Учебно-методический комплекс по учебной дисциплине Контроль и испытания продукции для направления специальности 1-54 01 01-01 Метрология, стандартизация и сертификация (машиностроение и приборостроение)

251

партию изделий; ошибки второго рода связаны с возможностью ошибочно

пропустить бракованную партию.

Поскольку при статистическом приемочном контроле суждение

о качестве партии выносится на основании испытаний только части изделий из партии (выборки), неизбежны ошибки, связанные с браковкой хороших и приемкой плохих партий. При случайном отборе изделий можно при

стороны, при засоренности партии дефектными изделиями в выборке может оказаться сравнительно небольшое количество дефектных, и плохая партия будет принята (ошибка второго рода).

Метрологические несоответствия, допускаемые при разработке технической документации, влекут издержки для предприятия и снижают качество продукции. Увеличение погрешности измерений влечет за собой увеличение вероятности появления ошибок, то есть вероятность признания годного изделия дефектным (ошибки первого рода) и вероятность признания дефектного изделия годным (ошибки второго рода). В зависимости от того,

как расположены по отношению к полю допуска, ограниченного пределами a

и b, действительное хд и измеренное хизначения контролируемого параметра объекта, можно выделить четыре ситуации, представленные на рис. 3.2.

252

а)

б)

в)

г)

Рис. 3.2. Ошибки контроля первого и второго рода

Ситуация 1. Значения хди хив процессе контроля находятся в допускаемых пределах a,b (рис. 3.2,а). Указанное состояние контроля назовем гипотезой Н1. Вероятность этой гипотезы Р(Н1) – вероятность верного заключения о соответствии измеряемого значения допускаемому.

о годности (рис. 3.2,в). Вероятность гипотезы Р(Н3) – вероятность ложного брака или вероятность ошибки первого рода Р1.

Ситуация 4. Значение хи указывает на годность, а хдсвидетельствует о браке (рис. 3.2, г). Вероятность гипотезы Р(Н4) – вероятность пропуска бракованного изделия или вероятность ошибки второго рода Р2.

253

Вероятности гипотез Р(Н1), Р(Н2), Р(Н3), Р(Н4) несовместимы и образуют полную группу событий (рис. 3.3):

μ

f( )

P

±Δ

Рис. 3.3. Распределение значений измеряемой величины при контроле

На рисунке F(x) –функция распределения значений измеряемой величины, F( ) – функция распределения погрешности средств измерений.

Теоретически величину ошибок первого рода можно рассчитать по формуле:

погрешность средств измерений не препятствует наступлению ошибки первого рода.

Величина ошибки второго рода рассчитывается по формуле:

∫ ( ) ∫ ( ) (3.2)

254

где с, a – границы интервала, в котором существует вероятность

наступления ошибок второго рода;

p, + – границы интервала, в котором погрешность средств измерений

не препятствует наступлению ошибки второго рода.

Если предположить, что функция распределения значений погрешности средства измерений F(Δ) подчиняется закону нормального

по формулам (3.1, 3.2) на основании результатов измерений довольно затруднителен в реальных условиях.

Задача заключается в том, чтобы в условиях выборочного контроля такие ошибочные заключения делались крайне редко, а степень их возможности была заранее определена. Ошибки первого и второго рода должны учитываться при планировании приемочного контроля, а также контрольных испытаний.

255

4 ВИДЫ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ПРОДУКЦИИ

4.1 Систематизация видов испытаний по основным признакам

Согласно ГОСТ 16504 испытания – экспериментальное определение количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта испытаний как результата воздействия на него, при его функционировании,

при моделировании объекта и (или) воздействий.

Характеристики свойств объекта при испытаниях могут оцениваться,

если задачей испытаний является получение количественных или качественных оценок, а могут контролироваться, если задачей испытаний является только установление соответствия характеристик объекта заданным требованиям. В этом случае испытания сводятся к контролю. Поэтому ряд видов испытаний являются контрольными, в процессе которых решается задача контроля.

Важнейшие признаки испытаний:

-принятие на основе их результатов определенных решений (о его годности или забраковании, о возможности предъявления на следующие испытания, о возможности серийного выпуска и другие);

-задание определенных условий испытаний (реальных или моделируемых), под которыми понимается совокупность воздействий на объект и режимов функционирования объекта, при наличии воздействий, до или после их приложения;

-наличие некоторой организованной совокупности исполнителей

(организаций или отдельных лиц), располагающих необходимыми средствами испытаний и взаимодействующих с определенными объектами испытаний по установленным правилам. В этом смысле говорят, например,

о системе испытании сельскохозяйственных машин, базирующейся на машиноиспытательных станциях Госкомсельхозтехники; о системе государственных испытаний средств измерений, базирующейся на метрологических институтах и регламентируемой соответствующими

256

государственными стандартами; о системе государственных испытаний важнейших видов продукции, базирующейся на головных организациях по государственным испытаниям и регламентируемой соответствующим комплексом нормативных документов.

Широкий круг видов испытаний, объединяемых в категории испытаний, характеризуется организационными признаками их проведения,

а именно уровнем (государственные, межведомственные, ведомственные испытания), этапами разработки (предварительные, приемочные),

различными видами испытаний готовой продукции (квалификационные,

приемо-сдаточные, периодические, типовые и т.д.).

Согласно ГОСТ 16504 категория испытаний – вид испытаний,

характеризуемый организационным признаком их проведения и принятием решений по результатам оценки объекта в целом.

Как отмечалось ранее, в систему испытаний входят следующие основные элементы: объект (изделие, продукция), категория испытания,

средства для проведения испытаний и замеров (испытательное оборудование поверочные или регистрирующие средства), исполнитель испытаний,

нормативно-техническая документация на испытания (программа, методики). `Основным результатом испытаний является вывод о качестве испытуемого объекта – о его исправности или неисправности, о возможности предъявления на следующие этапы испытаний, о возможности серийного выпуска и т.д. В зависимости от вида продукции и программы испытаний объектом испытаний может выступать единичное изделие или партия изделий, которые подвергаемая сплошному или выборочному контролю.

Главным характерным признаком любой системы испытаний является наличие некоторой организованной совокупности исполнителей

(организаций или отдельных лиц), располагающих необходимыми средствами испытаний и взаимодействующих с определенными объектами испытаний по установленным правилам.

257

Воспроизводимость результатов испытаний, кроме методики испытаний, может в значительной степени зависеть от свойств объекта испытаний. Если объектом является, например, партия изделий,

подвергаемая выборочным испытаниям, то такие испытания у поставщика и потребителя могут проводиться на различных образцах, выбранных из данной партии, и в этом случае неоднородность изделий может существенно,

иногда решающим образом, влиять на воспроизводимость результатов испытаний.

Систематизация видов испытаний по основным признакам согласно ГОСТ 16504 приведена в табл. 4.1.

Таблица 4.1 – Виды испытаний

258

Окончание таблицы 4.1

Испытания могут иметь два и более признаков из числа перечисленных. В необходимых случаях наименование испытаний включает перечисление этих признаков видов испытаний, например,

межведомственные периодические стендовые испытания на надежность

ит.п. Категория испытания, характеризуемая организационными признаками

ипринятием решений по результатам оценки объекта в целом, включает виды испытаний, определяемые уровнем их проведения, этапами разработки,

исследовательские, на стадии разработки – доводочные, предварительные,

259

подконтрольная эксплуатация, эксплуатационные периодические,

инспекционные.

4.2 Категории испытаний по назначению

По назначению испытания можно разделяют на исследовательские,

контрольные, сравнительные, определительные.

Исследовательские испытания – испытания, проводимые для изучения определенных характеристик свойств объекта.Проводятся с целью определения или оценки показателей качества функционирования испытуемого объекта в определенных условиях его применения; выбора наилучших режимов применения объекта или наилучших характеристик свойств объекта; сравнение множества вариантов реализации объекта при проектировании и аттестации; построения математической модели функционирования объекта (оценки параметров математической модели);

отбора существенных факторов, влияющих на показатели качества функционирования объекта; выбора вида математической модели объекта

(среди заданного множества вариантов).

Исследовательские испытания при необходимости проводят на любых стадиях жизненного цикла продукции. В процессе производства продукции покупные материалы, комплектующие изделия могут подвергаться контрольным испытаниям при входном контроле, а составные части собственного изготовления – при операционном. Исследовательские испытания проводят для изучения поведения объекта при том или ином внешнем воздействующем факторе (ВВФ) или если нет необходимого объема информации. Чаще всего это бывает, когда объект недостаточно изучен, например, при исследовательских работах, проектировании, выборе оптимальных способов хранения, транспортирования, ремонта и технического обслуживания.

260

В цехах опытного производства по эскизам изготовляют модели,

макеты, опытные образцы сборочных узлов или изделий, которые затем испытывают. В процессе испытаний оценивают работоспособность образца,

правильность конструкторского решения, определяют возможные характеристики, выясняют закономерности и тенденции изменения параметров. Различные проверки проводят по специальной программе,

которую разрабатывает ведущий конструктор.

Исследовательские испытания проводят в основном на типовом представителе с целью получения информации о совокупности всех объектов данного вида. Таким образом, исследовательские испытания проводятся для изучения характеристик свойств объекта, формирования исходных требований к продукции, выбора технических решений, определения характеристик продукции и ее составных частей, выбора наиболее эффективных методов производства, эксплуатации и контроля продукции;

определения условий эксплуатации. Испытания организует ведущий конструктор.

Контрольные испытания – испытания, проводимые для контроля качества объектов.К контрольным испытаниям относятся предварительные,

приемочные, квалификационные, предъявительские, приемо-сдаточные,

периодические, инспекционные, типовые, сертификационные.

Сравнительные испытания – испытания аналогичных по характеристикам или одинаковых объектов, проводимые в идентичных условиях для сравнения характеристик свойств (для оценки изменчивости внутри групп и между группами продукции).

Сравнительные испытания могут проводиться на стадии формирования проекта по договоренности заказчика и разработчика для более глубокого предварительного изучения вопроса необходимости и целесообразности создания новых видов продукции и путей их разработки, производства и эксплуатации с целью сравнительного анализа планируемых показателей продукции с показателями лучших отечественных и зарубежных аналогов