3.5. Классификация выборок.

Выборки, извлекаемые из контролируемой совокупности, могут быть простыми и расслоенными.

Выборка, при формировании которой контролируемая совокупность рассматривается как единое целое, называется простой. Ее применяют тогда, когда продукцию можно считать однородной по контролируемому параметру и нет экономических и технических ограничений для осуществления отбора изделий. Она формируется одним из методов в зависимости от способа представления продукции на контроль.

В расслоенную выборку единицы продукции отбираются в заданных объемах из разных частей контролируемой совокупности. Такие выборки формируют, когда контролируемую совокупность нельзя считать однородной, но можно выделить однородные слой (части) либо существуют экономические и технические ограничения для отбора изделий. При разделении контролируемой совокупности на части (слои) в первую очередь нужно руководствоваться соображениями представительности необходимо принимать во внимание ограничения экономического и технического характера.

3.6. Обеспечение случайности и представительности выборок.

Отбирая единицы продукции в выборку, необходимо стремиться к тому, чтобы выборка была случайной и представительной.

Для обеспечения представительности выборки при формировании партии продукции, подлежащей контролю, предусматриваются меры, обеспечивающие однородность партии и предупреждающие смешивание неоднородных совокупностей. Сохранение однородности партии необходимо для того, чтобы после проведения контроля заключение было сделано именно о той совокупности продукции, из которой была произведена контрольная выборка.

В тех случаях, когда сформировать однородную партию продукции не удается, но можно выделить однородные совокупности, для обеспечения представительности выборки прибегают к расслоению партии и отбору изделий в выборку от каждой однородной совокупности пропорционально объему этой совокупности.

Когда продукция, представленная на контроль, однородна или разбита на однородные совокупности, основной задачей формирования выборки является обеспечение ее случайности.

Наилучшим способом обеспечения случайности является применение случайных чисел. Это позволяет исключить систематические ошибки отбора и обеспечивает независимость и равную вероятность попадания каждого изделия в выборку.

Метод систематического отбора не обеспечивает независимости, но обеспечивает равную вероятность попадания каждого изделия в выборку при случайном смещении начала отсчета.

Метод наибольшей объективности обеспечивает независимость, но не обеспечивает равную вероятность попадания изделий в выборку.

В том случае, когда продукция однородна и поступает на контроль в хорошо «перемешанном» виде, все вышеперечисленные методы приводят к одинаковым результатам, так как представительность обеспечивается однородностью продукции, а случайность – ее предварительным «перемешиванием» (случайность попадания на определенное место).

3.7. Статистический контроль качества.

Под статистическим контролем качества принимается такой контроль, при котором проверяются не все изделия изготовленной партии, а только выборка из нее. При этом по результатам контроля судят о качестве всей партии.

Различают два вида статистического контроля: контроль по качественному признаку, наиболее распространенным частным случаем которого является контроль по альтернативному признаку, и контроль по количественному признаку.

При контроле по качественному признаку все изделия в партии делятся на несколько групп в соответствии с установленным качественным признаком. При контроле по альтернативному признаку все изделия в партии делятся на две группы: годные и дефектные. Оценка партии производится по величине доли дефектных изделий в выборке.

Основной характеристикой качества партии при контроле по альтернативному признаку является доля дефектных изделий в партии

q = , (1)

где M – число дефектных изделий в партии,

N – объем партии.

При проверке выборки объема n выявляется m дефектных изделий. По величине m и принимают решение о приемке или забраковании партии.

При контроле по количественному признаку все изделия в партии делятся на группы в зависимости от величины контролируемого параметра.

Основные термины статистического контроля.

Единица продукции – отдельный экземпляр штучной продукции или определенное в установленном порядке количество нештучной или штучной продукции. Продукция может быть завершенной или незавершенной, находящейся в процессе изготовления, добывания или ремонта.

Дефектная единица продукции – единица продукции, имеющая хотя бы один дефект.

Изделие – единица промышленной продукции, количество которой может исчисляться в штуках или экземплярах.

Контролируемая партия продукции (партия) – предназначенная для контроля совокупность единиц продукции одного наименования, типономинала или типоразмера и исполнения, произведенная в течение определенного интервала времени в одних и тех же условиях. Произведенная продукция может находиться в процессе изготовления, добывания или ремонта.

Объем партии – число единиц продукции, составляющих партию.

Поток продукции – продукция одного наименования, типономинала или типоразмера и исполнения, находящаяся в движении на технологической линии.

Выборка – изделие или определенная совокупность изделий, отобранных для контроля из партии или потока продукции. В зависимости от степени завершенности продукции к изделиям допускается относить завершенные и незавершенные предметы производства, в том числе заготовки.

Объем выборки – число изделий, составляющих выборку.

Мгновенная выборка – выборка из потока продукции, которую составляют изделия, произведенные последними к моменту отбора в течение достаточно короткого интервала времени.

Объединенная выборка (ндп – общая выборка) – выборка, состоящая из серии мгновенных выборок.

Сокращение ндп означает, что не допускается применение термина, указанного в скобках.

Случайная выборка – выборка, при составлении которой для любого изделия контролируемой совокупности обеспечивают одинаковую вероятность его отбора.

Преднамеренная выборка – выборка, в которую изделия отбирают с определенной тенденцией для изменения вероятности отбора дефектных единиц продукции.

Систематическая выборка – выборка, попадание изделий в которую обуславливают его номером или положением в заранее упорядоченной контролируемой совокупности.

Представительная выборка (ндп – репрезентативная выборка) – выборка, при составлении которой из каждой части контролируемой совокупности отбирают такое число изделий, чтобы в достаточной степени отразить свойства данной совокупности в целом.

Проба – определенное количество нештучной продукции, отобранное для контроля.

Объем пробы – число единиц нештучной продукции, составляющей пробу.

Точечная проба (ндп – разовая проба) – проба, взятая одновременно из определенной части нештучной продукции.

Объединенная проба (ндп – общая проба) – проба, состоящая из серии точечных проб.

Период отбора – интервал времени между моментами отбора смежных выборок или проб из потока продукции.

Выборочный контроль – контроль, при котором решение о качестве контролируемой продукции принимается по результатам проверки одной или нескольких выборок или проб из партии или потока продукции.

Статистический приемочный контроль качества продукции (статистический приемочный контроль) – выборочный контроль качества продукции, основанный на применении методов математической статистики для проверки соответствия качества продукции установленным требованиям.

Доля дефективных единиц продукции – отношение числа дефектных единиц продукции к общему числу единиц продукции в партии.

Уровень дефектности – доля дефективных единиц продукции или число дефектных на сто единиц продукции.

Приемочное число – контрольный норматив, являющийся критерием для приемки партии продукции и равный максимальному числу дефектных единиц (дефектов) в выборке или пробе в случае статистического приемочного контроля.

Браковочное число – контрольный норматив, являющийся критерием единиц (дефект) в выборке или пробе в случае статистического приемочного контроля.

Решающее правило – указание, предназначенное для принятия решения относительно приемки партии продукции по результатам ее контроля.

План контроля – совокупность данных о виде контроля, объемах контролируемой партии продукции, выборок и проб, о контрольных нормативах и решающих правилах.

Схема статистического приемочного контроля (схема приемочного контроля) – полный комплект планов статистического приемочного контроля в сочетании с совокупностью правил применения этих планов.

Оперативная характеристика плана статистического приемочного контроля (оперативная характеристика) – выраженная уравнением, графиком или таблицей и обусловленная определенным планом контроля зависимость вероятности приемки от величины, характеризующей качество этой продукции.

Риск поставщика – вероятность забракования партии продукции, обладающей приемочным уровнем дефектности.

Риск потребителя – вероятность приемки партии продукции, обладающей браковочным уровнем дефектности.

Одноступенчатый контроль (ндп – одновыборочный контроль; контроль однократной выборкой; однократный контроль) – статистический приемочный контроль, характеризующийся тем, что решение относительно приемки партии продукции принимают по результатам контроля только одной выборки или пробы.

Ослабленный контроль (ндп – сокращенный контроль) – статистический приемочный контроль, применяемый в том случае, когда результат контроля заданного числа предыдущих партий продукции дает достаточное основание для заключения о том, что действительный уровень дефективности ниже приемочного, и характеризующийся меньшим объемом выборки, чем при нормальном контроле.

Усиленный контроль – статистический приемочный контроль, применяемый в том случае, когда результаты контроля заданного числа предыдущих партий продукции дают достаточное основание для заключения о том, что действительный уровень дефектности выше приемочного, и характеризующийся более строгими контрольными нормативами, чем при нормальном контроле.

Отбор образцов для испытаний осуществляется различными методами. При первом способе представления продукции на контроль – «ряд» - единицы продукции, подлежащие контролю, упорядочены и пронумерованы сплошной нумерацией, они поступают на контроль в виде некоторой ограниченной совокупности, сформированной независимо от процесса производства. Из этой совокупности выборка отбирается с применением генератора равномерно распределенных случайных чисел. Генератором случайных чисел может служить вращающийся круг с нанесенными цифрами на точках деления. Количество точек деления определяется необходимым количеством случайных чисел, т. е. количеством единиц продукции в контролируемой партии. Другой вариант генератора – лототрон с количеством пронумерованных шаров, число которых равно числу единиц контролируемой партии.

Имеются вычислительные процедуры получения равномерно распределенных случайных чисел, в том числе основанные на применении таблиц равномерно распределенных случайных чисел.

Таблица равномерно распределенных случайных чисел – это зафиксированный в виде таблицы результат статистического эксперимента, осуществленного с помощью датчика (генератора) равномерно распределенных случайных чисел.

Процедура случайного отбора изделий в выборку с применением таблиц равномерно распределенных случайных чисел заключается в перенумеровании всех изделий партии, подлежащей контролю, составлении сравнительно короткого ряда случайных чисел в диапазоне от 1 до N, где N – объем партии, и выборе n первых различных чисел из этого ряда. Эти числа определяют изделия, входящие в выборку объема n.

Примеры продукции. Поступающей на контроль способом «ряд»: двигатели, холодильники, стиральные машины.

Второй способ представления продукции на контроль – «россыпь».

В этом случае при отборе единиц в выборку применяется «метод наибольшей объективности». При применении этого метода в выборку включаются единицы продукции из разных частей контролируемой партии.

Третий способ представления продукции на контроль называется «поток». В этом случае единицы продукции поступают на контроль непрерывным потоком одновременно с выпуском продукции. Единицы продукции упорядочены, можно найти единицу любого заданного номера. Такой способ характерен для случая, когда контролируется продукция непосредственно после того, как она сходит с конвейера.

В этом случае применяется метод систематического отбора единиц продукции в выборку.

Следующая задача после отбора образцов для испытаний – выбор плана контроля, т. е. установление объема контролируемой партии, объема выборки, приемочного числа, решающего правила. Эта задача решается рассмотренными методами с учетом установленных величин ошибок первого и второго рода, а также экономических факторов.

Основные стандартизированные понятия, применяемые при контроле качества, в том числе при сертификации.

Допускаемое отклонение – отклонение значения показателя качества продукции или ее параметра от номинального значения, находящееся в пределах, установленных нормативной документацией.

Дефект – каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией.

Явный дефект – дефект, для выявления которого в нормативной документации предусмотрены соответствующие правила, методы и средства контроля.

Скрытый дефект – дефект, для выявления которого в нормативной документации не предусмотрены необходимые правила, методы и средства контроля.

Критический дефект – дефект, при наличии которого использование продукции по назначению практически невозможно или исключается в соответствии с требованиями безопасности.

Значительный дефект – дефект, который существенно влияет на использование продукции по назначению или на ее долговечность, но не является критическим.

Малозначительный дефект – дефект, который не оказывает существенного влияния на использование продукции по назначению и на ее долговечность.

Деление дефектов на критические, значительные и малозначительные используется при анализе уровня качества продукции в технологии ее изготовления.

Исправимый дефект – дефект, устранение которого технически возможно и экономически целесообразно.

Неисправимый дефект – дефект, устранение которого технически невозможно или экономически нецелесообразно.

Дефектная единица продукции – единица продукции, имеющая хотя бы один дефект.

Дефектное изделие – изделие, имеющее хотя бы один дефект.

Брак – дефектная единица продукции или совокупность таких единиц. Исправимый брак – брак, в котором все дефекты являются исправимыми.

Неисправимый брак – брак, состоящий из таких единиц продукции, в каждой из которых имеется хотя бы один неисправимый дефект.

Сорт продукции – градация продукции определенного вида по одному или нескольким показателям качества, установленная нормативной документацией.

Изготовитель продукции обязан обеспечивать соответствие показателей качества тем значениям, которые установлены в ТУ. В дальнейшем, при контроле качества, те изделия, параметры которых ниже (или выше, или выходит за верхний или нижний пределы) установленного значения, признаются дефектными.

Эффективная система контроля позволяет в большинстве случаев осуществлять своевременное и целенаправленное воздействие на уровень качества выпускаемой продукции, предупреждать всевозможные недостатки и сбои в работе, обеспечивать их оперативное выявление и ликвидацию с наименьшими затратами ресурсов.

Положительные результаты действенного контроля качества можно выявить и в большинстве случаев определить количественно на стадиях разработки, производства, обращения, эксплуатации (потребления) и восстановления (ремонта) продукции.

Основные элементы системы контроля качества продукции представлены рядом общих подсистем, в число которых входят, прежде всего, подсистемы:

• планирования;

• инспекционного контроля;

• стимулирования и ответственности субъектов контроля качества.

Дополнительные элементы системы контроля качества продукции представлены рядом специальных и обеспечивающих подсистем. При этом выделяются следующие специальные подсистемы:

• профилактики брака и низкого качества в процессе разработки и производства продукции;

• испытаний продукции;

• сертификации продукции, работ, услуг, систем качества и производств;

• аттестации технологических процессов, рабочих мест и исполнителей производственных операций;

• государственного надзора за внедрением и соблюдением стандартов, метрологическим обеспечением производства и другими условиями и факторами выпуска продукции требуемого качества;

• самоконтроля качества в производстве (основных и вспомогательных рабочих, бригад, участков, цехов);

• стандартизации методов и средств контроля качества продукции;

• использование вневедомственных форм контроля качества (заказчиком, продавцами, потребителями и др.).