Введение 4
1 Диагностика качества строительной керамики 6
1.1. Виды строительной керамики 6
1.2. Свойства глин как сырья для керамических изделий 7
1.3. Методы контроля прочности керамических изделий 9
1.4. Метод низкочастотной акустической диагностики 10
1.5. Выводы по первой главе 12
2. Акустическое низкочастотное тестирование в технологии производства
керамического кирпича 13
2.1. Описание метода 13
2.2. Характеристики акустического спектра керамических образцов 14
2.3. Реакция акустических параметров на добавку упрочняющего модификатора 17
2.4. Влияние модификатора на прочность образцов 18
2.5. Акустический анализ прочности на сжатие 19
2.6. Акустический анализ прочности на изгиб 21
2.7. Методика акустического контроля апробирования технологии 22
2.8. Использование прибора для контроля при производстве керамического кирпича 23
2.9. Заключение по второй главе 25
3. Бизнес-план инновационного проекта «Интернет-сервис акустической
диагностики качества керамического кирпича» 27
3.1. Маркетинговое исследование 27
3.2. Резюме 29
3.3. Описание проекта 30
3.4. Анализ рынка сбыта 31
3.5. План маркетинга 33
3.6. Ценообразование 36
3.7. Финансовый план 37
3.8. Оценка рисков 39
3.9. Выводы по третьей главе 40
4. Заключение 42
5. Список литературы 43
Новую технологию производства керамического кирпича сначала апробируют в лабораторных условиях, испытывая керамические образцы в виде балочек, кубиков или цилиндров на силу разрушения. Она зависит от двух факторов - прочности собственно керамического материала и дефектности (трещиноватости, расслоения) испытуемого образца. Нередко скрытая от глаз (внутренняя) дефектность образцов, сделанных из хорошей керамики, приводит к неудачным результатам испытаний, как по абсолютной величине, так и по сходимости. Это обстоятельство существенно затрудняет апробацию новых технологий - невозможно сказать, какой из указанных факторов преобладает, что нужно улучшать, состав шихты, формовку, сушку или обжиг.
Повышение прочности строительной керамики (кирпича, черепицы, плитки) достигается внесением в глинистое сырье мелкодисперсных, в том числе, наноразмерных модифицирующих добавок различного происхождения [1,2]. В процессе обжига компоненты шихты спекаются друг с другом, формируя керамический каркас изделия, в котором по разным причинам появляются микро- и макроскопические дефекты в виде каверн, трещин и расслоений. При неправильном обжиге добавка заведомо упрочняющего модификатора может привести к обратному эффекту - браку, например, к вспучиванию кирпича выделяемыми газами (см. рис. 1а). Подобные эксперименты с добавками в производственных условиях слишком рискованны и затратны. Поэтому технологию отрабатывают на лабораторных миниатюрных образцах изделий, а затем масштабируют.
Традиционно измеряемая на прессе сила разрушения случайно выбираемых образцов из приготовленной для разнообразных испытаний партии является интегральной характеристикой противодействующих вкладов в прочность со стороны модификатора и дефектов. Поэтому по ней трудно оценивать эффективность модификатора, выявлять тип дефекта и соответственно проводить оптимизацию технологии, которая является многопараметрической. В данном случае можно применять предварительное неразрушающее акустическое тестирование [3-9] всей партии образцов. Причем метод свободных низкочастотных колебаний [3], благодаря аппаратной простоте, выглядит предпочтительнее других. С его помощью налажена отбраковка черепицы [10-12], определяется марка кирпича [13], изучается обжиг керамики [14-16]. Однако, применение этого метода сдерживается сложностью интерпретации связи звуковых сигналов с прочностью соответствующих образцов из-за их непредсказуемой слоистости, пористости и трещиноватости. Если полностью разработать данную методику и внедрить на производство, то существенно повысится качество дефектоскопии керамического кирпича. Также снизятся издержки.
На данный момент существует конкурентная борьба между производителями керамического кирпича. Поэтому создание данного интернет- сервиса по дистанционной акустической диагностики керамического кирпича будет актуальным вследствие преимуществ, которое оно предлагает потребителям.
Объектом данного исследования - способ низкочастотной акустической диагностики в технологии производства керамического кирпича.
Предметом исследования - план коммерциализации этого способа для низкочастотной акустической диагностики качества керамического кирпича.
Целью данной работы является разработка плана коммерциализации новой услуги по определению качества керамического кирпича с помощью акустической диагностики.
Для достижения данных целей были поставлены следующие задачи:
1. Анализ информации из научно-технической литературы по акустической
диагностике керамики;
2. Изучение и испытание макета акустической установки;
3. Маркетинговое исследование;
4. Бизнес-планирование.
1. В рамках выпускной квалификационной работы предложена идея новой Интернет-услуги по определению качества керамического кирпича с помощью акустической диагностики и разработан план ее коммерциализации.
2. Проверена техническая реализуемость и рассчитана потенциальная прибыль от услуги.
3. Проведено испытание макета акустической установки. Получен вывод о том, что предложенная методика акустического тестирования керамических образцов позволяет диагностировать внутренние дефекты, действие упрочняющей добавки и прочность в целом.
4. На основе поиска информации и патентного исследования было принято решение не заниматься внедрением акустического спектрометра, а создать новый интернет-сервис по дистанционной акустической диагностике керамического кирпича.
5. Определен размер финансовых затрат на проект. На начальном этапе основные статьи расхода - это создание сайта и специального программного обеспечения.
6. Выполнено бизнес-планирование. Обоснована финансовая состоятельность инновационного замысла.
7. Доказано, что использование данного сервиса снизит издержки производителей и позволит более удобно и качественно контролировать процесс производства керамического кирпича, а потребителям осуществлять входной контроль.
8. Показано, что точка безубыточности нового сервиса достигается через 1 год. Чистая прибыль составит 0,9 - 1.2 млн. рублей ежегодно.
9. На реализацию проекта понадобятся инвестиции 870 тыс. рублей
10. В ходе выполнения ВКР были использованы современные методы планирования и управления инновационными проектами в сфере высоких технологий.
