Аналитический журнал упаковочной индустрии   Поиск

PakkoGraff Новости Читателям Подписка Распространение Рекламодателям Обратная связь


Статьи
Свежий номер



// Читателям // Статьи // Оборудование // Упаковочное

Боевая упаковка


Summary:
С усложнением упаковочной техники нового поколения резко обострились проблемы ее подготовки к эффективной безаварийной эксплуатации. Автоматические интегрированные линии на многих предприятиях включают не только перерабатывающее и упаковочное оборудование, но и машины для переработки пластмасс и изготовления тары, а также полиграфическое и декорирующее. Практические советы по настройке сложной упаковочной техники.

Общие вопросы подготовки сложной упаковочной техники к эффективному использованию.

Ведущие машиностроительные объединения и фирмы берут на себя подготовку выпускаемой ими техники к работе на пользователя. В этой работе должны принимать участие и взаимодействовать разработчики,пользователи и обслуживающий персонал. В этом взаимодействии могут возникать некоторые трудности, вызванные отсутствием регламентирующих положений и критериев оценки решаемых при подготовке техники задач. У нас в стране имеется опыт подготовки к использованию уникальных объектов атомной энергетики, ускорителей и других технических объектов (Боровиков А.А., Хромова Г.Н. Подготовка технических объектов к использованию: проблемы и возможные решения. — М.: Машиностроение. 1999. 152 с). Решение проблемы подготовки сложного технического объекта (ТО) авторы предлагают выполнять по следующей схеме:
1.     Сделать выбор показателей достижения целей подготовки;
2.     Сформулировать основные задачи, которые надо решать при организации использования ТО;
3.     Ввести понятия и модели для определения значений выбранных показателей;
Сформулировать для создателей ТО условия использования введенных понятий и требования по выполнению этих условий в реальной работе.
Важнейшей при подготовке к эксплуатации является проблема управления объектом. Управление сложным техническим объектом в режиме его практического использования сводится к решению трех основных задач: сбора информации о текущем состоянии объекта, принятия решения о целесообразных действиях по управлению и исполнению принятых решений. Наиболее сложными остаются вопросы принятия решений по управлению техническим объектом.
Что же представляет собой процесс управления работой ТО в режиме его использования?
В классической теории управления это синтез универсальных автоматических регуляторов, позволяющих наиболее оптимальным способом строить системы автоматического регулирования. При этом проблема управляемости традиционно формулируется как проблема ликвидации возникающего возмущения.
Управление техническим объектом в режиме его практического использования, когда требуется включать, настраивать, выключать и восстанавливать нормальные технологические условия работы при возникновении нарушений относится к ситуационному управлению. Принятие решений по управлению (обслуживанию ТО) включает определение текущего состояния, сравнение его с требуемым для данного режима и выбор управляющего воздействия для перевода ТО из текущего состояния в требуемое.
Работу ТО рекомендуется оценивать по результату выполнения им своего функционального назначения или попросту качеством конечного продукта. В зависимости от качества выдаваемого объектом в данный момент конечного продукта можно выделить три возможных состояния ТО:
— состояние С1 — «Нерабочее», в котором конечный продукт не вырабатывается. В данной ситуации обслуживающий персонал должен ис
править положение;
— состояние С2 —  «Состояние функционирования»,    в   котором объектом вырабатывается конечный продукт, но не все его характеристики    отвечают    требованиям пользователя. В этом состоянии обслуживающему персоналу следует выполнить соответствующую настройку ТО;
— состояние СЗ —  «состояние нормальной работы», в котором значения всех характеристик конечно го продукта отвечает предъявленным требованиям. При этом не требуется вмешательства оперативного персонала, необходим лишь контроль за текущим состоянием.

Эффективность работы оператора зависит от того, насколько ему доступен язык общения с установкой и понятен сценарий действий в каждой ситуации. Оператору необходимо знать последовательность всех действий, какой информацией он располагает. Какими средствами может воспользоваться для выполнения очередного шага работы. С учетом реальной ситуации некоторые действия по управлению сложным ТО рациональнее поручить оператору, а не автоматическим средствам. Обычно принятие решений в нештатных ситуациях возлагается на человека. При этом необходимо выделять моменты, при которых действия оператора могут создавать аварийные ситуации. Как показывает практика 30-50% аварий возникает из-за неправильной оценки человеком сложившейся ситуации и выбора неправильных действий по ее устранению. Это может быть связано с широким спектром причин, например с плохой аргументацией аварийных ситуаций, неполной наблюдаемостью состояний, неудобным размещением приборов и т.п.
Безаварийность становится одним из главных показателей эксплуатации сложных технических объектов.
Условия безаварийного функционирования в первую очередь определяются взаимодействием элементов сложного объекта техники. Контролировать условия безаварийной работы ТО можно, установив граничные значения характеристик работы для каждого элемента в каждом заданном режиме его работы, за пределами которых возникают опасные нарушения.
Задача установления ограничений может быть сформулирована в виде условий работоспособности, представляющих требуемое соотношение между выходным параметром Y, значения которого установлены проектом, и предельно допустимым значением Y — нормой или техническим требованием на параметр.

Условие работоспособности записываются в виде:
xj min  ≤x ≤x  jmax
Соответственно область входных параметров и заданные прямые ограничения на управляемые входные параметры:
y0 j min <yj <y0j max

Аварийные ситуации могут возникать по двум основным причинам:
—выход из строя какого-либо элемента;
—неправильные действия персонала при переводе ТО из одного состояния в другое.

Надежность человека как звена сложной системы определяется как вероятность успешного выполнения работы или поставленной задачи. Ошибка человека это невыполнение поставленной задачи или выполнение запрещенного действия. Основными причинами возникновения ошибок могут быть неудовлетворительная подготовка или низкая квалификация оператора. Плохие условия работы (теснота рабочего помещения, чрезмерно высокая температура), плохое оснащение необходимой аппаратурой и инструментами, недостаточное стимулирование операторов. Влияет даже степень загруженности оператора работой. При очень низкой загруженности большинство операторов работают неэффективно, так как работа кажется скучной и неинтересной. При умеренной загруженности качество работы операторов оказывается оптимальным. Умеренную нагрузку можно считать достаточным условием для внимательной работы оператора. Дальнейшее увеличение загруженности приводит к ухудшению качества работы, что объясняется возникновением стрессовых состояний оператора.

Представляется полезным рассмотреть условия принятия оперативным персоналом осознанных решений при управлении сложным ТО.

Условия принятия оперативным персоналом осознанных решений.

В режиме практического использования современного сложного ТО оператору трудно переработать всю поступающую к нему информацию даже с учетом используемых средств автоматизации. При принятии решений он обычно ограничивается небольшим числом одновременно оцениваемых факторов (около 7). Если факторов больше, оператор интуитивно, в соответствии со своим опытом, стремится их агрегировать и только потом делать выводы.
В инженерной психологии в качестве меры уверенного осмысления ситуации принято предельное число No переменных величин, которые оператор способен осознанно воспринять одномоментно. Тогда правило осознанного принятия решения формулируется так:
Если человек участвует в управлении сложным техническим объектом, то объем одновременно оцениваемых им данных не должен превышать предельного No.
Для оценки уровня осмысленности действий оператора предложен коэффициент осмысленного восприятия:
K OB =(N0/N) , где N — число характеристик, представляемых разработчиками ТО для одновременного оценивания при управлении. Очевидно, что для принятия осознанных решений необходимо иметь  Kob>1. Для наглядности на шкале значений Kob выделены область интуитивных выводов ( КоЬ<1) и область осознанных выводов ( КоЬ>1).

Подготовленность сложного ТО к безаварийному использованию рекомендуется оценивать по ответам на следующие вопросы:
—насколько полно определены условия безаварийной работы объекта и его элементов и обеспечен ли контроль этих условий;
—имеет ли обслуживающий персонал схемы действий по восстановлению безаварийного состояния объекта в случае появления неисправностей;
— имеется ли возможность контролировать действия персонала в критических ситуациях.
Проверка готовности технического объекта
К работе на пользователя или аттестация определяется целями его создания. Суть аттестации сводится к сравнению достигнутых показателей с требуемыми. Применительно к готовности ТО к использованию можно выделить следующие показатели:
—качество конечного продукта;
—эффективность работы ТО;
—безаварийность функциони
рования ТО.
По показателям качества ТО может быть аттестован, если характеристики конечного продукта.удовлетворяют требования пользователя.
Эффективность работы ТО предлагается оценивать временем пребывания его в каждом из трех состояний - Cl, С2, СЗ. При этом коэффициент эффективного использования ТО вычисляется по формуле:
K эи =(T3 / (T1+T2+T3))
, где T1 — продолжительность простоев из-за неполадок в функционировании элементов, час;
Т2 — продолжительность устранения неполадок и настройки на заданный режим, час;
Т3 — продолжительность эффективной качественной работы ТО, час.
Очевидно, что идеальными с точки зрения пользователя показателями готовности ТО к работе являются : требуемое качество конечного продукта, приближающийся к единице коэффициент эффективности использования и полная (100 %) безаварийность работы.
Если аттестация ТО показывает, что достигнутые показатели не отвечают требуемым, нужно выявить и проанализировать факторы, влияющие на эти показатели и ввести необходимые изменения. Основные факторы, в наибольшей степени влияющие на показатели, следующие:
а. Условия функционирования ТО — это стабильность характеристик конечного продукта, надежность работы элементов, детерминизм процессов. Т.е. зависимость их от температуры, давления и других параметров.
б. Условия работы обслуживающего персонала — наблюдаемость текущего состояния ТО, управляемость объектом, привлечение ЭВМ к решению задач анализа и управления.
в.  Уровень квалификации персонала.
Современные сложные технические объекты относятся к человеко-машинным системам, поэтому помимо наблюдения за работой технических элементов следует организовать контроль за действиями персонала. Критерием качества работы операторов может быть время, необходимое для включения каждого элемента и время настройки отдельных элементов на заданный режим. При этом важнейшим фактором является широкое использование современных средств автоматизации. Наиболее совершенной следует считать систему, в которой оператор инициирует включение ТО и запуск требуемого режима, после чего все дальнейшие действия выполняются автоматически.
Достижения в области микропроцессорного управления позволяют решать любые задачи автоматизации промышленных объектов, включая сбор, обработку и хранение данных, анализ работы и управление объектом в штатном режиме и даже самодиагностику и управление в нештатном режиме.
Созданы и выпускаются любые системы управления, от компактных и экономичных до компьютерных PC-совместимых систем. Для интеграции различного оборудования в единую систему предлагаются способные к интеграции контроллеры, приводы, интерфейсы, сети и программное обеспечение. В связи с необходимостью постоянного расширения ассортимента продукции на предприятиях возрастает сложность и объем информации о состоянии ТО. Для управления технологическими процессами и системами находят применение человеко-машинные интерфейсы от простейших текстовых дисплеев до терминалов с сенсорными экранами и увеличенными возможностями обработки и отображения информации. Элементы управления и визуализации создаются параллельно с задачами технологического управления. Для работы со специальными промышленными датчиками, такими как положение, вес, давление, температура и другие, применяются специализированные технологические модульные контроллеры. Компактные модули независимы от расположения шкафов и могут располагаться в любой части управляемого объекта.
Динамичные приводы нового поколения, представленные свер-водвигателями и частотными преобразователями обеспечивают синхронизацию более 250 осей с точностью до 1,0 микросекунды, высокие скорости вращения до 9000 об./мин. и точность. Время реакции сервопривода на изменение технологических параметров исчисляется микросекундами.
Синхронные и асинхронные. Линейные и моментные серводвигатели выпускаются в широком диапазоне мощностей от 1 до 110 кВт и, что очень важно. Обеспечивают максимальную безопасность и безаварийность за счет резервного программного и аппаратного обеспечения в приводе. Бесконтактный контроль всех установленных предельных значений обеспечивает исключительно короткое время реагирования на неисправности менее 2 микросекунды. Сразу при появлении неисправности все приводы автоматически останавливаются и мгновенно отключаются от сети по двум каналам. По сравнению с реагированием оператора традиционным контактным способом безопасность повышается в 400 раз.

Виктор Каверин
 

2005 #7


PakkograffOnLine
выберите номер
#
Логин
Пароль »
Регистрация / Забыли пароль?

Электронная газета PakkograffExpress
выберите номер
#
[ Карта сайта ] [ Помощь ] [ Ответственность и правила ]
Upakovano Group