CC BY
39
УДК 658.012:658.6
Г.Ф. Кугашева, А.М. Зубарев, Е.Д.Быков*
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125047, Москва, Миусская площадь, дом 9 * e-mail: vm [email protected]
ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ.
Аннотация
В работе подробно описана проблема коррозии различных материалов и изделий. Для снижения показателей коррозии используются лакокрасочные материалы. Наиболее эффективными являются лакокрасочные материалы с различными нанодобавками. В работе так же описан бизнес-процесс разработки технологии производства наномодфицированного ЛКМ для крупногабаритного оборудования и мелаллоконструкций.
Ключевые слова: бизнес-процесс, инновация, лакокрасочные материалы, коррозия, нанотехнология, наноматериалы, лакокрасочные покрытия, антикоррозионная защита.
В современных условиях важную роль при создании лакокрасочных материалов играет увеличение долговечности покрытия, что решается с помощью использования в их составе наноразмерных компонентов и применения нанотехнологий.
Коррозия металлов наносит огромный материальный ущерб вследствие разрушения оборудования и происходящих аварий, значительно ухудшает экологическую обстановку на производстве. Статистические данные показывают, что ежегодные потери металла от коррозии составляют более 14 млн. т., причем только около двух третей прокорродировавшего металла удается использовать повторно в качестве металлолома.
Металлоизделия промышленных предприятий, конструкции и сооружения строительных объектов подвергаются сильному коррозионному износу и разрушению в результате воздействия агрессивных атмосферных факторов, коррозионно-активных сред, механических воздействий и повышенных температур. В России 50 % машин и сооружений работают в агрессивных средах, 40 % - в слабоагрессивных и только около 10 % не требуют активной антикоррозионной защиты [1].
Кроме прямых коррозионных потерь, ущерб наносят косвенные потери продукта в результате утечек, снижения производительности оборудования, загрязнения продуктами коррозии целевого продукта, окружающей среды и т. п.
Прямые и косвенные потери от коррозии металлоконструкций и сооружений из черных металлов, несмотря на большой скачок в развитии материалов покрытий и технологий их нанесения, остаются велики даже в технически развитых странах. [2].
Защита от коррозии является основным условием увеличения срока службы металлических конструкций и оборудования.
Из применяемых на практике методов защиты от атмосферной коррозии наиболее распространенным и достаточно эффективным методом является нанесение защитных лакокрасочных покрытий.
Любой промышленной организации необходимо трансформировать организационную структуру и бизнес-процесс производства, что представляет собой комплексную задачу, затрагивающую все без исключения направления ее деятельности. Использование такого инновационного подхода как разработка бизнес-процессов представляется важным и действенным средством проведения трансформаций в промышленных организациях.
Для бизнес-процесса разработки технологии производства наномодифицированного водно-дисперсионного лакокрасочного материала для металлоконструкций представлена контекстная диаграмма (рис. 1) и логико-информационная модель в виде диаграммы IDEF0 (рис. 2).
Методика Стандарты и Требования
к Методики Требова
нормативные „ г ния к
г экологической выбора
документы г оборудо
• безопасности технологии
ванию
проведения исследования
Планируемые производстве нные мощности
Сырье
Техническое задание
Разработка технологии производства лакокрасочного материала
Технологическая схема
Маркетинговый Отдел отдел НИОКР
Лаборатория ЛКМ
Конструкт орский отдел
Отдел контроля качества
Рис.1 Контекстная диаграмма бизнес-процесса разработки ЛКМ
Рис. 2. Контекстная диаграмма бизнес-процесса разработки технологии производства лакокрасочного материала.
Первым этапом бизнес-процесса разработки технологии производства наномодифицированного водно-дисперсионного лакокрасочного материала для металлоконструкций является маркетинговый анализ рынка ЛКМ. На данном этапе проводится анализ известных ЛКМ, выделяются существенные отличия в свойствах известных ЛКМ и требований к новому материалу, оцениваются возможности в достижении необходимых параметров, согласовываются с
заказчиком методики проведения испытаний покрытий и определятся полный перечень необходимых испытаний, оценивается
целесообразность проведения следующих этапов исследований. Далее проводится обработка и анализ полученных данных по ЛКМ и находится оптимальное решение для дальнейшего создания лакокрасочного материала, описываются
характеристики и свойства, которыми он будет обладать.
На втором этапе происходит разработка физико-химической модели лакокрасочного покрытия, цель которого заключается в построении защитного слоя на границе металл-защитное покрытие. Данный защитный слой предотвращает распространение коррозии металла под покрытием в случае проникновения к нему коррозионно-активных реагентов.
Третьим этапом бизнес-процесса является разработка рецептуры водно-дисперсионного лакокрасочного материала. На основе полученной физико-химической модели ЛКП, технического задания и установленных технических характеристиках ЛКМ составляется рецептура лакокрасочного материала. Главной задачей этого этапа является определение состава нанокомпонентов, способных обеспечить все требуемые свойства покрытия.
По полученной рецептуре на следующем этапе бизнес-процесса выпускают лабораторные образцы ЛКМ на основе составленной методики производства антикоррозионного лакокрасочного наноматериала и
рецептурного состава ЛКМ. Далее проводятся исследования технических и технологических свойств лабораторных образцов водно-дисперсионного лакокрасочного наноматериала по соответствию техническим показателям,
разработанным в техническом задании.
Пятый этап заключается в разработке технологии изготовления водно-дисперсионного лакокрасочного материала на основе данных о специфике производства. По существующим методикам выбора технологии отбирается оптимальная технология производства с учетом особенностей разработанного лакокрасочного материала, имеющегося
оборудования и ресурсов предприятия. На последнем этапе проектируется технологическая схема производства, основанная на выбранной технологии, оборудовании и заданных производственных мощностях.
Результатом бизнес-процесса является технологическая схема производства водно-дисперсионного лакокрасочного наноматериала, которую планируется внедрить на ЗАО НПО «Лакокраспокрытие»
Кугашева Гульнара Фатиховна, студентка 4-го курса, кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва
Зубарев Андрей Михайлович, аспирант 1 года обучения кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва
Быков Евгений Давидович, д.т.н., профессор кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва
Литература
1. Головин В.А. Перспективы совершенствования полимерных защитных покрытий. Физико-химические основы новейшей технологии XXI в. // Международная конференция, посвященная 60-летию создания института физической химии Российской академии наук: Тезисы докладов. — Москва, 30 мая — 4 июня, 2009. — Т. 1, Ч. 2. — С. 118-119.
2. Антикоррозионные лакокрасочные материалы нового поколения. Zubielewicz M., Gnot W. // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2005. - №6. - С. 7-11.
3. Инновационная модель бизнес-процесса: учебное пособие / В. Н. Бабич, А. Г. Кремлёв. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014. - 184 с.
Kugasheva Gulnara Fatikhovna, Zubarev Andrey Mikhailovich, Bykov Evgeny Davidovich*
D.I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia. * e-mail: vm [email protected]
ORGANIZATIONAL AND TECHNOLOGICAL DESIGN OF PAINT MAERIAL PRODUCTION FOR METAL CONSRUCRIONS PROCESS MODELING
Abstract
The paper describes in detail the problem of corrosion of various materials and products. In order to decrease corrosion coating materials used. The most effective are coating materials with different nanoadditives. The paper also describes the business process of developing production technology nanomodfited coatings for large equipment and metal.
Key words: business process, innovation, paints, corrosion, nanotechnology, nanomaterials, coatings, anti-corrosion protection
