3.4. Виды контроля качества продукции

Технический контроль является проверкой соответствия продукции или процесса, от которого зависит качество продукции, установленным техническим требованиям. Объекты технического контроля — все составляющие элементы процесса производства, т.е. предметы труда, средства труда, технология трудовых процессов, труд исполнителей, условия труда.

К предметам труда, качество которых должно контролироваться, относятся материалы, изделия, конструкторская и технологическая документация. Контролируемые средства труда — это оборудование, инструмент, оснастка, производственные системы, контрольная аппаратура. Контроль технологии трудовых процессов включает контроль технологических процессов, а также процессов создания конструкторской, технологической и другой технической документации. Контроль труда исполнителей предусматривает установление качества труда конструкторов, технологов, операторов, рабочих. Контроль условий труда — выполнение требований по технике безопасности, по организации рабочего места и т. п.

Контроль проектирования выполняется на стадиях разработки продукции и осуществляется в виде технологического контроля, нормо-контроля, патентной экспертизы и экспертизы технической документации.

Задача контроля технологической дисциплины — обеспечить точное соответствие технологического процесса изготовления изделия требованиям конструкторской и технологической документации. Это достигается путем организационных, методических и технических мероприятий, исключающих ее нарушение. Контроль технологической дисциплины проводится по отдельным технологическим процессам или по подразделениям и включает: проверку наличия и состояния технологии изготовления, испытаний и контроля изделий, наличия и состояния средств технологического оснащения производства, системы контроля над ходом технологических процессов, знания и строжайшего соблюдения производственным персоналом установленных технических требований. По результатам контроля оформляются документы: технологический паспорт, карта измерений и журнал контроля технологического процесса.

Качество всех процессов создания, изготовления и эксплуатации изделий в значительной степени определяется качеством труда исполнителей этих процессов. Показателями качества труда работника могут быть: процент сдачи результатов труда с первого предъявления, процент выхода годной продукции (или процент брака), количество и значимость дефектов в работе, производительность труда, показатели качества результатов труда, в том числе показатели качества создаваемой продукции.

В числе критериев оценки профессиональное мастерство (комплекс практических и теоретических знаний, способствующих качественному выполнению задания), творчество и самостоятельность в работе, качество ее выполнения и др. Уровень каждого критерия оценивается в баллах экспертным путем по результатам работы в анализируемом периоде. Использование коэффициента качества труда для инженерно-технических работников позволяет более объективно материально и морально стимулировать их труд, а также проводить в соответствии с планом аттестацию этой категории исполнителей.

В зависимости от места контроля качества продукции в процессе производства деталей и изделий различают входной контроль, операционный и контроль готовой продукции, который проводится непосредственно после изготовления или по результатам хранения, или транспортировки изделия. Входной контроль имеет большое значение перед ответственными или дорогостоящими операциями, а также в случаях нестабильного качества исходных материалов, заготовок, комплектующих изделий и деталей. Операционный контроль, хотя и требует больших затрат времени, позволяет выявить дефектные и бракованные детали в процессе изготовления, предупредить их попадание на последующие операции. Большую часть таких контрольных операций выполняют сами рабочие, наладчики, мастера. Служба ОТК, как правило, проводит инспекционный контроль.

В процессе контроля качества продукции она делится на годную и дефектную. Годная продукция удовлетворяет всем требованиям нормативно-технической документации, дефектная имеет явный или скрытый дефект — малозначительный или критический. Малозначительный дефект существенно не влияет на использование продукции по назначению, значительный — существенно влияет, но не является критическим.

При наличии критических дефектов использование продукции по назначению практически невозможно или недопустимо. Для обнаружения критических дефектов применяют сплошной контроль с использованием совершенной контрольной и диагностической аппаратуры. Дефект называется устранимым, если его ликвидация технически возможна и экономически целесообразна. Если же она технически невозможна или экономически нецелесообразна, то такой дефект называется неустранимым. Бракованной считается продукция, передача которой потребителю не допускается из-за наличия дефектов. Если все дефекты устранимы, то брак является исправимым, в противном случае он неисправим. Для анализа и устранения причин появления бракованных деталей и изделий проводится классификация по видам брака с определением виновных, что фиксируется в акте о браке.

Качество готовых изделий контролируется по результатам испытаний. Опытный образец (опытная партия) изготавливается и испытывается, чтобы проверить соответствие проектируемого изделия требованиям технического задания. Для этого предусмотрены предварительные (заводские) и приемочные испытания. По результатам этих испытаний составляется заключение о качестве изделия и соответствии его техническому заданию. Предварительные и приемочные испытания могут проводиться как в лабораторных условиях, так и в условиях эксплуатации. Подготовка производства заканчивается изготовлением и испытанием установочной серии изделий. Готовность к серийному или массовому производству продукции определяется по результатам изготовления и испытания головной (контрольной) серии изделии. При этом технологический процесс должен быть полностью оснащен.

В серийном или массовом производстве проводят типовые, периодические и приемо-сдаточные испытания. Типовые испытания проводят после внесения конструкторских или технологических изменений. Периодические испытания устанавливают стабильность качества изделий и их соответствие стандартам и конструкторской документации. Приемо-сдаточные испытания изделия проводят при приемочном контроле готовой продукции с целью обнаружения неисправностей.

Рис. 4. Схема использования статистических методов при обеспечении качества

В решении проблемы повышения качества продукции и эффективности производства важную роль играют статистические методы (рис. 4) управления качеством. Для исследования используются статистические методы прогнозирования и обоснования технических норм и допусков, статистический анализ качества продукции, статистический анализ дефектов продукции, возникающих в процессе производства, испытаний и эксплуатации. Для контроля качества используется статистический приемочный контроль продукции.

Статистический приемочный контроль — это выборочный контроль качества продукции, при котором для обоснования плана контроля используются методы математической статистики. План контроля — это совокупность правил, по которым производится выборка из партии изготовленных изделий или деталей и на основании их качества делается заключение о качестве всей партии продукции. Методы статистического приемочного контроля применяются для входного контроля материалов, сырья и комплектующих изделий, при операционном контроле и контроле готовой продукции.

На практике используется одноступенчатый, двухступенчатый и последовательный методы контроля. Одноступенчатый контроль позволяет делать заключение о качестве продукции по одной выборке. Двухступенчатый контроль предполагает принятие решений о качестве продукции по результатам не более двух выборок, причем отбор второй выборки зависит от результатов проверки первой выборки. Последовательный контроль не определяет заранее количество изделий, по которым будет сделан вывод о качестве продукции. Следует отметить, что среднее число проверяемых изделий с ростом числа ступеней убывает, однако при этом возникают трудности организационного характера и требуется более высокая квалификация контролеров. Вследствие этого многоступенчатый контроль качества продукции пока еще не нашел достаточного распространения. Последовательный же контроль используется в организации ресурсных испытаний на надежность, где большое значение имеет уменьшение объема выборки.

Преимущества двойного выборочного контроля особенно очевидны, когда контролируемая партия продукции принимается или отклоняется уже на основе первой выборки ( ). При двойной выборке всегда меньше, чем для однократной выборки. Партия недостаточного качества требует взятия второй пробы ( ). При этом больше, чем однократной выборки. На рис. 5 представлена схема проведения двойной выборки.

Рис. 5. Схема проведения двойной выборки статистического приемочного контроля:

— контрольные суммы; — количество бракованных изделий соответственно в первой и второй выборках

Статистический приемочный контроль используется в условиях устойчивых технологических процессов в массовом и крупносерийном производстве. По сравнению со сплошным контролем он сокращает количество контролируемых объектов, однако трудоемкость каждой контрольной операции возрастает из-за использования измерительной аппаратуры (а не простых контрольных инструментов в виде скоб или калибров), определяющей значение контролируемою параметра.

Методы управления технологическими процессами можно разделить в зависимости от их совершенства на три группы: регулирование, автоматизированное управление и автоматическое управление (табл. 3). Методы статистического регулирования, как правило, позволяют контролировать один из параметров качества одной из операций технологического процесса. Автоматизация контроля, применение ЭВМ для анализа контролируемых параметров и выработки решения о качестве технологического процесса позволяют перейти на следующую ступень развития систем управления технологическими процессами, создавая АСУТП (автоматизированные системы управления технологическим процессом).

Методы управления технологическими процессами (ТП)

Таблица 3.

Характеристика методов управления ТП	Объекты управления	Средства управления
Регулирование ТП Автоматизированное управление ТП Автоматическое управление ТП	Отдельные операции Отдельные технологические процессы Технологические процессы изготовления изделия	Статистические карты Устройство автоматического контроля и управления отдельными операциями ГНС

Статистическое регулирование производится с использованием контрольной карты, отображающей уровень настройки и точности технологического процесса. На контрольной карте обозначаются границы регулирования, установленные с учетом закона распределения контролируемого параметра, характера процесса.

Статистическое регулирование технологического процесса включает три этапа: наблюдение за устойчивостью технологического процесса, выявление причин в случае нарушения качества технологического процесса и устранение причин путем регулирования процесса. Таким образом, метод статистического регулирования технологического процесса предупреждает возникновение брака, а потому является профилактическим.

Наиболее часто в этом методе используют карты средних и размахов варьирования R (рис. 6). Метод средних и размахов заключается в том, что на основании предварительного статистического анализа технологического процесса строят две диаграммы: одну — для наблюдения за средними значениями , другую — за размахами R выборок (размах — это разница между максимальным и минимальным значениями контролируемого параметра выборки). Линии Вт и Нт ограничивают предельные допустимые отклонения параметра, а линии Вх и Нх устанавливают контрольные границы допустимых случайных колебаний значений средних выборок. На диаграмме размахов линия Br обозначает верхний контрольный предел размахов R. Через определенные промежутки времени из партии изготовленной продукции берется выборка небольшой величины (чаще всего объемом 5 шт.). Для нее вычисляют среднее арифметическое и размах R. Эти значения в виде точек наносят на диаграммы в соответствии с порядковым номером выборки.

Рис. 6 Контрольные карты средних арифметических и размахов варьирования R

Если при очередной выборке значения и R выйдут за контрольные линии, это свидетельствует о возникновении в технологическом процессе нарушений неслучайного характера, которые могут привести к браку. Причины нарушений технологического процесса (износ или поломка инструмента, разладка оборудования и др.) нужно устранить.

В условиях серийного и массового производства целесообразно использовать методы непрерывного контроля за ходом технологического процесса и статистического регулирования его качества. Усложнение оборудования и технологических систем предъявляет особенно высокие требования к системе управления качеством технологического процесса. Нормальное функционирование автоматических линий и гибких автоматизированных систем требует получения постоянной информации не только о качестве продукции на выходе системы, но и о работоспособности технологических систем, включающих оборудование, оснастку и инструмент, заготовку и исполнителя — рабочего, оператора или наладчика. Поэтому трудоемкость контрольных операций в автоматическом и гибком автоматизированном производстве достигает 50% и более в общих трудовых затратах, связанных с изготовлением продукции.

Требования к системе контроля операций в высокоорганизованных технологических системах следующие:

1. измерение контролируемых параметров должно производиться в динамическом рабочем режиме работы;

2. сигнал с преобразователя, контролирующего параметр, должен быть непрерывным;

3. структура систем контроля должна быть изменяющаяся за счет модульного принципа их организации;

4. нужна высокая надежность элементов технологического процесса, системы контроля качества и системы управления.

В связи с этим совершенствование существующих и создание новых систем управления качеством технологических процессов должно идти по двум основным направлениям:

1) разработка новых методов выполнения контрольных операций и автоматизации контроля;

2) создание гибких автоматизированных систем контроля (ГАК). Наиболее перспективными являются методы неразрушающего контроля (акустический, магнитный, оптический, радиационный и др.), оснащение оборудования средствами диагностики для контроля технического состояния технологических систем.

Совершенствование системы управления качеством продукции должно создавать такие технические, экономические и организационные условия, которые стимулировали бы качественный, производительный труд, инициативу исполнителей. Плохая работа должна непосредственно сказываться на материальном вознаграждении, на служебном положении и на авторитете работника.