Понятие качества, типы и формы контроля

Введение

 

В современных условиях одной из ключевых проблем экономического развития становится обеспечение конкурентоспособности продукции. Ее можно обеспечить за счет улучшения качества и четкой ориентацией на заказчика. Стало очевидным, что изготовители продукции не могут привлечь и удержать потребителей (заказчиков), если они не рассматривают качество как стратегическую цель.

Обеспечение качества продукции на производственных предприятиях определяется целым рядом внутренних факторов: технических, организационных, экономических, социально-психологических. Важное место среди этих факторов занимают организационные факторы, связанные с совершенствованием организации производства и труда и др. Именно с этими факторами связано использование эффективного подхода к решению проблем качества на предприятии - системного управления качеством.

Анализ показывает, что проблема качества зародилась, проявилась с развитием общественного производства. Она отражает исторический процесс повышения эффективности человеческого труда, развития научно-технического прогресса, в той или иной форме проявляется во всех общественно-экономических формациях. На первых этапах промышленной революции предметы труда создавались отдельными лицами или небольшими группами людей, которые знали запросы потребителей и планировали удовлетворение этих запросов. С развитием промышленного производства и разделения труда перечень работ возрос настолько, что рабочий потерял из виду конечный продукт труда. В результате резко возросла проблема качества. Возникла необходимость определять промежуточные показатели качества продукции. На предприятиях появляются службы контроля качества.

Ужесточаются требования к свойствам и характеристикам продукции (надежность, долговечность, сохраняемость, безотказность, эстетичность, экономичность в эксплуатации и др.). Ведь современная техника работает в сложных условиях, при критических режимах и колоссальных нагрузках. Выход из строя единицы техники влечет за собой огромные убытки для предприятия.

Происходит дальнейшее углубление общественного разделения и кооперации труда, что приводит к усложнению внутриотраслевых, межотраслевых и межгосударственных производственных связей. Качество даже средней по сложности техники начинает зависеть от работы десятков, а то и сотен предприятий различных отраслей. Сегодня не существует второстепенных участков производства. Высокое качество любого изделия требует равной и безусловной ответственности каждого рабочего, ИТР, независимо от того, на какой ступени производства он находится. Результат их совместного труда - конечный продукт - удовлетворяет потребностям только в том случае, если каждый узел, блок, деталь строго соответствуют стандартам и техническим условиям.

По мере удовлетворения в количественном выражении потребности в средствах производства и предметах потребления (время, когда количество играло решающую роль, прошло) на первый план выдвигается их качественная характеристика. Дело в том, что для количественного потребления существуют естественные, если даже не жесткие, границы. Например, предприятия могут использовать только ограниченное количество предметов труда. В качественном развитии потребностей таких границ не существует, так как в результате общественного развития возникают новые потребности, растут требования к качеству продукции.

Все перечисленные аспекты и определяют актуальность темы данной дипломной работы.

Целью данной работы является рассмотрение системы текущего контроля качества на промышленном предприятии.

Объектом исследования в данной работе - ОАО " ДОК " Красный Октябрь".

Предмет исследования - организация текущего контроля качества продукции.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

рассмотреть теоретические аспекты качества, контроля и конкурентоспособности продукции;

ознакомиться с системой текущего контроля качества продукции на выбранном промышленном предприятии;

внести рекомендации по улучшению текущего контроля качества на выбранном промышленном предприятии.

В дипломной работе использованы труды таких авторов, как Аристов О.В., Радионов, В.В., В.К. Скляренко, А.И. Кучеренко, Н.Б. Акуленко и др.

Методы исследования: метод анализа научной литературы, метод идентификации процесса по основным составляющим элементам процесса, метод описания процесса.

Теоретическая значимость дипломной работы состоит в анализе и систематизации знаний по проблеме текущего контроля качества на промышленном предприятии.

Практическая значимость дипломной работы состоит в анализе и систематизации знаний по проблеме текущего контроля качества на предприятии лесопромышленного комплекса Тюменской области.

Положения, выносимые автором научного исследования на защиту:

.   Применение разработанных рекомендаций позволит повысить контроль текущего качества ОАО " ДОК " Красный Октябрь".

Глава 1. Обзор литературы

 

Материалы исследования

 

С развитием цивилизации, несмотря на появление новых материалов, древесина применялась всё интенсивнее и интенсивнее. В народном хозяйстве России нет такой отрасли промышленности, в которой не использовалась бы древесина. Наиболее широко она применяется в виде пиломатериалов, фанеры, древесностружечных и древесноволокнистых плит, древесных пластиков, картона, бумаги и т.  п. Для уменьшения расхода древесины и регулирования физико-механических свойств материалов на основе древесины предусматривается внедрение модифицированных древесных материалов и изделий улучшенного качества, и эта проблема требует внимания ученых многих специальностей.

Современная Тюмень − крупный экономический и культурный центр Сибири. Наиболее важные отрасли промышленности − машиностроение и металлообработка, деревообрабатывающая, химическая, легкая и пищевая промышленность. Основные предприятия − заводы судостроительный, машиностроительный, моторный, электромеханический, аккумуляторный, приборостроительный, станкостроительный, медицинского оборудования и инструментов.

Лес − традиционное богатство Западной Сибири. Миллионы кубометров древесины идут отсюда во многие районы страны. Это и мачтовые сосны, годные для любых видов строительства, и пиломатериалы − доски, тес, горбыль, необходимые каждому предприятию. Лесные запасы Тюменской области составляют 777 млн м3, в том числе 458, 9 млн м3 спелой и перестойной древесины, 178, 3 млн м3 хвойных пород. Расчетная лесосека − 9, 4 млн м3, в том числе по хвойному хозяйству − 1, 6 млн м3. Процент использования расчетной лесосеки по югу области составляет 8, 8  %, а в Уватском, Тобольском и Вагайском районах, где сосредоточены основные запасы древесины, этот показатель не превышает 4  -  5%.

Структура лесопромышленного комплекса Тюменской области выглядит следующим образом:

. Лесозаготовительная отрасль.

. Деревообрабатывающая отрасль:

− производство пиломатериалов;

− производство комплектов для деревянного домостроения, столярных изделий, строительных материалов из древесины;

− производство ДСП и ЦСП, фанеры.

. Мебельная отрасль:

− производство корпусной и мягкой мебели;

− производство мебели для дома и офиса;

− производство мебели на основе плитных материалов;

− производство мебели из массива древесины.

Важным направлением в работе лесопромышленного комплекса является поставка продукции на экспорт. Постоянными покупателями продукции предприятий ЛПК юга Тюменской области являются Казахстан, Узбекистан, Киргизия, Азербайджан, Иран. К основным видам продукции, поставляемым на экспорт, относятся фанера (75  % от общего объема производства), мебель (65  %), ДСП (9  %), пиломатериалы (8  %).

Лесная промышленность является одной из перспективных отраслей экономики Тюменской области. На территории региона базируются 14 крупных и средних предприятий, в том числе шесть мебельных, шесть деревообрабатывающих и два лесозаготовительных. Продукция большинства производителей является конкурентоспособной и востребованной не только в регионе, но и за его пределами. Ниже представлены наиболее крупные предприятия Тюменской области.

ОАО ДОК " Красный Октябрь" - один из лидеров лесопромышленного комплекса Тюменской области.

История деревообрабатывающего комбината " Красный Октябрь" насчитывает почти 80 лет. За этот период предприятие неоднократно меняло свой производственный профиль. Изначально комбинат был создан для выполнения ответственных заказов государственной важности. В 1930-х годах предприятие изготавливало стандартные дома. С возникновением новых потребностей комбинат дифференцировал свое производство и стал выпускать широкий ассортимент продукции - от табуретки до дома. В годы Великой Отечественной войны здесь изготавливались лыжи и ящики для нужд фронта. В те же трудные времена предприятие всячески поддерживало детские сады и школы. После окончания войны комбинат вернулся к выпуску мирной продукции: щитовых домов, мебели, контейнеров для железной дороги.

В 1970-е годы началась модернизация производства: вначале был пущен в эксплуатацию четырехрамный лесопильный цех и цех древесно-стружечных плит, а затем - первая очередь цеха подготовки производства мебельных щитов. В 1981 году начал работу участок обработки кромок мебельных щитов, в 1982-м - организован участок отделки и присадки мебельных щитов. 1995 год отмечен выпуском первых древесно-стружечных плит, облицованных пленками на основе термореактивных полимеров (ламината) на немецком оборудовании.

В 2006 году построен современный цех и пущено в эксплуатацию новейшее оборудование фирмы Homag: линии раскроя, кромкооблицовочное оборудование, сверлильно-присадочные установки.

В настоящее время ОАО " ДОК " Красный Октябрь" предлагает покупателям корпусную мебель из плитных материалов. Кроме этого, предприятие специализируется на производстве древесно-стружечных и ламинированных плит, а также мебельных полуфабрикатов: погонажных изделий из МДФ, столешниц и фасадов.

Новый технический отчет ISO/TR 10017: 2003 " Руководство по статистическим методам применительно к ISO " 9001: 2000" был разработан для оказания помощи организациям, внедрившим или внедряющим системы менеджмента качества на основе стандартов ISO серии 9000, при выборе и использовании статистических методов, применение которых могло бы повысить результативность их деятельности. Статистические методы должны быть направлены на определение характера, диапазона и причин отклонений от заданных стандартов на продукцию или услуги и способствовать решению и уменьшению количества проблем, которые могут быть вызваны этими отклонениями на протяжении всего жизненного цикла продукции, от этапа исследования рынка до сдачи продукции заказчику.

Согласно общеизвестному принципу, важность статистического метода равна его математическому потенциалу, умноженному на вероятность его применения. Следовательно, когда речь идет о широком применении статистических методов, рассматривать стоит только те из них, которые могут легко пониматься и применяться нестатистиками [30].

Как утверждал Исикава, 95% проблем могут быть решены с помощью семи простых инструментов качества. Сегодня у руководителей есть прекрасная возможность проверить это теоретическое утверждение на практике [30].

 

Методы исследования

 

Для исследования процесса текущего контроля на промышленном предприятии использовался метод анализа научной литературы, который дал возможность узнать, какие стороны проблемы уже изучены, какие устарели, а какие стороны еще не исследованы.

Для достижения поставленных перед автором настоящей работы задач необходимо использовать методики, предназначенные для идентификации, описания, анализа процесса текущего контроля на промышленном предприятии.

Идентификация процесса производилась по основным составляющим (по ГОСТ Р ИСО 9001-2008) - элементам процесса:

. Цель процесса;

. владелец процесса;

. задачи процесса;

. потребители процесса (внешние/внутренние);

. поставщики;

. входные данные;

. выходные данные;

. взаимодействия и взаимосвязи;

. ресурсы.

Таким образом, исследование процесса предоставления социальных выплат проводилось следующими методами:

. Метод анализа научной литературы.

. Идентификация процесса по основным составляющим (по ГОСТ Р ИСО 9001-2008) элементам процесса.

. Описание процесса.

Лабораторный контроль, безусловно, сохранит свое значение и в будущем. Но у этого метода есть большой минус - он не оперативен. Лабораторный анализ дает оценку тем событиям, которые уже произошли в ходе технологического процесса, и быстро внести изменения в этот процесс невозможно. Поэтому на современном предприятии предпочтение отдается методам оперативного получения данных непосредственно во время технологического процесса, то есть в режиме онлайн, с помощью контрольно-измерительных приборов и установок. Оператор контролирует весь процесс с помощью компьютера, подключенного к оборудованию.

Контроль качества продукции заключается в оценивании определенных показателей плит на соответствие установленным нормативам [7].

Совершенствование технологических процессов в лесопильной и деревообрабатывающей промышленности - актуальная научно-техническая проблема, связывающая теорию процессов раскроя сырья с бережным использованием лесных ресурсов.

На современном этапе развития деревообрабатывающего оборудования большое значение имеет внедрение автоматизированных систем контроля качества технологического процесса.

Такие системы позволяют отказаться от участия человека в оценке качества предмета труда. Комплексная оценка продукта труда с целью выявления всех пороков и дефектов и незамедлительное принятие правильного решения для их устранения представляют собой сложность для человека, не вооруженного необходимыми приборами или средствами. Автоматизированные системы контроля позволяют с высокой скоростью проводить оценку разных характеристик древесины и выявлять разного рода дефекты и пороки. Такие системы используются при сортировке древесного сырья и оптимизации его дальнейшей переработки. Автоматизированные системы неразрушающего контроля качества могут быть классифицированы по виду исследуемого материала и способу измерения. По виду исследуемого материала они подразделяются на оборудование для сортировки круглых лесоматериалов и пиломатериалов.

Системы контроля качества круглых лесоматериалов используют для определения породы древесного сырья, измерения длины, диаметра, кривизны, оценки объема бревен, вида и местоположения пороков древесины, наличия инородных включений. Как правило, измерительные устройства представляют собой модули, встраиваемые в линию сортировки бревен.

Критерии визуальной сортировки лесоматериалов - порода, качественные и размерные характеристики бревен. Сортировку бревен по породам и качеству оператор может вести при прохождении бревен по транспортерам. Учитываются такие параметры, как длина, диаметр, овальность, использование которых помогает определить объем древесного сырья. Учет бревен, поступающих на предприятие, может выполняться групповым методом или поштучно. Для поштучного измерения диаметров круглых лесоматериалов используются рулетки, линейки, измерительные лесные вилки и лесные скобы, для измерения длины - рулетки. При измерении групповым методом штабелей круглых лесоматериалов используются измерительные металлические линейки. В соответствии с результатами оценки качества и данными измерений геометрических параметров круглые лесоматериалы классифицируются и сбрасываются в сортировочные карманы.

У визуального метода контроля круглых лесоматериалов есть ряд недостатков: невысокая скорость, низкая точность, необходимость активного участия человека, невозможность оценки внутренней структуры древесины.

Этот метод сортировки может использоваться на малых предприятиях, поскольку не требует дополнительного места для размещения оборудования и затрат на покупку специальных автоматизированных систем контроля качества.

Для измерения и сортировки лесоматериалов могут быть использованы обычные цветные видео- и фотокамеры. Как правило, несколько камер оценивают бревно с разных ракурсов и позволяют получить его трехмерное реалистичное изображение. Оператор видит на мониторе цветную объемную модель этого бревна, которую может повернуть на любой угол и увеличить в масштабе. Эта информация сохраняется в компьютере с целью дальнейшей статистической обработки и управления процессом последующей переработки лесоматериалов. Современное высокотехнологичное программное обеспечение позволяет распознавать пороки и дефекты бревен. Минусы оптико-электронных средств контроля оценки качества: необходимость использования операторов и малый объем выдаваемой информации [31].

Оптический метод оценки качества используется для измерения геометрических параметров бревен в составе автоматизированных систем управления сортировкой лесоматериалов. Измерения выполняются посредством тонкой сети инфракрасных лучей, которая создается парой измерительных линеек " излучатель - приемник". При попадании бревна в плоскость измерения прибор определяет величину объекта по числу перекрытых лучей. С помощью движущегося транспортера такое измерение выполняется с заданной частотой по всей длине бревна. Измерители этого типа, как правило, состоят из блока управления с микроконтроллером и сканирующей рамки. Линейка-излучатель в сканирующей рамке с платой, на которой размещены в ряд излучающие светодиоды, предназначена для создания пучков инфракрасных лучей. В состав сканирующей рамки также входит датчик перемещения для измерения длины и соединительные кабели. Плата с фотодиодами на линейке-приемнике преобразует поступающие инфракрасные лучи в электрические сигналы.

Модификацией оптического метода оценки качества является метод оптико-ультразвуковой сортировки лесоматериалов. В конструкцию приборов для такой сортировки входят устройства оптического измерения геометрических параметров бревен и ультразвуковые датчики дистанции. Надежность измерительной установки обеспечивается работой контрольных и предохранительных устройств. Все результаты измерений поступают на пульт управления и могут быть использованы для составления отчетов. Скорость измерения - 60 м/мин [14].

Использование подобных автоматизированных систем контроля качества бревен позволяет увеличить выход годовой продукции и уменьшить число занятых на этой операции людей. Такие системы могут быть интегрированы в любую линию сортировки бревен. Недостаток этого типа оборудования - невозможность оценки внутренней структуры бревен и выявления внутренних дефектов и пороков древесины. Достоинство - простота установки и эксплуатации.

Для измерений, сортировки, а также центрирования бревен на предприятиях используется оборудование с лазерным излучением. Лазерные сканеры бревен, как правило, представляют собой рамку с источниками и приемниками излучения. Действие таких устройств основано на принципе лазерной триангуляции: характеристики бревен оцениваются в зависимости от интенсивности отраженного сигнала. Ввиду слабой проникающей способности лазерного излучения с помощью лазерных сканеров нельзя исследовать внутреннюю структуру бревен. Еще один недостаток этой технологии - вне зоны действия лазера могут остаться незамеченными червоточины, характерные для буреломной и ветровальной древесины [30].

Компьютерная томография - метод неразрушающего исследования внутренней структуры объектов с использованием рентгеновского излучения. В основе метода - просвечивание объектов рентгеновскими лучами по нескольким направлениям. Компьютерный томограф представляет собой сканирующую систему, состоящую из источников рентгеновского излучения, приемных датчиков и программного комплекса. Источники испускают поток рентгеновского излучения, который проходит сквозь бревно с разной интенсивностью. Интенсивность выходного сигнала зависит от плотности сканируемого бревна и фиксируется приемными датчиками, расположенными напротив излучателей. Результаты, полученные при сканировании, обрабатываются всего за 0, 2 секунды с момента прохождения бревна через сканирующую рамку. Затем закодированная информация отправляется в память ПК, где специальная программа присваивает бревну тот или иной сорт качества. Также сканер распознает внутренние пороки и дефекты древесины, диаметр без коры, диаметр ядра, ширину годичных слоев и возможный выход из бревна пиломатериалов заданного размера.

Ослабление интенсивности рентгеновского излучения характеризуется коэффициентом. Сканирование по нескольким направлениям позволяет получить 3D-модель объекта с детальным отображением его внутренней структуры, что достигается путем обработки данных, полученных в ходе сканирования программным комплексом. Для количественной оценки интенсивности излучения используется шкала Хаунсфилда, а результаты сканирования выражаются в единицах Хаунсфилда. Ствол дерева состоит из таких макроскопических элементов, как кора, заболонь, ядро, сердцевина, сучки, которые отличаются по плотности, и компьютерная томография позволяет разграничивать зоны этих анатомических составляющих в сканируемых бревнах. При таком методе оценки в бревнах могут быть выявлены трещины и металлические включения. Недостатки компьютерной томографии - высокая стоимость оборудования и его обслуживания, большой срок окупаемости [12].

Системы неразрушающего контроля качества для пиломатериалов и клееной продукции могут действовать на базе следующих методов: визуального контроля, силовой сортировки, акустической сортировки, оптической дефектоскопии, оптико-электронного измерения, лазерного сканирования поверхности, дефектоскопии с помощью рентгеновского излучения.

Визуальная оценка качества пиломатериалов осуществляется оператором из кабины при их прохождении по транспортеру. Основными критериями такой сортировки являются пороки и дефекты древесины, которые могут быть выявлены при внешнем осмотре пиломатериалов. Недостаток этого метода контроля - отсутствие оценки прочностных характеристик пиломатериалов. Контроль качества осуществляется только по внешним характеристикам. Кроме того, оценка пиломатериалов с помощью этого метода субъективна и зависит от решения, принятого оператором. Низкие точность и скорость визуальной сортировки вынуждают предприятия средней и высокой мощности переходить к автоматизированным системам контроля качества [20].

Существуют средства неразрушающего контроля древесины, принцип работы которых основан на оценке разных характеристик оптического излучения. Под оптическим излучением понимаются электромагнитные волны длиной от 1 нм до 1 мм. К такому излучению относятся видимое человеческим глазом излучение (свет), инфракрасное излучение, ультрафиолетовое излучение. При нагревании тел происходит преобразование тепловой энергии в лучистую энергию электромагнитных колебаний. Метод оптической дефектоскопии основывается либо на способности древесины по-разному отражать световой поток, либо на различии их оптических плотностей. Этот вид излучения характеризуется слабой проникающей способностью, так как около 80% лучистой энергии отражается и сорбируется поверхностным слоем древесины толщиной 0, 1 мм. Ультрафиолетовые лучи испускаются солнцем и могут испускаться температурными и газоразрядными излучателями и открытыми дуговыми лампами. К достоинствам можно отнести использование недорогого оборудования, обеспечение безопасности персонала и простоту применяемого устройства. Ультрафиолетовое излучение характеризуется тем, что способно вызывать свечение некоторых веществ, или, другими словами, люминесценцию. Каждое люминесцентное вещество дает свечение определенного спектрального состава, которое отличается по цветовому тону (длине волны), чистоте, светлоте и яркости. Древесина, как и многие другие вещества, способна светиться под действием ультрафиолетовых лучей. Как указано в трудах известных отечественных ученых С. И. Ванина и Е. В. Сукачева, цвет и интенсивность свечения зависят от таких характеристик древесины, как порода, плотность, влажность, температура, степень загнивания, шероховатость поверхности.

Силовой сортировке подвергаются сухие пиломатериалы, использующиеся для несущих конструкций. Этот способ сортировки направлен на определение физико-механических характеристик пиломатериалов, качество которых оценивается по модулю упругости. Пиломатериалы сортируются в зависимости от результатов измерения стрелы прогиба при заданной силовой нагрузке. Устройства для сортировки оборудованы программными комплексами для обработки полученных результатов. Контролируемые фотодатчиками, доски подаются в устройство с помощью роликового конвейера и изгибаются по пласти специальным роликом с заданной силой. Величина прогиба и продольной покоробленности регистрируются через каждые 15, 2 см, затем полученные данные обрабатываются компьютером. Каждой доске присваивается определенный сорт качества, после чего она маркируется. Информация обрабатывается встроенным программным комплексом, который присваивает доске определенный сорт качества. К достоинствам этой системы можно отнести простоту устройства, высокую скорость и точность определения параметров. К недостаткам - то, что концы доски остаются непроверенными на расчетный прогиб в связи с большим пролетом между роликами. Оборудование этого типа имеет ограничения при сортировке толстомерных пиломатериалов, поскольку верхний предел толщины досок - 75 мм.

Одним из неразрушающих методов контроля качества древесины является акустическая сортировка. В деревообработке она используется в разных целях: для прогнозирования разрушений и растрескиваний, оценки прочностных характеристик, отбора резонансной древесины для изготовления музыкальных инструментов и др. Измерение акустических сигналов в древесине - процедура сложная, поскольку древесина характеризуется анизотропией и скорость распространения волны сильно варьирует в зависимости от породы, возраста, направления волокон. В продольном направлении скорость распространения волн изменяется от 4000 до 5000 м/с, в радиальном направлении - от 1500 до 2000 м/с, в тангенциальном- от 1000 до 1500 м/с. Такие характеристики, как плотность, влажность, наличие пороков, также влияют на скорость распространения и коэффициент ослабления акустических волн в древесине. Существует строгая корреляция между длиной волокон и скоростью распространения акустических волн вдоль волокон, при этом следует отметить, что чем длиннее волокна древесины, тем выше показатель модуля упругости. Этим объясняется зависимость скорости распространения акустической волны в древесине и величины модуля ее упругости. Скорость распространения ударной волны в здоровой древесине выше, чем в гнилой. Чем больше трещин, пустот и дефектов в древесине, тем быстрее затухают акустические колебания [26].

К акустическим методам неразрушающего контроля относят испытания материала, основанные на регистрации параметров упругих волн, возбуждаемых или возникающих в объекте исследования. Для акустического метода контроля качества используются колебания звукового и ультразвукового диапазонов частотой от 20 Гц до 30 МГц, которые посылаются в исследуемый объект импульсным либо же непрерывным способом. Особенностью метода является то, что в нем используются и регистрируются не электромагнитные, а упругие волны, параметры которых связаны с такими свойствами материалов, как плотность, упругость, анизотропия и др. Акустические методы контроля подразделяются на эхометод, теневой, резонансный, велосимметрический, импедансный методы, метод свободных колебаний и др.

При использовании акустического метода контроля традиционно измеряются: скорость волны при прохождении ультразвука в объекте контроля, ослабление ультразвука, рассеивание ультразвука, частотная составляющая - спектр сигнала.

Акустические установки неразрушающего контроля качества представляют собой совокупность функционально объединенных акустических приборов неразрушающего контроля со средствами механизации, автоматизации, обработки, регистрации и хранения информации и по способу съема данных могут быть подразделены на два класса: установки, снимающие показания с помощью датчика, и установки, снимающие показания с помощью лазерного интерферометра.

Принцип действия оборудования таков: пружинный ударный механизм главного блока активируется поперечным движением пиломатериала, в результате ударов молоточка по торцу пиломатериала в теле последнего образуются акустические волны (вибрация), которые воспринимаются микрофонами. Одновременно выполняется замер геометрических параметров досок с помощью лазерного датчика [18].

Достоинством акустических методов сортировки является то, что они позволяют сортировать пиломатериалы большой толщины (брусья толщиной до 120 мм), в то время как с помощью силовой (механической) сортировки можно определять модуль упругости досок толщиной не более 75 мм ввиду риска разрушения древесины. Недостаток: этот метод контроля качества не дает информации о точном расположении дефекта, а лишь позволяет оценивать общую прочность доски. В результате доски, из которых могли бы быть вырезаны дефектные места, относят к низкокачественному материалу.

В настоящее время для измерений и контроля качества пиломатериалов могут использоваться оптико-электронные средства на основе цифровых видео- и фотокамер с высокими разрешением и частотой смены кадров. Оптико-электронные камеры передают изображения торцов и профиля сортиментов на монитор. Принципиальная схема оптико-электронных систем измерения: естественный или искусственный источник оптического излучения; среда распространения, сквозь которую проходит излучение от исследуемого объекта до приемной части оптико-электронного прибора; оптическая система, которая выполняет первичную обработку информации и формирует изображение; оптический фильтр, пропускающий поток излучения по спектральному составу; анализатор изображения, преобразующий распределение освещенности в пространстве изображений или распределяющий яркость в пространстве предметов во временную последовательность проходящего через него потока излучения; фотоприемник, преобразующий излучение в электрический сигнал; усилитель-преобразователь, обрабатывающий и усиливающий электрический сигнал; выходное устройство, которое может быть представлено аналоговым или цифровым устройством, видеоконтрольным устройством и др. Все оптико-электронные устройства в соответствии с выполняемыми функциями можно подразделить на три группы:

● информационные (сбор, обработка, воспроизведение на видеоконтрольном устройстве информации о микроструктуре яркостных полей излучения в различных участках спектра);

● измерительного типа (измерение характеристик и параметров, связанных с излучением отдельных объектов или процессов);

● следящего типа (автоматическое сопровождение отдельных излучающих объектов).

Обработка данных, полученных в результате сканирования, выполняется на ПК.

Оптико-электронная технология хорошо интегрируется с лазерными сенсорами для получения подробной информации о сканируемом объекте. Снижают точность оценки при использовании оптико-электронных устройств низкая освещенность и запыленность помещения. Еще одним недостатком этого метода является то, что оптико-электронная оценка качества пиломатериалов не позволяет исследовать внутреннюю структуру древесины.

Для текущего контроля важна оценка качества получаемой стружки, которое в значительной мере зависит от остроты ножей в стружечных станках. Степень затупления ножей можно отслеживать по величине токопотребления электродвигателя стружечного станка. При использовании тупых ножей разброс по толщине частиц больше, а выход мелкой фракции меньше. Чтобы с достаточной достоверностью оценить распределение разнотолщинности частиц, нужно выполнить 100-200 замеров с точностью до 0, 01 мм. Это хотя и требует немалого времени, но вполне себя оправдывает. Напомним, что прочность стружечных плит существенно зависит от соотношения длины и толщины частиц. Чем больше в наружном слое плиты частиц толще 0, 25 мм, тем ниже ее прочность. Для среднего слоя важнее форма частиц (их плоскостность); желательно, чтобы в нем было как можно меньше коротких и толстых частиц, которые могут выкрашиваться при обработке кромок ДСП [28].

Непрерывное и равномерное движение сыпучего материала в производственном потоке обеспечивается контролем заполнения бункеров. Он ведется по сигналам от механических, фотоэлектрических или ультразвуковых датчиков. Механический датчик представляет собой, например, маятниковый клапан, который закрывается при достижении определенного уровня заполнения бункера. Другой способ основан на использовании приводных колесиков, которые прекращают вращение, как только оказываются в стружечной массе, в результате чего подается сигнал. Чаще всего используются фотоэлектрические датчики: на определенной высоте в стенках бункера устраивают два строго противоположных окна, и сигнал о заполнении бункера подается в тот момент, когда полоса света между этими окнами прерывается. Чтобы избежать сбоев в работе датчиков из-за загрязнения окон, световой поток можно заменить ультразвуковым, но, конечно, такая система будет существенно дороже. Заполнение емкостей для связующего контролируют через мерные стекла или с помощью поплавковых датчиков.

Чрезвычайно важен контроль сушки измельченной древесины. Организовать его сравнительно просто, если стружка высушивается до низкой влажности (3-5%), и сложнее при сушке частиц до 8-12%. Система управления процессом должна обеспечивать не только равномерную конечную влажность, но и удаление газообразных веществ, а также предотвращать возгорание частиц. Начальную и конечную влажность частиц определяют, как правило, с помощью датчиков омического сопротивления. В последние годы все больше применяют инфракрасные датчики. Известны также микроволновые приборы резонаторного типа, погрешность измерения в которых не зависит от плотности древесины.

Продолжительность сушки и температура среды регулируются по показаниям датчиков исходной и конечной влажности стружки. Выходная температура должна быть 105-120°С, при более высокой температуре увеличивается эмиссия вредных газов. При закрытой " экологической" сушке с дожиганием отходящих газов температуру выходящего воздуха повышают до 160°С, одновременно уменьшается объем отходящих газов.

В сушилках высока опасность возгорания материала, особенно если в зону сушки подается слишком мало влаги. Поэтому полагается измерять концентрацию кислорода, содержание окиси углерода и точку росы и учитывать данные этих замеров при управлении процессом. Таким образом повышается его пожаробезопасность и точно регулируется влажность стружки.

123456Следующая ⇒

Поделиться: