внедрение уже готовых рацпредложений, касающихся механических испытанийПовышение качества результатов испытаний. Повышение производительности труда.Внедрение рассмотренных в таблице 4 организационно-технических мероприятий, имеющих своей главной целью повышение качества проведения механических испытаний в лаборатории климатических и механических испытаний 10 СКБ ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор»», позволит оптимизировать деятельность испытательной лаборатории, значительно повысить производительность труда, в том числе и за счет автоматизации, а также снизить неэффективную составляющую существующих на сегодняшний момент затрат. Рассмотрим каждое из предложенных мероприятий подробнее, представим их техническую суть.1) Замена устаревшего испытательного оборудования новым. Суть данного мероприятия состоит в замене уже существующего испытательного оборудования, рассчитанного на проведение полного комплекса механических испытаний.Кратко представим технические характеристики приобретаемой техники (в скобках – текущий параметр устаревшего ликвидируемого оборудования).А) Испытательная машина 3382 INSTRON. Производитель: INSTRON (США).Назначение: испытательная машина Instron 3382 предназначена для проведения механических испытаний на растяжение, сжатие, трехточечный изгиб, микроизгиб, циклическую трещиностойкость различного типа материалов (металлы, сплавы, полимерные пленки, бумаги, резины, пластмассы, текстиль и др.) в широком интервале температур (от комнатной до 1000°C) с последующей компьютерной обработкой данных с получением результатов испытаний в виде графиков и табличном виде с указанием всех параметров испытаний.Испытательная машина 3382 INSTRON представлена на рисунке 8.Рисунок 8 – Испытательная машина 3382 INSTRONТехнические характеристики испытательной машины 3382 INSTRON: - максимальная нагрузка: 100 кН (60); - скорость мин, макс: 0,05-500 мм/мин (0,1-400); - точность измерения напряжений и деформаций: 0,5% (1,5); - измерение пределов прочности, текучести, пропорциональности, измерение нормального модуля Юнга, коэффициента Пуассона с использованием внешнего контактного экстензометра.Б) Установка испытания на усталость. Производитель: РоссияОписание: установка для циклических испытаний предназначена для исследования усталости и долговечности металлов и сплавов при температуре до 3000С. Циклическая нагрузка создается переменным магнитным полем, что позволяет осуществлять бесконтактное нагружение образца. Частота циклического нагружения (30-50 Гц) подстраивается под собственную частоту образца специальной (не стандартной) формы, т.е. циклическое нагружение происходит на резонансной частоте. Образование первичной микротрещины фиксируется по изменению собственной частоты колебаний испытываемого образца. Этот критерий является одним из наиболее информативных при определении начала усталостного разрушения. Бесшумное нагружение образца позволяет одновременно использовать акустическую эмиссию, как параметр накопления повреждений в исследуемом материале. Все частотные характеристики процесса выводятся на монитор компьютера.Установка испытания на усталость представлена на рисунке 9.Рисунок 9 – Установка испытания на усталостьВ) Комплекс испытательных прессов ИП-100 и ИП-2500. Производитель: ЗАО «ЗИПО» (Россия).Назначение: прессы ИП-100 и ИП -2500 обеспечивают возможность испытаний асфальтобетонных и металлических образцов. Прессы снабжены электрическим приводом и тензометрическим силоизмерителем. Электронный блок прессов обеспечивает ввод исходных данных (размер образца, скорость нагружения, номер серии), поддержание установленной скорости нагружения и вычисление прочности бетона по результатам нагружения. Получаемые в процессе испытаний результаты автоматически архивируются и маркируются датой и временем измерения и передаются на ПК с возможностью последующего документирования.Комплекс испытательных прессов ИП-100 и ИП-2500 представлен на рисунке 10.Рисунок 10 – Комплекс испытательных прессов ИП-100 и ИП-2500Технические характеристики (приведены для каждого пресса соответственно): - наибольшая номинальная нагрузка, кН: 100 и 2500 (1500); - максимальная высота рабочего пространства, мм: 350 и 1000 (750); - ширина рабочего пространства, мм: 180 и 530 (300); - максимальный ход поршня рабочего цилиндра, мм: 80 и 150 (100); - размер опорных плит, мм:160х160 и 500х500 (300х300); - цена единицы наименьшего разряда силоизмерителя, кН: 0,001 и 0,1 (0,1); - наибольшая скорость перемещения поршня рабочего цилиндра без нагрузки, мм/мин: 350 и 50 (250); - потребляемая мощность, кВт, не более: 1,1 и 3,4 (3,5).Г) Маятниковый копер JB-W300. Производитель: Time Group (КНР)Описание: маятниковый копер JB-W300 предназначен для испытания металлов по методу Шарпи, который заключается в измерении энергии при разрушении образцов при их испытании на двухопорный ударный изгиб.Маятниковый копер JB-W300 представлен на рисунке 11.Рисунок 11 – Маятниковый копер JB-W300Технические характеристики: - диапазон измерения энергии 150 Дж или 300 Дж; - момент маятника: 80,4 Н*м и 160,8 Н*м; - скорость движения маятника в момент удара: 5,2 м/с; - угол взвода маятника: 150о; - размер стандартного образца для испытаний на ударный изгиб: 10х10х55 мм (U-,V-образный надрез глубиной 2 мм).Д) Станок для нанесения U- или V-образного концентратора. Производитель: Time Group (КНР).Описание: станок предназначен для нанесения U- или V-образного концентратора на образцы, предназначенные для испытаний на маятниковых копрах на двухопорный изгиб (метод Шарпи) или консольный изгиб (метод Изода).Станок для нанесения U- или V-образного концентратора представлен на рисунке 12.Рисунок 12 – Станок для нанесения U- или V-образного концентратораТехнические характеристики: - нанесения U- или V-образного надреза стандартной формы на образцы; - размер образцов: 10х10х55мм; - рабочий ход ножа: 330 мм; - скорость резания станка: 2,5 м/мин.Е) Криокамера. Производитель: Time Group (КНР).Описание: назначение криокамеры заключается в охлаждении образцов для испытаний до низких температур.Технические характеристики: - температурный интервал охлаждения: от комнатной температуры до -60оС; - точность измерения температуры: ±0,5оС; - скорость охлаждения: +20оС до 0оС - 2,0оС/мин; 0оС до -20оС - 1,5оС/мин; -20оС до -40оС - 1,0оС/мин; -40оС до -60оС - 0,7оС/мин; - количество загружаемых в камеру образцов размером 10х10х55 мм: более 60 шт.Ж) Комплекс твердомеров Роквелла и Бринелля. Производитель: Time Group (КНР).Описание: комплекс твердомеров предназначен для измерения твердости материалов по методу Роквелла и Бринелля.Комплекс твердомеров Роквелла и Бринелля представлен на рисунке 13.Рисунок 13 – Комплекс твердомеров Роквелла и БринелляТехнические характеристики (стационарный твердомер по методу Бринелля): - испытательные нагрузки: 1839 Н (187,5 кг), 2452 Н (250 кг), 7355 Н (750 кг), 9807 Н (1000 кг), 29420 Н (3000 кг); - диаметр шарика индентора: 2,5мм, 5мм, 10мм; - диапазон измерений: 8-450 HBS и 8-650 HBW; - время выдержки под нагрузкой: 12, 30, 60 секунд.Технические характеристики (стационарный твердомер по методу Роквелла): - предварительная нагрузка: 10 Кгс (10); - общая нагрузка: 60, 100, 150 Кгс (100); - диапазон измерений: 20-88 HRA, 20-100 HRB, 20-90 HRC (20-80 HRA, 20-80 HRB, 20-80 HRC).Технические характеристики (стационарный цифровой твердомер по методу Роквелла): - предварительная нагрузка: 10 Кгс (10); - общая нагрузка: 60, 100, 150 Кгс (100); - выбор времени приложения и выдержки нагрузки в пределах: 2-99 секунд (1-60); - измерение твердости на внутренних и труднодоступных поверхностях изделий с внутренним диаметром не менее 23 мм; - наличие удлиненной нагружаемой части, обеспечивает измерение твердости на труднодоступных поверхностях изделий на расстоянии до 150 мм (100).Рассмотрим принцип работы испытательной лаборатории при проведении механических испытаний. В испытательную лабораторию продукция будет поступать по заданию заказчика. Затем лаборатория приступает к работе после заключения договора с заказчиком на проведение работы. Заказчик представляет акт отбора проб и НД на продукцию. При необходимости с заказчиком составляется программа испытаний. Обычно проведение испытаний на соответствие требованиям НД занимает в зависимости от количества показателей от 2-х суток до 2-х недель.2) Организация центра испытаний продукции для сторонних организаций с целью реализации услуг на сторону по проведению механических испытаний.Организуемый центр испытаний будет проводить механические испытания оборудования по государственным стандартам и Программам Заказчиков.Центр будет проводить механические испытания оборудования по государственным стандартам и Программам Заказчиков.Изделия должны будут сохранять свои параметры в пределах норм, установленных в технических заданиях, стандартах и технических условиях на изделия до и после механических воздействий. Виды, значения и сочетания воздействий будут установлены стандартами.Требования по стойкости к механическим внешним воздействующим факторам (ВВФ) для технических изделий будут представлены в виде групп механического исполнения, для каждой из которых будут установлены конкретное описание условий применения, а также виды и значения механических ВВФ.