Разработка прототипа программного модуля автоматизации линии производства труб и муфт с резьбовыми соединениями

Целью работы была разработка библиотеки алгоритмов обработки данных с систем контроля качества геометрии резьбы на трубном производстве для прототипа модуля автоматизации линии производства труб и муфт с резьбовыми соединениями.В результате выполнения работы на первом этапе была разработана библиотека алгоритмов обработки данных с систем контроля качества геометрии резьбы на трубном производстве для прототипа модуля автоматизации линии производства труб и муфт с резьбовыми соединениями.Для этого использована первичная необработанная информация с системы измерения резьбы для более детального анализа геометрии поверхности резьбы. В результате чего были реализованы алгоритмы фильтрации сигнала с сенсоров системы, а также выделения из них контура поверхности, который можно анализировать отдельно для выявления причин брака резьбы и создания библиотек алгоритмов генерации воздействий на резьбообразующее оборудование.Для испытаний работы библиотеки алгоритмов обработки данных с систем контроля качества геометрии резьбы в лабораторных условиях в составе модуля была разработана методика, позволяющая проводить сравнение профиля резьбы, полученного в результате обработки первичных данных с системы измерения, с профилем измеренным эталонными средствами. В ходе разработки методики эталонные средства были подобраны и апробированы.Испытания корректности работы созданных алгоритмов прошли успешно. Данный результат позволяет в дальнейшем переходить к разработке библиотеки алгоритмов генерации воздействий на резьбообразующее оборудование на основе данных о качестве на трубном производстве для прототипа модуля автоматизации линии производства труб и муфт с резьбовыми соединениями.В результате выполнения работы на втором этапе была разработана библиотека алгоритмов генерации воздействий на резьбообразующее оборудование на основе данных о качестве на трубном производстве для прототипа модуля автоматизации линии производства труб и муфт с резьбовыми соединениями.Для этого реализованы функции выявления отклонения резьбовых параметров, расчета по отклонениям величины и направления корректирующего воздействия, после чего результаты функций направляются на оборудование с целью коррекции обработки. Также были реализованы функции для сигнализации операторам о дрейфе параметров в сторону предельного значения допуска и функции, генерирующие сигнал аварийного останова оборудования в случае выхода параметра за предел допуска.Программное обеспечение с реализованными алгоритмами было испытано в лабораторных и производственных условиях, что позволило выявить недоработки предварительной фильтрации входных данных. По результатам испытаний были проведены доработки набора алгоритмов для фильтрации выбросов на входных данных. После чего были проведены повторные испытания.По результатам повторных испытаний можно сказать, что разработанные алгоритмы, реализованные в модуле автоматизации линии производства труб и муфт с резьбовыми соединениями, удовлетворяют требованиям производства и могут быть в дальнейшем использованы на производственных линиях. Поставленная задача решена полностью. По результатам работы можно сделать вывод, что по данным о геометрии деталей, можно производить моделирование их надежности, а также подбирать оптимальные детали для соединений, что планируется сделать в будущем.При внедрении разработанных модулей на трубное производство можно прогнозировать увеличение рентабельности на 50% для стандартной продукции, и до 80% для премиальной продукции. Прогноз строится на текущем тестовом внедрении и испытаниях на производстве.Рекомендуется использовать результаты НИОКР на крупных трубных производствах, где изготавливается много однотипных резьбовых соединений. Системы контроля качества должны быть интегрированы в производственную линию, для передачи данных в наше программное обеспечение и сокращения временного разрыва между изготовлением и контролем качества.Разрабатываемый прототип программного модуля автоматизации линии производства труб и муфт с резьбовыми соединениями является узкоспециализированным продуктом, предназначенным для производственных предприятий трубной и других смежных (нефтегазовой, в частности) отраслей, обеспечивающих производство, восстановление и сервисное обслуживание буровых труб. Продукт решает проблему прогнозирования брака и аварийных ситуаций на оборудовании, а также позволит в будущем перейти к полностью автоматизированному самонастраивающемуся производству.Технический уровень, достигнутый при разработке алгоритмов обработки данных с систем контроля качества геометрии резьбы и алгоритмов генерации воздействий на резьбообразующее оборудование, позволяет решить задачу снижения издержек и повышения качества на производстве, а также реализовать обратную связь со станками, прогно