CC BY
2
2. ГОСТ 2.103-2013. «Единая система конструкторской документации. Стадии разработки»: межгосударственный стандарт: утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 ноября 2014 г. N 1794-ст: введен впервые: дата введения 2015-07-01/разработан ФГУП «ВНИИНМАШ», АНО НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика». // Электронный фонд нормативно-технической и нормативно-правовой информации Консорциума «Кодекс». [Электронный ресурс] URL: https://docs.cntd.ru/document/1200115351 (дата обращения: 05.05.2024).
3. ГОСТ Р ИСО 9000-2015 Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. М.: Стандар-тинформ, 2015. 56 с.
4. ГОСТ Р ИСО 9001-2015. Системы менеджмента качества. Требования. М.: Стандартинформ, 2015. 32 с.
5. IATF 16949:2016. Фундаментальные требования к системе менеджмента качества для производств автомобильной промышленности и организаций, производящих соответствующие сервисные части. Automotive Industry Action Group, 2016. 60 с.
Горохова Дарья Сергеевна, преподаватель, gorokhovada@yandex. ru, Россия, Тольятти, Тольяттинский государственный университет
METHODOLOGY FOR PREDICTING THE REQUIRED LEVEL OF PRODUCTIVITY AND QUALITY OF STAMPED
AUTOMOTIVE COMPONENTS
D.S. Gorokhova
The article considers a methodology for predicting the required level ofproductivity and quality of stamped automotive components, developed taking into account the experience of implementing the APQP methodology. In order to improve, the introduction of new stages related to the design of technological equipment and the development of stamping technology, simulation ofproduction processes, as well as rationing of technological and labor operations is considered.
Key words: APQP, quality management; design and development of new products; quality management systems.
Gorokhova Darya Sergeevna, teacher, gorokhovada@yandex. ru, Russia, Tolyatti, Tolyatti State University
УДК 004.942
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-8-127-128
РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ШТАМПОВКИ АВТОКОМПОНЕНТОВ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ИКАЧЕСТВА
Д.А.Горохова, Г.И. Рыжов, П.С. Гвоздева
В статье предлагается идея разработки имитационной модели производственного процесса штамповки автокомпонентов для прогнозирования ключевых параметров производительности и качества.
Ключевые слова: штамповка, производственный процесс, имитационная модель, карта потока.
Для повышения производительности и качества производственных процессов применяются имитационные модели, позволяющие оптимизировать производственные процессы по критериям:
- максимальной производительности труда.
- минимальных затрат на производство.
- минимального количества несоответствий, возникающих в производственном процессе.
- минимального объема запасов материалов и незавершенного производства.
В данной статье разработана имитационная модель процесса штамповки автокомпанентов.
Штамповка — это процесс обработки металлических листов или полос с использованием специального инструмента, называемого штампом. Этот инструмент может иметь различные формы и размеры, в зависимости от требуемой конфигурации выходного изделия. Процесс штамповки применяется в различных отраслях промышленности, включая автомобильное производство, производство бытовой техники, а также в производстве различных металлических компонентов. Процесс штамповки широко применяется из-за его высокой эффективности и возможности массового производства. Он позволяет быстро и точно создавать металлические детали с минимальными потерями материала.
Штамповка подразделяется на: вырубку, формовку, чеканку и пробивку. Вырубка включает вырезание контура детали из металлического листа с использованием специального инструмента, называемого вырубным ножом. Вырубка позволяет создавать детали с различными формами и контурами.
В формовке металлический лист подвергается деформации с применением давления или механического воздействия, что позволяет ему принимать необходимую форму. Это может включать в себя гибку, складывание или изгибание материала.
Чеканка используется для придания детали рельефного или узорного рисунка. Она осуществляется с помощью специального инструмента, называемого чеканкой, который наносит рельеф на поверхность металлической детали.
Пробивка — это процесс, при котором на поверхности материала создаются отверстия или выемки при помощи специального инструмента, называемого пробойником или перфоратором. Пробивка может применяться для создания вентиляционных отверстий, отводов, декоративных элементов и других функциональных или декоративных элементов в металлических изделиях.
На текущем этапе производства преобладают операции по штамповке, что позволяет получать основные детали из металлических листов. Однако для создания полностью функционального изделия, необходимо внедрение операций сборки, включая соединение компонентов и установку дополнительных элементов.
Сборка — это процесс соединения отдельных компонентов или элементов в единое целое, а также установки и согласования их таким образом, чтобы получить готовый продукт или изделие. Этот процесс широко применяется в различных отраслях промышленности, включая автомобильное производство, электронику, мебельное производство и другие. Он играет ключевую роль в создании качественных и надежных продуктов для конечных потребителей.
Для построения имитационной модели процесса штамповки в диссертационном исследовании проведена классификация операций штамповки и сборки. Классификация приведена в таблице 1.
Таблица 1
Классификация элементов операции штамповочно-сборочного производства_
Штамповка
Подготовительные операции Принести бумагу
Проложить тару для готовой продукции
Укладка в тару
Подвезти полуфабрикат к операции
Наложить полуфабрикаты на нижний стол пресса
Операции на прессе Работа пресса
Нажать кнопку-удерживать/Работа пресса
Поправляет высечку
Нажать кнопку-удерживать/Работа пресса
Взять п/ф уложить на пресс
Нажать кнопку-удерживать/Работа пресса
Операции после работы прессы Снять готовое изделие, уложить на стол
Визуальный осмотр
Смазка бентолом
Очистка штампа продувом через 50/40/20 деталей
Смотрит кол-во ударов
Упаковочные операции Укладка в тару
Упаковка тары
Подписывает бирку
Пишет маркером на п/э
Ищет рохлю / смена банки погрузчиком
Отвозит банку от станка
Переставляет пустую банку от п/ф на место готовой
Завершающие операции Уборка бумаги
Заполнение чек-листа
Уборка рабочего места
Сборка
Операции с инструментами и оборудованием Смена головки гайковерта/шуруповерта
Смена гайковерта/шуруповерта (переподключение шпанга)
Взять или положить инструмент дистанция менее 50 см (без перемещений)
Взять или положить инструмент дистанция более 50 см (без перемещений)
Повернуть сборочный стол на 1/4 оборота
Повернуть сборочный стоп на 1/2 оборота
Возврат / перевешивание крючка
Закрытие прижимов
Взятие клещей из зацепа
Возврат клещей в зацеп
Повторное взятие клещей
Переместить трансформатор
Операции с дверями и капотом автомобиля Открыть или закрыть дверь
Открыть или крышку багажника/5-ю дверь
Открыть или закрыть капот
Открыть или закрыть защелкнутый капот
Открыть и закрыть подвес конвейера дверей
Операции с упорами и распорками Взять или положить упор или распорку
Установить упор или распорку
Снять упор или распорку
Операции с картами крыла и китом Установить кит
Эвакуировать кит
Установить карту крыла
Приклеить карту крыла 1 полоской скотча
Приклеить карту крыла 2 полосками скотча
Операции с СИЗ Надевание и снимание защитных очков
Надевание и снимание перчаток
Надевание и снимание маски
Операции с системой выбора и сканирования Валидировать нажатием на кнопку/открытую педаль
Валидация выбора детали (нажатие концевика системы выбора)
Сканирование штрихкода
Манипуляции с кабиной автомобиля Сесть или выйти из салона автомобиля (центральная позиция)
Сесть или выйти из салона автомобиля (позиция водителя)
Остальные операции Чтение 1 информации
Нециклические операции из расчета на 1 цикл более 1 мин
Для создания имитационной модели процесса штамповки деталей автомобиля, на примере конкретного изделия, разработана карта потока. Карта потока позволяет определить ключевые показатели и характеристики производственного процесса.
Детали Материал
DD-133540 583144 583494
DD-133300 1034006Н4М
1030086T SAMARA
Ед.оборудования -
Пресс 0204.16.1 (800 т)
Переналадка -В/ч -
Ед.оборудования -
_1_
Пресс 0204.26.2
(400 т) Переналадка -
В/ч -
Ед. оборудования -1
Пресс 02.05.09.2 (1000 т)
Переналадка -В/ч -
Ед. оборудования -1
Пресс 02.02.20.1 (160 т)
Переналадка -
Наименование детали
1034006Н4М
1030086Т SAMARA
583144
583494
В/ч -
Рис. 1. Карта потока создания ценности процесса штамповки автомобильных компонентов
Для оптимизации процесса штамповки в данной имитационной модели построено два равных участка штамповки для их сравнения. На первом участки транспортные связи осуществляются с помощью человеческого труда, а во втором - роботов-манипуляторов и конвейерной ленты.
При построении имитационной модели участков штамповки были осуществлены несколько следующих
шагов:
1. Построение планировок и разметка пространства в среде AnyLogic.
2. Задание транспортеров, новых агентов и узлов.
3. Построение логики процесса.
4. Создание интерфейса.
5. Задание входных изменяемых данных и создание оптимизационных параметров (выходных данных) для каждого участка.
Разработаны технологические планировки (3D) двух линий штамповки деталей (таблица 1):
1. Базовый вариант процесса штамповки, состоящий из последовательности технологических операций, полуфабрикаты между которыми перемещаются через межоперационные заделы.
2. Оптимизированные вариант с конвеером, полуфабрикат в котором передается последовательно потоком единичных изделий.
Два варианта организации производственного участка штамповки
Таблица 2
Продолжение таблицы 2'
Оптимизированный вариант
М »1»
V и « " • нЦ Ж
А 1 а
' 11 2 $
*
Два варианта технологической планировки (2D) для базового и оптимизированного производственных участков приведены в таблице 3.х.
Технологическая планировка 21)
Таблица 3
Базовый вариант
■ Н
4Н
Оптимизированный вариант
«
Транспортеры в среде AnyLogic - это объекты (люди, тележки и т.д.), с помощью которых выполняется перемещение материальных объектов между узлами и складами. Для них задания необходимо создать новый тип транспортера, выбрать объект, который будет представлять данный транспортер (например, человек, тележка
или погрузчик) и узел, в котором первоначально будет расположен транспортер. В нашей модели на 1 участке будут использоваться 5 транспортеров типа человек и погрузчик. (Рисунок 2), а на 2 участке 5 транспортеров типа робот-манипулятор и погрузчик. (Рисунок 3)
Pogruzchik
Chl Ch2 Ch3 Ch4
Рис. 2. Задание транспортеров на 1 участке
Pogruzchikl Robot5 Robote Robüt7 Robots
мш шш ШШ ШШ ШШ
ШШ ШШ ШШ
Рис. 3. Задание транспортеров на 2 участке
Агенты - это все материалы, комплектующие, заготовки, детали и изделия, над которыми будут производиться действия в данной модели. Для описания производства БПЛА в нашей модели будет использовано 2 вида агентов: Detal и Partía. (Рисунок 4)
Si Partial ЕЗ
Q Partía! Q Detall
J L
g) Detall
Рис. 4. Задание агентов
Далее проводится построение логики процесса. Под каждой планировкой располагаются логические операции из блоков среды AnyLogic для работы имитационной модели. (Рисунки 5, 6). Каждый блок в блок-схеме представляет собой действие в имитационной модели штамповки. Модель построена на повторении нескольких блоков с изменением в них конкретных свойств в зависимости от входных данных.
Процесс штамповки, описанный в логике имитационной модели, предполагает следующие шаги: 1. Транспортировка с помощью погрузчика материалов и комплектующих с места поставки в зону доступа
оператора.
2. Оп. 10 - Вырубка (шаг 1).
3. Оп. 20 - Формовка (шаг 2).
4. Оп. 30 - Чеканка (шаг 3).
5. Оп. 40 - Пробивка (шаг 4).
6. Транспортировка с помощью погрузчика в зону отправки готовых изделий.
с- -- щ*я а оа>и
то ^■е ByTransporteii^j^ ¡^■^^ев^взйийайкШ^ s ро -te г4 ^gj^p^veByT^tbdtabdSfefcuiéEciC^^-i
щ&м
то v'e ByTiran5poirteii¿ ни-й ^spo rte r7 veByT^tfkiiddfefefciíiS Eiqgl^ ^
то v'e ByTranspoirtei^ 'eEncWj^^pveByTranspQrterlZ s¡n|c
г^и^шв ш * * m ш o
Puc. 5. Логика имитационной модели для 1 участка 131
Разница между участками заключается в транспортных операциях между 2, 3, 4 и 5 шагами. На первом участке транспортировка происходит непосредственно вручную с помощью операторов, а на втором участке с помощью роботов-манипуляторов и конвейерной ленты.
зсАЖбМ еа5и т'е ®М!П! г'е ЙпЬ^ЗИМ ^аЛаайЕНигМпаро г!е
Ш®
Р10
ЧгЩВ швя ®-> г
УШ ТШ ' 1У1 'Т' -
с (|пи)си Е пс1^е ; -
Л.. ">.Ф.
йпГеМ еазшйНЬййА
---{-
Рис. 6. Логика имитационной модели для 2 участка
Следующим этапом построения имитационной модели является создание интерфейса. Интерфейс нужен для удобного пользования моделью во время ее запуска, а также для людей, не знакомых со средой AnyLogic.
Разработанный интерфейс выглядит подобно мобильному приложению с восемью кнопками для переключения между экранами соответствующих моделей: 2Б, 3Б, Логика и Оптимизация. (Рисунок 7)
Штамп : :иг .1:: оп - АтДодк п -,с-з 1; £'2м: с |г: Участок ДО:
20
Участок ПОСЛЕ:
20
Оптимизация
Олги/иизация
Ч
■ч.
► ■ © КВ <3 © А* Па»ш [] ^
Рис. 7. Интерфейс имитационной модели
Далее, необходимо задать входные изменяемые данные, а также назначить оптимизационные параметры (выходных данных). Чтобы модель была изменяема и оптимизирована, задаются параметры, которые привязываются к строчкам кода в конкретных блоках, в которых необходимо производить изменения. (Рисунок 8).
Для удобства использования модели были созданы экраны «Оптимизация» для обоих участков, на которых представлены Входные и Выходные данные (Рисунок 9, 10).
Входные изменяемые параметры необходимы для изменения в процессе моделирования важных производственных параметров и оптимизации процесса. Для этого в логике добавляются переменные, а в каждом блоке логики процесса меняются значения на эти изменяемые переменные. В рассматриваемой модели входными данными являются: количество поставляемых материалов, время между поставками и время выполнения каждой операции.
132
Выходные параметры представляют собой набор функций и выборок из статистики, собранной при запуске модели. После проигрывания модели на экране рассчитываются следующие выходные данные: время протекания процесса, время цикла и пропускная способность каждой операции.
(5 ТРоЙ ©ТЮр ©Т20р ©ТЮр © Т40р © УРод
© усь
(3 Р5оигсе
О рЦой (3 РТЮр (3 РТ20р (3 РТЮр О РТ40р О РУРод (3 РУСЬ
© 5оигсе1 © ТРо511 Т10р1 (5 Т20р1 © ТЗОр1 Т40р1
© УРод1 ©
(3 Р5оигсе1 ■3 РТРо511 (3 РТЮр! (3 РТ20р1 ■3 РТЗОр1 (3 РТ40р1 (3 РУРод1 ■3 РУ1*оЬ
Рис. 8. Параметры двух участков
Участок ДО:
Участок ПОСЛЕ:
20
20
10 30
Лотка Логика
Оптимизация Оптимизация
Зтепа
Вхгдм ые данные
Выходные данньре
' С 1:1: ПОСГЗОДДе«1ЫХМатерИЗЛО^ (шт|
Время МвЖДУ ПЭС-СЕКПМИ (л',,1 Г
Время I тех-олсгшеской отероцич ытомповки (л',,иГ
Время 2 технологической опероци-1 ытомпов™ (л',,1н
Время 3 технологической опероцш ытомпов™ (мин'
Время 4 технологической огероцич ^"ампсь™ [мин
Скэрэаь [ '.[ : ЛКП
Врелля протекания [ .....с С а [ллин] УРР
Количество выпущенной продукции [мин] О**01™
Ск _ь человека [лч/с)
Название операции Время цикла (мин) Пропускная способность (шт)
1 штамповка 511 2.46
2 штамповка Э12 2.46 С-т±?
3 штамповка 313 2.45 О*513 ^ 168
4 штамповка 314 2.45 О* 514 ^ 159
Рис. 9. Экран «Оптимизация» с рассчитанными выходными данными для 1 участка
Участок ДО: _ 20 30 Логика Оптимизация
Участок ПОСЛЕ: 20 30 Логика Оптимизация
С-?
Входные данные
Выходные данные
Кол-во поставляемыхматериалов (шт)
Время между поставками (мин)
Вре/ля 1 технологической операции штамповки (ллин)
Время 2 технологической операции штамповки (мин)
Время 3 технологической операции штамповки (мин)
Время 4 технологической операции штамповки (мин)
Время протекания процесса [мин] УРР(Р) 47.3
Количество выпущенной продукции (мин) (%Ко1уоР
Название операции
Скорость погрузчика (м/с)
Скорость робота-манипулятора [м/с)
1 штамповка
2 штамповка
3 штамповка
4 штамповка
Время цикла (мнн)
Пропускная способность (шт)
05,1Р
^ 205
0+512Р ^ 185
Рис. 10. Экран «Оптимизация» с рассчитанными выходными данными для 2 участка
133
При изменении входных данных изменяются выходные данные, позволяя оптимизировать работу каждого
участка.
Таким образом, построенная имитационная модель позволяет рассчитать оптимальные значения ключевых производственных показателей:
1. Производительность участка, шт/час.
2. Время протекания процесса (ВПП), мин.
3. Пропускную способность прессов, шт./час.
4. Трудоемкость технологических операций, н/ч.
5. Время цикла на технологических операциях, мин.
Список литературы
1.ГОСТ Р ИСО 9001-2015. Системы менеджмента качества. Требования. М.: Стандартинформ, 2015. 32 с.
2.IATF 16949:2016 Фундаментальные требования к системе менеджмента качества для производств автомобильной промышленности и организаций, производящих соответствующие сервисные части. Automotive Industry Action Group, 2016. 60 с.
Горохова Дарья Сергеевна, преподаватель, gorokhovada@yandex. ru, Россия, Тольятти, Тольяттинский государственный университет,
Рыжов Георгий Игоревич старший лаборант, ryzhov.gi@ssau. ru, Россия, Самара, Самарский национальный исследовательский университет им. ак. С.П. Королёва,
Гвоздева Полина Сергеевна, старший лаборант, [email protected]@ssau.ru, Россия, Самара, Самарский национальный исследовательский университет им. ак. С.П. Королёва
DEVELOPMENT OF A SIMULATION MODEL OF THE PRODUCTION PROCESS OF STAMPING AUTOMOTIVE COMPONENTS TO PREDICT PERFORMANCE AND QUALITY PARAMETERS
D.A. Gorokhova, G.I. Ryzhov, P.S. Gvozdeva
The article suggests the idea of developing a simulation model of the production process of stamping automotive components to predict key performance and quality parameters.
Key words: stamping, production process, simulation model, flow map.
Gorokhova Darya Sergeevna, teacher, gorokhovada@yandex. ru, Russia, Tolyatti, Tolyatti State University,
Ryzhov Georgy Igorevich, senior laboratory assistant, ryzhov. gi@ssau. ru, Russia, Samara, Samara National Research University named after S.P. Korolev,
Gvozdeva Polina Sergeevna, senior laboratory assistant, [email protected]@ssau.ru, Russia, Samara, Samara National Research University named after S.P. Korolev
УДК 65.018
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-8-134-135
СОВРЕМЕННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СБОРУ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
ОТ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
М.П. Мухин, С.А. Одиноков, Т.А. Левина
В статье рассмотрены инструменты и методы сбора обратной связи от потребителей. В соответствии с требованиями стандарта ГОСТ Р ИСО 9001-2015 одним из элементов системы менеджмента качества является процесс обработки обратной связи от потребителей. Рассмотрено влияние стандартов ГОСТ Р ИСО серии 10000 на взаимоотношение между компаниями и их потребителями. Предложена относительная оценка показателей качества инструментов и методов сбора обратной связи от потребителей.
Ключевые слова: система менеджмента качества, потребители, обратная связь, качество, удовлетворенность.
Качество продукции — один из ключевых факторов, определяющих её успех на рынке и долгосрочное удовлетворение потребителей. Оно формируется в первую очередь на ранних этапах жизненного цикла продукта. Именно на этих стадиях закладываются основные характеристики и свойства, которые в дальнейшем будут влиять на восприятие конечных пользователей. Однако, не менее важным аспектом является оценка со стороны потребителя. Удовлетворенность покупателя — это не только показатель соответствия продукции заявленным требованиям, но и важный компонент обратной связи, который помогает производителям корректировать и улучшать свои товары. Взаимодействие между качеством, заложенным на ранних этапах жизненного цикла продукта, и удовлетворенностью потребителей формирует целостное представление о продукте и определяет его конкурентоспособность на рынке.
