250 likes | 380 Views
Особенности внедрения статистического управления процессами в металлургическом производстве. Особенности металлургического производства. Необходимость применения дорогостоящего оборудования для производства продукции надлежащего качества
E N D
Особенности внедрения статистического управления процессами в металлургическом производстве
Особенности металлургического производства Необходимость применения дорогостоящего оборудования для производства продукции надлежащего качества Наличие множества факторов, влияющих на показатели качества изготавливаемой продук-ции, взаимосвязь которых трудно установить
Недостаток при анализе хода ТП Факт принятия решений по корректировке литейной технологии происходит через большой промежуток времени
За это время уже произошли затраты: • на производство несоответствующей продукции • заработную плату персонала • расходы на сырье и технологические материалы • и т.д.
Предлагаются этапы внедрения SPC в литейном производстве • Описание математической модели изменчивости • технологического процесса • Определение прогнозного значения показателя • качества продукции • Управлениетехнологическим процессом с • определением нормативных границ влияющих • факторов
Описание математической модели изменчивости ТП подразумевает собой построение модели (формулы), физический смысл которой говорит о доле влияния каждого из факторов на изменчивость ТП
При описании математической модели используются методы • Корреляционный анализ • Множественная регрессия • Полиномиальная регрессия
Корреляционный анализ:определение зависимости между двумя переменными
Множественная регрессия: устанавливается линейная зависимость между качественным показателем и факторами, влияющими на его изменение
Полиномиальная регрессия: устанавлива- ется нелинейная зависимость между пере-менными
Этапы построения математической модели хода ТП Сбор информации в ходе ТП за определенный период Построение модели хода ТП Подтверждение совместимости математической модели и прак-тических результатов хода ТП Уточнение математической модели хода ТП Расчет нормативных границ влияющих факторов
Пример проведения корреляционного анализа Задание При выплавке металла в индукционных печах (чугунное литье) отмечен разброс значений «механических свойств металла» Требуется установить влияние хим. состава металла на его механические свойства и определить нормативные границы
Анализ • Показателем состояния хим. состава является углеродный эквивалент (Сэ) • Проведем измерение и регистрацию требу-емых характеристик (таблица данных)
График корреляционной зависимости Сэ=С+1/3(Si+P) Р=const Сэ=3,94 Сэ=4,33 Сэ:Мех. св-ва, МПа: r2 = 0,3542; r = -0,5951; p = 00,0000; У = 83,38396 - 15,0887736×Х
Вывод: Выполнение требований ТД для механи- ческих свойств металла соблюдается при значениях Сэ = 3,94…4,33
Задание При гидроиспытаниях отливки «Секции радиатора ЧМ2-100-500» выявляется «течь». Требуется определить факторы, влияющие на возникновение течи и определить их норма- тивные границы, минимизирующие течь Пример проведения анализа с помощью множественной регрессии
Анализ • Технологами ТБ ОГМет ЛП (ЧЛ) были опреде-лены факторы, оказывающие наибольшее влия-ние на возникновение течи, такие как: - влажность формовочной смеси (%) - прочность (%) - уплотняемость (%) - механические свойства металла (МПа) 2. Проведем измерения и регистрацию требуемых характеристик (таблица данных)
Итоговая таблица результатов множественной регрессии В Стд. Ош. В р-уровень Свободный член - 28,4845 11,68355 0,022909 Влажность (АФЛ),% 8,3711 5,23103 0,123184 Уплотняемость,% - 0,1079 0,08343 0,208821 Прочность (АФЛ), кг/см2 - 33,3530 9,35746 0,001648 Влажность (К),% 10,7916 3,30367 0,003392 Прочность (К),% 23,4524 7,47442 0,004616 Уравнение линейной регрессионной модели Y=-28,48+8,37×Х1+10,79×Х2-33,35×Х3+23,45×Х4-0,11×Х5
Подтверждение совместимости математической модели и фактических результатов хода ТП
Уточнение математической модели хода ТП с применением полиномиальной регрессии
С помощью ПП «STATISICA» выбирается наилучшая модель (уравнение полиномиальной регрессии) Итоговое уравнение полиномиальной регрессии Y=243,086356-105,02901×Х1+13,9208043×Х12-26,350589×Х2+ +20,3584991×Х22-12,126155×Х3+2,03886694×Х32 Y – механические свойства металла Х1 – углерод Х2 – марганец Х3 – кремний
Определение нормативных границ с помощью функций желательности
Предсказанные значения компонентов хим. состава в зависимости от значений мех. свойств
Вывод: Выполнение требований ТД для механических свойств металла близких к значению 24МПа соблю- дается при диапазонах значений компонентов хим. состава: • Углерод – 3,25-3,35% • Марганец – 0,5-0,8% • Кремний – 1,8-2,2%