Инновационный проект совершенствования технологии производства подшипника в условиях ЗАО "ВПЗ"

Новым в заявляемом способе является то, что бегущие магнитные поля в камере очистки создают путем управляемого перемещения магнитных полей, создаваемых источниками магнитных полей - движущимися постоянными магнитами либо неподвижными управляемыми электромагнитными индукторами, в горизонтальной плоскости параллельно плоскости вращения подшипника, причем создаваемые бегущие магнитные поля по амплитуде управляются изменением напряженности магнитного поля, а по частоте - скоростью перемещения магнитных полей, которые перемещаются впространствев прямом и обратном направлениях с определенными амплитудой и частотой, при этом бегущие магнитные поля вызывают бесконтактное скоростное вращение свободных колец и деталей подшипника, которое придает турбулентный характер направляемому под давлением непосредственно в тракт качения подшипников потоку моющей жидкости, в качестве которой используют водные полярные растворы, жидкие углеводороды (авиационные керосины, бензины или их смеси), их смеси или иные моющие жидкости, без нагревания или нагретые до эффективной температуры, что в сочетании с действием бегущих магнитных полей позволяет выносить частицы загрязнений, ферромагнитные фракции которых накапливаются на магнитных ловушках, при этом остальные загрязнения удаляются из камеры очистки вместе с моющей жидкостью. Одновременно с очисткой и сушкой подшипников при помощи датчиков вибрации и/или шума с анализатором спектра осуществляют контроль качества очистки подшипника. [6]

Способ бесконтактной контролируемой очистки подшипников от загрязнений с помощью магнитных полей, создаваемых источниками магнитных полей - движущимися постоянными магнитами либо неподвижными управляемыми электромагнитными индукторами реализуется следующим образом. В камере очистки на ложементах с датчиками вибрации и/или шума устанавливают подлежащие очистке подшипники, обеспечивают направленные в тракты качения подшипников потоки моющей жидкости, заполняя этой жидкостью камеру очистки. Процесс очистки начинают с включения источника бегущего магнитного поля, которое инициирует бесконтактное скоростное вращение свободных колец и деталей подшипника, открывая доступ бегущих магнитных полей и потока моющей жидкости к его конструктивно экранированным (затененным) контактным областям, которые возникают в статическом состоянии между рабочими поверхностями тел качения и колец подшипника и/или рабочими поверхностями тел качения и сепаратором.В результате бесконтактного скоростного вращения деталей подшипника в пограничных слоях моющей жидкости вблизи его загрязненных поверхностей возникают турбулентные потоки и завихрения, которые в сочетании с действием переменных бегущих магнитных полей способствуют подавлению или компенсации адгезионных, гравитационных и коэрцитивных сил, которые удерживают на поверхностях деталей подшипника частицы загрязнений как металлического, так и неметаллического происхождения, и выносят эти частицы в направлении максимального магнитного поля к ближайшей поверхности постоянных магнитов либо электромагнитных индукторов, т.е. на дно камеры, где напряженность магнитного поля максимальна. Таким образом, частицы загрязнений подшипника окончательно удаляются из тракта качения подшипника и с потоком моющей жидкости движутся в направлении магнитных ловушек, на которых оседают загрязнения металлического происхождения. Оставшиеся в потоке моющей жидкости частицы загрязнений неметаллического происхождения подлежат механической фильтрации.

Данный метод позволяет полностью исключить установку бракованных шарикоподшипников в изделие. [6,20]

Для реализации данного способа бесконтактной очистки подшипников магнитными и гидравлическими полями и достижения поставленной цели разработано устройство очистки подшипников указанным способом.

3.2 Используемое оборудование

Целью изобретения устройства для реализации заявляемого способа было усовершенствование известного прибора бесконтактной импульсной магнитно-турбулентной очистки шарикоподшипников так, чтобы обеспечить повышение эффективности очистки рабочих поверхностей подшипников и их отдельных деталей от различного рода загрязнений микро-, субмикро- и наноразмеров, в частности путем создания условий свободного вращения (без опрокидывания подшипника), возможность одновременной очистки большого количества (до 100 штук) подшипников с разными 25 типоразмерами, а также сокращение продолжительности процесса подготовки к эксплуатации или ремонта подшипников с одновременным контролем качества очистки и увеличением ее эффективности и надежности подшипников по виброакустическим критериям, что позволит существенно повысить функциональное качество, увеличить ресурс и надежность подшипников.

Стенд ОПШ-05 - устройство, которое основано на высокотехнологичном, результативном, совершенствованном методе очистки рабочих поверхностей шарикоподшипников, от загрязнений микрочастицами и наночастицами ферромагнитной и другой природы происхождения. С учетом конструктивных и технологических, а также особенностей эксплуатации подшипников, наибольшее распространение получили ультразвуковые методы очистки. Но как показали результаты исследований, даже такой эффективный метод, как ультразвуковой, не всегда обеспечивает требуемый уровень чистоты рабочих поверхностей подшипников качения. Это объясняется наличием узких зазоров между трущимися поверхностями тел качения с сепаратором и беговыми дорожками, затененных от прямого воздействия на них ультразвуковым или гидравлическим полем.

Бесконтактный импульсно-магнитный метод очистки поверхностей в турбулентной среде, находит все большее применение в различных областях промышленности.

Стенд ОПШ-05, изображенный на рисунке 11, позволяет за несколько минут, более чем в полтора раза увеличить их ресурс, несколько уменьшить коэффициент трения, но главное, существенно, (на 5…15дБ) снизить общий уровень вибраций и шума. Это значит, что использование такого стенда приведёт к увеличению долговечности, работоспособности и функциональной надёжности трибосистем качения.

Кроме прямых экономических эффектов ожидается и социально-экологический эффект за счёт снижения шума, вибраций и других паразитных характеристик при эксплуатации подшипников в составе любого изделия типа электроприводов, редукторов, другого оборудования.

Легко удаляются паразитные микро- и субмикро частицы из теневых полостей сепараторов, что затруднительно во всех других технологиях очистки подшипников. [13]

Рисунок 11 - Стенд ОПШ-05

Характеристики установки:

– частота источника переменного S-N поля от 6400 до 36000 имп/мин;

– общая емкость камеры очистки 32 л;

– емкость бака заправки моющим средством 12 л в смену; (рекомендуется как моющую среду использовать керосин);

– управления ручное и автоматическое;

– привод подшипников бесконтактный;

– позиционирование на специальных шаблонах под типоразмер;

– габариты установки: ширина 700 мм, длина 1240 мм, высота 600 мм;

– напряжение питания 220 В, 50 Гц;

– потребляемая мощность 2.0 кВт.

Далее провели несколько лабораторных испытаний на новом оборудовании.

Пример 1. Очистку подшипника осуществляли на лабораторном стенде. Показатели шума и общий уровень вибрации измеряли с помощью прибора “Прецизионный шумомер - виброметр интегрирующий с цифровым анализатором спектров ШИ-01В(01)”. В ходе очистки подшипника 104 бегущими 30 магнитными полями при постоянной скорости вращения подшипника общий уровень вибрации в течение 3-х минут уменьшился с 72 дБ до 64 дБ.

Пример 2. Очистку подшипника осуществляли на лабораторном стенде. Показатели шума и общий уровень вибрации измеряли с помощью прибора “Прецизионный шумомер - виброметр интегрирующий с цифровым 35 анализатором спектров ШИ-01В(01)”. В ходе очистки подшипника 106 бегущими магнитными полями при постоянной скорости вращения подшипника общий уровень вибрации в течение 3-х минут уменьшился с 74 дБ до 62 дБ.

Пример 3. Очистку подшипника осуществляли на лабораторном стенде. Показатели шума и общий уровень вибрации измеряли с 40 помощью прибора “Прецизионный шумомер - виброметр интегрирующий с цифровым анализатором спектров ШИ-01В(01)”. В ходе очистки подшипника 35204 бегущими магнитными полями при постоянной скорости вращения подшипника общий уровень вибрации в течение 3-х минут уменьшился с 105 дБ до 96 дБ. [20]

3.3 Структура операционных затрат при использовании метода бесконтактной контролируемой магнитно-гидравлической очистки подшипников

В году 247 рабочих дней. Объем камеры очистки составляет 32 литра. Так как по объемам камеры очистки стенд меньше в 5 раз, затраты на раствор и электроэнергию увеличатся в 5 раз.

Емкость бака заправки моющим средством 12 л в смену (рекомендован к использованию керосин). 1 литр керосина стоит 33 рубля. Отсюда получаем затраты на раствор 489060 руб./год.

Потребляемая мощность равна 2,0 кВт/ч. Цена за 1 кВт/ч электроэнергии 5 рублей. Учитывая то, что стенд работает 8 часов в день, затраты на электроэнергию составляют 100975 руб./год.

Стоимость утилизации переработанного раствора 5 руб./кг ежегодные расходы на утилизацию равны 74100 руб./год.

Стоимость оборудования 360000 рублей. Срок полезного использования 5 лет. Амортизационные отчисления составят 56000 руб./год.

Затраты на оплату труда 550000 руб./год. Отчисления в ПФ и ФОМС 110000 руб./год.

Структура операционных затрат изображена на рисунке 12.

Стоимость патента составляет 450000 руб., первоначальный юридический срок службы патента составляет 20 лет, но согласно экспертной оценке и для целей налогового учета полезного использования срок службы равен 10 лет. По линейному способу начисления амортизации норма амортизации составит 10%, что составит 45000 руб./год.

Для примера рассмотрим подшипник 6204. Рыночная цена равна 95 рублей. После внедрения предложенной технологии, его цена составит 98 рублей.

Увеличение цены обусловлено повышением точности, виброакустических свойств, качества и срока службы детали.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Рисунок 12 - Структура операционных затрат при использовании метода бесконтактной контролируемой магнитно-гидравлической очистки подшипников

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современные концепции менеджмента основываются на вероятностно-рациональной организационно-управленческой модели. Как результат, актуальный проектный менеджмент включает в себя методологические постулаты системного анализа и синергетической теории. Современные нормы управления требуют массовых подходов к реализации поставленных задач. Проанализированные в выпускной квалификационной работе задачи, являются частью инженерного бизнеса. Увеличение объема реализации продукции и (или) снижение материальных затрат - это самые важные инновационные параметры инженерного бизнеса.

Одним из самых эффективных и передовых принципов управления на сегодняшний день является управление проектами. Данный принцип помогает успешно развиваться компаниям, способствует рациональному решению задач предприятия, увеличивает шансы на качественное решение поставленных задач в разных видах деятельности.

Основополагающим принципом роста предприятия является инновационная деятельность, за счет ее достигается больший объем прибыли благодаря модернизации производства. Умение правильно управлять реализацией инновационных проектов, четко расставить главные приоритеты, разработка эффективной политики - вот главные пути развития для предприятий.

В результате работы были исследованы теоретические и практические вопросы, позволяющие решить задачи для достижения уставленной цели. В работе рассмотрены теоретические основы инноваций, инновационной деятельности, инновационных проектов и его реализуемости. Изучены пути развития ЗАО “ВПЗ”, рассмотрен технологический процесс производства подшипников, рассчитана структура операционных затрат, выполнен поиск решений по освоению технологических инноваций.

В процессе операции “суперфиниша” на поверхности подшипника скапливаются микрочастицы шлифовального инструмента, вследствие этого появляются вибрации и шум при работе подшипника. Мы рассматриваем процессы “суперфиниша” как новаторские процессы, обеспечивающие непрерывное уменьшение параметров подшипников виброакустических свойств. Чтобы обеспечить требуемые виброакустические характеристики, подшипники следует промыть в ультразвуковых ваннах. На данном этапе, изучив технологический процесс, была выявлена инновационная проблема - ультразвуковая очистка является дорогостоящей операцией. В процессе работы над задачей были проработаны различные исследования в области инновации, а также поиск оборудования.

В результате наиболее целесообразным проектом предлагается освоение способа бесконтактной контролируемой магнитно-гидравлической очистки подшипников. Данный метод позволяет значительно сократить материальные затраты, за счет использования нового оборудования, также позволяет увеличить стоимость продукции за счет повышения характеристик подшипника, а также сокращение продолжительности процесса подготовки к эксплуатации или ремонта подшипников с одновременным контролем качества очистки и увеличением ее эффективности и надежности подшипников по виброакустическим критериям, что позволит существенно повысить функциональное качество, увеличить ресурс и надежность подшипников.

В результате проделанной работы, можно прийти к выводу, что применение инновационных технологий на Вологодском подшипниковом заводе сможет увеличить амортизационный фонд завода и уменьшить материальные затраты на производство продукции, которая сможет составить конкуренцию на внутреннем и внешнем рынках.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Балдев, Р. Применения ультразвука / Р. Балдев, В. Раджендран, П. Паланичами. - Москва: Техносфера, 2006. - 576 с.

2. Бланк, И. А. Инвестиционный менеджмент: учеб.курс / И. А. Бланк. - Москва: Ника-Центр, 2011. - 484 с.

3. Владимиров, В. Н. Инновационный менеджмент: учеб.пособие / В. Н. Владимиров. - Киров: ВятГУ, 2004. - 110 с.

4. Вологодский подшипниковый завод [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://www.vbf.ru.

5. Егорова, М.С. Технологические инновации, как основа изменения технологической структуры экономики [Электронный ресурс] / М.С. Егорова // Управление экономическими системами: электрон.журн. - 2013. - № 1. - Режим доступа: http://uecs.ru/marketing/item/2419-2013-10-11-07-04-58.

6. Единый Депозитарий Результатов Интеллектуальной Деятельности [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: https://edrid.ru/rid/217.015.e26d.html.

7. Кремлёва, Н. А. Инвестиционный анализ. Оценка эффективности инвестиционного проекта на различных стадиях его разработки и освоения: методические указания к выполнению практических занятий / Н. А. Кремлёва. ? Вологда: ВоГУ, 2014. ? 44 с.

8. Кремлёва, Н. А. Методы управления инновационными проектами: учеб.-метод. пособие /под ред. А. Н. Шичкова. - Вологда: ВоГТУ, 2009. - 107 с.

9. Крылов, Э. И. Анализ эффективности инвестиционной и инновационной деятельности предприятия: учеб. пособие / Э. И. Крылов, И. В. Журавкова. - Москва: Финансы и статистика, 2013. - 396 с.

10. Методы и инструменты управления инновационным развитием промышленных предприятий / С. А. Голубев, А. В. Сурина, И. Л. Туккель, Н. А. Цветкова. - Санкт-Петербург: Вузовский учебник, 2013. - 208 с.

11. О науке и государственной научно-технической политике: федер. закон от 23.09.1996 №127-ФЗ (ред. от 13.06.2015) [Электронный ресурс] // Справочно-правовая система “Консультант Плюс”: справ.-правовая система / Компания “Консультант Плюс”.

12. Окорокова, Л. Г. Ресурсный потенциал предприятий: учеб.пособие / Л. Г. Окорокова. - Санкт-Петербург: ПбГТУ, 2014. - 293 с.

13. ООО Приборостроительное бюро [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://pribor-dubna.ru/stend-opsh-05/.

14. Рубин, А. Г. Инновационная деятельность как основа развития российских предприятий в условиях нестабильной внешней среды / А. Г. Рубин, М. А. Воробьева // Фундаментальные исследования. - 2015. - № 2. - С. 22-25.

15. Туккель, И.Л. Управление инновационными проектами / И.Л. Туккель, А.В. Сурина, Н.Б. Культин / под ред. И.Л. Туккеля. ? Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2011. ? 416 с.

16. Финансовый Анализ - сравнение с отраслевыми показателями и конкурентами [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: https://www.testfirm.ru/result/3525027150_zao-vologodskiy-podshipnikovyy-zavod.

17. Шичков, А. Н. Ситуационный анализ рыночного уклада в муниципальном округе (районе): моногорафия / А. Н. Шичков. - Вологда: ВоГТУ, 2013. - 207 с.

18. Шичков, А. Н. Теория и практика инженерного бизнеса и менеджмента / А. Н. Шичков; М-во обр. и науки РФ, Вологод. Гос. ун-т. - Вологда: ВоГУ, 2016. - 119 с.

19. Шичков, А. Н. Экономика и менеджмент инновационных процессов в регионе: монография / А. Н. Шичков. - Москва: ИД “ФИНАНСЫ и КРЕДИТ”, 2009. - 360 с.

20. PATENTSCOPE [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://www.wipo.int/patentscope/ru.

21. Shichkov, A. N. Designingtheoperationcycleofamanufacturingandtechnologicalsystem / A. N. Shichkov, N. A. Kremlyova, A. A. Borisov // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета, экономические науки. - 2016. - №87. - С. 89-97.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

(обязательное)

Перевод на английский язык темы, содержания и аннотации выпускной квалификационной работы

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

(обязательное)

Бухгалтерский баланс ЗАО”ВПЗ” за 2016 год

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

(обязательное)

Отчет о финансовой деятельности ЗАО”ВПЗ” за 2016 год

приложение 4

(обязательное)

Сравнение структуры операционных затрат до и после освоения способа бесконтактной контролируемой магнитно-гидравлической очистки подшипников

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Рисунок 4.1 - Сравнение структуры операционных затрат до и после освоения инновации

приложение 5

(обязательное)

Мнемоническая схема производства колец подшипника

Размещено на Allbest.ru