<< Пред. стр.

стр. 27
(общее количество: 60)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Основные виды и методы контроля в машиностроении приведены в п. 2.1.
В зависимости от средств получения информации о показателях качества раз
личают визуальный, органолептический и инструментальный контроль.
Средство контроля (СК) — это техническое устройство для проведения кон
троля. СК и их характеристики должны быть указаны в инструкциях по прави
лам приемки и методам контроля.
Многообразие СК требует их классификации. В основу такой классификации
положены следующие признаки: по средству получения информации, по требо
ванию к контролируемому параметру, по точности СК, по конструкции СК.
Наиболее совершенный вид контроля — инструментальный — осуществляется
с помощью всевозможных средств измерений, являющихся в этом случае СК.
Контроль функционирования ряда технических устройств принято считать ис
пытаниями (четкого различия в понятиях контроля и испытаний для широкой об
ласти условий нет). В этом случае СК отождествляются со средствами испытаний.
Результаты контроля и принимаемые по ним решения существенно зависят от
точности СК. Точность традиционных средств измерений, применяемых в каче
стве СК, обычно характеризуется предельной погрешностью. Эта погрешность
представляет допустимое отклонение результата измерения от истинного значе
ния измеряемой величины, за которое принимается результат измерений той же
величины, полученной с помощью эталона.
При выборе СК важное значение имеет обоснование требования к их точности.
Характер конструкции СК в значительной степени определяется видом контро
лируемого параметра: линейно угловые, весовые, тепловые, электрические, ме
ханические и др. Многообразие конструкций СК может быть представлено авто
матизированными и неавтоматизированными, переносными и стационарными,
универсальными и специальными и т. д.
Планы контроля. Согласно ГОСТ 15895 77 планом контроля (ПК) называется
совокупность данных о виде контроля, объемах контролируемой партии продукции,
выборок или проб, о контрольных нормативах и решающих правилах. В соответствии
с ГОСТ 23853 79 ПК включаются в стандарты на правила приемки продукции, мето
ды контроля и документацию на технологию контрольных операций.
ПК устанавливается в процессе разработки технологии контрольных операций,
а также других документов по контролю качества продукции.
Рассмотрим способы решения перечисленных выше задач СКК.
Первая задача, которая наиболее важна для успешного функционирования
СМК, решается путем:
• осуществления входного контроля поступивших на предприятие сырья, ма
териалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий и инструмента, пред
назначенных для основного производства, контроля соответствия их уста
новленным требованиям при передаче со склада в производство и из цеха
в цех, операционного контроля продукции;
• осуществления предупредительного контроля качества, основанного на
анализе нормального хода технологических процессов, контроле точности
и стабильности их протекания, соответствия производственных опера
ций требованиям утвержденных технологических карт и другой техноло
гической документации;
Глава 3. Оценка системы менеджмента качества
244

• внедрения статистических методов регулирования технологических процессов;
• систематической работы по анализу эффективности системы контроля ка
чества, устранению причин выпуска продукции низкого качества, исключе
нию возможности поставки такой продукции потребителям;
• оформления документов, содержащих техническое обоснование для предъяв
ления претензий поставщикам сырья, материалов, полуфабрикатов, ком
плектующих изделий и инструмента, забракованных при осуществлении
входного контроля, ведения рекламационной работы.
Вторая задача, которая еще сравнительно недавно (для предприятий СССР)
считалась основной для СМК, решается путем:
• осуществления как сплошного систематического, так и выборочного кон
троля качества готовой продукции в зависимости от типа производства и ха
рактера продукции;
• внедрения прогрессивных методов контроля и оценки качества готовой про
дукции, в том числе неразрушающих, автоматических и статистических ме
тодов контроля, а также анализа и оценки качества продукции, средств ме
ханизации и автоматизации контрольных операций;
• оформления документов, удостоверяющих соответствие принятой готовой
продукции установленным требованиям.
Третья задача решается путем:
• анализа жалоб и рекламаций потребителей, отзывов на продукцию при ее
презентациях на выставках, рекламе в СМИ и т. п.;
• анализа данных о продукции и требованиях потребителей, получаемых от
гарантийных мастерских и ремонтных предприятий.
До середины 1960 х годов СКК, а на отечественных предприятиях ОТК отво
дилась основная роль в обеспечении качества продукции. Численность контроле
ров составляла 30–40 % численности производственных рабочих. Постепенно
с развитием методов управления качеством роль ОТК, как и численность контро
леров, уменьшалась.
Характерными в этом плане являются доводы профессора К. Исикавы: «...контро
леры — это избыточный персонал, который снижает общую производительность тру
да на фирме. Они ничего не производят. Контроль необходим, коль скоро су
ществуют дефекты и дефектные изделия. Если исчезнут дефекты и дефектные
изделия, отпадет необходимость в контролерах» [1].
И далее: «Изготовитель, то есть производственное отделение фирмы (а не отдел
технического контроля), берет на себя ответственность за обеспечение качества.
Обязанность отдела технического контроля заключается в проверке продукции
с позиций потребителя и руководства фирмы. Имея необходимую подготовку,
производственный персонал сам будет управлять технологическим процессом и са
мостоятельно контролировать выпускаемую продукцию до передачи ее на сле
дующий этап производственного цикла. Это способствует обеспечению качества.
На этом основан наш подход к управлению качеством».
Поэтому на современных предприятиях, внедряющих СМК согласно требова
ниям стандартов ISO 9000:2000, все больше функций ОТК постепенно передает
3.1. Контроль качества в машиностроении 245

ся различным службам, а также владельцам и руководителям процессов предпри
ятий. За ОТК остается обычно входной контроль, приемочный контроль слож
ной продукции, требующий больших затрат времени и сложной измерительной
техники, а также выполнение испытаний продукции (см. пункт 3.1.2).
Эта передача функций может осуществляться:
• решением руководства, соглашением между заинтересованными службами
с последующими изменениями положений о подразделениях и должност
ных инструкций исполнителей;
• договором между администрацией предприятия и руководством подразде
лений, переходящих на самоконтроль готовой продукции.
В таком договоре оговариваются права и обязанности сторон. В частности, ра
ботники подразделения получают доплату за самоконтроль и несут материаль
ную ответственность за брак. Администрация должна создать необходимые усло
вия подразделению для обеспечения качества.
Независимо от формы контроля качества продукции, действующей на пред
приятии, на продукцию, предназначенную к реализации, должны быть оформле
ны сертификат, паспорт, формуляр или другой документ, удостоверяющий соот
ветствие этой продукции установленным требованиям.

3.1.2. Испытания промышленной продукции [2]
Испытанием называют экспериментальное определение количественных или ка
чественных характеристик свойств объекта как результата воздействия на него при
его функционировании или моделировании. Под объектом понимают продукцию —
изделие или материалы, подвергаемые испытаниям. Испытания осуществляют по
заданным программам.
Испытания, обеспечивающие получение объективной, достоверной информа
ции о фактических значениях показателей качества продукции, являются тем эле
ментом в системе управления качеством, без которого не может осуществляться
обратная связь, являющаяся важнейшим звеном любой системы управления.
Испытания опытных образцов, установочных и первых промышленных партий,
контрольные периодические испытания серийной продукции — это основа постро
ения всей системы разработки и постановки продукции на производство, установ
ленной ГОСТ 15.001 73.
Постоянное повышение требований к качеству выпускаемой продукции, рост
сложности современной техники, создание новых видов продукции с использо
ванием последних достижений науки и техники определили значительное рас
ширение видов испытаний, увеличение их сложности и трудоемкости.
Диапазон современных задач в области испытаний продукции в определенной
степени характеризуется разнообразием видов испытаний, проводимых на раз
личных стадиях жизненного цикла продукции. Испытания подразделяют следу
ющим образом:
• по назначению — на исследовательские, контрольные, сравнительные, опре
делительные;
• по уровню проведения — на государственные, межведомственные, ведом
ственные;
Глава 3. Оценка системы менеджмента качества
246

• по этапам разработки продукции — на доводочные, предварительные, при
емочные;
• по испытаниям готовой продукции — на квалификационные, предъявитель
ские, приемо сдаточные, периодические, инспекционные, типовые, аттеста
ционные, сертификационные;
• по продолжительности — на нормальные, ускоренные, сокращенные;
• по виду воздействия — на механические, климатические, термические, ра
диационные, электрические, электромагнитные, магнитные, химические,
биологические;
• по результату воздействия — на неразрушающие, разрушающие, испытания
на прочность и устойчивость;
• по определяемым характеристикам объекта — на функциональные испыта
ния на надежность, безопасность, транспортабельность, граничные, техно
логические.
Следует отметить, что тенденция роста трудоемкости испытаний сохраняется
и в настоящее время, несмотря на имеющиеся достижения в области их автомати
зации. Так, в производстве интегральных схем трудоемкость испытаний и кон
троля доходит до 70–80 % от общей трудоемкости их изготовления, в прецизион
ном приборостроении — до 50–60 %.
Испытания являются неотъемлемой частью взаимоотношений заказчика и из
готовителя продукции, предприятия — изготовителя конечной продукции и пред
приятий смежников, поставщика и потребителя при внутреннем и международ
ном товарообмене.
Во всем мире остро стоит проблема сокращения материальных средств и тру
да, затрачиваемых на испытания, исключения дублирования испытаний у по
ставщика и потребителя, поэтому в последнее время стало уделяться все большее
внимание сертификации продукции как на национальном, так и на междуна
родном уровнях.
Для этих целей продукция, главным образом идущая на экспорт, подвергается
испытаниям на соответствие международным или национальным стандартам
в признанных и получивших право на проведение сертификационных испыта
ний испытательных лабораториях (центрах).
Такие испытания проводятся в первую очередь в части безопасного использо
вания и охраны окружающей среды. При этом испытательные центры проводят
зачастую не только испытания образцов, но и периодические инспекционные ис
пытания продукции для контроля стабильности ее качества на предприятиях,
выпускающих эту продукцию.
Важнейшей составной частью требований, предъявляемых при аттестации к ис
пытательным лабораториям, являются требования к метрологическому обеспече
нию методов и средств испытаний как к основному фактору достижения требуе
мой точности, воспроизводимости и достоверности результатов испытаний.
Сертификация продукции, определение соответствия фактического состояния
продукции заданным техническим требованиям проводится в рамках системы го
сударственных испытаний (СНИП), которая является составной частью любой
системы управления и осуществляет в ней обратную связь.
3.1. Контроль качества в машиностроении 247

Основные положения СНИП определены с целью получения объективной,
достоверной информации о фактических значениях показателей качества продук
ции и соответствии их НТД для принятия решений о повышении технического
уровня и качества продукции.
Результаты контроля качества на предприятии и испытаний продукции поми
мо решения других задач позволяют объективно оценить эффективность СМК
предприятия.

3.1.3. Контроль точности и стабильности технологических процессов
Точность технологического процесса (или отдельных его операций, переходов) — это
степень соответствия результатов его исполнения установленным требованиям.
Стабильность (устойчивость, надежность) технологического процесса (или от
дельных его операций, переходов) — это свойство сохранять точность признаков
качества при протекании процесса без остановки в течение некоторого времени.
Технологический процесс непосредственно обеспечивает качество продукции,
поэтому управление технологическим процессом путем анализа и регулирования
его точности и стабильности — весьма эффективный путь управления качеством
продукции.
Задачами контроля точности и стабильности технологического процесса яв
ляются:
• предупреждение изготовления продукции ненадлежащего качества;
• получение информации, необходимой для организации статистического ре
гулирования и контроля качества продукции;
• оценка фактических точности продукции и стабильности технологического
процесса;
• определение соответствия точности характеристик оборудования и парамет
ров его настройки нормам, установленным в НТД.
Анализ результатов контроля точности технологических процессов позволяет
выявить факторы, приводящие к его нарушению; установить значимость влия
ния каждого из факторов; рассчитать границы регулирования параметров техно
логического процесса.
Объектами контроля точности являются все элементы технологического про
цесса: продукция на различных стадиях ее изготовления; оборудование и оснаст
ка, используемые при изготовлении продукции; деятельность работников, участ
вующих в технологическом процессе.
Контроль точности технологических процессов проводится на стадиях техноло
гической подготовки производства и серийного выпуска изделий. Проверки могут
быть систематическими (плановыми) и специальными. Систематические прово
дятся по графикам, утвержденным руководителем или главным инженером пред
приятия, по планам проверок различных внешних инспекций, в том числе государ
ственных, органов по сертификации и др. Специальные — в случаях внедрения
новых технологических процессов, их изменения или совершенствования; запуска
в производство новой продукции; ввода нового, замены и модернизации действую
щего оборудования или оснастки; проведения среднего или капитального ремонта
технологического оборудования; сертификации продукции; государственного
Глава 3. Оценка системы менеджмента качества
248

надзора или ведомственного контроля качества выпускаемой продукции; проведе
ния плановой периодической проверки технологического процесса; по требованию
заказчика или указанию вышестоящих органов.
Проведение систематических и специальных проверок осуществляется по разра
ботанному плану, в котором ставится цель и определяется задача контроля, устанав
ливается вид продукции, указывается продолжительность процесса изготовления,
объем производства, характеристики технического уровня, состояния оборудования
и оснастки; данные о квалификации работников и соблюдении ими технологической
дисциплины; определяется комплект технологической документации, фиксируются
нормы точности и стабильности параметров изделий, подлежащих контролю; запи
сываются точностные характеристики методов и средств контроля, используемых
при проверке точности процессов, результаты предыдущих проверок точности; при
водится схема или модель функциональной взаимосвязи характеристик изделия
и его частей с параметрами процесса производства этого изделия с указанием значи
мости влияния отдельных параметров на показатели качества изделия.
Продукция для проведения контроля точности технологических процессов пред
ставляется следующими способами: «ряд», «россыпь» или «поток».
По способу «ряд» продукция, поступающая на контроль, упорядочена. Ее еди
ницы могут быть пронумерованы сплошной нумерацией, например 0, 1, 2... n.
Изделия, отмеченные любым номером, достаточно легко отыскать при необходи
мости. Количество единиц продукции, поступающей на контроль, ограничено. При
мером могут служить электродвигатели, предохранительные клапаны, турбины,
автомобили, станки и т. д.
По способу «россыпь» единицы продукции, поступающие на контроль, не упо
рядочены, их почти невозможно пронумеровать, отыскать какую либо определен
ную единицу. Количество единиц, поступающих на контроль, велико. Примера
ми продукции, поступающей на контроль способом «россыпь», могут служить
резисторы, лампы, винты, гайки, шайбы и т. д.
По способу «поток» единицы продукции поступают на контроль непрерывным
потоком одновременно с выпуском продукции. Количество единиц продукции,
поступающей на контроль, велико. Единицы продукции упорядочены, можно лег
ко отыскать каждую вторую, пятую и т. д. Примером продукции, поступающей на
контроль способом «поток», могут служить изделия, изготовляемые на станках
автоматах и конвейерах.
В зависимости от способа представления продукции на контроль, для отбора
единиц продукции в выборку используют методы: случайного отбора; наиболь
шей объективности; систематического отбора. Выборки, извлекаемые из контро
лируемой генеральной совокупности, в свою очередь, разбиваются на простые
и расслоенные в соответствии с ГОСТ 18321 73. Измерение параметров деталей
проводят измерительными средствами с ценой деления шкалы не более 1/6 тех
нического поля допуска измеряемой величины.
При статистической оценке точности и стабильности технологических процес
сов механической обработки деталей объектами контроля являются обычно по
казатели точности деталей.
Основными показателями точности технологической системы (ТС), согласно
ГОСТ 27.202 83 [3], являются следующие.
3.1. Контроль качества в машиностроении 249

1. Коэффициент точности:

, (3.1)

где ? — поле рассеяния или разность максимального и минимального значе
ний контролируемого параметра за установленную наработку ТС, определя
емые с доверительной вероятностью ? по выражению:
? = l(?)S, (3.2)
где l(?) — коэффициент, зависящий от закона распределения контролируемо
го параметра и величины ?. Значения l(?) для различных законов распределе
ния контролируемого параметра, величины ? и объема выборки приведены
в [3, 4]; S — среднее квадратичное отклонение контролируемого параметра;
Т — допуск на контролируемый параметр.
2. Коэффициент мгновенного рассеяния (по контролируемому параметру):

, (3.3)

где ?(t) — поле рассеяния контролируемого параметра в момент времени t.
3. Коэффициент смещения контролируемого параметра:

, (3.4)

где ?(t) — среднее значение отклонения контролируемого параметра отно
сительно середины поля допуска в момент времени t:
?(t) = |x(t) – x0 |, (3.5)
где x(t) — среднее значение контролируемого параметра; x0 — значение па
раметра, соответствующее середине поля допуска (при симметричном поле
допуска значение x0 совпадает с номинальным значением параметра xном).
4. Коэффициент запаса точности по контролируемому параметру:
Kз(t) = 0,5 – Kc(t) – 0,5Kp(t). (3.6)
Согласно [3] технологический процесс имеет требуемую точность при соблю
дении условий:


, (3.7)

где Кто — нормативное (предельное, технически обоснованное) значение Кт.
В ряде работ [5] для характеристики точности технологического процесса (опе
рации, перехода) применяют также такие показатели, как коэффициент точности

Тп ( ) и суммарная вероятная доля брака q (в процентах).
Глава 3. Оценка системы менеджмента качества
250

В последние годы в отечественной и зарубежной технической литературе [6]
и НТД [7] широко используются такие показатели точности технологических про
цессов, как индексы воспроизводимости Cp и настроенности (работоспособности, на
лаженности) Cpk процессов. Эти показатели близки по смыслу к значениям Тп и Кс.
Для процесса, в котором качество изделия определяется одним показателем, име
ющим нормальное распределение при условии, что его среднее значение находится
в середине поля допуска, индекс воспроизводимости определяется по формуле:

, (3.8)

где ВГД, НГД — верхняя и нижняя границы поля допуска; ? — среднее квадра
тичное отклонение показателя качества в технологическом процессе.
В этих условиях при Cp = 1 вероятность брака теоретически составляет 0,27 %.
В ГОСТ Р 50779.42 99 рекомендуется в качестве минимально приемлемого значе
ния Cp = 1,33 (при этом [8] брак составит 63 изделия на миллион — 63 ррm1. При
Cp = 1,67 брак составит 6 ррm, а при Cp = 2, когда поле допуска вдвое шире диапазо
на рассеяния технологического процесса, — 2 дефектных изделия на миллиард.
В требованиях к поставщикам автомобильной промышленности в соответствии
с МС ISO ТУ 16949:2000 [9] записаны допустимые значения Cp = 1,33–1,67. Фирма
Motorola, применяя принцип «Шесть сигм», выдвинула требование достичь Cp = 2.
При одностороннем допуске вместо формулы (3.8) используют соответствен
но верхний или нижний индексы воспроизводимости:

, (3.9)


, (3.10)

где x — средний уровень настройки процесса.
Индекс воспроизводимости Cp (3.8) предполагает точное центрирование про
цесса — совпадение x с целевым уровнем ? (серединой поля допуска)2.
Для учета расхождения между этими характеристиками вводится индекс центри
рованности:

. (3.11)

При точном центрировании К = 0, при совпадении среднего уровня настройки
процесса с одной из границ поля допуска К = 1.
Значения индекса работоспособности процесса (его называют также индексом
настроенности или налаженности) не превышают значения индекса воспроизво
димости:
Cpk = Сpu(1 – К). (3.12)

1
ppm (parts per million) — единица измерения уровня несоответствий в штуках на миллион.
2
3.1. Контроль качества в машиностроении 251

Индекс работоспособности может быть записан в виде:
Cpk = min(Сpu, Cре). (3.13)
Иногда используются и другие варианты индексов воспроизводимости и рабо
тоспособности [8].
Оценка стабильности технологического процесса производится по результа
там измерений показателей качества продукции в мгновенных выборках.
Нестабильность технологического процесса может проявиться в существенном
изменении дисперсии мгновенного распределения контролируемого параметра
Si2 и его среднего арифметического xi за межнастроечный период. Для проверки
наличия указанных изменений и оценки их достоверности применяют ряд пока
зателей и различные методы проверки их значимости [4].
Основными показателями стабильности технологического процесса являются:
• коэффициент межнастроечной стабильности, характеризующий изменение
рассеяния размеров деталей в течение межнастроечного периода:

, (3.14)

где Sl, Sm — средние квадратичные отклонения контролируемого параметра
соответственно в первой и последней мгновенных выборках;
• коэффициент смещения центра поля рассеяния, обусловленного влиянием
переменных систематических погрешностей обработки:

, (3.15)

где , — средние значения контролируемого параметра в первой после
предыдущей настройки и последней перед новой настройкой мгновенных
выборках.
Оценка существенности расхождения между Sl2 и Sm2 производится с помо
щью F критерия Фишера, оценка достоверности значения Кц — с помощью
t критерия Стьюдента [4].
Точность детали после определенной операции и особенно в конце технологи
ческого процесса (готовой детали) характеризуется обычно рядом параметров.

<< Пред. стр.

стр. 27
(общее количество: 60)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>