Аннотация
В настоящее время наблюдается тенденция ужесточения требований потребителей к металлопродукции. В связи с этим для повышения своих конкурентных преимуществ металлопроизводители должны быть способны оперативно адаптироваться к изменяющимся условиям, что особенно актуально для рынка метизной продукции. При этом получают свое дальнейшее развитие технологии, основанные на применении новых материалов повышенной и высокой прочности, в частности сталей с ультрамелкозернистой структурой. Внедрение данных материалов в метизной отрасли предполагает применение новых современных методов и подходов к исследованию технологических процессов. Учеными ФГБОУ ВПО «МГТУ» разработана методология адаптивного управления качеством металлопродукции широкого спектра назначения, предусматривающая возможность построения технологического процесса с гарантированным обеспечением нормируемого уровня качества в условиях неполноты априорной информации. Целью работы являлись разработка и исследование технологии производства крепежных изделий повышенного класса прочности с применением сталей марок 20 и 45 с УМЗ структурой в условиях действующего предприятия ОАО «ММК-МЕТИЗ». В работе представлены результаты комплексных исследований применимости новой методологии на примере разработки технологии холодной объемной штамповки болтов М10 и М16.
Ключевые слова
Адаптивное управление качеством, прогнозирование, крепеж, прочность, УМЗ структура.
1. Корчунов А.Г., Чукин М.В., Полякова М.А. Принципы проектирования непрерывного способа получения стальной проволоки с ультрамелкозернистой структурой // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2011. № 1. С. 43–46.
2. Чукин М.В., Полякова М.А., Емалеева Д.Г. Влияние комбинированных методов деформационной обработки на механические свойства углеродистой проволоки // Черные металлы. 2014. № 12. С. 35–39.
3. Чукин М.В., Копцева Н.В., Валиев Р.З. Дифракционный электронно-микроскопический анализ субмикрокристаллической и нанокристаллической структуры конструкционных углеродистых сталей после равноканального углового прессования и последующего деформирования // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2008. №1. С. 31–37.
4. Инновационный потенциал новых технологий производства метизных изделий из наноструктурных сталей / Чукин М.В., Копцева Н.В., Барышников М.П., Ефимова Ю.Ю., Носов А.Д., Носков Е.П., Коломиец Б.А. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2009. № 2. С. 64–68.
5. Ефимова Ю.Ю., Копцева Н.В., Никитенко О.А. Исследование состояния карбидной фазы после наноструктурирования и последующего волочения низкоуглеродистой стали // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2009. № 3. С. 45–48.
6. Копцева Н.В., Михоленко Д.А., Ефимова Ю.Ю. Эволюция микроструктуры и свойств при нагреве ферритно-перлитных углеродистых конструкционных сталей с ультрамелкозернистой структурой, сформированной интенсивной пластической деформацией // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2011. Т. 7. №9. С. 85–91.
7. Актуальные проблемы квалиметрии метизного производства в период зарождения шестого технологического уклада / Гун Г.С., Чукин М.В., Рубин Г.Ш., Мезин И.Ю., Корчунов А.Г. // Металлург. 2014. № 4. С. 92–95.
8. Перспективы производства высокопрочной стальной арматуры для железобетонных шпал нового поколения на основе термодеформационного наноструктурирования / Чукин М.В., Гун Г.С., Корчунов А.Г., Полякова М.А. // Черная металлургия: Бюл. Черметинформации. 2012. Вып. 4. С. 100–105.
9. Исследование физико-механических свойств и структуры высокопрочных многофункциональных сплавов инварного класса нового поколения / Чукин М.В., Голубчик Э.М., Гун Г.С., Копцева Н.В., Ефимова Ю.Ю., Чукин Д.М., Матушкин А.Н. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2014. № 1 (45). С. 43–48.
10. Генезис научных исследований в области качества металлопродукции / Гун Г.С., Мезин И.Ю., Рубин Г.Ш., Минаев А.А., Назайбеков А.Е., Дыя Х. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2014. № 1 (45). С. 92–97.
11. Научно-педагогическая школа Магнитогорского государственного технического университета по управлению качеством продукции и производственных процессов / Гун Г.С., Мезин И.Ю., Корчунов А.Г., Чукин М.В., Гун И.Г., Рубин Г.Ш. // Качество в обработке материалов. 2014. № 1. С. 5–8.
12. Nanodimensional structural part formation in high carbon steel structural part formation by thermal and deformation processing / Chukin M.V., Korchunov A.G., Gun G.S., Polyakova M.A., Koptseva N.V. // Vestnik of Nosov Magnitogorsk State Technical University. 2013, no. 5 (45), pp. 33–35.
13. Гун Г.С., Чукин М.В., Рубин Г.Ш. Управление качеством в метизном производстве // Металлургические процессы и оборудование / ООО «Технопарк Дон ГТУ «УНИТЕКС» (Донецк, Украина). 2013. № 4(34). С. 106–112.
14. Управление качеством продукции в технологиях метизного производства: монография / Корчунов А.Г., Чукин М.В., Гун Г.С., Полякова М.А. М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2012. 164 с.
15. Разработка теории квалиметрии метизного производства / Рубин Г.Ш., Чукин М.В., Гун Г.С., Закиров Д.М., Гун И.Г. // Черные металлы. 2012, июль. С. 15–21.
16. Научная деятельность ГОУ ВПО «МГТУ» в условиях развития нанотехнологий / Чукин М.В., Колокольцев В.М., Гун Г.С., Салганик В.М., Платов С.И. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2009. № 2 (26). С. 55–59.
17. Особенности реологических свойств конструкционных наносталей / Чукин М.В., Гун Г.С., Барышников М.П. и др. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2008. № 1. С. 24–27.
18. Создание и развитие теории квалиметрии металлургии / Гун Г.С., Рубин Г.Ш., Чукин М.В.,. Гун И.Г, Мезин И.Ю., Корчунов А.Г. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2003. № 5(45). С. 67–69.
19. Ресурсосбережение в метизном производстве: коллективная монография / Зюзин В.И., Клековкина Н.А., Харитонов В.А. и др. Магнитогорск, 2001. 163 с.
20. Гун Г.С., Пудов Е.А., Иванова Л.Б. Оптимизация процессов обработки металлов давлением по комплексному критерию качества // Изв. вузов. Черная металлургия. 1982. № 8. С. 62–65.
21. Голубчик Э.М., Чукин М.В., Кузнецова А.С. Разработка модели адаптивного управления качеством крепежных изделий на основе моделирования в среде Deform-3D // Сталь. 2014. № 4. С. 61–62.
22. Hong-Seok Park, Ngoc-Hien Tran. An autonomous manufacturing system for adapting to disturbances. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. October 2011, vol. 56, iss. 9–12, pp. 1159–1165.
23. Hong-Seok Park, Ngoc-Hien Tran. A cognitive agent based manufacturing system adapting to disturbances // International Journal of Control, Automation and Systems. August 2012, vol. 10, iss. 4, pp. 806–816.
24. Marc B. Sokol. Adaptation to difficult designs: Facilitating use of new technology // Journal of Business and Psychology. Spring 1994, vol. 8, iss. 3, pp. 277–296.
25. Namwoon Kim, Jae H. Pae, Utilization of new technologies: organizational adaptation to business environments // Journal of the Academy of Marketing Science. June 2007, vol. 35, iss. 2, pp. 259–269.
26. Ulrich Müller Simulation of a real-time process adaptation in the manufacture of high-density fibreboards using multivariate regression analysis and feedforward control / Martin Riegler, Bernhard Spangl, Martin Weigl, Rupert Wimmer // Wood Science and Technology. July 2013.
27. Seid Žapčević, Peter Butala. Adaptive process control based on a self-learning mechanism in autonomous manufacturing systems // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. June 2013, vol. 66, iss. 9–12, pp. 1725–1743.
28. Claudio A. Policastro, André C. P. L. F. Carvalho, Alexandre C. B. Delbem. A hybrid case adaptation approach for case-based reasoning // Applied Intelligence. April 2008, vol. 28, iss. 2, pp. 101–119.
29. Голубчик Э.М. Адаптивное управление качеством металлопродукции // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2014. №1. С. 63–69.
30. Чукин М.В., Кузнецова А.С., Емалеева Д.Г. Анализ возможности производства крепежа повышенного класса прочности из углеродистой конструкционной стали с ультрамелкозернистой структурой // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2012. № 1. С. 41–45.
31. Чукин М.В., Кузнецова А.С., Барышников М.П. Определение возможности достижения высоких классов прочности болтов из углеродистой стали с ультрамелкозернистой структурой моделированием измерения твердости по Бринеллю // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2012. Т. 8. № 4. С. 150–152.