2.2.2. Требования к значениям параметров продукции

Эти требования обычно задают отдельно для каждого параметра или пары параметров (в редких случаях – для совокупности большего числа параметров). Требования к значениям одного параметра чаще всего устанавливают в виде интервала или неравенства, представляющего собой поле допустимых значений параметра, кратко – поле допуска. Поле допуска может быть односторонним (например, х  х₀ для предела прочности, q  q₀ для доли дефектных изделий в партии продукции, р_н  р₀ для нижней доверительной границы вероятности безотказной работы изделия) или двусторонним (например, х₁  х  х₂ для диаметра отверстия, величины тока или напряжения).

Требование к значениям совокупности, состоящей из n (n  2) параметров, задается путем установления областей их допустимых значений в n-мерном пространстве в виде системы неравенств, содержащих так называемые дискриминантные функции, описывающие границы этих областей. Для их нахождения привлекают методы распознавания образов или методы, сводящиеся к ним, например, методы теории статистических решений.

Значениями детерминированных параметров являются измеряемые или регистрируемые значения. Например, длина детали, диаметр отверстия, величина напряжения на конкретном разъеме прибора, количество царапин на поверхности изделия, количество дефектов сборки, предел прочности на разрыв. Значениями статистических параметров могут быть точечные оценки этих параметров (например, средняя высота неровностей профиля, вычисляемая по 10 точкам при контроле шероховатости одного изделия; среднее арифметическое значение и оценка среднего квадратичного отклонения предела прочности изделий выборки, взятой из одной партии продукции), границы интервальных оценок (например, нижняя доверительная граница вероятности безотказной работы изделия, определенная по результатам испытаний на надежность) [6, 7] и даже точные значения этих показателей (например, доля или процент дефектных изделий в партии, если предусмотрена возможность проведения стопроцентного контроля изделий и отсутствуют ошибки индивидуального контроля).

Требования устанавливают для классификации объектов (единиц продукции или совокупностей единиц продукции) по градациям, а также для разделения объектов на соответствующие требованиям (годные, доброкачественные, исправные) и несоответствующие. Если несоответствие предполагает юридическую ответственность, то его называют дефектом. Определение термина «дефект», в соответствии с ГОСТ Р ИСО 9000, довольно расплывчатое: дефект – это «невыполнение требования, связанного с предполагаемым или установленным использованием».

Раньше любое несоответствие называлось дефектом. Дефекты изделий, согласно государственным стандартам, принято относить к одному из трех классов: критические, значительные и малозначительные – в зависимости от того, значение какого параметра вышло за пределы поля допуска, насколько далеко и в какую сторону. К критическим дефектам относят такие, которые представляют опасность для жизни и здоровья людей или могут привести к большому экономическому ущербу. Разделение видов дефектов на классы осуществляют отдельно для каждого вида продукции, т.е. продукции одного наименования. Объект называют дефектным, если он имеет хотя бы один дефект (неважно какого класса). Невыполнение требований к индивидуальным или групповым параметрам часто влечет за собой (согласно договору или стандарту предприятия) штрафные санкции или требования замены дефектной продукции на годную.

Несоответствие может быть ликвидировано путем снижения градации. Например, если при контроле продукции на соответствие требованиям, установленным для продукции первого сорта, выявлено незначительное несоответствие, то продукции может быть присвоен второй сорт (при удовлетворении ее характеристик требованиям, предъявляемым к продукции второго сорта). Если не выполнено требование даже к низшему сорту, то объект будем называть дефектным. В частности, резисторы с номинальным значением 500 Ом относят к первому сорту, если действительное значение сопротивления R_д не превышает 5%, т.е. если R_д  [475; 525]. Если это условие не выполняется, но значение сопротивления R_д не превышает 10%, то резисторы относят ко второму сорту. В остальных случаях они признаются дефектными. Можно сказать, что совокупность градаций как бы дополняется еще одной категорией качества – категорией дефектной продукции. Но это имеет место только тогда, когда продукция – одного наименования.

Продукция одного функционального применения, но разного наименования (например, мужские осенние пальто) распределяется по разным градациям из-за использования либо различных видов (или градаций) сырья, материалов или комплектующих, либо технологических процессов различной стоимости. Как правило, и цены в этом случае разные. Но обычно в таких случаях нельзя сказать, что номера градаций образуют порядковую шкалу. Тогда снижение градации невозможно. Любая продукция, не соответствующая требованиям, будет дефектной. Категорий качества продукции в таких случаях будет в два раза больше числа градаций. Аналогично обстоит дело с услугами гостиниц различных категорий, транспорта различного класса и т.д.

Требования могут быть заданы и к качественным характеристикам. Они формулируются примерно так: «на поверхности изделия не должно быть сколов, царапин, выбоин» (при этом надо четко определить в документации, что понимается под сколами и т.д.); «качество поверхности должно соответствовать эталону №3»; «при включении прибора должна загореться лампа».

С целью установления требований к значениям параметров продукции прибегают к использованию методов планирования экспериментов [9] для определения статистических зависимостей (регрессионных или в виде стохастических дифференциальных уравнений) между параметрами продукции и параметрами среды, в которой она должна функционировать, или параметрами объектов (машин, радиоаппаратуры, комплексов), в состав которых должна входить продукция. Эти же методы применяют и для построения статистических зависимостей между параметрами продукции и параметрами комплектующих, заготовок, материалов, соединений, а также различными технологическими параметрами для того, чтобы установить требования к их значениям, исходя из требований к значениям параметров продукции [10]. Для облегчения построения этих зависимостей обычно строят причинно-следственные диаграммы, так называемые «схемы Исикава» [5, 8, 11, 12]. Схема представляет собой горизонтально лежащее дерево, основные ветви которой – основные факторы, влияющие на параметр продукции. Ветви второго уровня – факторы, влияющие на основные факторы и т.д. Для установления требований к комплектующим и заготовкам прибегают также к использованию специальных инженерных методов расчета допусков и посадок, расчета на прочность, выносливость, надежность и пр.

Границы областей допустимых значений параметров устанавливают обычно исходя из задаваемого требования к среднему выходному уровню дефектности готовой продукции, иногда – задаваемых требований к вероятностям ошибок.

Имеются и другие подходы. Так, известная американская фирма «Motorola» достигла больших успехов в качестве продукции благодаря принятию правила «шесть сигм» [13]. В соответствии с этим правилом поле допуска в чертеже устанавливают равным 6 от середины поля допуска, где  – среднее квадратичное отклонение мгновенного распределения параметра продукции (т.е. распределения, оцениваемого по малой выборке, когда единицы продукции отбираются из технологического процесса друг за другом). В этом случае, учитывая, что технологический процесс может отклоняться от центра настройки (когда математическое ожидание  мгновенного распределения находится в середине поля допуска) не более, чем на 1,5, а  остается, видимо, постоянным, число дефектных изделий – не более 3,4 на 1 млн изготовленных. Издержки от плохого качества в результате составляют менее 10% объема продаж, в отличие от 15–20% в случае применения правила 4. Как пишет Т. Конти [14], методика «шесть сигм» весьма популярна в США.