ЛК_выбор_контроль_12

СТАТИСТИЧЕСКИЙ выборочный КОНТРОЛЬ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЫБОРОЧНОМ КОНТРОЛЕ

Термины и определения

Соответствие - выполнение требования.

Несоответствие - невыполнение требования.

Требование - документально изложенный критерий, который должен быть выполнен, если требуется соответствие документу, и по которому не разрешены отклонения.

Дефект - невыполнение требования, связанного с предполагаемым или установленным использованием. Различие между понятиями дефект и несоответствие является важным, так как имеет подтекст юридического характера, особенно связанный с вопросами ответственности за качество продукции. Следовательно, термин «дефект» следует использовать чрезвычайно осторожно.

Контроль - процедура оценивания соответствия путем наблюдения и суждений, сопровождаемых соответствующими измерениями, испытаниями или калибровкой.

Приемочный контроль - контроль для определения того, приемлема ли поставленная или предполагаемая для поставки единица или партия продукции

Производственная партия - определенное количество некоторой товарной продукции или услуг, произведенное в одно время и при условиях, которые можно считать однородными.

Контролируемая партия - определенное число единиц продукции, материала или услуг, собранных вместе и представленных для испытания. - Контролируемая партия может состоять из нескольких производственных партий или частей производственных партий.

Объем партии - число единиц продукции в партии.

Единица продукции - то, что может быть рассмотрено и описано индивидуально. Единицей может быть, например: - изделие; - определенное количество материала; - услуга, действие или процесс; - организация или человек; - некоторая их комбинация. В выборках из нештучной продукции единица - это обычно определенное количество продукции, например один пробоотборник порошка, заданные масса или объем материала. Тогда объем партии - это число таких единиц в партии.

Контроль последовательных партий - контроль продукции, представляемой серией партий

Сплошной контроль - контроль каждой единицы продукции или услуги в отличие от любого вида выборочного контроля

Разбраковка - сплошной контроль материала или единиц продукции с исключением всех обнаруженных несоответствующих единиц или долей продукции.

Метод по альтернативному (качественному) признаку - регистрация наличия или отсутствия некоторого признака у каждой единицы рассматриваемой группы и подсчет числа единиц, обладающих или не обладающих им, или того, сколько таких событий встретилось в единице, группе или области.

Метод по количественному признаку - измерение и запись числовых значений признака для каждой единицы продукции рассматриваемой группы, предназначенные для сопоставления с некоторой непрерывной шкалой.

Выборочный контроль - проверка продукции или услуги с использованием выборок (в отличие от сплошного контроля).

Выборка - одна или несколько выборочных единиц, взятых из генеральной совокупности и предназначенных для получения информации о ней.

Выборочная единица - а) Одна из конкретных единиц, на которые разделена генеральная совокупность. b) Количество продукции, материала или услуг, образующее единство и взятое из одного места, в одно время для формирования выборки.

Генеральная совокупность - множество всех рассматриваемых единиц продукции.

Статистический приемочный контроль - выборочный контроль, после проведения которого принимают решение о приемке или отклонении партии (или другой совокупности продукции, материала или услуги) на основании результатов контроля выборки или выборок, отобранных из этой партии.

Процедура (выборочного) контроля - пооперационные требования и (или) инструкции, связанные с реализацией конкретного плана выборочного контроля, т.е. запланированный метод отбора, извлечения и подготовки выборки (выборок) из партии для получения информации о признаке (признаках) в партии.

План (выборочного) контроля - определенный план, который устанавливает объем(ы) выборок, необходимые для использования, и соответствующие критерии приемки партии. Критерием может быть, например, то, что число несоответствующих единиц продукции не должно превышать приемочное число.

Схема (выборочного) контроля - сочетание планов выборочного контроля и правил для перехода от одного плана к другому. Некоторые схемы выборочного контроля содержат правила переключения для автоматического перехода к усиленным или ослабленным планам контроля или сплошному контролю.

Система (выборочного) контроля - совокупность схем выборочного контроля, каждая из которых имеет собственные правила для переключения вместе с критериями, по которым можно выбрать надлежащие схемы.

Приемка - заключение о том, что совокупность, партия или некоторое количество продукции или услуги соответствуют критериям приемки.

Отклонение - заключение о том, что совокупность, партия или какое-то количество продукции или услуги не соответствуют критериям приемки.

Приемочное число - наибольшее число несоответствий или несоответствующих единиц в выборке в плане выборочного контроля по альтернативному признаку, при котором допускается приемка партии.

Браковочное число - наименьшее число несоответствий или несоответствующих единиц в выборке в плане выборочного контроля по альтернативному признаку, при котором партия должна быть отклонена.

Виды выборочного контроля:

одноступенчатый (выборочный) контроль - выборочный контроль, при котором решение о приемке или отклонении партии в соответствии с определенными правилами принимают на основе результатов контроля, получаемых из одной выборки заранее определенного объема.

двухступенчатый (выборочный) контроль - выборочный контроль, при котором после контроля первой выборки объема принимают решение о приемке, отклонении партии или отборе второй выборки объема для принятия решения о приемке или отклонении в соответствии с определенными правилами

многоступенчатый (выборочный) контроль - выборочный контроль, при котором после контроля каждой выборки принимают решение в соответствии с определенными правилами о приемке, отклонении партии или отборе следующей выборки, причем правила принятия решения основаны на накопленных данных всех выборок партии. Для большинства многоступенчатых планов выборочного контроля наибольшее число выборок, которые можно отобрать, ограничено, причем при достижении этой границы решение о приемке или отклонении надо принимать обязательно.

последовательный (выборочный) контроль - выборочный контроль, при котором в соответствии с определенными правилами после контроля каждой единицы принимают основанное на накопленных данных всех проконтролированных единиц из партии решение о приемке, отклонении партии или контроле следующей единицы.

непрерывный (выборочный) контроль - выборочный контроль, предназначенный для проверки непрерывного потока отдельных единиц продукции, который: а) предусматривает приемку или отклонение на основании результатов последовательного контроля отдельных единиц; b) использует чередующие друг друга периоды сплошного и выборочного контроля в зависимости от наблюдаемого качества продукции

Изменения в схемах и системах выборочного контроля

уровень контроля - показатель, относящийся к объему контроля в схеме выборочного контроля, выбираемый заранее и связывающий объем выборок с объемом партии. Можно выбрать пониженный (повышенный) уровень, если предыдущий опыт показывает, что желательна менее (более) крутая кривая оперативной характеристики. Надо отличать этот термин от термина «жесткость контроля», который касается правил переключения, действующих автоматически

жесткость контроля - степень различия в схеме выборочного контроля для перехода от нормального к ослабленному или усиленному контролю, если качество представленной продукции или услуги улучшается или ухудшается.

правила переключения - инструкции в схеме выборочного контроля для перехода от одного плана контроля к другому с большей или меньшей жесткостью, например к нормальному, ослабленному или усиленному контролю или его приостановке на основании истории качества предыдущих партий

нормальный контроль - выборочный контроль, который осуществляют, когда нет оснований считать, что действительный уровень качества производства отличается от приемлемого уровня.

усиленный контроль - выборочный контроль, более жесткий, чем нормальный, к которому переходят от последнего, если результаты контроля заданного числа последовательных партий показывают, что уровень качества хуже, чем установленный

ослабленный контроль - выборочный контроль, менее жесткий, чем нормальный, к которому переходят от последнего, если результаты контроля заданного числа последовательных партий показывают, что уровень качества лучше, чем установленный

Параметры кривой оперативной характеристики

кривая оперативной характеристики (для плана выборочного контроля) –

а) Тип А: кривая, показывающая для данного плана выборочного контроля вероятность выполнения критерия приемки в зависимости от уровня ее качества.

b) Тип В: кривая, показывающая для данного плана выборочного контроля вероятность приемки партии в зависимости от уровня качества процесса, из которого поступают партии; а также применительно к некоторым типам планов контроля кривая, показывающая процент партий или единиц продукции, для которых ожидается их приемка в зависимости от уровня качества процесса.

с) Тип С: кривая, показывающая для непрерывного плана выборочного контроля процент продукции, принятой в течение стадии выборочного контроля в зависимости от уровня качества процесса.

вероятность приемки (партии) - при использовании данного плана выборочного контроля вероятность того, что партия будет принята, если партия или процесс имеет требуемый уровень качества

вероятность отклонения (партии) - при использовании данного плана выборочного контроля вероятность того, что партия будет отклонена, если партия или процесс имеет определенный уровень качества

риск потребителя - при данном плане выборочного контроля вероятность приемки партии или процесса, когда их уровень качества имеет значение, признаваемое по плану неудовлетворительным, например значение предельного уровня качества

риск поставщика - для данного плана выборочного контроля вероятность отклонения партии, когда уровень качества партии или процесса имеет значение, признаваемое по плану приемлемым

Показатели качества

приемлемый уровень качества - уровень качества, который для целей выборочного контроля служит границей удовлетворительного среднего уровня качества процесса при рассмотрении непрерывной последовательности партий

предельный уровень качества - уровень качества, который для целей выборочного контроля служит границей неудовлетворительного среднего уровня качества процесса при рассмотрении непрерывной последовательности партий

предельное качество - уровень качества, при котором для целей выборочного контроля вероятность приемки мала при рассмотрении отдельной партии.

Введение

Выборочные методы (или методы приемочного контроля) — находят применение на предприятиях главным образом при осуществлении входного, промежуточного или окончательного контроля в целях проверки соблюдения технических требований к качеству изделий, согласованных между потребителем и поставщиком. Эти методы не оказывают непосредственного влияния на производство, как это имеет место при проведении текущего контроля с помощью контрольных карт; они выявляют брак уже в готовой продукции. Но затем на основании полученных данных можно сделать выводы о причинах возникновения брака и принять меры к их устранению.

История

Разработка научных методов выборочного контроля началась в 1923 г., когда Г. Ф. Додж и X. Дж. Ромиг опубликовали первый выборочный план.

Подход к организации и планированию выборочного контроля на концепции приемлемого уровня качества AQL применяется для выборочного контроля качества продукции практически уже 50 лет. Его развитие тесно связано с военными стандартами США MIL-STD105 (выборочный контроль по альтернативному признаку) и MIL-STD 414(выборочный контроль по количественному признаку), которые были основаны на концепции приемлемого уровня качества (AQL), определяемого как «максимальный процент дефектности, который может рассматриваться удовлетворительным как среднее процесса».

Хотя стандарты MIL-STD 105 и MIL-STD 414 не базировались на ясно сформулированной математической модели, в практическом применении они оправдали себя и получили широкое распространение. После многочисленных улучшений и переработок этих стандартов они были приняты во многих странах как национальные, а Международная организация по стандартизации рекомендовала их в качестве международных стандартов ИСО 2859 и ИСО 3951.

В нашей стране в течение более 25 лет действовали ныне отмененные стандарты ГОСТ 18242 и ГОСТ 20736 аналоги соответственно MIL-STD 105 и MIL-STD 414. В настоящее время действует ряд государственных стандартов выборочного контроля, представляющие собой аутентичный текст международных стандартов ИСО 2859 и ИСО 3951 с незначительными дополнениями.

Суть

Контроль качества продукции может быть либо сплошным, когда контролируется каждая единица продукции в партии, либо выборочным (статистическим), когда контролируется лишь часть продукции партии - выборка.

Сплошной контроль рекомендуется в тех случаях, когда он технически возможен и экономически целесообразен (партия изделий невелика, качество продукции в процессе контроля не ухудшается). Сплошной контроль необходим в случае возможности наличия критических несоответствий, полностью исключающих использование продукции по назначению из-за угрозы возникновения аварийных ситуаций и техногенных катастроф с непредсказуемыми последствиями для жизни, здоровья людей и окружающей среды.

Однако следует иметь в виду, что в реальных условиях производства сплошной контроль не обеспечивает безупречной разбраковки продукции и не является гарантией того, что будет принята только высококачественная продукция.

На результаты сплошного контроля оказывают влияние специфика методов контроля, погрешности контрольно-измерительного оборудования, условия проведения контроля, скрытые несоответствия, не обнаруживаемые в процессе проведения контроля, и такие субъективные факторы, как опыт и квалификация контролера, а также ошибки контролера, обусловленные монотонностью процесса контроля и неизбежной усталостью контролера при большом количестве контролируемых изделий и низком уровне дефектности. Таким образом, ошибки происходят не только при изготовлении продукции, но и по вине контролера в процессе ее контроля. В результате несоответствующее изделие может быть оценено контролером как годное и, наоборот, годное отнесено к несоответствующим изделиям.

Выборочный контроль обычно проводится в тех случаях, когда в процессе контроля продукция может разрушаться или изменять свои параметры, когда сплошной контроль невыгоден экономически (высокая стоимость контроля) или неосуществим технически. Во многих случаях выборочный контроль оказывается более целесообразным и экономичным, чем сплошной, особенно в условиях массового, крупносерийного производства.

Цель выборочного приемочного контроля - подтверждение или же опровержение верности информации поставщика о соответствии качества контролируемой партии продукции установленным требованиям.

Основными задачами выборочного приемочного контроля являются:

• обеспечение высокой достоверности оценки качества контролируемой партии продукции, на основании которой решается вопрос - принять или отклонить контролируемую партию продукции;

• исключение спорных решений по результатам контроля, возможных из-за статистического характера процедуры выборочного контроля и различных интересов потребителя и изготовителя.

Сущность методов выборочного контроля заключается в отборе и проверке выборок из имеющейся партии, которые служат основанием для принятия решения о качестве всей партии.

Классификация

Выборочный контроль подразделяется:

• по времени проведения: на входной (закупочный контроль сырья и полуфабрикатов), промежуточный (межоперационный) и выходной (приемка и сертификация готовой продукции);

• по изменениям в результате контроля: на разрушающий и неразрушающий (например, для контроля прочности изделия его необходимо довести до разрушения);

• по жесткости: на нормальный, усиленный (более сложный) и облегченный; переход с одного вида контроля на другой производится в зависимости от количества партий, которые были последовательно приняты, или наоборот, отклонены потребителем;

• по контролируемому параметру: на количественный (в этом случае производится измерение контролируемого показателя качества продукции) и качественный/ альтернативный (в частности, наиболее распространен контроль по альтернативному признаку, когда о каждом контролируемом объекте делается заключение, годен он или негоден, соответствует предъявляемым требованиям или не соответствует).

Не следует выборочный приемочный контроль отождествлять только с осуществляемым поставщиком (изготовителем) окончательным контролем и приемкой или сертификацией готовой продукции. Он может также осуществляться:

• изготовителем при операционном контроле на различных этапах производственного процесса с целью своевременного выявления и предотвращения пропуска несоответствующей продукции на следующие производственные операции и сокращения непроизводительных потерь, обусловленных поздним обнаружением несоответствий;

• потребителем при входном, инспекционном или эксплуатационном контроле, приемке и сертификации продукции;

• третьей (независящей от изготовителя и потребителя) стороной при сертификации продукции, инспекции и надзоре за соблюдением требований стандартов, контроле качества продукции, выполняемом при судебном или арбитражном рассмотрении дел.

Контроль по количественному и альтернативному признакам

Выборочный и сплошной контроль качества продукции может осуществляться как по количественному, так и по альтернативному признаку.

Проведение контроля по количественному признаку сопряжено с измерением с необходимой точностью значений контролируемого параметра, нахождением выборочного среднего арифметического значения и оценкой его отклонения от заданных границ. По результатам этой оценки принимают решение о соответствии или несоответствии контролируемой партии продукции установленным требованиям.

Контроль по количественному признаку следует осуществлять с применением шкальных средств измерений с ценой деления шкалы, не превышающей среднее квадратичное отклонение контролируемого параметра. Вместе с тем в условиях крупносерийного и массового производства часто бывает технически затруднительно или невозможно либо экономически неоправданно проводить измерения, необходимые для осуществления контроля по количественному признаку. В этом случае используют контроль по альтернативному признаку, в ходе которого каждое проверяемое изделие относят к числу соответствующих (годных) или несоответствующих (дефектных), а последующее решение о контролируемой партии изделий или процессе принимают в зависимости от результатов сравнения числа обнаруженных несоответствующих изделий или числа несоответствий с установленным нормативом.

Проведение контроля по альтернативному признаку не требует использования сложного контрольно-измерительного оборудования и обычно осуществляется с применением простейших средств контроля (предельных калибров, шаблонов, пробок, калибровочных скоб) или различных органолептических методов контроля, позволяющих определить только факт нахождения контролируемого показателя в заданных пределах.

Выборочный контроль по количественному признаку обладает рядом преимуществ в сравнении с контролем по альтернативному признаку. Так, контроль по количественному признаку позволяет получать больше информации о негативном влиянии среднего процесса, его изменчивости или того и другого на качество продукции. Благодаря большей информативности при контроле по количественному признаку для обеспечения заданной степени защиты от ошибочных решений необходим меньший объем выборки. Уменьшение количества контролируемых изделий дает ощутимую экономическую выгоду особенно в случае разрушающего или дорогостоящего контроля. Контроль по количественному признаку дает информацию не только о нахождении контролируемого параметра в определенных пределах, но и о его действительном значении, тем самым позволяет проводить оценку стабильности и воспроизводимости процесса изготовления изделий и своевременно обнаруживать его разладку.

Однако это вовсе не означает, что выборочный контроль по количественному признаку всегда предпочтительнее контроля по альтернативному признаку. По сравнению с последним контроль по количественному признаку отличается большей трудоемкостью проводимых измерений и вычислений, требует более совершенного, а следовательно, и более дорогостоящего контрольно-измерительного оборудования, и более высокой квалификации исполнителей. Кроме того, выборочный контроль по количественному признаку применим только для одного контролируемого параметра, а достоверность принимаемых по результатам контроля решений во многом зависит от того, насколько распределение контролируемого параметра близко к нормальному распределению. Целесообразность применения контроля по количественному или альтернативному признаку определяет специалист, планирующий выборочный контроль, с учетом конкретных условий и возможностей осуществления выборочного контроля. При этом специалист должен сравнивать с экономической точки зрения общую стоимость относительно простого, но требующего большого количества контролируемых изделий, плана контроля по альтернативному признаку с более сложным в реализации и понимании планом контроля по количественному признаку, требующим больше времени и денежных затрат на проверку одного изделия. Кроме того, не следует упускать из виду, что в отечественном машиностроении в особенности массовом и крупносерийном до сих пор применяется в основном контроль по альтернативному признаку и основными средствами контроля являются калибры, скобы, шаблоны, а не требующееся для контроля по количественному признаку современное автоматизированное контрольно-измерительное оборудование, имеющее выход для непосредственного подключения к персональному компьютеру.

Риск поставщика и риск потребителя

Поскольку при выборочном контроле решение относительно партии продукции принимается по результатам контроля не всей партии, а отдельных образцов продукции, то всегда есть риск ошибочных решений, связанных как с напрасной браковкой партий годной продукции, так и с приемкой партий продукции, недопустимо засоренной несоответствующими изделиями.

Следует подчеркнуть, что между выборками, произведенными из одной и той же партии продукции, может иметь место существенное случайное различие. В результате одни выборки («благоприятные» для поставщика) будут содержать меньшее число несоответствующих изделий, а в других выборках («неблагоприятных» для поставщика) окажется значительное число несоответствующих изделий даже в том случае, когда их число в партии изделий не превышает допустимого значения.

Следовательно, независимо от результатов выборочного контроля нельзя наверняка сделать заключение, как об отсутствии, так и о наличии несоответствующих образцов продукции среди оставшихся непроверенных образцов продукции. Поэтому при планировании выборочного контроля поставщик стремится избежать риска забракования партии хорошей бездефектной продукции, а потребитель - риска приемки партии плохой несоответствующей продукции.

α - вероятность напрасной браковки партии годной продукции с допустимым уровнем несоответствующих изделий.

1-α - вероятность приемки партии годной продукции.

β - вероятность напрасной приемки партии негодной продукции с недопустимым уровнем несоответствующих изделий.

1- β - вероятность браковки партии негодной продукции.

Выборка

При выборочном контроле заключение о качестве продукции всей партии делается на основании результатов контроля ее отдельных образцов, вошедших в выборку. Поэтому, чтобы по результатам выборочного контроля можно было сделать объективное обоснованное заключение о качестве всей партии продукции, необходимо, чтобы выборка достаточно хорошо представляла всю партию, т.е. выборка должна быть представительной или репрезентативной. Для отбора представительной выборки необходимо обеспечить однородность партии продукции и предупредить смешивание неоднородных подпартий, изготовленных в различных условиях. Кроме того, необходимо, чтобы выборка была простой, случайной, т.е. каждый образец из партии должен иметь одинаковую вероятность попадания в выборку независимо от того годный или бракованный образец. Правила формирования таких выборок сформулированы в ГОСТ 18321–73 «Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции». Несоблюдение установленных правил формирования выборок может существенно исказить результаты выборочного контроля.

Методы формирования выборки:

- Отбор с применением случайных чисел (для маленьких выборок).

- Многоступенчатый отбор (для продукции в упаковках).

- Отбор «вслепую» (для продукции, представляемой на отбор россыпью).

- Систематический отбор (для продукции, представляемой на контроль потоком).

Пример

Пример 7. Продукция представлена на контроль россыпью, количество единиц продукции 1000, необходимо проконтролировать 100 единиц. Единицы продукции уложены в 10 ящиков по 100 единиц в каждом. Из каждого ящика «вслепую» отбираем для контроля по 10 любых единиц продукции.

Пример 8. Необходимо проконтролировать продукцию, поступающую с конвейера за первые пять смен месяца. Выборка должна составить 10% от продукции, изготовляемой за смену. За смену изготовляют 100 единиц продукции. Для отбора единиц в выборку применяем метод систематического отбора. Случайным образом выбираем начало отсчета для первых пяти смен. Если возьмем 21 строку 4, 5, 6, 7, 8 колонок в табл.3 случайных чисел СТ СЭВ 546-77, то получим числа 8, 5, 1, 9, 4. Так как выборка в 10%, то отбираем каждую десятую единицу. Для первой смены в выборку попадут единицы 8, 18, 28, 38, 48, 58, 68, 78, 88, 98. Для второй смены в выборку попадут единицы 5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85, 95 и т.д.