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集装箱钢结构焊接总线质量分析与改善

时间:2017-09-17 22:56来源:www.e-lunwen.com 作者:lgg 点击:
本文是工业工程论文,本论文针对集装箱钢结构焊接总线的焊接过程中出现的质量问题进行收集总结与分析,并找出影响零部件焊接质量的主要因素。
第 1 章 绪论 
 
1.1 课题研究的背景和意义
随着社会经济的发展,现代建造技术不断推陈出新,钢结构焊接技术已然成为其中不可或缺的一部分。特别是在集装箱行业焊接技术应用十分广泛,例如在模块化建筑领域,产品到施工现场只需拼搭,避免了现场施工污染,实现绿色施工,极大地促进了我国国民经济的发展。并且,由于科学技术的不断进步,焊接钢结构件建造技术造价不断降低、制造效率愈来愈高,使其在工业工程领域也有了广泛的应用。此外,焊接钢结构件具有许多的优点,得到了制造业的青睐及广泛的应用,如其易于自动化施工、加工方便、构造简单、可节约钢材以及不削弱杆件截面等优点。由此可见,焊接工艺伴随着科学技术的不断发展、新型设备的不断研制、新型材料的不断应用,在我国钢钢结构件建造中扮演着越来越重要的角色。因此,焊接技术的发展以及焊接件质量的提高显得尤为重要。 当前,集装箱装备类的市场竞争愈来愈激烈,产品的竞争也逐渐步入国际化。国内外集装箱装备应用广泛,但国内集装箱装备的质量、可靠性等方面与国外存在较大差距,造成以上质量问题是由于多方面不标准生产因素积累而形成的。例如,集装箱钢结构产品制造加工过程中,主要以焊接为主,机械连接为辅,因此集装箱生产线上的焊缝焊接质量显得尤为重要,是评估产品全面质量的重要工序之一。同时,精益的生产组织管理、质量控制和焊接工件的生产效率是制约集装箱装备质量及产量的主要因素。产品的焊缝质量不仅反映了产品外观、产品承载性能,而且也是影响产品整体性能的重要因素。近年来各制造商愈来愈重视产品的焊缝质量,新技术、新材料和新型焊接理念得到了广泛的应用,焊接技术也取得了长足的进步。对于集装箱的制造行业而言焊接的质量尤为重要。焊接品质管理应从原材料管理包括焊接原材料管理、焊丝原材料供应商资格管理开始;现场 5s 管理;建立完善的工艺管理体系,制定相应的工艺文件的管理制度;加强外协、外购件厂家的供货质量控制,签订相关的合作技术协议,并制定相应的管理流程制度;加强对焊接技术人员培训并实行考核等多方面的管理制度。在集装箱钢结构制造中,焊缝的品质应贯彻“持续改善、不断创新的思想”,在基本设施满足需求的前提条件下,采取合理、灵活的管理制度。利用奖励等一些激励方式,充分调动每一位员工的积极性和创新能力。最终,通过对钢结构焊接质量分析与控制,不但能提高效益,同时可以降低成本,从而为企业的竞争力提高具有重要的意义。 
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1.2 国内外研究现状
集装箱是一种被极为广泛应用的物流装备,在国民经济发展领域中占据非常重要的地位。目前,集装箱装备市场竞争愈来愈激烈,产品竞争逐渐步入国际化。集装箱行业目前来说是具有很大发展空间的重要行业,其现有产品类别基本能够满足国内外市场的需求。当今,随着科研技术的不断地发展,产品质量控制技术也不断在创新与发展,有:  统计过程控制(SPC)技术、无损检测与评价技术、质量控制技术、精密传感技术。在产品生产制造过程中,对产品质量的控制通常经历了以下阶段: (1)通过对产品调查了解,确定影响质量情况的最终因素; (2)针对个别明显的质量影响因素进行分析; (3)对这些因素的变化通过人工调节加以控制; (4)对影响因素进行自动控制; (5)对生产效果运用统计技术法获得连续变化的规律; (6)对质量其它次要的影响因素进行全面调查了解; (7)考虑所有的影响产品质量因素,将这些影响因素进行分析、归纳,为控制整个生产过程而建立完善的理论模型,使产品的质量达到百分之百的优质、合格。 
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第 2 章 集装箱钢结构焊接总线质量与控制现状分析 
 
2.1 引言 
焊接工序是集装箱钢结构件制造加工过程中既是关键又特殊的一道工序。之所以这样定义,是因为焊接质量必须在焊接过程中对每一道工序、每一个工艺参数的进行控制,而不能靠最终的检验结果来判定其是否合格,否则会增长制造成本。随着近几年来我国钢结构制造业的不断完善,国家也相应的出台了一些政策法规,同时国家标准也不断的被更新。  但是,我国的钢结构制造仍然是员工的严重短缺,专业技能差距也很大,特别是技术和操作人员,技术水平还是比很低,这些因素会对钢结构制造业的发展造成一定的阻力,使得产品质量难以达到保证,特别是在焊接质量方面。这些因素并不意味着集装箱钢结构制造业不能生产出高品质的焊缝质量。为保证焊接质量,在焊接施工过程中,应重点加强管理及控制。只要控制好每道工序的焊接质量,焊接品质自然会提高。 钢结构焊接在实际操作中,会存在很多因素影响质量的管理。因此,为了质量得到保障,施焊过程中的各种要求应及时响应。我们必须在设计阶段对图纸和计算做到精益求精,施焊工艺和相关标准要密切配合,促使整个施焊过程不断优化。焊接连接是钢结构进行连接的主要形式,焊接质量将最终影响产品质量水平。因此,相关专业人员必须从整体角度,把握施焊过程中每一个环节,及时对操作过程进行检查和管理。采用合理的管理制度,充分发挥每一位员工的积极性、创新能力,集装箱钢结构制造企业也能做到高品质的焊接质量。 本章是通过对某公司的集装箱钢结构焊接总线质量现状的详细考察与分析,对其生产质量管理体系进行归纳总结。对生产施工过程实时跟踪,收集信息,分析数据,归纳因素。通过直接调研的实际生产数据,引导出接下来几章关于质量控制方法的应用。通过理论与实践相结合方式,将质量控制水平不断地完善并提升到特定的标准。  
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2.2  集装箱产品简介
集装箱是把事先把要运输的零散货物装在箱子里,便于机械化装卸,大大缩短了船只在港口停泊的时间和货物在仓库里存放的时间,加快了货物运送的速度,降低了运输费用。就目前而言,焊接工艺是集装箱钢结构件最常用的连接方式,也是最主要的一种连接方法。集装箱钢结构的焊接方式层出不穷,其中电弧焊的使用方法广泛的应用于结构件连接的各个领域中。运用电弧焊进行结构件焊接时,根据焊接工艺要求可选择相应的焊接方法,比如手工焊、埋弧自动焊和半自动与自动 CO2  气体保护焊等的方式实施焊接的连接。作钢结构件焊接时,特别需要注意以下几个方面的主要点:首先是确定好焊接材料的规格和焊接的参数,然后根据结构件的应用功能选择比较合适的焊接方法。其次,根据钢结构件的材质和所处的环境对其进行焊接前预热,除此之外,还要注意进行焊接的次序。最后,结构件焊好后将不符合要求的方面进行处理,即做焊后处理。 
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第 3 章  质量因素的统计分析........... 25 
3.1  引言 ........ 25 
3.2  统计技术方法的简介 ..... 25 
3.3  利用统计方法分析集装箱钢结构焊接线的质量影响因素........27 
3.4  本章小结 ........ 39 
第 4 章  集装箱钢结构焊接总线的质量改善 ........... 41
4.1  引言 ........ 41 
4.2  对统计方法的分析结果进行质量改善 ......... 41 
4.3  运用六西格玛质量管理法对集装箱钢结构焊接总线质量进行改善 .......... 42
4.4  本章小结 ........ 51 
第 5 章  运用有限元技术对集装箱钢结构焊接质量改善效果的验证.........53 
5.1  有限元简介 .... 53 
5.2  有限元特点 .... 53 
5.3  有限元步骤方法 .... 53 
5.4  有限元分析运用 .... 54 
 
第 5 章 运用有限元技术对集装箱钢结构焊接质量改善效果的验证 
 
5.1  有限元简介
有限元的概念在很久以前就已经得到应用了,如圆的周长计算就是将圆化解成无数个边的多边形后再求解。有限元分析是将复杂问题简单化后求解,将待解域分解成许多小子域,即是网格图,然后对每个子域近似求解,找出问题区域。有限元分析适用于各种形状复杂的产品,计算精度高,现在产品强度分析大部分都用有限元分析进行结构强度验证。随着计算机技术快速升级,更新换代,有限元分析不仅用于工程结构分析,而且几乎覆盖了所有的科学领域,正由于其实用性和数据分析高效而得到了广泛的应用。有限元方法的近似性仅限于相对小的子域中不同于其他的求解边值问题近似方法。有限元法将函数定义在二维中分解成许多的三角形或四边形的分片函数,作几何形状简单的单元域。有限元分析法优于其他近似方法的原因之一就是不考虑整个定义域的复杂边界条件。
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结论 
 
随着社会经济的不断发展,集装箱装备市场竞争激烈,产品竞争趋向国际化。国内外集装箱装备应用广泛,因此集装箱装备的质量、可靠性等方面在国内外要求也非常高,其中焊接是工业工程钢结构制造加工中常用并且很重要的结构件连接方式。焊缝质量的好坏直接影响产品的整体性能。同时焊接生产组织管理、质量控制和焊接工件的生产效率是制约集装箱性能的主要因素。产品焊缝质量不仅影响产品整体性能以及承载性能,同时不良的焊接形状也影响整机的美观性。钢结构件组焊装过程中,焊接工序已经成为国内外钢结构件连接中重要的一部分。在进行钢结构件的焊装过程中,经常会因为焊接的材料、人、环境及机器等多种不同因素的影响,出现焊件变形或者是焊缝缺陷等诸多的质量问题。 本论文针对集装箱钢结构焊接总线的焊接过程中出现的质量问题进行收集总结与分析,并找出影响零部件焊接质量的主要因素。本文研究的主要内容有:     
(1)首先,阐述了论文的研究背景和意义及国内外现状。随着各行各业不断地发展,钢结构零部件的焊接已经成为我国工业工程施工领域中重要的一部分。焊缝质量是衡量产品全面质量的重要方面之一。同时,简要分析了焊接生产组织管理、焊接工件的生产效率和质量控制是制约集装箱装备的主要因素。 
(2)简单介绍了我国工业工程制造业的质量管理现状,然后,从某企业集装箱钢结构产品的质量管理流程、不合格品处理流程、质量信息控制流程等几个方面介绍了某企业质量管理与控制的现状。 
(3)运用统计技术分析法对集装箱焊接总线的质量问题进行分析分类统计并总结,最终得出方法因素、人的因素和材料因素是导致焊缝质量的主要影响因素。 
(4)利用精益生产的六西格玛方法(排列图、因果图分析法)对集装箱焊接线的质量问题进行研究分析和归纳总结,将质量问题的主要影响因素找出,并对质量问题的主要影响因素,并运用精益六西格玛质量管理方法对焊点、焊瘤、弯扭变形、未焊透提出了具体的改善措施。 
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参考文献(略)
 
(责任编辑:gufeng)
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