SPECIALIZAREA INGINERIA ȘI MANAGEMENTUL CALITĂȚII [306494]

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCUREȘTI

FACULTATEA INGINERIA ȘI MANAGEMENTUL SISTEMELOR TEHNOLOGICE

SPECIALIZAREA INGINERIA ȘI MANAGEMENTUL CALITĂȚII

PROIECT DE DIPLOMĂ

Coordonator : Prof. univ. dr. ing. Irina SEVERIN

Absolventă: Iustina-Raluca BINDILEU

BUCUREȘTI

2016

ANSAMBLU – PRODUS

Analiza funcțional constructivă

Procesele aferente ciclului de viață al produsului "Mȃnă mecanică " în condițiile implementării la S.C ROBO S.R.L a unui sistem de management al calității.

[anonimizat] “Mână Mecanică”, având numărul de desen BI- 641 CB- 01.

Produsul “Mână Mecanică”, este alcătuită din 3 componente principale: [anonimizat].

[anonimizat] a două roți dințate care angrenează cu a treia roată dințată. [anonimizat]-SEV-03. [anonimizat] a [anonimizat]-03 și totodată prin intermediul său sunt susținute celelalte elemente ale ansamblului. Mișcarea de rotație a mâinii mecanice este de 180°, [anonimizat] 1501MG: MCN-SEV-04, prin intermediul unei roți dințate și a două dinstanțiere către mâna mecanică. Distanțierele sunt folosite pentru a [anonimizat] a [anonimizat] a mâinii mecanice. [anonimizat] 1501MG: MCN-SEV-04, iar prin intermediul acestuia sunt fixate și celelalte piese ale ansamblului. Brațul ansamblului este realizat din două piese conectate între ele prin patru șuruburi M3x20. [anonimizat] 3D M200, are constrângerile de printare 200x200x200 mm, iar brațul are lungimea de 226 mm. Cele două degetele au o deschidere maximă în regim normal de lucru de 60 mm, [anonimizat] 60x60x80 și o greutate de maxim 200gr.

[anonimizat]-03, nu își atinge limitele de 0 și 180 grade, ci el funcționează perfect între 5 – 10 grade și 165-170 grade, forțarea dincolo de aceste limite duce la defectarea lui. Specificațiile acestuia sunt: tensiunea de alimentare 4.8 V – 6.0 V, viteza 0.20 sec/ 60 grade (4.8 V), viteza 0.18 sec/ 60 grade (6V), cuplu 2.8kg/ cm (4.8 V), cuplu 3.2 kg/cm (6V) și dimensiuni de 28.8×13.8×30.2 mm.

[anonimizat] 1501MG: MCN-SEV-04 are tensiunea de alimentare 4.8 V – 6.0 V, viteza 0.14 sec/ 60 grade (6 V), viteza 0.16 sec/ 60 grade (4.8 V), cuplu 17kg/ cm (6 V), cuplu 15.5 kg/cm (4.8 V) și greutatea de 60g.

Producătorul produsului este S.C. ROBO S.R.L

Beneficiarii produsului sunt întreprinderile constructoare de automobile și cele din domeniul electronic.

Rolul funcțional

„Mână mecanică” are rolul de a roti piese rectangulare de dimensiuni mici din domeniul industriei automobilelor și electronice.

Condiții de funcționare

Produsului nu i [anonimizat], umiditate și alți factori impus de produsul manipulat și de către servomotoare.

Poziția de funcționare a produsului este orizontală.

Suportul se încadrează în clasa produselor de dimensiuni mici, datorită cotelor de gabarit și ale greutății ansamblului.

Transportul produsului se realizează în cutii de carton, fiind protejat de poliester.

Desenul de ansamblu “Mână mecanică” este prezentat în planșa BI-641 CB-01.

Desenul de execuție “SUPORT” este prezentat în planșa BI-641 CB-02.

Cerințe speciale ale clienților

Fiecare client își poate personaliza produsul în funcție de necesități, unele dintre acestea fiind servomotoare mai mari sau mai mici, culoarea vopselei, calitatea acesteia, duritatea pieselor și rezistența la oboseală.

Aceste cerințe nu fac obiectul unei proceduri, ci vor fi stabilite clar și detaliat în anexele contractului încheiat între cele două părți.

Caietul de sarcini al produsului

Caietul de sarcini al produsului se va prezenta în Anexe

DEZVOLTAREA PRODUSULUI

Îmbunătățirea proiectului produsului

Conform ISO 9000:2000 îmbunătățirea calității reprezintă o “parte a managementului calității concentrate pe creșterea abilității de a îndeplini cerințe ale calității”, vizate direct fiind aspectele: eficacitate, eficiență și trasabilitate. Procesul de stabilire a obiectivelor și de determinare a oportunităților pentru îmbunătățiri este un proces continuu, care utilizează constatările și concluziile auditurilor, analiza de date, analize efectuate de management și/ sau alte mijloace și conduce, în general, la acțiuni corective sau la acțiuni preventive. Aceste acțiuni trebuie să se desfășoare pe tot ciclul de viață al produsului, cu scopul obținerii unui nivel al calității superior celui planificat.[1]

Pentru o funcționare optimă și o programare rapidă și facilă a mâinii mecanice, am ales să introduc în componența sa microprocesorul ARDUINO UNO și servomotoarele electrice servomotorul medium MCN-SEV-03 și servomotorul Power HD High-Torque Servo 1501MG: MCN-SEV-04.

Arduino

Arduino este o platformă hardware open source formată dintr-o placă electronică cu un microcontroller.

Figura 2.1 Platforma ARDUINO UNO

Arduino UNO – Specificații tehnice

ARDUINO UNO este o placă de dezvoltare bazată pe microcontrolerul ATmega328 (foaie de catalog). ARDUINO UNO are 14 intrări digitale / pini de ieșire (din care 6 pot fi utilizate ca ieșiri PWM), 6 intrări analogice, un oscilator cu quart de 16 MHz, o conexiune USB, o mufă de alimentare, o mufă ICSP și un buton de resetare.

“UNO” înseamnă “unu” în limba italiană și este numit pentru a marca viitoarea lansare Arduino 1.0 IDE. Uno și versiunea 1.0 vor fi versiunile standard pentru marca Arduino.

Alimentare

ARDUINO UNO poate fi alimentat prin intermediul conexiunii USB sau cu o sursă de alimentare externă. Sursa de alimentare este selectată automat.

Alimentarea externă (non-USB) poate veni fie de la un adaptor AC-la-DC sau baterie. Adaptorul poate fi conectat printr-un conector de 2.1mm cu centru-pozitiv. Conectare de la o baterie poate fi realizată legând la GND și V în capetele de la conectorii de alimentare.

Memoria

ATmega328 are 32 KB (cu 0,5 KB utilizate pentru bootloader). Ea are, de asemenea, 2 KB SRAM și 1 KB de EEPROM.[2]

Un proiect bazat pe platforma Arduino consistă din mai multe module conectate între ele. Modulele pot fi categorisite în funcție de diverse criterii.

Tipuri de module:

Platforma de dezvoltare — aceasta este placa electronică ce conține microcontroller-ul („creierul”) programabil. Există mai multe modele de platforme, modele care diferă atât în ceea ce privește capabilitățile cât și în ceea ce privește dimensiunile fizice. Totuși limbajul de programare, mediul de dezvoltare și interconectarea diverselor module sunt practic identice, indiferent de modelul specific al platformei.

Module de intrare — numite și senzori, acestea sunt module care se conectează la platforma Arduino pentru a trimite date către aceasta (de exemplu butoane, senzori de temperatură, senzori de distanță, potențiometre ș.a.m.d.)

Module de ieșire — acestea sunt module care se conectează la platforma Arduino pentru a permite acesteia să transmită informații către lumea exterioară. Acestea pot fi relee, afișaje, difuzoare ș.a.m.d.

Module de date — modulele de date permit platformei Arduino să comunice direct cu alte dispozitive digitale (inclusiv cu alte module Arduino). Modulele de date pot fi module Ethernet, care permit comunicația prin Internet sau printr-o rețea locală, module radio, care pot comunica cu computere sau alte platforme Arduino, module USB, module GSM și așa mai departe.

Accesorii — acestea nu sunt în general considerate module Arduino, însă sunt o parte uzuală a proiectelor de acest gen. Există tot felul de accesorii, de la soluții de alimentare cu curent electric până la cele mai diverse accesorii. [3]

Conectarea modulelor

În general, un proiect bazat pe platforma Arduino consistă dintr-o platformă Arduino sau compatibilă și mai multe module conectate la aceasta. Analizând plăcuța din figura1, identificăm câteva elemente destul de distincte: un conector USB (cutiuța argintie), o mufă de alimentare (piesa neagră cilindrică de lângă conectorul USB) și conectorii (piesele negre proeminente, cu găurele, dispuse în două rânduri, pe marginea de sus și de jos a plăcii). Toate aceste elemente sunt disponibile, sub o formă sau alta, pe orice placă Arduino sau compatibilă.

Conectorul USB este necesar pentru programarea inițială a microcontrollerului. Prin intermediul acestuia, platforma se conectează la un computer pe care se scrie, se compilează și se încarcă programul dorit.

Mufa de alimentare nu vă interesează pentru moment — platforma Arduino se alimentează prin portul USB, atâta vreme cât consumul de curent este rezonabil.

Conectorii de pe platformele de dezvoltare Arduino sunt conectori mamă, deși puțin impropriu în aceste circumstanțe, vom numi fiecare conector individual, adică fiecare găurică, un pin. Ei bine, pinii de pe placa de dezvoltare au următoarele funcții, conform etichetelor tipărite pe placă:

GND — ground, masa, polul negativ al circuitului, tensiune 0 volți

5V — 5V, pin care prezintă o tensiune de 5 volți față de GND, indiferent de tensiunea de alimentare

N.B.: în funcție de modelul platformei de dezvoltare, tensiunea de lucru poate fi 5V sau 3,3V; pentru plăcile care funcționează la 3,3V, toate mențiunile explicite despre tensiunea de 5V din acest articol se vor citi 3,3V

VCC — tensiunea de intrare. Platforma Arduino se alimentează fie prin conectorul USB, fie prin mufa de alimentare; acest pin prezintă tensiunea de alimentare neschimbată, indiferent că este 3,3V, 5V, 9V, 12V sau orice altceva.

Digital 0, Digital 1, …, Digital N — pini de intrare/ieșire digitală. Dumneavoastră decideți din program dacă pinul X va fi folosit pentru intrare sau pentru ieșire. Pinii digitali au doar două stări: 1 sau 0 (logic), HIGH sau LOW (notația în cod), 5V sau 0V (tensiunea propriu-zisă). Numărul concret de pini disponibili depinde de modelul specific al platformei de dezvoltare; în general, numărul lor este de 14 sau 54.

Analog 0, Analog 1, …, Analog N — pini exclusiv de intrare analogică. Aceștia pot citi valori discrete între 0 și 1023, corespunzătoare în mod proporțional tensiunii de intrare (între 0 și 5V). Din nou, numărul de pini diferă de la placă la placă; în general numărul lor este de 6 sau 16.

În afară de acești pini, mai există câțiva pini cu funcții speciale; în plus, unii dintre pinii de deasupra au funcții auxiliare suplimentare.

Recomandări:

Evitați pinii digitali 0 și 1(Aceștia sunt utilizați pentru conectarea la computer; dacă îi conectați la un modul extern nu veți mai putea comunica cu computerul pentru a modifica programul câtă vreme aceștia sunt conectați.).

Pe aproape toate platformele Arduino și compatibile pinul digital 13 corespunde și unui LED lipit direct pe placă; acesta este un martor util pentru experimentele dumneavoastră în timpul dezvoltării.

Observați pinii marcați PWM pe placă — aceștia pot fi folosiți pentru a trimite semnal digital modulat, util de exemplu pentru a simula intensitatea luminoasă variabilă a unui LED.[3]

Conectarea propriu-zisă

Aproape orice modul extern are nevoie de cel puțin trei fire de conectare: două pentru alimentare (GND și 5V) și cel puțin unul pentru semnal (înspre sau dinspre modul, în funcție de natura acestuia).

Unele module funcționează la 3,3V, motiv pentru care unele platforme Arduino lucrează la 3,3V în mod nativ. Dacă alimentăm un modul de 3,3V de pinul de 5V al unei platforme Arduino există posibiltatea să ardem modulul respectiv. Există mai multe soluții pentru această problemă.

Varianta simplă este achiziționarea unui shield senzor. Acesta se introduce direct în placa Arduino și multiplică pinii de alimentare, ceea ce rezolvă problema dintr-un foc.

O altă variantă, mai dificilă dar necesară în cazul proiectelor mai complexe, este achiziționarea unui breadboard: introducem capătul unui fir de conectare tată-tată în pinul GND de pe Arduino și celălalt capăt oriunde pe una dintre liniile orizontale albastre de pe breadboard; introducem un capăt al altui fir în pinul 5V de pe Arduino și celălalt capăt oriunde pe una dintre liniile roșii de pe breadboard. În acest moment există GND pe toți pinii de pe linia albastră și 5V pe toți pinii de pe linia roșie pe care le-ați ales în pasul anterior.[3]

Arduino este capabil să scoată pe porturile lui o putere foarte mică, total insuficientă pentru a învârti cele două motoare. Dacă vom conecta cele două motoare electrice direct la portul Arduino, cel mai probabil va rezulta arderea procesorului din placa Arduino. Ca să nu se întâmple acest lucru, avem nevoie de un amplificator de putere, care să ia putere din sursa de alimentare (baterie, de exemplu), și să o transmită motoarelor așa cum îi comanda Arduino. Acest amplificator poartă numele generic de "driver de motoare".

Driver-ul de motoare Shield driver motor v2 este utilizat pentru controlul servomotoarelor, motoarelor de curent continuu și al celor pas cu pas folosind Arduino.

Figura 2.2 Driver-ul de motoare Shield driver motor v2

Figura 2.3 Driver-ul de motoare utilizat pentru controlul servomotoarelor, motoarelor de curent continuu și al celor pas cu pas folosind Arduino

Figura 2.4 Driver-ul de motoare utilizat pentru controlul servomotoarelor folosind Arduino

Există o multitudine de drivere de motoare, diferența majoră între ele fiind cât de multă putere pot conduce (cât de puternice pot fi motoarele pe care le pot controla). Driver-ul folosit este bazat pe integratul L298, fiind un driver de nivel mediu din punct de vedere al puterii conduse. Poate controla motoare care necesită cel mult 2 Amperi.

Driver-ul se conectează la platforma Arduino folosind 4 pini digitali (3, 5, 6 și 9) prin infigere directă în pinii plăcii Arduino.

Produsul se prezintă sub forma shield-ului Arduino complet asamblat la care se adaugă o serie de elemente de conectare care nu sunt montate pe placa în mod obișnuit (două barete mamă cu 6 pini fiecare pentru alimentarea senzorilor direct din shield, o baretă cu 6 pini mamă în unghi pentru montarea conectorului Bluetooth – dacă dorești – și doi pini tată și un jumper pentru alimentarea robotului folosind o singură sursă de tensiune).[4]

Programarea microcontroller-ului

Pentru a programa microcontroller-ul trebuie ca placa Arduino să fie conectată prin cablu USB la un computer pe care este instalat mediul de dezvoltare și driverele necesare.

Un mediu de dezvoltare (IDE) este un set de programe care ajută programatorul în scrierea programelor. Un mediu de dezvoltare combină toți pașii necesari creării unui program (editarea codului sursă, compilarea, depanarea, testarea, generarea de documentație) într-un singur soft. Limbajul utilizat este C.

Codul sursă folosit:

#include <Servo.h>

Servo servo1;

int pos1=30;

Servo servo2;

int pos2=10;

void setup()

{

// put your setup code here, to run once:

servo1.attach(10);

servo2.attach(9);

}

void loop()

{

for(pos2=0; pos2<250; pos2+=1)

{

servo2.write(pos2);

delay(10);

}

{delay(2000);}

{

for(pos1=160; pos1>=60; pos1-=1)

{

servo1.write(pos1);

delay(10);

}

{delay(2000);}

for(pos2=250; pos2>=0; pos2-=1)

{

servo2.write(pos2);

delay(10);

}

{delay(2000);}

}

for(pos1=60; pos1<160; pos1+=1)

{

servo1.write(pos1);

delay(10);

}

{delay(2000);}

}

Codul se află în acest moment în editorul IDE-ului dar nu și în controler. Pasul următor va necesita verificarea, compilarea codului și scrierea lui în Arduino.

Verificarea este procesul prin care ARDUINO analizează dacă sintaxa codului este bine scrisă și funcțiile sunt așezate într-o ordine logică

Compilarea este procesul prin care mediul de dezvoltare transformă codul C într-un cod pe care Arduino îl poate executa

Scrierea codului în controler se face prin funcția de upload și presupune urcarea codului compilat din calculator în flash-ul microcontrolerului.[5]

Servomotoare

Pentru funcționarea dispozitivul este nevoie de două servomotoare electrice: servomotorul medium MCN-SEV-03 și servomotorul Power HD High-Torque Servo 1501MG: MCN-SEV-04.

Servomotoarele sunt motoare electrice speciale, de curent continuu sau curent alternativ cu viteză de rotație reglabilă într -o gamă largă în ambele sensuri având ca scop deplasarea într-un timp prescris a unui sistem mecanic (sarcina) de-a lungul unei traiectorii date, realizând totodată și poziționarea acestuia la sfârșitul cursei cu o anumită precizie.

Servomotoarele de curent continuu se caracterizează prin posibilitatea de reglare a vitezei în limite largi, 1:10.000 și chiar mai mult, prin intermediul unei părți de comandă electronică relativ simplă. Servomotoarele de curent continuu au caracteristici mecanice și de reglaj practic liniare, cuplu de supraîncărcare mare, greutate specifică mică, moment de inerție redus etc.

Dezavantajele sunt legate de colector, fenomene de comutație, uzură și scânteiere.

Servomotoarele asincrone, în prezent răspândite în tot mai mare măsură, elimină dezavantajele servomotoarelor de curent continuu legate de sistemul colector- perii, fiind de asemenea atractive prin robustețea,simplitatea și prețul lor. Există însă și o serie de dezavantaje legate de randament, factor de putere, greutate și nu în ultimul rând procedee de comandă mai complicate decât cele ale servomotorului de curent continuu.

Față de motoarele asincrone trifazate uzuale, de care nu se deosebesc constructiv, la servomotoarele de același tip se remarcă:

un raport mai mare lungime/diametru relativ la rotor, ce are însă ca dezavantaj un transfer mai dificil al pierderilor de căldură din rotor;

consolidarea izolației statorice pentru a rezista deselor procese tranzitorii și luarea în considerație a încălzirii rotorului.[6]

Servomotoare de curent continuu

Principiul de funcționare și variantele constructive

Servomotoarele de curent continuu sunt utilizate în foarte multe aplicații din domeniul

mecanicii fine și mecatronicii (roboți industriali și de servicii, vehicole cu ghidare automată, periferice de calculator, automate de control și servire, automate bancare etc.), datorită unor caracteristici remarcabile:

Domeniu amplu al puterilor/momentelor dezvoltate;

Moment de inerție redus al părților mobile și, în consecință, un raport mare putere/ moment de inerție;

Posibilitatea reglării în limite foarte largi a turației;

Greutate și volum mici;

Moment impulsional foarte mare, care oferă o protecție la suprasarcini de scurtă

durată;

Facilități favorabile de montare etc.

Figura 2.5 Principiul de funcționare a unui motor de curent continuu

Principiul de funcționare a unui motor de curent continuu poate fi înțeles cu ajutorul figurii 2.5. Asupra unui conductor parcurs de un curent electric, I, și aflat într-un câmp magnetic de inducție, B, se exercită o forță,, al cărei sens poate fi determinat cu “regula mâinii drepte” (vectorul B intră în palmă, degetele sunt orientate de-a lungul lui I, iar degetul mare indică sensul forței). Mărimea acestei forțe, pentru cazul în care B și I sunt perpendiculare, are expresia:

= I · l · B (2.1)

Se consideră, în continuare, un rotor de rază, r, pe care sunt dispuse mai multe cadre dreptunghiulare. Se constată că asupra jumătății din dreapta a conductorului, a cărui normală la suprafață este perpendiculară, la un moment dat, pe inducția B, se exercită o forță, , îndreptată în jos. Apare un cuplu de forțe, care tinde să rotească rotorul în sensul acelor de ceasornic. Pentru ca momentul mecanic, care acționează asupra rotorului, să-și mențină sensul, este necesar un comutator, care să determine schimbarea ciclică a sensului curentului prin conductoarele motorului, pe măsură ce acestea se deplasează în câmpul magnetic.

O schemă electrică echivalentă a înfășurării unui motor de curent continuu este prezentată în figura 2.6, în care s-au folosit următoarele notații:

U – tensiunea de alimentare;

U0 – tensiunea contraelectromotoare;

I – curentul prin înfășurare;

R – rezistența înfășurării;

L – inductanța înfășurării.

Figura 2.6 Schema electrică echivalentă

Se poate scrie următoarea ecuație:

(2.2)

Pe de altă parte, tensiunea contraelectromotoare, , este proporțională cu viteza unghiulară a rotorului,:

(2.3)

Din relațiile (2.3) și (2.4) se obține relația pentru viteza unghiulară:

, (2.4)

Conform ecuației (2.4), principalul parametru, care permite controlul vitezei unghiulare (turației) a motorului, este tensiunea de alimentare a înfășurării, U. Pentru realizarea comutării curenților, în vederea menținerii sensului momentului care asigură deplasarea rotorului, se utilizează două soluții, diametral opuse:

Comutația mecanică;

Comutația electronică.

O schemă de principiu a unui servomotor de curent continuu cu comutație mecanică este prezentată în figura 2.7.

Figura 2.7 Motor de curent continuu cu comutație mecanică

Statorul cuprinde poli magnetici, realizați cu ajutorul magneților permanenți, iar rotorul este bobinat și alimentat cu tensiune, prin intermediul unui sistem colector – perii. Fiecare capăt al unui conductor (figura 2.5) este scos la o lamelă a colectorului, iar comutarea sensului curentului se realizează prin contactul cu una din cele două perii, care își păstrează polaritatea (de exemplu “+” pentru peria din stânga și “-“ pentru peria din dreapta).

La un servomotor, periile sunt plasate în așa fel, încât vectorul curentului este menținut perpendicular pe direcția câmpului magnetic de excitație, pentru oricare poziție a rotorului. Astfel, momentul motor rezultat va fi proporțional cu curentul care străbate înfășurarea motorului, iar viteza unghiulară a motorului va fi proporțională cu tensiunea. Ecuațiile clasice care definesc un motor de c.c sunt:

Moment motor () = · I.

(2.5)

= Tensiune contra-electromotoare = ·ω,

unde este o constantă a momentului, este o constantă a tensiunii și ω este viteza unghiulară a motorului.

Un dezavantaj important al acestui tip de motor este determinat de “limita de comutație”, la care apare o scânteiere puternică la perii, care reduce drastic durata de funcționare a motorului, parazitează semnalele radio și limitează nivelele tensiune/ curent. Întrucât soluția presupune rotația înfășurărilor alimentate cu curent și a colectorului aferent, efectele constau într-un moment de inerție mai mare și un regim termic mai nefavorabil, întrucât căldura, dezvoltată mai ales în rotor, are puține căi de disipare.

Soluțiile mai recente au căutat să înlăture aceste neajunsuri, prin schimbarea rolurilor statorului și rotorului, respectiv polii magnetici, realizați din magneți permanenți, sunt amplasați în rotor, iar înfășurările, alimentate cu tensiuni electrce, în stator. Aceste motoare, cu comutație electronică, se numesc și motoare fără perii (brushless DC motors = BLDC).

Figura 2.8 Principiul de funcționare a unui motor de c.c. cu comutație electronică

Principiul de funcționare a unui astfel de motor poate fi înțeles cu ajutorul figurilor 2.7, 2.8 și 2.9.

În figura 2.8 sunt redate cele 6 cadrane electrice, semnificative pentru un motor cu 3 înfășurări statorice, u-x, v-y, w-z, și 2 poli rotorici, defazate între ele cu 60° (360° / (3faze x 2 poli)). În fiecare cadran se arată care trebuie să fie sensul curenților, astfel încât să se mențină un moment pentru deplasarea rotorului în sensul orar.

În figura 2.9 este prezentat un astfel de senzor, constituit din trei traductoare (în general, elemente Hall), prin dreptul cărora se deplasează un obturator, solidar cu rotorul. S-a presupus că, dacă obturatorul se găsește în dreptul unui traductor, ieșirea acestuia este “1” logic, iar dacă traductorul nu este influențat de obturator, ieșirea lui este “0” logic. Senzorul generează astfel 6 combinații binare distincte, pentru cele 6 cadrane (figura 2.8), iar sistemul de comandă trebuie să asigure pentru fiecare combinație, care corespunde unei anumite poziții a rotorului, configurația de curenți prin înfășurări, indicată în figura 2.10.

Figura 2.9 Construcția rotorului

Figura 2.10 Diagramele de timp ale semnalelor

Figura 2.11 Disiparea căldurii la MCC cu și fără perii

Controlul vitezei servomotoarelor de curent continuu

Schemele de comandă a servomotoarelor de curent continuu sunt, în principiu, mult mai complexe decât cele pentru comanda MPP, întrucât nu mai pot fi utilizate scheme de comandă în buclă deschisă, ci sunt necesare mai multe bucle de reglare, bazate pe reacții după curent, viteză și poziție (figura 2.12).

Figura 2.12 Schemă pentru comanda unui servomotor de curent continuu [7]

Analiza tehnologicității produsului

Tehnologicitatea este însușirea construcției piesei, ansamblului, mașinii, utilajului sau instalației prin care acestea, fiind eficiente și sigure în exploatare, se pot executa la volumul de producție stabilit cu consum de materiale și de muncă minime, deci și costuri scăzute.

Pentru a reduce timpul și costul de realizare a piesei, pentru un consum mai redus de materiale și de muncă, am realizat suportul ansamblului, mână mecanică cu ajutorul unei imprimante 3D Zortrax M200.

Procesul tehnologic de printare 3D este efectuat de către o imprimantă, cu ajutorul tehnologiei digitale. Plecând de la un model digital, prin tipărire 3D ideile pot fi testate imediat, uitând de costurile ridicate și dificultățile metodelor tradiționale.

Printarea 3D este unică pentru că permite oricui să creeze un produs nou proiectat sau personalizat de la piese de artă, bijuterii, brelocuri, iPhone case-uri, jucării, butoni de manșetă, căni până la cele mai complexe prototipuri sau forme imposibil de realizat prin tehnologii clasice.[8]

Imprimarea 3D este un proces de formare a unui obiect solid tridimensional de orice formă, realizat printr-un proces aditiv, în cazul în care straturi succesive de material sunt stabilite în diferite forme. Imprimarea 3D este, de asemenea, distinctă de tehnicile de prelucrare tradiționale, care se bazează în principal pe eliminarea materialelor prin metode cum ar fi tăiere sau de foraj (procesele substractive).

Imprimantele 3D permit designerilor să producă într-un timp foarte scurt un prototip. În consecință prototipul poate fi testat și remodelat rapid.

O imprimantă 3D este un tip limitat de robot industrial, care este capabil să efectueze acest proces sub control computerizat.

Figura 2.13 Imprimanta Zortrax M200 3D

Există mai multe tehnologii de imprimare 3D:

imprimare prin extrudare(FDM)

imprimare cu pulbere(SLS)

steriolitografie(SLA)

Cea mai comună metodă este FDM, care s-a impus ca rezultat al costurilor mici al imprimantelor/ consumabilelor. Această metodă utilizează ca materie primă filamentul de PLA/ ABS. [9]

Imprimarea 3D ce are la bază tehnologia FDM (fused deposit material) funcționează prin adăugarea de straturi successive de material, pe verticală, până la terminarea obiectului. Înălțimea acestor straturi o numim “rezoluție”. O rezoluție bună este între 0.15 și 0.25 mm, una foarte bună începe de la 0.1 -0.15 mm. Printarea cu o rezolutie de la 0.3 mm și până la 0.4 mm se face în cazul în care se dorește un obiect cu un timp de execuție scurt și cu detaliere puțin mai slabă.

Dimensiuni maxime de printare în cazul imprimantelor FDM:

14x14x14 cm

22x15x15 cm

Figura 2.14 Imprimarea prin extrudare(FDM) [10]

5 motive pentru a folosi printarea 3D în locul procedeelor tradiționale

Procesul de imprimare 3D nu necesită matrițe din cauza metodei de fabricație în care materialul este adăugat în straturi succesive. Printarea 3D are câteva avantaje majore față de metodele tradiționale de fabricație:

Reducerea timpului de realizare

Din cauza complexității lor, matrițele moderne necesită uneori câteva săptămâni pentru a fi realizate. Obiectele realizate prin printare 3D nu numai că nu necesită matrițe, dar pentru ca și cele mai complexe modele să poată fi printate 3D într-o singură bucată, nu este necesar niciun procedeu de asamblare a produsului, odată ce materialul suport a fost eliminat avem piesa finită.

Printarea 3D deschide cu toate acestea piața produselor low-volum. Produsele se pot lansa pe piață de două ori mai repede decât prin metodele tradiționale de concepere și testare.

Rapiditate

Pentru că acest procedeu nu implică nici un tip de matriță, durata de fabricație constă în timpul necesar printării 3D a produsului. Astfel, un obiect de mici dimensiuni poate fi realizat și livrat în doar câteva ore. Dacă obiectul dorit are o structură complexă, prin tehnologiile tradiționale, doar realizarea matriței ar dura săptămâni, iar dacă procesul necesită și asamblare, timpul și costurile de producție cresc pe măsură.

Cost raportat doar la volum

Una dintre calitățile cele mai importante ale printării 3D este faptul că la baza calculării costului de fabricație stă exclusiv volumul de material utilizat. Deoarece tehnologia de printare 3D constă în “construirea” obiectului sau mecanismului gata asamblat prin depunere succesivă de straturi de material, complexitatea lucrării nu contează, nefiind necesare alte manopere și procedee adiacente. Cheltuielile de producție vor fi raportate astfel doar la dimensiunea obiectului, indiferent de complexitatea acestuia.

Realizarea de forme imposibile pentru tehnologia tradițională

Printarea 3D are incredibila capacitate de a realiza mecanisme perfect funcționale, dintr-o singură operațiune, fără alte procedee de asamblare și post productie. Mecanisme cum sunt rulmenții cu bile, lanțuri, chiar și cutii de viteze întregi sau motoare pot fi imprimate într-un singur procedeu tehnologic. În tehnologia aditivă prin care se execută printarea 3D, complexitatea nu implică deloc costuri suplimentare.

Înaltă acuratețe

Imprimanta 3D pe care o punem la dispoziția dumneavoastră, prin construcția ei compactă și robustă, precum și datorită compoziției materilalului utilizat, oferă obiectului o rigiditate mecanică excelentă, iar extrudorul ultra-compact asigură aplicarea precisă și uniformă a materialului cu o acuratețe de 0,15 mm/strat.[11]

Principalele avantaje ale imprimantei Zortrax M200 3D

Utilizare simplă: procesul de imprimare începe în câteva minute de la pornirea imprimantei. Nu este necesară nicio calibrare.

Eficiența: costuri reduse pentru filamente și consum mic de energie.

Gamă largă de materiale: alegeți filamentele dedicate Z-ABS sau filamente Z fabricate din alte materiale.

Generare automată de suport: imprimați orice fel de model fără să vă preocupați de stabilitatea și rezistența lui. Chiar dacă imprimați după un design sofisticat, software-ul generează automat un suport pentru stabilizarea acestuia.

Compatibilitate maximă: Zortrax M200 este compatibilă cu orice sistem de operare și orice program de modelare 3D.

Specificații ale imprimantei Zortrax M200 3D

Tehnologie printare –  LPD (Layer Plastic Deposition)

Volum de printare – 200 x 200 x 185 mm

Rezoluție printare – Standard: 90-400 microni Avansat: 25-50 microni

Grosime pereți – Minim: 400 microni Optim: 800+ microni

Diametru filament -1,75 mm

Tip filament – Z-Filaments

Precizie axe X/Y – 1,5 microni

Pas minim axa Z – 1,25 microni

Temperatură maximă extruder – 380°C

Temperatură maximă platformă încălzită – 110°C

Conectivitate – Card SD (inclus), Wi-Fi (implementare ulterioară)

Alimentare/Consum – 110-240 V ~ 2A/190 W

Dimensiuni transport – 460 x 470 x 570 mm

Greutate de transport – 20 kg

Greutate imprimantă – 13 kg

Figura 2.15 Imprimanta Zortrax M200 3D [12]

Materiale folosite de imprimanta 3D

Rășina fotopolimerizantă este un material plastic lichid întărit progresiv prin expunerea lui la un fascicul de lumină UV, VisiJet FTI în cazul uneia dintre imprimantele cu rașină, permite printarea unor piese îndeajuns de durabile pentru testare sau chiar utilizare.

Figura 2.16 Piesa realizată din rășină fotopolimerizantă

Rășina fotopolimerizantă – SLA – în cazul tehnologiei SLA, rășina fotopolimerizantă este întărită progresiv cu ajutorul unui laser, detaliile având rezoluție ridicată, textura fină. Pretabile pentru acest material sunt: bijuteriile, piesele de șah sau alte obiecte de dimensiuni relativ mici ce necesită o finețe foarte mare.

Opțiunile privind materialele disponibile pentru acest tip de imprimantă cu rășină fotopolimerizantă sunt:

ALB, CRYSTAL CLEAR

FLEXIBIL.

Figura 2.17 Piesae realizate din rășină fotopolimerizantă

Materiale plastice: ABS / PLA / PETG – FDM- (plastice solide care prin încălzire devin maleabile, iar la răcire se reîntăresc) folosite de tehnologia FDM – Fused deposit modelling (manufactură aditivă prin depunere de straturi succesive de material plastic topit), pune trei materiale de bază: PLA (polylactide), ABS (Acrylonitrile butadiene styrene) și PETG (Polyethylene terephthalate glycol-modified), enumerate în funcție de gradul de durabilitate, de la mic la mare.

Figura 2.18 Materiale plastice

PLA – plastic obținut prin procesarea unor plante precum porumb, sfecla de zahăr, cartofi, material cu miros dulceag, fără componente periculoase, considerat în compatibilitate cu mediul înconjurător și care poate intra în contact cu mâncarea. Rezistent și mai rigid decât ABS-ul, PLA-ul este mai complicat de folosit în realizarea unor ansambluri de piese ce necesită îmbinare. Proprietatea de deformare la temperaturi mai scăzute decât ABS-ul (aproximativ 65șC) impiedică folosirea sa în proiecte inginerești.

ABS – un polimer deosebit de versatil folosit în foarte multe industrii și manifestând o varietate de proprietăți. În printarea 3D, ABS-ul este un plastic dur, rezistent la temperaturi înalte (începe să se deformeze la aproximativ 100șC) și cu ușoară flexibilitate (în comparație cu PLA-ul) ceea ce ajută la realizarea obiectelor ce necesită îmbinare. Este solubil în acetonă – cu ajutorul unei pensule îmbibată în acetonă, suprafețele pot fi ușor finisate, devenind lucioase, iar diversele părți ale unui obiect se pot lipi între ele. Conține, în compoziția sa, petrol. La dimensiuni mari, prezintă risc de deformare.

PETG – cunoscut și ca poliester, combină avantajele PLA-ului și ABS-ului prin proprietăți mecanice inegalabile: o duritate mai mare ca a ABS-ului și o rezistență ridicată la impact; este flexibil și translucid (lasă lumina să treacă, transparență scăzută). Nu se curbează și este ușor de reciclat. Nu se degresează în apă.

Materiale cu proprietăți speciale- anumiți producători au modificat materialele specificate mai sus, în special PLA-ul, pentru a obține materiale cu proprietăți estetice și structurale noi: materiale flexibile, fosforescente sau amestecate cu particule de lemn sau piatră. Aceste materiale sunt special construite pentru a oferi obiectelor un finisaj unic, dar și anumite calități în funcție de necesități.

Materialul flexibil poate fi folosit pentru obiecte care sunt supuse la întinderi sau forțe de compresiune, de la fashion design (de ex. un pantof, o ramă de ochelari) până la inginerie (un robot cu multiple componente ce trebuie sa reziste la mici șocuri etc). Opțiuni:PLA soft (alb sau galben pal), Bendlay (incolor / semitransparent)

Figura 2.19 Piese realizate din materiale flexibile

Cu materialul de printare 3D fosforescent pot fi create obiecte care luminează în întuneric.

Detalii privind suprafața vizibilă

FDM – toate obiectele printate, finale, vor avea o textură fină minimă, de 0.15 mm, în cazul printării cu ABS sau PLA. Obiectele din ABS mai mari de 8 cm pe oricare dintre laturi produc un efect de “warping” sau îndoire. Datorită dilatării diferențiate a straturilor calde față de cele reci obiectul se curbează.

Materialul PLA mai lasă urme fine pe obiect datorită mișcărilor capătului de printare.
Imprimanta va adauga la un obiect cu o dimensiune de 10 cm o abatere de +-0.2 mm.

Rășina – textura obiectelor printate cu rășină lichidă este de o mare finețe și deosebită estetic – 0.1 mm. Obiectele vor avea o față curată, estetică, și o alta care se îndepărtează la slefuirea ulterioară, amprentată de stratul suport. Postprocesarea include curățarea de rășinaă, eliminarea suportului, curățarea obiectului și finisarea lui.[13]

Modelul 3D

Modelul 3D folosit în procesul de printare 3D este o reprezentare matematică a suprafeței tridimensionale a unui obiect într-un software tip CAD (Computer Aided Design). Numai prin folosirea modelului 3D imprimanta poate realiza un obiect fizic. De exemplu, este imposbilă efectuarea unui print 3D după o simplă poză / imagine 2D.

Figura 2.20 Model 3D

Dimensiuni și toleranțe

Printarea 3D corectă- modelul 3D reprezintă un obiect digital tridimensional realizat cu softuri specifice sau un scanner 3D.

Modelul 3D – dimensiuni minime- pentru a avea un obiect printat corect, trebuie să se țină cont de anumite aspecte:

Pereții mai subțiri de 0.8 mm nu ies corect la print. Deși rezoluția permite și crearea unei suprafețe orizontale de 0.15 mm, aceasta va apărea semi-transparența și se va rupe la scoaterea suportului.

Materialul ABS se curbează dacă dimensiunile acestuia pe placa de printare depășesc 100 mm

Coloanele prinse într-un singur punct vor fi compromise dacă au un diametru mai mic de 2.5 mm, însă coloanele prinse în 2 puncte (sus și jos) au o rezistență mai bună și pot coborî până la un diametru de 1.6 mm.

Detaliile (golurile) din obiecte, în funcție de localizarea lor (pe verticală sau orizontală) pot avea dimensiuni minime de 0.8 mm.

Lățimea unui singur strat printat este de 0,4 mm (x, y). Imprimanta nu suprapune straturile pe același nivel de print astfel că dacă aveți un obiect cu o grosime de perete de 1 mm imprimanta va crea 2 pereți de 0.4 mm și un gol de 0.2 mm între aceștia.

Modelul 3D – dimensiuni maxime

Dimensiunea maximă FDM: 25x20x20 cm

Dimensiunea maximă rășina fotopolimer: 17x20x19 cm. [14]

Studiul produselor existente pe piață

Pentru menținerea pe piață S.C. ROBO S.R.L trebuie să aducă în permanență îmbunătățiri produselor sale, atât din punct de vedere al caracteristicilor tehnice, cât și în privința aspectului exterior și să aibă în vedere menținerea prețurilor la un nivel competitiv cu prețurile practicate de concurență.

Studiul proiectelor existente pe piață constituie responsabilitatea Departamentului Marketing. Acesta are rolul de a studia piața și de a cunoaște produsele concurenței. Rezultatele obținute de aceste studii de marketing se folosesc la dezvoltarea produselor.

PLANUL CALITĂȚII

Referința pentru sistemul de management al calității adoptat

Sistemul calității adoptat este conform SR EN ISO 9001: 2015. Acesta este un standard de referință, de cerințe care ajută organizația să proiecteze, să implementeze și să conducă eficace sistemul de management al calității. Noua versiune a SR EN ISO 9001: 2015 a fost publicată în Octombrie 2015 și reprezintă un standard modernizat care îndeplinește noile tendințe de calitate și crește importanța acestui sistem de management pentru rezultatele unei organizații. Printre elementele care ies în evidentă în noul SR EN ISO 9001: 2015 sunt: evaluarea riscului, generarea rezultatelor, feedback de la părțile interesate, alinierea cu alte standarde ISO și o documentație mai simplă.

Documentele sistemului calității

Documentele sistemului calității sunt următoarele:

Manualul Calității cod MC-01-IMC-BI;

Manualul Calității pentru laboratorul metrologic;

Manualul Calității pentru laboratoarele de încercării;

Procedurile documentate;

Planurile calității;

Planurile de audit;

Documentele de aprovizionare;

Documentele de contractare.

Documentele sistemului calității sunt actualizate când apar cerințe noi ale cumpărătorilor, când se modifică organigrama organizației sau normele la care fac referire, ori în urma acțiunilor corective rezultate din audituri interne și externe sau când apar situații deosebite.

Implementarea sistemului calității împreună cu documentele acestuia implică activitatea de planificare a calității, efectuată în scopul satisfacerii condițiilor specificate pentru produse sau contracte.

Declarația de politică a managementului la cel mai înalt nivel privind calitatea

În Anexe se va prezenta Declarația de politică a firmei .

Planul calității

Planul calității este un document care precizează practicile, resursele și succesiunea activităților specifice, referitoare la calitate, relevante pentru un produs, proces sau serviciu. Linii directoare pentru a sprijini organizațiile în elaborarea, analizarea, acceptarea și revizuirea planurilor Q sunt oferite de SR ISO 10005: 2007– Sisteme de management al calității. Linii directoare pentru planurile calității.

Un plan al calității face legătura între cerințele generice ale elementelor Q și cerințele specifice ale unui produs, proiect sau contract.

Planul calității poate fi utilizat pentru:

a se asigura că sunt planificate cerințele specifice pentru un produs, proiect, contract;

a se preciza modul particular de aplicare a cerințelor sistemului de management al calității pentru un anumit produs, proiect, contract;

a demonstra clientului cum se intenționează să se rezolve condițiile specificate, referitoare la calitate pentru un anumit contract.

În Anexe se va prezenta Planul Calității pentru reperul „Suport”, parte componentă a ansamblului „Mână mecanică”.

În planșa cu codul BI- 641CB- 03 se va prezenta Planul Calității pentru „Mâna mecanică”, detaliat.

Proceduri specifice și instrucțiuni de lucru elaborate

PL-LP-001 – Procedură specifică de lucru pentru efectuarea controlului cu lichide penetrante;

PL-AC-002 – Analiza contractelor;

PL-MDACL-003 – Manipulare, depozitare, ambalare, conservare și livrare;

PL-AP-004 – Aprovizionare;

PS-CD-005 – Controlul documentelor;

PS-AI-005- Audit intern.

Diagrama flux

În Anexe se prezintă Diagrama Flux

Identificarea trasabilității produsului

Conform SR EN ISO 9001: 2015 trasabilitatea este capacitatea de a regăsi originea materialelor, componentelor și produsele încorporate în produsul finit, istoricul, realizării produsului și/sau amplasarea acestuia după livrare. Ca urmare, un sistem de trasabilitate înregistrează și urmărește parcursul de producție, începând cu preluarea de la furnizori a produselor, pieselor și materialelor, trecând prin prelucrarea acestora și distribuirea lor ca produse finite.

Activitățile pot fi controlate doar dacă este clar care este starea produsului. Identificarea clară a produsului poate evita neînțelegerile cu privire la ce sa întâmplat cu produsul și ce urmează să se întâmple.

Pentru conformitatea cu standardul SR EN ISO 9001: 2015 o organizație trebuie să poată dovedi că a efectuat verificările necesare pe lanțul de producție și că rezultatele verificărilor au fost înregistrate.

Există mai multe modalități de identificare a produselor. Cele mai banale sunt etichetele cu coduri de bare, numere de comandă, coduri de produs, etc. Produsele, componentele, materialele neconforme pot fi depozitate în zone separate, marcate corespunzător.

Pentru a avea o ordine și un control al producției realizate în organizație este absolut necesară implementarea unui sistem de identificare și trasabilitate adecvat. De asemenea acest sistem va asigura localizarea mai facilă a cauzelor defecțiunilor și va contribui la micșorarea costurilor acțiunilor de remediere. Instituirea lui printr-o procedură formală este de obicei rezultatul unei necesități obiective rezultate din nivelul de complexitate al proceselor de producție.

Manualul calității

În Anexe se va prezenta Manualul Calității..

PREGĂTIREA FABRICAȚIEI SUB ASPECT ORGANIZATORIC ȘI TEHNIC

Activitățile desfășurate pentru pregătirea fabricației

Activitățile desfășurate pentru pregătirea fabricației sub aspect organizatoric și tehnic sunt:

cerere de ofertă;

documentare în vederea preofertării;

preoferta;

elaborare studiu tehnic;

oferta finala;

încheiere contract;

realizare produs;

planificare:

pentru proiectare;

pentru fabricare.

proiectare efectiva:

elaborarea documentației de studiu;

elaborarea documentației tehnice de baza;

elaborarea documentației pregătirii sumare de fabricație pentru prototip;

fabricare prototip;

executarea probelor.

pregătirea fabricației de serie zero:

elaborarea tehnologiilor pieselor ;

elaborarea tehnologiilor de asamblare.

elaborare deviz de materiale;

elaborare deviz de manopera pe tipuri de operații;

analiza necesității colaborării la fabricarea produsului;

lansarea seriei zero in vederea omologării pregătirii de fabricație;

fabricare serie zero;

omologare serie zero în vederea validării pregătirii de fabricație care validează proiectul final;

aprovizionare:

cu materii prime;

cu servicii (colaborări la realizarea produsului pe diverse tipuri de fabricație, procedee):

contracte furnizori;

selectare furnizori;

contracte servicii cu furnizorii;

recepția calitativa / cantitativa a serviciilor furnizate.

lansare în execuție a produsului;

fabricarea produsului;

planificarea producției în baza comenzii primite;

controlul echipamentelor, dotărilor, utilajelor folosite in fabricarea produselor;

calibrarea aparatelor de măsura si control;

identificare si trasabilitate conform planului calității, cod PC-001;

livrare produs;

service;

control final, recepție, instruire personal pentru exploatarea corecta a ansamblului

Lista de materiale și consumabile necesare aprovizionării

Organizarea halei de producție

Controlul aprovizionării – evaluarea furnizorilor

ASPECTE DE ECOTEHNOLOGIE

Introducerea diagramei flux a procesului tehnologic

Ecotehnologia este știința aplicării tuturor științelor, în vederea realizării de bunuri cu o anumită utilitate socială, în condițiile unei dezvoltări durabile și a unei poluări minime. Ea studiază toate transformările la care este supusă substanța, în procesele tehnologice de lucru și modalitatea conducerii acestor transformări în vederea obținerii produselor necesare societății, în condițiile unei dezvoltări durabile și a unei eficiențe optime.

Pentru o proiectare corespunzătoare a procesului ecotehnologic este utilă cunoașterea traseului tehnologic corespunzător procesului.

Pentru a putea calcula coeficientul de poluare, pentru a determina gradul optim de reducerea poluării și pentru a putea întocmi traseul ecotehnologic trebuie cunoscute etapele și momentele în care se produce impactul de mediu. Acestea vor fi marcate cu un asterisc (*) în toate schemele folosite în continuare.

Principalele etape în proiectarea procesului tehnologic sunt:

Stabilirea rolului funcțional al produsului

Alegerea materialului optim pentru confecționarea produsului

În urma aplicării acestui criteriu a rezultat ca piesa luată în studiu este recomandabil să fie confecționată din aluminiu.

Materialul din care se confecționează produsul este elementul cel mai important din punct de vedere al impactului asupra mediului deoarece elaborarea materialului este etapa cea mai poluantă din traseul tehnologic al unui produs. În general, pentru obținerea unui material se pornește de la minereul corespunzător care mai întâi se supune unor operații de preparare. Se calculează coeficientul de poluare la preparare, cu relația:

Cpp = Qtp * Qcom = (Qpa + Qpl + Qps) Qcom [t emisii]

În care: Qcom este cantitatea de minereu concentrat obținut prin preparare din minereu primar; Qpa – cantitatea de materiale ce poluează atmosfera; Qpl – cantitatea de material ce poluează apa; Qps – cantitatea de materiale ce poluează solul; Qtp – cantitatea totală de substanță poluantă; Qpa, Qpl și Qps se exprimă în tone emisii/tonă de minereu preparat.

În cazul produsului „ SUPORT”, numărul total de piese n= 1 buc

Mpiesa=14,76 grame= 0,01476 kg

Diagrama flux este prezentată în Anexe

Stabilirea surselor de poluare

Surse de poluare a solului

Poluarea solului reprezintă orice activitate care produce dereglarea funcționării normale a solului ca suport și mediu de viață, în cadrul diferitelor ecosisteme naturale sau create de om, dereglare manifestată prin degradarea fizică, chimică sau biologică a solului ori apariției în sol a unor caracteristici care reflectă deprecierea fertilității sale, respective reducerea capacității bioproductive atât din punct de vedere calitativ cât și/ sau cantitativ.

Principalele surse de poluare a solului sunt reziduurile. Ținând cont de proveniența lor pot fi clasificate în:

Reziduuri menajere- rezultate din activitatea zilnică a oamenilor în locuințe și locuri publice;

Reziduuri industriale- provin din diverse procese tehnologice și pot fi formate din materii brute, finite sau intermediare și au o compoziție foarte variată în funcție de ramura industrial și de tehnologia utilizată;

Reziduuri agrozootehnice- provin de la creșterea și îngrijirea animalelor, din agricultură și sunt formate din substanțe organice putrescibile, substanțe chimice utilizate în hrană sau îngrijirea animalelor, microorganisme;

Reziduuri radioactive- sunt formate din diverși izotopi radioactivi utilizați în activitatea industrială, agricolă, zootehnică, medicală, cercetare științifică.

Solul poate fi poluat:
• direct:
– prin deversări de deșeuri pe terenuri;
– din îngrășămintele și pesticidele aruncate pe terenurile agricole;
• indirect:
– prin depunerea agenților poluanți evacuați inițial în atmosferă;
– apa ploilor contaminate cu agenți poluanți spălați din atmosfera contaminată;
– transportul agenților poluanți de vânt de pe un loc pe altul;
– infiltrarea prin sol a apelor contaminate.

Surse de poluare a apei

Poluarea apei reprezintă o alterare a calității fizice, chimice sau biologice ale acesteia peste o limită admisibilă, respectiv depășirea nivelului mediu de radioactivitate, produsă de o activitate umană directă sau indirectă, în urma căreia această folosire era posibilă înainte de a intervenii alterarea.

Clasificarea surselor de poluare:

în funcție de acțiunea poluanților în timp:

continue, cu caracter permanent (canalizarea unui oraș, industrii);

discontinue, temporară sau temporară mobilă (canalizarea unei fabrici care funcționează sezonier, colonii provizorii, nave, autovehicule, locuințe, instalații industrial deplasabile);

accidentale (avarii de instalații, de rezervoare);

în funcție de proveniența poluanților:

surse de poluare organizate- sunt reprezentate de apele uzate rezultate din utilizarea de către colectivități a apei in diferite scopuri, colectate prin sisteme de canalizare:

apele uzate menajere- rezultă din utilizarea apei în locuințe, instituții publice, bai, spălători, spitale,etc;

apele uzate industriale- rezultă din diverse procese de fabricație și care constituie cea mai masivă și nocivă categorie de poluare;

apele uzate agrozootehnice- rezultă din utilizarea apei în scopuri agricole (irigații), alimentarea animalelor și salubrizarea crescătorilor de animale;

surse de poluare neorganizate- sunt reprezentate de: reziduurile solide de tot felul, diversele utilizări necorespunzătoare (topirea inului sau a cânepii).

Surse de poluare a aerului

Poluarea aerului este cauzată de industrie, de transport, de sistemele energetice, de agricultură, dar și de fiecare dintre noi.

Surse naturale:

solul- sub influența diferențelor de temperatură, a ploilor și a curenților de aer, suferă fenomene de eroziune și măcinare cu eliberarea de particule foarte fine;

plantele și animalele- pot elimina în aer diverse elemente ca: polen, păr, pene, fulgi;

gazele și vaporii naturali;

erupțiile vulcanice- aruncă în aer mari cantități de gaze, vapori de apă, particule solide;

praful cosmic- rezultată din distrugerea meteoriților.

Surse artificiale:

surse fixe- produc o poluare limitată;

procesele industriale;

procesele de combustie;

surse mobile- produc o poluare diseminată, aici se încadrează mijloacele de transport:

transporturile rutiere;

transporturile navale si aeriene;

transporturile feroviare.

Stabilirea naturii substanțelor poluante

Impactul asupra solului

Spre deosebire de poluarea apei și aerului, poluarea solului este mult mai gravă deoarece degradarea echilibrului nu se poate înlătura și se reface ușor și repede prin înlăturarea cauzei.

Omul este factorul cel mai important de poluare a solului prin mai multe posibilități:

Utilizarea în exces a substanțelor chimice;

Supraexploatarea resurselor biologice;

Schimbarea destinației terenurilor prin realizarea de construcții industriale și civile;

Acumularea de halde de steril, deșeuri nemetalice și reziduri;

Valorificarea unor zăcăminte de substanțe minerale utile;

Activități care conduc la eroziunea solului (despăduriri, suprapășunat, monocultură);

Cauze accidentale de scurgeri a produselor petroliere și chimice din rezervoare și conducte;

Depozitarea abundentă și incorectă a gunoaielor menajere.

O formă specială de poluare este cea provocată de substanțele organice, denumite genetic poluanți organici persistenți (POP), care au o remanență îndelungată în mediul înconjurător, se bioacumulează în organismele vii și sunt toxice pentru viață.

Principalele categorii de substanțe poluante orgaice persistente sunt:

Pesticide;

Substanțe chimice industriale;

Produși chimici.

Activitățile cele mai mari producătoare de deșeuri poluante pentru sol sunt:

Industria exctractivă;

Steril minier;

Cenușa și zgura de termocentrale;

Producerea de energie;

Nămoluri reziduale;

Deșeuri chimice;

Industria construcțiilor de mașini;

Agricultura și zootehnia;

Industria alimentară.

Apele industriale flosite în cantități mari în aceste activități sunt evacuate ca ape uzate pe sol, cu un conținut foarte bogat în sustanțe poluante.

Deșeurile menajere și utilitare, reprezintă în majotitatea țărilor, o amenințare la adresa protecției mediului prin poluarea excesivă mai ales a solului.

Impactul asupra apei

Apele curgătoare suferă în mare măsură de pe urma prelucrării industriale, dar mai ales de pe urma utilizării detergenților, îngrășămintelor chimice, pesticidelor, a aspargerii de conducte și a deversării apelor menajere.

Principalele substanțe imprificatoare ale apelor sunt:

Compuși organici biogeni cu o degradare biologică rapidă;

Compuși organici care se acumulează în sedimenetele din albiile râurilor;

Compuși minerali toxici, care conțin metale grele ca: Pb, Zn, Cr, Cu, Mo, Cd, W, Ni, Co, etc.;

Compuși organici cu o degradare foarte lentă;

Substanțe petroliere din extracție- prelucrare- transport;

Bacteriile, virușii, paraziții din apele menajere uzate;

Sărurile minerale dizolvate (clorurui, fosfați, sulfați, nitrați, etc.);

Substanțele radioactive de la extracția și prelucrarea minereurilor.

Impactul asupra aerului

Poluarea atmosferică constă în introducerea în atmosferă de către om, direct sau indirect, de energie și substanță care au acțiune nocivă, de natură să pună în pericol sănătatea omului să altereze sursele biologice și ecosistemele, să deterioreze bunurile materiale, valorile de agrement și alte utilități legitime ale mediului înconjurător.

În funcție de natura lor și caracteristicile fizice, principalii poluanți atmosferici sunt:

Gazele;

Vaporii din evaporare;

Vaporii din sublimare;

Aerosolii acizi;

Prafurile organice sau anorganice;

Fumurile;

Emisiile nocive sub formă de fumuri;

Gazele de eșapament;

Cețurile;

Ceața de vopsitorie;

Fibrele;

Compușii organici volatili;

Poluanții organici persistenți.

Principalele substanțe poluante ale atmosferei ce trebuie luate obligatoriu în considerare sunt următoarele:

Dioxidul de carbon – provine din industria energetică 46%, transporturi 22%, industrie 20% și gospodăria casnică 12%;

Monoxidul de carbon (CO) – apare în urma arderii hidrocarburilor în motoarele cu ardere internă și în urma unor procese asemănătoare din alte industrii;

Oxizii și acizii sulfului ( ) – provin din procesele industriale și din erupțiile vulcanice;

Oxizii de azot () – rezultă în urma transformărilor substanțelor folosite în industriile extractive, chimice, petrochimice, metalurgice, a materialelor de constructive, transporturi și agricultură;

Fluorul și compușii cu fluor () – rezultă din procesele industriale și din diferitele transformări suferite de substanțe în urma unor procese chimice;

Hidrocarburile (gaz metan, benzipien, benzontracen, benzofluortracenul, țițeiul, benzina, motorina) cunoscute și sub denumirea de compuși organici volatile (COV) provin în urma proceselor de fabricație din industrie, petrochimie, metalurgia extractive, transporturi, rafinarea produselor petroliere;

Pulberile și suspensiile – sunt rezultatul proceselor industriale și sunt constituite din: oxizi și compuși metalici de Pb, Zn, Mn, Fe, Cu, As, Be, V, Cr, Cd etc.), minerale (silicați, azbest, bioxid de slica), compuși de natură organică (păr, lână, coloranți organici, particule de făină, bumbac etc.). Afectează grav sănătatea umană prin pătrunderea lor pe traiectele respiratorii și prin depunerea de alimente și apă potabilă.

Calculul coeficientului de poluare pe etapă

Calculul coeficientului de poluare total

Stabilirea impactului asupra mediului a realizării unei piese/ produs se face calculând un coeficient de poluare total, care să țină cont de poluarea provocată asupra mediului în fiecare etapă a procesului tehnologic.

Cunoscând coeficienții de poluare introduși de fiecare etapă a procesului tehnologic de realizare a piesei/ produsului se poate determina coeficientul de poluare total , folosind o relație de forma:

În urma calculării coeficientului total rezultă că poluarea este foarte gravă și se impun măsuri urgente de prevenire și reducere a poluării.

În funcție de mărimea coeficientului de poluare trebuie luate și măsurile de prevenire sau de reducere a impactului asupra mediului, astfel:

dacă Cpt ≥10Gu, poluarea este foarte gravă și trebuie luate măsuri urgențe de prevenire și reducere a poluării;

dacă 5Gn≤Cpt<10Gu, poluarea este gravă, măsurile de prevenire și reducere fiind absolut necesare;

dacă 30Gn≤Cpt<5Gu, poluarea este mare și se impun măsuri de prevenire și reducere;

dacă Cpt<30Gu, poluarea este în limitele de alertă, fiind necesare planuri de prevenire și reducere a poluării;

dacă 0,5Gu≤Cpt<3Gu, poluarea este acceptabilă.

S-a notat cu Gu – greutatea de material util, ce compune produsul final.

Cpt<30Gu, poluarea este în limitele de alertă, fiind necesare planuri de prevenire și reducere a poluării

Calculul indicatorului de calitate a mediului

Pentru o proiectare corectă a unui proces tehnologic sau a unei activități cu impact asupra mediului este necesară cunoașterea în fiecare etapă a acestuia a indicatorului de calitate a mediului. Acest indicator de calitatea a mediului Icm se poate calcula la nivelul fiecărui poluant i, cu relația:

Icmi=[%]

în care, Icmi este indicatorul de calitate a mediului datorat poluantului “i”; CMAi- concentrația maximă admisibilă in poluantul “i”; Cefi- concentrația efectivă, la momentul calculării, în poluantul “i”; Cmax – concentrația maximă în poluantul “i” ce conduce la degradarea inevitabilă a mediului.

Acest indicator are valori cuprinse între 0 (cand poluare este maximă și inevitabilă) și 1 (când mediul este curat).

AERUL

Tabel 1. Valori ale concentrației maxime admise pentru substanțe toxice din aer

Icmso2(Oxid de sulf)=

IcmNO2(Oxizi de azot)=

Icm Amoniac=

IcmHCl(Acid clorhidric)=

IcmHF(Acid fosforic)=

IcmCH4(Metan)=

IcmPraf=

Icm Metale grele=

IcmNMCOV(Compus organic volatil fără metan)=

IcmCO(Monoxid de carbon)=

IcmCO2(Dioxid de carbon)=

Icmtotal= 0,96+0,97+0,75+0,76+0,88+0,49+0,99+0,99+0,99+0,81+0,76= 0,85%

APA

Tabel2. Valori ale concentrației maxime admise pentru substanțe toxice din ape

IcmNH3(Amoniac)=

IcmAs=

IcmBenzen=

IcmNH4(Hidroxizi de amoniu)=

IcmNO2(Dioxid de amoniu)=

IcmCl-(Clor liber)=

IcmCu(Cupru)=

IcmCl2(Clor)=

IcmFenoli=

IcmFe2O3(Trioxid de fier)=

IcmSO2(Dioxid de sulf)=

SO42-=

IcmPb(Plumb)=

Icmtotal=0,73+0,99+0,59+0,66+0,32+0,22+0,04+0,99+0,52+0,6+0,12+0,74+0,98=0,57%

SOL

Tabel3. Valori ale concentrației maxime admise pentru substanțe toxice din sol

IcmPb(Plumb)=

IcmFluor=

IcmFenoli=

IcmCompuși=

IcmC(Carbon)=

IcmSi(Siliciu)=

IcmMn(Mangan)=

IcmP(Fosfor)=

Icm CO2(Dioxid de carbon)=

IcmCl(Clor)=

IcmCO(Monoxid de carbon)=

Icmtotal=0,99+0,15+0,11+0,01+0,61+0,04+0,27+0,09+0,057+0,47+0,24=0,27 %

Stabilirea metodelor de prevenire a poluării

Metode de prevenire a poluării solului:

construcția unor zone de depozitare a gunoaielor;

diminuarea eroziunii solului prin plantarea arborilor;

construirea de spații de epurare a apei;

ridicarea nivelului de securitate nucleară;

controlul poluării industriale și a substanțelor chimice utilizate în procesele industriale;

combaterea eroziunii solului;

colectarea rezidurilor menajere în recipiente speciale, pe sortimente (sticlă, metal, hârtie, material plastic etc.) și reciclarea acestora.

Metode de prevenire a poluării apei:

epurarea apelor reziduale (cu ajutorul filtrelor, a unor substanțe chimice sau a unor bacterii biodegradante etc.);

construirea de bazine speciale de colectare a deșeurilor și rezidurilor, pentru a impiedica deversarea directă a acestora în apele de suprafață;

construcția de zone de protecție a apelor;

să nu se arunce și să nu se depoziteze pe maluri sau în albiile râurilor deșeuri de orice fel.

Metode de prevenire a poluării aerului:

diminuarea emisiilor de gaze și pulberi în aer cu ajutorul filtrelor și a unor tehnologii moderne aplicate în industrie;

plantarea unor zone verzi de protecție;

producerea energiei prin procedee nepoluante (solar, eolian);

utilizarea carburanților nepoluanți de către autovehicule sau dotarea acestora cu filtre speciale.

Stabilirea metodelor de reducere a poluării

Metode de reducere a oxizilor de sulf

Arderea combustibililor fosili conduce la evacuarea în atmosferă a unor volume importante de oxizi gazoși de sulf.

Într-o primă fază, bioxidul de sulf dă naștere acidului sulfuros care, prin oxidare sub acțiunea radiației solare, se transformă în acid sulfuric. Acțiunea poluatoare a se exercită sub forma ploilor acide, principalul factor generator al „morții pădurilor“ în țările industrializate din Europa de vest și centrală. Intrând în circulația atmosferică zonală, exercită efectul poluant nu numai în regiunea sau țara în care este generat, ci și în alte regiuni sau țări aflate pe direcția vânturilor dominante. Acest proces este favorizat de construirea unor coșuri înalte (peste 200÷250 m) prin intermediul cărora gazele arse, având o temperatură ridicată (160÷175 °C) și o viteză de evacuare mare, sunt conduse prin intermediul coșurilor înalte la o înălțime egală în medie, cu dublul înălțimii coșului (cca. 500 m de la nivelul solului).

Metode de reținere a bioxidului de sulf

Cu excepția unor procese chimice speciale, arderea combustibililor fosili reprezintă principala sursă de dioxid de sulf ().

Se deosebesc trei căi principale de reducere a emisiei de , respectiv:

desulfurarea combustibililor;

alegerea corespunzătoare a combustibilului;

desulfurarea gazelor de ardere.

Reținerea bioxidului de sulf poate avea loc în toate fazele folosirii combustibilului, începând cu pregătirea lui înaintea arderii, în timpul arderii și după ardere.

Reducerea bioxidului de sulf prin injecție de calcar în focar

Pudra de calcar este injectată în focar, unde este calcinată la CaO, care reacționează cu , rezultând Ca.

Produsul desulfurării și aditivul care nu a reacționat sunt colectate în precipitator, împreună cu aerul de combustie. Metoda a avut cele mai bune rezultate deoarece calcarul este injectat la o temperatură favorabilă și acolo se află o presiune suficientă, datorată aerului de la partea superioară a arzătorului, pentru a distribui bine aditivul. Funcție de sarcina cazanului, eficiența reducerii atinge valori de 50÷70 %.

Avantajele injecției de calcar sunt: proces simplu, realizare rapidă, costul investiției scăzut, consum mic de energie, disponibilitatea instalației ridicată.

Dezavantajele metodei sunt: grad de desulfurare limitat, tendința de zgurificare în focar, manipulare dificilă a cenușei.

Procedee de desulfurare

Normele foarte severe de emisie, care coboară valoarea de la 2÷3.5 g/m3, la numai 0.4 g/m3, cum este exemplul pentru Japonia, SUA, Germania, impun neapărat folosirea unor instalații chimice de desulfurare a gazelor, la toate cazurile de ardere a cărbunelui, în cazane cu focare clasice sau a păcurii cu conținut ridicat de sulf.

În ultimele două decenii au fost dezvoltate mai multe procedee de desulfurare, dintre care cele mai importante sunt:

procedeul umed, în care se introduce ca agent activ o soluție de hidroxid de calciu și carbonat de sodiu, obținând ca deșeu nămoluri nerecuperabile sau cel mult cu posibilitate de extracție de gips.

procedeul semiuscat, în care se introduce ca agent activ o soluție concentrată de amoniac sau hidroxid de calciu, în filtru având loc evaporarea completă a apei. Produsele sulfatice sunt recuperate în stare uscată, permițând reintroducerea lor în circuitul economic.

procedeul catalitic, cu producere de sulf, aplicat la o temperatură ridicată a gazelor de ardere.

Cea mai largă implementare industrială o are procedeul umed.

Prin spălarea sau umidificarea aerului, se obține o răcire a gazelor până la 50÷60 °C la procedeul umed și la 70÷100 °C la cel semiuscat. În aceste condiții, ridicarea penei de fum se limitează și dispersia este dezavantajată. Efectul de reducere a fondului de SO2 în atmosferă rămâne, în acest caz, să se resimtă numai pe ansamblul teritoriului, la distanțe mari.

Instalațiile de desulfurare uscată și semiuscată sunt utilizate mai rar, în special pentru centralele mici, datorită pericolului intoxicării cu amoniac.

Principala caracteristică a desulfurării umede este reducerea simultană a și producerea de gips și, de asemenea, controlul alimentării cu calcar, esențial pentru a învinge fluctuațiile sulfului conținut în combustibil.

Gazele de ardere de la electrofiltru sau de la ieșirea din preîncălzitorul de aer regenerativ sunt introduse în scruber prin intermediul a două ventilatoare înaintașe, câte unul pe fiecare linie.

Fig. 1 Sisteme de desulfurare a gazelor de ardere

În următorul grafic se arată gradul de absorbție a corespunzător diferiților aditivi uscați, în funcție de temperatură. La temperaturi ridicate, aditivii pe bază de magneziu se caracterizează prin grade mai reduse de absorbție și intervale active de temperatură mai înguste.

Fig. 2 Gradul de absorbție a

În figura 3 este prezentat procesul de desulfurare a gazelor de ardere prin acest procedeu. Produsul final este alcătuit din gips, la care se adaugă sulfit și oxid de calciu. De aceea, câteodată, se realizează o tratare termică ulterioară, în scopul majorării conținutului de gips. Produsele de reacție, cu un conținut ridicat de gips, pot fi utilizate în industria betoanelor și a materialelor de construcții. Altfel, reziduurile pot fi folosite în același mod ca cele rezultate în urma proceselor uscate de desulfurare.

Fig. 3 Schema procesului de desulfurare semiuscată a gazelor de ardere

Principalul avantaj al procedeului de absorbție prin pulverizare este acela că, apa necesară vaporizează, nerezultând ape reziduale. În general, gazele de ardere nu trebuie reîncălzite din nou.In comparație cu procedeul uscat, prin cel semiuscat se ating grade superioare de absorbție a ‚ cu un exces mai redus de aditiv. Totuși, cheltuielile de investiție sunt mai ridicate.

Metode de reducere a concentrației de praf

Praful este o componentă importantă a particulelor solide suspendate în aer, care de obicei sunt invizibile individual pentru ochiul liber.

Trebuie remarcat că, particulele suspendate într-o masă dată de aer nu sunt nici toate de aceeași mărime sau formă și nici nu au aceeași compoziție chimică. Cele mai mici particule suspendate au o mărime de aprox. 0.002 µm (adică 2 nm); în comparație, lungimea moleculelor gazoase tipice este cuprinsa între 0.0001 și 0.001 µm (0.1 până la 1 nm). Atunci când picăturile mici de apă din atmosferă se contopesc în particule mai mari decât această valoare, ele corespund picăturilor de ploaie și cad din aer atât de repede, încât nu sunt considerate ca fiind suspendate.

Soluții de reținere a prafului

Particulele din materie se îndepărtează din aer fie prin filtrarea acestuia, fie cu ajutorul unor colectoare de praf.

Prin filtrare se îndepărtează numai cantitățile mici de particule din materie, iar pentru cantitățile mari se utilizează colectoarele de praf.

Principalele metode de reținere a prafului sunt:

mecanice, având la bază forța de gravitație și inerție ;

electrice, având la bază ionizarea particulelor în câmp electric;

strat poros, utilizând caracteristicile curgerii fluidelor reologice;

hidraulice, având la bază metode de spălare.

Filtrele electrostatice (denumite curent electrofiltre), realizează separația prafului prin ionizarea gazelor purtătoare a particulelor de cenușă și prin urmare, tensiunea de lucru a acestora este ridicată.

Avantajele comparative ale utilizării filtrelor electrostatice în raport cu alte aparate colectoare de particule sunt:

posibilitatea utilizării la temperaturi ridicate ale gazelor purtătoare (200÷250 ˚C) și prin urmare, se pot utiliza și furnale și generatoare de abur;

au o extrem de mică cădere de presiune (10÷15 Pa), astfel încât, costurile cu energia electrică consumată de ventilatoare este minimă;

eficiența colectării este extrem de mare (94÷99,5 %), dacă utilizarea este adecvată tipului de praf, însă dacă proprietățile prafului nu sunt bine cunoscute, această eficiență scade la 92÷95%;

pot acoperi un larg domeniu de mărimi de particule și concentrații de praf, dar cel mai eficient este pentru particule mai mici de 10 microni;

costurile de întreținere și reparare sunt mult mai mici decât pentru oricare alt tip de sistem de colectare.

Dezavantajele electrofiltrelor, care limitează într-o oarecare măsură folosirea lor, sunt:

cost inițial ridicat;

necesitatea unui spațiu de instalare mare;

nu pot capta particule de praf combustibile, ca de exemplu praful de lemn;

sunt inadecvate pentru variații brutale ale rezistivitații prafului și debitului de gaze.

Filtrele electrostatice lucrează prin încărcarea prafului cu ioni și apoi colectarea particulelor ionizate pe o suprafață colectoare, de formă tubulară sau plată, care este de obicei curățată prin răzuire.

Orice aerosol care intră în acest spațiu liber este încărcat și bombardat de acești ioni, astfel că migrează spre suprafața colectoare sub efectul atracției electrice și al bombardării, cum se observă și în figura următoare:

Fig. 4 Schema de principiu a unui electrofiltru

Fig.5 Variația vitezei de depunere cu diametrul particulei

Factorii care influențează viteza de depunere, diminuând-o, sunt:

1) încărcarea suprafeței de depunere;

2) intensitatea curentului;

3) secțiunea de trecere prin electrofiltru;

4) suprafața totală;

5) conținutul de sulf din particule;

6) concentrația prafului;

7) conținutul de carbon nears (funingine);

8) suprafața granulelor de cenușă.

Electrofiltrele sunt alcătuite din mai multe zone de lucru, alimentate electric independent, pentru mărirea fiabilității și a siguranței în funcționare. Lungimea unei zone este 4.5÷5 m.

Fig. 6 Schema unui electrofiltru cu trei zone

De menționat că, eficiența de filtrare se reduce în timp, pe măsură ce elementele de filtrare se încarcă cu praf, astfel încât sunt necesare opriri pentru curățarea filtrelor.

Metode de reducere a oxizilor de azot

Reducerea continuă a limitelor emisiilor de poluanți, pentru reducerea poluării generale a mediului înconjurător, face necesară luarea unor măsuri tehnice și organizatorice, atât la nivelul centralelor existente, cât și pentru centralele aflate în faza de proiectare sau execuție.

De remarcat că unul dintre poluanții cei mai responsabili de efectul de seră este NOx, emis de toate instalațiile de ardere, indiferent de tipul combustibilului ars.

Schema de aer la un generator de abur pe combustibil lichid este redată în figura urmatoare:

Fig. 7 Schema aerului și a gazelor arse a unui generator de abur pe pacură

Condiția prealabilă pentru realizarea conceptului de ansamblu optim, necesar menținerii calității mediului, constă în cunoașterea modificărilor necesare, având ca obiect sistemele de combustie și a măsurilor suplimentare eventuale pentru a reduce NOx. Atunci când puterea termică este mai mică de 300 MW, introducerea arzătoarelor denumite LOW-NOx permite menținerea emisiilor de NOx sub 450 mg/Nm3. Atunci când centrala termică este alimentată cu păcură sau când este exploatată la o putere termică de 300 MW, măsurile primare nu mai sunt eficiente. Trebuie să se recurgă la măsuri secundare pentru a menține valoarea limită a emisiilor de NOx sub 450 mg/Nm.3. Schema de aer la un generator de abur pe combustibil solid este prezentată în figura următoare:

Fig. 8 Schema aerului și a gazelor arse a unui generator de abur pe cărbune

Metode de reducere a compușilor organici volatili

Compușii organici volatili sunt larg utilizați în industrie, având în vedere capacitatea lor de evaporare după utilizare. Această utilizare a compușilor organici volatili nu este fără riscuri pentru mediul înconjurător și în consecință, trebuie luate măsuri de precauție pentru tratarea aerului care le conține.

Compușii organici volatili (COV) sunt definiți ca substanțe organice, excluzând metanul, conținând carbon și hidrogen, care este substituit parțial sau total de alți atomi și care se găsesc în stare gazoasă sau de vapor, în condițiile funcționale din instalații.

Un solvent organic este definit ca și cum ar fi tot COV, utilizat singur sau în amestec, fără alterarea naturii sale, ca agent de curățare, dizolvant, mediu de dispersie, ajustor de vâscozitate, plastifiant sau conservant.

Distrugerea prin oxidare recuperativă catalitică, prezentată în figura urmatoare,

implică prezența unui catalizator, pus într-un strat subțire pe un suport compus din bile de aluminiu poros sau pe un suport metalo-ceramic și permite obținerea unor reacții de oxidare la joasă temperatură (200÷500 ˚C).

Se disting două mari tipuri de catalizatori:

catalizatori bazați pe metale prețioase (platină, rhodium, paladiu);

catalizatori bazați pe metale oxidante (Cr, Fe, Mo, W, Mn, Co, Cu, Ni).

Concentrația poluanților necesari pentru menținerea sistemului în autotermie este mai mare de 3 g/m 3N.

Tehnica este sensibilă la mărirea concentrației și temperaturii, în caz că acestea depășesc datele de dimensionare prevăzute.

Aplicată în bune condiții, oxidarea catalitică recuperativă permite obținerea de foarte bune rezultate, reușind înlăturarea COV < 20 mg/m3N.

Fig. 9 Schema de principiu a oxidării catalitice recuperative

Metode de reducere a metalelor grele

Metalele grele sunt prezente în mod obișnuit în compoziția combustibililor fosili.

Acestea sunt componente ale unor oxizi și cloruri în combinație cu particule. Doar mercurul și seleniul se găsesc și în faza de vapori. Metalele grele rezultate din arderea combustibililor sunt eliminate în mediu înconjurător prin gazele de ardere, apele uzate, zgura și cenușa depozitate. Principalele tipuri de metale eliminate de centralele termoenergetice sunt: arsenul, cadmiul, mercurul, molibdenul, plumbul, aluminiul, cobaltul, nichelul, manganul, cromul, cuprul, nichelul, zincul, fierul, magneziul și vanadiul. Concentrarea particulelor fracționate, în cazul arderii cărbunelui, se poate observa în figura următoare.

Fig. 10 Descompunerea în elemente componente în timpul arderii cărbunelui

În tabelul 4 sunt prezentate câteva date pentru emisiile de metale grele de la instalațiile de ardere la nivelul Uniunii Europene exprimate în tone pe an. După cum se poate observa cele mai mari emisii de poluanți au fost cele de zinc, iar cele mai scăzute au fost cele de cadmiu, iar la nivelul sectorului energetic cele mari au fost emisiile de nichel, iar cele mai reduse cele de cadmiu.

Tabelul 4. Emisiile anuale de metale grele în Uniunea Europeană în 1990

Bilanțul de mediu (bilanțul ecotehnologic)

Bilanț de mediu nivel II – investigații asupra unui amplasament, efectuate în cadrul unui bilanț de mediu, pentru a cuantifica dimensiunea poluării prin prelevări de probe și analize fizice, chimice sau biologice ale factorilor de mediu.

Metodologia de elaborare a lucrării respectă prevederile Legea nr. 265/2006 privind protecția mediului și Ordinul MAPPM nr.184/1997 privind procedura de realizare a bilanțurilor de mediu.

Prelevarea probelor din diverse medii s-a efectuat prin metodele stabilite de reglementările în vigoare, iar analiza acestora s-a efectuat cu respectarea standardelor și a normelor metodologice în vigoare.

Rezultatele tuturor investigațiilor sunt prezentate în Raportul la Bilanțul de Mediu nivel II, structurat în două părți distincte :

prima parte cuprinde descrierea acestor investigații și rezultatele obținute ;

a doua parte cuprinde concluziile și recomandările ce se impun.

Concluziile sunt formulate după o cuantificare a neconformării fiecărui factor de mediu.

Prelevarea probelor de sol

Probele de sol au fost prelevate din locație potențial poluată (fabrica de construcții metalice), cu PCB-uri.

Programul de recoltare a probelor de sol, conform ISO 5667-1:1993.

Colectarea probei în vase speciale de laborator.

Documentarea prelevării probei prin etichetarea vaselor.

Transportul probelor în geantă frigorifică.

Pentru prelevarea probelor de sol de la adâncimea prestabilită s-a folosit o sondă pedologică.

Descrierea investigațiilor și rezultatele analizelor

Natura și gradul de poluare a solului s-a stabilit pe baza rezultatelor analizelor efectuate pe probe prelevate din zona fabricii de prelucrare a construcțiilor metalice.

Am considerat că prelevarea  probelor de sol de pe suprafața potențial poluată este suficientă pentru cuantificarea naturii și intensității poluării solului ca urmare a activității anterioare și prezente, desfășurate pe acest amplasament.

Descrierea secțiunilor de prelevare și tehnicile de lucru.

Secțiunile de prelevare a probelor de sol sunt prezentate în tabelul 5:

Prelevarea probelor de sol s-a efectuat cu ajutorul unei sonde pedologice ce a permis prelevarea de la adâncimi prestabilite.

Din probele prelevate s-au determinat PCB-uri. Tehnicile utilizate la determinarea indicatorilor de poluare sunt tehnici instrumentale, bazate pe metoda gaz-cromotografiei cuplată cu spectrofotometrie de masă.

Rezultatele analizei de PCB din probele de sol, mg/kg s.u., comparativ cu valorile reglementate de Ordinul nr.756/1997 al MAPPM. [mg/kg s.u.] sunt prezentate în tabelul 6.

Prelevarea probelor a apelor de suprafață

Natura și gradul de poluare a apei de suprafață s-a stabilit pe baza rezultatelor analizelor efectuate pe probe prelevate din canal antropic, care drenează apele subterane și pluviale din incinta fabricii. Apele subterane freatice și pluviale sunt convențional curate și din acest motiv s-a prelevat doar probă de apă de suprafață din secțiunea aval. În acest caz nu este necesară prelevarea unei probe de apă dintr-o secțiune situată în amonte. Au fost analizate substanțe periculoase relevante și prioritare periculoase.

Prelevarea transportului, conservarea și depozitarea probelor de apă s-a efectuat cu respectarea următoarelor standarde:

ISO 5667-1/1993 Prelevare de probe din apă. Planificarea execuției de prelevarea probei pentru analiza apelor.

ISO 5667-2/1993 Prelevare de probe din apă. Descrierea metodelor de prelevare probe din apă.

EN ISO 5667-3/2004  Prelevare de probe. Metode de conservare, depozitare a probelor de apă.

Colectarea probei în vase speciale a laboratorului (flacon de sticlă maro borosilicată).

Documentarea prelevării probei și etichetarea sticlelor.

Depozitarea probei în geantă frigorifică.

Probele de apă au fost transportate în laborator în geantă frigorifică, menținându-se astfel o temperatură la care componenții din proba de apă nu se degradează chimic, respectiv fizic.

Descrierea investigațiilor și rezultatele analizelor

Natura și gradul de poluare a apei de suprafață s-a stabilit pe baza rezultatelor analizelor efectuate pe probe prelevate din canal antropic, care drenează apele subterane și pluviale din incinta fabricii. Apele subterane freatice și pluviale sunt convențional curate. Din acest motiv s-a prelevat doar probă de apă de suprafață din secțiunea aval.

Rezultatele analizei s-au comparat cu limitele reglementate de ordinul nr.161/2006 privind clasificarea calității apelor.

Prelevarea probelor s-a efectuat în conformitate cu:

ISO 5667-1:1993 Prelevare de probe din apă. Planificarea execuției de prelevarea probei pentru analiza apelor

ISO 5667-2:1993 Prelevare de probe din apă. Descrierea metodelor de prelevare probe din apă.

EN ISO 5667-3:2004 Prelevare de probe. Metode de conservare, depozitare a probelor de apă.

Metoda de analiză pentru determinarea metalelor se bazează pe procedeul din standardul EPA 6020 cu spectrometru de masă cu plasmă cuplată inductiv iar hidrocarburile s-au determinat prin extracție în solvent și cromatografie în fază gazoasă.

Rezultatele analizelor comparativ cu limitele admise sunt prezentate in tabelul 7

Prelevarea probelor de aer

Au fost prelevate probe din aerul înconjurător pentru determinarea pulberilor sedimentabile și a pulberilor respirabile PM 10.

Aparatura folosită la prelevarea probelor din aerul înconjurător:

Senzor complex climatic cu afișare digitală: TESTO GmbH. Típus: TESTO 400, număr de fabricație: 00108606.

Senzor multifuncțional, Tip: TESTO (0635.1540). Tub Prland. numărul certificatului de calibrare: NYM-0204/2008

Manometru digital, GMH 3150 Greisinger Electronic, numărul certificatului de

calibrare: OMH B042735.

Barometru, producător: Greisinger Electronic, tip: GPB 1300. Domeniu de măsurare: 0-1300 mbar, numărul certificatului de calibrare: OMH B042733.

Aparat de prelevat probe de imisie Controlflex Tip: Aeromat 2000 A.

Descrierea investigațiilor realizate

Pentru cuantificarea concentrațiilor de pulberi în aerul înconjurător, s-au efectuat măsurători în patru puncte, două pentru măsurarea monoxidului de carbon și două pentru măsurarea substantelor volatile in aer(COV).

Descrierea secțiunilor de prelevare a probelor de aer

Pentru măsurarea monoxidului de carbon primul punct de prelevare (cod probă RDI1) a fost amplasat în in Tirgu Jiu la o distanță de 200 m în direcția sud-vest față de amplasament.

A doua secțiune de prelevare (cod probă RDI2) a fost amplasată la o distanță de 250 m în direcția nord-est față de amplasament spre Bucuresti.

Pentru măsurarea emisiei de substanțe volatile în aer, punctele de prelevare au fost amplasate în localitatea Tirgu Jiu la o distanță de 200 m în direcția sud- vest față de amplasament.

Primul punct de prelevare a fost amplasat în partea vestică a stivei, iar punctul al doilea a fost amplasat în partea estică a stivei.

Secțiunile de prelevare a probelor din aerul înconjurător sunt prezentate în tabelul 8

Rezultatele analizelor efectuate comparativ cu valorile reglementate de ordinul nr.592/2002 și STAS-12574/87 sunt prezentate în tabelul 9.

Probele au fost prelevate în condiții de lucru normale. Rezultatele reflectă concentrația de monoxid de carbon și substanțe volatile din aerul înconjurător, datorită emisiilor difuze din fabrică.

Depășirea c.m.a. în emisii este rezultatul emisiilor difuze neconforme ale celor două companii.

Măsurarea nivelului de zgomot

Condițiile meteorologice în care s-au efectuat determinările de zgomot:

S-a utilizat sonometru cu filtru tip A

Descrierea investigațiilor realizate

Condițiile meteorologice în care s-au efectuat măsurătorile:

Determinări și calcule:

Valorile au fost determinate prin măsurare directă cu aparatura verificată metrologic și calculate conform standardelor de mai jos:

Executarea analizei:

Măsurătorile au fost efectuate cu sonometre cu filtru tip A. Au fost efectuate câte  trei măsurători, ziua și noaptea, în fiecare punct de măsurare. Sonometrele au fost amplasate în fața obiectivelor protejate. Distanța de la fațada obiectivelor protejate a fost de 3 m, iar distanța de la sol 1,5 m.

Rezultatele măsurătorilor efectuate comparativ cu valorile reglementate de ordinul MS nr. 536/9 sunt prezentate în tabelul 10.

NOTĂ:

– în punctele CR – 5 și CR – 6 nu s-au efectuat măsurători de zgomot în timpul nopții din cauza că sursele de zgomot (mașinile unelte ) nu au funcționat.

Concluzii și recomandări:

Rezumatul neconformării cuantificate

Sol:

Analizele indicatorului PCB, din probele de sol prelevate din incinta amplasamentului, au scos în evidență următoarele rezultate:

Concentrațiile sunt exprimate în mg/kg substanță uscată.

Pentru aprecierea impactului, s-a utilizat o metodă de evaluare globală a stării de poluare a mediului.

În acest sens, calitatea factorilor de mediu, s-a încadrat într-o scară de bonitate, cu acordarea unei note care să exprime apropierea sau depărtarea de starea ideală.

Scara de bonitate:

Nota de bonitate 10 este considerată ca fiind starea ideală a mediului.

Nota de bonitate 9, este acordată pentru imisii care se încadrează în limitele maxime admise

Pentru emisiile măsurate a căror valoare este mai mare decât limita maximă admisă, nota de bonitate acordată, reprezintă produsul între cifra 9 și raportul dintre limita maximă admisă și valoarea măsurată a emisiei.

Scara pentru indicele de poluare globală:

I= 1, mediu natural neafectat de activitatea umană;

I = 1 – 2, mediu supus efectului activității umane în limite admisibile;

I= 2 – 3, mediu supus efectului activității umane, provocând stări de disconfort formelor de viață

I= 3 – 4, mediu afectat de activitatea umană, provocând tulburări formelor de viață

I= 4 – 5, mediu grav afectat de  activitatea umană, periculos formelor de viață

I= peste 6, mediu degradat, impropriu formelor de viață.

Notele de bonitate acordate:

Mediu supus efectului activității umane, provocând stări de disconfort formelor de viață.

Din datele prezentate rezultă că impactul semnificativ asupra mediului îl are depozitul de cărbune.

Impactul unei activitati antropice asupra mediului inconjurator, este determinat de amplasament-mărimea și localizarea acestuia, natura activității desfășurate și amploarea acesteia.

Bilanțul teritorial al amplasamentului este urmatorul:

–         Drum betonat: 3825,4 m2.

–         Platforma tehnologica: 7018 m2

–         Masini unelte: 1207,3 m2

–         Magazii: 298 m2.

–         Spatii verzi: 264 m2

Ape de suprafață:

Rezultatele analizei apei de suprafață sunt următoarele:

Se constată că valorile concentrațiilor metalelor grele și indicile de hidrocarburi nu depășesc limitele maxime admise

Aerul înconjurător:

Rezultatele măsurătorilor de imisii:

Concentrațiile din aerul înconjurător ale monixidului de carbon și substante volatile depășesc cu mult limitele maxime admise. Probele au fost prelevate din zonele protejate.

Monoxidul de carbon are efecte negative asupra populației (deces în cantități mari), vegetației în timp ce substanțele volatile afectează starea de sănătate a populației, toxicitate și proprietăți cancerigene sau mutagene pentru anumiți compuși (benzen), mirosuri neplăcute în anumite cazuri.

Nivelul de zgomot.

Nivelul de zgomot echivalent depășește limita maximă admisă la receptorii protejați, în cursul nopții, în toate punctele unde s-au efectuat  măsurătorile

În timpul zilei valorile mari, cu depășiri cuprinse între 15 – 17%, se înregistrează în punctele de CR-1, CR-4 și CR-4. În celelalte secțiuni unde s-au efectuat măsurătorile, depășirile nivelului de zgomot echivalent sunt mai mici, fiind apropiate de limitele admise.

Elaborarea modelului de organizație ecotehnologică

Inițierea implementării modelului organizației ecotehnologice

Fiecare tip de organizație are specificul ei de organizare și funcționare și din acest punct de vedere, este dificil să se recomande o metodologie comună, aplicabilă oriunde și oricând și al cărei succes este garantat întotdeauna. Deși consultanții dispun adeseori de metodologii proprii, uneori chiar foarte performante, bazate pe o bogată experiență profesională, totuși nu se poate spune că există o singură cale de reușită.

Crearea unui climat al schimbării.

În cadrul organizațiilor au loc o serie de schimbări.

Schematic, procesul schimbării se prezintă în figura 11 o organizație trebuie să fie conștientă de presiunile existente pe piață și să dezvolte strategii corespunzătoare pentru a câștiga clienți pe baza criteriilor de competitivitate existente pe piață în acel moment.

Realitatea este că, doar criteriile de competitivitate conduc piața. Organizația nu poate modifica aceste criterii, iar mediul care creează presiunile exteme nu se va modifica. De aceea, schimbarea trebuie să vină din partea organizației. În figura 12 se ilustrează consecințele rezultate în urma ignorării forțelor prezente pe piață și a evitării acțiunilor de schimbare.

Forțe pentru schimbare Forțe care se opun schimbării

Fig 11. Procesul schimbării organizaționale

Fig 12. Consecințele ignorării schimbării

Fig 13. Factorii interni și externi ai schimbării

În figura 13 se reprezintă schemele factorilor interni și externi care pot
produce schimbări într-o organizație .

Factorii externi ai schimbării derivă din factorii mediului organizațional
extern: general și specifici (fig 11. și fig 12.).

Conștientizarea necesității implementării managementului
mediului.

Managerii din diverse organizații recunosc, în general, nevoia pentru schimbare, ca pe o modalitate de a face față presiunilor competitive, dar mulți nu înțeleg cum trebuie să fie implementată schimbarea.

Cheia către succes este de a integra angajații, rolurile și responsabilitățile acestora din cadrul organizației, în cadrul unei structuri de procese. O abordare bazată pe procese și începând cu declararea viziunii și misiunii, analizând factorii critici de succes și identificând procesele de bază, este cel mai eficient mod de angajare a personalului în procesul schimbării (tab. 11).

Tabelul 11 Acțiunile necesare schimbării

Managementul superior trebuie să înceapă dezvoltarea noii structuri
orientate pe proces prin angajamentul la toate nivelurile respectând anumite etape. Punctul de start trebuie să fie o analiză generală a organizației și a transformărilor solicitate de echipa managerială, Prin realizarea acestei analize diagnostic asupra schimbărilor impuse, asupra problemelor care există și asupra domeniilor care trebuie îmbunătățite, se obține un angajament inițial, vital pentru începerea procesului de transformare.

Fig 14. Arhitectura de procese

Procesele de bază descriu ce se realizează sau ce trebuie să fie făcut astfel
încât organizația să realizeze factorii de succes. Prima etapă în înțelegerea
proceselor de bază este de a identifica o rețea, arhitectură de procese de același ordin de importanță (fig 14.).

Odată procesele de bază definite, este necesar ca pentru noua structură de procese să fie stabilite obiectivele, țintele și indicatorii de performanță. Este
necesară; de asemenea, descompunerea proceselor de bază în subprocese, activități și sarcini. O imagine asupra modului în care trebuie realizată structura de procese, se prezintă în fig 15. Sarcinile sunt realizate de către indivizi. Angajatul trebuie să înțeleagă sarcina și poziția lui în ierarhia proceselor.

Fig 15. Identificarea proceselor principale și descompunerea lor

Un program eficient de prevenire a poluării trebuie:

să reducă riscul de răspundere civilă sau penală;

să reducă costurile de funcționare;

să protejeze sănătatea umană și mediu;

să sporească imaginea companiei în cadrul comunității;

să îmbunătățească morale și participarea angajaților.

REALIZAREA PRODUSULUI

Stabilirea și/sau analiza rolului funcțional al piesei

Alegerea materialului optim pentru confecționarea piesei

Caracteristici funcționale, tehnologice și economice ale materialului din care este confecționată piesa

Semifabricatul inițial sau piesa-semifabricat inițială cu adaosurile de prelucrare

Stabilirea clasei din care face parte piesa și procesul tehnologic tip

Analiza preliminară a realizării suprafețelor ce delimitează piesa în spațiu și stabilirea succesiunii optime a prelucrărilor

Principiile de proiectare privind conținutul și succesiunea operațiilor procesului tehnologic tip

Structura preliminară a procesului tehnologic proiectat

Structura procesului tehnologic proiectat

Analiza economică a procesului tehnologic proiectat

Fișa film și planul de operații corespunzător

Evidențierea condițiilor

Evidențierea condițiilor

După stabilirea tuturor condițiilor se va trece la analiza și selectarea acestora, deoarece unele dintre ele se pot repeta sau pot fi incompatibile, etc.

Selectarea condițiilor

Ci (1…4) CDi (4)

CPR (1,2,3) CPRC –

CPRO (1,2,3) CD (1,2,3)

CE –

Ci –

unde: Ci – număr condiții din tabel;

CDi – condiții dimensionale;

CPR – condiții de poziție relativă;

CPRC – condiții de poziție relativă prin construcție;

CPRO – condiții de poziție relativă de orientare;

CD – condiții determinante;

CE – condiții echivalente;

Ci – condiții incompatibile.

Odată ce au fost stabilite condițiile determinante se trece la stabilirea planelor de referință pentru fiecare condiție determinantă (adică se stabilește planul care influențează fiecare condiție).

Geometrizarea condițiilor

C1 = α= 90ș

C2= a=31mm

C3 =b= 20,9 mm

C4= c = 6

Ordonarea suprafețelor de cotare

Tabelul 2. Ordonanțarea suprafețelor de cotare

Simbolizarea informațională a suprafețelor de cotare

Pe fiecare suprafață se atașează doar simbolurile specifice suprafeței respective (pentru suprafețe plane doar simboluri specifice suprafețelor plane, pentru suprafețele cilindrice doar simboluri specifice suprafețelor cilindrice, etc.)

Pentru un extrem sau un plan de referință (o suprafață de cotare) poate să corespundă mai multe suprafețe de orientare.

Unei suprafețe cilindrice poate să i se atașeze simboluri care preiau 2 grade sau 4 grade de libertate, unei suprafețe plane poate să i se atașeze simboluri care preiau 3 grade sau 1 grad de libertate.

Combinarea simbolurilor

Selectarea schemei optime

Determinarea erorilor de orientare admisibile

C1 : α1 = 900

C2 : a = 31mm

C3 : b = 20,9mm

Determinarea erorilor de orientare caracteristice

erorile caracteristice pentru respectarea condiției a= 31 mm

erorile caracteristice pentru respectarea conditiei α1 = 900

0°12'

0°12'

0°

0°

0°

0°

0°17'

0°17'

erorile caracteristice pentru respectarea b=20,9 mm

Determinarea forțelor de strângere

Selectarea variantei optime

Criterii de selecție

C1: costul de execuție: minim

C2: costul de întreținere: minim

C3: costul de înlocuire: minim

C4: rigiditatea reazemului: maxim

C5: fiabilitatea în funcționare: maxim

C6: mărimea forței de strângere: minim

C7: stabilitatea piesei pe reazem: mare

Stabilim o scară normală de atribuite

Dintre simbolurile cu 3 grade de libertate a rezultat optim simbolul:

Dintre simbolurile cu 2 grade de libertate a rezultat optim simbolul:

Dintre simbolurile cu 1 grad de libertate a rezultat ca optim simbolul:

Schema optimă de orientare, rezultată în urma selecției prezentate mai sus este:

+ (11) + (18)

Alegerea sau proiectarea constructivă a organologiei specifice dispozitivului concret

Calcule de rezistență

Funcționarea dispozitivului

Măsuri de protecția muncii și întreținere

Măsuri de protecția muncii ce trebuiesc avute în vedere la utilizarea dispozitivului, pentru preîntâmpinarea apariției accidentelor de muncă sunt următoarele:

operatorul va realiza orientarea, așezarea și fixarea piesei în dispozitiv în conformitate cu instrucțiunile de lucru existente în procedura specifică;

înainte de începerea lucrului operatorul are obligația de a verifica buna funcționare a dispozitivului, respectiv verificarea fixării dispozitivului pe masa mașinii de prelucrat;

se interzice lovirea elementelor dispozitivului cu corpuri dure care ar putea duce la deteriorarea dispozitivului;

în timpul funcționării se interzice introducerea mâinilor în zona de prelucrare.

Măsuri de întreținere a dispozitivului sunt următoarele:

părțile nefuncționale ale dispozitivului se vor proteja anticoroziv;

elementele dispozitivului aflate în mișcare relativă, unele față de altele, și supuse frecării se vor unge periodic pentru reducerea considerabilă a uzurii și creșterea perioadei de utilizare;

se va verifica periodic precizia de prelucrare a dispozitivului pentru a preîntâmpina apariția rebuturilor;

după terminarea programei de producție, dispozitivul se va conserva conform cu normele în vigoare.

CONTROLUL PRODUSULUI

Identificare produs

Defecte posibile

Cauzele generale ce determină apariția defectelor în piesa de prelucrat prin deformare plastic sunt:

Utilizarea unor semifabricate de pornire de calitate necorespunzătoare(cu defecte)

Nerespectarea prescripțiilor tehnologice privind încălzirea semifabricatelor în vederea deformării plastice

Nerespectarea prescripțiilor tehnologice privind conducerea proceselor de prelucrare prin deformare plastică

Utilizarea unor echipamente tehnologice(scule, utilaje etc.) incorect reglate sau având un grad avansat de uzură.

Conform standardelor, defectele pieselor obținute prin deformare plastică sunt clasificate în următoarele grupe:

Forme, dimensiuni și mase necorespunzătoare(lipsă de material, dezaxări, bavuri etc.)

Defecte de suprafață (arsuri, imprimări de oxizi, suprapuneri de material)

Discontinuități și goluri (crăpături, fisuri, sufluri, spărturi)

Incluziuni solide

Defecte de structură (decarburare, fibraj necorespunzător, segregări și arderi)

Compoziție chimică și caracteristici fizico- mecanice necorespunzătoare

Depistarea defectelor existente într-o piesă prelucrată prin deformare plastică se face în cadrul operațiilor de control al calității. Controlul tehnic de calitate, parte integrantă a procesului de producție, se efectuează în trei etape: controlul calității semifabricatelor de pornire, controlul interfazic și controlul final al produselor.

Pentru produsele obținute prin deformare plastică se folosesc atât metode de control distructiv (încercări și analize efectuate pe probe martor prevăzute la piesele deformate sau epruvete extrase din una sau mai multe piese prelucrate, care se sacrifică) cât și metode de control nedistructiv (defectoscopia electromagnetică sau defectoscopia cu ultrasunete) aplicat interoperațional sau final.

Unele defecte existente în piesele prelucrate prin deformare plastică pot fi înlăturate (reparate), după remaniere piesele îndeplinind condițiile de calitate prescrise.

Remanierea defectelor se poate realiza prin: procedee mecanice (curățire, îndreptare, dopuire, etc.), prin sudare, prin metalizare sau prin tratamente termice executate după o tehnologie riguroasă și verificate printr-un nou control.

Metode de control posibile

Metode de examinare distructivă

Metodele de examinare distructivă sunt metode care ajută la confirmarea metodelor de examinare nedistructivă sau la deslușirea cauzelor care au condus la apariția necondormităților. Cu ajutorul examinării distructive se determină:

Încercarea la tracțiune- principalele caracteristici care se pot determina cu ajutorul acestei încercări sunt:

Rezistența la rupere;

Limita de curgere;

Alungirea la rupere;

Gâtuirea la rupere;

Încercarea la îndoire- această încercare are ca scop aprecierea capacității de deformare plastică a materialelor fără să apară fisuri în zona supusă îndoirii

Încercarea de încovoiere- se realizează cu ajutorul ciocanului pendul (15 kg sau 30 kg) pe epruvete cu crestătură în U sau V în scopul determinări tenacității materialelor

Încercarea de duritate- poate efectua următoarele tipuri de durități:

Duritate Brinell;

Duritate Rockwell;

Duritate Vickers;

Încercarea de rupere;

Compoziție chimică- se face atât calittiv cât și cantitativ.

Metode de examinare nedistructivă

Examinarea nedistructivă reprezintă modalitatea de control a rezistenței unei structuri, piese fără a fi necesară demontarea, ori distrugerea acestora.

VT – Examinarea optico- vizuală

Examinarea optico– vizuală este cea mai simplă modalitatea de examinare nedistructivă. Procedeul este simplu dar indispensabil, examinarea vizuală presupune respectarea condițiilor de claritate satisfăcătoare a suprafețelor materialelor, echipamentelor luând în considerare caracteristicile și proprietățile acestora.

Pentru controlul vizual se folosesc diferite ustensile optice cum ar fi endoscop, lupe, lămpi etc. Prin control vizual sunt furnizate o serie de indicii legate de aspectul suprafeței metalului precum și estimarea unor defecte interne (recipiente metalice, butelii de gaze, conducte, tuburi etc).

Examinarea vizuală se poate regăsi în aproape toate celelalte metode de examinare nedistructivă cu decizie hotărâtoare.

Sursele de lumină folosite în examinarea optică nedistructivă pot avea, de la caz la caz, spectru continuu, discontinuu sau monocromatic. Pentru a obține lungimea de undă dorită, se folosesc surse de lumină (lămpi cu vapori de mercur, sodiu sau alți vapori) cu filtre de sticlă, lichid sau gaz.

Domeniul de verificare pentru fiecare metodă de examinare nedistructivă este limitat având sensibilitatea și puterea de rezoluție maximă numai pentru o anumită parte a domeniului.

PT – examinare cu lichide penetrante

Examinarea cu lichide penetrante este o metodă nedistructivă, care permite punerea în evidență a discontinuităților deschise la suprafața pieselor examinate.

Metoda de examinare nedistructivă cu lichide penetrante se bazează pe penetrarea capilară a lichidelor indicatoare (lichide penetrante), în defectele de suprafață (fisuri, pori, etc.).
După curățare intermediară și uscare, se aplică într-un strat subțire un developant de culoare albă, pe suprafața care urmează să fie inspectată. Developantul "trage" lichidul penetrant din defectele de suprafață și face vizibile defectele de suprafață prin indicații de culoare, liniare sau rotunjite. Documentarea este posibilă cu filme adezive, fotografii sau tehnici video. Controlul cu lichide penetrante este de încredere în detectarea defectelor cu o lățime de până la gama de microni.

Metoda de testare cu lichide penetrante poate detecta defectele de suprafață cu precizie și ușurință, independent de tipul, materialele și configurația suprafeței obiectelor care trebuie testate.

MT – examinarea cu pulberi magnetice

Metoda de examinare cu particule magnetice (MT) este una dintre cele mai sensibile, fiabile și productive metode NDT pentru inspecția de suprafață a produselor din materiale feromagnetice. Metoda se bazează pe atragerea particulelor feromagnetice de forța fluxului de scăpări care apare deasupra defectelor de suprafață, cum ar fi fisuri, suprapuneri, lipsa sudurii, pori, după o magnetizare adecvată.

MT se poate utiliza pentru indicarea defectelor de suprafață deschise, și în anumite condiții, pentru detectarea defectelor situate aproape de suprafață. O probabilitate mai mare de detectare există atunci când direcția unui defect este perpendiculară pe direcția câmpului magnetic aplicat. Cu cât este mai mic unghiul dintre defect și liniile de câmp magnetic, cu atât este mai slabă indicația.

UT – examinarea cu ultrasunete

Examinarea cu ultrasunete se bazează pe propagarea undelor ultrasonice în piesa de examinat și monitorizarea semnalului transmis (numit tehnică prin transmisie) fie a semnalului reflectat provenit de la o suprafață sau discontinuitate (numită tehnică cu impuls reflectat).

Examinarea prin tehnica cu impuls reflectat poate utiliza fie un singur traductor având funcția de emițător și receptor, fie un traductor dublu.

Examinarea se poate efectua manual sau cu ajutorul aparaturii semiautomatizate și poate utiliza tehnica prin contact direct, fără contact sau în imersie, folosind metodele corespunzătoare de cuplare.

Examinarea cu ultrasunete cea mai complexă metodă de examinare nedistructivă, care

constă în introducerea în piesa de examinat a unor vibrații mecanice în domeniul ultrasunetelor cu frecvența de 1,0- 25MHz și analizarea pe ecranul osciloscopului a modificărilor acestor vibrații datorate discontinuităților interne de material.

RT – examinare cu radiații penetrante

Metoda de examinare cu radiații penetrante sau radiografică constă din interacțiunea radiațiilor penetrante cu pelicule fotosensibile. Se poate efectua cu raze X sau raze gamma.

Examinare cu raze X

Examinarea cu raze X constă în bombardarea piesei supuse controlului cu radiații X, obținându-se pe filmul radiografic imaginea structurii macroscopice interne a piesei.

Generatoarele de raze X, în funcție de energia ce o furnizează și de domeniul lor de utilizare pot fi:

generatoare de energii mici (tensiuni < 300 kV) pentru controlul pieselor din oțel de grosime mică (< 70 mm);

generatoare de energii medii (tensiuni de 300…400 kV) pentru controlul pieselor din oțel de grosime mijlocie (100…125 mm);

generatoare de energii mari (tensiuni de peste 1…2 MV și betatroane de 15…30 MV) pentru controlul pieselor din oțel de grosime mare (200…300 mm).

Examinare cu raze gamma (gammagrafie)

Gammagrafia constă în iradierea piesei supuse controlului cu radiații gamma, după care se obține pe filmul radiografic imaginea structurii macroscopice interne a piesei respective, prin acționarea asupra emulsiei fotogafice.

Creșterea permanentă a parametrilor funcționali ai instalațiilor industriale moderne (presiune, temperatură, solicitări mecanice, rezistență la coroziune), au impus examinarea cu raze gamma ca o metodă modernă de control cu grad ridicat de certitudine.
Elementul de bază al gammagrafiei este sursa de radiații gamma care datorită proprietăților sale (energie ridicată, masă de repaus nulă, sarcină electrică nulă), o fac deosebit de penetrantă.

Principala sursă de radiații folosită în gammagrafie o constituie izotopii radioactivi de Cobalt-60, Iridiu-192, Cesiu-137, Cesiu-134, Tuliu-170 și Seleniu-75, obținuți prin activare, deoarece au un preț de cost mai scăzut și avantajul obținerii unor activități mari.

ET – examinare cu curenți turbionari

Metoda curenților turbionari este folosită ca o alternativă sau extensie a controlului nedistructiv cu particule magnetice, fiind utilizată, în special, pentru controlul țevilor cu diametrul exterior de maximum 140 mm. Sensibilitatea metodei este maximă la grosimi de perete de până la 5 mm. O dată cu creșterea grosimii pereților, scade eficiența metodei de evidențiere a defectelor interne, ea rămânând eficace pentru evidențierea defectelor de suprafață și din imediata apropiere a acesteia.

Metoda constă în inducerea unor curenți turbionari în pereții țevii controlate. Câmpul magnetic al curenților turbionari induși, datorită prezenței unor discontinuități și neomogenități în material, modifică impedanța bobinei de măsurare, ceea ce afectează amplitudinea și faza curenților turbionari. Amplitudinea, defazajul și adâncimea de pătrundere a curenților turbionari, depind de amplitudinea și frecvența curentului de excitație, de conductibilitatea electrică, de permeabilitatea magnetică a materialului, de forma piesei controlate, de poziția relativă a bobinelor față de piesă, precum și de omogenitatea materialului controlat.

ERT – examinare prin termografiere în infraroșu

Metoda de examinare prin termografiere în infraroșu a pătruns recent în practica examinărilor nedistructive, fiind încadrată în categoria metodelor speciale. Progresul tehnic general și evoluția exponențială a echipamentelor informatice au condus la evoluția spectaculoasă a camerelor de luat vederi în infraroșu, componente de bază ale echipamentelor de investigare termografică.

Termografia (termoviziunea) este măsurarea câmpului termic prin înregistrarea radiațiilor infraroșii și vizualizarea distribuției de temperatura pe suprafețele observate. Termoviziunea este o metodă nedistructivă și non-contact utilă pentru depistarea defectelor în timpul operării sistemelor industriale, fără întreruperea procesului tehnologic. Metoda de măsurare a temperaturii de la distanța – termografia (termoviziunea) – a apărut ca o aplicație a unor tehnici militare în domeniul vieții civile (tehnica, știința, medicina) după mijlocul anilor 50.
Activitățile de conservare a energiei, incluzând utilizarea optimă a resurselor energetice primare și secundare, constituie cele mai urgente și eficiente măsuri în dezvoltarea unei economii sănătoase. Aceste activități necesită obținerea unor informații corecte asupra performanțelor energetice ale clădirilor, echipamentelor, instalațiilor și utilajelor. Informațiile sunt obținute prin realizarea unor bilanțuri sau analize energetice cu suport științific și tehnic, pe baza datelor culese la inspectarea obiectivelor respective.

Sistemele astfel optimizate pot obține un certificat energetic ce atestă funcționarea eficientă. Echipamentele industriale în care procesele tehnologice impun nivele termice mai înalte în raport cu mediul înconjurător prezintă pierderi energetice care depind de topologia instalațiilor, precum și de calitatea și starea izolației acestora.
Evaluarea acestor pierderi de energie, care reduc randamentul sistemelor, implică cunoașterea distribuției termice a tuturor componentelor acestora. Aceasta se realizează cu ajutorul sistemului de termografie care vizualizează distribuția temperaturii pe suprafața echipamentelor, prin măsurarea radiațiilor IR (infraroșii).

Metode optime de examinare

Examinarea optico- vizuală

Examinarea optico-vizuală este cea mai simplă modalitatea de examinare nedistructivă.

Acest tip de examinare se poate realiza și cu ochiul liber și se numește control vizual, sau cu ajutorul unor aparate optice, în acest caz numindu-se examinare optică.

Modalități de examinare vizuală:

Cu ochiul liber

Ochiul este mai sensibil la lumina galben-verde;

Intensitate luminoasă adecvată: 800-1000 lux;

Se pot detecta : coroziuni, fisuri (formă și orientare), porozități, defecte;

Cu instrumente optice

Instrumentele optice permit mărirea imaginii defectului și inspectarea unor zone mai puțin accesibile;

Suprafețele de inspectat trebuie curățate;

Microscop;

Endoscop: sistem optic, sursa de lumină de intensitate mai mare; suprafața de examinat poate fi la distanța de 4 mm sau mai mult; lungimea 100–1500 mm, diametrul începând cu 1.7 mm;

aplicații: inspecția de crăpături în structuri industriale; detectarea coroziunilor, fisurilor, etc; defecte în suduri.

Avantaje:

este cea mai simplă metodă de control;

este cea mai ieftină metodă de control defectoscopic nedistructiv;

permite depistarea defectelor de suprafață;

nu necesită o pregătire deosebită a suprafețelor înainte de efectuarea controlului;

Dezavantaje:

nu permite detectarea defectelor de interior;

necesită o acuitate vizuală foarte bună a operatorului;

calitatea rezultatelor obținute depinde de operator.

Examinarea cu lichide penetrante

Cu metoda lichidelor penetrante se pot detecta rapid discontinuități pe suprafața metalelor feroase și neferoase, a unor materiale plastice și ceramice, sticlă, etc., cu condiția ca discontinuitățile să fie deschise la suprafața de examinare. Examinarea cu lichide penetrante se poate efectua în lumină vizibilă și/ sau în lumină ultravioletă (UV), cu penetrante fluorescente. Spre deosebire de metoda de examinare cu particule magnetice, această metodă poate pune în evidență defecte sau discontinuități și pe suprafața materialelor care nu sunt magnetizabile.

Avantaje:

este o metodă relativ ieftină;

nu necesită aparatură specială pentru efectuarea controlului;

permite detectarea cu precizie a defectelor de suprafață;

permite detectarea unor fisuri cu deschidere de 5µm.

Dezavantaje:

necesită pregătirea deosebită a suprafețelor înainte de efectuarea examinării;

este necesară respectarea cu strictețe a etapelor tehnologiei de control, deoarece orice abatere de la acestea poate conduce la rezultate eronate;

produsele de examinare cu lichide penetrante trebuie alese cu deosebită grijă deoarece acestea trebuie sa fie compatibile cu materialul de examinat.

Examinarea cu radiații penetrante

Examinarea cu radiații penetrante (RT) are la bază fenomenul fizic de atenuare a fascicolelor de radiații X sau GAMMA la traversarea lor prin materialele înconjurătoare. Aceste radiații, la ieșirea din materialul de controlat, impresionează un film radiografic în mod diferit în zonele cu discontinuități față de restul materialului. Această examinare este complexă din punct de vedere al protecției muncii. Se pot evidenția majoritatea discontinuităților aflate în interiorul materialului. Examinarea se aplică uzual materialelor metalice.

Ele prezintă următoarele proprietăți:

în vid ele se propagă cu viteza luminii;

nu sunt deviate de câmpuri electrice și magnetice;

produc fluorescența unor substanțe (emisie de lumină);

pătrund cu ușurință prin unele substanțe opace pentru lumină;

ionizeazǎ gazele prin care trec. Numǎrul de ioni produși indica intensitatea radiațiilor. Pe această proprietate se bazeazǎ funcționarea detectoarelor de radiații;

au acțiune fiziologicǎ , distrugând celulele organice, fiind, în general, nocive pentru om. Pe această proprietate se bazeazǎ folosirea lor în tratamentul tumorilor canceroase, pentru distrugerea țesuturilor bolnave.

Echipamentele folosite la metodele optime de examinare

Pentru efectuarea examinării optico-vizuale sunt necesare : un microscop, o trusă cu lupe de diferite puteri de mărire, endoscoape cu tija foarte subțire pentru examinarea zonelor interioare greu accesibile. Este necesară iluminarea corespunzătoare a spațiului în care se va efectua controlul precum și efectuarea controlului de către operator cu acuitate vizuală foarte bună.

Pentru controlul cu lichide penetrante sunt necesare: seturi de lichide, NAMICON, ARDROX etc., sistem de iluminare în domeniul ultraviolet, banc de lucru dotat cu boiler pentru apă caldă, sistem de uscare cu aer cald, etaloane Miller.

Pentru controlul cu radiații penetrante sunt necesare : generator de radiații X, film radiografic, ecrane intensificatoare, densitometru, camera obscură, developant.

Personal operator

O persoana certificată conform standardului SR EN 473 trebuie să fie clasificată pe unul din cele 3 niveluri, în funcție de calificarea sa, după cum urmează:

Nivelul 1 – o persoană certificată pentru nivelul 1 este calificată pentru efectuarea de examinări nedistructive conform unor instrucțiuni scrise, sub supravegherea unui operator de nivelul 2 sau de nivelul 3.

Persoana respectivă nu trebuie să fie responsabilă pentru alegerea metodei sau a tehnicii de examinare de utilizat, nici pentru interpretarea și caracterizarea rezultatelor examinării.

Nivelul 2 – o persoană certificată pentru nivelul 2 este calificată pentru efectuarea și conducerea unei examinări nedistructive conform unor proceduri stabilite sau recunoscute.

Nivelul 3 – o persoană certificată pentru nivelul 3 este calificată pentru conducerea oricărei operații de examinare nedistructivă pentru care este certificată.

Persoana respectivă poate, dacă se cere, să conducă și să supravegheze examenele de calificare, cu condiția să fie autorizată pentru aceasta de către organismul de certificare

O persoană de nivelul 3 nu trebuie să fie singurul examinator al candidaților pe care i-a format personal pentru examenul luat în considerare.

Integrarea controlului în fluxul de fabricație

Tehnologia de prelucrare a reperului „SUPORT” este alcătuită din mai multe procedee enumerate mai jos în ordinea desfășurării lor după cum urmează:

Întocmirea documentelor de control și inspecție

Documentația de control și inspecție trebuie să cuprindă documente care să asigure și să demonstreze efectuarea corectă și în întregime a tuturor operațiilor prevăzute în planul de examinări, precum și înregistrarea rezultatelor inspecțiilor și examinărilor.

Procedura generală de control și inspecție

Procedura generală de control și inspecție este un document care are ca obiectiv produsul.

Existența unei proceduri scrise face posibil ca activitatea descrisă:

să fie executată identic de fiecare dată,

să fie verificată independent și obiectiv,

să se identifice abaterile de la obiectivul (rezultatul) stabilit,

să fie îmbunătățită.

Prin elaborarea procedurilor se urmărește:

documentarea activității respective astfel încât pe această bază să poată fi realizată, controlată și îmbunătățită atingerea obiectivelor activității documentate;

identificarea problemelor actuale și potențiale privind calitatea și inițierea de măsuri corective sau preventive;

antrenarea în procesul de elaborare a tuturor celor implicați în activitatea descrisă.

Proceduri de lucru specifice

Modul de aplicare a fiecărei metode de examinare face obiectul unei proceduri de lucru specifice. Spre deosebire de procedura generală, ea are ca obiectiv metoda.

Raportul de examinare va satisface cerințele standardului de referință al metodei. Raportului de examinare i se atașează fișa de neconformitate pentru acele neconformități care conduc la decizia respins.

ASAMBLAREA PRODUSULUI

Analiza constructiv – tehnologică

Analiza legăturilor dintre elemente

Stabilirea listei componentelor

Ordonanțarea și schema de asamblare

Elaborarea listei fazelor de montaj și atribuirea utilajelor și echipamentelor

Stabilirea regimurilor de montaj și a timpilor operative

Stabilirea variantei optime a procesului tehnologic de montaj

Elaborarea documentației tehnologice – plane

CONTROL ȘI ÎNCERCĂRI FINALE

Inspecții și încercări finale

Inspecțiile și încercările intermediare și finale sunt desfășurate în fiecare secție și sunt coordonate de Departamentul Calitate.

Specificul inspecțiilor este format din două componente principale:

inspecții intermediare;

inspecții finale.

Efectuarea operației de inspecție se face în toate fazele de fabricație, utilizând tehnologiile de inspecție specifice fiecărui produs.

Fazele de pe fluxul de fabricație în care se desfășoară procesele cât și procese speciale, controlorii respectivi vor monitoriza și aviza efectuarea operațiilor aferente fiecărui proces în registrele specifice acestora conform prevederilor procedurilor aplicabile proceselor.

În urma inspecțiilor efectuate se decide asupra conformității sau neconformității produselor controlate. Când produsul este conform cu documentația tehnică se procedează la poansonarea reperului (ansamblului). Când se constată abateri de la documentație (neconformități) produsul se izolează în locul “produse neconforme” și controlorul întocmește un raport de neconformitate.

În cazul rezoluției respins sau rebutat se completează formularul notă de rebut. Când un reper necesită operații de remaniere (recondiționare) se completează formularul notă de remaniere.

Certificarea produsului în vederea aplicării marcajului CE

Prin certificarea conformității produsului se înțelege acțiunea terței parte care dovedește încrederea că produsulu, identificat corespunzător, este conform cu un anumit standard sau cu un alt document normativ (conform Legii nr. 608/2001). În domeniul reglementat, pentru fiecare categorie de produse sunt necesare una sau o combinație a următoarelor proceduri: controlul intern, examinarea de tip, conformitatea cu tipul, asigurarea calității producției, asigurarea calității produsului, verificarea produsului, asigurarea calității service-ului.

Certificarea de conformitate a produselor este o activitate complexă care include:

Evaluarea, în spiritul cerințelor din standardul european SR EN 45011:2000, a conformității produselor și a documentației aferente cu cerințele din standardele naționale, internaționale, directivele Uniunii Europene etc. și prevederile legale aplicabile;

Evaluarea procesului de fabricație a produsului;

Evaluarea rezultatelor încercărilor privind caracteristicile produsului;

Finalizarea cu o apreciere calificată în ceea ce privește satisfacerea de către produs a cerințelor specificate.

Organismul de certificare eliberează fiecărui furnizor de produse certificate documente oficiale care să permită identificarea următoarelor elemente:

Numele și adresa furnizorului ale cărui produse sunt supuse certificării;

Domeniul de aplicare a certificării, după caz;

Produsele certificate, care pot fi identificate după diferite criterii;

Standardul de produs sau alte documente normative față de care este certificat fiecare produs sau tip de produs;

Sistemul de certificare aplicabil;

Data efectivă a certificării și termenul de valabilitate a certificării.

Etapele pentru certificare produse

Inițierea procesului de certificare produse (analizarea cererii pentru certificare, încheierea contractului de certificare și a celui de consultanță;

Pregătirea documentației (produsului, procesului, sistemului de management al calității, după caz);

Auditul de evaluare înaintea certificării;

Efectuarea și evaluarea încercărilor (în laboratorul de încercări convenit, iar in unele cazuri se pot recunoaște rapoartele de încercări emise de laboratoare acreditate);

Efectuarea auditului la fața locului (auditul produsului);

Acordarea certificării (certificatul de conformitate, licența pentru utilizarea mărcii pentru produse);

Supravegheri periodice.

Elaborare certificat de conformitate

În Anexa 9 se prezintă certificatul de conformitate a produsului “SUPORT”.

Conceptul modular

Este stabilit de o hotărâre a Comisiei Europene din decembrie 1988 și conține următoarele principii:

trebuie asigurată o abordare corectă în legislația U.E. a ceea ce privește opțiunea marcajului C.E.;

utilizarea standardelor din familia ISO 9000 referitoare la managementul calității pentru organizații și a celor din seria 45000 pentru laboratoare și organisme;

Există opt module care pot fi utilizate, fiecare în parte sau combinate, pentru certificarea unui produs:

Figura 9.1. Module utilizate pentru certificarea produselor

Cu cât un produs este mai periculos pentru viață, sănătate, protecția mediului, el este încadrat în partea dreaptă, spre litera H.

În directivele specifice sunt indicate căile de urmat respectiv modulele pentru fiecare tip de produs.

În funcție de această situație se pot alege combinații de module:

cinci module sunt fără obligativitatea unui sistem de management al calității: A, B, C, F, G;

trei module impun existența unui sistem de management al calității: D, E, H.

Modulele D, E, H, implică existența unui sistem de management al calității, de asemenea cei care au cercetare și proiectare trebuie să parcurgă modulul B. De asemenea modulul B trebuie parcurs când nu sunt respectate cerințele din standardele armonizate.

Modulul A este cel mai simplu și permite aplicarea marcajului C.E. de către producător pe propria răspundere. Deci producătorul pe baza declarației de conformitate poate aplica marcajul C.E. și poate introduce produsul pe piață.

Indiferent de modul, marcajul C.E. îl aplică producătorul.

În cadrul modulului A în cazul unor produse mai complicate este posibil să se apeleze la un organism notificat(este un organism înregistrat la Bruxelles ca fiind competent să emită certificări pentru anumite directive sau în unele cazuri pentru anumite anexe ale directivelor). Notificarea se face pe directive.

Notificarea semnifică că statul respectiv își asumă o anumită responsabilitate în ceea ce privește seriozitatea organismului respectiv.

Modulul B este numit “Examinări de tip C.E.“, producătorul trebuind să pună la dispoziția organismelor notificate:

documentația tehnică;

mostre de produs reprezentativ.

Organismul notificat evaluează conformitatea produsului cu cerințele esențiale, după caz se efectuează și încercări.

Dacă produsul corespunde se eliberează un certificat tip pe baza căruia producătorul poate aplica marcajul C.E.

Modulul B se utilizează în combinație cu C, D, E, F. Producătorii români apelează la modulul B.

Prima activitate care se efectuează pentru obținerea marcajului C.E. este analiza de risc, adică se întocmesc tabele care în funcție de tipul produsului sunt stabilite riscurile posibile, dar cu ajutorul unor standarde europene. În anumite standarde europene sunt precizate riscurile potențiale ale unui produs în etapele de: montaj, transport, utilizare, reparații, reciclare.

La modulul C producătorul aplică marcajul C.E., organismul notificat efectuează încercări prin sondaj.

La modulul D organizația trebuie să aibă un sistem al calității conform cu I.S.O. 9002 din 1994. Organismele notificate aprobă sistemul calității și efectuează supravegherea acestuia.

La modulul E producătorul trebuie să aibă un sistem al calității conform cu I.S.O. 9003 pentru inspecție finală și încercări. Organismul notificat aprobă sistemul calității și supraveghează acest sistem.

La modulul F organismul notificat controlează produsele și eliberează certificate de conformitate.

La modulul G organismul notificat verifică documentația tehnică, controlează conformitatea produsului cu cerințele esențiale și eliberează certificatul de conformitate.

La modulul H producătorul trebuie să aibă un sistem al calității conform cu I.S.O. 9001, deci inclusiv pentru proiectare, organismul notificat supraveghează sistemul și eliberează certificat de examinare de tip C.E. În această categorie intră în general aparatele medicale.

Conceptul modular a fost preluat și în legislația românească.

Lista organismelor notificate este publicată în Monitorul Oficial al Comisiei Europene.

Dreptul de a aplica marcajul C.E. se acordă pe o perioada de 5 ani. În acest caz se plătește și o taxă anuală.

AMBALARE – DEPOZITARE

Stabilirea mijloacelor de transport

Transportul produsului „SUPORT” se va face cu o firmă de curierat după o prealabilă înțelegere cu beneficiarul stabilită ca o clauza a contractului comercial.

La încărcare se vor lua măsuri optime pentru păstrarea integrității produsul.

Expedierea se face de către furnizor, pe numele beneficiarului.

Mijloacele de transport sunt asigurate de către S.C. ROBO S.R.L. dacă beneficiarul a cerut acest lucru în mod expres în contractul comercial.

Alegerea tipului de ambalaj

Produsele se livrează de către producător la beneficiar ambalate în cutii de carton ondulat în 2 straturi. (denumit: CO2 sau Tip II)

*tipuri de ondulă: B,C

*gramaj: 250-350 g/mp

*umiditatea – 7-10 %

Ambalajul se achiziționează de la Rondo Ganahl Aktiengesellschaft care este o firmă austriacă familială cu tradiție, fondată în anul 1797.

Produsele se ambalează în cutii de carton cu următoarele dimensiuni:

– L= mm;

– l = mm;

– h = mm.

Cutia este prevăzută cu pereți demontabili pentru a permite prinderea mai ușoară a produselor, la interior este căptușita cu poliester, iar la exterior este acoperită cu soluție de ignifugare care are rolul de a proteja produsul în cazul unor incendii în timpul transportului și depozitării.

Marcajele se aplică direct pe cutie, cu șablon pe toate fețele.

În cazul produsului de față marcajele sunt prezentate pe cutia din figura de mai jos.

Documentația tehnică care însoțește produsul va fi introdusă în ambalaj fiind protejatî de o folie.

Etichetarea

Depozitarea produsului

VÂNZARE

Promovarea produsului

Documentație însoțitoare

Cartea tehnică

Certificat de conformitate

Instrucțiuni de utilizare

Certificat de garanție

INSTALARE

Instalarea la beneficiar a produsului, se face numai la cererea explicită a beneficiarului, dar aceste cazuri sunt mult mai rare. Dacă un client dorește ca produselel să fie instalate de către personalul întreprinderii acest lucru se poate efectua, dar numai dacă acest lucru a fost stabilit prin contract.

După ce cererea de livrare de produse depusă de beneficiar a fost analizată de către conducere și a fost acceptată se trece la contractarea viitorului beneficiar pentru discutarea contractului. La discutarea și încheierea contractului beneficiarul își va preciza foarte clar cerințele privitoare la instalare, la probarea produsului și predarea produsului, iar reprezentații întreprinderii vor analiza capabilitatea îndeplinirii acestor cerințe.

Dacă s-a stabilit contractual instalarea produsului la beneficiar conducerea întreprinderii va stabili o echipă cu personalul care se va ocupa de activitățile de instalare și probare a produsului.

Modul de instalare și probare a produsului la beneficiar presupune respectarea următoarelor etape de lucru:

Echipa, delegată de întreprindere să se ocupe de instalarea produselor, se va deplasa împreună cu delegatul beneficiarului la locul de instalare a produselor;

Această echipa va urmări și modul de transport și depozitare în mijlocul de transport pentru a se asigura că nu va exista problema deteriorării acestora pe parcursul transportului;

La instalare echipa va prezenta personalului ce sa va ocupa de produsele respective modul corect de instalare, dezinstalare și vor face recomandări în conformitate cu instrucțiunile care însoțesc produsele;

Numai după ce această activitate s-a încheiat și s-a răspuns la eventualele întrebări și neclarități, ale personalului de la beneficiar care se va ocupa cu întreținerea acestora, se va trece la acțiunea de instalare propriu-zisă;

După ce procesul de instalare s-a încheiat se va trece la probarea produsului verificându-se caracteristicile principale ale acestuia care se doresc a fi respectate și de care depinde funcționarea corectă a produsului;

Numai dacă a fost precizat în contractul încheiat între părți, se poate trece și la integrarea produsului în fluxul de fabricație;

După ce au fost efectuate aceste etape si produsul este instalat corect și operațional se trece la semnarea documentului de livrare în care beneficiarul atestă corectitudinea instalării și funcționării produsului.

SERVICE

În ceea ce privește activitatea de service întreprinderea analizează în mod serios și la cel mai înalt nivel (director compartiment calitate) orice reclamație din partea clientului.

Întreprinderea asigură toate piesele de schimb pentru produsele pe care le livrează și în general dacă vreun reper s-a deteriorat, în perioada de garanție, acesta este schimbat automat.

Modul de organizare al service-ului este foarte bine pus la punct.

Astfel că atunci când se primește o reclamație din partea clientului ea este analizată de către directorul compartimentului calitate care o transmite șefului serviciu CTC cu o recomandare preliminară a modul de tratare a acesteia. Acesta înregistrează reclamația în registrul cu evidența reclamațiilor și clarifică posibilele cauze, fie ele mecanice, fie electrice, care au condus la apariția defectului reclamat.

Dacă reclamația este neîntemeiată sau produsul nu se mai află în perioada de garanție este anunțat clientul pentru a se stabili ce urmează a fi făcut. Dacă reclamația este întemeiată și produsul este în perioada de garanție se stabilește modul de rezolvare, precum și persoana din compartimentul service ce se va deplasa la beneficiar.

Persoana urmează a se deplasa la client, va studia norma tehnică a produsului, instrucțiunile de întreținere și exploatare, prevederile contractuale și alte informații tehnice referitoare la produsul reclamat astfel că în momentul deplasării la beneficiar persoana delegată să posede documentația necesară identificării și remedierii defectului. Dacă reclamația clientului este formulată profesional, încât să se poată stabili cu exactitate reperul defect, delegatul va lua reperul respectiv și dispozitivele necesare înlocuirii lui.

Persoana delegată o dată ajunsă la client va proceda împreună cu clientul la stabilirea defectului și analiza cauzelor care au generat defecțiunea reclamată și stabilește modul de rezolvare. Dacă defectul se poate remedia la client, persoana delegată va executa imediat lucrarea, sau dacă este necesar să înlocuiască unele repere pe care nu le are asupra lui datorită neclarității cu care beneficiarul a relatat defectul, se stabilește de comun acord cu acesta perioadă de timp în care va reveni cu cele necesare finalizării produsului și repunerea lui în funcțiune la parametrii garantați.

În cazul defectelor ce nu se pot remedia la beneficiar, se stabilește de comun acord metoda de transportare a produsului la întreprindere pentru remediere, precum și termenul de înapoiere la client a produsului.

Dacă se constată că produsul s-a defectat din cauza exploatării necorespunzătoare sau a încălcării normelor de instalare sau depozitare, persoana delegată arată aceste deficiențe clientului și nu mai tratează produsul conform cu condițiile ce se impun în termenul de garanție, ci cu condițiile ce se impun în tratarea defectelor în perioada de post-garanție.

Dacă o defecțiune constatată se repetă la același client sau la același tip de produs la alți clienț, șeful CTC inițiază un raport de acțiuni corective/ preventive care va fi înaintat compartimentului de marketing și proiectare pentru a se stabili măsuri de îmbunătățire a proiectului produsului.

O reclamație de la beneficiar se consideră rezolvată numai în momentul în care produsul este remediat și funcționează la parametrii garantați.

Toate documentele întocmite de compartimentul service de la preluarea reclamației și până la rezolvarea acesteia se înregistrează într-un registru și se arhivează.

RAPORT DE ACȚIUNE CORECTIVĂ/PREVENTIVĂ

Nr. __________ din data: ________________

1. Sursa:_____________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Compartimentul la care se inițiază:_______________________________________

3. Descrierea deficienței / neconformității: ___________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Cauzele deficienței / neconformității constatate: ____________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Întocmit: ________________________ Șef birou AQ: ______________________

7. Acțiunea corectivă / preventivă propusă este acceptată: DA NU

Șef birou AQ: __________________________

9. Deficiența / neconformitatea / observația se consideră rezolvată: : DA NU

Șef birou AQ __________________

Data: _________________________

Cod formular: F-RAC/P

IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI

Scoaterea din uz

Specific pentru produsul care face obiectul produsului, se vor lua următoarele măsuri:

deșeurile metalice rezultate în urma procesului de prelucrare vor fi colectate în canale speciale prevăzute la fiecare mașină-unealtă, după care vor fi depuse în containere speciale;

eventualele deșeuri, de orice altă natură, vor fi sortate și depozitate în containere identificate corespunzător. Gestionarea deșeurilor este o problemă acută care face obiectul unor reglementări la nivelul organizației, cu respectarea reglementărilor la nivel național.

La baza gestionării deșeurilor industriale reciclabile stau următoarele principii generale:

principiul utilizării numai a acelor procedee de gestionare a deșeurilor industriale reciclabile care nu constituie un risc pentru sănătatea populației și pentru mediul înconjurător;

principiul "poluatorul plătește";

principiul "responsabilității producătorului";

principiul utilizării celor mai bune tehnici disponibile, fără antrenarea unor costuri excesive.

Deținătorii de deșeuri industriale reciclabile, persoane juridice, sunt obligați să asigure strângerea, sortarea și depozitarea temporară a acestora, cu respectarea normelor de protecție a sănătății populației și a mediului înconjurător, precum și reintroducerea lor în circuitul productiv prin:

reutilizarea în propriile procese de producție;

valorificarea și comercializarea materiilor prime secundare obținute;

predarea către agenții economici specializați, autorizați pentru valorificare, a deșeurilor industriale reciclabile.

Agenții economici specializați în activități de valorificare a deșeurilor industriale reciclabile sunt obligați să livreze materiile prime secundare obținute, numai însoțite de documente de certificare a calității, conform reglementărilor în vigoare.

Gestionarea deșeurilor are în vedere utilizarea proceselor și a metodelor care nu pun în pericol sănătatea populației și a mediului înconjurător, iar autoritățile competente autorizează și controlează activitățile de valorificare și eliminare a deșeurilor, urmărind ca acestea:

sa nu prezinte riscuri pentru sănătatea populației și pentru apă, aer, sol, faună sau vegetație;

să nu producă poluare fonică sau miros neplăcut;

sa nu afecteze peisajele sau zonele protejate.

Se interzice persoanelor fizice, persoanelor fizice autorizate să desfășoare activități independente și persoanelor juridice abandonarea, înlăturarea sau eliminarea necontrolată a deșeurilor, precum și orice alte operațiuni neautorizate, efectuate cu acestea.

Autoritățile competente stabilesc măsurile corespunzătoare pentru prevenirea generării deșeurilor și a efectelor nocive ale acestora, prin:

dezvoltarea de tehnologii curate și economice în utilizarea resurselor naturale;

dezvoltarea tehnică și comercializarea de produse astfel proiectate încât, prin caracteristicile lor de fabricație, prin utilizarea și prin eliminarea lor după utilizare, acestea să nu contribuie sau să contribuie în măsura cât mai mică la creșterea riscului de poluare și a gradului de nocivitate a deșeurilor;

dezvoltarea de tehnici adecvate pentru eliminarea sau neutralizarea substanțelor periculoase conținute în deșeurile destinate valorificării;

valorificarea deșeurilor prin reciclare, reutilizare sau prin orice alt proces care vizează obținerea de materii prime secundare sau utilizarea unor categorii de deșeuri ca sursă de energie.

Managementul de vârf al organizației adoptă măsurile necesare în vederea creării, la nivel de organizație, a unui sistem adecvat și integrat al instalațiilor de eliminare a deșeurilor, ținând seama de cele mai bune tehnologii disponibile care nu implică costuri excesive. Acest sistem trebuie să asigure eliminarea deșeurilor și să își îndeplinească scopul, ținând seama de condițiile geografice și de necesitatea unor instalații specifice pentru anumite tipuri de deșeuri.

Sistemul menționat anterior trebuie să permită eliminarea deșeurilor prin instalații specifice și prin intermediul celor mai adecvate metode și tehnologii, care să asigure un nivel ridicat de protecție a sănătății populației și a mediului.

In vederea atingerii obiectivelor menționate, autoritățile competente sunt obligate să elaboreze planuri de gestionare a deșeurilor. La elaborarea planurilor de gestionare a deșeurilor se are în vedere ca acestea să conțină:

în mod obligatoriu, informații referitoare la:

tipurile, cantitățile și originea deșeurilor care urmează să fie valorificate sau eliminate;

măsuri specifice pentru categorii speciale de deșeuri;

zone și instalații de valorificare sau de eliminare a deșeurilor

după caz, informații cu privire la:

persoanele fizice autorizate să desfășoare activități independente sau la persoane juridice, împuternicite cu gestionarea deșeurilor;

costurile estimative ale operațiunilor de valorificare și eliminare a deșeurilor;

măsuri pentru încurajarea raționalizării colectării, sortării și tratării deșeurilor.

Pe baza planului, adoptat la nivelul organizației, de gestionare a deșeurilor autoritățile competente elaborează reglementările necesare pentru prevenirea circulației deșeurilor, care nu este în concordanță cu prevederile acestuia.

Autoritățile competente adoptă măsurile necesare pentru ca toți producătorii sau destinatorii de deșeuri, persoane juridice, să asigure prin mijloace proprii valorificarea sau eliminarea deșeurilor ori să asigure predarea deșeurilor proprii unei unități autorizate, în vederea valorificării sau eliminării acestora.

Autorizarea pentru activități economice și sociale cu impact asupra mediului de către autoritățile competente pentru protecția mediului este condiționată de îndeplinirea de către producătorii sau destinatorii de deșeuri a cerințelor reglementate.

Costurile aferente activităților de colectare, transport, depozitare, valorificare sau de eliminare a deșeurilor se suportă de:

deținătorul de deșeuri care încredințează deșeurile unei unități specializate:

deținătorul anterior al deșeurilor sau producătorul de produse care generează deșeuri.

costurile se acoperă:

direct sau printr-un contract încheiat cu unități specializate în colectarea, transportul, depozitarea, valorificarea sau eliminarea deșeurilor;

printr-un sistem fiscal de taxe prevăzut în lege privind Fondul pentru mediu,

Unitățile care efectuează operațiuni de valorificare sau de eliminare a deșeurilor trebuie să fie supuse procedurii de autorizare de mediu, specifice pentru desfășurarea acestor activități.

Autoritățile pentru protecția mediului aplică procedura de autorizare specifică activităților de valorificare și eliminare a deșeurilor și emit acorduri de mediu pentru investițiile destinate acestor activități si autorizații de mediu pentru desfășurarea activităților de valorificare și eliminare a deșeurilor.

Acordurile și autorizațiile de mediu pentru desfășurarea activităților de valorificare și eliminare a deșeurilor se emit pe o perioadă de maximum 5 ani. La primirea solicitărilor pentru emiterea acordurilor și a autorizațiilor autoritățile pentru protecția mediului pot stabili condiții și obligații pentru conformarea acestor activități cu cerințele specifice protecției mediului sau pot respinge aceste solicitări, dacă metoda de eliminare este considerată inacceptabilă din punct de vedere al sănătății populației și protecției mediului.

Acordul și/sau autorizația de mediu conțin, în mod obligatoriu:

tipurile și cantitățile de deșeuri;

cerințele tehnice;

măsurile de siguranță care trebuie luate;

amplasamentele de valorificare sau eliminare a deșeurilor;

metodele de tratare, valorificare și eliminare a deșeurilor.

Producătorii de deșeuri, precum si unitățile specializate în conceperea și proiectarea activităților ce pot genera deșeuri au următoarele obligații:

să adopte, încă de la faza de concepție și proiectare a unui produs, soluțiile și tehnologiile de eliminare sau de diminuare la minimum posibil a producerii deșeurilor;

să ia măsurile necesare de reducere la minimum a cantităților de deșeuri rezultate din activitățile existente;

să nu pună în circulație produse, dacă nu există posibilitatea eliminării acestora ca deșeuri;

să conceapă și să proiecteze tehnologiile și activitățile specifice, astfel încât să se reducă la minimum posibil cantitatea de deșeuri generată de aceste tehnologii;

să ambaleze produsele în mod corespunzător, pentru a preveni deteriorarea și transformarea acestora în deșeuri;

să evite formarea unor stocuri de materii prime, materiale auxiliare, produse și subproduse ce se pot deteriora ori pot deveni deșeuri ca urmare a depășirii termenului de valabilitate;

să valorifice în totalitate, dacă este posibil din punct de vedere tehnic și economic, subprodusele rezultate din procesele tehnologice;

să nu amestece diferitele categorii de deșeuri periculoase sau deșeuri periculoase cu deșeuri nepericuloase;

să asigure echipamente de protecție și de lucru adecvate operațiunilor aferente gestionarii deșeurilor în condiții de securitate a muncii;

să nu genereze fenomene de poluare prin descărcări necontrolate de deșeuri în mediu;

să ia măsurile necesare astfel încât eliminarea deșeurilor să se facă în condiții de respectare a reglementarilor privind protecția populației și a mediului;

să nu abandoneze deșeurile și să nu le depoziteze în locuri neautorizate;

să separe deșeurile înainte de colectare, în vederea valorificării sau eliminării acestora;

să desemneze o persoană, din rândul angajaților proprii, care sa urmărească și să asigure îndeplinirea obligațiilor prevăzute de lege în sarcina producătorilor de deșeuri.

Producătorii și destinatorii de deșeuri periculoase au obligația să elaboreze, în condițiile legii, planuri de intervenție pentru situații accidentale și să asigure condițiile de aplicare a acestora.

Producătorii și destinatorii de deșeuri au obligația să asigure valorificarea sau eliminarea deșeurilor prin mijloace proprii sau prin predarea deșeurilor proprii unor unități autorizate, în vederea valorificării sau eliminării acestora.

Producătorii și destinatorii de deșeuri își organizează sistemul propriu de eliminare a deșeurilor, dacă deșeurile nu pot fi preluate de unități specializate din sistemul organizat în acest scop.

Anumite componente ale ansamblului (subansamblu) se pretează la activități de recondiționare (reabilitare) din considerente economice.

In momentul în care produsul nu mai funcționează la parametrii proiectați se va efectua scoaterea din uz conform procedurii de lucru corespunzătoare. Pentru produsul care face obiectul proiectului sunt îndeplinite cerințele de mediu și protecția lui în conformitate cu standardul ISO 14000.

Reciclarea

ANEXE

BIBLIOGRAFIE

[1] SEVERIN, Irina și VOICU M. , Ingineria calității, Editura Printech, 2005

[2] http://invata.mecatronica.eu/2010/10/28/arduino-uno-specificatii-tehnice/

[3] http://www.capisci.ro/articole/Arduino

[4] https://www.robofun.ro/shields/shield-motor-stepper-servo-v2-kit

[5] https://www.teguna.ro/wiki/Introducere_programare_Arduino

[6] https://ro.scribd.com/doc/93204860/SERVOMOTOARE-ELECTRICE

[7] http://webbut.unitbv.ro/Carti%20on-line/BSM/BSM/capitol5.pdf

[8] http://www.printing3d.ro/print-scan/

[9] https://ro.wikipedia.org/wiki/Imprimare_3D

[10] http://www print3dbucuresti.ro/tehnologii-materiale-printare-3d/imprimante-3d/.

[11] http://www.printing3d.ro/imprimanta-3d-inspire-d290/

[12] https://www.robofun.ro/imprimanta-3D-Zortrax-M200

[13] http://www.print3dbucuresti.ro/tehnologii-materiale-printare-3d/materiale-printare-3d/#printareFDM

[14] http://www.print3dbucuresti.ro/modelare-3d/dimensiuni-tolerante-print-3d/