Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Магнитогорск, Россия Аннотация. Постановка задачи (актуальность работы): в статье приведены общие сведения о системном анализе как методе, который широко применяется для характеристики технологических и технических систем. На примере технологического процесса горячей прокатки стальной полосы приведена схема, объединяющая систему входных и выходных параметров вещества и существующих потоков энергии и информации. Обозначены основные проблемы для разработки адекватных математических моделей, формализующих оценку надежности действующих технологических процессов производства металлопродукции. Цель работы: провести анализ существующих методов оценки надежности технологических и технических систем для обоснования выбора соответствующего метода при решении производственных задач. Используемые методы: проведен анализ системы действующих стандартов, регламентирующих надежность в технике. Рассмотрены существующие методы оценки надежности. Новизна: новизна проведенного исследования заключается в анализе технологического процесса горячей прокатки на основе системного анализа, что позволяет показать существующие связи между потоками вещества, энергии и информации. Приведена классификация технологических и технических систем, что является основой для научного обоснования выбора метода расчета их надежности. Обозначены области применения существующих методов оценки надежности технологических и технических систем. Результат: в статье приведены результаты системного анализа технологического процесса горячей прокатки, что позволяет установить взаимосвязь между требованиями к исходной заготовке и требованиями к готовому стальному прокату. Это является необходимым условием для выбора соответствующих режимов технологического процесса с целью получения готовой продукции с требуемыми свойствами. Представлена характеристика существующих методов оценки надежности технологических и технических систем. Практическая значимость: предложенный подход позволяет сделать научно обоснованный выбор необходимого метода оценки надежности с учетом специфических особенностей технологической или технической системы. Ключевые слова: надежность, системный анализ, горячая прокатка стальной полосы, технологическая система, техническая система, метод оценки, стандарт. Особенности оценки надежности технологических и технических систем ...

System analysis is used as the effective way for design and modification of different kinds of technical systems. Application of system analysis to any technological process allows to present the links between input and output parameters which makes it possible to analyze its effectiveness and effect on the process for manufacturing of the object with necessary level of quality. The paper presents results of system analysis application for multioperational technological processes. The main aim of hot rolling process is manufacturing the hot rolled metal sheet with definite geometrical parameters which are necessary for further cold rolling process. The scheme of hot rolling operation with its input and output links is presented. The obtained results can be used for mathematical modeling of hot rolling operation. It is shown the application of system analysis for technological process of coating on the example of vacuum ion-plasma coating process. Because of existence of operated, noncontrolled, and indignant parameters of the coating process application of system analysis is the effective way for structural analysis of this technical system. It is proposed to supplement system analysis with function-oriented analysis. This approach can state the links between properties of the object which are sufficient for its application and technological parameters of the manufacturing technological process.

System analysis is used to state links between input and output parameters of any technical system taking into consideration flows of material, energy, and information. This approach makes it possible to find effective ways for improvement of technical system parameters. The paper presents results of system analysis application for multioperational technological process steel sheet of hot rolling. Structural scheme of metal sheet hot rolling process is presented based on principles of system analysis. Hot rolling technological operations such as workpiece heating, hot rolling, cooling, and coiling are presented as subsystems. Due to the obtained schemes metal sheet parameters are stated which have to be controlled during each technological operation of hot rolling technological process. The obtained results can be used as the basics for mathematical modeling of steel sheet hot rolling operation in order to get the final product with the required set of properties.

No abstract

Pipe steel sheet is manufactured by hot rolling technological process. Technological regimes of every technological operation can vary in a wide range affecting pipe steel sheet properties. It is shown that system analysis provides the effective way for searching out the basics for mathematical modeling of multi-variant technological processes. The detailed scheme of steel sheet hot rolling process is presented, determining its input and output parameters. Flows of material, energy, and information are presented for each technological operation. Metallurgical concept of pipe steel manufacturing is shown as the basics for competitive product manufacturing. It is proposed to analyze the hot rolling process as a set of target functions, which will make it possible to achieve the pipe steel sheet with the desired level of mechanical properties. The proposed approach based on system analysis allows to find tendencies for further development of hot rolling.