Методы анализа и обеспечения качества при эксплуатации, ремонте и утилизации продукции.

К важнейшим условиям поддержания качества изделий при экс­плуатации можно отнести обеспеченность информацией. Применительно к изделиям машиностроения необходима информация о процессах формирования их состояний. Большое значение здесь имеют коли­ественные и качественные характеристики состояний, динамика их изменений.

Дальнейшим этапом поддержания качества и повышения эффек­тивности управления техническим состоянием является применение средств инженерного воздействия с учетом требований эксплуатации для оптимизации самого состояния. К распространенным средствам такого воздействия относят защиту изделий от коррозии и старения, тех­ническую диагностику изделий и в предельных случаях принимается решение о снятии продукции с производства.

Для получения соответствуюшей информации о состоянии изделия разработана система технического диагностирования, включающая методы и средства измерения, номенклатуру показателей диагностирования, методы диагностирования, правила обеспечения контролепригодности.

К системе технической диагностики и к диагностическим приборам предъявляются противоречивые требования: с одной стороны, по­лучение более подробных сведений о состоянии изделия, с другой — система диагностики и приборы не должны быть чрезмерно сложными и дорогостоящими, а затраты времени и средств были бы минимальными.

Установлена следующая номенклатура показателей диагностирова­ния: вероятность ошибки диагностирования, апостериорная вероятность ошибки диагностирования, вероятность правильного диагностирования, средняя оперативная продолжительность диагностирования, средняя стоимость диагностирования, средняя оперативная трудоемкость диагностирования, глубина поиска дефекта. Показатели диагностирования определяют при проектировании, испытании и эксплуатации системы диагностирования; их включают в техническое задание на изделие. Показатели нормируют, исходя из условия обеспечения максимальной эффективности использования изделия с применением технического диагностирования на основе расчетов технико-экономического обоснования систем диагностирования. Показатели диагностирования используют при сравнении различных вари­антов систем диагностирования.

Метод диагностирования опирается на решение основных задач:

по принятому от изделия сигналу требуется определить, исправлено оно или нет;

путем измерения параметров изделия требуется определить вели­чину параметров состояния, например, не разбирая изделия, нужно из­мерять зазоры в кинематических парах, качество поверхности пар тре­ния, погрешности шестеренчатых зацеплений и другие нарушения в конструкции.

Инженерно-технический подход обеспечения качества

При обеспечении качества изделий машиностроения необходимо уметь количественно оценивать параметры изделия, показатели качест­ва, критерии, ограничения.

Параметр изделия количественно характеризует любые его свойства, в том числе и входящие в состав качества изделий машиностроения. Параметры, используемые при оценке качества и технического уровня, являются показателями качества и подразделяются в зависимости от целей квалиметрического анализа, учета, структурного соотношения свойства изделия. Параметры, вызывающие изменение показателей качества, называют функциональными. К ним относят геометрические, структурные из числа физических, механических, энергетических, кинематических, динамических, они бывают номинальные, предельные и имеют допуск. Геометрические параметры продукции обеспечиваются, как правило, конструктивно, а структурные — конструктивно и технологически.

Вид функциональной зависимости показателей качества продукции от ее параметров связывают с наличием двух признаков — качественного и количественного. Количественный признак изделия определяется исключительно его параметром.

Параметр при обеспечении качества изделий должен соответствовать следующим требованиям:

определяться при любом изменении изделия;

быть статистически эффективным, т. е. определяться с наибольшей точностью, что позволит сократить до минимума дублирование опы­тов;

быть информационным, т. е. всесторонне характеризовать изделие;

иметь физический смысл;

быть однозначным, т. е. должно максимизироваться или минимизи­роваться только одно свойство изделия или его составных элементов.

По степени воздействия на процесс управления качеством параметры делят по признакам управляемости и дискретности и числу возможных значений.

По первому признаку различают три вида параметров: неуправляемые, управляемые с периодической настройкой и управляемые в про­цессе функционирования изделия. Числовое значение неуправляемых параметров фиксировано и может изменяться только в процессе экс­плуатации изделия вследствие деформаций, изнашивания. Задача обеспечения в этом случае заключается в определении его оптимального значения. Параметры с периодической настройкой изменяются за счет компенсации регулированием или пригонкой. Применение компенсации упрощает изготовление отдельных деталей, но осложняет сборку и эксплуатацию.

В этом случае задача обеспечения сводится к определению опти­мального диапазона регулирования и оптимального числа интервалов регулирования. Управляемые параметры изменяются оператором или автоматически без прерывания работы изделия. Задача обеспечения при этом включает оптимизацию «закона управления».

По дискретности возможных изменений значений параметры изде­лий делятся на непрерывные, которые могут в некотором интервале принимать любое значение, и на дискретные, которые могут иметь счетное число значений.

По числу возможных значений параметров различают:

параметры, которые могут принять только малое число значений и их легко «перебрать»;

параметры, которые могут принять конечное число значений, но их трудно «перебрать»;

параметры, которые могут принять бесконечно большое число зна­чений.

Наличие параметров первой и второй группы у деталей изделий значительно упрощает процедуры вычисления.

Из перечисленных требований и видов параметров следует, что не­обходимо выбрать оптимальные посредством оптимизации их значе­ний. Оптимизация параметров заключается в установлении таких зна­чений и такого их изменения во времени, при которых достигается максимально возможная в определенных условиях эффективность. Оп­тимизация параметров имеет конкретный смысл только для определен­ных показателей качества, при выбранном критерии и установленных ограничениях.

Критерий — признак, на основании которого производится оценка качества функционирования изделия. Частным случаем критерия является критерий оптимальности, используемый для выделения наиболее предпочтительного, эффективного среди различных вариан­тов способа достижения оптимальных показателей качества. В модели­ровании обеспечения качества критерию оптимальности соответствует математическая форма — целевая функция, выражаемая через пара­метры. Экстремальное значение целевой функции характеризует опти­мальный уровень качества. При формализации целевой функции допу­скается использовать технические, денежные и условные величины.

Экстремальным значениям целевой функции соответствует:

в технических величинах;

в денежных величинах.

В технических величинах представляют критерии массы, энергии, информации, и по их сочетанию выделяют классы машин.

К критерию предъявляются следующие требования: полнота, дели­мость, простота, чувствительность. Полноту связывают с охватом це­ликом всей задачи управления качеством. Делимость позволяет упростить процесс оценки, разбив его на части. На практике добиваются, чтобы размерность задачи управления качеством оставалась по воз­можности минимальной. Чувствительность состоит в способности критерия меняться в ощутимых пределах при сравнительно малых изменениях функциональных параметров.

Планирование качества с помощью QualityFunctionDeployment.

QualityFunctionDeployment (развертывание функций качества) — это методология систематического и структурированного преобразования пожеланий потребителей в требования к качеству продукции, услуги и/или процесса. Главный принцип заключается в сопоставлении пожеланий потребителей характеристик товара.Процесс QFD начинается с исследования рынка и изучения требований потребителей к качеству продукции. Он опирается на системуисследований, включающих в себя анализ удовлетворенности потребителей качеством выпускаемой предприятием. Изучение проводится с целью выявления претензий, пожеланий и рекомендаций дляповышения качества выпускаемой продукции и увеличения рынков сбыта. По итогам анализа разрабатываются Программы и Планы мероприятий, направленные на повышение удовлетворенности потребителей качеством продукции. Построенный «дом качества» дает наглядную картину всего комплекса взаимосвязей.

С помощью «дома качества» предприятие должно стремиться соединить требования потребителей в возможности предприятия для их реализации.

В «правой стороне дома» составляется перечень требований потребителей к данному виду продукции. Удовлетворенность потребителей каждым из этих требований представлена в виде оценочной десятибалльной шкалы.

В «левой стене дома» разрабатывается перечень конкретных технологических свойств продукции, направленных на удовлетворение каждого требования, и устанавливается степень зависимости каждого свойства продукции, указанного «вверху дома», от требований потребителей, указанных в «левой стене дома». Внизу «дома качества» показана ситуация на рынке производителей.

Экономичность подсчитывается исходя из продажной цены, доли рынка и прибыли. Построение такого «дома качества» наглядно показывает, какие технологические свойства изделия необходимо улучшать для большей удовлетворенности потребителя данным видом продукции, позволяет сравнить качество своей продукции с продукцией конкурентов и оценить свое место на рынке производства по сравнению с данным конкурентом, а также произвести корректировку стоимости своей продукции в зависимости от ситуации на рынке производителей.

10. Статистические методы контроля качества. Практика реализации статистического контроля.

Обычно для анализа данных используются семь, так называемых, статистических методов или инструментов контроля качества: расслаивание (стратификация) данных; графики; диаграмма Парето; причинно-следственная диаграмма (диаграмма Исикавы или «рыбий скелет»); контрольный листок и гистограмма; диаграмма разброса; контрольные карты.

Статистические методы контроля применяют в основном в отраслях промышленных для анализа процесса и качества продукции. При помощи анализа качества с поддержкой данных и статистических способов ориентируется между замененными и точными высококачественными характеристиками. Анализ процесса позволяет уточнить связь между результатами и причинными факторами, такие как стоимость, производительность, качество и так далее. Контроль процесса должны устранять причинные факторы, которые влияют на бесперебойное функционирование производственного процесса. Результатом процесса контроля являются производительность, качество и стоимость.

Главная задача статистических методов считается обеспечением изготовления применимой к потребителю продукции и предложение нужных услуг с наиболее меньшими затратами. Но самая важная задача для статистических методов контроля качества увеличить объем продукции, которой будет пригодной к эксплуатации.

В настоящее время все больше приобретают надобность и востребованность в промышленных отраслях. Статистические методы контроля качества чаще всего применяются в следующих отраслях: в области коммуникабельных услуг, в машиностроении и легкой промышленности.

 

11. Статистический анализ точности и стабильности технологических процессов.

Статистические методы используют, в частности, для анализа точности и стабильности технологических процессов и качества продукции. Цель - подготовка решений, обеспечивающих эффективное функционирование технологических единиц и повышение качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции. Статистические методы следует применять во всех случаях, когда по результатам ограниченного числа наблюдений требуется установить причины улучшения или ухудшения точности и стабильности технологического оборудования. Под точностью технологического процесса понимают свойство технологического процесса, обусловливающее близость действительных и номинальных значений параметров производимой продукции. Под стабильностью технологического процесса понимают свойство технологического процесса, обусловливающее постоянство распределений вероятностей для его параметров в течение некоторого интервала времени без вмешательства извне.

Целями применения статистических методов анализа точности и стабильности технологических являются, в частности:

• определение фактических показателей точности и стабильности технологического процесса, оборудования или качества продукции;

• установление соответствия качества продукции требованиям нормативно-технической документации;

• проверка соблюдения технологической дисциплины;

• изучение случайных и систематических факторов, способных привести к появлению дефектов;

• выявление резервов производства и технологии;

• обоснование технических норм и допусков на продукцию;

• оценка результатов испытаний опытных образцов при обосновании требований к продукции и нормативов на нее;

• обоснование выбора технологического оборудования и средств измерений и испытаний;

• сравнение различных образцов продукции;

• обоснование замены сплошного контроля статистическим;

• выявление возможности внедрения статистических методов управления качеством продукции, и т.д.

Для достижения перечисленных выше целей применяют различные методы описания данных, оценивания и проверки гипотез.

12. Статистический приемочный контроль. Виды статистического приемочного контроля.

Его сущность состоит в том, что по результатам контроля малой выборки из контролируемой совокупности продукции принимается решение о качестве всей партии продукции: принять или отклонить ее.

Цель статистического приемочного контроля (СПК) — подтверждение или опровержение верности информации о соответствии качества контролируемых совокупностей продукции предъявляемым требованиям.

Различают выборочный статистический приемочный контроль по качественному признаку и количественному.

При контроле по качественному признаку каждую проверяемую единицу продукции относят к определенной группе (годная или дефектная), а последующие решения принимаются в зависимости от соотношения количества изделий, оказавшихся в этих группах.

При контроле по количественному признаку определяют значения одного или нескольких показателей качества единицы продукции, а решения о качестве партии продукции зависят от среднего арифметического значения измеряемого показателя качества или среднеквадратического отклонения.

Выборочный статистический контроль качества требует строгого соблюдения правил отбора выборок и их объема. Выборка должна быть случайной и репрезентативной (представительной).

Особенность выборочного контроля состоит в том, что результаты оценок различных выборок одинакового размера из одной и той же партии продукции могут существенно различаться по количеству дефектных изделий. В итоге по результатам контроля одной выборки можно одну и ту же партию принять, а по другой — забраковать. Следовательно, данный вид контроля не может гарантировать, что все оставшиеся после выборки изделия внутри партии соответствуют предъявляемым требованиям. В таких ситуациях предпринимают соответствующие меры — усиленный контроль, многоступенчатый контроль или сплошной контроль с заменой дефектной продукции.