Показываю пример управления качеством продукции на реальном металлургическом производстве, на примере производства железнодорожных рельс.

Исходные данные — как заготовка дана сырая рельса (сразу после прокатки, не термообработанная) и нам предстоит её термоупрочнить, повысить механические характеристики прочности и не сильно ухудшить пластичность. Процесс закалки при моделировании прост — рельс с помощью валков с механическим приводом принудительно протягивают через индуктора, котоые токами высокой частоты её нагревают, дальше водовоздушной смесью охлаждают. Управлять мы можем скоростью движения рельсы через зону индукционного нагрева и количеством подаваемого охладителя в виде водовоздушной смеси. Всё просто.

Зачем это мне понадобилось? Конечно же существуют инструкции и разработаны режимы закалки, но может быть удастся путём изменения параметров внутри диапазона допустимых инструкцией значений получить хоть на несколько единиц твёрдости больше? Зачем это нужно — это напрямую связано с эксплуатацией рельсы в железнодорожном полотне. Хоть это уже и не моя головная боль (эксплуатация жд путей), но мы же клиентоориентированное предприятие? мы заинтересованы в росте качества продукции? тем более когда нам это ничего не стоит, кроме небольших интеллектуальных затрат. И да, эти все изменения должны быть в рамках ранее установленных режимов, что бы не остановить производство серией дополнительных испытаний и согласований.

Несмотря на специфичный сплав используемый для производства рельс, сама рельса довольно мягкая — это по отношению к железнодорожному колесу. А эти колёса ещё работают в паре, они сотрут рельсу по шейку и очень быстро. Поэтому рельс термообрабатывают процессом закалки — на каких то предприятиях полностью рельс, а самый лучший способ — это закалить только головку рельса, а остальное тело оставить мягким и пластичным. Вот этот процесс и разберём.