10.6.3. Методи технічного контролю якості продукції. Основи статистичного методу управління якістю продукції

Методом контролю чи випробування називається сукупність правил застосування визначених принципів для здійснення контролю (випробувань). Метод заснований на застосуванні фізичних, біологічних та інших явищ і залежностей, які використовуються при отриманні первинної інформації про об'єкт контролю.

Метод контролю припускає визначену послідовність цих принципів у процесі контролю.

Застосування різних методів і технічних засобів контролю визна -чається як особливостями об'єкта і задач контролю, так й економічними міркуваннями. У тому випадку, коли відповідний результат з якості може бути одержаний різними методами і засобами, на перший план виходить економічний критерій вибору.

Таким критерієм можуть бути сумарні витрати, розраховані як сума витрат на проведення контролю, і можливі збитки від можливого браку в процесі виробництва.

Методи технічного контролю характерні для кожної дільниці виробництва і об'єкта контролю. Це може бути візуальний огляд; вимірювання розмірів; хімічний і металографічний аналізи; механічні випробування; рентгенографічні, електротермічні й фізичні методи випробувань тощо.

Останніми роками все більше розповсюдження в промисловості набувають нові фізико-технічні методи контролю якості продукції, які засновані на використанні ультразвуку, рентгеноскопії і радіоактивних ізотопів.

Прогресивним методом контролю є статистичний контроль якості продукції. Це вибірковий контроль, заснований на застосуванні методів математичної статистики і теорії ймовірності для перевірки відповідності якості продукції встановленим вимогам.

Статистичні методи контролю виробництва і якості продукції мають низку переваг перед іншими методами:

* вони є профілактичними методами контролю;

• дають змогу в багатьох випадах обґрунтовано перейти до вибіркового контролю, що допомагає знизити трудомісткість контрольної роботи;

• створює умови для наочного показу динаміки якості продукції, настроюваності технологічного процесу, що дає змогу своєчасно вживати необхідних заходів для запобігання браку не тільки контролером і працівником ВТК, але й працівником цеху - робочим, бригадиром, наладчиком, технологом тощо.

Статистичні методи контролю якості продукції використовують як методи поточного і прямоточного контролю.

Метод поточного контролю полягає в систематичному стеженні за ходом технологічних процесів і станом обладнання шляхом періодичного взяття проб з партії оброблених на цей момент виробів чи їхніх напівфабрикатів. У виробів, які потрапили у вибірку, визначають значення параметрів якості, що контролюються, і потім підраховують чи визначають статистичні показники цього технологічного процесу.

За цими показниками визначають якість технологічного процесу, який відбувається, а отже, і якість виробів. Це дає змогу своєчасно виявити відхилення від установленого режиму роботи і запобігти браку.

Поточний контроль має сприяти аналізу і регулюванню ходу технологічного процесу і запобіганню дефектам і браку.

Статистичний аналіз точності технологічних процесів - це одночасне обстеження надійності процесу шляхом вивчення якісних характеристик великої кількості виробів, які обробляли у визначених умовах під час певної операції. Аналіз дає можливість визначити фактичну точність процесу і порівняти її з нормативною; оцінити якість і стійкість налагодженості процесу; виявити ймовірний відсоток дефектів.

Статистичне регулювання технологічного процесу - це коректування значень параметрів технологічного процесу за результатами вибіркового контролю параметрів продукції, що виробляється, з метою забезпечення потрібного рівня якості. У процесі статистичного регулювання технологічного процесу періодично перевіряють невелику кількість (5... 10 штук) виготовленої продукції на операції, розраховують відповідний розподілу статистичний параметр якості і порівнюють з його номінальним значенням.

Статистичний приймальний контроль виробів використовують як вибірковий метод у разі приймання великої партії виготовленої продукції, сировини, напівфабрикатів. За якістю вибірки, яка взята на контроль, визначають якість усієї партії виробів. Характер і розмір будь-якого якісного признаку змінюється під впливом багатьох факторів, тому показники якості варіюють, підпорядковуючись визначеному закону розподілу (частіше нормальному закону розподілу ймовірності Гауса).

На практиці поточного статистичного регулювання технологічного процесу використовують так звані контрольні карти. На підприємствах застосовують такі різновиди поточного статистичного контролю:

• спосіб контрольних діаграм для статистичних параметрів якості в пробах продукції;

• спосіб контрольних діаграм для індивідуальних значень якості виробів в пробах;

• спосіб сортування деталей на групи.

Процедура поточного регулювання процесу полягає в тому, що якість (розмір та інші ознаки) вимірюються точно і дані кожної проби заносяться в контрольну карту. Для кожної проби визначається серед-ньо арифметична величина відповідної ознаки і отримані значення ві-значають точками на контрольній карті, яка побудована за визначеними правилами (рис. 10.6).

На карту наносять лінії, які відповідають верхній і нижній технічній границі (поле допуску) і дві границі регулювання - нижню і верхню.

Попадання значень параметра за межі допуску свідчить про наявність у партії дефектних виробів. Іноді, крім* границь регулювання, наносять ще дві границі попередження, які свідчать про наступний розлад процесу

За характером розташування точок, які нанесенні на графік, можна окремі порушення виявити в процесі і усунути до появи браку. Наприклад, однорідне зміщення точок в одному напрямку (рис. 10.6) свідчить про неправильну наладку процесу, про знос інструменту тощо.

При побудові контрольних карт треба визначити положення верхньої і нижньої границь регулювання. Ці границі для середньо арифметичних значень за нормального закону розподілу ймовірностей визначають за формулами

де Р_в Р_н, відповідно, верхня і нижня границі регулювання процесу виробництва;

Т_в, Т_н відповідно, верхня і нижня границі запобігання розладу процесу;

А - коефіцієнт, який залежить від обсягу проби (для л=5 од., А=0,53);

5 - половина поля допуску.

Параметри виробу, які контролюються і перевіряються	Номер вибірки чи проби
	1	2	3	4	5	6	7	8
65				і		і		Те
64								Рв
63
62
61								Рн
60								Тн
Хі	61	65	61	65	63	59	64
	60	62	62	66	64	60	63
	63	62	63	66	64	61	63
	63	64	62	61	65	60	62
	62	63	61	66	61	62	64
п	309	316	309	324	317	302	316
от	62	63	62	65	63	60	63
	63	65	63	66	65	62	64
Хтш	60	62	61	61	61	59	62
R	3	3	2	5	4	3	2
5								Tbr
4								Prb
3
?
1
0				,

Рис. 10.6. Контрольна карта середніх арифметичних значень і амплітуда значень параметра

Для розмаху (амплітуди) варіювання R = (Х_тах - Х_тіп) верхня границя лежить на рівні

P_BR=B-8, (10.38)

де В - коефіцієнт, який залежить від обсягу проби (для и=5 од., 5=1,63).

У наведеному прикладі рис. 10.6 Т_в=65 од., Т_н=60 од., тому Р_в=64 од., Р_н=61 од., ^_max=5, P_BR=4 (приймається ціла частина числа).

Діаграмами розмахів користуються у тих випадках, коли процес більш стійкий.

Техніка контролю зводиться до такого: контролер в установлений момент часу бере пробу визначеного розміру, проводить необхідні вимірювання, обчислює для цієї проби середнє арифметичне значення чи розмах і наносить його у вигляді точок на бланки контрольних карт. Про вихід точок за межі регулювання контролер повідомляє виробничий персонал, який налагоджує технологічний процес. Іноді навіть при находженні точок усередині зони контролю їхнє розташування може свідчити про тенденцію до порушення технологічного процесу і необхідність втручання персоналу.

Статистичне регулювання процесів забезпечує належну стійкість, дає можливість перейти на вибірковий приймальний контроль готової продукції статистичним методом, що значно скорочує обсяг контрольної роботи і підвищує її надійність, особливо у тих випадках, коли суцільна перевірка якості продукції неможлива.

При статистичному методі приймального контролю допускається, що показники якості у вибірці, яка контролюється, розповсюджуються на усю партію виробів. Контроль може здійснюватись за альтернативною (частка браку у вибірці) чи за кількісною ознакою (статистичною характеристикою розподілу параметра якості). У разі контролю за альтернативною ознакою заздалегідь встановлюють граничне значення якості партій (бракований рівень дефектності q) і ризик споживача (З, за якими (в спеціальних таблицях) визначають обсяг вибірки п для відповідного обсягу партії виробів і приймальний рівень дефектності с, тобто максимально допустиму кількість бракованих виробів у вибірці. Умову прийняття усієїпартіївизначають співвідношенням d < с, де d - фактична кількість браку в вибірці (у протилежному випадку, при d > c, уся продукція підлягає 100% контролю).

У разі приймального контролю за кількісною ознакою визначається фактичне значення параметра якості усіх виробів у вибірці, його середнє арифметичне значення (X) і дисперсія (а). У партії, що приймається, повинно бути забезпечено дотримання трьох нерівностей:

де К, А, С - коефіцієнти, які визначаються за спеціальними таблицями.

Розроблено також методи статистичного приймального контролю, де обсяг вибірки визначають з урахуванням результатів (відсотка) здачі продукції з першого пред'явлення. При цьому розмір вибірки може бути зменшений у разі забезпечення належної достовірності оцінки якості партії.