Курсовик. ГОТОВЫЙ)))))))))))))))))))))))))))))). Анализ технического задания
 Скачать 1.8 Mb.
|
1 2  СодержаниеВведение…………………………………………………………………………...4 Анализ технического задания……………………………………….................................5 Разработка модели…………………………………………………………………………………….17 Модельный эксперимент…………………………………………………………………………..29 Заключение……………………………………………………………………….42 Список литературы………………………………………………………………43 Приложения……………………………………………………….......................44 Введение Системный анализ—это методология решения крупных проблем, основанная на концепции систем. Системный анализ может также рассматриваться как методология построения организаций, что реализует методологию решения проблем. В центре методологии системного анализа находится операция количественного сравнения альтернатив, которая выполняется с целью выбора альтернативы, подлежащей реализации. Если требование равнокачественности альтернатив выполнено, могут быть получены количественные оценки. Но для того, чтобы количественные оценки позволяли вести сравнение альтернатив, они должны отражать участвующие в сравнении свойства альтернатив (выходной результат, эффективность, стоимость и другие). Достичь этого можно, если учтены все элементы альтернативы и даны правильные оценки каждому элементу. Так возникает идея выделения «всех элементов, связанных с данной альтернативой», т. е. идея, которая на обыденном языке выражается как «всесторонний учет всех обстоятельств». Выделяемая этим определением целостность и называется в системном анализе полной системой. Система, таким образом, есть то, что решает проблему.  1. Анализ технического задания 1.1 Общие сведения о предприятии ООО “КЭМЗ” расположено на одной промплощадке по адресу : Нижегородская обл. Г.Кулебаки, Ул.Восстания, д.1,согласно договору недвижимости №03-03/069/09/08-04/012/09 от 01.09.2009 г с ОАО”Русполимет”. Он основан в 2007 году 1 октября. С северо-восточной стороны от промплощадки ОАО «Русполимет», на которой располагается предприятие, находится болото и земли сельхозназначения, с восточной стороны бывший лесопильный завод Кулебакского леспромхоза, с севера- подстанция «Кулебакская» Муромских электрических сетей, на юге, западе и юго-западе- жилая застройка. Территория предприятия благоустроена (на 80% выполнена из асфальтового и бетонного покрытия), освещена, ограждена по всему периметру, охраняема.  Предприятие по санитарной классификации относится ко 4-му классу, с санитарно-защитной зоной – 100м, размещено на промплощадке ОАО «Русполимет». Ближайшая жилая зона от промплощадки ООО «КЭМЗ» расположена на расстоянии – 265 метров. Основной вид деятельности: производство стального сортового горячекатаного проката. На станах «750» и «500» производится сортовой прокат (2712210-2712368): уголок, швеллер, балка, пруток квадратного и круглого сечения. В 2011 году выпущено 6212,845 т проката.Производство расположено в одноэтажном кирпичном здании. Материалами для прокатки профилей служат жаростойкие, жаропрочные сплавы, коррозийностойкие стали, титановые сплавы и углеродистые стали. Материалом для прокатки профилей служат жаропрочные, жаростойкие сплавы, коррозионностойкие стали, титановые сплавы и  углеродистые стали.Количество работников на предприятии около 300 человек . Из которых 210 человек-мужчин, 90 человек –женщин. Большинство имеют техническое образование(85%) и (15%)высшее. В основном возраст сотрудников 4-50 лет. 1.2 Характеристика технологического процесса : Посадка Нагрев Прокатка Резка Правка,маркировка,сортировка Отгрузка проката  Рис.1 Структурная схема процесса Cтруктурная модель операции : № 1 посадчик Посадка полученная заготовка после нагрева заготовка   температура № толкатель 2  V Нагрев Заготовка желто-белого цвета заготовка после посадки Давление , пламя, t, мощность  № 3вальцовщик Прокатка диаметр, t заготовка после проката непрокатанная заготовка № 4 Резка разрезанная заготовка прокатанная заготовка длина, t резчик  № 5Правка, маркировка и сортировка готовая продукция разрезанные заготовки t, настройка роликов, пра- вильного пресса правильщик, контроллер № 6 мастер сдачи готовой продукции Отгрузка проката загрузка на вагоны готовая продукция отгрузка проката 1.3 Характеристика технического процесса 1)Посадка заготовки  Заготовки укладывают в нагревательную печь, их укладывают так Чтобы данный конец одной заготовки совпал с концом другим предыдущего. Допускается укладка слитков попарно. Не допускается разделять плавки, а также приступать к посадке другой плавки. Разделение плавок нужно производить путем наложения кирпича(б/у) на первую заготовку новой плавки в первом ряду. Перед посадкой в нагревательную печь посадчик очищает металл от грязи, особенно тщательно очищают углубления, оставшиеся от вырубки дефектов на поверхности заготовок. 2)Нагрев заготовки Нагрев заготовок производится в нагревательных печах №1, №2 работающих на природном газе. При нагреве заготовок атмосфера в печи поддерживается нейтральной или восстановительной. Давление в печи поддерживается положительное, т.е пламя должно слегка выбивать из передних окон, что необходимо для уменьшения подсоса холодного воздуха, уменьшения окалинообразование. Давление в печи регулируется положением дымового шибера. При положительном давлении в печи дымовой шибер должен быть приоткрытым на 2/3 дымохода. Что бы избежать потерь тепла и подсосов холодного воздуха, все окна в печи имеют исправные крышки, а окна плотно закрывают. Через смотровые нагревальщики следят за работой горелок, расходом воздуха, факелом. Заготовку следует нагревать так, чтобы они перед переходом в сварочную зону(печь №2) или в томильную зону(печь №1) были нагреты до t выдержки, для одной марки стали. Продолжительность выдержки составляет 40% от продолжительности времени нагрева заготовок в печь. Время нагрева определяется мощностью печи. При нагреве заготовок температура в печи №2 должна быть : -томильная зона(зона выдачи)-1280С -верхняя зона(сварочная зона)-1320С -нижняя зона(сварочная зона)-1280С  Температура в зонах печи замеряется радиационным пирометром Тера-50(Гост 6923-61) и потенциометром КСП-3-П(Гост 7184-66).Выдача слитков из печи производит нагревальщик, который во время выдачи наблюдает за выходом заготовок. Выданные из печи но непрокатанные на стане заготовки сажают обратно в печь. Не посаженные заготовки посадчик маркирует –номер правки марку стали3)Прокатка Перед прокаткой производится настройка стана”750” в соответствии с инструкцией ТИ ТР 0802-004(093)-2008”По настройке сортопрокатных станов 500 и 750”.Прокатка производится по калибровкам и монтажным схемам. Результаты проката регистрируют в сопроводительном паспорте. По результатам проб взятых от настроенных профилей, вносят коррективы в настройку валков и арматуры. Для получения требуемой формы и размеров готового профиля, прожиг калибров выполняют несколько раз. После прожига в стан задают 1 заготовку .В процессе ее прокатки определяют правильность установки оси прокатки. Если прокатка первой полосы пройдет в соответствии с размерами предусмотренной калибровкой, то в стан задают еще 2-3 заготовки. К массовой прокатке переходят после получения профиля соответствующего НД. Качество проката обеспечивается техническим состоянием прокатного оборудования, качеством механически обработанных валков, привалковой температуры, которые контролируются вальцовщиком. Таблица температурных режимов нагрева время выдержки под прокатке, температура окончания деформации и условия охлаждения приведена в приложении В. 4)Резка проката Прокатанный профиль разрезают пилой на мерные длины. Резку производят при температуре проката не менее 700 С, которую определяют визуально по темно –красному цвету. Резку с более низкой температурой производят огневой резкой. Плоскость реза располагают перепендикулярно продольной  оси разрезаемого проката. При прокате слитков производства концы от головной и донной части отрезают в пределах указанных в таблице №2. (приложение С)При резке проката на мерные длины необходимо учитывать коэффициенты температурного расширения ,равный, 1.014 и при установке меры прибавляют 14мм.на каждый метр длины. Установку мерных длин осуществляют при помощи упоров, замер производят рулеткой ГОСТ 7502. 5)Правка, маркировка и сортировка проката Прокат подвергают правке на правильной машине.Температура проката перед правкой не более 100 С. Перед правкой проката производят настройку роликов , правильного пресса, следующим образом : спаренные ролики должны быть одного размера диаметры ведущих роликов должны быть оного размера установку роликов производить по образцу проката ролики устанавливаются на одной оси при необходимости перед правкой производят замер толщины проката После правки на правильной машине и сортировки прокат складывают в пачки. В пачках находится прокат только одной плавки и одной категории согласно методике. После установки сортности к каждой пачке с 2-х сторон прикрепляют бирки из тонколистового железа, с указанием марки стали, плавки, наименование профиля, фактической массы пакета, количества штук в пакете, сорт, клеймо сменных контролеров. Прокат, имеющий дефекты, подлежат зачистке ручными шлифовальными машинками ИП 2014 по ГОСТ 12633-90. Зачистку производят шлифовальными кругами или огневой резкой, после чего производят повторную проверку. 6)Отгрузка проката Сортовой прокат, принятый контроллерами в соответствии с НД укладывают на промежуточном складе участка выпуска готовой продукции в штабели, а затем грузят на вагоны ВЗТ и переплавляют на заводской склад готовой продукции. Схема сортопрокатного цеха с оборудованием и расстановкой персонала по штатному расписанию приведено в приложении А. Сортопрокатный цех состоит из : 1)печь №1, №2(печь №2 сварочная зона, №1 томильная зона)  2)стан “750”, “500” (по располжению рабочих клетей относятся к линейным станам. Рабочие клети(обжимная, средняя и чистовая)расположены в одну линию. Задачу и направление раската осуществляют вручную. Прокатные валики работают на подшипниках скольжения, смазывающее и охлаждающее водой. Клети стана оборудованы ручными нажимными устройствами : для верхнего валка-винтовое, для нижнего-клиновое. Уравновешивающее устройство нижнего валка пружинное. Между клетями раскат перемещается канатными шлепперами. Раскатное поле оснащено раскатными рольгангами. Клети с передней стороны оборудованы линейками, ас задней стороны –подъемно-качающимися столами. Технологический процесс производства проката состоит в следующем :нагрев заготовок в трехфазной методической печи, выдача их га рольганг и подача в обжимную клеть.)3)пила 4)холодильник(поперечные стеллажи с продольными рельсами, по ним двигают горячий металл-охлаждение идет на воздухе) 5)пост управления (двигают металл на ролики который идет к правильной машине) 6)правильная машина(для каждого вида проката устанавливают ролики разного профиля, правка) 7)сортировочный стеллаж (устраняют дефекты-зачистка, вырезка металла)  Возможные неблагоприятные воздействия :
Рис.2 Факторы аварийности диЖелезо триоксид : возникновение болезни дыхательной системы Корунд белый : при его выделении может возникнуть болезнь дыхательных путей Металлическая стружка : не соблюдение ТБ(очки) металлическая стружка может повредить глаза, что несет в себе тяжелые последствия. Шум : Шум рассеивает внимание человека, существенно влияет на его трудоспособность и результативность труда. Шум оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает устойчивость ясного видения и рефлекторной деятельности. Шум способствует увеличению числа всевозможных заболеваний ещё и потому, что он угнетающе действует на психику, способствует значительному расходованию нервной энергии, вызывает душевное не довольствие и протест. Неонизирующие излучения : вызывает головную боль, повышенную утомляемость, общую слабость, раздражительность, вспыльчивость, снижение работоспособности, нарушение сна, боль в области сердца. Характерны артериальная гипотензия и брадикардия. Вибрация локальная : вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение конечной кровью. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, вызывают снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев, деформируя и уменьшая подвижность суставов.  За данный период времени на производстве не зарегистрировано никакой серьёзной аварийности. Но аварийность все таки произойти может по разным причинам :Первая причина это человеческий фактор : при резке не допускается подавать прокат рольгангом, а так же производить резку во время движения проката, это приводит к выходу из строя пилы, и соответственно человек может причинить себе увечье. Так же при резке нужно использовать индивидуальные средства защиты(очки), так как металлическая стружка может попасть в глаза. В печи нужно использовать клещи определенных размеров, т.к если взять клещи большего размера горячая заготовка может выпасть и причинить ожог. Вторая причина : неисправность оборудования Третья причина : не соблюдение техники безопасности(инструктаж, индивидуальные средства защиты). Таким образом в Курсовой работе нужно построить техническую модель и определить количественные характеристики происшествий. 2 Разработка моделей дерева происшествий и дерева исходов  2.1 Модель дерева происшествий Семантическая модель в форме дерева происшествия обычно включает одно головное событие, которое соединяется с помощью конкретных логических условий с промежуточными и исходными предпосылками, обусловившими в совокупности его появление. Головное событие такого «дерева» представляет собой исследуемую аварию, несчастный случай или катастрофу, а его «ветвями» служат наборы соответствующих предпосылок – их причинные цепи. «Листья» же дерева происшествия – исходные события-предпосылки (ошибки, отказы и неблагоприятные внешние воздействия), дальнейшая детализация которых нецелесообразна. Процесс появления конкретного происшествия интерпретируется данной моделью как прохождение некоторого сигнала от каких-либо исходных предпосылок, инициирующих причинную цепь (служащих истоками такого сигнала), к головному событию, являющемуся его стоком. В качестве промежуточных состояний рассматриваемого дерева применяются предпосылки верхнего и последующих уровней, а узлов-регуляторов потока – логические условия сложения – «или» и перемножения – «и», используемые в булевой алгебре.  1 D 2 4 + + 3    A +  + 11 12 10   G X  + 5 6 H  B  + + 7 8 9 + N  I  * O Рис.2.1Модель дерева происшествий  Таблица 2.1События и вероятности предпосылок
Найдем вероятности возникновения аварии : РА:=D+G-D*G PA=0.083+0.015-0.083*0.015=0.096 РВ:=H+I-H*I PB=0.063+0.0094-0.063*0.0094=0.071 РD:=P1+P2-P1*P2 PD=0.08+0.004-0.08*0.004=0.083 PG:=P3+P4-P3*P4 PG=0.009+0.007-0.009*0.007=0.015 PH:=1-(1-P10)*(1-P11)*(1-P12) PH=1-(1-0.005)*(1-0.008)*(1-0.05)=0.063 PN:=P5+P6-P5*P6 PN=0.08+0.05-0.08*0.05=0.126 PO:=1-(1-P7)*(1-P8)*(1-P9) PO=1-(1-0.006)*(1-0.000009)*(1-0.06)=0.075 PI:=N*O PI=0.126*0.075=0.0094 Q(x)=А+В-А*В=0.096+0.071-0.096-0.071=0,160 Построим дерево происшествий в программе Matlab ( Приложение D ). 2.4 Модель дерева исходов Подобно дереву происшествия, дерево событий – его исходов также имеет одно событие, называемое центральным, и несколько исходящих из него ветвей. В качестве центрального события всегда рассматривается какое-либо происшествие (чаще всего – головное событие соответствующего дерева), а ветвей – сценарии причинения ущерба различным ресурсам, отличающиеся по условиям нежелательного высвобождения, распространения, трансформации и воздействия на них потоков энергии и вещества, высвободившихся в результате происшествия. В отличие от дерева происшествия, дерево событий – его возможных разрушительных исходов не имеет логических узлов «и» и «или». В сущности, данная семантическая модель представляет собой вероятностный граф (многоярусное дерево решений), построенное таким образом, что сумма вероятностей каждого разветвления должна составлять единицу. Иначе говоря, все события каждого уровня должны образовывать полную группу независимых событий.  Дерево исходов Происшествие  Q(х) ++    В С А G E D   K L M  Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6  Рис.2.2 Модель дерева исходов Таблица 2.2 Характеристики сценариев
 Qi=P11+P12+P13=0.07+0.13+0.8=1 ,где Qi - вероятность, yi - ущерб. MY1=0.035*15000=525руб. MY4=0.065*300000=19500руб. MY2=0.035*30000=1050руб. MY5=0.4*1000000=400000руб. MY3=0.065*150000=9750 руб. MY6=0.4*2000000=800000руб. MYсредн.=MY1+MY2+MY3+MY4+MY5+MY6=525+1050+9750+19500+400000+800000= =1230825рублей 2.5 Качественный анализ деревьев происшествий  Проводится для оценки значимости и критичности предпосылок .Значимая предпосылка, это та которая сильнее влияет на вероятность происшествия. Значимые предпосылки влияют на появление аварий, а критичные предпосылки наоборот влияют на безопасность.Критерий Фусселя - Визели:   0,08/0,160=0,5=50  0,004/0,160=0,025=2,5 0,009/0,160=0,056=5,6 0,007/0,160=0,043=4,3 0,005/0.160=0,031=3,1 0,008/0,160=0,05=5  0,05/0,160=0,312=31,2 0,08/0,160=0,5=50  0,05/0,160=0,312=31,2 0,006/0,160=0,037=3,7 0,000009/0,160=0,0056 0,06/0,160=0,375=37,5Показатель Бирмбаума:  Показатель Бирмбаума рассчитывается взятием производной от вероятности происшествия Q по вероятности предпосылки  ,либо как разность между вероятностями происшествия до возникновения предпосылки  и после возникновения предпосылки  Q0(X) при Pi=0 Q1(X) при Pi=1 Расчетные данные сводятся в таблицу Таблица Результаты эксперимента по показателю Бирмбаума и критерию Фусселя- Визели Критерий относительной важности предпосылок   ,  .                          Таблица 2.3 Оценка влияния предпосылок на головное событие
Значения Q1 предпосылок 1,2,3,4,10,11,12 больше 0,160, чем для других предпосылок. Значение предпосылок 5,6 меньше чем для других предпосылок, значит эти предпосылки являются самыми критичными. Для проведения качественного анализа по исходной модели дерева происшествий формируют наборы взаимосвязанных предпосылок, в виде минимальных пропускных сочетаний (МПС) и минимальных отсечных сочетаний (МОС). МПС должно содержать наименьшее число исходных предпосылок дерева происшествий, одновременное появление которых достаточно для возникновения происшествий.  МОС формирует условия не появления головного события, оно включает минимальный необходимый и достаточный набор предпосылок, гарантирующий предотвращения происшествий при одновременном не возникновении этих предпосылок.Математическая модель дерева происшествий для МПС : Х=А+В=(D+G)+(H+I)=((P1+P2)+(P3+P4))+((P10+P11+P12)+(N*O))= =((P1+P2)+(P3+P4))+((P10+P11+P12)+(P5+P6)*(P7*P8*P9))= P1+P2+P3+P4+P10+P11+P12+P5P7+P5P8+P5P9+P6P7+P6P8+P6P9 Всего : 13 МПС МПС : 1 ; 5-7 ; 2 ; 5-8; 3 ; 5-9; 4 ; 6-7; 10 ; 6-8; 11 ; 6-9; 12; Составляем таблицу кодирования :
 В качестве опасных МПС (с наибольшей вероятностью) является : Р1,Р2. Q(х)+ (3.1) +   * *      12 4 3 2 1 59 67 58 57 69 68      11 10 3.1 Эквивалентное дерево происшествий (МПС) Математическая модель дерева происшествий для МОС :   Всего : 2 МОСМОС : 1-2-3-4-5-6-10-11-12; 1-2-3-4-10-11-12-7-8-9 Таблица Матричный способ кодирования сочетаний по МОС
1 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
