Оценка акустической безопасности печатных машин при проведении сертификационных испытаний

3.2 Методы контроля декларируемых шумовых характеристик.106.

3.2.1 Одноступенчатый план контроля.107.

3.2.2 Двухступенчатый план контроля.108.

3.2.3 Последовательный план контроля.110.

3.3 Выбор объектов исследования.111.

3.4 Результаты акустических испытаний ЛПМ.113.

3.5 Определение статистических характеристик результатов испытаний.114.

3.6 Установление закона распределения и проверка гипотезы о принадлежности экстремальных членов генеральной совокупнсти.116.

3.7 Выбор модели регрессии. .117.

3.8 Определение коэффициентов парной корреляции.118.

3.9 Определение коэффициентов регрессии. .123.

3.10 Подтверждение подобия линий и коэффициентов регрессии.124.

3.11 Построение доверительного интервала для линий регрессии. .126.

3.12 Подтверждение адекватности выбранной модели регрессии. .127.

3.13 Оценка точности предлагаемого метода распространения результатов акустических испытаний в пределах модельного ряда ЛПМ.129.

3.14 Алгоритм применения предлагаемого подхода.130.

3.15 Краткие выводы по 3-ей главе.131.

4. Общие выводы по работе.132.

Список литературы

134.

Приложения.142.

Интенсивный научнотехнический прогресс в промышленности сопровождается значительным расширением материальной базы, быстрым развитием новой техники, технологий и организации производства на фоне тотальной механизации и автоматизации технологических процессов. Совершенствование и расширение номенклатуры производственного оборудования, увеличение спектра выполняемых машинноавтоматическим способом операций ведут к максимализации связей в системе «человекмашина «, что влечет за собой постоянный рост производительности труда и качества выпускаемой продукции, появление возможностей для реализации проектов, казавшихся в недалеком прошлом неосуществимыми. Однако наряду с очевидными позитивными аспектами предельно автоматизированного производства возникают и серьезные проблемы, требующие незамедлительного решения. Одной из наиболее остро стоящих задач является обеспечение безопасности как самого производства, так и выпускаемой продукции для обслуживающего персонала, имущества и окружающей среды. Решение этой задачи является одним из главных факторов эффективности от внедрения передовых технологий и модернизации производства [1].

В нашей стране система обеспечения безопасности продукции и охраны труда формировалась в условиях централизованной системы экономики, когда требования к качеству, а значит и безопасности продукции до последних лет определялись не требованиями рынка, а в плановодирективном порядке и были ориентированы в большинстве случаев не столько на потребителя, сколько на возможности изготовителя. Обязательная распределительная форма реализации и потребления продукции (особенно изделий машиностроения) обесценивала понятие конкуренции, важнейшего действенного стимула совершенствования и развития. Социальнополитические противоречия с западными странами сводили к минимуму обмен опытом и совместную деятельность по гармонизации нормативной документации и подходов к реализации научно-технических решений, в т. ч. по обеспечению безопасности производства и продукции. В последние годы, в связи с происходящими в России переменами, со стремлением нашей страны стать полноценным членом ВТО (Всемирной торговой организации) проводится огромная работа по реконструкции и приве6 дению системы безопасности труда в соответствие с изменившимися требованиями.

В целях практической реализации «Закона о защите прав потребителей», рядом постановлений Правительства и Госстандарта, для обеспечения контроля безопасности продукции (ив частности изделий машиностроения), в России в введена обязательная сертификация продукции, целью которой является установление соответствия исследуемого объекта требованиям безопасности, установленным отечественными стандартами.

Чрезвычайно широкая номенклатура полиграфического оборудования, его высокая сложность и многообразие факторов, являющихся потенциальным источником производственного травматизма и способных привести к ограничению или полной утрате работоспособности обслуживающего его персонала, послужили основанием для включения его в перечень продукции, требующей прохождения обязательной сертификации. В настоящее время без сертификата безопасности на территории России не может быть реализовано ни одной машины отечественного или импортного производства, относящейся к подклассу кода ОКП 51 6000 «Оборудование полиграфическое и запасные части к нему «.

Данная диссертационная работа направлена на совершенствование методики акустических испытаний при оценке безопасности полиграфического оборудования на примере листовых печатных машин (ЛПМ). Акустические испытания являются наиболее сложным и трудоемким видом сертификационных испытаний, существенно влияющим на вывод о безопасности, на трудоемкость и стоимость работ по сертификации.

Выбор листовых печатных машин в качестве объекта исследования обусловлен следующими обстоятельствами:

— ЛПМ являются наиболее распространенным видом оборудования в полиграфии, составляющим свыше 25% количественного состава всего парка оборудования типографий;

— ЛПМ установлены и эксплуатируются в типографиях различного профиля, масштабов производства, т. е. их применение отличается значительным разнообразием условий;

— ЛПМ характеризуются уровнем шума на сопряженном рабочем месте близким к предельно допустимому- 7.

— ЛПМ отличаются широкими параметрическими модельными рядами одного назначения, в составе которых машины отличаются скоростью, форматом, красочностью, уровнем автоматизации, степенью оснащенности вспомогательными устройствами и механизмами, конструкцией отдельных узлов и т. д.

Для реализации поставленной цели настоящей работы, учитывая изложенные особенности предмета исследования, автором впервые предложен метод оценки акустической безопасности с применением модели оптимального с точки зрения использования производственных площадей помещения, рассчитанного непосредственно на испытываемую печатную машину, в котором размещается только аттестуемая машина, предусматриваются нормированные технологические проходы и площадь, необходимая для размещения поддонов с бумагой и производственной мебели. Тем самым автор решает задачу нормирования оптимальных условий испытаний, отражающих реальные условия эксплуатации печатных машин (что необходимо, т.к. в качестве критерия безопасности принимается предельно допустимая норма шума на рабочем месте), и приведения к ним измеренных значений уровня звука для получения максимально корректных результатов контроля. Новейшие акустические методы, примененные в работе, позволяют выполнить все необходимые расчеты для дискретных точек, соответствующих местам нахождения печатника.

Такой подход в корне отличается от предлагавшихся ранее методов, учитывающих размещение оборудования в цехах, моделируемых по типовым проектам для однотипного оборудования, что с переходом на новые формы хозяйствования, в условиях ограниченности производственных площадей и в то же время необходимости ведения гибкой производственной стратегии, все реже встречается на практике.

Объем испытаний является важнейшей технико-экономической характеристикой, определяемой количеством объектов, подлежащих экспериментальному исследованию и суммарной продолжительностью их проведения. Для сложных и габаритных видов оборудования, к которым принадлежит большинство типов полиграфических машин, очень важно минимизировать объем испытаний и, следовательно, их стоимость без существенного искажения достоверности результатов.

В целях сокращения объема акустических испытаний машин, составляю8 щих модельный ряд одного производителя, в настоящей работе впервые на основе обширных экспериментальных данных результатов контроля уровня шума печатных машин, полученных при проведении сертификационных испытаний, с учетом конструктивного подобия машин, составляющих один модельный ряд и с применением кластерного регрессионнокорреляционного анализа предложен подход, позволяющий после испытаний двух моделей распространить результаты на весь модельный ряд, с сохранением баланса рисков заявителя и потенциального пользователя.

Данная работа является первым научным исследованием, выполненным по материалам и для нужд сертификации и сертификационных испытаний полиграфического оборудования в системе безопасности ГОСТ Р.

Работа написана в соответствии с весьма актуальной тенденцией к гармонизации отечественной и международной нормативной документации, т.к. для достижения цели исследования, наряду с изучением и использованием в работе отечественной нормативной документации были детально изучены и применены методы, описанные в самых современных стандартах, проектах, технических отчетах Международной организации по стандартизации (ИСО).

Результаты работы могут быть полезны не только для органов по сертификации и испытательных центров (лабораторий), занимающихся оценкой и контролем безопасности технологического оборудования, но также для предприятийпроизводителей при акустическом проектировании вновь создаваемых печатных машин, при прогнозировании значений шумовых характеристик перспективных моделей.

В результате проведенной работы на защиту выносятся следующие положения:

1) Концепция и пути реализации оценки акустической безопасности печатных машин при проведении сертификационных испытаний.

2) Метод оценки акустической безопасности печатных машин с применением модели оптимального помещения для условий изолированной эксплуатации машины (на примере ЛПМ).

3) Метод распространения результатов акустических испытаний отдельных моделей в пределах модельного ряда (на примере ЛПМ). 9.

4. Общие выводы по диссертационной работе.

Основными достоинствами работы, по мнению автора, являются:

— детальная гармонизация предлагаемых подходов к проведению акустических испытаний ЛПМ с соответствующими последними разработками в области технической акустики Международной организации по стандартизации (ИСО), что отвечает приоритетным требованиям к методам сертификационных испытаний;

— сформулированная в работе концепция оценки акустической безопасности на этапе сертификации полиграфического оборудования, в отличие от существующих подходов к решению этой проблемы, не требует ни типовых, ни заранее известных условий эксплуатации аттестуемой машины;

— разработанный автором, не имеющий аналогов метод оценки акустической безопасности с применением модели оптимального помещения, рассчитанного непосредственно на испытываемую машину, на примере ЛПМ, позволяет учесть все многообразие возможных условий эксплуатации оборудования, а примененный метод определения уровня звука излучения на рабочем месте в окрестности машины, позволяет получить достаточно точные и достоверные результаты для дискретных точек без использования специальных звукомерных помещений.

— предложенный автором вариант решения проблемы подтверждения декларируемых шумовых характеристик ЛПМ, составляющих параметрический ряд, на основе результатов испытаний ограниченного количества моделей, позволяет сократить затраты заявителя на сертификацию на 15%-20% без смещения баланса рисков «заявитель-пользователь» .

Метод оценки акустической безопасности с применением модели оптимального помещения лег в основу предложения автора по разработке ГОСТ Р «Оборудование полиграфическое. Методы определения шумовых характеристик», внесенное ТК 237. Получено предварительное одобрение Госстандарта России по внесению его в План государственной стандартизации на 2000 год.

Метод распространения результатов акустических испытаний в пределах модельного ряда ЛПМ апробирован в реальной пракитике проведения сертификационных испытаний полиграфического оборудования и включен в «Методику проведения сертификационных испытаний в ИЦ НИИполиграфмаш» .

Перспективными направлениями работ в области оценки уровня шума полиграфического оборудования автор считает:

— разработку отраслевых тест-кодов для других видов полиграфических машин на основе предложенного метода оценки акустической безопасности;

— исследование соответствия характеристик точности предлагаемого метода распространения результатов акустических испытаний (и при необходимости совершенствования его алгоритма) характеристикам точности технического метода определения шумовых характеристик производственного оборудования.

Автор считает, что результаты данной работы окажутся полезными не только испытательным центрам и лабораториям, занимающимся сертификацией и сертификационными испытаниями, но и помогут разработчикам и изготовителям полиграфических машин в деле создания максимально безопасного для работающих оборудования, что в свою очередь является основой для обеспечения надлежащих условий труда на отечественных полиграфических предприятиях.