В течение ряда лет на кафедре общей химии НИУ «БелГУ» под руководством доцента Белецкой В.А. проводились исследования по разработке технологии химической переработки электросталеплавильных шлаков и получения конкурентоспособной продукции [1, 2]. Одним из таких продуктов является поликомпонентная суспензия, содержащая 80% дигидрата сульфата кальция и 20% коллоидной кремниевой кислоты (ПГСС). По результатам рентгенофазового и электронно-микроскопических методов анализа дигидрат сульфата кальция в указанной суспензии характеризуется высокой степенью совершенства кристаллической решетки и дисперсностью (размер кристаллов в одном их направлений не превышает 120 нм). В связи с этим ожидается проявление его высокой реакционной способности при взаимодействии с алюминатом кальция и как следствие изменение реологических характеристик цементных дисперсий.

Исследовались реологические характеристики цементной дисперсии (водо-цементное отношение 0,3; ω(СаSO₄·2Н₂О)=5%) и дисперсии, полученной введением в состав цементного клинкера поликомпонентной гипсосодержащей суспензии непосредственно перед измерениями. Необходимое количество ПГСС рассчитывалось с учетом влажности суспензии (60%) и содержания дигидрата сульфата кальция (80%). Введение дополнительного количества воды для обеспечения необходимого водо-цементного отношения (0,3) не требовалось.

Измерения осуществлялись на ротационном вискозиметре «Реотест – 2». Определены значения угла закручивания пружины по шкале регистрирующего прибора (α) в области градиента скорости сдвига от 0,3 до 145,8 с^-1, рассчитаны значения вязкости (η) и напряжения сдвига (τ).

Из анализа зависимости эффективной вязкости цементной суспензии от градиента скорости сдвига следует, что дисперсия уже в первые минуты после затворения водой проявляет себя как структурированная система (рис. 1). На кривой зависимости эффективной вязкости от градиента скорости сдвига при движении «сверху вниз» можно выделить три участка. В области малых сдвиговых деформаций (γ=0,3 – 1 с^-1) вязкость носит ньютоновский характер, т.е. не зависит от напряжения сдвига. Далее при увеличинии сдвиговых напряжений структура постепенно разрушается (γ=1 – 9 с^-1) и вновь начинается ньютоновское течение, но уже с меньшим значением вязкости (γ=9 – 145,8 с^-1). Вязкость предельно разрушенной структуры составила 0,16 Па·с. После снятия напряжения наблюдается интенсивное восстановление структуры. Несовпадение хода кривых при движении «сверху вниз» (при > γ) и «снизу вверх» (при < γ) от максимального до минимального значения, наличие незамкнутой петли гистерезиса, а также величина вязкости цементной дисперсии, многократно превышающая вязкость исходной неразрушенной структуры, может свидетельствовать о протекании процесса «ложного схватывания». По-видимому, на начальном этапе процесса гидратации не создаются благоприятные условия для перехода гипса в раствор и образования гидросульфоалюмината кальция, нейтрализующего алюминат кальция.

Рис. 1. Зависимость эффективной вязкости цементной дисперсии от градиента скорости сдвига

Несмотря на то, что обе исследуемые системы ведут себя как псевдопластики, т.е. характеризуются уменьшением вязкости по мере увеличения напряжения сдвига за счет ориентации частиц в направлении сдвига, характер течения дисперсии клинкера с добавлением поликомпонентной гипсосодержащей суспензии несколько иной (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость эффективной вязкости дисперсии клинкера с добавкой ПГСС от градиента скорости сдвига

Вязкость суспензии клинкера с добавкой ПГСС монотонно уменьшается по мере увеличения градиента скорости сдвига. Величина эффективной вязкости неразрушенной структуры составила 9,228 Па∙с, предельно разрушенной – 0,233 Па∙с. После снятия напряжения наблюдается не только восстановление структуры, но и существенное её упрочнение, начиная с γ<3 с^-1. Особенность петли гистерезиса в области γ = 0,3 – 3 с^-1 состоит в том, что величина эффективной вязкости больше, чем при разрушении, наблюдается явление реопексии. Таким образом, вязкость исследуемой дисперсии является монотонно убывающей функцией напряжения сдвига и градиента скорости сдвига, т.е. относится к кривым I типа.

Проявление структуры, её прочность, можно оценить величиной предела текучести, а также разностью η_max - η_min особенно в жидкообразных системах. Чем больше эта разность, тем прочнее структура. Характерный отрезок на оси напряжения сдвига (τ), позволяющий судить о величине предела текучести, более отчётливо виден на зависимости градиента скорости сдвига от напряжения сдвига (рис. 3).

Рис. 3. Зависимость градиента скорости сдвига от напряжения сдвига исследуемых дисперсий

Согласно полученным данным предел текучести цементной суспензии не превышает 23 Па, дисперсии клинкера с добавкой ПГСС – 34 Па. Следовательно, дисперсия клинкера с добавкой ПГСС является более структурированной и стабильной.

После 15 минутной выдержки восстановление структуры обеих суспензий происходит одновременно с их разрушением, о чем свидетельствует отсутствие петель гистерезиса и практически полное совпадение значений эффективной вязкости. Однако следует отметить, что величина эффективной вязкости суспензии клинкера с добавкой ПГСС в 2 раза превышает вязкость цементной дисперсии и составляет 303 Па·с.

Особого внимания заслуживает зависимость lgγ=f(lgτ), позволяющая определить видимый предел текучести как точку на пересечении прямых на реограмме (рис. 4).

Рис. 4. Логарифмическая зависимость градиента скорости сдвига от напряжения сдвига

Согласно полученным результатам цементная дисперсия через 15 минут выдержки характеризуется наличием двух пределов текучести, что может быть обусловлено неравномерным распределением частиц в объеме системы и возникновением локальных областей с различным числом коагуляционных контактов. Прочность структуры, определяемая как разность максимального и минимального значения эффективной вязкости, составила 21 Па.

Дисперсия же клинкера с добавкой ПГСС ведет себя как твердое тело даже при высоких скоростях сдвига, что свидетельствует о значительном структурировании и упрочнении системы.

Кривые течения жидкообразных структурированных систем могут быть представлены в координатах «вязкость – напряжение сдвига». Для реологической кривой η = f(τ) (рис. 5) цементной дисперсии характерен флуктуационный характер процесса разрушения и последующего восстановления коагуляционных контактов, что также свидетельствует о наличии микронеоднородностей в анализируемой системе. Характер течения суспензии клинкера с добавкой ПГСС указывает на стойкое упрочнение коагуляционных контактов и структуры в целом.

Неоднозначная зависимость эффективной вязкости от градиента скорости сдвига и напряжения сдвига исследуемых суспензий позволяет сделать вывод, что с течением времени структуры дисперсных систем усложняются при постоянной концентрации дисперсной фазы (дисперсные системы II типа).

Рис. 5. Зависимость эффективной вязкости исследуемых дисперсий от напряжения сдвига

Спустя 30 минут наблюдается снижение эффективной вязкости обеих суспензий, причем более существенное (в 15 раз) в цементной дисперсии.

Скорее всего это обусловлено высвобождением заключенной в пустоты воды за счет отталкивания коллоидных частиц и нарушения процесса флокуляции при гидратации цемента, иными словами – водоотделением. В процессе гидратации цемента участвует 22 – 24% воды. Введенное нами избыточное количество воды требовалось для обеспечения необходимой подвижности дисперсии. Меньшее водоотделение в суспензии клинкера с добавкой ПГСС связано с тем, что для затворения не использовалась вода в свободном виде. Влажность поликомпонентной гипсосодержащей суспензии не превышает 60%, большая часть воды находится в химически связанном состоянии в составе гидросиликатов кальция и алюминия. Уменьшение или отсутствие свободной воды для затворения цемента скажется на увеличении прочности изделий. Не следует забывать также о пластифицирующем действии ПГСС в результате наличия в ее составе коллоидной кремниевой кислоты и гидросиликатов различного состава в виде гелеобразных масс.

В целом, анализируя полученные результаты, можно констатировать, что вязкость исследуемых суспензий спустя 30 минут является монотонно убывающей функцией градиента скорости сдвига и напряжения сдвига. Обе дисперсии характеризуются тиксотропным восстановлением структуры с явлением реопексии в дисперсии клинкера с добавкой ПГСС.

Однако значения эффективной вязкости неразрушенной структуры и предельно разрушенной структуры существенно различаются и составляют: для дисперсии цемента 8,965 Па·с и 0,176 Па·с; для дисперсии клинкера с добавкой ПГСС 22,412 Па·с и 0,464 Па·с соответственно. Таким образом, вязкость суспензии клинкера с добавкой ПГСС превышает вязкость суспензии цемента более, чем в 2 раза. Величина прочности структуры, оцениваемая как разность максимального и минимального значения эффективной вязкости, также свидетельствует в пользу большей структурированности дисперсии клинкера с добавкой ПГСС.

Зависимость градиента скорости сдвига от напряжения сдвига исследуемых суспензий через 30 минут после затворения позволяет сделать вывод об увеличении предела текучести дисперсии клинкера с добавкой ПГСС практически в 2 раза (60 Па) по сравнению с первоначальным (34 Па) (рис. 8). Предел текучести суспензии цемента по-прежнему не превышает 20 – 22 Па.

Рис. 8. Зависимость градиента скорости сдвига от напряжения сдвига дисперсий через 30 минут

Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод, что влияние поликомпонентной гипсосодержащей суспензии на реологические характеристики цементных дисперсий сводится к повышению структурированности, однородности, стабильности, пластичности суспензий, а также к уменьшению водоотделения. При условии получения положительных результатов физико-механических испытаний образцов клинкера с добавкой ПГСС синтезированная нами суспензия может быть рекомендована к использованию в качестве регулятора схватывания и твердения цемента.

Вместе с тем, применение для реставрации памятников архитектуры вышеуказанных составов вызывает определенные трудности, связанные со стоимостью краски, ее низкой эксплуатационной стойкостью, применением целевых добавок, поставляемых из-за рубежа, и т.д. Это вызывает необходимость поиска новых решений повышения стойкости известковых составов, предназначенных для реставрации и отделки зданий и сооружений.

Для повышения стойкости известковых отделочных состав в их рецептуру вводят нанодисперсные добавки[ 1,2,3 ]. В данной применялась добавка – коллоидная дисперсия на основе диоксида кремния. Для получения золя кремниевой кислоты применялся способ, основанный на ионообменной хроматографии. Жидкое стекло плотностью 1056 кг/м³ пропускали через ионообменную колонку с катионитом и получали золь кремниевой кислоты с рН 4,5…5,0 плотностью 1013-1030 кг/м³. Методом турбидиметрии выявлено, что радиус частиц золя плотностью 1027 кг/м³ до 5 сут составляет 17…25 нм, а 7… 19 сут – 57…140 нм [4].

Электрокинетический потенциал дисперсной системы, характеризующий его стабильность и определенный электрофоретическим методом, изменяется в зависимости от возраста золя кремниевой кислоты. Золь кремниевой кислоты стабилен в возрасте до 15 сут, электрокинетический потенциал составляет (–) 0,03…0,103 В. В дальнейшем наблюдается уменьшение электрокинетического потенциала. Величина толщины диффузного слоя в возрасте 1 сут составляет 29,5 нм, что предопределяет его стабильность.

Расчет среднеквадратического сдвига частицы  золя в соответствии с уравнением Эйнштейна-Смолуховского показал, что за 10 с среднеквадратический сдвиг частицы с радиусом 17 нм составил 1,89·10-5 м, что обуславливает высокую активность кремнезоля.

Установлено, что эффективными стабилизаторами для золя кремниевой кислоты являются желатин, поливиниловый спирт (ПВС) и катионитовый сополимер акриламида К-280.

Синтезируемая добавка на основе золя кремниевой кислоты была применена для модификации диатомита, в известковых отделочных составах [5 ].

При введении добавки золя в известковую смесь наблюдается ускорение набора пластической прочности. Спустя 48 ч после затворения пластическая прочность состава с добавкой золя SiO₂ (отношение И:Золь = 1:1) составила τ=0,09 МПа, а у контрольного состава – τ=0,01 МПа

Введение добавки золя кремниевой кислоты способствует повышению прочности при сжатии известковых растворов. Так, прочность при сжатии при введении 2%-ного золя кремниевой кислоты при соотношении И:З=1:1 в возрасте 28 сут твердения составляет R_сж =1,7 МПа, а контрольного (без добавки золя) – 0,85 МПа. Повышение концентрации золя вызывает больший прирост прочности. При введение в рецептуру 4%-ного золя при соотношении И:З=1:1 прочность при сжатии составляет R_сж =1,98 МПа. Дальнейшее увеличение содержания золя кремниевой кислоты в рецептуре известковых отделочных покрытий при соотношении И:З=1:1,25 и И:З=1:1,5 вызывает незначительный прирост прочности. Установлено, что по комплексу физико-механических свойств оптимальным является соотношение известь:золь = 1:1 при использования 2%-ного золя. Применение двухпроцентного золя кремниевой кислоты обусловлено его жизнеспособностью, хотя 4%-ный золь дает большее увеличение прочности.

Для исследования реакций, происходящих в процессе структурообразования известковых отделочных композиций в присутствии добавки золя кремниевой кислоты, был проведен качественный рентгеноструктурный анализ на дифрактометре марки Thermo Scientific модели ARL X’TRA.

На рентгенограмме образца на основе известково-песчаного состава выявлены пики с межплоскостными расстояниями 4.916Ǻ, 3.115Ǻ, 2.629Ǻ, 1.928Ǻ, 1.797Ǻ, 1.688Ǻ, 1.556Ǻ, 1.483Ǻ, 1.419Ǻ, указывающие на содержание Са(ОН)₂; пики, характерные для кальцита, образующегося в результате карбонизации извести: 3.857Ǻ, 3.040Ǻ, 2.493Ǻ, 2.098Ǻ, 1.913Ǻ, 1.876Ǻ, 1.622Ǻ, 1.608Ǻ, 1.602Ǻ, 1.529Ǻ. Выявлены также пики с межплоскостными расстояниями 4.267Ǻ, 3.349Ǻ, 1.829Ǻ, 1.549Ǻ, 1.543Ǻ, 1.449Ǻ, 1.383Ǻ, принадлежащие β-кварцу. Идентифицируются линии, соответствующие каолиниту Al₂O₃2SiO₂2H₂O – 7.177Ǻ, 4.491Ǻ, 3.571Ǻ, 2.567Ǻ, 2.343Ǻ, 1.981Ǻ [33, 94].

Гидрослюда, гетит, гематит присутствуют в небольших количествах, очевидно, как примесь к суглинку: K₂O·3Al₂O₃·6SiO₂·2H₂O – гидрослюда типа иллита с d = [10.5- 9.5; 5.0; 4.50; …3.50- 3.49; 3.34; 3.095- 3.10; 2.86- 2.88; 2.56- 2.57;…1.49- 1.505] Ǻ; α-Fe₂O₃ – гематит с d=[2.69- 2.71; 2.50- 2.51; 1.69; 1.84…; 1.48; 1.451- 1.454;…] Ǻ; FeOOH или Fe₂O₃ H₂O с d= [4.16- 4.18; 2.45- 2.46; 2.69- 2.70; 1.720…; 2.18- 2.19; 1.56- 1.55; 1.455 Ǻ.

Анализ рентгенограмм образца с добавкой золя кремниевой кислоты показал, что присутствуют минералы, характерные для состава №1, однако появляются линии гидросиликата кальция C-S-H (II) с d = 2.847Ǻ, 2.381Ǻ, 2.130Ǻ, 2.109Ǻ, 1.628Ǻ, 1.526Ǻ, свидетельствующие о взаимодействии извести с золем кремниевой кислоты при обычной температуре. Интенсивность пиков, указывающих на содержание извести Са(ОН)₂, снижается по сравнению с контрольным составом.

Все пробы содержат кристаллическую и аморфную фазы. В пробе контрольного состава (без добавок) присутствуют две фазы – аморфная и кристаллическая с соотношением фаз 28% и 72%. В присутствии добавки золя кремниевой кислоты наблюдается уменьшение аморфной фазы и возрастание кристаллической, составляющее соответственно 24 и 76%.

На основании проведенных исследований разработана рецептура мастичных красочных составов, содержащих известь-пушонку, молотый суглинок, золь кремниевой кислоты, стабилизатор золя, сульфат алюминия, воду, а также рецептура декоративных штукатурных отделочных составов, включающих известь-пушонку, песок фракции 0,314-0,14мм, золь кремниевой кислоты, стабилизатор золя, сульфат алюминия, воду. В табл.1 приведены характеристики отделочных составов и покрытий на их основе.

Установлено, что по технологическим и эксплуатационным свойствам разработанные составы является более конкурентоспособным по сравнению с прототипом. Когезионная и адгезионная прочность известкового красочного состава значительно выше и составляют соответственно 1,7…1,9 МПА и 1,0…1,2 МПА, в то время как у прототипа – 0,8…1,3 МПА и 0,6…0,8 МПа. По жизнеспособности при хранении в открытых емкостях (7…9 ч) состав-прототип превосходит разработанный красочный состав, жизнеспособность которого составляет 5…7 ч. Разработанный красочный состав характеризуется замедленными сроками высыхания. Время высыхания до степени 5 составляет 47…50 мин, в то время как у состава-прототипа – 22…31 мин.

Когезионная и адгезионная прочность известкового декоративного штукатурного состава также выше, чем у состава прототипа, и составляют соответственно 1,5…1,7 МПА и 0,8…1,0 МПА, в то время как у прототипа – 0,7…1,2 МПА и 0,5…0,7 МПа. По жизнеспособности при хранении в открытых емкостях (8…10 ч) состав-прототип превосходит разработанный декоративный штукатурный состав, жизнеспособность которого составляет 6…8 ч. Предлагаемый штукатурный состав соответствует по водоудерживающей способности прототипу, которая составляет 98%. Разработанные составы являются экономичнее состава-прототипа, так, например, расход штукатурного состава при нанесении в 1 слой толщиной 10 мм составляет 1,1…1,3 кг/м², а у состава-прототипа – 1,5…1,7 кг/м².

Экономическая система представляет собой совокупность взаимосвязанных предприятий и организаций различных отраслей экономики, которые объединены общими целями, задачами, а также территорией, что позволяет им совместно результативно функционировать и развиваться в условиях конкретных организационно-экономических ситуаций. Такой сложной экономической системой может выступать территориально-отраслевой комплекс конкретного региона.

В условиях нормального режима работы предприятий и организаций отраслевых комплексов, рассматривая их как экономические системы, состоящие из отдельных, но взаимосвязанных элементов, подсистем, обычно выделяют следующие виды экономических состояний организаций:

– экономическая надежность;

– экономическая стабильность;

– экономическая устойчивость.

Под экономической надежностью работы предприятий и организаций понимается такое экономическое состояние, для которого характерно наличие производственно-экономического потенциала, позволяющего различными способами максимизировать экономическую прибыль в выбранных сферах деятельности, при этом способствуя достижению сформулированных рыночных стратегических целей и формированию резервов, обеспечивающих нужную деловую активность.

Экономическая стабильность функционирования предприятий и организаций означает способность в течение значительного периода времени обеспечивать позитивные тенденции использования производственно-экономического потенциала, которые следует рассматривать с учетом соотношения спроса и предложения на рынке, условий ценообразования на конкурентном рынке.

Экономическая устойчивость характеризует возможности организации своевременно и адекватно реагировать на изменения во внешних экономических параметрах рыночной среды и условиях деятельности, которые приводят к уточнению целей организации на конкретных рынке.

Все вместе эти категории формируют комплексный показатель положения организации на рынке при нормального режима ее деятельности.

Экономическая устойчивость определяет первичные возможности предприятий и организаций по формированию и поддержанию стабильного и надежного экономического состояния и стратегического развития всего регионального отраслевого комплекса.

Признаками экономической надежности являются также сопряженность элементов и прогрессивность организационно-экономического потенциала, обеспеченность необходимым уровнем прибыли для осуществления требуемых платежей и отчислений. Признаками экономической стабильности являются постоянный уровень загрузки мощностей и показатели изменения эффективности производства. При экономической устойчивости обеспечивается минимум потерь ресурсов организации, возможность формировании резервов.

Типичные признаки экономических состояний и развития предприятий детализируются и конкретизируются через соответствующую систему количественных и качественных показателей. Состав этих показателей должен обеспечивать комплексность проведения диагностики и ее направленность на выявление возникающих причинно-следственных связей. Примером таких показателей могут явиться параметры организационно-технического уровня производства, характеристики деловой и инвестиционной активности, рентабельность капитала и производства, совокупность финансовых коэффициентов, показатели структуры и регламента управления. Содержание типичных признаков может быть отражено и через качественные показатели, по которым можно задавать тенденции изменения.

Экономическая стабильность предприятий, их выживаемость и эффективность деятельности в условиях рыночных отношений неразрывно связаны с непрерывным совершенствованием и развитием. Сегодня четко прослеживаются факторы, определяющие необходимость постоянного совершенствования и адаптации организации.

Практика показывает, что управление предприятиями, как экономическими системами, происходит в условиях высокой неопределённости и недостатка информации о будущем состоянии системы. Создаются новые предприятия, отрасли сферы деятельности, свертываются и уходят с рынка устаревшие, сменяются технологии производства, нормы и структуры издержек. В связи с этим вопросы совершенствования управления предприятием на основе его оптимизации в условиях внешней среды в настоящее время приобретают огромную важность для повышения эффективности инвестиций и производства.

Средства управления отраслевым комплексом должны быть ориентированы на стимулирование инвестиционной активности и повышение отраслевой управляемости. На этом этапе возможно и даже желательно усиление воздействия государства на формирование экономических процессов в отрасли. При этом преобладающим должен оставаться поиск путей и механизмов повышения эффективности косвенного государственного регулирования отраслевой экономики.

Таким образом, успех любого предприятия и возможность его выживания зависят от способности быстро адаптироваться к внешним изменениям. В поступательном движении, направленном на поддержание соответствия организации условиям внешней среды, заключается принцип эффективного управления. Формирование систем управления с учетом экономических состояний организаций и их влияния на эффективность управления региональными отраслевыми комплексами является сложным процессом, который требует использования накопленного отечественного и зарубежного опыта управления производством, установления общих закономерностей эффективной работы, особенностей хозяйствования в условиях неопределенности и риска, а также учета отраслевой специфики.

В условиях рынка, интеграции производства и обслуживания в рамках международных сообществ, качество выполняемых работ и услуг влияет на конкурентоспособность и становится ключевой проблемой экономического развития.

Особое место в реализации подобных задач занимают статистические методы управления качеством, базирующиеся на количественной оценке различных параметров продукции.

Для того, чтобы качество продукции соответствовало современным требованиям, необходимо выполнение следующих моментов:

- процесс производства должен находиться в статистически управляемом состоянии;

-  процесс производства должен быть воспроизводимым.

Чтобы успешно выполнить эту задачу, лаборатория совместно со службой качества (если таковая имеется) должна применять методы статистического управления [1,2,3].

Проведенный SWOT-анализ промышленности строительных материалов Пензенской области свидетельствует, что особенностями функционирования предприятий промышленности строительных материалов Пензенской области являются: низкое качество выпускаемой продукции, недозагруженность производственных мощностей, низкая квалификация работников, оторванность от местной минерально-сырьевой базы, управление производственным процессом без учета показателей стабильности и воспроиводимости [ 4 ].

Было проведено обследование ряда предприятий производства строительных изделий в г.Пензе. В настоящее время уровень качества технологического процесса составляет 0,3086 или 30,86%. Изменение объёма брака вследствие грубых нарушений технологии по месяцам приведено на рис. 1.

Анализируя рис. 1, можно отметить, что наибольшее число раз технология грубо нарушалась в феврале (40%) и в ноябре (33,3%), т. е. в начале и в конце зимнего периода.

Все это свидетельствует об отсутствии должной системы управления качеством продукции на предприятиях промышленности строительных материалов Пензенской области и резервах повышения организационно-экономического потенциала.

Для предприятий промышленности строительных материалов Пензенской области характерны низкая стабильность и воспроиводимость процесса производства [5,6]. Подтверждением этого являются результаты выборочного обследования. Для отбора предприятий был выбран метод случайной стратифицированной выборки. Итоговая база включала статистические данные выборки за 2010-2013 годы. Первым этапом исследования стала оценка состояния производства.

Рис. 1.  Изменение объёма брака вследствие грубых нарушений технологии по месяцам

Был выполнен расчет показателей возможности технологического процесса производства бетона марки 200 на ООО «Строительные материалы» г. Пенза. Показатели качества производства или возможности технологического процесса оценивались по данным прочности бетона (табл. 1).

Таблица 1. Состояние технологического процесса производства бетонных блоков на ООО «Строительные материалы» в 2013 году

Аналогичная картина наблюдалась в период с 2011 по 2012 год (рис. 2,3).

Состояние производственного процесса, характеризуемое как нестабильное и невоспроизводимое, приводит к финансовым потерям предприятия. Были рассчитаны финансовые потери предприятия ООО «Строительные материалы» в зависимости от состояния производственного процесса. По данным предприятия ООО «Строительные материалы», г. Пенза отпускная цена одной единицы блока, изготовленного из бетона марки 100, составляет 3250 руб. Годовая производительность бетонных блоков составляет 15000 штук. В месяц изготавливают 1250 штук. Бракованную продукцию (недобор прочности) отправляют на склад  (для того, чтобы бетон изделия набирал прочность со временем) и в последующем продают по той же цене. Продолжительность хранения блоков  на складе составляет в среднем 1 месяц. Учитывая данные табл. 1, недополученная выгода от продажи блоков бетонных в текущем месяце составляет:

- при применении ЗАО «Жигулевские стройматериалы» -  38688 руб.;

- при применении ОАО «Мордовцемент» – 10478 руб.

Рис.2. Изменение  воспроизводимости процесса производства бетонных блоков в течение 2011-2012 г.г. на ООО «Строительные материалы»

 1 – 1  пропарочная камера;

2 – 2  пропарочная камера;

3 – 3  пропарочная камера;

4 – 4 пропарочная камера

Рис. 3. Изменение объема брака при производстве бетонных блоков в течение 2011-2012 г.г. на ООО «Строительные материалы»

1 – 1  пропарочная камера;

2 – 2  пропарочная камера;

3 – 3  пропарочная камера;

4 – 4 пропарочная камера

Результаты расчетов свидетельствуют, что предприятия не полностью используют имеющиеся резервы для повышения эффективности своей работы. Чтобы снизить финансовые потери, предприятию следует управлять процессом производства, чтобы он был стабильным и воспроизводимым. Для этого необходимо использовать статистическое управление.

Суть метода статистического управление заключается в применении инструментов качества, в частности, ведении контрольных карт и построении гистограмм, анализируя которые можно на основе фактов сразу ответить на вопросы, стабилен ли процесс, удовлетворяет ли он требованиям по воспроизводимости.

Рис. 1. К определению критерия входа в зону предельной нагрузки

Определим методику вычисления этой нормы. Если при одинаковых приращениях нагрузки имеются одинаковые приращения перемещений, то имеет место линейная связь Р – U. Мягкое снижение жесткости соответствует отношению
, (1)
где t – некоторое предельное число, принимаемое за критерий входа в зону слабой устойчивости, например t=2 . 
Как известно, теория устойчивости по Ляпунову утверждает, что если система находится в состоянии устойчивого движения, то в ответ на малые возмущения следуют малые отклонения. Аналогичный, по сути, подход применяется и здесь: если на исследуемом участке движения (равновесия) малые возмущения нагрузки вызывают малые изменения напряжённо-деформированного состояния – система устойчива.
Определимся с термином «малое изменение напряжённо-деформированного состояния».
Если диаграмма Р – U имеет вид плавной кривой с ниспадающей ветвью, то всегда можно найти  такое, что на одной из ступеней нагружения будет 
. (2)
Итак, если норма сеточной функции  достигла или превысила значение t , то конструкция исчерпала заданный показатель устойчивости.
Величина t, очевидно, связана с начальной жёсткостью системы. Поэтому для гибких тонкостенных систем достаточно принять t=2. Для достаточно жёстких систем можно принять t=3. 
Сближение концов k-го стержня
 (3) 
где i – номер сечения стержня.
Обобщенное перемещение системы 
, (4) 
где K- количество стержней системы. 
Величина, определяемая по соотношению , покажет нам состояние системы.