1. ISTCIPA
  2. Всі випуски
  3. Випуск 57, 2023
  4. Дослідження імовірності браку сталевих виливок на етапі заготівельного виробництва

Дослідження імовірності браку сталевих виливок на етапі заготівельного виробництва

ISTCIPA.
2023;
Випуск 57
: cc. 37 - 45
https://doi.org/10.23939/istcipa2023.57.037
Автори:
  1. Ярослав Кусий
  2. Олег Личак
  3. Ольга Костюк
  4. Назарій Кусень
  5. Богдан Ширінін
  6. Назар Фариник
1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
3
Національний університет «Львівська політехніка»
4
Національний університет «Львівська політехніка»
5
Національний університет «Львівська політехніка»
6
Національний університет «Львівська політехніка»

Постановка проблеми та мета роботи. Розроблення методів моделювання технологічного процесу підготовки виробництва у життєвому циклі виробів машинобудування є актуальним завданням на цей час. Прогнозування основних показників надійності й експлуатаційних характеристик машинобудівної продукції є пріоритетною характеристикою функціонально орієнтованих технологій. Зокрема, використовуючи математичний апарат ланцюгів Маркова під час розроблення технологічних процесів виготовлення заготовок, можна прогнозувати випуск сталевих блюмів без браку та коректувати терміни процесів лиття. Методика роботи. Для етапу заготівельного виробництва було опрацьовано експериментальні результати за запропоно- ваною методикою. Блок-схему та технологічний граф надійності для етапу заготівельного виробництва сталевих блюмів описано системою диференціальних рівнянь Колмогорова–Чепмена. Результати статті. На підставі розв’язання системи диференціальних рівнянь отримано математичні та графічні залежності для прогнозування ймовірності випуску без браку сталевих блюмів на металургійному підприємстві. Наукова новизна. В статті подано приклад оптимізаційного синтезу моделі процесу лиття сталевих блюмів і визначено часовий інтервал із найімовірнішим браком заготовок. Встановлено, що для визначених умов виробництва ймовірність браку реалізується у кратності 4 (($\approx$27 днів) відносно найімовірнішого терміну повторного браку у часі при плавках сталі (109 днів). Практичне значення результатів. Запропоновану методику можна ефективно використовувати під час розроблення технологічних процесів виготовлення заготовок деталей машин на етапі технологічної підготовки виробництва. Напрями подальших досліджень за тематикою статті. Подальші дослідження можуть бути спрямовані на удосконалення запропонованої методики та її поширення на ширшу номенклатуру матеріалів у процесі виготовлення литих заготовок.

життєвий цикл
технологічний процес
cталевий виливок
ланцюги Маркова
система диференціальних рівнянь Колмогорова-Чепмена
  1. Кусий Я. М. Науково-прикладні основи технологічного успадкування параметрів якості для забезпечення експлуатаційних характеристик виробів: дис. … доктора техн. наук: 05.02.08. – Львів, 2021. – 432 с. URL:https://lpnu.ua/sites/default/files/2021/dissertation/16474/dysertdsckus...
  2. Davim J.P. Surface Integrity in Machining. Materials Forming, Machining and Tribology. – Cham, Springer International Publishing AG, 2017 – 82 р. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-319-51961-6
  3. Liao Z., la Monaca A., Murray J., Speidel A., Ushmaev D., Clare A., Axinte D., M’Saoubi R. Surface integrity in metal machining - Part I: Fundamentals of surface characteristics and formation mechanisms // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2021. – Vol. 162. – 103687. URL:https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2020.103687
  4. la Monaca A., Murray J.W., Liao Z., Speidel A., Robles-Linares J.A., Axinte A., Hardy M.C., Clare A.T. Surface integrity in metal machining - Part II: Functional performance // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2021. – Vol. 164. –103718. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2021.103718
  5. Stupnytskyy V. Features of Functionally-Oriented Engineering Technologies in Concurrent Environment // International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT). – 2013. – Vol. 2. – pp. 1181- 1186. URL: https://www.ijert.org/research/features-of-the-functionally-oriented-eng... concurrent-environment-IJERTV2IS90435.pdf
  6. Stupnytskyy V. Computer-aided conception for planning and researching of the functional-oriented manufacturing process // Advanced Manufacturing Processes, part of the Lecture Notes in Mechanical Engineering. – 2020. – pp. 309–320. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-030-40724-7_32
  7. Cocca P., Marciano F., Rossi D., Alberti M. Business Software Offer for Industry 4.0: the SAP case // IFAC-PapersOnLine. – 2018. – Vol. 51, no 11. – pp. 1200–1205. URL: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.08.427
  8. Klocke F. Manufacturing Processes: Cutting. – Berlin, Springer-Verlag, 2011. – 506 р. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-642-11979-8
  9. Nyberg P., Frisk E., Nielsen L. Generation of Equivalent Driving Cycles Using Markov Chains and Mean Tractive Force Components // IFAC Proceedings. – 2014. – Vol. 47, no 3. – рр. 8787–8792. URL: https://doi.org/10.3182/20140824-6-ZA-1003.0223944 Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні. Вип. 57. 2023
  10. Gruosso G., Mion A., Gajani G.S. Forecasting of electrical vehicle impact on infrastructure: Markov chains model of charging stations occupation // eTransportation. – 2020. – Vol. 6. – 100083. URL: https://doi.org/10.1016/j.etran.2020.100083
  11. Yakovyna V., Seniv M., Symets I., Sambir N. Algorithms and software suite for reliability assessment of complex technical systems // Radio Electronics, Computer Science, Control. – 2020. – Vol. 4. – pp. 163-177. URL: https://doi.org/10.15588/1607-3274-2020-4-16
  12. Yakovyna V., Symets I. Reliability assessment of CubeSat nanosatellites flight software by high-order Markov chains // Procedia Computer Science. – 2021. – Vol. 192. – pp. 447-456. URL: https://doi.org/10.1016/j.procs.2021.08.046
  13. Birolini A. Reliability Engineering: Theory and Practice. – Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2014. – 626 p. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-662-05409-3
  14. Di Bona G., Silvestri A., Forcina A., Petrillo A. Total efficient risk priority number (TERPN): a new method for risk assessment // Journal of Risk Research. – 2018. – Vol. 21, no 2. – pp. 1384-1408. URL:https://doi.org/10.1080/13669877.2017.1307260
  15. Stupnytskyy V., Hrytsay I. Comprehensive analysis of the product’s operational properties formation considering machining technology // Archive of mechanical engineering. – 2020. – Vol. 67, no 2. – pp. 1–19. URL: https://doi.org/10.24425/ame.2020.131688
  16. Kusyi Ya, Stupnytskyy V, Onysko O, Dragašius E, Baskutis S., Chatys, R. Optimization synthesis of technological parameters during manufacturing of the parts // Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability. – 2022. – Vol. 24, no 4. – pp. 655-667. URL: https://doi.org/10.17531/ein.2022.4.6
  17. Kusyi Y., Kostiuk O., Kuk A., Attanasio A., Cocca P. Optimization of cutting modes during sustainable machining of products based on economic criteria // Lecture Notes in Mechanical Engineering. – 2024. – Р. 167–181. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-031-42778-7_16