Учебники / Статистическая обоснованность выборочного контроля

Раздел 7. СТАТИСТИЧЕСКИЙ ВЫБОРОЧНЫЙ

(ПРИЕМОЧНЫЙ) КОНТРОЛЬ

Статистический приемочный контроль качества продукции - это выборочный контроль качества продукции, основанный на применении методов математической статистики для проверки соответствия качества продукции установленным требованиям.

Основным методом контроля поступающих потребителю сырья,

материалов и готовых изделий является статистический приемочный контроль качества продукции. В настоящее время статистический приемочный контроль с успехом применяется в большинстве стран мира для проверки качества самой разнообразной продукции, как военного, так и гражданского назначения.

Вотличие от статистического регулирования технологических процессов, где по результатам контроля выборки принимается решение о состоянии процесса (налажен или разлажен), при статистическом приемочном контроле по результатам контроля выборки принимается решение - принять или отклонить партию продукции. Поэтому статистический приемочный контроль применяется при входном контроле материалов, сырья и комплектующих изделий, контроле закупок, при операционном контроле, при контроле готовой продукции.

Вцелом, сущность статистического приемочного контроля заключается в следующем. От партии изделий объемом N, соблюдая принцип случайности, отбирают выборку n штук, причем n, как правило, много меньше N. Все изделия выборки подвергаются контролю, в результате которого определяют степень пригодности каждого изделия для дальнейшего использования. Затем рассчитывают те или иные обобщенные характеристики, которые сравнивают с нормативными. В результате сравнения выносят суждение о качестве всей партии и решение о дальнейшем ее использовании.

1

Контролируемой партией продукции называется предназначенная

для контроля совокупность единиц продукции одного наименования,

типономинала или типоразмера и использования, произведенная в течение

определенного интервала времени в одних и тех же условиях.

Статистический приемочный контроль может осуществляться

по количественному, качественному и альтернативному признакам.

Статистический приемочный контроль может быть одноступенчатым,

двухступенчатым, многоступенчатым и последовательным.

При одноступенчатом контроле решение о контролируемой партии продукции принимается на основании проверки только одной выборки или пробы. Это наиболее простой вид контроля.

При двухступенчатом контроле решение о контролируемой партии продукции принимается по результатам проверки не более двух выборок или проб, причем отбор второй выборки или пробы зависит от результатов контроля первой выборки или пробы.

То есть, первоначально для проверки отбирается небольшое число образцов, и если дефектов при их проверке окажется очень много, партия отклоняется, если мало - принимается. Когда число обнаруженных дефектов оказывается недостаточно убедительным, проверяются образцы второй выборки и соответствующее решение принимается по сумме результатов обеих проверок.

Преимущество двухступенчатого контроля заключается в том, что в среднем он требует при прочих одинаковых условиях на 20-30% меньше изделий для проверки, чем при одноступенчатом контроле. Однако,

двухступенчатый контроль требует более высокой квалификации контролеров и организационно более сложен.

При многоступенчатом и последовательном контроле решение о контролируемой партии продукции принимается по результатам проверки ряда последовательных выборок, причем при многоступенчатом контроле максимальное число выборок ограничено, а при последовательном - нет. В

2

обоих случаях отбор последующей выборки или пробы зависит от результатов проверки предыдущей выборки или пробы.

При последовательном контроле в среднем требуется при прочих равных условиях минимальное количество изделий для проверки. Следует отметить, что среднее число проверяемых изделий с ростом числа ступеней убывает, однако, организационные трудности внедрения многоступенчатого контроля, как правило, не компенсируются экономией от сокращения среднего числа проверяемых изделий. По этой причине многоступенчатый контроль в практике применяется редко. Последовательный контроль получил распространение в практике ресурсных испытаний на надежность,

где по условиям их проведения очень важно сокращение объема выборок.

Встандартах на готовую продукцию, технических условиях,

технической документации, договорах на поставку и других НТД в случае применения статистического приемочного контроля должны указываться планы контроля с обязательной ссылкой на соответствующий государственный стандарт на методы статистического приемочного контроля. При этом должны быть установлены риск потребителя и риск поставщика, приемочное и браковочное значения уровня дефектности.

Риском потребителя называется вероятность приемки партии продукции, обладающей браковочным уровнем дефектности.

Риском поставщика называется вероятность забраковки партии продукции, обладающей приемочным уровнем дефектности.

Приемочным уровнем дефектности называется максимальный уровень дефектности (для одиночных партий) или средний уровень дефектности (для последовательности партий), который для целей приемки продукции рассматривается как удовлетворительный.

Браковочный уровень дефектности - это минимальный уровень дефектности в одиночной партии, который для целей приемки продукции рассматривается как неудовлетворительный. Браковочный уровень дефектности для последовательности партий не устанавливается.

3

Для качественно составленного плана контроля приемочному уровню дефектности соответствует высокая вероятность приемки партии продукции,

а браковочному уровню дефектности - высокая вероятность браковки.

Риски потребителя и поставщика устанавливаются соглашением сторон на основании экономических соображений: на основе сопоставления затрат на контроль и возмещения убытков от брака. Они могут быть приняты на основании практического опыта.

Для разных значений указанных выше данных в стандартах на методы статистического приемочного контроля разработаны таблицы, в которых находятся требуемые значения объема выборки, приемочного и браковочного нормативов.

Приемочным нормативом называется предельное значение контролируемой характеристики в выборке или пробе, при котором партия продукции принимается.

Браковочным нормативом называется предельное значение контролируемой характеристики в выборке или пробе, при котором партия продукции бракуется.

Не следует отождествлять приемочный и браковочный нормативы с приемочными и браковочными значениями уровня дефектности. (Уровень дефектности - относительная характеристика, показывающая долю дефектных изделий в выборке, а приемочный и браковочный нормативы -

предельные значения контролируемой характеристики).

Вместе с планами контроля в стандартах на готовую продукцию,

технических условиях, договорах на поставку и других НТД должен быть указан порядок работы с забракованными партиями продукции:

производится ли сплошная разбраковка, реализуется по сниженной цене,

возвращается поставщику и т.п.

Приемочный контроль должен быть организован таким образом, чтобы большинство партий, выпущенных при нормальном ходе производства,

принималось, тогда как партии с большей засоренностью дефектной

4

продукцией, выпущенные в условиях разлаженного технологического процесса, браковались. Поставленная задача наиболее просто и точно может быть решена с помощью так называемого сплошного контроля, когда испытанию подвергается каждое изготовленное изделие. Однако в производстве такой контроль часто невозможен: во-первых, сплошной контроль не всегда экономически оправдан; во-вторых, контроль должен быть неразрушающим, т.е. изделие после контроля не должно терять свои потребительские свойства. Мы можем проверить все изделия если:

-партия изделий или материала невелика;

-качество входного материала плохое или о нем ничего не известно.

Однако следует иметь в виду, что в условиях массового производства даже этот очень жесткий контроль не гарантирует абсолютное качество продукции: при сплошном контроле и при разбраковке изделий контролер быстро устает, его внимание ослабевает, в результате чего он может пропустить дефектное изделие и забраковать годное. Чтобы гарантировать безупречную оценку" качества продукции, необходимо, как показали многочисленные исследования, проводить шестикратный сплошной контроль. Исследования в области теории вероятностей и математической статистики привели к выводу, что для оценки степени засоренности партии дефектными изделиями и принятия решения о качестве готовой продукции нет необходимости проводить сплошную проверку всех изделий, а

достаточно исследовать лишь часть партии – выборку. Мы можем ограничиться проверкой части материала или изделий, если:

-дефект не вызовет серьезной неисправности оборудования и не создает угрозу жизни;

-бракованные изделия можно обнаружить на более поздней стадии

сборки.

Для применения выборочного контроля необходимо выполнить

следующие условия:

5

1.Выборочный контроль не может гарантировать, что все изделия внутри принятой партии по своим свойствам удовлетворяют техническим требованиям. При стремлении получить гарантию полного соответствия всех изделий техническим требованиям следует осуществлять тщательный сплошной контроль.

2.Выборка должна составляться случайным образом.

3.Если окажется, что изделия, отнесенные к годной партии, в

действительности не соответствуют техническим требованиям или партия изделий, которая была признана негодной, на самом деле является годной, то это явление следует рассматривать как риск потребителя и риск поставщика.

Приемочный контроль в зависимости от способа восприятия признака качества можно разделить на контроль по качественному признаку,

альтернативному признаку и измерительный контроль (контроль по количественному признаку). При приемочном контроле по качественному признаку осуществляется контроль качества продукции, в ходе которого каждую проверенную единицу относят к определенной группе, а

последующее решение о контролируемой совокупности принимают в зависимости от соотношения числа единиц, оказавшихся в разных группах.

Контроль по альтернативному признаку представляет собой контроль по качественному признаку.

Правила осуществления статистического приемочного контроля по альтернативному и количественному признакам, а также таблицы планов контроля для разных условий содержатся в ГОСТ-ах Р (18242-72,16493-70, 50779.50-95), ИСО 2859 и многих национальных стандартах.

Если по результатам контроля изделия классифицируются на годные и дефектные, то говорят, что контроль проводится по альтернативному признаку.

6

Основными задачами статистического приемочного контроля являются:

- обеспечение с большой достоверностью оценки качества продукции,

предъявленной на контроль;

- обеспечение однозначности взаимного признания результатов оценки качества продукции между поставщиком и потребителем, осуществляемой по одним и тем же планам выборочного контроля.

Введение контроля всегда увеличивает издержки производства,

поэтому часто контроль качества продукции связывают с дополнительными непроизводственными расходами, ухудшающими экономические результаты деятельности предприятий. Однако нельзя не учитывать, что при правильно организованном контроле снижаются расходы на изготовление и эксплуатацию некачественной продукции. Выбор программы контроля представляется сложной комплексной задачей, включающей экономический,

математический и организационно-технический аспекты. Только научный подход к организации контроля позволяет разработать рациональную программу, обеспечивающую максимальный эффект. Приемочный контроль должен быть организован таким образом, чтобы большинство партий,

выпущенных при нормальном ходе производства, принималось, тогда как партии с большей засоренностью дефектной продукцией, выпущенные в условиях разлаженного технологического процесса, браковались.

Планы выборочного контроля должны применяться в строгом соответствии с требованиями государственных стандартов на статистический приемочный контроль.

Под планом выборочного контроля понимается совокупность данных об объеме выборки и контрольных нормативах.

Под контрольным нормативом понимается минимальное или максимальное значение, установленное в нормативно-технической документации и представляющее собой критерий для принятия решения по

7

результатам выборочного контроля относительно соответствия продукции установленным требованиям.

Оценку уровня дефектности в партии в каждом конкретном случае следует решать особо. Необходимо знать, что следует определить долю дефектных единиц, продукции в единице продукции или число дефектов на

100 единиц продукции. Процент содержания (доля) дефектных единиц продукции рассчитывается следующим образом. Число дефектных единиц продукции делится на число проверенных единиц продукции и умножается на 100. Число дефектов на 100 единиц продукции будет равно отношению числа дефектов к числу проверенных единиц продукции, умноженному на

100.

Для правильного применения статистических методов контроля необходимо определить:

метод статистического приемочного контроля;

уровень дефектности;

оперативную характеристику;

тип плана контроля;

вид контроля;

уровень контроля;

принцип формирования и записи единиц продукции;

принцип формирования контролируемой партии продукции;

метод отбора и формирования выборки.

МЕТОДЫ СТАТИСТИЧЕСКОГО ПРИЕМОЧНОГО КОНТРОЛЯ

Статистический приемочный контроль по количественному признаку Под статистическим приемочным контролем по количественному

признаку понимается контроль качества продукции, в ходе которого определяют значения параметра, а последующее решение о контролируемой совокупности или процессе принимают в зависимости от этих значений.

8

Контроль по количественному признаку дает больше информации о качестве продукции и поэтому требует меньшего объема выборки по сравнению с контролем по альтернативному признаку при одном и том же риске принятия ошибочных решений, с другой стороны - применим только для одного контролируемого параметра, более трудоемкий, требует более совершенных средств измерений и более высокой квалификации исполнителей. Статистический приемочный контроль по количественному признаку целесообразно применять при высокой стоимости контроля и для наиболее важных параметров продукции.

При контроле по количественному признаку контролер должен с помощью средств измерений зафиксировать значения контролируемого параметра Xi, найти выборочное среднее арифметическое значение и оценить его отклонение Q от одной (верхней Тв или нижней Тн) или двух значений заданных границ. Полученные значения Q сравнивают с заранее установленными контрольными нормативами и по результатам этого сравнения принимают решение о контролируемой партии продукции

(принять или забраковать ее).

На примере данного стандарта в настоящих методических указаниях рассматриваются общие принципы выбора и применения планов выборочного контроля по количественному признаку.

Для выбора плана контроля необходимо установить:

объем партии продукции;

уровень контроля;

приемочный уровень дефектности AQL;

вид контроля;

среднее квадратическое отклонение или метод его оценки;

способ контроля;

контролируемый параметр с указанием его границ.

9

На основании приведенных исходных данных по соответствующим таблицам стандарта выбирается план выборочного контроля: объем выборки

и контрольный норматив.

Преимущества и недостатки статистического приемочного контроля по

количественному признаку приведены в таблице:

10