Статистичний контроль якості

 

Ефективність технічного контролю якості може бути істотно підвищена при використовуванні статистичних методів контролю, що базуються на методах теорії вірогідності і математичної статистики.

Відмітною особливістю статистичного контролю є можливість управління технологічними процесами дорожнього будівництва. За наслідками статистичної обробки даних вибіркових випробувань здійснюють дію на технологічний процес, наприклад, коректування параметрів технологічного процесу, виявлення і усунення систематичних помилок, несправностей технологічного устаткування, помилок технічного персоналу.

Крім того, зіставлення статистичних показників якості будівництва з необхідними експлуатаційними показниками готових дорожніх споруд дозволяє оцінити ефективність вживаних методів будівництва.

Статистичні методи дозволяють також скоротити об'єм контролю і забезпечити необхідну достовірність його результатів. Скорочення досягається за рахунок математичного планування його доцільного об'єму, а підвищення достовірності - за рахунок переходу на контроль вибіркових ділянок або крапок, призначених згідно із законом випадкових чисел з подальшою статистичною обробкою результатів контролю.

Для будівництва доріг характерні випадкові коливання складу і властивостей грунтів, дорожньо-будівельних матеріалів, сумішей, а також параметрів технологічних процесів. В результаті показники якості готових елементів дороги (земляного полотна, шарів дорожнього одягу і т. д.) мають варіацію (мінливість). Іншими словами, основні показники якості дороги - міцність і рівність дорожнього одягу, зчіпні властивості покриття - є випадковими величинами.

Як показали дослідження, в дорожньому будівництві для статистичного контролю якості найбільш часто застосовний нормальний розподіл безперервної випадкової величини (закон Гауса). Цей закон характерний для тих випадків, коли на випадкову величину роблять вплив декілька чинників, кожний з яких вносить відносно невеликий внесок в загальну мінливість випадкової величини.

Нормальному розподілу звичайно відповідають показники міцності дорожньо-будівельних матеріалів, густини і вогкості грунтів, товщина шарів, міцності дорожнього одягу при достатньо високій однорідності вимірюваних параметрів Сv < 0,2.

Коефіцієнт варіації Сv - безмірна величина, зручна для практиків, характеризує однорідність вимірюваного параметра і стабільність технологічного процесу

                                  (2.1)

де σ - середнє квадратичне відхилення випадкової величини;

X - середнє значення ряду величин контрольованого параметра.

Середнє значення ряду можна обчислити як середнє геометричне, середнє гармонійне, медіану. Найбільш часто використовують середнє арифметичне

                           (2.2)

де Xi - значення контрольованого параметра;

i = 1... п - кількість значень в даному ряду.

Середнє квадратичне відхилення при невеликому числі вимірювань (п < 30) визначається по формулі

          (2.3)

Для спрощення обчислень середнє квадратичне відхилення можна визначати по розмаху, використовуючи вираз

             (2.4)

де Хmax і Хmin - найбільше і якнайменше зміряні значення випадкової величини;

d - коефіцієнт, табульований залежно від числа вимірювань; наприклад, при збільшенні п від 2 до 40 d зростає від 1,13 до 4.

Умови статистичного контролю якості полягають в тому, щоб вибіркове середнє значення контрольованого показника не було нижче за нормативне його значення, а коефіцієнт варіації вибірки не був вище за нормативний коефіцієнт варіації.

Важливою умовою ефективності статистичного контролю якості є необхідне число вимірювань, яке встановлюється по формулі

                          (2.5)

де t - нормоване відхилення, що призначається залежно від заданої довірчої вірогідності (надійності); наприклад, при зростанні необхідної надійності від 0,7 до 0,999 I зростає від 1,04 до 3,29;

η - показник точності вимірювання контрольованого показника (відносна помилка методу вимірювання).

Досвід вживання статистичних методів контролю в дорожньому будівництві показав, що операційний контроль слід здійснювати в два етапи: спочатку проводять настройку технологічного процесу, а потім його поточний контроль.

При настройці технологічного процесу добиваються відповідності фактичних показників якості вимогам норм і технічної документації. Одночасно при цьому встановлюють оптимальні режими роботи машин, тривалість операцій, число робочих циклів і інші параметри технологічного процесу.

При поточному контролі забезпечують відповідність параметрів і результатів технологічного процесу режимам роботи, встановленим при настройці.