close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Актуальные проблемы в технологии изделий из древесины (ПЗ)

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.Ф. МОРОЗОВА»
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ В ТЕХНОЛОГИИ ИЗДЕЛИЙ
ИЗ ДРЕВЕСИНЫ
Методические указания к практическим занятиям
для студентов по направлению подготовки 35.04.02 – Технология
лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств
Воронеж 2016
2
УДК 674
Пономаренко, Л. В. Актуальные проблемы в технологии изделий из древесины
[Текст] : методические указания к практическим занятиям для студентов по
направлению подготовки 35.04.02 – Технология лесозаготовительных и
деревоперерабатывающих производств / Л. В. Пономаренко ; М-во образования
и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2016. – 72 с.
Печатается по решению учебно-методического совета
ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № 6 от 27 марта 2015 г.)
Рецензент начальник производственно-технического отдела
ООО «Абсолют» инженер-технолог М.И. Перелыгин
Методические указания могут быть использованы при обучении слушателей
по соответствующим программам дополнительного профессионального образования.
Пономаренко Лариса Викторовна
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ В ТЕХНОЛОГИИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ
Методические указания к практическим занятиям
для студентов по направлению подготовки 35.04.02 – Технология
лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств
Редактор Е.А. Богданова
Подписано в печать 12.10.2016. Формат 60×90 /16.
Усл. печ. л. 4,5. Уч.-изд. л. 4,7. Тираж 20 экз. Заказ
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет
имени Г.Ф. Морозова»
РИО ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8
Отпечатано в УОП ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». 394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10
3
Оглавление
Введение ........................................................................................................
1. Склеивание древесины с целью выпуска клееной продукции .............
1.1. Склеивание заготовок по длине ...........................................................
1.2. Склеивание по ширине и толщине .......................................................
1.3. Характеристика трехслойных брусков ................................................
1.4. Склеивание с одновременным гнутьем ...............................................
2. Разработка технологии изготовления корпусной мебели .....................
2.1. Производство корпусной мебели – нормы .........................................
2.2. Сырье для производства корпусной мебели .......................................
2.3. Особенности технологического процесса производства корпусной
мебели ............................................................................................................
2.4. Основные положения, используемые при разработке
технологического процесса .........................................................................
2.5. Технологический процесс изготовления щитовых деталей
на основе ДСтП. Выбор оборудования ......................................................
2.6. Технологический процесс изготовления деталей и узлов
из массивной древесины. Выбор оборудования .......................................
2.7. Сборка отдельных сборочных единиц и их механическая
обработка ......................................................................................................
2.8. Типовые технологии в производстве изделий из древесины ...........
3. Управление качеством на производстве ................................................
3.1. Общие подсистемы управления качеством ........................................
3.2. Специальные подсистемы механизма управления качеством
на предприятии ............................................................................................
4. Технология изготовления деталей из измельченной древесины ........
Библиографический список ........................................................................
4
5
8
18
23
25
26
26
27
27
28
29
31
33
34
42
45
56
70
72
4
Введение
Как изменится роль дерева в жизни людей в XXI веке? Конечно, нелегко
дать точный ответ на этот вопрос. Однако весь ход развития экономики
последних десятилетий убедительно говорит о том, что область применения
различных лесоматериалов неуклонно расширяется, возникают новые виды
производства, для которых древесина является основным сырьем. В начале
текущего столетия из нее изготовляли около 3 тысяч наименований различной
продукции, в 40-х годах это количество составляло 5 тысяч, а в настоящее
время – около 30 тысяч.
Очевидно, главным направлением развития лесной индустрии в будущем
веке явится химическая переработка древесины с целью получения новых
ценных продуктов для различных отраслей народного хозяйства. Не
исключено, что расширится использование древесины, и прежде всего
древесных отходов, для получения жидкого и газообразного топлива. Весьма
заманчивы перспективы применения дерева в сочетании с другими
материалами. Ученые и конструкторы открывают все новые возможности
эффективного использования таких композиций. Вот некоторые примеры.
Уже привычными стали аббревиатуры ДВП (древесноволокнистые
плиты) и ДСтП (древесностружечные плиты), обозначающие два основных
вида древесных плит, а недавно в технической литературе появилось новое
сокращение – ЦСтП (цементно-стружечные плиты). Введен в строй первый в
нашей стране цех цементно-стружечных плит, представляющих собой
композицию из древесной стружки и цемента с добавлением химических
веществ и воды. Долговечные и дешевые, они практически не реагируют на
атмосферное воздействие, не гниют и не горят, легко подвергаются
механической обработке.
Использование древесных клееных материалов в сочетании с
современным оборудованием и новыми технологиями открывает новые
возможности в производстве изделий из древесины.
5
1. СКЛЕИВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ С ЦЕЛЬЮ ВЫПУСКА
КЛЕЕНОЙ ПРОДУКЦИИ
В последние годы все более весомый процент строительных и столярных
изделий производится из клееной древесины. Это вызвано тем, что клееная
древесина обладает несомненными преимуществами по сравнению с
массивной. Выделим основные из них:
1) высокое качество поверхности. Перед склейкой древесины из нее
вырезаются сучки и дефекты, заготовки подбираются по цвету, текстуре.
Поэтому изделия из клееной древесины имеют безупречный внешний вид. Это
актуально для таких изделий, как мебельный щит, половая доска, вагонка
и т. п.;
2) стабильность геометрических размеров. В отличие от массивной
клееная древесина сохраняет свою форму и размеры с течением времени. Она
не дает усадки, не скручивается и не изгибается. Это обусловлено отсутствием
в клееной древесине внутренних напряжений, что актуально для строительного,
оконного бруса и т. д.;
3) прочность. Конструкции из клееной древесины имеют на 50-70 %
большую прочность по сравнению с массивной. При благоприятных условиях
эксплуатации деревянные конструкции могут прослужить несколько столетий.
Склеивание
в
лесопильно-деревообрабатывающем
производстве
используется для решения трех основных задач:
• использование немерных по длине отрезков досок для получения
полномерных пиломатериалов или заготовок;
• повышение качества низкосортных пиломатериалов за счет вырезки
недопустимых дефектов и последующего склеивания качественных отрезков;
• получение продукции с новыми потребительскими свойствами,
нехарактерными для стандартных пиломатериалов.
Все клеевые соединения должны обеспечивать максимально достижимую
прочность. Торцовые клеевые соединения могут быть получены прочностью
примерно 80 % прочности цельной древесины. Боковые клеевые соединения на
гладкую фугу должны иметь прочность, равную прочности склеиваемой
древесины. Склеивание измельченной древесины представляет собой сочетание
торцового и бокового склеивания частиц. Преобладание того или другого вида
6
склеивания зависит от формы и размера частиц измельченной древесины. От
этого соотношения зависит прочность материала, изготовленного склеиванием
измельченной древесины. При проектировании клеевых соединений
необходимо учитывать условия эксплуатации, которые оказывают свое влияние
на равновесную эксплуатационную влажность древесины, а через нее на
физико-механические свойства клеевых соединений.
Склеивание по длине коротких отрезков заготовок применяется в любом
деревообрабатывающем производстве, в котором производится торцовка
пиломатериалов после сушки и в котором производится раскрой пиломатериалов.
Технологический процесс изготовления продукции с клеевыми
соединениями предусматривает выполнение следующих основных операций:
- подготовка полуфабрикатов к склеиванию, включающая операции
сушки и раскроя пиломатериалов на заготовки, а в отдельных случаях –
калибровки заготовок по толщине;
- приготовление клея;
- склеивание заготовок по длине, ширине и толщине;
- контроль качества продукции и технологического процесса.
Обработка заготовок перед склеиванием выполняется с целью
приведения их в соответствие с техническими требованиями на продукцию путем
удаления дефектных участков, исправления формы
покоробленных
пиломатериалов за счет уменьшения их длины или ширины, а также для
выполнения требований спецификаций по сечению вырабатываемой продукции.
При изготовлении щитов применяют кромочное клеевое соединение
заготовок, а при изготовлении брусьев в зависимости от их размеров
используют торцовые и боковые клеевые соединения заготовок по толщине и
ширине. Для получения качественного склеивания, соответствующего
условиям эксплуатации изделия, к заготовкам, используемым при склеивании в
щиты и брусья, предъявляют определенные требования к эстетическим и
физико-механическим свойствам, допускаемым порокам, влажности, точности
обработки и шероховатости поверхности. Эстетические требования
предъявляются в том случае, если клееный щит или брус не облицовывается, а
отделывается покрытием прозрачным лакокрасочным материалом с
сохранением текстуры.
7
При склеивании деталей из различных пород древесины, отличающихся
плотностью и различными коэффициентами усушки, необходима специальная
механическая подготовка их поверхностей, исключающая возникновение в
клеевом слое значительных асимметричных внутренних напряжений.
Поверхность более плотной древесины делается более шероховатой путем
цанубления (обработкой зубчатыми резцами) или шлифования шкуркой
крупных номеров зернистости. Таким образом, увеличивается фактическая
поверхность у твердых пород древесины, что снижает величину внутренних
напряжений; клеевой слой становится гофрированным, более эластичным и
податливым действию внутренних напряжений. Такую же обработку
производят при склеивании полуторцовых поверхностей, а также древесины с
пластиком, металлами. Шлифуют пластик и металл, материал, обладающий
большей жесткостью. Щиты из массивной древесины в виде столярных плит
изготавливают на специализированных предприятиях. В производстве изделий
такие щиты используют в сравнительно небольших количествах, в случаях,
если невозможно применение стандартной столярной плиты (для музыкальных
инструментов, дверных блоков и т. д.). Массивный щит получается
склеиванием заготовок по ширине. Для предотвращения возможного изменения
формы щитов их изготавливают из заготовок ограниченной ширины – в
пределах 15-70 мм, в зависимости от назначения щита. Технологический
процесс изготовления щитов из заготовок состоит из подготовки заготовок к
склеиванию, склеивания их по ширине, фрезерования щита в размер по
толщине, облицовывания его, если это необходимо, обработки щита по
периметру, облицовывания кромок или приклеивания обкладок. Подготовка
заготовок к склеиванию заключается в фуговании пласта и продольном
фрезеровании их кромок. В некоторых случаях достаточно обработать только
кромки. При склеивании таких заготовок из-за отсутствия чистовых
установочных баз при сборке щита происходит значительное смещение их в
обе стороны (провесы). Для изготовления резонансных щитов для музыкальных
инструментов необходим подбор заготовок по ширине годичных слоев, цвету и
направлению волокон.
Технологический процесс склеивания при изготовлении клееных
строительных конструкций состоит из двух различных операций: склеивания
по длине и склеивания по толщине и ширине. Обычно склеивание по ширине
8
применяется редко из-за возможности использования досок стандартной
ширины, соответствующей ширине клееной конструкции.
1.1. Склеивание заготовок по длине
При склеивании заготовок по длине могут применять соединение
впритык, на ус и зубчатый шип. Соединять впритык можно только в сжатой
зоне клееной конструкции. Соединение на ус обладает высокой прочностью, но
требует значительного расхода материала и трудно поддается механизации.
Сушка пиломатериалов до эксплуатационной влажности должна, как
правило, выполняться до склеивания, однако на лесопильных заводах,
вырабатывающих товарные торцованные пиломатериалы с транспортной
влажностью, более эффективна технология, при которой низкокачественные и
короткомерные пиломатериалы раскраивают и склеивают по длине перед
повторной сушкой до эксплуатационной влажности. Такая технология возможна
только при использовании зубчатых клеевых соединений, которые слабо
реагируют на деформации усушки, и при условии применения специальных клеев
или методов склеивания. Сушка заготовок, предварительно склеенных по ширине
или толщине, не допускается.
Раскрой на заготовки выполняется на универсальных станках или
специализированных технологических линиях.
При поперечном раскрое должна быть обеспечена перпендикулярность
торцов. Отклонение плоскости торца от прямого угла не должна превышать 3 мм
по отношению к полной ширине или толщине заготовки, независимо от размера.
Для продольного раскроя рекомендуется использовать двухпильные станки с
управляемой пилой или управляемыми направляющими линейками.
На участках склеивания с объемом производства до 1 тыс. м3 в год
подготовка пиломатериалов осуществляется на отдельно стоящем оборудовании.
При больших объемах склеивания станочное оборудование должно быть
объединено конвейерными и околостаночными механизмами в поточные
технологические линии.
Если при раскрое заготовок отклонения размеров по толщине выходят за
пределы, допускаемые техническими характеристиками оборудования для
склеивания, на участке дообработки пиломатериалов следует предусмотреть
9
операцию калибрования. Для этих целей используются специальные строгальные
калибровочные станки, а при их отсутствии – односторонние рейсмусовые станки.
На участке обработки пиломатериалов должна быть предусмотрена
буферная площадка для накопления партий заготовок, достаточных для работы
линий склеивания в эффективном режиме.
Если в зимнее время пиломатериалы поступают в цех склеивания из
неотапливаемых складов, необходимо предусмотреть, чтобы общая площадь
буферных участков до и после линии обработки была достаточной для прогрева
пиломатериалов до температуры цеха. Обычно требуется не менее 2 суток от
момента поступления пиломатериалов в цех до момента склеивания при
температуре в цехе не менее 10 °С. В указанный период входит и время всех
технологических операций на участке раскроя.
Процесс приготовления клея включает перемешивание компонентов
непосредственно перед его применением. Клей готовится в заранее определенном
количестве, зависящем от его расхода и времени жизнеспособности. Необходимое
количество компонентов клея указывается в паспорте клея. Дозирование
компонентов выполняется весовым методом, но может использовать и объемный
при условии его соответствия весовому. Нужно учитывать, что плотность
синтетических смол обычно выше (примерно 1,25 г/см3), чем плотность водного
раствора отвердителя (примерно 1,0 г/см3)
В зависимости от объема порции клея, приготовление ее проводится в
специальных клеемешалках или в небольших емкостях при помощи ручных
устройств на базе электро- и пневмодрелей и гайковертов. Наиболее эффективно
использование автоматических смесителей-дозаторов, которые устанавливаются
непосредственно у клеенаносящих устройств и готовят небольшие порции клея по
мере его расходования.
Перемешивание компонентов клея должно производиться в течение
3...5 минут при скорости вращения устройств 40-60 мин. Температура клея при
перемешивании не должна превышать 20 °С.
Клееприготовительные механизмы должны тщательно очищаться от
остатков клея. Очистка может выполняться путем промывки теплой водой. Для
термореактивных клеев возможна очистка путем прогрева загрязненных
механизмов и емкостей и последующего удаления с них сухих остатков клея. Для
прогрева используются специальные камеры, в которых поддерживается
10
температура не ниже 40 °С. Отвердевший термореактивный клей легко отделяется
от металлических, стеклянных и пластмассовых поверхностей.
Процесс приготовления клея определяет качество клеевых соединений и
должен постоянно находиться под контролем производственной лаборатории
контроля качества.
Склеивание заготовок по длине выполняется при помощи зубчатых
клеевых соединений в соответствии с требованиями ГОСТ 19414-90.
Для склеивания пиломатериалов должно применяться только специальное
оборудование, спроектированное в соответствии с утвержденными правилами и
требованиями, имеющее средства контроля и поддержания заданных режимов
формирования поверхностей склеивания, нанесения клея, прессования и
прогрева.
Рис. 1. Виды зубчатых клеевых соединений: а – вертикальное,
б – горизонтальное, в – диагональное, г – угловое
Особенно высокие требования предъявляются к оборудованию для
формирования зубчатых шипов. Для обеспечения качества формирования шипов
следует строго соблюдать требования Руководящих материалов: «Режимы
фрезерования зубчатых шипов» и «Инструкция по подготовке и эксплуатации
инструмента для формирования зубчатых шипов», ЦНИИМОД.
Прессование зубчатых соединений выполняется на торцовых прессах
циклического или непрерывного действия с передачей усилия прессования на
торцы заготовки или через фрикционные устройства. При выборе оборудования
для склеивания следует учитывать характер склеиваемого материала. Если
11
пиломатериал имеет большую ширину и толщину, применение фрикционных
торцовых прессов может привести к образованию продольных трещин при
склеивании пиломатериалов, имеющих поперечное коробление. Прессы прямого
действия лишены этого недостатка.
Торцовый пресс должен развивать усилие, достаточное для получения
требуемого удельного торцового давления, которое, прежде всего, зависит от
геометрических параметров зубчатых соединений. При оценке технических
возможностей прессов необходимо использовать следующий ряд минимальных
удельных давлений для шипов разной длины: 50 мм – 2 МПа; 40 мм – 4,0 МПа;
30 мм – 6 МПа; 20 мм – 8 МПа; 10 мм – 10 МПа. Указанный ряд давлений
относится к хвойной и мягколиственной древесине. Для твердолиственной
древесины эти значения следует увеличить на 20 %.
Фактическое удельное давление прессования требует корректировки для
каждого конкретного случая, поскольку оно зависит от влажности пиломатериала,
количества шипов в соединении, затупления шипов и уклона боковых граней,
вязкости применяемого клея, вида применяемого фрезерного инструмента и
степени его износа. Уточнение величины давления прессования должно
осуществляться производственной лабораторией контроля качества на основе
специальных испытаний.
Важным требованием к режиму изготовления зубчатых соединений
является поддержание заданного цикла прессования. Заданное давление
прессования должно автоматически поддерживаться в течение не менее чем 3 с.
Фактическое время прессования зависит от вязкости применяемого клея и должно
уточняться специальными испытаниями.
Отвердевание клея в зубчатых соединениях производится при температуре
склеивания, которая должна быть не менее +16 °С. Время выдержки при этой
температуре для достижения соединением технологической прочности должно
быть не менее 12 часов для термореактивных клеев и не менее 3 часов для
дисперсионных клеев.
Окончательное отвердевание клея протекает при указанной температуре в
течение трех суток. В этот период входит время обработки изделий, их
технологических перемещений и хранения на буферных площадках и
отапливаемых складах.
12
Если в условиях производства не могут быть выполнены указанные
температурные требования, в цехе может быть предусмотрена камера нагрева, в
которой должна поддерживаться температура в пределах 30...50 °С.
Время выдержки пакета заготовок с зубчатыми соединениями в такой
камере должно быть не менее 6 часов при условии, что заготовки уложены на
прокладках через 2 слоя. Выдержка после камеры не требуется.
При склеивании пиломатериалов по сечению необходимо обеспечить
высокое качество обработки поверхностей склеивания. Максимальная длина
волны от фрезерных ножей не должна превышать 2 мм, а глубина 0,005 мм.
Клей, как правило, наносят вальцовыми клеенаносителями на обе
поверхности склеивания. Общий расход клея на один клеевой шов должен быть
не менее 350 г/м2. Критерием достаточности количества нанесенного клея служит
его выдавливание в виде цепочки мелких капель по всей длине клеевого шва.
Излишнее количество нанесенного клея не ухудшает качество склеивания, однако
приводит к сильному загрязнению оборудования и удорожанию процесса.
Давление прессования должно стабильно поддерживаться в течение всего
времени прессования, определенного режимом. Величина удельного давления
прессования должна составлять не менее 0,6 МПа для хвойных и мягколиственных
пород древесины и не менее 1,0 МПа для твердых лиственных пород.
Для ускорения процесса отвердевания клея в клеевых швах применяют
различные способы нагрева, однако основным является периферийный
(контактный или конвективный) нагрев и диэлектрический нагрев клеевых швов в
поле токов высокой частоты.
Контактный или периферийный нагрев применяют, главным образом, при
склеивании пиломатериалов по ширине, а конвективный – только при
изготовлении крупногабаритных изделий, склеиваемых по толщине.
При периферийном нагреве глубина отвердевания клеевого шва
определяется временем достижения соединением технологической прочности и
зависит от конструкции изделия и технологии последующей обработки. Время
нагрева определяется опытным путем для каждого конкретного случая
производства. При этом необходимо иметь в виду, что при склеивании
поливинилацетатными клеями температура нагревательных плит не должна
превышать 60 °С.
13
После достижения клеевыми швами технологической прочности изделие
может быть извлечено из пресса, но до выполнения операций механической
обработки должно пройти не менее 8 часов.
Диэлектрический нагрев применяют при склеивании пиломатериалов как
по ширине, так и по толщине. Из всех способов нагрева в высокочастотном
электрическом поле при склеивании пиломатериалов применяется только нагрев в
параллельном поле, являющийся наиболее быстрым и экономичным. В
параллельном поле обеспечивается избирательный нагрев клеевых швов, при
котором их температура в течение нескольких секунд достигает 100 °С и более.
Для обеспечения избирательности нагрева и качества склеивания необходимо,
чтобы влажность склеиваемых заготовок не превышала 15 %.
При выборе клеев для склеивания пиломатериалов в поле токов высокой
частоты следует ориентироваться на клеи, специально разработанные для
использования при этом виде нагрева.
Обработка после склеивания в поле токов высокой частоты может
выполняться не ранее чем через 30 мин после извлечения изделия из пресса.
При использовании для кромочного склеивания зубчатых шпунтовых
соединений выдержка в прессе для отвердевания клея не требуется, однако
заданное давление прессования должно поддерживаться в течение не менее чем
5 с для распределения клея и выдавливания его излишков из клеевых швов.
Отвердевание клея вне пресса протекает аналогично торцовым зубчатым
соединениям.
Механическая обработка заготовок с клеевыми соединениями выполняется
на обычных деревообрабатывающих станках после достижения клеевыми швами
технологической прочности.
Химическая обработка заготовок с клеевыми соединениями может
выполняться только после полного отвердевания клея в соединениях, при этом
заготовки должны быть склеены клеями повышенной водостойкости
(фенольными, меламиновыми или резорциновыми).
Производство клееной продукции недопустимо без организации
непрерывного контроля за качеством исходных материалов, технологическим
процессом и качеством клеевых соединений.
Чтобы гарантировать эксплуатационную надежность клееной продукции,
производство и сама продукция должны быть сертифицированы, причем
14
продукция конструкционного назначения должна проходить сертификацию третьей
стороной.
Для осуществления контроля предприятие, организующее склеивание
пиломатериалов, обязано иметь лабораторию, оснащенную минимальным, но
достаточным количеством технических средств для выполнения контрольных
операций, предусмотренных стандартами и техническими условиями на
продукцию.
Производительность оборудования для склеивания пиломатериалов
определяется видом клеевых соединений, применяемыми клеями, методами их
ускоренного отверждения, а также конструкцией применяемого оборудования.
Зубчатые клеевые соединения, применяемые для склеивания пиломатериалов
по длине, обладают свойством самоторможения, и поэтому отверждение клея
происходит вне пресса. Благодаря этой особенности производительность
установок для склеивания по длине определяется только техническими
характеристиками оборудования и размерами склеиваемых заготовок.
Производительность оборудования на базе пакетных шипорезов и торцовых
прессов циклического действия определяется, исходя из следующих укрупненных
показателей:
• односторонний шипорез с ручной подачей и ручным разворотом
заготовок – 1 цикл в минуту;
• односторонний шипорез с механической подачей и разворотом
заготовок на поворотном столе – 2 цикла в минуту;
• сдвоенный шипорезный агрегат с автоматическим циклом
перемещения заготовок – 4 цикла в минуту.
Ширина рабочего стола на каретке шипореза определяет возможное
количество заготовок, обрабатываемых за один цикл. При формировании
вертикальных зубчатых шипов количество заготовок определяется толщиной, а
при формировании горизонтальных шипов – шириной заготовок. В большинстве
установок ширина рабочего стола равна 400 мм.
Производительность торцовых прессов с длиной зоны прессования 3 м
характеризуется следующими показателями:
• пресс с ручным формированием набора склеиваемых заготовок в зоне
прессования при ручном нанесении клея – 1 цикл в минуту;
15
• пресс с ручным соединением шипов и механической подачей в зону
прессования при ручном нанесении клея – 1,5 цикла в минуту;
• пресс с автоматическим соединением шипов и механической загрузкой
пресса при нанесении клея на шипорезном станке – 4 цикла в минуту.
При определении производительности всей установки учитывают
производительность узла зашиповки и узла прессования и в качестве расчетной
принимают минимальную.
Часовую производительность шипореза определяют по формуле
Пчас=Цш*l*b*h*п*60*Кр , м3/ч,
(1.1)
где Цш – техническая производительность шипореза, цикл в минуту;
l, b, h – средняя длина, ширина и толщина заготовок, м;
п – количество заготовок средних размеров, размещаемых на каретке
шипореза, шт.;
Кр – коэффициент использования рабочего времени, Кр = 0,6.
Производительность пресса циклического действия для склеивания
пиломатериалов по ширине может быть рассчитана по времени цикла одной
запрессовки:
,
м/ч,
(1.2)
где l, b, h – чистовые размеры клееного щита, м;
п – число щитов в запрессовке, шт.;
Кр – коэффициент использования рабочего времени, Кр = 0,6;
Тц – время цикла, мин;
Тц=tпр+tвс ,
где tпр – время прессования, (время, необходимое для достижения клеевыми
швами сборочной прочности), мин;
t всп – время вспомогательных операций (загрузки - выгрузки и подъѐма снятия давления), мин.
Если в характеристике пресса указана его производительность в циклах в
минуту (Пц), то время цикла составит для плоских прессов 1-3, для вакуумных –
2,5-6 мин.
Для прессов с контактным периферийным нагревом клеевых швов время
нагрева для технологического отверждения клея tпр составляет:
- для термореактивных клеев при температуре плит 90.. .100 °С – 3 мин;
16
- для поливинилацетатных клеев при температуре плит 50.. .60 °С – 6 мин.
При склеивании древесины в поле токов высокой частоты (ТВЧ) время
отвердевания клея определяется его диэлектрическими характеристиками и
устанавливается опытным путем.
Время отверждения клея при склеивании щитов в прессе с нагревом
клеевых швов в параллельном электрическом поле tпр, мин определяется по
формуле
,
(1.3)
где Э – удельный расход энергии, кВт*с/см;
S – общая площадь клеевых швов, находящихся в рабочем промежутке
пресса, см2;
W – выходная мощность высокочастотного генератора, кВт.
Площадь клеевых швов S = l*h*n, см2,
где l и h – длина и ширина клеевых швов, см;
п – количество клеевых швов в щите.
Независимо от полученного результата, выдержка в прессе должна быть не
менее: для карбамидных клеев – 15 с;
для фенольных и резорциновых клеев – 60 с;
для поливинилацетатных клеев – 30 с. Время загрузки пресса t3 определяется
по формуле
,c
(1.4)
где L – длина рабочей зоны пресса, м;
Lр – величина разрыва между склеиваемым щитом и формируемым набором
на загрузочном столе пресса, м;
V – скорость подачи загрузочного механизма пресса, м/мин.
Для приближенных расчетов принимается: L = 2,5 м; Lр = 0,8 м;
V = 20 м/мин. Время подъѐма - снятия давления зависит от времени срабатывания
силовых механизмов. Для пневматических прессов оно принимается: при
запрессовке – 15 с; при распрессовке – 5 с.
В прессах ТВЧ с коротким циклом прогрева клеевых швов
производительность установки чаще всего определяется временем формирования
набора щитов на загрузочном столе пресса. Чтобы полностью использовать
технические возможности таких прессов, необходимо предусматривать систему
механизированного набора щитов, включающую встроенный клеенаноситель и
17
механизированный накопитель, на котором заготовки ориентируются в
соответствии с требованиями к расположению годичных колец.
Часовую производительность поперечного проходного пресса
рассчитывают по формуле
,
, м3/ч
(1.5)
мин
(1.6)
где V3 – скорость подачи механизма загрузки, м/мин;
t толк – время срабатывания проталкивающего механизма, с.
Для большинства прессов L = 3 м, V3 = 50 м/мин, tтолк = 4 с.
L – рабочая длина зоны прессования, м;
b, h – ширина и толщина склеиваемых заготовок, м;
Кп – коэффициент использования рабочей длины зоны прессования, Кп = 0,7;
Кр – коэффициент использования рабочего времени установки, Кр = 0,6.
В прессах с поперечным проходом материала используется периферийный
нагрев клеевых швов нагревательными плитами. Время нагрева для технического
отверждения клея определяется временем продвижения материала между
плитами, т. е. шириной зоны нагрева. При выборе пресса ширину зоны нагрева
определяют по формуле
,
(1.7)
где t nр – нормативное время нагрева клеевых швов, мин;
tц – время цикла проталкивания заготовок в прессе, с;
b – максимальная ширина склеиваемых заготовок, мм.
Послепрессовая обработка клееных заготовок заключается в ее выдержке
для полного отверждения клея, в обработке на продольно-фрезерных станках
для получения заданного профиля и последующей повторной механической
обработки.
Контроль прочности зубчатых соединений выполняется двумя методами
– на изгиб и растяжение. Испытание на изгиб проводится на образцах в виде
прямоугольной призмы с соединением посередине длины образца. Толщина и
ширина образца равны толщине склеенных элементов. А длина составляет
15 толщин. По результатам испытания трех образцов определяют
относительную прочность клеевого соединения на изгиб, %
18
(1.8)
где Р2 – разрушающая нагрузка основного образца, Н;
Р1 и Р3 – разрушающая нагрузка контрольных (цельных) образцов, Н.
Абсолютная прочность при изгибе клееного образца , МПа
(1.9)
где l – расстояние между опорами, мм;
b – ширина образца, мм;
h – толщина образца, мм.
Рис. 1.2. Схемы испытания образцов с зубчатыми соединениями: а) – на
статический изгиб; б) – на растяжение вдоль волокон; в) – зажим для
испытания на растяжение
1.2. Склеивание по ширине и толщине
Путем склеивания по ширине получают универсальный полуфабрикат –
реечные щиты, имеющие широкую область применения. Путем склеивания по
толщине производят трехслойные бруски для оконных блоков. Между
склеиванием по кромкам и склеиванием по пластям нет принципиальной
разницы. При использовании заготовок квадратного сечения понятия «кромка»
и «пласть» совпадают. Толстые щиты также можно склеивать из заготовок,
ориентированных вертикально, то есть по толщине.
Клееные щиты из массивной древесины широко используются в
столярно-мебельном производстве. Наиболее распространенными изделиями
являются:
а) фасадные и лицевые элементы корпусной мебели;
19
б) боковины кроватей, столешницы;
в) филенки дверей;
г) панели отделки интерьеров;
д) покрытия пола.
Мебель из массивной натуральной древесины является наиболее
экологически чистым изделием. Сегодня основным материалом для серийного
производства корпусной мебели остаѐтся древесностружечная плита –
материал, в котором хорошо сочетаются необходимые характеристики
конструкционного материала (большие габариты, формоустойчивость,
достаточная прочность и изотропность свойств по плоскости плиты) с широкой
сырьевой базой в виде вторичного сырья деревообработки и современных
синтетических клеев. Однако на потребительском рынке все более четко
проявляется тенденция к широкому использованию мебели из массива как
предпочтение естественному материалу перед искусственным.
Преимущества мебельных щитов из массивной древесины перед щитами
из ДСтП заключаются в высокой их декоративности, прочности и
долговечности, экологической чистоте. В развитых промышленных странах
массивная древесина очень широко используется в производстве бытовой
мебели, а стружечные плиты вытесняются в сферу производства
административной и иной мебели.
Часто применяется и своего рода компромиссный вариант: массивная
древесина применяется только для фасадных элементов корпусной мебели.
Сравнение показателей натуральной древесины (на примере хвойных пород при
влажности древесины 12 %) и стружечных плит дано в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Сравнение физико-механических свойств ДСтП и древесины хвойных пород
Показатель
Плотность, кг/м3
Прочность, МПА
При изгибе
При растяжении поперек волокон (пласти)
Сопротивление выдергиванию шурупов, Н/мм
Твердость, МПа
Модуль упругости при изгибе, МПа
ДСтП
600-800
Хвойная древвесинв
390-450
14-18
0,3-0,5
45-60
30
2000
60-80
4-5
80-120
18-25
10000
20
Щиты из массивной древесины можно классифицировать по таким
признакам (рис. 1.3):
Рис. 1.3. Конструкция щитов из массивной древесины
 По слойности – на одно- и трехслойные;
 По наличию зубчатых шипов – из делянок сращенных или несращенных
по длине;
 По виду зубчатых соединений – с горизонтальными или с вертикальными
соединениями;
 По расположению делянок – склеенные по кромке или по пласти.
Трехслойные щиты состоят из реек, при этом направление волокон в
смежных слоях взаимно перпендикулярное (эффект фанеры). Слои могут иметь
одинаковую толщину (равнослойный щит) или более толстый средний слой.
Равнослойные щиты более просты в изготовлении, но использование более
толстого среднего слоя позволяет лучше использовать низкокачественные
пиломатериалы. С увеличением толщины среднего слоя формоустойчивость
клееного щита снижается.
К настоящему времени существует несколько нормативных документов,
определяющих требования к качеству данной продукции. В частности,
технические условия на щиты мебельные из массивной древесины (ТУ 13Р05789617-02-95) различают три типа щитов:
а) фасадные и рабочие. К фасадным щитам относятся дверцы, передние стенки ящиков, декоративные бруски. К рабочим щитам относятся крышки столов
ит.п.;
б) прочие (нелицевые);
в) подлежащие облицовыванию.
Допускается использовать пиломатериалы хвойных и лиственных пород.
Ширина делянки для щита может быть в пределах 35 - 70 мм, влажность
21
древесины 8 ± 2 %. Качество склеивания оценивается пределом прочности при
скалывании по клеевому слою (ГОСТ 15613.1-84), который должен быть не
менее 4,0 МПа. Щиты должны поставляться в шлифованном виде, упакованные
в транспортные пакеты одного размера высотой не более 1200 мм на поддонах
(табл. 1.2).
Таблица 1.2
Параметры мебельных щитов из массивной древесины
Параметры
значения
Предельные
отклонения
1
2
3
Длина, мм
Ширина, мм
Толщина, мм:
под облицовку
без облицовки
300-3000
200-1300
±5,0
±5,0
10-35
10-18
18-35
±0,3
±0,2
±0,3
Отклонение от прямолинейности кромок, мм/м:
под облицовку
без облицовки
Отклонение от перпендикулярности кромок, мм/м:
под облицовку
без облицовки
Разность длин диагоналей пластей, % от длины
не более 2,0
не более 1,0
не более 2,0
не более 1,0
не более 0,2
Параметры шероховатости, Rmmax, мкм:
под облицовку
без облицовки
Покоробленнсоть щитов (стрела прогиба), мм/м
не более 63
не более 16
не более 1,0
Для контроля внешнего вида щитов на соответствие техническим
условиям отбирают 10 % щитов, но не менее 20 шт., а для контроля размеров и
покоробленности 5 %, но не менее 5 щитов. При обнаружении несоответствия
ТУ объѐм проверки удваивается. Если при этом более 5 % щитов окажутся не
соответствующими техническим условиям, партия бракуется. Щиты должны
храниться при температуре воздуха не ниже +2 0С и относительной влажности
воздуха 45 -70 %. В технических условиях также подробно указаны нормы
допуска пороков для щитов.
22
Технические условия ТУ ОП 13-0273675-220-93 на щиты деревянные
клееные общего назначения, разработанные ЦНИИМОД, предусматривают два
типа щитов: из цельных заготовок (тип I) и из заготовок, предварительно
склеенных по длине на зубчатый шип (тип II). По назначению предусмотрено
два вида: декоративные (Д) для элементов мебели, филенчатых дверей и
отделки помещений и поделочные (П) для изготовления полок в подсобных
помещениях, ящиков, опалубки, различных конструктивных элементов
индивидуальных домов. Предусмотрены следующие размеры щитов (табл. 1.3).
Таблица 1.3
Размеры клееных щитов общего назначения по ТУ ЦНИИМОД
Толщина ±0,25
18
25
30
Ширина+1,0
200, 250, 300, 400
500
250, 300, 400, 500, 600, 800
Длина+2,0
800, 1000, 1200, 2000, 2500
2000, 2500
1500, 2000, 2500
Ширина делянки должна быть не более 50 мм, покоробленность не более
1,5 мм на 1 м диагонали щита. Из пороков древесины в декоративных щитах
допускаются только здоровые сросшиеся сучки диаметром до 25 мм на пласти
и до 10 мм на кромке щита. Для сращивания заготовок можно использовать
горизонтальные и вертикальные зубчатые шипы, расстояние между стыками не
регламентируется. Прочность зубчатых соединений на изгиб должна быть не
менее 20 МПа.
Для склеивания можно использовать клеи, разрешенные Министерством
здравоохранения РФ для данной продукции и дающие бесцветный шов
(поливинилацетатные, карбамидные и др.). Толщина клеевого кромочного шва
должна быть не более 0,1 мм, а прочность при скалывании не менее 4,5 МПа.
При изготовлении щитов целевого назначения (например, в рамках
одного мебельного комбината) размеры клееных щитов определяются
сообразно размерам деталей. Опыт показал, что для мебели нерационально
изготавливать щиты длиной более 2 м, так как при больших длинах реек
значительно возрастает их покоробленность. Ширина щитов определяется
характеристиками оборудования. При склеивании крупноформатных щитов
возникает проблема их раскроя на черновые заготовки на специальном
оборудовании, поэтому часто щиты клеятся по размерам одной черновой
23
заготовки, требующей в дальнейшем только форматной обрезки и обработки по
пласти.
Реечные щиты для столярно-строительных изделий могут иметь более
мягкий допуск пороков, чем указанные выше. Например, ГОСТ 8242 - 88
предусматривает среди прочего подоконные доски из массивной древесины
(марки ПД-1) шириной от 144 до 450 мм. При ширине более 144 мм доски
должны быть склеены по ширине делянками не уже 100 мм клеем средней или
высокой водостойкости. Толщина досок 34 и 42 мм, допускается сращивание по
длине шипами длиной не менее 10 мм.
ГОСТ 28015 - 89 предусматривает щиты марки ОЩ-3 со склеиванием
делянок на гладкую фугу толщиной 17, 22 и 27 мм с допуском ±0,2 мм,
шириной 300- 600 мм и длиной 300 - 1200 мм (с шагом 100 мм). Щиты имеют
по периметру шпунт и гребень для соединения друг с другом. Рейки, кроме
крайних, могут быть сращены по длине. Тонкие щиты (17 мм) укладываются
только по сплошному основанию, их ширина должна быть не более 400 мм.
Влажность древесины 5-11 %. В зависимости от качества древесины и
обработки щиты разделяются на марки А и Б.
1.3. Характеристика трехслойных брусков
Сегодня в сфере производства деревянных окон и дверей произошел
почти повсеместный переход от использования цельной древесины к
использованию трехслойных клееных брусков. Этот переход имеет две
причины. Во-первых, он решает проблему нехватки крупномерного сырья,
особенно для брусков оконных и дверных коробок. Во-вторых, этим
достигается повышение долговечности и формостабильности этой продукции,
так как клееные детали всегда прочнее цельных. В клееной детали пороки
древесины распределены более равномерно, развитие трещин затруднено из-за
наличия клеевого шва, общая деформация клееной детали меньше, чем у
цельной. Кроме этого, в среднем слое брусков может располагаться древесина
более низкого качества, чем в наружных.
Производство трехслойных брусков в Европе стало самостоятельным
производством с хорошей перспективой развития и надежными рынками сбыта.
Другим не менее важным событием стал переход от традиционных одинарных
стекол к стеклопакетам с двойным или тройным остеклением. Фактически все
24
современные окна стали окнами со спаренными переплетами, что позволило
сократить размеры поперечного сечения брусков оконной коробки.
Третий важный момент современной технологии – возможность
использования зубчатых соединений для сращивания короткомерных отрезков
пиломатериалов, что позволяет более рационально использовать древесное
сырье. Детали окон и балконных дверей подвергаются наиболее интенсивному
атмосферному воздействию. Несмотря на использование для склеивания
надежных водостойких связующих, при конструировании нужно стремиться к
тому, чтобы клеевые швы не подвергались прямому действию дождя и
солнечных лучей. Поэтому оконный блок конструируют так, чтобы клеевые
швы располагались в нем вертикально и были по возможности защищены
строительными элементами.
Опыт изготовления и эксплуатации клееных деревянных конструкций
позволяет считать, что толщина слоя в клееной детали не должна превышать 35
мм, то есть для клееных брусков наиболее подходят пиломатериалы толщиной
38-40 мм. При большей толщине слоев возрастает опасность больших
внутренних напряжений в клеевых соединениях. При малой толщине слоев и
увеличении их числа резко возрастают расходы на сырье и материалы.
Трехслойная
конструкция является
наиболее сбалансированной и
симметричной.
Размеры поперечных сечений оконных брусков находятся в пределах
55-80 мм, а толщина слоев составляет 19-27 мм. Уменьшение толщины слоев не
ухудшает качество продукции, но для наружного слоя существует одно
ограничение – толщина его не должна быть менее 15 мм. Дело в том, что
толщина наружного фальца, защищающего сопряжения створок от дождя,
составляет 8-12 мм, а клеевой шов должен быть скрыт от прямых атмосферных
воздействий. При этом строго должно соблюдаться требование
симметричности клееного бруска: толщина наружных слоев в нем должна быть
одинакова. Средний слой может иметь любую толщину, но не более 35 мм. В
крайних случаях, когда конструкция окна не позволяет скрыть клеевой шов
трехслойного бруска, применяют двухслойный брусок. Слои такого бруска
должны иметь одинаковую толщину и быть подобраны по структуре
древесины, то есть иметь примерно одинаковую плотность древесины и
расположение годовых слоев.
25
Трехслойные бруски как полуфабрикат для изготовления оконных
брусков обычно имеют прямоугольное сечение. Однако в связи с тем, что
глубина профилирования в процессе превращения бруска в готовую деталь
может доходить до 30 мм и потери древесины в стружку – до 30 %, то имеет
смысл изготавливать профильные бруски. Склеивание позволяет без труда
изготовлять бруски различного профиля, максимально приближенного к
профилю готовой детали. Помимо явной экономии древесины имеется
экономия энергозатрат, так как объѐм древесины, уходящей в стружку, при
таком варианте резко снижается и могут быть использованы более легкие
станки с двигателями меньшей мощности.
1.4. Склеивание с одновременным гнутьем
Склеивание с одновременным гнутьем упрощает процесс изготовления
криволинейных деталей по сравнению с гнутьем. При этом не требуется
предварительной тепловой обработки древесины и последующей сушки
деталей с шаблонами. Стабилизация криволинейной формы обеспечивается
склеиванием в процессе изготовления. При гнутье со склеиванием учитываются
общеизвестные свойства древесины изгибаться до определенного соотношения
толщины и радиуса изгиба h/R<1/30. При склеивании с одновременным
гнутьем используют тонкие слои сухой древесины в виде реек толщиной более
5 мм, фанеры или слоев лущеного шпона толщиной 1-1,5 мм, в случае меньшей
толщины реек резко увеличиваются потери древесины на пропилы и припуски.
Применение лущеного шпона позволяет получать криволинейные профили с
радиусом изгиба до 30 мм. Детали, получаемые склеиванием с одновременным
гнутьем, называют просто гнутоклееными.
Гнутоклееные детали целесообразно изготовлять в кратных заготовках –
блоках, которые после склеивания раскраивают на однократные заготовки на
специальных многопильных станках. Из-за образования внутренних
напряжений при изгибе блока и появления напряжений в результате
отверждения и усадки клея склеенные блоки после распрессовки изменяют
свою форму по углам изгиба. Они распрямляются в начальный период, а после
удаления влаги из клееных слоев возвращаются к первоначальной форме и
даже изгибаются еще круче, примерно на 2°. Поэтому собирать гнутоклееные
детали в изделие можно только после выдержки их до полной стабилизации
26
формы. Стабилизация формы у гнутоклееных деталей длится от 12 до 15 сут.
Выдержка при повышенной температуре сокращает срок стабилизации в 6 раз.
Гнутоклееные детали для мебельного производства поставляют
предприятия, изготавливающие фанеру. Это позволяет эффективно
использовать кусковые отходы шпона, которые образуются при производстве
фанеры, что повышает общую эффективность деревообрабатывающих
производств. Применение гнутоклееных деталей в мебельном производстве
обеспечивает эффект по снижению расхода древесины в 2,4 раза, но снижению
трудоемкости – в 2,1 раза.
Значительно упрощаются конструкции изделий за счет уменьшения
сечений деталей и сокращения их количества. Одна гнутоклееная деталь в
изделии может заменять несколько деталей, изготовленных из цельной
древесины. Гнутоклееная царга стула заменяет четыре царги из массивной
древесины. В настоящее время гнутоклееные детали могут изготавливаться с
одновременным облицовыванием и отделкой. Это в значительной степени
упростит весь технологический процесс производства мебели.
2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
КОРПУСНОЙ МЕБЕЛИ
2.1. Производство корпусной мебели регулируется нормами:
 ГОСТ 16371-93: Мебель. Общие технические условия.
 ГОСТ
19882-91: Мебель корпусная. Методы испытаний на
устойчивость, прочность и деформируемость.
 ГОСТ 28105-89: Мебель корпусная и столы. Методы испытаний
выдвижных ящиков и полуящиков.
 ГОСТ
13025.1-85: Мебель бытовая. Функциональные размеры
отделений для хранения.
 ГОСТ 28136-89: Мебель корпусная настенная. Методы испытания на
прочность.
 ГОСТ 26800.4-86: Мебель для
административных помещений.
Функциональные размеры отделений шкафов.
27
2.2. Сырье для производства корпусной мебели
Корпусную мебель можно производить из древесностружечной плиты
(ДСтП), МДФ, древесного массива. Для удешевления производства и конечной
стоимости продукта компании нередко комбинируют эти материалы, например,
заменяя дорогостоящий мебельный щит на пристенном участке и перегородках
на ДСтП или ламинированные древесноволокнистые плиты (ДВП). Наиболее
простой вариант – изготавливать мебель из двусторонних ламинированных
древесностружечных плит (ЛДСтП).
Для выбора сырья необходимо руководствоваться следующими
показателями:
 толщина плит ЛДСтП (16-18 мм для внешних стен и 12 – для
внутренних перегородок);
 плотность – соответствие ГОСТу 10632-89;
 класс эмиссии по 16371-93 – Е1.
Для задних стенок мебели можно использовать ДВП (ГОСТ 4598-86).
2.3. Особенности технологического процесса производства
корпусной мебели
Существует
несколько
вариантов
технологического
процесса
изготовления корпусной мебели. Их можно разделить на цепочки различной
длины:
 полный технологический процесс – от изготовления материала для
корпусной основы (ДСтП, МДФ, мебельного щита) до готового изделия. Это
оптимальный вариант для массового и серийного производства, позволяющий
значительно снизить себестоимость материалов, но очень затратный с точки
зрения малого бизнеса;
 средний – изготовление мебели, где сырьем выступают готовые листы
ДСтП, ДВП, МДФ – по сути, только раскрой и сборка;
 короткий
(только сборка) – производство корпусной мебели
осуществляется из уже раскроенных на заказ полотен ДСтП, ЛДСтП, МДФ. Это
наиболее популярный вариант для начала малого бизнеса «с нуля», который
предусматривает работу под конкретный заказ без покупки дорогого
раскроечного оборудования.
28
2.4. Основные положения, используемые при разработке
технологического процесса
Технологический процесс изготовления сборочных единиц состоит из
нескольких стадий, последовательность которых определяется спецификой
производства.
Влажность древесных материалов при изготовлении мебели в
климатических условиях России должна быть 8±2 %. Большинство
полуфабрикатов (ДСтП, МДФ, ДВП, фанера и др.), используемых мебельными
предприятиями, имеют именно такую влажность. Однако пиломатериалы и
заготовки поступают на предприятие чаще всего с большей влажностью.
Поэтому первой стадией технологического процесса является сушка или
досушивание этих материалов.
Вторая стадия технологического процесса – это раскрой пиломатериалов,
плитных, листовых и облицовочных материалов. Целью этой стадии является
получение черновых заготовок для последующего изготовления из них деталей.
Для получения черновых заготовок криволинейной формы может применяться
гнутье массивной древесины, выполняемое после ее раскроя, с
предварительной пластификацией.
Следующая стадия – первичная механическая обработка заготовок:
фугование, строгание (калибрование) и торцевание их в размер для придания
правильной геометрической формы.
При изготовлении цельных (неклееных и необлицованных) деталей
следующей стадией является окончательная чистовая механическая обработка,
включающая операции фрезерования, нарезания шипов, сверления,
шлифования и т. д.
Для составных деталей или облицованных сборочных единиц после
первичной механической обработки требуется стадия склеивания и
облицовывания, и только после нее проводится окончательная повторная
механическая обработка.
На стадии повторной механической обработки выполняются операции
обработки кромок по периметру (для щитовых элементов), сверления,
шлифования, сборка и обработка рамок, коробок, а также полная механическая
обработка склеенных или облицованных брусковых деталей. Нередко сборку
29
деталей в сборочные единицы рассматривают как отдельную стадию
технологического процесса, аналогично стадии склеивания и облицовывания.
Одной из завершающих стадий изготовления изделия является отделка. В
зависимости от конструкции изделия возможна вначале сборка изделия, а затем
его отделка, или наоборот – вначале отделка, а затем сборка. При неразборной
конструкции изделия мебели отделка является завершающей стадией
технологического процесса производства мебельных изделий. Однако более
распространена технология, по которой вначале выполняется отделка
сборочных единиц и деталей, а затем их сборка в изделие или упаковка в
разобранном виде.
Для некоторых относительно простых изделий, изготавливаемых,
например, из облагороженных плитных материалов , отделка не требуется.
2.5. Технологический процесс изготовления щитовых деталей
на основе древесностружечных плит. Выбор оборудования
Допустим, что в проектируемом производстве планируется использовать
необлицованную и некалиброванную древесностружечную плиту по ГОСТ
10632-89. В качестве облицовочного материала для пластей всех деталей из
ДСтП используется строганый шпон ясеня по ГОСТ 2977-82. Кромки деталей
из ДСтП облицовываются материалом кромочным МКР-2 по ТУ 13-771-84. При
таком составе исходных материалов технологический процесс состоит из
следующих стадий и операций:
1) подготовка основы:
 Раскрой полноформатных ДСтП. Цель операции – получение
черновых кратных и одинарных заготовок с припусками на дальнейшую
обработку. Эта операция выполняется, например, на однопильном раскройном
станке WN 600 (SELCO, Diesse group).
 Калибрование черновых заготовок по толщине. Цель операции выравнивание щитов по толщине с одновременным снижениием их
покоробленности и получением требуемой шероховатости поверхности
(Rmmax = 200 мкм под строганый шпон, Rmmax = 63 мкм под пленочные
материалы).
Операция
выполняется,
например,
на
шлифовальнокалибровальном станке CALIBRA 5 1150 4R (SIKAR GROUP);
30
2) подготовка облицовки:
 Сортировка и разметка пачек шпона. Цель операции – облегчение
раскроя шпона на полосы заданных размеров и повышение полезного выхода
заготовок из шпона. Осуществляется вручную по шаблонам на разметочном
столе.
 Поперечный раскрой шпона. Цель операции – получение заготовок
шпона определенной длины. Операция может выполняться на торцовочной
гильотине QFS 800 (KUPER).
 Продольный раскрой шпона. Цель операции – чистовая прирезка
продольной кромки делянки шпона. Операция выполняется, например, на
гильотинных ножницах TFS 3200 L (KUPER).
 Формирование облицовки из полученных полос шпона. Целью
операции является создание листа облицовки, размеры которого соответствуют
размерам облицовываемой заготовки из ДСтП. Операция выполняется,
например, на ребросклеивающем станке с клеевой нитью FW 1150SH (KUPER).
 Укрепление торцов облицовки. Цель операции – упрочнение
поперечных кромок облицовки путем проклейки их прямым швом клеевой
нити. Операция выполняется на станке ПТШ-1. Данная операция не является
обязательной, но может выполняться с целью уменьшения риска разрыва
облицовки при неаккуратном обращении с ней;
3) облицовывание и обработка облицованных заготовок:
 Облицовывание пластей заготовок из ДСтП строганым шпоном. Цель
операции – облагораживание поверхности ДСтП. Для этой операции
используется, например, линия на базе однопролетного пресса ORMA.
 Технологическая выдержка. Выдержка необходима для снятия
внутренних напряжений, возникающих при облицовывании. Выдержка
осуществляется на промежуточном складе.
 Форматная обработка и облицовывание кромок. Цель данных
операций – формирование заданных чертежом размеров щитовых деталей и
облагораживание кромки. Эти операции могут выполняться, например, на
автоматической линии обработки и облицовки кромок KFL 525/526 (HOMAG).
 Шлифование пластей щитов. Цель операции – подготовка
поверхностей деталей к дальнейшей отделке лакокрасочными материалами.
31
Операция осуществляется с использованием, например, шлифовальных станков
MFA Q/L (Heesemann).
 Раскрой кратных заготовок на однократные. Цель операции –
получение небольших по размерам заготовок, облицовывание которых
невозможно осуществить в однократном виде. Операция выполняется,
например, на круглопильном универсальном станке WA 6 (Altendorf).
 Облицовывание продольных кромок, образовавшихся при раскрое
кратных заготовок. Осуществляется, например, на одностороннем
кромкооблицовочном станке FL-330 (Filato).
 Сверление отверстий в пластях и кромках деталей. Цель операции –
формирование гнезд для установки мебельной фурнитуры (стяжек,
полкодержателей, шкантов и др.). Операция выполняется на присадочных
станках, например, WT-21 (Yue Tong) – для мелких деталей и WT-216 – для
крупных деталей с большим количеством отверстий;
4) сборка изделий.
2.6. Технологический процесс изготовления деталей и узлов
из массивной древесины. Выбор оборудования
Допустим, что исходным материалом при изготовлении деталей из
массивной древесины являются необрезные пиломатериалы по ГОСТ 2695-83.
Технологический процесс при этом включает в себя, в общем случае,
следующие стадии и операции:
1) сушка или досушивание необрезных пиломатериалов (досок) до
влажности 8±2 %. Цель операции – доведение влажности досок до равновесной
влажности древесины в отапливаемом помещении. Операция выполняется в
сушильных камерах;
2) раскрой высушенных пиломатериалов на черновые заготовки:
 Поперечный раскрой пиломатериалов. Цель операции – получение
отрезков заданной длины. Эта операция выполняется, например, на
торцовочном однопильном станке TR 600 (STROMAB).
 Продольный раскрой полученных отрезков пиломатериалов. Цель
операции – получение черновых заготовок заданной ширины. Эта операция
выполняется, например, на прирезном многопильном станке J 250 (CML).
32
 Криволинейный раскрой отрезков или заготовок. Цель операции –
получение черновых заготовок криволинейной формы. Операция может
выполняться, например, на станке HOPPER CNC 020;
3) обработка черновых заготовок:
 Фугование пласти черновой заготовки. Цель операции – создание
первой чистовой базовой поверхности для последующей точной обработки в
размер по сечению и по длине. Операция выполняется, например, на
фуговальном станке S 510 (ROBLAND).
 Продольное фрезерование заготовок с четырех сторон. Цель операции
– придание правильной геометрической формы заготовке и формирование
заданных чертежом ширины и толщины заготовки. Данная операция
выполняется на четырехстороннем продольно-фрезерном станке, например,
Beaver. При обработке заготовок для направляющих брусков на выходе из
станка устанавливаются дисковые пилы для раскроя заготовки на заданные
размеры по ширине.
 Склеивание брусков по длине, по ширине (толщине). Цель операции –
сращивание брусковых заготовок по длине, ширине (толщине).
Осуществляется, например, с помощью веерных вайм ИУ-16.
 Технологическая выдержка после склеивания. Цель операции – полное
отверждение клея и снятие внутренних напряжений в древесине и клеевом шве.
Этот процесс осуществляется на промежуточном складе, расположенном
внутри производственного помещения.
 Калибрование по толщине (для клееных щитов заготовок) или
обработка в размер по сечению (для клееных брусковых заготовок). Цель
операции
– формирование чистовой толщины заготовок. Операция
выполняется, например, на рейсмусовом станке D 630 (ROBLAND).
 Фугование кромки клееной щитовой заготовки. Цель операции –
создание чистовой базовой поверхности для последующего формирования
заданной ширины заготовки. Операция выполняется, например, на
фуговальном станке S 510.
 Чистовое торцевание заготовок. Цель операции – формирование
чистовой длины детали. Операция выполняется, например, на торцовочном
однопильном станке TR 350 (STROMAB).
33
 Фрезерование второй продольной кромки заготовки. Цель операции –
формирование чистовой ширины детали. Операция выполняется, например, на
фрезерном станке Т-220 (GRIGGIO);
4) обработка чистовых заготовок:
 Нарезание шипов и проушин. Цель операции – формирование прямого
ящичного шипа для соединения боковых, передней и задней станок ящика.
Операция выполняется, например, на фрезерном станке Т-220.
 Выборка продолговатых и круглых гнезд и отверстий. Цель работы –
сверление круглых сквозных отверстий под шурупы в направляющем бруске.
Операция выполняется, например, на сверлильно-пазовальном станке СВА-3.
 Формирование заданного профиля деталей. Цель операции – выборка
пазов в боковых и передней стенках ящика для установки дна; фрезерование
скругления на направляющих брусках. Операция выполняется, например, на
фрезерном станке Т-220.
 Зачистка пластей и кромок шлифованием. Цель операции – удаление
неровностей и дефектов обработки Эта операция производится на станке
ШлПС - 6М – для пластей стенок ящика, KSM-2600 – для кромок стенок ящика,
ШлДБ-6М – для направляющих брусков и штанг.
2.7. Сборка отдельных сборочных единиц и их механическая
обработка
В настоящем примере осуществляется сборка корпуса ящика. Сборка
осуществляется в вайме.
 Зачистка торцов ящичных шиповых соединений. Цель операции –
выравнивание выступающих торцов заподлицо с пластью, на которую эти
торцы выходят. Операцию можно выполнить на шлифовальном станке с
диском и бобиной ШлДБ-6М.
 Формирование заданного профиля. Цель операции – выборка пазов для
(направляющих брусков) в боковой стенке ящика. Операция выполняется на
фрезерном станке Т-220.
 Сборка изделия.
34
2.8. Типовые технологии в производстве изделий из древесины
Таблица 2.1
Типовая технология изготовления мебельного набора для офиса
Операции
Оборудование
1
2
1. Раскрой полноформатных плит
на заготовки:
Прямолинейный раскрой листов на Форматно-раскроечные станки
заготовки
ДСтП,
облицованных FL 3200B, WT - 3200
строганым
шпоном
или
ламинированных с исключением
сколов
Криволинейный раскрой по контуру Фрезерные станки Beaver 12, 18, 24,
листов ДСтП, облицованных шпоном 26, 30
или ламинированных с исключением Копировально-фрезерные станки MX
шпона
506, VFK 810, G 80
2.
Облицовывание
кромок
заготовок
Нанесение
кромкооблицовочного Кромкооблицовочные
станки
с
материала на прямолинейную кромку автоматической подачей
FL-530,
с одновременной обработкой кромки SIETRO 3.2, IMA
при механической подаче заготовки
Нанесение
кромкооблицовочного Станки с ручной подачей для
материала на криволинейную кромку нанесения кромки WT-91, BC 91 А,
с обрезкой материала при ручной
подаче
35
Окончание табл. 2.1
1
2
Снятие свесов кромкооблицовочного Кромкооблицовочные станки для
материала по высоте и по длине
снятия свесов WT-92, TRIM 4
3.
Сверление
отверстий
в
заготовках
Многошпиндельное
сверление Сверлильно-присадочные
станки
отверстий под фурнитуру с торцов и TEXNO 7
пласти заготовок
4. Сборка изделий
Ручная сборка с применением электрифицированного инструмента
Таблица 2.2
Типовая технология изготовления набора кухонной мебели
Операции
Оборудование
1
2
1.
Раскрой
полноформатных
облицованных плит на заготовки
Прямолинейный чистовой раскрой Форматно-раскроечные станки
облицованных
пластиком
или FL 3200B
ламинированных плит ДСтП по Форматно-раскроечные станки
длине и ширине с высокой NP-330, NP-330B
точностью, без сколов
Криволинейный чистовой раскрой Фрезерные станки с ЧПУ Beaver-12,
облицованных
пластиком
или Beaver-24
ламинированных плит ДСтП с
высокой точностью, без сколов
2.
Облицовывание
кромки
заготовки
Нанесение
кромкооблицовочного Кромкооблицовочные станки FL 430,
материала на прямолинейную кромку FL 530
заготовки
36
Окончание табл. 2.2
1
2
Нанесение
кромкооблицовочного Станки с ручной подачей для
материала на криволинейную кромку нанесения кромки WT-91, BC 91 А
заготовок и снятие свесов
Станки для снятия свесов WT-92,
WT-92/2
3. Сверление отверстий
в заготовках
Сверление отверстий по пласти и по Сверлильно-присадочные
станки
кромкам заготовок для сборки и под TEXNO 7
фурнитуру с высокой точностью
Таблица 2.3
Изготовление фасадов
Операции
1
1. Раскрой плитных материалов на
заготовки
Формирование
заготовок
для
кухонных фасадов из плит МДФ по
длине и ширине с точностью ± 0,1 мм
и без сколов
2. Фрезерование рисунка на
заготовке
Нанесение заданного рисунка или
профиля на плоскость плиты МДФ с
высокой точностью и качеством
3. Нанесение клея на заготовки
Насесение клея на кромку и
плоскость
плиты
МДФ
для
последующего покрытия пленкой
ПВХ в вакуумном прессе
4. Облицовывание
Нанесение
пленки
ПВФ
на
рельефную поверхность заготовки в
вакуумном прессе
Оборудование
2
Форматно-раскроечные станки FL3200B, NP-330
Копировально-фрезерные станки MX
506, G 80 I
Фрезерные станки с ЧПУ Beaver-12A,
Beaver-24A
Покрасочные камеры MO 25 B, MO
30B, MO 45B
Вакуумные
прессы
для
облицовывания MTA 2500, Beaver T
2480
37
Окончание табл. 2.3
5. Сверление отверстий
Сверление отверстий на пласти Сверлильно-присадочные
деталей под фурнитуру с высокой WT-21, WT-226
точностью
станки
Таблица 2.4
Изготовление гнутоклееных фасадов
Операции
Оборудование
1. Раскрой полноформатных плит
на заготовки
Прямолинейный раскрой плит ДСтП Форматно-раскроечные станки FLили МДФ на заданные размеры по 3200B, NP-330
длине и ширине
2. Изготовление технологического
паза
Выбор технологических пазов на Форматно-раскроечные станки WT
пласти заготовок ДСтП и МДФ для 3200,FL 3200B
последующего гнутья
3. Нанесение клея на заготовки
Нанесение клея на
плоскости Клеенаносящие станки WT 1300, S2R
заготовок
для
дальнейшего 1000
облицовывания
4. Облицовывание заготовок
Сборка плит ДСтП или МДФ и Пресс для гнутья заготовок MGY 120
облицовочного материала (пленки
ПВХ) на шаблоне и прессование с
одновременным гнутьем в прессе
5. Обрезка заготовок по периметру
Обрезка облицованной заготовки на Форматно-раскроечные станки FL
заданный
размер
с
высокой 3200B
точностью и без сколов
Обрабатывающие центры Unica
38
Окончание табл. 2.4
2
1
6. Облицовка кромки
Нанесение
кромкооблицовочного Станки с ручной подачей для
материала на прямолинейные кромки нанесения кромки WT 91, WT 91M
фасадов и снятие свесов
Станки для снятия свесов WT92,
WT92/2
Нанесение
кромкооблицовочного Ручной инструмент для нанесения
материала на криволинейные кромки кромки AM-52, RF-21
фасадов и снятие свесов
7. Сверление отверстий
Сверление отверстий в облицованных Сверлильно-монтажные станки для
фасадах под фурнитуру с высокой присадки петель и фурнитуры MINI
точностью
JUNIOR UNIHOLZ, СПП-1
Обрабатывающие центры Unica
Таблица 2.5
Изготовление стенок, ящиков и полок
Операции
Оборудование
1. Раскрой плитных материалов
Чистовой раскрой облицованных и Форматно-раскроечные станки
ламинированных ДСтП, МДФ, ДВП с FL 3200B,
высокой точностью, без сколов
2.
Облицовывание
кромок
заготовок
Нанесение
кромкооблицовочного Кромкооблицовочные
станки
с
материала на прямолинейную кромку автоматической подачей FL-430, FLзаготовки
530, IMA
3.
Сверление
отверстий
в
заготовках
Сверление отверстий по пласти и Сверлильно-присадочные
станки
кромкам заготовок для сборки и TEXNO 7
установки фурнитуры с высокой
точностью
4. Сборка изделий
Сборка деталей в единые законченные мебельные элементы
39
Таблица 2.6
Изготовление кухонной столешницы с закругленными (прямыми) кромками
Операции
Оборудование
1. Раскрой полноформатных плит
ни заготовки
Прямолинейный
раскрой Форматно-раскроечные станки FLнеоблицованных листов ДСтП на 3200B, WT3200B
заготовки необходимой длины и
ширины
2.
Профилирование
кромки
заготовки
Обработка кромок заготовок на Оборудование для постформинга Tспециальном
фрезерном
станке FC 180
проходного типа. Формирование
закругленного
переднего
края
столешницы
3. Нанесение клея на заготовки
Нанесение клея на пласть ДСтП для Клеенаносящие станки WT 1300, S2R
дальнейшего облицовывания плиты 1300
специальной пленкой, стойкой к
влаге, нагреву и механическим
повреждениям
4.
Облицовывание
плоскости
заготовок
Одностороннее
облицовывание Прессы
для
облицовывания
плоскости
ДСтП
специальной мебельных щитов VP 25-100/1, VP
защитной пленкой
25-100/2
5.
Облицовывание
кромки
заготовок
Облицовывание
закругленного Оборудование для постформинга Tпереднего края заготовок защитной PF 280
пленкой с последующим снятием
свесов кромочного материала и
фрезерованием паза на нижней
пласти
плиты
для
установки
уплотнителя
40
Таблица 2.7
Изготовление клееного мебельного щита из массивной древесины
Операции
Оборудование
1
2
1. Сушка пиломатериалов
Обрезной пиломатериал, уложенный Сушильные камеры
в штабели, сушится в сушильных
камерах до необходимой влажности
2. Продольный раскрой
Обрезной высушенный материал Многопильный
круглопильный
раскраивается на ламели
станок ЦМЭ-10
3. Предварительное строгание
Отдельные ламели предварительно Четырехсторонний
строгальный
строгаются для вскрытия дефектов и станок Beaver 655
придания точной геометрии (прямых
углов) для обеспечения безупречной
дальнейшей обработки, особенно на
линии сращивания
4.
Торцевание,
оптимизация,
вырезка дефектов
Предварительно осмотренные ламели Автоматическая торцовочная линия
осматриваются операторами, которые
маркируют дефекты специальными
мелками и затем передают маркированные ламели на пиление. Ламели,
проходя через измерительную станцию, измеряются по длине. Дефекты
автоматически списываются, и затем
производится их вырезка и раскрой
на фиксированные длины
41
1
5. Сращивание
На
фрезерном
узле
линии
сращивания производится фрезерование профиля на мини-шип, затем на
одну сторону наносится клей и в
прессе заготовку прессуют в длинную деталь, которую затем раскраивают на заготовки необходимой
длины
6. Чистовое строгание ламелей
Заготовки фиксированной длины и
срощенные по длине перед склеиванием в щит подвергаются строганию
с 4 сторон на строгальном станке.
Благодаря специальному инструменту при строгании обеспечивается
абсолютная параллельность отстроганных ламелей
7. Прессование щита
Отстроганные ламели подаются к
прессу. Здесь ламели по одной вручную или автоматически подаются на
узел клеенанесения и передаются
дальше для предварительной сборки
в пакеты (вручную или автоматически). Далее пакеты прессуются в
прессе, где происходит склеивание
ламелей под давлением
Продолжение табл. 2.7
2
Линии сращивания Beaver
Специализированный
станок
строгания ламелей Unimat Super 4
Пресс для склеивания ламелей Beaver
42
Окончание табл. 2.7
2
1
8. Форматная обрезка
Поступающий из пресса клееный щит Станок для раскроя щита
может
иметь
разную
ширину
благодаря тому, что на определенную
ламель клей может не наноситься. По
длине при использовании несрощенных ламелей фиксированной длины
щит имеет определенный размер,
который выравнивается на станке для
раскроя щита. Щит, состоящий из
срощенных ламелей, раскраивают на
соответствующие меньшие длины.
9. Шлифование
Склеенный и раскроенный щит Станок для щлифования щита
шлифуется с двух сторон
3. УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ НА ПРОИЗВОДСТВЕ
В настоящее время качество является определяющим показателем при
выборе того или иного товара или услуги. Большинство преуспевающих
предприятий неусыпно следят за качеством своей продукции и постоянно
совершенствуют все, что с этим связано.
Как и в любом другом вопросе, все упирается в систему. Только при
наличии определенной системы можно достичь результата и успеха.
Любая система качества включает в себя целый ряд систем,
обеспечивающих необходимый высокий уровень качества.
В основе лежит определенная система управления качеством, имеющая
конкретную концепцию. Данная система должна быть документирована. Она
включает всю структуру управления предприятием и управление всеми
процессами производства.
43
Однако сама по себе эта система не будет работать и, соответственно, не
обеспечит
необходимый
уровень
качества.
Для
ее
успешного
функционирования необходимы присутствие и работа еще четырех систем.
В первую очередь, необходима хорошо продуманная и отлаженная
система мотивации персонала. Эта система должна действительно
мотивировать работника на результат, а не запугивать его и держать в
постоянном страхе и напряжении. Все должно быть в меру. Как правило,
каждое предприятие разрабатывает свою индивидуальную систему мотиваций,
хотя, безусловно, какие-то основные моменты могут совпадать.
Кроме этого, обязательной является система обучения персонала.
В данной системе также необходим баланс. Здесь должно присутствовать как
профессиональное обучение, так и обучение менеджменту (т.е. управлению,
в частности, качеством). Как правило, на большинстве предприятий обучение
персонала производится за счет самого предприятия.
Далее следует система взаимоотношений с потребителями. Предприятие
выстраивает отношения со своими потребителями так, чтобы они были
максимально взаимовыгодны. Возможна разработка определенной шкалы
скидок и бонусов для постоянных потребителей или для оптовых потребителей.
Как правило, такие меры увеличивают приток потребителей, а значит, рост
товарооборота и прибыли.
Организация управления качеством на предприятии
Управление качеством направлено, прежде всего, на обеспечение
конкурентоспособности предприятия, т.е. его способности сохранять и
расширять рынки сбыта. При этом ведущим звеном является качество
выпускаемой продукции (рис. 3.1). Качество – это совокупность свойств и
характеристик продукции, которые придают ей способность удовлетворять
обусловленные или предполагаемые потребности, а свойством называется
объективная способность продукции, которая может проявляться при ее
создании, эксплуатации, потреблении или утилизации.
Системы управления качеством на предприятии имеют многоплановый
характер деятельности. Это постоянное обучение и переподготовка кадров,
работа с потребителями и поставщиками, обновление продукции и технологий
и т. д. Одним из важнейших элементов системы управления качеством
44
является механизм управления качеством продукции – совокупность
взаимосвязанных объектов и субъектов управления, используемых принципов,
методов и функций управления на различных этапах жизненного цикла
продукции и уровнях управления качеством. Состав элементов этой
подсистемы приведен на рис. 3.2.
Рис.
3.1.
Схема
качества
выпускаемой
продукции:
КТ – конкурентоспособность продукции; 1 – всеобщие внешние факторы
конкурентоспособности:
1.1
–
качество
процессов
управления;
1.2 – конкурентоспособность страны; 1.3 – конкурентоспособность региона,
города; 1.4 – конкурентоспособность организации; 2 – специфические
внутренние факторы конкурентоспособности продукции: 2.1 – качество
продукции; 2.2 – цена продукции; 2.3 – качество сервиса потребителей;
2.4 – затраты на эксплуатацию
Как видно из приведенного перечня, группировка элементов механизма
управления качеством основана на выделении общих функций управления
(общие подсистемы), специфических элементов, непосредственно связанных с
деятельностью в области качества (специальные подсистемы), и
обеспечивающих подсистем. Координация деятельности по всем этим
направлениям возлагается на высший уровень руководства предприятий, в том
числе на руководителя предприятия.
45
На крупных и средних предприятиях, как правило, управление качеством
выделяется функционально и закрепляется за директором (заместителем
директора) по качеству, который и несет ответственность за эффективное
функционирование и развитие механизма управления качеством. Но важно
понимать, что, исходя из принципов всеобщего менеджмента качества, в
процесс управления качеством должны вовлекаться все члены коллектива
предприятия.
Рис. 3.2. Состав элементов механизма управления качеством продукции
3.1. Общие подсистемы управления качеством
Общие подсистемы управления качеством на предприятии закреплены за
высшим руководством и должны обеспечивать комплексное выполнение общих
функций управления, направленных на непрерывное совершенствование
деятельности предприятия.
46
Ведущий элемент – это планирование. Под планированием процесса
управления качеством понимают установление обоснованных заданий всем
службам и подразделениям предприятия, направленных на совершенствование
качественных параметров их деятельности и взаимодействия. Такой подход
основан на том, что качество продукции – это результат взаимодействия всех
работников предприятия, всех процессов ее создания и доведения до
потребителя.
Планирование управления качеством базируется на выработанной на
предприятии политике. Политика в области качества может быть
сформулирована в виде принципа деятельности предприятия или долгосрочной
цели плановой деятельности и должна включать:

улучшение экономического положения предприятия;

расширение или завоевание новых рынков сбыта;
 достижение технического уровня продукции, превышающего уровень
ведущих предприятий и фирм;
 ориентацию
на
удовлетворение
определенных отраслей или регионов;
требований
 освоение
изделий,
функциональные
реализуются на новых принципах;
потребителя
возможности

улучшение важнейших показателей качества продукции;

снижение уровня дефектности изготавливаемой продукции;

увеличение сроков гарантии на продукцию;
которых
 развитие сервиса.
Одним из важнейших направлений плановой работы в области
управления качеством является планирование качества выпускаемой
продукции. Под планированием качества продукции понимается установление
обоснованных заданий по ее выпуску с требуемыми значениями показателей
качества на заданный момент или в течение заданного интервала времени.
Планирование повышения качества должно опираться на научно обоснованное
прогнозирование потребностей внутреннего и внешнего рынка. При этом
большую роль в правильном обосновании планов повышения качества
приобретают использование данных о результатах эксплуатации продукции,
обобщение и анализ информации о фактическом уровне ее качества.
47
Действенность
планирования
повышения
качества
должна
обеспечиваться тем, что оно осуществляется на разных уровнях управления и
этапах жизненного цикла изделий, включая проектирование, производство и
эксплуатацию. Планы повышения качества должны обеспечиваться
необходимыми материальными, финансовыми и трудовыми ресурсами, а
планируемые показатели и мероприятия по повышению качества – тщательно
обосновываться расчетами экономической эффективности.
В перечень главных задач планирования повышения качества продукции
входят:
 обеспечение выпуска продукции с максимальным соответствием ее
свойств существующим и перспективным потребностям рынка;
 достижение и превышение технического уровня и качества лучших
отечественных и зарубежных образцов;
 установление экономически оптимальных заданий по повышению
качества продукции с точки зрения их ресурсного обеспечения и запросов
потребителей;
 совершенствование структуры
оптимизации ее типоразмерного ряда;
выпускаемой
продукции
путем
 увеличение выпуска сертифицированной продукции;
 улучшение отдельных потребительских свойств уже выпускаемой
продукции (надежности, долговечности, экономичности и др.);
 своевременная замена, сокращение производства или снятие с
производства морально устаревшей и неконкурентоспособной продукции;
 обеспечение
строгого
соблюдения
требований
технических
регламентов, стандартов, технических условий и другой нормативной
документации, своевременное внедрение вновь разработанных и пересмотр
устаревших стандартов;
 разработка и реализация конкретных мероприятий, обеспечивающих
достижение заданного уровня качества;
 увеличение
экономической
эффективности
производства
и
использование продукции улучшенного качества.
Предметами планирования качества продукции являются в конечном
итоге различные мероприятия и показатели, отражающие как отдельные
48
свойства продукции, так и разнообразные характеристики системы и процессов
управления качеством.
Количественная характеристика одного или нескольких свойств
продукции, составляющих ее качество, называется показателем качества
продукции. Совокупность показателей качества продукции можно
классифицировать по следующим признакам:
 по количеству характеризуемых свойств (единичные, комплексные и
интегральные показатели);
 по отношению к различным свойствам продукции
надежности, технологичности, эргономичности и др.);
(показатели

по
стадии
определения
эксплуатационные показатели);

по методу определения (расчетные, статистические, экспериментальные,
экспертные показатели);
(проектные,
производственные
и
 по характеру использования для оценки уровня качества (базовые и
относительные показатели);
 по способу выражения (размерные показатели и показатели, выраженные
безразмерными единицами измерения, например, баллами, процентами).
Эти показатели находят свое отражение в конкретных заданиях по
улучшению качества продукции, в планах научно-исследовательских и опытноконструкторских работ, стандартизации и метрологического обеспечения,
внедрения систем управления качеством, технического развития предприятия,
подготовки кадров и т. д.
Планирование повышения качества продукции на предприятии в целом
всегда должно дополняться внутрипроизводственным планированием. При
этом могут использоваться обобщающие, единичные и комплексные
показатели качества, которые дифференцируются с учетом особенностей
планирования по его видам (перспективное, текущее) и уровням управления
(предприятие, цех, участок, отдел).
При составлении планов повышения качества по каждому структурному
подразделению следует исходить из уровня показателей качества,
утвержденных в плане предприятия, и возможностей подразделений оказывать
на них влияние. Поэтому для структурных подразделений предприятия в
зависимости от их специфики необходимо устанавливать конкретные задания
49
по повышению качества продукции и качества работы, которые должны быть
однозначно увязаны с последующей оценкой и стимулированием их
производственно-хозяйственной деятельности.
Планы основных цехов должны содержать задания по повышению
качества заготовок, деталей и сборочных единиц в соответствии с
производственным процессом данного цеха. Например, это могут быть задания
по увеличению показателей точности и чистоты обработки, по расширению
выпуска деталей со специальными видами покрытий, по освоению
производства новых изделий.
Для сборочных цехов предприятий целесообразно планировать основные
показатели качества продукции, которые установлены на уровне предприятия:
уровень сдачи продукции с первого предъявления; снижение потерь от брака и
рекламаций. Два последних показателя могут применяться для
механообрабатывающих цехов, участков и бригад. Для данных цехов
целесообразно также планировать снижение количества возвратов деталей и
узлов из цехов-потребителей.
Для каждого цеха вспомогательного производства целесообразно
планировать как показатели, так и мероприятия, выполнение которых должно
обеспечить высокое качество продукции в цехах основного производства.
Например, для ремонтно-механического цеха важнейшим показателем может
быть доля оборудования (в общем объеме отремонтированных станков и
машин), достигшего после ремонта заданной технологической точности.
Если качество продукции и качество работы цехов нельзя выразить
относительно небольшим числом показателей, то целесообразно использовать
коэффициенты качества, уровень которых зависит от выполнения большого
количества мероприятий по повышению качества изготавливаемых изделий.
Для отдельных цехов предприятия, исходя из их специфики, устанавливаются
свои критерии повышения качества и соответствующие им нормативы
изменения показателей.
Наряду с планами цехов и участков по повышению качества продукции
целесообразно разрабатывать соответствующие планы для функциональных
отделов и служб.
В планы конструкторских отделов могут быть включены задания по
разработке новых видов продукции, повышению показателей качества
50
продукции, подлежащей модернизации, повышению уровня стандартизации и
унификации и т. п.
Для отделов главного технолога, главного механика и др. целесообразно
планировать мероприятия, отвечающие профилю этих подразделений.
Например, в плане отдела главного технолога должны содержаться задания по
внедрению современных технологических процессов, ликвидации (снижению)
брака, оснащению производства различными приспособлениями, моделями
и т. д.
Следует отметить, что объектом внутрипроизводственного планирования
может быть качество изготовления продукции и качество работы. В цехах это
доля продукции, сданной с первого предъявления, снижение потерь от брака,
сокращение количества рекламаций и возврата изделий из цехов-потребителей.
В проектно-конструкторских и технологических службах – сдача документации
с первого предъявления и процент возврата технической документации на
доработку. В отделе технического контроля – снижение количества
рекламаций, состояние контрольно-измерительной техники и др.
Необходимый уровень качества продукции может быть совместно
установлен ее изготовителем и потребителем в договоре. Различные аспекты
установления, обеспечения и контроля уровня качества продукции в договорах
и контрактах самых различных видов регламентированы действующим
законодательством (Гражданский кодекс РФ. Часть II; Уголовный кодекс РФ;
Закон РФ «О защите прав потребителей» и др. документы).
При планировании требуемого уровня качества продукции в договорах и
контрактах необходимо учитывать, что его определение может осуществляться
следующими способами: по стандартам, по техническому описанию, по
образцам, каталогам и проектам продавца. Эти данные являются неотъемлемой
частью контракта.
Процесс организации, координации и регулирования выполнения
плановых
заданий
осуществляется
руководителями
подразделений,
отвечающих за соответствующие разделы плана повышения качества.
Особого внимания со стороны руководства требует система контроля и
мониторинга выполнения планов повышения качества. Контроль – это процесс
определения и оценки информации об отклонениях действительных значений
от заданных или их совпадении и результатах анализа. Необходимо
51
подчеркнуть, что контроль качества, осуществляемый соответствующими
подразделениями предприятий, является первичным (предшествующим во
времени) по отношению к контролю со стороны других субъектов управления
качеством.
Предметом контроля может быть не только исполнительская
деятельность, но и работа менеджера. Контрольная информация используется в
процессе выполнения всех функций управления. Поэтому в настоящее время
объединяют планирование и контроль в единую систему управления
(Controlling): планирование, контроль, отчетность, менеджмент.
Процесс контроля должен пройти следующие стадии:
1. Определение концепции контроля (всеобъемлющая система контроля
«Controlling» или частные проверки);
2. Определение цели контроля (решение о целесообразности,
правильности, регулярности, эффективности процесса управления);
3. Планирование проверки:
а) объекты контроля (потенциалы, методы, результаты, показатели
и т. д.);
б) проверяемые нормы (этические, правовые, производственные и т. д.);
в) субъекты контроля (внутренние или внешние органы контроля);
г) методы контроля;
д) объем и средства контроля (полный, сплошной, выборочный, ручной,
автоматический, компьютеризированный);
е) сроки и продолжительность проверок;
ж) последовательность, методики и допуски проверок;
4. Определение значений действительных и предписанных;
5.
Установление
идентичности
расхождений
(обнаружение,
количественная оценка);
6. Выработка решения, определение его веса;
7. Документирование решения;
8. Метапроверка (проверка проверки);
9. Сообщение решения (устное, письменный отчет);
10. Оценка решения (анализ отклонений, локализация причин,
установление ответственности, исследование возможностей исправления, меры
по устранению недостатков);
52
Виды контроля различают по следующим признакам:
1. По принадлежности субъекта контроля к предприятию:

внутренний;

внешний.
2. По основанию для проведения контроля:

добровольный;

по закону;

по Уставу.
3. По объекту контроля:

контроль за процессами;

контроль за решениями;

контроль за объектами;

контроль за результатами.
4. По регулярности:

системный;

нерегулярный;

специальный.
Контроль качества должен подтверждать
требований к продукции, включая в себя:
выполнение
заданных
 входной контроль (материалы не должны использоваться в процессе
без контроля; проверка входящего продукта должна соответствовать плану
качества, закрепленным процедурам и может иметь различные формы);
 промежуточный контроль (организация должна иметь специальные
документы, фиксирующие процедуру контроля и испытаний внутри процесса, и
осуществлять этот контроль систематически);
 окончательный контроль (предназначен для выявления соответствия
между фактическим конечным продуктом и тем, который предусмотрен планом
по качеству; включает в себя результаты всех предыдущих проверок и отражает
соответствие продукта необходимым требованиям);
 регистрацию результатов контроля и испытаний (документы о
результатах контроля и испытаний предоставляются заинтересованным
организациям и лицам).
Технический контроль качества продукции и процессов ее создания на
предприятиях осуществляется отделами технического контроля (ОТК), которые
53
функционально замыкаются только на систему управления качеством, как
правило, на директора (заместителя директора) по качеству. ОТК имеют
подразделения общезаводской компетенции (как правило, специализированы
на определенных видах деятельности – контроле продукции, входящих
компонентов, анализе причин брака, рекламаций и т.п.) и бюро технического
контроля в цехах предприятия, которые осуществляют непосредственный и
независимый контроль хода производственного процесса. Основные задачи
технического контроля заключаются в обеспечении выпуска качественной
продукции в соответствии с техническими регламентами, стандартами и ТУ,
выявлении и предупреждении брака, проведении мер по дальнейшему
улучшению качества изделий.
Операции контроля качества – неотъемлемая составная часть
технологического процесса производства изделий, а также их последующей
упаковки, транспортировки, хранения и отгрузки потребителям. Без проведения
работниками контрольной службы предприятия (цеха, участка) необходимых
проверочных операций в процессе производства изделий или по завершении
отдельных этапов их обработки последние не могут считаться полностью
изготовленными, потому не подлежат отгрузке покупателям. Именно это
обстоятельство определяет особую роль служб технического контроля.
Неотъемлемой частью общих подсистем управления качеством является
мотивация, стимулирование работы персонала на постоянное повышение
качества их деятельности, продукции и общепроизводственной культуры.
Принципиально различают две формы мотивации – внешнюю и внутреннюю.
Внешняя мотивация – это средство достижения цели, например,
заработать деньги, получить признание, занять вышестоящую должность. При
этом она может использоваться в двух направлениях: как стимул при ожидании
преимуществ – принцип надежды; как средство давления при ожидании
недостатков – принцип страха. Внешняя мотивация непосредственно влияет на
поведение, но эффективность ее действия ограничена, пока она воспринимается
в качестве стимула или давления.
Внутренняя мотивация – это понимание смысла, убежденность. Она
возникает в том случае, если идея, цели и задачи, сама деятельность
воспринимаются как достойные и целесообразные. При этом создается
конкретное состояние, определяющее направленность действий, а поведение
54
станет результатом соответствующей внутренней установки, причем это
справедливо не только для человека. Многие организации начинали создавать
систему качества из-за внешней мотивации: надежды на преимущества в
конкурентной борьбе и укрепление позиции на рынке, страх несоответствия
продукции будущим стандартам качества и потери рынка создавали ее основу.
Другие предприятия решаются на внедрение философии качества,
основываясь на убеждении, что предупреждение появления бракованных
изделий должно стать их принципиальной позицией в мире производства.
Такая позиция справедлива для многих сфер жизни. В этом случае речь идет о
внутренней мотивации. Внутренняя мотивация присутствует, если идея, задача
или деятельность воспринимаются целесообразными и чего-то стоящими.
Необходимо чувствовать себя ответственным за это и быть в состоянии
прогнозировать результаты. Тогда поведение станет результатом, вытекающим
из соответствующей установки.
Значение внешней мотивации для работы велико. Внутренняя мотивация
в современном мире производства приобретает все большее и большее
значение. Она важна из-за ее долговременного влияния на результаты труда и
отношение к работе. Ее влияние тем сильнее, чем выше и разнообразнее
требования к содержанию работы, чем больше ему соответствует внутреннее
состояние человека.
В управлении качеством мотивация персонала – это побуждение
работников к активной деятельности по обеспечению требуемого качества
продукции. В основе мотивации лежит принцип предоставления работникам
возможностей для реализации личных целей за счет добросовестного
отношения к труду. Мотивация в управлении связана прежде всего с умелым
сочетанием методов управления, формированием наиболее действенного стиля
руководства. Она реализуется в процессе и формах найма, условиях контракта,
системе оплаты и стимулирования труда, повышении квалификации и является
фундаментом любой организации, во многом определяющим ее
конкурентоспособность.
К настоящему времени сложилось достаточно много подходов к
мотивации людей на интересы предприятия, ее имиджа и, конечно, качества ее
продукции. В управлении качеством характер мотивации людей смещается с
доминирования организацинно-распорядительных и экономических методов в
55
сторону социально-психологических методов управления, перехода от
диктаторских стилей руководства в сторону сопричастных. Наиболее
характерные признаки таких смещений иллюстрирует теория У. Оучи,
разработанная на основе опыта ведущих фирм США, Европы и Японии
(табл. 3.1).
Таблица 3.1
Признаки смешения мотиваций
Традиционный подход
Современный подход
1. Большинство сотрудников не 1. Работа желанна для
любит работу и старается по
большинства сотрудников
возможности еѐ избегать
1. Необходима забота о
каждом сотруднике в целом
(забота о качестве жизни)
2. Большинство сотрудников
необходимо заставлять
выполнять работу:
административное,
экономическое и
психологическое давление
2. Сотрудники способны к
целеустремлѐнности,
самоконтролю,
самостоятельно определять
стратегии достижения целей
2. Привлечение сотрудников к
групповому процессу
управленческих решений
(групповая ориентация)
3. Большинство сотрудников
заинтересовано только в
безопасности
3. Заинтересованность
3. Периодическая ротация
работников зависит от
кадров и пожизненная
системы вознаграждений по гарантированность занятости
конечному результату
4. Большинство сотрудников
предпочитает быть
исполнителями и избегает
ответственности
4. Сотрудник стремится к
ответственности и
самостоятельно принимает
управленческие функции
5. Почти все сотрудники не
имеют творческих
способностей и инициативы
5. Многие сотрудники имеют 5. Неформализованная оценка
развитое воображение,
творческие способности,
изобретательность
4. Крупные вложения в
обучение
Для устойчивой мотивации огромное значение имеет сочетание
различных видов вознаграждения людей за положительные результаты или
процессы их деятельности. В менеджменте применяется, по крайней мере,
8 способов вознаграждения: деньги, одобрение, действие (например,
предоставление акций своего предприятия), вознаграждение свободным
временем, взаимопонимание и проявление интереса к работнику, продвижение
по служебной лестнице, предоставление самостоятельности и любимой работы,
призы.
56
3.2. Специальные подсистемы механизма управления качеством
на предприятии
Управление качеством как частная функция управления имеет и свои
специфические подсистемы: испытания, профилактика брака, стандартизация и
оценка соответствия (в том числе, аттестация и сертификация продукции).
Испытания являются особым видом контроля наиболее важных деталей и
узлов, а также готовой продукции. Испытание – это определение или
исследование одной или нескольких характеристик изделия под воздействием
совокупности физических, химических, природных или эксплуатационных
факторов и условий. Испытания проводятся по соответствующим программам.
В зависимости от целей существуют следующие основные виды испытаний:
 предварительные испытания – испытания опытных образцов для
определения возможности приемочных испытаний;
 приемочные испытания – испытания опытных образцов для
определения возможности их постановки на производство;
 приемосдаточные испытания – испытания каждого изделия для
определения возможности его поставки заказчику;
 периодические испытания – испытания, которые проводят 1 раз в 3-5
лет для проверки стабильности технологии производства;
 типовые испытания – испытания серийных изделий после внесения
существенных изменений в конструкцию или технологию.
При контроле качества продукции используются физические, химические
и другие методы, которые можно разделить на две группы: разрушающие и
неразрушаюшие.
К разрушающим методам относятся следующие испытания:
 испытания на растяжение и сжатие;
 испытания на удар (взрыв);
 испытания при повторно-переменных нагрузках;
 испытания твердости.
К неразрушающим методам относят:
 магнитные (магнитографические методы);
 акустические (ультразвуковая дефектоскопия);
 радиационные (дефектоскопия с помощью рентгеновских и гаммалучей);
 органолептические (визуальные, слуховые и т.п.).
57
Работа по управлению качеством продукции строится на системе
профилактики (предупреждения) брака. Это проявляется в работе всех
подсистем и особенно в подсистеме технического контроля.
Во-первых, технический контроль, направленный на предупреждение
разбалансированности производственных процессов и возникновение
отклонений от требований, установленных к качеству изделий, способствует
профилактике брака, его обнаружению на наиболее ранних стадиях
технологических процессов и оперативному устранению с минимальными
затратами ресурсов, что, несомненно, приводит к повышению качества
выпускаемой продукции, росту эффективности производства.
Во-вторых, строгий и объективный контроль качества изделий
работниками ОТК препятствует проникновению брака за ворота предприятийизготовителей, способствует уменьшению объемов недоброкачественных
изделий, поставляемых потребителям, снижает вероятность появления
неизбежно
возникающих
при
плохом
контроле
дополнительных
непроизводительных расходов по выявлению и устранению различных
дефектов в уже собранных изделиях, хранению, отгрузке и транспортировке
недоброкачественной продукции к потребителям, ее входному контролю
специальными подразделениями и возврату дефектной продукции
изготовителям.
В-третьих, надежная работа службы контроля качества создает
необходимые предпосылки для устранения дублирования и параллелизма в
работе других служб предприятия, снижения объемов перерабатываемой ими
информации, высвобождения многих квалифицированных специалистов,
занятых перепроверкой продукции, принятой службой технического контроля
предприятия, существенного уменьшения количества разногласий, имеющих
место при оценке качества продукции различными субъектами контроля,
снижения затрат на технический контроль и повышения его эффективности.
Типовая схема системы профилактики брака представлена на рис. 3.3.
Важным элементом в системах управления качеством является
стандартизация – нормотворческая деятельность, которая находит наиболее
рациональные нормы, а затем закрепляет их в нормативных документах типа
стандарта, инструкции, методики и требований к разработке продукции, т. е.
это комплекс средств, устанавливающих соответствие стандартам.
58
Стандартизация является одним из важнейших элементов современного
механизма управления качеством продукции (работ, услуг). По определению
международной организации по стандартизации (ИСО), стандартизация –
установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в
определенных областях на пользу и при участии всех заинтересованных сторон,
в частности, для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении
функциональных условий и требований техники безопасности.
Согласно закону о техническом регулировании, стандартизация –
деятельность по установлению правил и характеристик в целях их
добровольного многократного использования, направленная на достижение
упорядоченности в сферах производства и обращения продукции и повышение
конкурентоспособности продукции, работ или услуг.
Рис. 3.3. Система профилактики брака на предприятии
Стандарт – документ, в котором в целях добровольного многократного
использования устанавливаются характеристики продукции, правила
осуществления и характеристики процессов производства, эксплуатации,
59
хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания
услуг. Стандарт также может содержать требования к терминологии,
символике, упаковке, маркировке или этикеткам и правилам их нанесения.
Стандарт – это нормативно-технический документ по стандартизации,
устанавливающий комплекс правил, норм, требований к объекту
стандартизации и утвержденный компетентным органом. Стандарты
представляются в виде документов, содержащих определенные требования,
правила или нормы. Это также основные единицы измерения или физические
константы (например, метр, вольт, ампер, абсолютный нуль по Кельвину
и т. д.). К стандартам относятся все предметы для физического сравнения:
государственные первичные эталоны единицы длины, массы, силы и т. д.
Стандартизация осуществляется в целях:
 повышения уровня безопасности жизни или здоровья граждан,
сохранности имущества физических или юридических лиц, государственного
или муниципального имущества, экологической безопасности, безопасности
жизни или здоровья животных и растений и содействия соблюдению
требований технических регламентов;
 повышения уровня безопасности объектов с учетом риска
возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;

обеспечения научно-технического прогресса;

повышения конкурентоспособности продукции, работ, услуг;

рационального использования ресурсов;

технической и информационной совместимости;
 сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений,
технических и экономико-статистических данных;
 взаимозаменяемости продукции.
Стандартизация осуществляется в соответствии с принципами:

добровольного применения стандартов;
 максимального учета при разработке стандартов законных интересов
заинтересованных лиц;
 применения международного стандарта как основы разработки
национального стандарта, за исключением случаев, если такое применение
признано невозможным вследствие несоответствия требований международных
стандартов климатическим и географическим особенностям Российской
60
Федерации, техническим и (или) технологическим особенностям или по иным
основаниям либо Российская Федерация в соответствии с установленными
процедурами выступала против принятия международного стандарта или
отдельного его положения;
 недопустимости создания препятствий производству и обращению
продукции, выполнению работ и оказанию услуг в большей степени, чем это
минимально необходимо для выполнения целей стандартизации;
 недопустимости
установления
противоречат техническим регламентам;
таких
стандартов,
которые
 обеспечения условий для единообразного применения стандартов.
Действующая система стандартизации позволяет разрабатывать и
поддерживать в актуальном состоянии:

единый технический язык;
 унифицированные ряды важнейших технических характеристик
продукции (допуски и посадки, напряжения, частоты и др.);
 типоразмерные
ряды
и
типовые
конструкции
изделий
общемашиностроительного применения (подшипники, крепеж, режущий
инструмент и др.);

систему классификаторов технико-экономической информации;
 достоверные справочные данные о свойствах материалов и веществ.
Современная
стандартизация
базируется
на
следующих
методологических положениях формирования стандартов: системность;
повторяемость; вариантность; взаимозаменяемость.
Принцип системности определяет стандарт как элемент системы и
обеспечивает создание систем стандартов, взаимосвязанных между собой
сущностью конкретных объектов стандартизации. Системность – одно из
требований к деятельности по стандартизации, предполагающее обеспечение
взаимной согласованности, непротиворечивости, унификации и исключение
дублирования требований стандартов.
Принцип повторяемости означает определение круга объектов, к которым
применимы вещи, процессы, отношения, обладающие одним общим свойством
– повторяемостью во времени или в пространстве.
Принцип вариантности
в стандартизации означает создание
рационального многообразия (обеспечение минимума рациональных
61
разновидностей) стандартных элементов, входящих в стандартизируемый
объект.
Принцип взаимозаменяемости предусматривает (применительно к
технике) возможность сборки или замены одинаковых деталей, изготовленных
в разное время и в различных местах.
Для достижения социальных и технико-экономических целей
стандартизация выполняет определенные функции:
1. Функция упорядочения – преодоление неразумного многообразия
объектов (раздутая номенклатура продукции, ненужное многообразие
документов) сводится к упрощению и ограничению;
2. Охранная (социальная функция) – обеспечение безопасности
потребителей продукции (услуг), изготовителей и государства, объединение
усилий человечества по защите природы от техногенного воздействия
цивилизации;
3. Ресурсосберегающая функция обусловлена ограниченностью
материальных, энергетических, трудовых и природных ресурсов и заключается
в установлении в нормативных документах обоснованных ограничений на
расходование ресурсов;
4. Коммуникативная функция обеспечивает общение и взаимодействие
людей, в частности специалистов, путем личного обмена или использования
документальных средств, аппаратных систем и каналов передачи сообщений.
Эта функция направлена на преодоление барьеров в торговле и на содействие
научно-техническому и экономическому сотрудничеству;
5. Цивилизующая функция направлена на повышение качества продукции
и услуг как составляющих качества жизни;
6.
Информационная
функция.
Стандартизация
обеспечивает
материальное производство, науку, технику и др. сферы нормативными
документами, эталонами мер, образцами-эталонами продукции, каталогами
продукции, каталогами продукции как носителями ценной технической и
управленческой информации;
7. Функция нормотворчества и правоприменения проявляется в
узаконивании требований к объектам стандартизации в форме обязательного
стандарта (или другого нормативного документа) и его всеобщем применении в
результате придания документу юридической силы.
62
Главная задача стандартизации – создание системы нормативнотехнической документации, определяющей прогрессивные требования к
продукции, изготовляемой для нужд народного хозяйства, населения, обороны
страны, экспорта, а также контроль за правильностью использования этой
документации.
Основными задачами стандартизации являются:
1)
обеспечение
взаимопонимания
между
разработчиками,
изготовителями, продавцами и потребителями (заказчиками);
2) установление оптимальных требований к номенклатуре и качеству
продукции в интересах потребителя и государства, в том числе
обеспечивающих ее безопасность для окружающей среды, жизни, здоровья и
имущества;
3) установление требований по совместимости (конструктивной,
электрической, электромагнитной, информационной, программной и т. д.), а
также взаимозаменяемости продукции;
4) согласование и увязка показателей и характеристик продукции, ее
элементов, комплектующих изделий, сырья и материалов;
5) унификация на основе установления и применения параметрических и
типоразмерных рядов, базовых конструкций, конструктивно-унифицированных
блочно-модульных частей изделий;
6) установление метрологических норм, правил, положений и
требований;
7) нормативно-техническое обеспечение контроля (испытаний, анализа,
измерений), сертификации и оценки качества продукции;
8) установление требований к технологическим процессам, в том числе в
целях снижения материалоемкости, энергоемкости и трудоемкости,
обеспечения применения малоотходных технологий;
9) создание и внедрение систем классификации и кодирования техникоэкономической информации;
10) нормативное обеспечение межгосударственных и государственных
социально-экономических и научно-технических программ (проектов) и
инфраструктурных комплексов (транспорт, связь, оборона, охрана окружающей
среды, контроль среды обитания, безопасность населения и т. д.);
63
11) создание системы каталогизации для обеспечения потребителей
информацией о номенклатуре и основных показателях продукции;
12) содействие реализации законодательства Российской Федерации
методами и средствами стандартизации.
Механизм действий стандартизации состоит из четырех этапов:
1. Отбор объекта стандартизации (систематические, повторяющиеся
объекты);
2. Моделирование объекта стандартизации (абстрактная модель
реального объекта);
3. Оптимизация модели (оптимальная модель стандартизируемого
объекта);
4. Стандартизация модели (разработка нормативного документа на базе
унифицированной модели).
Методы стандартизации – это прием или совокупность приемов, с
помощью которых достигаются цели стандартизации. Стандартизация
базируется на общенаучных и специфических методах. К общенаучным
методам относят упорядочение объектов стандартизации и параметрическую
стандартизацию.
Упорядочение объектов стандартизации – универсальный метод в
области стандартизации продукции, процессов и услуг. Упорядочение как
управление многообразием связано, прежде всего, с сокращением
многообразия. Результатом работ по упорядочению являются, например,
ограничительные перечни комплектующих изделий для конечной готовой
продукции; альбомы типовых конструкций изделий; типовые формы
технических, управленческих и прочих документов. Упорядочение как
универсальный метод состоит из отдельных компонентов:
а) систематизация объектов стандартизации заключается в научно
обоснованном, последовательном классифицировании и ранжировании
совокупности конкретных объектов стандартизации (примером может служить
Общероссийский классификатор промышленной и сельскохозяйственной
продукции – ОКП, который систематизирует всю товарную продукцию в виде
различных классификационных группировок и конкретных наименований
продукции);
64
б) селекция объектов стандартизации – деятельность, заключающаяся в
отборе таких конкретных объектов, которые признаются целесообразными для
дальнейшего производства и применения в общественном производстве;
в) симплификация – деятельность, заключающаяся в определении таких
конкретных объектов, которые признаются нецелесообразными для
дальнейшего производства и применения в общественном производстве;
г) типизация объектов стандартизации – деятельность по созданию
типовых (образцовых) объектов – конструкций, технологических правил, форм
документации;
д) оптимизация объектов стандартизации заключается в нахождении
оптимальных главных параметров (параметров назначения), а также значений
других показателей качества и экономичности.
Параметрическая стандартизация основана на упорядочении объектов
стандартизации
при
помощи
составления
параметрических
рядов
характеристик продукции, процессов, классификаторов и т. п.
К числу основных специфических методов стандартизации относятся
унификация, агрегатирование, комплексная и опережающая стандартизация.
Под унификацией понимают действия, направленные на сведение к технически
и экономически обоснованному рациональному минимуму неоправданного
многообразия различных изделий, деталей, узлов, технологических процессов и
документации. Унификацию можно рассматривать как средство оптимизации
параметров качества и ограничения количества типоразмеров выпускаемых
изделий и их составных частей. При этом унификация воздействует на все
стадии жизненного цикла продукции, обеспечивает взаимозаменяемость
изделий, узлов и агрегатов, что, в свою очередь, позволяет предприятиям
кооперироваться друг с другом.
Под
агрегатированием
понимают
метод
конструирования
и
эксплуатации изделий, основанный на функциональной и геометрической
взаимозаменяемости их основных узлов и агрегатов.
Объектами стандартизации могут быть продукция, услуги и процессы,
имеющие перспективу многократного воспроизведения и (или) использования.
Непосредственным результатом стандартизации является, прежде всего,
нормативный документ (НД). Нормативный документ – документ,
устанавливающий правила, общие принципы или характеристики, касающиеся
различных видов деятельности или их результатов. Термин «нормативный
65
документ» является родовым, охватывающим такие понятия, как стандарты и
иные НД по стандартизации – правила, рекомендации, кодексы установившейся
практики, регламенты, классификаторы.
В зависимости от специфики объекта стандартизации, а также от
содержания разрабатываемых и предъявляемых к нему требований все
стандарты подразделяются на следующие виды:
 стандарты основополагающие;
 стандарты на продукцию, услуги;
 стандарты на процессы;
 стандарты на методы контроля, испытаний, измерений, анализа.
Объем работ по стандартизации на предприятии зависит от:
 масштабов производства и кооперирования;
 номенклатуры и сложности выпускаемой продукции, степени ее
новизны и интенсивности изменения;
 статуса службы стандартизации предприятия и возлагаемых на нее
задач.
Основные элементы и категории действующей системы стандартизации
представлены на рис. 3.4.
Рис. 3.4. Основные элементы и категории действующей системы
стандартизации
66
В целях обеспечения конкурентоспособности все возрастающие
масштабы деятельности предприятий связаны с работой по подтверждению
соответствия требованиям продукции, процессов ее создания и реализации,
систем управления. Подтверждением соответствия является любая
деятельность, связанная с прямым или косвенным определением того, что
соответствующие требования соблюдаются.
Подтверждение соответствия осуществляется в целях:

удостоверения соответствия продукции, процессов производства,
эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, работ, услуг или
иных объектов техническим регламентам, стандартам, условиям договоров;

содействия приобретателям в компетентном выборе продукции,
работ, услуг;

повышения конкурентоспособности продукции, работ, услуг на
российском и международном рынках;

создания условий для обеспечения свободного перемещения
товаров по территории Российской Федерации, а также для осуществления
международного экономического, научно-технического сотрудничества и
международной торговли.
Подтверждение соответствия осуществляется на основе принципов:
 доступности информации о порядке осуществления подтверждения
соответствия заинтересованным лицам;
 недопустимости
применения
обязательного
подтверждения
соответствия к объектам, в отношении которых не установлены требования
технических регламентов;
 установления перечня форм и схем обязательного подтверждения
соответствия в отношении определенных видов продукции в соответствующем
техническом регламенте;
 уменьшения сроков осуществления обязательного подтверждения
соответствия и затрат заявителя;
 недопустимости принуждения к осуществлению добровольного
подтверждения соответствия, в том числе в определенной системе
добровольной сертификации;
67
 защиты имущественных интересов заявителей, соблюдения
коммерческой тайны в отношении сведений, полученных при осуществлении
подтверждения соответствия;
 недопустимости подмены обязательного подтверждения соответствия
добровольной сертификацией.
В мировой и отечественной практике применяются различные методы
подтверждения соответствия объектов заданным требованиям, которые
выполняются разными сторонами – изготовителями, продавцами, заказчиками,
а также независимыми от них органами и организациями. Последними, в
частности, могут быть государственный надзор за соблюдением обязательных
требований технических регламентов, деятельность органов технического и
санитарного надзора за безопасностью, ведомственный контроль и приемка
продукции для государственных нужд (государственный резерв, заказы на
оборонную продукцию и т. д.). На территории Российской Федерации
существуют следующие формы подтверждения соответствия:
1. Подтверждение соответствия может носить добровольный или
обязательный характер;
2. Добровольное подтверждение соответствия осуществляется в форме
добровольной сертификации;
3. Принятие декларации о соответствии и обязательной сертификации.
Сертификация – форма осуществляемого органом по сертификации
подтверждения соответствия объектов требованиям технических регламентов,
положениям стандартов или условиям договоров.
Сертификация выделяется из процедур подтверждения соответствия тем,
что выполняется третьей стороной, независимой от изготовителей
(поставщиков) и потребителей, что гарантирует объективность ее результатов.
Поэтому в условиях, когда конкуренция на рынке переместилась из ценовой
сферы в сферу качества продукции, сертификация стала непременной частью
эффективно функционирующей рыночной экономики.
В развитии сертификации можно выделить ряд этапов: приемочный
контроль, статистический приемочный контроль, сертификация продукции,
сертификация систем качества и производства.
Добровольное подтверждение соответствия осуществляется по
инициативе заявителя на условиях договора между заявителем и органом по
сертификации.
Добровольное
подтверждение
соответствия
может
осуществляться для установления соответствия национальным стандартам,
68
стандартам организаций, системам добровольной сертификации, условиям
договоров.
Обязательная сертификация осуществляется в случаях, предусмотренных
законодательными актами РФ.
Различают самосертификацию и сертификацию третьей стороной.
Самосертификация выполняет все необходимые действия и заявляет об этом в
специальном документе или простановкой знака соответствия на продукции,
либо в сопроводительном документе. Сертификация третьей стороной
осуществляется системой органов, формально не относящихся ни к
изготовителю, ни к потребителю продукции.
Если проверка соответствия завершилась положительно, выдается
сертификат соответствия – документ, удостоверяющий соответствие объекта
требованиям технических регламентов, положениям стандартов или условиям
договоров.
Подтверждение соответствия включает определенный набор работ в
соответствии со своими целями (рис. 3.5).
Рис. 3.5. Виды работ при проведении подтверждения соответствия
Для обеспечения признания сертификатов и знаков соответствия за
рубежом правила и рекомендации по сертификации построены в соответствии с
действующими международными нормами и правилами, изложенными в
69
руководствах Международной организации по стандартизации (ИСО) и
Международной электротехнической комиссии (МЭК), международных
стандартах ИСО серий 9000 и 10000, европейских стандартах серии 45000 и
29000, в документах других международных и региональных организаций,
осуществляющих работы по сертификации.
Обеспечивающие подсистемы механизма управления качеством – это
необходимая ресурсная составляющая. Специфическим элементом здесь
является метрологическое обеспечение. Точность измерительного и
испытательного оборудования влияет на достоверность оценки качества,
поэтому обеспечение его качества особенно важно.
Из нормативных документов, регламентирующих метрологическую
деятельность, выделяют Закон РФ о единстве измерений и международный
стандарт ИСО 10012:2003 о подтверждении метрологической пригодности
измерительного оборудования.
При управлении контрольным, измерительным и испытательным
оборудованием предприятие должно:
 определить, какие измерения должны быть сделаны, какими
средствами и с какой точностью;
 оформить документально соответствие оборудования необходимым
требованиям;

регулярно проводить калибровку (проверку делений прибора);

определить методику и периодичность калибровки;

документально оформлять результаты калибровки;
 обеспечить условия применения измерительной техники с учетом
параметров окружающей среды;
 устранять неисправные или непригодные контрольно-измерительные
средства;
 производить регулировку оборудования и программного обеспечения
с помощью только специально обученного персонала.
Прохождение контроля и испытаний продукции должно подтверждаться
наглядно (например, с помощью этикеток, бирок, пломб и т. д.). Те продукты,
которые не соответствуют критериям проверки, отделяются от остальных.
Также необходимо определить специалистов, ответственных за
проведение такого контроля, и установить их полномочия.
70
4.
ТЕХНОЛОГИЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ИЗ ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ
ДЕТАЛЕЙ
Изготовление деталей из измельченной древесины является
перспективным методом, изменяющим технологию получения деталей сложной
конфигурации. При этом способе многие применяемые пока технологические
операции механической обработки заготовок резанием заменяются одной
операцией прессования – силовым воздействием. При изготовлении гнутоклееных деталей и при гнутье заготовок также используется силовое
воздействие, но ограниченно, только для придания деталям нужных форм. При
этом не исключаются последующая механическая обработка криволинейных
заготовок, раскрой кpaтных заготовок, фрезерование и шлифование их
поверхностей. При склеивании измельченной древесины в пресс-формах
обеспечивается получение готовой детали в окончательном виде. При этом
можно одновременно облицовывать и отделывать их поверхности.
Изготовление деталей методом склеивания измельченной древесины можно
рассматривать как конкретный пример организации безотходной технологии в
деревообработке. Он соответствует современным требованиям по
использованию сырья, сокращению длительности производственного цикла,
трудозатратам, возможности механизации технологических процессов.
Изготовление деталей склеиванием измельченной древесины чаще всего
организуется на лесоперерабатывающих предприятиях с целью рационального
использования древесины. При этом используют отходы этих предприятий. По
сравнению с традиционными методами изготовления деталей из цельной
древесины склеивание измельченной древесины сокращает длительность
производственного цикла в 10 раз, снижает себестоимость сложных деталей в
2 раза, улучшает показатели использования сырья. Низкие сорта древесины и
отходы используются на 90 %.
Имеется опыт получения деталей из измельченной древесины без
связующих путем прессования при высоких давлениях и температуре. Такой
метод изготовления деталей пока не нашел широкого применения из-за
сложности технологических режимов. В качестве сырья для изготовления
деталей склеиванием измельченной древесины используют отходы хвойных и
лиственных пород древесины: опилки, стружку, обрезки брусковых заготовок,
шпона. Крупные отходы измельчают на рубительных машинах и стружечных
71
станках с последующей обработкой в дробилках. После дробления
измельченную древесину сепарируют по фракциям. Крупные частицы
направляют на дополнительное дробление, а пыль улавливают для
использования в других целях. Пыль снижает прочность получаемых деталей, а
крупные частицы делают изделие неоднородным. Для деталей сложной формы
используют фракцию, проходящую через сито с ячейками 8-10 мм и
остающуюся на сите с ячейками 2 мм. Для плоских деталей могут
использоваться древесные частицы размерами: по длине 10-20 мм, по ширине
3-5 мм, по толщине 0,2 мм. Транспортируют измельченную древесину
пневмотранспортом.
Технологический процесс изготовления деталей методом склеивания
измельченной древесины может быть различным в зависимости от назначения
деталей, их формы и вида поступающего сырья и в общем виде включает
подготовку сырья, приготовление древесно-клеевой массы, формирование и
прессование деталей.
При использовании сырой древесины сушку ее производят после
дробления при подготовке сырья или после смешения измельченных частиц с
клеем при приготовлении древесно-клееной массы.
В некоторых случаях перед приготовлением древесно-клеевой массы
измельченную древесину обрабатывают щелочным раствором при температуре
60-80 °С. Для этого используют 5%-й раствор едкого натра или 8 %-й раствор
кальцинированной соды. Такая обработка позволяет из древесных частиц
удалить смолу и камеди, которые препятствуют пропитке древесных частиц
клеем. Обработанные щелочью частицы теряют до 20 % массы и увеличивают
способность к усушке в 3-5 раз. Прочность изделий при этом повышается на
30-60 %, увеличивается текучесть пресс-массы. При прессовании обработанных
таким образом частиц необходимое давление может быть снижено в 2 раза.
После обработки щелочью древесные частицы промывают чистой водой.
Продолжительность обработки щелочью зависит от размера частиц и
составляет от 25 до 60 мин.
Формуют детали из измельченной древесины со склеиванием в
зависимости от предъявляемых к ним требований при давлении 2-20 МПа.
Сложные изделия декора формуют при давлении до 80 МПа. Величина
давления зависит от скорости деформации – хода пуансона, сложности
профиля.
36-00
72
Библиографический список
Основная литература
1. Пономаренко, Л. В. Технология изделий из древесины [Текст] : учеб.
пособие / Л. В. Пономаренко. – Воронеж, 2013. – 252 с. – Электронная версия
в ЭБС «ВГЛТУ»; ЭБС «Лань».
Дополнительная литература
2. Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и
практика [Текст] : сб. науч. тр. по материалам междунар. заоч. науч.-практ.
конф. – Воронеж, 2014. – № 5, ч. 1 (10-1). – 308 с.
3. Дерево.RU: деревообработка: мебельное производство [Текст]. –
М. : РП Бизнес, 2002–.
4. Известия высших учебных заведений. Лесной журнал [Текст]. – Пг. :
СПб., 1918–.
5. Мамонтов, Е. А. Практикум по проектированию технологических
процессов изготовления изделий деревообработки [Текст] / Е. А. Мамонтов. –
СПб. : ПрофФи, 2010. – 336 с. – Электронная версия в ЭБС «Лань».
6. Мебельщик [Текст] : период. журнал для профессионалов. – СПб. :
Петербургский Дом, 1999–.
7. Справочник мебельщика [Текст] : учеб. пособие / под ред.
В. П. Бухтиярова. – 3-е изд., перераб. – М., 2005. – 600 с.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
18
Размер файла
846 Кб
Теги
актуальные, древесины, технология, изделия, проблемы
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа