26/11 Soidifikation or Metais and Aoys, No 26, 1996 Krzepnięcie Metai i Stopów. Nr 26, 1996 I'AN - Oddzia h:atowicc PL ISSN 0208-9386 STEROWANIE JAKOŚCIĄ ŻELIW A. JURA Stanisław!), JURA Jerzy> ) Poitechnika Śąska, ul Towarowa nr 7, 44-100 Giwice 2) Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Urządzeń Mechanicznych, u. Toszecka nr02, 44-100 Giwice Streszczenie Przedstawiono typowe przykłady systemu zarządzania jakośc i ą na podstawie zapisów w "księdze jakości". Przedstawiono system jakości w "produkcji punktowo sterowanej" w procesie wytapiania żeiwa z zastosowaniem aparatury "Crystadigraph-PC2".. Wstęp. Rozwój konkurencji wymusza produkcję odewów przy najmniejszych kosztach i stabinej jakości. Coraz szerzej stosowane normy IS0-9000-9004 nie stawiają wymagań najwyższej jakości. Ogónie można powiedzieć, że są schematem ustaającym postępowanie pozwaające na zarządzanie jakością. Zakład wdrażający te systemy sam ustaa procedury postępowania, instrukcje kontroi. Opracowania te muszą się mieścić w schemacie norm postępowania. Drugim ważnym a może najważniejszym eementern systemu zarządzania jest "księga jakości". W tej to księdze są zapisywane wszystkie wyniki kontroi produkcji. Rezutaty tych badań są anaizowane natychmiast oraz okresowo. Natychmiastowa anaiza daje odpowiedzi tyko da zdarzeń (pomiarów) krańcowych wyraźnie odstających od wartości średnich. Te krańcowe zdarzenia to pomiary przekraczające zakres toerancji. Anaiza taka pozwaa na indywiduaną interwencje naprawczą. Nie jest to jednak sposób na zarządzanie jakością.
96 2. Typowe przebiegi procesów technoogicznych. Anaizując typowe przebiegi procesów w czasie produkcji można wyróżnić następujące jej rodzaje: -produkcja osowa (rys. ), - produkcja stabina (rys.2), -produkcja sekwencyjnie zmienna (rys.3), -produkcja faowa (rys.4), -produkcja punktowo sterowana (rys. S). Oczywiście najmniej korzystną metodą wytwarzania jest produkcja "osowa" (rys. ). W technoogii tak reaizowanej zakłada się warunki początkowe. Pozostały cyk produkcyjny odbywa się bez specjanej kontroi i nadzoru ub narzędzia kontroi i sterowania są wadiwe. Taka produkcja powoduje najwięcej strat. Jak to widać na rys. punkty kontrone P przekraczają granice toerancji. Niestety jest to wtedy produkt zabrakowany. Produkcja stabina (rys.2) charakteryzuje się tym, że przyjmuje się parametry początkowe a następnie proces się kontrouje przy pomocy dobrych przyrządów i właściwego sterowania. Wszystkie eementy mieszczą się w pasie toerancji. Wytworzony produkt jest prawidłowy. Produkcja systematycznie zmienna (rys.3) charakteryzuje się tym, że następuje systematyczny wzrost ub obniżenie właściwości. Wszystkie eementy mieszczą się w wąskim paśmie między iniami a i b. Prosta Sr - średnia funkcji wzrostu systematycznego w pewnym okresie wytwarzania. Mimo wąskiej toerancji funkcyjnej (a - b) w pewnym etapie niektóre eementy przekraczają granice toerancji ogónej. Zaetą takiego przebiegu produkcji jest to, że w pewnym etapie, np. środkowym, można podjąć działania zmierzające do stabiizacji. Naeży poszukiwać czynników wpływających systematycznie na jakość produkcji. W tym przypadku normy IS0-9000-9004 zaecają ciągły nadzór i anaizę czynników zmieniających proces. Odmianą produkcji systematycznie zmiennej jest produkcja faowa (rys.4). Taki typ produkcji charakteryzuje się tym, że obserwuje się wzrost parametrów eementów produkowanych z następnym opadaniem. Rozrzut wyników (a- b) jest niewieki wzgędem średniej funkcyjnej zmian (Sr). Sytuacją niekorzystną obserwuje się wtedy kiedy krzywe a łub b przekraczają granice toerancji. W tym przykładzie przy systematycznej anaizie można ograniczyć przekraczanie granic toerancji Wymaga to
starannego prowadzenia "księgi jakości", prowadzenia anaizy statysty<:znej wyników a na tej podstawie poszukiwania przyczyn odchyenia od poa toerancji. 97 3. Punktowe sterowaniejakością produkcji. Ceem każdego działania w zakresie sterowania jakością produkcji jest osiągnięcie ceu. W przypadku systemu wytwarzania typu osowego ub innego koniecznym staje się wprowadzenie takiego systemu, który pozwoi na szybkie okreśenie parametrów jakości a w razie potrzeby zastosowanie metod stabiizacji jakości. Raz będzie to obniżanie parametrów i drugi raz podnoszenie. Schemat takiego postępowania przedstawiono na rys. S. Przykładem takiego sterowania jest jakość ciekłego żeiwa przeznaczonego na odewy. Stosując do kontroi metodę anaizy termicznej i derywacyjnej oraz aparaturę CRYSTALDIGRAPH PC2 można w krótkim czasie ocenić jakość c iekłego metau i uzyskać jednocześnie prognozę jakimi właściwościami będzie się cechował odew w stanie stałym. Przykładowy wydruk zawierający ocenę jakości ciekłego żeiwa i prognozę właściwości odewu przedstawiono na rys.6. Korzystając z takiej kontroi technoog odewnik w każdej chwii może podjąć decyję co robić daej. Wiedza o tym jaki jest ciekły meta pozwaa na podjęcie decyzji czy meta udoskonaać czy też przeznaczyć na inne odewy. Najbardziej korzystna jest jednak sytuacja kiedy meta można poprawić w piecu ub w kadzi doprowadzając go do wymaganej jakości. Na rys.5 zdarzenia osowe reprezentowane kwadracikami można sprowadzić w pobiże wartości średnich uzyskując wymaganą jakość i stabiność produkcji. W skażnik jakości produkcji wyraża się wzorem: CP ~ T 6 (1 gdzie: T - toerancja cr - odchyenie standardowe zbioru badanych zdarzeń Wskażnik jakości produkcji winien być zawsze większy od. Bardzo dobra produkcja charakteryzuje się tym, że wiekość ta jest większa od, 40.
98 uzyskuje się Równocześnie naeży zwrócić uwagę na fakt, że w omawianym przypadku efekt ten niewiekim kosztem. Kosztem nadzoru, kontroi i wykorzystania inteektu technoogów i metaurgów. Jak uczy wieoetnie stosowanie metody ATD czasami nawet jeden odew "uratowany" przed zabrakowaniem w całości rekompensuje koszta zakupu aparatury. Niestety często obserwuje się opór przed stosowaniem tego systemu kontroi. System ten zwiększa odpowiedzianość i dyscypinę tecmoogicmą produkcji, co zwiększa u udzi stresy których nikt nie ubi. Jednak obecna konkurencja gobana stwarza większe zagrożenie - brak stabinej jakości odewów żeiwnych może prowadzić do utraty produkcji i wynikających stąd zysków fmansowych i społecmych, a nawet pracy. ABSTRACT In this artice the typica exampes of quaity management system based on notes in "quałity book" were presented. There was aso introduced the quaity system of "point-controed" production in cast iron meting process using equipment Crystadigraph PC-2. p.d ~ 1::! t! 1.. QJ o ~ Psr Y Rys.. Schemat jakości systemu "produkcji osowej". p -L---t-------- ----------- Rys.2. Schemat jakości systemu "produ1.cji stabinej".
99 Rys.3. Schemat jakości systemu "produkcji sekwencyjnie zmiennej". Rys.4. Schemat jakości systemu "produkcji faowej". p d ;;o ~ q.l..!!ł o.,.. &r 1 Rys.5. Schemat jakości systemu "produkcja punktowo sterowanej".
100 ********* CRYSTALOIGRAPH PC/XT/AT ********** An~iz prqcesu kry~ta~acji -.ATD IIIIII KJedrJ Ddtwnctu 51iwtcr u. Tourowa 7 IIIIII '! ECH' - Giwict ui.durynsktqo!o IIIIII Nu"' JIQorvtau: i~o-~~o_aio-ł Nr oytoou: 0Jh pooijru: 15.!.1993 6od!nł pooiuus h Nuu piku dvsoweqo: A9311505 d I'C/s 0.50 o.oo -0"0-1.00 1300 mo 1200 2.00-2.50-3.00 ISO 1100 1050-3.50-4.00 Cm ;:t ~o 4"'ao'-'-'-4""s'-o'...u..u42uo..u..wnuo..u..Ju6o...u..J..3uJo..u..uuo'-'o "-'U2'-'7..LO.u..J2'-'4o.J.L.u2..LI o..lj..ui'-'bo..lj..'-'i'-'5o"-'u'-'12..lo"-'u'-',..lo.lj..j..u..,ouu..w..jou-<..oo m Punkty charakterystyczne: o. Cm hop, d/dt d2t/dt2 o. Czu Tou. d/d d21/dt2., 1112 -o.u 1 31.8 m 1145 0.08-38.3 87 b -0.72 24.2 316 1087-1.61 20.8 119 1145-0.13 16.7 344 1050 -. 7.63 2 1144 0.00 7.07 278 t m -0.!7 O.b5 1~4 1145 0.06 0.3! 15 1243-0.30 -m 196 IU 0.00-3.22... -... -- ------------------------------------------ -- Wvnid "'""izv ATD, T.tn st.ci ""u. o.m m. set o.m 11 Roi 21P.O t"p&i T~ 1144 st.ci,.. o.m m SC2 0-940 [J Ra2 1!5.4 m J CI.'U P2 o.mm SC R o.m! R " 202.{ mai C2 3.607 111 r r o.m m Mrk 4.000 11.HBI 1B.5 IHł t sr ~.m111 Sj o.ost m Nr2 4.00Q 11 HB2 183,3 IHJI Si t..m 52 O.Ob5 m Hrt sr 4.000 ( H sr 182.' IHBI 512 1.221 S.. sr o.mm 6kt 5.m 11 6 30.00 u]. Sł tr 1.m m CE J. 9!1 (%T 6t2 5.808 IIII dro6ł 3).80 INu Nn 0.017 111 CE2 4.032111 6k sr 5.453 IIII dhbi6ł J.ł7 IHII Nn2 o.mm CE sr. 4.011 UJ hn WłiAł dh.io<cit<3.901, II.IQ<SIIt<.OI, IQ.35("n!tt<O.BOI, IQ.17<PI1J<0.2~1,.10.08<S[IJ<O.IOI, '.60<CEi<4.OI, IO.BO<SCUHł.OOł, II<Nrt<IOI, 11(6tm, IIOO<Rat'a<290ł, 1120<KBIKBI<2JOI Rys.6. Arkusz oceny jakości ciekłego żeiwa i prognoza oceny właściwości mechanicznych i struktury odewu.