Диссертация (Повышение эффективности технологического обеспечения ремонта деталей металлургического оборудования при автоматизированном управлении производственными ресурсами)

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТИМЕНИ Н.Э. БАУМАНАУДК 621.002На правах рукописиЗолотарев Алексей ВладимировичПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГООБЕСПЕЧЕНИЯ РЕМОНТА ДЕТАЛЕЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГООБОРУДОВАНИЯ ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ УПРАВЛЕНИИПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ РЕСУРСАМИСпециальность 05.02.08 – Технология машиностроенияДиссертация на соискание ученой степени кандидата технических наукНаучный руководитель –доктор технических наук,профессор А.И. КондаковМосква, 20162ОГЛАВЛЕНИЕСтр.ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 3ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯЭФФЕКТИВНОСТИ РЕМОНТА ДЕТАЛЕЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГООБОРУДОВАНИЯ ...................................................................................................

81.1. Особенности ремонтных комплексов металлургическихпредприятий .......................................................................................................... 81.2. Ресурсы ремонтного комплекса и управление ими .......................... 231.3. Выводы по главе 1 .............................................................................. 321.4. Предметная область, цель и основные задачи исследования .......... 33ГЛАВА 2.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ПРИ ФОРМИРОВАНИИИ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ....................................... 362.1. Формирование технологических решений ремонтного комплекса. 362.2. Выбор технологических решений в ремонтном комплексе ............. 522.3. Выводы по главе 2 .............................................................................. 66ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ УПРАВЛЕНИЯ РЕСУРСАМИРЕМОНТНОГО КОМПЛЕКСА ............................................................................. 673.1. Методика ситуационного управления ресурсами при ремонтедеталей металлургического оборудования ........................................................ 673.2. Выводы по главе 3 ..............................................................................

82ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯРЕСУРСАМИ РЕМОНТНОГО КОМПЛЕКСА .................................................... 834.1. Программная реализация методики ситуационного управленияресурсами ............................................................................................................ 834.2. Имитационное моделирование и практическая апробация пакетаприкладных программ для автоматизированного управления ресурсамиремонтного комплекса ........................................................................................ 954.3.

Выводы по главе 4 ............................................................................ 114ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................... 115СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................................... 117ПРИЛОЖЕНИЕ .................................................................................................... 1283ВВЕДЕНИЕОбъем мирового производства стали составляет более 1,2 млрд.

тонн в год.Существеннуюдолювнемзанимаютроссийскиепредприятия:ПАО «Новолипецкий металлургический комбинат», ПАО «Череповецкийметаллургическийкомбинат»,ПАО«Магнитогорскийметаллургическийкомбинат» и др. В основном производстве данных предприятий в непрерывномрежимеиспользуетсясложное,крупногабаритноетехнологическоеоборудование отечественного и зарубежного производства.Поддержание оборудования в работоспособном состоянии, своевременнаязамена или ремонт изношенных деталей входят в обязанности ремонтныхкомплексов (РК) предприятий, что делает их одними из важнейших служб.Обеспечение надлежащего уровня эксплуатационных свойств (ЭС) деталейтехнологического оборудования основных цехов является гарантом получениявысоких характеристик жизненного цикла продукции.Крупногабаритные, массивные узлы и детали, поступающие на ремонт,создают значительные (в том числе – встречные) грузопотоки в РК, и требуютбольших временных затрат на перемещение и установку на оборудованиеремонтной группы в связи с необходимостью использования подъемнотранспортныхсредств.Жесткиетребованиякпоказателямкачестваотремонтированных деталей (например, допуск диаметра бочки прокатныхвалков и отверстий под подшипники качения в опорных подушках по IT7, допускотклонения от соосности посадочных поверхностей прокатных валков не более0,5 мм на длине 5000 мм и т.д.) сложно обеспечить на тяжелом и недостаточноавтоматизированном оборудовании РК.Частое возникновение ситуаций, требующих экстренного внеплановогоремонта деталей, характерное для металлургического производства, ведет ксрыву планов текущего ремонта, необходимости привлечения дополнительныхпроизводственных ресурсов, недостаточной загрузке, или, наоборот, перегрузке4оборудования.

Неэффективное использование имеющихся ресурсов резкоувеличивает длительность и стоимость ремонта.Попыткинеавтоматизированногорешениязадачиэффективногоиспользования ресурсов ремонтного производства не принесли желаемыхрезультатов. Перспективы решения поставленной задачи возникли лишь споявлением автоматизированных систем управления производственнымиресурсами (Enterprise Resource Planning, ERP).Вместе с тем, базовые версии модулей автоматизации поддержки ремонтакак зарубежных, так и отечественных систем данного класса, ориентированы, восновном, на выполнение сервисных функций.

Существующие модули ERPсистем, связанные с обеспечением распределения ресурсов при техническомобслуживании и ремонтах, лишь представляют возможности по составлению, и,отчасти, оптимизации планов ремонта. Разработка методологического аппарата,повышающего эффективность технологического обеспечения ремонта деталейметаллургическогооборудованияприавтоматизированномуправлениипроизводственными ресурсами является актуальной научной задачей, решениекоторой имеет важное значение для экономики РФ. Сказанное делает актуальнойтему представленной диссертационной работы.Степеньизнашивающихразработанностивоздействийтемыиисследования.дефектовдеталейИсследованиемметаллургическогооборудования занимались Авдеев В.А., Гордиенко А.В., Друян В.М. Методыустранения дефектов, в частности наплавку, изучали Касаткин Н.Л., КузнецовН.Д., Тонн Г.А., Ульман И.Е.

Разработкой теории направленного формированияэксплуатационных свойств деталей занимались Дальский А.М., Васильев А.С.,Горленко О.А., Кондаков А.И. Проблемы планирования и ситуационногоуправления ресурсами ремонтного комплекса изучали Лунев В.Е., О'Лири Д.,Поспелов Д.А.Цельисследованияметаллургического–обеспечениеоборудованияприинвариантно производственной ситуации.качестваремонтадеталейминимальныхзатратахресурсов5Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач:1. Разработка методики вариативного формирования и ситуационнойреализации технологических решений (ТР) в РК.2.

Разработкакритериевэффективностиремонтадеталейметаллургического оборудования.3. Разработка методики ситуационного управления ресурсами РК и еепрограммная реализация.4. Разработкаэффективностипрактическихремонтадеталейрекомендацийметаллургическогопоповышениюоборудованияприавтоматизированном управлении производственными ресурсами.Научная новизна исследования заключается в выявлении закономерностейформирования ТР при ремонте деталей металлургического оборудования вусловиях автоматизированного ситуационного управления производственнымиресурсами.Теоретическаязначимостьработызаключаетсявразработкеалгоритмического и методического обеспечения ситуационного управленияресурсами ремонтного комплекса, а также критериального аппарата селекцииальтернативных вариантов формируемых решений.Практическая значимость работы состоит в разработке рекомендаций поповышению эффективности ремонта деталей металлургического оборудованияприавтоматизированномуправлениипроизводственнымиресурсами,программной реализации методики ситуационного управления ресурсами РК.Внедрение на действующем предприятии программы ситуационного управленияресурсами РК, а также применение практических рекомендаций позволилоповыситькачестворемонтарассмотренных деталейметаллургическогооборудования (роликов установок непрерывной разливки стали (УНРС)) на 9 %,при снижении затрат на ремонт и повышении надежности технологическогообеспечения ЭС роликов.

Годовой экономический эффект составил 5,5 млн. руб.Методологическую базу исследования составили: основные научныеположения технологии машиностроения, проектирования технологических6комплексов, научные основы металлургического (в частности, сталелитейного)производства, надежности технологического обеспечения ЭС, математическаястатистика, теории принятия решений, ситуационного управления, и управленияресурсами предприятия.Достоверность полученных научных результатов основывается нарационально выбранных и примененных методах научного исследования,подтверждается результатами статистического анализа экспериментальныхданных,совпадениемрезультатовпроизводственногоэкспериментастеоретически прогнозируемыми.На защиту выносятся следующие положения:- методикавариативногоформированияиситуационнойреализации ТР в РК;- критерииэффективностиремонтадеталейметаллургическогооборудования;- методика ситуационного управления ресурсами РК и ее программнаяреализация;- практические рекомендации по повышению эффективности ремонтадеталей металлургического оборудования при автоматизированном управлениипроизводственными ресурсами.Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы иприложения.

Общий объем работы составляет 191 страницу, в том числе 127страниц текста, 37 рисунков, 38 таблиц, список литературы из 116 наименованийи приложения на 64 страницах.Первая глава посвящена выявлению особенностей ремонта деталейметаллургического оборудования: объектов ремонта, видов дефектов, основныхТР и методов их формирования, а также поиску известных (существующих)методов оценки и критериев эффективности РК.Во второй главе изложена методика вариативного формирования иситуационной реализации ТР в РК, определены экспертно и экспериментальнокритерии эффективности ремонта деталей металлургического оборудования.7В третьей главе изложена методика ситуационного управления ресурсамиРК,подготовленоинформационноеобеспечение,необходимоедляеепрограммной реализации.Четвертая глава посвящена изложению результатов тестирования пакетаприкладных программ, реализующего разработанную методику.