Контрольно-измерительные приборы и системы на производстве

Любая профессия осваивается наилучшим образом тогда, когда склонности и черты характера человека в наибольшей степени совпадают с требованиями, предъявляемыми к работнику избранной профессии. Избирающий профессию инженера должен четко представлять себе ее особенности, характер труда, требования, предъявляемые к нему профессией, понимать специфику труда на избранном поприще.

Основные виды деятельности инженера - проектирование технических изделий, организация их производства, производственный контроль, грамотная эксплуатации и ремонт. Технические изделия призваны вносить все более эффективный вклад в повышение производительности труда и увеличение национального продукта.

Производственный процесс изготовления изделий расчленяется на отдельные операции, которые выполняются на отдельных рабочих местах.

Контрольные операции являются обязательными составляющими процесса, без которых немыслимо из­готовление доброкачественных изделий. Эти операции выполняются техническими контролерами, использую­щими в своей работе точные приборы и сложную измерительную технику. Контролер принимает ответ­ственные решения о признании продукции годной к выпуску или ее забракованию. Он должен иметь спе­циальные знания и навыки, нередко более сложные и тонкие, чем знания и навыки исполнителей произ­водственных операций. Особенно велика ответствен­ность контролера за выпуск доброкачественных изде­лий в автоматизированном производстве. Несвоевре­менное выявление отклонений в этом случае может привести к массовому выпуску бракованных деталей и изделий и большим материальным потерям. Авто­матические измерительные приборы, встроенные в автоматические линии, должны находиться под наблю­дением специалистов высокой квалификации.

Технология контроля, дополняя технологический процесс, дает сведения, позволяющие судить о качест­ве продукции в ходе ее изготовления. Содержание контрольных операций и их чередование с производ­ственными операциями должны быть такими, чтобы можно было своевременно выявить и быстро устранить дефекты.

Организация контроля качества должна обеспечи­вать активное воздействие на ход технологического процесса и способствовать уменьшению возможности появления брака в производстве.

В решении этой задачи первостепенную роль играет приборостроение, так как приборы используются как в области материального производства и его подготовки, так и в таких областях, как транспорт, охрана труда, экологическая безопасность, народное образование и др.

Исторически первой задачей, выдвинувшей новые требования к приборостроению и обусловившей широкие перспективы его развития, явилась необходимость управления физическими процессами и контроля за их выполнением, т. е. задача автоматизации.

Одним из принципов организациисистемы контроля качества продукции является независимость органов контроля от производ­ственного персонала.

Состояние производственной дисциплины должно быть таким, чтобы требования нормативно-технической документации полностью выполнялись работниками предприятия. Эффективность системы контроля качест­ва зависит во многом от требовательности контрольно­го аппарата. Систематические отступления от требо­ваний документации приводят к нарушению системы контроля, постоянному снижению требовательности к качеству продукции.

Основнымиэлементами процесса контроля являются: объект, метод, средство, исполнитель контроля и техническая документация.

Метод контроля основывается на физических, хими­ческих, биологических и других явлениях и зависимос­тях (законах, принципах), используемых при получе­нии информации об объекте контроля.

К средствам контроля относятся изделие или материал, приме­няемые для осуществления контроля.

Средство контроля может быть встроено в объект контроля для проверки его функционирования в про­цессе эксплуатации. Так, например, для контроля тем­пературы в изделия встраивают термопары.

По степени автоматизации различают ручные, ме­ханизированные, автоматизированные и автоматиче­ские средства контроля.

Первичная информация о свойствах объекта может быть полу­чена с помощью органов чувств без учета численных значений конт­ролируемых величин — такой контроль называют органолептическим.

При этом могут применяться средства контроля, уве­личивающие восприимчивость органов чувств, напри­мер лупы. Разновидностью органолептического конт­роля являются визуальный контроль и технический осмотр. Визуальный контроль осуществляется органами зрения, технический осмотр — в основном органами чувств с ограниченным применением средств контроля. Иногда контроль проводят путем сравнения изготовля­емых изделий с контрольными образцами, которые отбираются и утверждаются в установленном порядке.

Контроль, осуществляемый с обязательным применением средств измерений, называется измерительным.

Технологическая операция технического контроля является частью процесса контроля, выполняемой на одном рабочем месте. Она характеризуется постоянст­вом применяемого средства контроля при проверке одного или нескольких контролируемых признаков. Операция контроля состоит из технологических пере­ходов.

Технологический переход технического контроля — законченная часть операции контроля по проверке од­ного контролируемого признака или комплексной (од­новременной) проверке совокупности контролируемых признаков.

Различают контроль качества продукции, контроль технической документации, контроль технологического процесса изготовления изделия, контроль средств тех­нологического оснащения.

Контроль качества продукции - контроль количественных и качественных характеристик продукции.При контроле технологи­ческого процесса проверяют его режимы, характеристики, параме­тры. Контроль средств технологического оснащения заключается в проверке состояния технологического оборудования, оснастки, ин­струмента и т. п.

Различают разрушающий и не разрушающий конт­роль. В результате неразрушающего контроля любая из проверенных единиц остается пригодной к использо­ванию по назначению.

По обязательности проведения может быть конт­роль текущий и профилактический. Текущий контроль определяется требованиями технологических докумен­тов, профилактический выполняется для выявления и предупреждения причин возникновения недопустимых отклонений.

По месту проведения различают подвижный и ста­ционарный контроль. Подвижный осуществляют непо­средственно на рабочих местах (у станков, на сбороч­ных стендах), стационарный — на специально отведен­ных местах для контрольных операций.

В зависимости от этапов проведения по ходу про­цесса производства различают входной, операционный и приемочный контроль.

Входной контроль — это проверка соответствия поступивших на предприятие, цех, участок, рабочее место материалов, полуфабрикатов, заготовок, комп­лектующих деталей и сборочных единиц требованиям, установленным в стандартах, технических условиях, до­говорах о поставках. Особенно важен входной конт­роль продукции, приходящей на предприятие. Опыт показывает, что материальные и трудовые затраты на этот контроль быстро окупаются за счет сокращения производственных потерь из-за некачественной продук­ции поставщиков.

Операционный контроль производится во время вы­полнения или после завершения определенной опера­ции. Контролю может подвергаться как сама продук­ция, так и процесс ее изготовления.

Приемочный контроль — это контроль готовой про­дукции, по результатам которого принимается реше­ние о ее пригодности к поставке. Приемочный конт­роль — это последний этап технического контроля в процессе производства, при котором производятся приемо-сдаточные испытания.

По полноте охвата различают следующие виды технического контроля: сплошной, выборочный, непре­рывный, периодический, летучий.

Сплошной контроль применяется в следующих слу­чаях: в условиях высоких требований к качеству из­делий, в которых абсолютно недопустим пропуск дефектов в дальнейшее производство или эксплуата­цию; при небольших партиях изделий; для продукции на стадии ее освоения в производстве; для изделий, качество исполнения которых не может быть проверено на последующих этапах изготовления и при испытаниях; для изделии, технологический процесс изготовле­ния которых не обеспечивает стабильности качества.

Выборочный контроль возможен, если количество изделий достаточно для получения достоверных дан­ных о их качестве, а также при контроле, связанном с разрушением изделий. Кроме того, его по возможности применяют при большой трудоемкости контроля и при изготовлении изделий на автоматических и поточ­ных линиях, станках с числовым программным управ­лением.

Непрерывный контроль применяется для проверки технологических процессов при их нестабильности. Его, как правило, осуществляют автоматическими или полуавтоматическими средствами контроля. При не­прерывном контроле информация о контролируемых признаках поступает непрерывно, при периодическом— через установленные интервалы времени. Периодиче­ский контроль применяется для проверки изделий и технологических процессов при установившемся произ­водстве и стабильных технологических процессах. Летучий контроль характерен тем, что срок проведения его не регламентирован; он обычно осуществляется на месте изготовления, ремонта, хранения продукции.

С целью проверки эффективности контроля прово­дится инспекционный контроль специально уполномо­ченными лицами после операционного или приемочно­го контроля.

Контроль качества выпускаемой продукции на предприятии возлагается на отдел технического конт­роля (ОТК). Начальник ОТК (главный контролер) подчиняется непосредственно руководителю предприятия. ОТК является самостоятельным отделом пред­приятия, его работники подчиняются непосредственно главному контролеру. Основное назначение отдела — предотвращение выпуска некачественной продукции, а также укрепление производственной дисциплины и повышение ответственности всех звеньев производства за качество выпускаемой продукции.

Основные задачи отдела технического контроля машиностроительного завода: контроль качества и комплектности выпускаемой предприятием продукции (деталей, сборок и готовых изделий) в соответствии с требованиями действующей технической документа­ции, клеймение принятой и забракованной продукции, оформление установленной документации на принятую продукцию;

предъявление принятой продукции представителю заказчика;

технический учет и анализ брака (указываются причины и виновники);

разработки совместно с цехами и отделами завода мероприятий по ликвидации брака, а также контроль за выполнением этих мероприятий;

анализ дефектов продукции завода, отмеченных в рекламациях и актах испытаний, и контроль за устра­нением в производстве выявленных дефектов;

контроль качества поступающих на завод материа­лов, полуфабрикатов и комплектующих готовых изде­лий, поставляемых другими предприятиями, и оформ­ление документации на их качество, а также актов-рекламаций на недоброкачественную продукцию;

контроль укомплектования и упаковки готовой продукции и полуфабрикатов;

контроль качества изготовляемых заводом инстру­ментов и всех видов производственной оснастки, а также измерительных инструментов, приборов и при­способлений, находящихся в эксплуатации на заводе;

участие в разработке технических усовершенство­ваний производства и методов контроля, повышающих качество продукции и способствующих улучшению условий труда.

Контролер ОТК на своем участке осуществляет технический контроль за качеством и комплектностью принимаемой им продукции. Он имеет право и обязан браковать материалы, заготовки и детали, не соответ­ствующие действующим документам и эталонам; не принимать на контроль продукцию при отсутствии ус­тановленной сопроводительной документации и при некомплектном предъявлении продукции; ставить личное клеймо на принятой продукции и маркировать забракованную; следить за своевременной сдачей за­бракованной продукции в изоляторы брака; выписы­вать акты на брак и передавать их для окончательного решения и подписи контрольному мастеру. Контролер несет ответственность за правильность оформления документации на принятую и забракованную продук­цию, неправильную оценку качества и за необоснован­ный отказ от приемки продукции.

В состав ОТК обычно входят цеховые бюро конт­роля, бюро внешней приемки, технические бюро, лабо­ратория (бюро) анализа и выявления причин брака, испытательные станции, группа инспекционного конт­роля, центральная измерительная лаборатория (ЦИЛ) с контрольно-проверочными пунктами.

Цеховые бюро контроля осуществляют контроль деталей и сборок на всех стадиях изготовления, конт­роль технологических процессов и предусмотренные технической документацией испытания, для проведе­ния которых бюро располагают необходимыми испы­тательными станциями. Измерительные инструменты и приборы контроля хранятся в инструментальных кладовых цехов.

Бюро внешней приемки принимает материалы, по­луфабрикаты, и изделия поступающие на предприя­тие. В состав бюро могут входить лаборатории входно­го контроля, которые проводят испытания в соответст­вии с инструкциями на входной контроль.

Технические бюро ОТК производят учет и анализ брака и предъявляют претензии соответствующим це­хам и службам завода. Они также проводят количест­венную оценку деятельности всех подразделений и цехов завода, направленную на повышение качества продукции.

Техническое бюро следит за внедрением в произ­водство мероприятий по устранению выявленных де­фектов. Особое место занимает рассмотрение реклама­ций и изучение качества продукции в эксплуатации, этими вопросами занимается служба эксплуатации.

В состав ОТК могут входить также специальные лаборатории контроля качества изделий: ультразвуко­вые, магнитной дефектоскопии, люминесцентные и др.

Приборостроение - бурно развивающаяся отрасль техники. Можно смело утверждать, что специалисты по эксплуатации и ремонту приборов требуются во всех отраслях народного хозяйства. В настоящее время в мире набирает силу вторая волна научно-технической революции (первая была в 60-е годы 20-го века).

И если первая волна была связана с такими, поистине революционными открытиями, как создание первых лазеров, ЭВМ на полупроводниковой элементной базе, оптико-электронных приборов 1-го поколения, разработке алгоритмов управления такими сложными процессами как, например, расчет космических баллистических траекторий летательных аппаратов, то теперь основным двигателем НТР (научно-технической революции) является массовое внедрение во все отрасли информационных технологий.

В то же время вторая волна НТР характеризуется и внедрением в контрольно-измерительную технику так называемых высоких технологий.

Всеобщее распространение компьютеров и создание на основе всемирных компьютерных сетей огромной базы данных дает возможность разрабатывать новые быстродействующие автоматизированные контрольно-измерительные системы.

Производственные фирмы в настоящее время ориентируются на обеспечение быстрого и широкого освоения достижений научно-технического прогресса и создание на этой основе конкурентноспособной продукции.

Период разработки новых изделий во многих случаях чрезмерно затягивается в силу чего такие изделия к моменту их появления на рынке нередко оказываются морально устаревшими ([1], с. 3-10). Не всякая новинка, выпущенная на рынок, обеспечивает успех в конкурентной борьбе. Его добиваются лишь те фирмы, которые оперативно находят область, где необходимо создавать новый продукт, определяют, каковы должны быть его технические и эксплуатационные характеристики с точки зрения изменяющихся потребностей покупателя. Анализ, произведенный фирмами, занимающимися инновационным маркетингом, показал, что, например, для промышленности США коммерчески успешными оказываются лишь около 15% проектируемых изделий, а среди выпущенных на рынок новых видов продукции только 60 % завоевывают признание. Учитывая быстрый рост затрат на создание новых видов продукции и возрастание рыночного риска, промышленные компании за последние годы уделяют заметное внимание вопросам экономической оценки проектов, перспективных с коммерческой точки зрения. Набор параметров, определяющих конкурентноспособность изделия, относительно стабилен. В то же время значимость каждого из них меняется в зависимости от условий. С повышением требований к качеству промышленной продукции, надежного контроля параметров работающих машин и оборудования, необходимости контроля качества окружающей среды возрастает и значение средств контроля.

Настоящий уровень развития отечественного производства, его возрождение и подъем, достижения технологической науки и практики требуют от инженеров специальности «Приборостроение» освоения современных методов проектирования и совершенствования технологических процессов изготовления приборов, использования вычислительной техники для автоматизации конструирования изделий и проектирования технологий их изготовления, а также готовности к системному анализу быстро и непредсказуемо изменяющейся производственной и рыночной ситуации, к поиску нетрадиционных решений.

Принята следующая классификация приборов:

• приборы для устройств обработки данных;

• приборы для техники связи;

• приборы для измерительной техники;

• приборы неразрушающего контроля качества изделий;

• аналитические приборы исследования веществ;

• промышленные контрольно-измерительные приборы;

• приборы для автоматизации технологических процессов;

• медицинские и лабораторные приборы;

• приборы и аппараты для домашнего хозяйства.

Объектами профессиональной деятельности выпускника в зависимости от содержания конкретной образовательной программы (специальности) направления подготовки являются: электронно-механические, магнитные, электромагнитные, электрические, лазерные, радиоволновые, тепловые, акустические и акустооптические методы; приборы, системы, комплексы и элементная база приборостроения; технология производства элементов, приборов и систем, а также программное обеспечение и информационно-измерительные технологии в приборостроении.

Вопросы для самопроверки

1. Назначение контрольно-измерительных приборов на производстве.

2. Основнымиэлементы процесса контроля. Методы проведения контроля.

3. Сферы деятельности инженера-приборостроителя.

4. Классификация контрольно-измерительных приборов.

Раздел 3.