ЗАДАНИЕ
на выполнение курсовой работы по дисциплине:
«Научные основы инновационных технологий»
Тема: Факторы, оказывающие влияние на прочность фанеры
Результаты реализации МЕТОДА ЛИТЕРАТУРНОГО ПОИСКА
Цель метода: Отыскать опубликованную информацию, полезную для будущих исследований по заданной теме.
| Факторы | Пределы измерения | |
| Наименование | Обозначение | |
| Плотность, кг/м³ Расход клея, г/м2 Слойность, шт Толщина шпона, мм Порода шпона, мм Давление прессования, МПа Температура прессования, оС Расположение волокон Вид клея | Х1 Х2 Х3 Х4 Х5 Х6 Х7 Х8 X9 | 450-800 110-120 3-21 0,5-4,0 Хвойные, лиственные 1,2-1,4 110-125 - - |
Руководитель_____________
Реферат
В данной работе представлен ход и результаты исследования, проведенного мной на тему: Факторы, оказывающие влияние на прочность фанеры.
Для данных исследований мной была создана фокус-группа, состоящая из шести однокурсников и 3 человек, работающих в сфере лесной отрасли.
Работа содержит все необходимые данные для проведения исследования, литературный поиск, мозговой штурм, анкетирование, графические методы априорного моделирования. Затем, все имеющиеся данные были упорядочены и обработаны методом конкордации.
фанера прочность мозговой штурм
Содержание
Введение
. Литературный поиск
. Мозговой штурм
. Структурная схема Исикава
. Анкетирование
. Исходная матрица рангов
. Порядковые методы обработки качественной информации
Упорядочение данных в виде ранжированного ряда
Обработка информации методом конкордации
Заключение
Библиографический список
Введение
В начале любого исследования необходимо определить цель и выбрать предмет исследования, освоить накопленные знания, критически их проанализировать, наметить рабочую гипотезу и составить методику исследования.
В целом методику можно представить в виде нескольких взаимосвязанных этапов:
. Постановка цели исследования.
. Изучение состояния вопроса.
. Формирование основных задач исследования.
. Разработка методики исследования.
. Проведение эксперимента.
. Обобщение результатов эксперимента.
. Формирование выводов.
Априорное моделирование используется для выявления, формализации и обработки субъективной, неявной, качественной информации, содержащейся в мнениях, высказываниях специалистов и публикациях.
Априорное моделирование проводится на базе результатов анализа литературных источников, сбора информации методом мозговой атаки и анкетного опроса.
.
Метод литературного поиска
Цель: Отыскать опубликованную информацию, полезную для будущих исследований.
Стандартные методы поиска охватывают следующие способы выявления и нахождение необходимых типов публикаций:
- просмотр монографий и учебников;
обращение к энциклопедическим словарям и справочникам;
использование библиотечных каталогов и указателей;
просмотр периодической литературы;
просмотр интернет-источников.
Результаты литературного поиска представлены в Таблице 1.
Таблица 1 - Литературный поиск
| Название | Автор | Конспект |
| Строительство. Ремонт. Стройматериалы. | Интернет - ресурс Bibliotekar.ru | Информация о фанере, его видах, сортах, характеристике, а также сфера применения, технология производства. |
| Фанера | Интернет - ресурс Wikipedia.org | Освещается информация о фанере, его видах, характеристике, способах применения. Методы повышения прочности и водоустойчивости фанеры |
| Фанера. Виды фанеры | Интернет - ресурс technologywood.ru | Освещаются способы склеивания фанеры. |
| Производство лущеного и строганого шпона. | Михеев И.И., Воронов В.А. Москва. Высшая школа. 1975г | Рассматриваются характеристики и области применения лущеного и строганого шпона |
| Технология древесных плит | С.П. Тришин // Учебное пособие. - 3-е изд. - М. ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. - 188с. | Рассматриваются способы получения древесных плит. Их виды и характеристики. |
.
Метод мозгового штурма
Задание: Определить факторы, оказывающие влияние на прочность фанеры.
Для выполнения задания была привлечена группа студентов в количестве 6 человек. В результате были получены следующие факторы:
. Качество шпона;
. Влажность шпона;
. Температура прессования;
. Качество клея;
. Количество слоев;
. Влажность фанеры;
. Давление пресса;
. Попадание инородных тел в пресс;
. Сорт шпона;
. Пороки древесины;
. Качество прессовального станка;
. Порода древесины;
. Время выдержки плиты при прессовании.
В процессе обсуждения были исключены факторы, которые не влияют или незначительно влияют на производство строганого шпона. Это:
. Влажность фанеры;
. Попадание инородных тел в пресс.
Все оставшиеся факторы были разделены на три группы:
. Материалы:
. Качество шпона;
. Влажность шпона;
. Сорт шпона;
. Пороки древесины;
. Порода древесины.
. Технологический процесс:
. Температура прессования;
. Количество слоев;
. Давление пресса;
. Время выдержки плиты при прессовании.
. Оборудование:
. Качество клея;
. Качество прессовального станка.
.
Структурная схема Исикава
Структурные схемы Исикава дают наглядное представление о сложной зависимости какого-либо объекта анализа от большого количества различных факторов и позволяет установить причинно-следственную связь этих факторов. Анализ факторов по структурной схеме Исикава представлена в Рисунке 1.
Рисунок 1. Структурная схема Исикава
Главный вектор характеризует объект исследования, к нему подводят векторы 1-го порядка, каждый из которых содержит значительное количество факторов, оказывающее прямое или косвенное влияние на объект исследования. К этим векторам в свою очередь подводят векторы 2-го порядка, и так до тех пор, пока не будут выявлены все факторы, каким-либо образом воздействующие на объект исследования.
На Рисунке 1 главный вектор означает «Прочность фанеры», а векторы 1-го порядка характеризуют основные факторы, влияющие на качество продукции, а именно: 1 - параметры оборудования; 2 - параметры производства; 3 - параметры материала. К каждому вектору 1-го порядка подведены векторы 2-го порядка, установлено 11 векторов.
.
Метод анкетного опроса
Цель: использовать метод заочного анкетирования для определения степени важности факторов, оказывающих влияния на прочность фанеры.
К анкетированию были привлечены 3 человека, которые задействованы в сфере лесной отрасли (далее - Эксперт 1, 2, 3 соответственно).
АНКЕТНЫЙ ОПРОС
Цель: Исследование факторов, оказывающих влияние на прочность фанеры.
Используя ранговые цифры от 1 до 11, определите степени воздействия факторов, оказывающие влияние на прочность фанеры, по вашему мнению. Расставьте цифры в порядке возрастания (1 - высокое воздействие, 11 - низкое воздействие).
Результаты анкетного опроса представлены в Таблице 2.
Таблица 2 - Результаты анкетного опроса
| Факторы | Эксперт 1 | Эксперт 2 | Эксперт 3 |
| 1.Качество шпона | |||
| 2.Влажность шпона | |||
| 3.Температура прессования | |||
| 4.Качество клея | |||
| 5.Количество слоев | |||
| 6.Давление пресса | |||
| 7.Сорт шпона | |||
| 8.Пороки древесины | |||
| 9.Качество прессовального станка | |||
| 10.Порода древесины | |||
| 11.Время выдержки плиты при прессовании |
5.
Исходная матрица рангов
После обработки анкет, данные были систематизированы (Таблица 3).
Таблица 3 - Систематизированная таблица рангов
| Эксперты | Номера факторов | ||||||||||
| Оценки экспертов | |||||||||||
.
Порядковые методы обработки качественной информации
6.1 Упорядочение данных в виде ранжированного ряда
Ни один из факторов не был отмечен одинаковыми ранговыми цифрами ни одним из экспертов, поэтому высчитываем сумму рангов в нормальном ранжированном ряду.
Сумма рангов в нормальном ряду составляет:
(1)
Таблица 4 - Исходная матрица рангов
| Ранжировки | Исследуемые фактороы | 
| ||||||||||
| Оценки экспертов, ранги | ||||||||||||
| Эксперт 1 | ||||||||||||
| Эксперт 2 | ||||||||||||
| Эксперт 3 |
6.2 Обработка информации методом конкордации
Таблица 5 - Матрица нормализированных рангов
| Эксперты | Ранжирование рангов | Ti | ||||||||||
| - | ||||||||||||
| - | ||||||||||||
| - | ||||||||||||
| - | ||||||||||||
| di | - | |||||||||||
| di² | - | |||||||||||
| S=169+81+36+64+169+9+64+100+4+196+1=893 |
Конкордация заключается в установлении согласованности между отдельными ранжировками, применяется для объективного выбора доминирующих факторов или параметров технологических процессов, когда сведения о них получены из многих, не согласованных друг с другом информационных источников.
Матрица нормализованных рангов представлена в таблице 5. В пятой строке таблицы рассчитывают сумму рангов. Затем определяем величину S, для чего находим постоянное число d, из формулы:
S= 
² (2)
d=0,5m(n+1) (3)
где n-количество факторов, m-количество экспертов
d=0,5·3(11+1)=18
из каждой полученной суммы рангов вычитают найденное значение d и получают ряд dᵢ:
dᵢ= 
(4)
результат записывают в шестую строку таблицы 5.
Затем вычисляют dᵢ² и результат записывают в седьмую строку таблицы.
Сумму квадратов разности(S) величин вкладов 
и постоянной d определяем сложением всех найденных значений dᵢ² и записываем в строку 8 таблицы 5.
Сумма рангов для каждого объекта - это величина вклада этого объекта в исследуемый процесс. Величину вклада численно оценивают коэффициентом конкордации W.
При отсутствии связанных рангов, коэффициент конкордации рассчитывают по формуле:
W= 
(6)
Таким образом, W 
= 0,89,
Таблица 6 - Оценка согласия между ранжировками
| Значение коэффициента конкордации | Оценка согласия между ранжировками |
| Связь между ранжировками отдельных экспертов отсутствует | |
| 0,10 - 0,30 | Слабая степень согласия между ранжировками |
| 0,31 - 0,50 | Умеренная |
| 0,51 - 0,70 | Значительная |
| 0,71 - 0,90 | Высокая |
| 0,91 - 0,99 | Очень высокая |
| Все эксперты дали одинаковые ранжировки |
Исходя из таблицы 6, можно сделать вывод, что оценка согласия между ранжировками - высокая.
Чтобы убедиться в том, что расстановка рангов не была случайной, проводят процедуру проверки коэффициента конкордации на значимость.
Проверка значимости коэффициента конкордации проводится по критерию Пирсона, который отражен в формуле:
m(n-1)W≥ χ²табл. (7)
где χ²табл - табличное значение χ² - критерия Пирсона при числе степеней свободы f=n-1
χ²расч=3·(12-1)·0,89=29,37
При числе степеней свободы f=12-1=11 и уровня значимости q=0,05, табличное значение χ²-критерия Пирсона равно 19,7
Так как расчетное значение критерия Пирсона больше его табличного значения, то гипотеза о равенстве нулю коэффициента конкордации отвергается, то есть коэффициент W признается значимым, следовательно, действительно имеется высокая степень согласия между оценками экспертов.
Теперь составляем таблицу вкладов (таблица 7), в которой факторы расставлены по величине суммы рангов
Таблица 7 - Таблица вкладов
| Факторы | Наименование факторов | Вклад |
| Порода древесины | ||
| Пороки древесины | ||
| Влажность шпона | ||
| Сорт шпона | ||
| Качество прессовального станка | ||
| Время выдержки плиты при прессовании | ||
| Давление пресса | ||
| Температура прессования | ||
| Качество клея | ||
| Качество шпона | ||
| Количество слоев |
Как видно из таблицы 7, наибольшее влияние на прочность фанеры оказывает порода древесины.
Для более наглядного представления о влиянии факторов на исследуемый объект дает априорная гистограмма рангов (Рисунок 2), построенная по таблице 7.
Рисунок 2 - Априорная гистограмма вкладов
Заключение
В данной работе я выявил различные факторы, оказывающие (в той или иной степени) влияние на прочность фанеры. Для этого я использовал метод поиска литературных источников, «мозговой штурм» и анкетирование с участием трех экспертов.
После этого провел обработку и анализ полученных данных, составил таблицу рангов на основе анкетного опроса, также провел анализ данных методом конкордации, чтобы выбрать доминирующие факторы или параметры технологических процессов и составил априорную гистограмму факторов.
В результате вышепроделанной работы сделал вывод, что такой фактор, как Прочность древесины, оказывает большое влияние на прочность древесины. Остальные же факторы тоже оказывают существенное влияние, но в меньшей степени.
Библиографический список
1. Научные исследования в деревообработке. Априорное моделирование: Учебное пособие по выполнению лабораторных работ для студентов специальности 260200 всех форм обучения./Кротов Л.Л., Буданов В.Ю., Криворотова А.И., Соколова Ю.М.. -Изд. 3-е., перераб. и доп.- Красноярск: СибГТУ, 2005. - 36 с.
2. Фанера и ее виды./ Михеев И.И., Воронов В.А. Москва. Высшая школа. 1975г.
3. Технология древесных плит/ С.П. Тришин // Учебное пособие. - 3-е изд. - М., ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. - 188с.
4. Производство лущеного и строганого шпона./ Михеев И.И. Москва. Высшая школа. 1970г.
. Оборудование для производства строганого шпона./Коростолева З.Г.// Экспресс-информ. Заруб опыт. Плиты и фанера. - Вып. 9. - М.: ВНИПИЭ-Илеспром, 1986. - С. 4 - 5.