Эффективность управления современным производством в значительной мере определяется имеющимися методами и техническими средствами управления качеством продукции на всех стадиях технологического процесса. Основные задачи управления качеством продукции и оптимизации технологических процессов решаются с помощью комплексной автоматизации производства, а также широкого внедрения систем и средств автоматизации. Главным условием успешного решения указанных задач является обеспечение систем автоматического управления технологическими средствами оперативного автоматического контроля параметров технологических процессов — химических, физических и других величин, информация о которых является необходимой для обеспечения оптимального управления процессами.
Ключевые слова: автоматизация производства, структурированная система, железобетон, бетонные изделия, контроль качества продукции.
Автоматизация контроля и управления качеством основных технологических процессов производства бетона и железобетонных изделий занимает значительное место в разработках и реализуется в оборудовании, выпускаемом множеством отечественных и зарубежных фирм.
Указанные работы являются определенным результатом, позволившим создание комплексно-автоматизированных технологических линий по производству бетонных изделий, бетонных заводов-автоматов, автоматизированные участки на заводах по выпуску бетонных изделий.
Достаточно сложным является технологический процесс производства железобетонных изделий, включающий в себя несколько переделов, находящийся под воздействием переменных факторов-возмущений, изменяющих ход процесса и, как следствие, качество готовой продукции.
Бетоносмесительные отделения являются наиболее автоматизированными технологическими переделами предприятий промышленности сборного железобетона. И все же разрабатываются и уже имеются некоторые системы управления качеством изделий для огромного множества технологических переделов производства железобетонной продукции. Данное обстоятельство позволяет организовать выпуск продукции с определёнными показателями качества при оптимальных расходах материальных, сырьевых, трудовых, а также энергетических [1].
Сам процесс автоматизации технологического процесса производства железобетона и бетона требует использования автоматизированных средств в качестве контроля основного воздействия и качественных характеристик продукции, информация от которой может использоваться с целью оптимального управления производственным процессом.
Эффективность автоматизации, её уровень и влияние на экономическую эффективность строительства за счет повышения производительности оборудования, сокращений ручного труда и материальных затрат и повышения качественных характеристик строительно-монтажных работ во многом зависит от высокоэффективного автоматизированного производства и прежде всего средств сбора и преобразования первичных источников информации, которая обычно сильно зашумлена и требует предварительной обработки с привлечением теории случайных процессов [2].
Как известно, эффективность работы большинства средств автоматизации технологических процессов в строительном процессе, в частности в области приготовления бетонной смеси во многом зависит от эффективности работы датчиков влажности и гранулометрии сыпучих материалов, консистенции, т. е. удобоукладываемости, подвижности и жесткости свежеприготавливаемой бетонной смеси.
В общей технологической цепи процесс приготовления строительных смесей является одним из важных переделов возведения монолитных зданий и сооружений или же изготовление конструкций на заводах сборного железобетона. Несмотря на то, что в общем объеме бетонных работ и производства сборного железобетона данный процесс занимает относительно небольшое место, здесь есть скрытые резервы снижения энергетических и трудовых затрат.
Основной технико-экономический эффект от внедрения систем автоматизации связан с оценкой их воздействия на сокращение потерей материальных ценностей, а также, что представляется наиболее важным — на конечные результаты технологического процесса, т. е. на повышение качества бетонной смеси и бетона. Оба указанных аспекта связаны с повышением точности дозирования и стабильности состава бетонной смеси. Результаты внедрения систем автоматизации также существенно сказываются на повышении однородности бетона.
При автоматическом управлении процессом обеспечения высоких однородностей бетонных смесей и коррекции состава по влажности заполнителей с помощью стабилизации рецептурных составов, выявляются предпосылки к переходу завода на статистический метод отпускной прочности бетонов. В соответствии с главным положением указанного метода контроля прочности бетона как отпускная, так и марочная прочности должны меняться в зависимости от фактической однородности прочности бетона. В данном случае уменьшение величин коэффициентов вариации в пределах от 14 % до 18 % позволяет снизить среднее значение марочной прочности бетона, соответственно на 4 % и 21 %, в то время как увеличение коэффициентов вариации с 15 % до20 % требует соответствующего увеличения средних значений прочности бетонов на 4 % и 25 % [3,4].
Анализируя многочисленные научно-исследовательские разработки и публикации, можно утверждать, что применение средств автоматизации в процессе приготовления бетона и смеси позволяет повысить производительность смесительного оборудования на 10 % и 12 %, сократить расход дорогостоящего цемента до 20 кг на один кубический метр бетонной смеси, возможно повышение однородности и в целом качество приготавливаемой бетонной смеси и раствора. С учетом того, что объем бетонных работ составляет 250 млн. куб. м в год и количество бетоносмесительных узлов и установок — около 40 тыс. шт., следовательно годовой экономический эффект при внедрении разработки по применению средств автоматизации в технологии приготовления бетонных смесей составляет около 200 млн. руб. на всё смесеприготовительное оборудование. Этим и определяется актуальность данной темы, когда поиск новейших технологических решений по совершенствованию технологии приготовления бетонных смесей идет в нескольким направлений.
Процессу совершенствования технологий приготовления бетонных смесей посвящен значительный ряд проектов, диссертационных работ, монографий и публикаций. Необходимо отметить, что они в огромном множестве посвящены процессу совершенствования технологий дозирования бетонных смесей и в меньшей степени по регулированию и контролю технологических параметров бетонных смесей в процессе ее приготовления с применением современных средств первичной информации: датчиков влажности и гранулометрии сыпучих материалов и консистенции бетонной смеси.
В некоторых разработках рассматриваются проблемы по использованиям и внедрению отдельных средств первичной информации в технологии приготовления бетонных смесей. Но всё же в настоящее время практически отсутствуют разработки по решениям вопросов комплексного контроля и регулирования технологических параметров бетонной смеси в процессе её приготовления.
Таким образом, повышение качества бетонных смесей должно основываться на комплексном учете взаимосвязанных показателей: точностей дозирования, водоцементных отношений, однородностей и консистенции.
Литература:
- Батраков, В. Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика / В. Г. Батраков // 2-е изд-ие, перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1998. — 768 с.
- Волков И. К., Зуев С. М., Цветкова Г. М. Случайные процессы. — М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 1999. — 448 с.
- ГОСТ 7473–2010. Смеси бетонные. Технические условия. — Введ. 01.01.2012. — М.: Стандартинформ, 2011. — 28 с.
- ГОСТ 13015–2012. Изделия бетонные и железобетонные для, 2014. — 55 с. строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения. — Введ. 01.01.2014. — М.: РИА
