Проектирование холодильника

 

 

Риск  необходимо находить для определения  эффективности принятых методов  по снижению частоты появления данных рисков. В данном случае он равен  18,44 это говорит, о том, что в данном примере объект  функционирует адекватно.

По таблице  видно, что сумма рисков равна 18,44, это говорит, о том, что сумма рисков слишком велика, с помощью весовых коэффициентов можно определить, какой из видов риска наиболее опасен, и на какой следует обратить больше внимания.

Далее посчитаем  риски с помощью метода анализа риска отказов (FMEA – анализ) - FMEA (Potential Failure Mode and Effects Analysis) – метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов (далее — метод FMEA ) — это эффективный инструмент повышения качества разрабатываемых технических объектов, направленный на предотвращение дефектов или снижение негативных последствий от них.

Значимость (S) — это оценка наиболее серьезного последствия (указанного в предыдущей графе) потенциального отказа для следующего компонента, подсистемы, системы или для потребителя.

Возникновение (О) - степень возможности возникновения конкретных причин/механизмов (указанных в предыдущей графе).

Приоритетное  число риска- это произведение значимости S, возможности появления и обнаружения (ПЧР).

Техническое оценивание для предупреждающего/ корректирующего  действия следует направлять в первую очередь на объекты с высокой  жесткостью, высоким ПЧР и другие, и объекты, разработанные командой. Цель каждого рекомендуемого действия — снизить ранги в следующем  порядке: значимость, возникновение  и обнаружение [12].

Составим причинно-следственную диаграмму Исикавы для определения факторов, влияющих на качество функционирования холодильника (рисунок 5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 11 – Причинно-следственная диаграмма Исикавы

Подсчитаем  ПЧР для каждой составляющей таблица 18.

 

Таблица 18 – Анализ риска отказов

Вид риска	Показатели	S	O	D	ПЧР
1 Качество комплектующих	1.1Материал	7	4	3	84
	1.2 Оборудование	7	2	3	42
	1.3Технологический процесс	7	2	3	42
	1.4 Квалификация специалиста	8	3	3	63
2 Рыночные риски из-за изменений	2.1 Конкуренция	6	4	2	48
	2.2 Спрос на холодильник	9	5	2	90
	2.3 Желания потребителей	7	6	2	84
3 Неопределенные обстоятельства, неудач	3.1 Нарушение контрактов с поставщиками	4	7	3	84
	3.2 Банкротство фирмы	3	8	2	48
4 Срыв графиков работы на предприятии	4.1 Нехватка рабочей силы	4	6	2	48
	4.2 Задержка поставок	5	6	2	60
	4.3 Изменение требований заказчика	3	7	2	42

 

Определим среднее значение ПЧР для каждого  из 4 факторов, влияющих на качество функционирования холодильника по формуле (3).

 

 .                (3)

 

Сведем  данные в таблицу 19.

 

Таблица 19 – ПЧР объекта холодильник

Вид риска	ПЧРi1	ПЧРi2	ПЧРi3	ПЧРi4
Качество комплектующих	84	42	42	63
Рыночные риски из-за изменений	48	90	84
Неопределенные обстоятельства, неудач	84	48
Срыв графиков работы на предприятии	48	60	42

 

Так как  в большинстве случаев критическую  границу ПЧР устанавливают равную 100, то для проектируемого объекта  ПЧР не будет превышать критическое. Это позволяет сделать вывод  о приемлемости проектируемой конструкции.

По итогам проведения анализа рисков следует  построить диаграмму Парето для  наглядности результатов (рисунок 12).

 

 

Рисунок 12 - Диаграмма Парето

 

По построенной  диаграмме Парето можно сделать  вывод о том, что максимальное ПЧР (более 70) соответствует фактору: рыночные риски из-за изменений (ПЧР=74). Это говорит о том, что при  производстве холодильника следует  особое внимание на состояние рынка.

 

 

 

3.3 Анализ  безопасности объекта 

 

Безопасность  продукции - свойства продукции сохранять  безопасность для жизни, здоровья и  имущества граждан при использовании.

Перед началом  эксплуатации холодильник должен быть надлежащим образом установлен и  размещен в соответствии с инструкцией.

Так как  в холодильнике используется хладагент, то он представляет собой природный  газ, который не наносит вреда  окружающей среде, однако может воспламеняться. При транспортировке и установке  холодильника необходимо соблюдать  осторожность, чтобы не повредить  никаких частей контура циркуляции хладагента [13].

Проведем анализ безопасности холодильника в следующей последовательности:

1. С помощью  диаграммы Исикавы определим перечень факторов, представляющих опасность для потребителя (рисунок 13);

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 13 - Причинно-следственная диаграмма Исикавы

Подсчитаем  ПЧР для каждой составляющей таблица20.

 

Таблица 20 – Анализ риска отказов

Вид риска	Показатели	S	O	D	ПЧР
1 Поражение электрическим  током	1.1 Заземление холодильника	9	4	3	108
	1.2 Самостоятельное ремонтирование	7	5	2	70
	1.3 Повреждение шнура	8	4	3	96
2 Не соблюдение правил безопасности эксплуатации	2.1 Незнание символов предостережения	7	5	2	70
	2.2 Пренебрежение инструкцией по  технике безопасности	9	7	2	126
3 Возгорание холодильника	3.1 Воспламенение природного газа  (хладагент)	5	7	3	105
	3.2 Пыль на поверхности металлических  частей	3	8	2	48
	3.3 Повреждение частей контура	4	8	2	64
4 Поражение во время чистки	4.1 Положение руки под нижнюю  кромку холодильника	4	6	2	48
	4.2 Чистка вилки сетевого шнура  мокрой тряпкой	5	6	2	60
	4.3 Система подачи воды	3	7	2	42

 

Определим среднее значение ПЧР для каждого  из 4 факторов, влияющих на качество функционирования холодильника, данные представлены в таблица 21.

 

Таблица 21 – ПЧР объекта холодильник

Вид риска	ПЧРi1	ПЧРi2	ПЧРi3	ПЧРi4
Поражение электрически током	108	70	96
Не соблюдение правил безопасности эксплуатации	70	126
Возгорание холодильника	105	48	64
Поражение во время чистки	48	60	42

 

 

Конструкция в целом безопасна для здоровья человека , так как критическая граница не доходит до 100

По итогам проведения анализа рисков следует  построить диаграмму Парето для  наглядности результатов (рисунок 14).

 

 

Рисунок 14 - Диаграмма Парето

 

По построенной  диаграмме Парето можно сделать  вывод о том, что максимальное ПЧР = 98 соответствует фактору: не соблюдение правил безопасности эксплуатации. Это говорит о том, что при производстве холодильника следует обратить, особое внимание данному фактору.

 

 

 

 

3.4 Список  покупных и стандартных узлов  и деталей 

 

Этап  проектирование объекта завершается  составлением списка покупных и стандартных  узлов и деталей. Для холодильника это:

• пусковое реле;
• терморегуляторы для холодильников;
• испарители;
• блоки управления;
• полочки, дверцы, овощные ящики, перегородки, формочки для яиц и напитков;
• элементы крепежа (болты, гайки, винты);
• втулка двери к холодильнику;
• двигатель вентилятора к холодильнику;
• электрические провода.

Далее следует  организовать собственно процесс производства продукции. Для обеспечения этого  процесса необходимо выработать грамотную, четкую технологию изготовления всех составных частей объекта и последующей сборки.

 

4 Проектирование технологии изготовления детали объекта

 

Рассмотрим  этап проектирования технологических  процессов (ТП) на примере изготовления винта с полупотайной головкой, ГОСТ 17474 – 80.

1. Технологический анализ детали

 

Винт представляет собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой для ввинчивания в одну из соединяемых деталей на другом (15). Винты, применяемые для неподвижного соединения деталей, называются крепежными, для фиксирования относительного положения деталей - установочными. По способу завинчивания они разделяются на винты с головкой под отвертку и с головкой под ключ. Головки винтов бывают различной формы, которая устанавливается соответствующим стандартом [14].

 

Рисунок 15 - Винт с полупотайной головкой

 

Заготовки детали будут формироваться из круглого металлопроката диаметром 8 мм обработкой давлением. В качестве материала  используем марка стали: 10 кп; 10; 10 пс

Технологичность рассматривается как совокупность свойств изделия, определяющих приспособленность его конструкции к достижению оптимальных затрат ресурсов при его производстве, ремонте и утилизации.

В качестве показателя технологичности гайки  был выбран коэффициент использования  материала К_им, характеризующий эффективность использования материальных ресурсов при производстве изделия. Он определяется как отношение количества (массы) материала в готовой продукции (М) к количеству (массе) вводимого в технологический процесс материала (М_в):

 

                                                             К_им=М/М_в                                                       (4)

 

Теоретическая масса 1000 шт. гаек с номинальным диаметром резьбы 8 мм равна 0,862 кг согласно ГОСТ 17474 – 80. Для изготовления 1000 шт. гаек потребуется ввести в технологический процесс 0, 868 кг стального проката. Тогда К_им=0,993, что является показателем оптимальности ТП и эффективного расходования ресурсов.

4.2 Маршрутная  технология изготовления детали

 

Маршрутная  карта - документ, содержащий перечень технологических операций, необходимых для изготовления изделия [15].Карта по изготовлению винта представлена в приложении Б.

 

4.3 Статистический анализ надежности технологического процесса

 

Контролируемый  параметр: внешний  диаметр винта D₁.

Нормативный документ: ГОСТ 24705-2004 «Основные нормы  взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры».

Исходные  данные:

1) размер  согласно стандарту: D₁=30 мм;

2) квалитет согласно ГОСТ 1759.1-82 «Болты, винты, шпильки, гайки и шурупы. Допуски. Методы контроля размеров и отклонений формы и расположения поверхностей»: 6;

3) поле допуска IT согласно ЕСДП: 33 мкм.

Определим отклонение размера: σ_{размера}=IT/6=5,5 мкм.

Далее по размеру и допуску станка рассчитаем потенциальный размах данного размера. R=21 мкм – для станка (квалитет 7).

Определим σ_станка по формуле: σ_станка =R/6=3,5 мкм.

По заданному  допуску на размер определим допустимую погрешность контрольно-измерительного средства с учетом [δ]>δ_КИС.

[δ]=А_метр.·R= 0,25·R, где [δ] – допустимая погрешность.