Методы и виды контроля качества

 

Контроль качества — одно из важнейших технологических звеньев производственного процесса, обеспечивающих качество продукции. Можно отметить, что научный подход к методам контроля качества продукции привел к созданию системы управления качеством. Общеизвестно, что первая научная система управления качеством — «система Форда—Тейлора» — полностью базировалась на контрольных опе­рациях отбраковки негодной продукции.

И вторая научная система управления качеством — «система Шухарта» — была связана с контролем, но уже статистическим. Японская система управления качеством TQC (Total Quality Control) именно на основе тотального контроля качества процессов продвинула уровень качества японских товаров на невиданную до сих пор высоту. И только последующие системы управления качеством, поставив в основу системы управления понятие «менеджмент», отодвинули «контроль» на свое историческое место.

Чем это вызвано? Лучше всего на этот вопрос ответил президент Европейской организации качества Г. Сегецци (Швейцария): «Контроль, представляющий собой довольно быстрый способ предотвращения поставки некачественной продукции, решает проблемы потребителей. Решение проблемы дефектных изделий через усиление контроля их качества равносильно увеличению расходов, т.е. сокращению прибыли, росту цены товара, снижению уровня конкурентоспособности». Качество товара представляет собой соответствие товара требованиям нормативной и технической документации. Оно характеризуется комплексом присущих ему свойств, и степенью соответствия товара функциональным, органолептическим, эстетическим и другим требованиям, определяющим возможность удовлетворения тех или иных потребностей. При этом, чем выше качество товара, тем полнее он удовлетворяет человеческие потребности. В связи с этим, большое внимание уделяется товарным свойствам, которые представляют собой особенности товара, проявляющиеся в сфере товарного обращения, потребления или эксплуатации.

Как правило, свойства товаров характеризуются показателями качества, которые классифицируют по ряду признаков. Наиболее важной является классификация по количеству характеризуемых свойств. Существуют единичные и компли качества.

На всех этапах создания продукции, а также при ее эксплуатации необходимым элементом управления качеством является контроль. Отклонение качества продукции от заданных параметров происходит, как правило, в худшую сторону и имеет общие и частные проявления. К числу общих относится моральный износ, физическое и моральное старение продукции, то есть потеря первоначальных свойств при эксплуатации и хранении.

Контроль необходим не только для достоверной оценки результатов деятельности предприятий и его подразделений, но и служит основным информативным источником, используемым для принятия решений о необходимости и степени системы управления качеством продукции.

Сущность всякого контроля можно свести к получению информации о фактическом состоянии некоторого контролируемого объекта, его признаках и показателях (первичная информация) и сопоставлению первичной информации с ранее установленными требованиями и нормами, т. е. определение соответствия или несоответствия фактических данных ожидаемым (вторичная информация).

Все методы контроля качества продукции можно классифицировать по следующим признакам:

ü назначению;

ü подчиненности;

ü положению в производственном процессе;

ü параметрам и показателям качества;

ü объективности проверки и т. д.

Неустойчивость, изменчивость качества продукции проявляется не только в двух общих тенденциях физического и морального старения. Имеют место так называемые частные отклонения качества от установленных требований. Они чрезвычайно разнообразны и обусловлены уже не экономической и технической природой, а условиями внешнего характера: нарушениями правил и условий эксплуатации, ошибками разработчиков и изготовителей, нарушениями производственной дисциплины, дефектами оборудования с помощью которого изготовляется и используется продукция, и т. д.

Неустойчивость качества, обусловленная частными отклонениями заданных параметров, имеет случайный характер. Время их появления можно ожидать только с определенной степенью вероятности.

Есть еще один фактор, который влияет на неустойчивость оценок качества – это неустойчивость и изменчивость потребностей. Параметры продукции могут строго соответствовать нормативной и технической документации, но изменяются требования потребителей и качество при неизменных параметрах ухудшается или теряется вовсе.

Можно констатировать, что качество продукции находится в постоянном движении. Следовательно, качество определяет собой хронически неустойчивый объект. Это объективная реальность, с которой приходится иметь дело. Таким образом, чтобы качество соответствовал установленным требованиям необходимо его контролировать. Требования к качеству устанавливаются и фиксируются в нормативных и номативно-технических документах: государственных, отраслевых, фирменных стандартах, технических условиях на продукцию, в технических заданиях на проектирование или модернизацию изделий, в чертежах, технологических картах и теологических регламентах, в картах контроля качества и т. п.

В практической деятельности люди отслеживают процесс потери свойств качества, измеряют и оценивают эти изменения. Задачи измерения качества — получение информации о количественных характеристиках показате­лей качества. Таким образом, цель измерения качества прежде всего познавательная (получение измерительной информации).

Наукой об измерениях, методах и средствах обеспечения единства и требуемой точнсти измерений является метрология (от греч. metron – мера, logos – слово, учение). Значение метрологии в экономике огромно, поскольку хозяйственные процессы осуществляется на основе измерительной информации. Затраты на проведения контрольно-измерительных операции составляют до 20% от общей себестоимости производимой продукции.

Наряду с понятием измерения качества существует понятие контроля качества. Согласно стандарту ИСО 8402—86, “ контроль — действия, включающие проведение измерений, анализа испытаний, калибровки одной или нескольких характеристик продукции или услуги и их сравнение с установленными требованиями с целью определения соответствия ”. В ГОСТ 16504—81 ука­зано, что контроль качества — деятельность, целью которой является “проверка соответствия показателей качества продукции установленным требованиям”. Сравнивая определение измерения качества с данными выше определениями контроль качества, можно отметить, что любой контроль качества строится на измерении качества. Однако контроль не ограничивается поня­тием измерения.

Контроль качества устанавливает соответствие размеров (значений) показателей качества Q_i существующим требованиям Q_{j .} Таким образом, цель контроля качества сугубо практическая. Понятно, что невозможно определить соответствие показателя качества установленным требованиям, ничего не зная о его количественных характеристиках. По этой причине измерение качества обязательная составная часть любого контроля качества, начальный этап контрольной деятельности (определение контроля по ИСО 8402—86). Для принятия решения о соответствии показателя качества установленным требованиям в структурную схему средств контроля качества необходимо ввести решающее устройство. Контроль качества можно проводить, используя различные типы измерительных шкал: шкалу порядка, шкалу интервалов, шкалу отношений. Чаще всего ограничиваются контролем качества по шкале порядка. В этом случае математическая модель контроля качества записывается в виде неравенства

(3.1)

где, Q_i - проверяемый (контролируемый) размер показателя качества;

Q_j - контрольный (требуемый) размер показателя качества.

Результатом контроля качества является решение о том, соответствует (или не соответствует) размер Q_i установленному требованиями размеру Q_j. Примерами такого контроля качества служит контроль геометрических размеров калибрами, профиля — шаблонами и т. д. В ряде практических случаев такой пороговый контроль качества по шкале порядка является недостаточным. Часто необходимо знать разность ΔQ между размером проверяемого (контролируемого) показателя качества Q_i и контрольным (требуемым) размером Q_j. В этом случае контроль качества ведут по шкале интервалов. Математической моделью такого контроля качества служит выражение:

(3.2)

 

Примерами такого контроля качества служат многие виды технологического контроля качества. В этом случае контроль качества позволяет следить за изменениями, размера интервала ΔQi и принимать необходимые меры по стабилизации технологического процесса Δ Q_i. В системах автоматического регулирования вырабатывается сигнал, пропорциональный. Шкалы порядка и интервалов не позволяют вести контроль размеров показателей качества, поскольку на этих шкалах размеры неизвестны. Можно, проградуировав отсчетное устройство, ввести масштаб на шкале интервалов и контролировать значение разности размеров Q_i и Q_j по:

(3.3)

Самым совершенным является контроль качества по шкале отношений. Шкала отношений позволяет устанавливать соответствие числового значения показателя качества

(3.4)

контрольному (требуемому) числовому значению:

(3.5)

 

Контроль по шкале интервалов и отношений называют иногда измерительным контролем, упуская из виду, что сравнение показателей качества по шкале порядка также является измерением, в процессе которого выносится решение о размере того или иного показателя качества. Контроль качества может выполняться инструментальным (с указанием технических средств контроля) или экспертным методами. Инструментальный метод контроля качества называю техническим контролем. Технический контроль качества по степени участия человека (оператора) в контрольных операциях может быть ручным, автоматизированным (полуавтоматическим) и автоматическим. Количественной характеристикой такой классификации служит отношение времени t_p, затрачиваемого на ручные операции, к общему (суммарному) времени контроля t_S . Если , то контроль качества считается ручным. Если , то контроль качества считается полуавтоматическим. Если , то контроль качества считается автоматическим. Ясно, что целесообразность автоматизации контроля качества увеличивается с ростом объема выпускаемой продукции.

Экспертный метод контроля качества применяют тогда, когда технический контроль невозможен или экономически нецелесообразен. Разновидностью экспертного метода является органолептический контроль качества. В этом случае средствами контроля служат органы чувств человека: вкус, обоняние, осязание, слух, зрение. Сферы применения органолептического контроля разнообразны: промышленность, медицина, спорт, искусство и пр. Часто органолептический контроль качества сочетают (комбинируют) с инструментальным (техническим). Такой метод контроля качества называют комбинаторным. Например, в большинстве видов технического контроля имеется такая контрольная операция, как внешний осмотр, т. е. визуальный (органолептический) контроль. Классификация контроля, качества по различным признакам представлена на рис 3.1.

 

Рисунок 3.1 - Классификация видов контроля качества

 

По возможности (или невозможности) использования продукции после проведения контроля различают неразрушающий контроль качества (НКК) и разрушающий контроль качества (РКК). При НКК соответствие размера (или значения) показателя качества установленным требованиям определяют по результатам взаимодействия различных физических полей и излучений с объектом контроля. Интенсивность полей и излучений выбирают такой, чтобы не только не происходило разрушений объекта контроля, но и не менялись свойства объекта в момент контроля.

В зависимости от природы физических полей и излучений различают (согласно ГОСТ 18353—81) девять основных групп НКК:

1) акустические (теневые, эхоимпульсные, резонансные, методом свободных колебаний, эмиссионные, импедансные, велосиметрические и пр.);

2) радиационные (рентгеновские, гамма-излучения, бета-излучения, нейтронные, позитронные);

3) оптические (методом прошедшего излучения, отраженного излучения, собственного излучения);

4) радиоволновые (прошедшего излучения, отраженного излучения, собственного излучения);

5) тепловые (прошедшего излучения, отраженного излучения, собственного излучения);

6) магнитные (магнитопорошковые, магнитографические, феррозондовые, индукционные, пондеромоторные, магнитополупроводниковые);

7) вихретоковые (с проходными преобразователями, с накладными преобразователями, с экранными преобразователями, с комбинированными преобразователями);

8) электрические;

9) проникающих веществ.

В случае разрушающего контроля (РКК) соответствие (или несоответствие) значения показателя качества установленным требованиям определяют при разрушении изделия (объекта контроля) или необратимом изменении его свойств. Этот вид контроля качества применяют, если при неразрушающем контроле качества трудно, а иногда и невозможно учесть большое число единичных показателей качества, которые входят в комплексный показатель качества, подлежащий контролю. Например, с помощью разрушавшего контроля определяют такие комплексные показатели качества материалов, как прочностные. Иногда необходимость разрушающего контроля диктуется экономическими соображениями, когда стоимость разрушенных изделий значительно меньше, чем стоимость неразрушающего контроля качества. Очевидно, что раз­рушающий контроль качества исключен для изделий единичного производства. По характеру распределения во времени различают непрерывный, периодический, летучий контроль качества. Непрерывный контроль качества заключается в непрерывном измерении показателей качества и проверке их соответствия установленным требованиям в течение определенного временного интервала (например, всего процесса изготовления изделия) или конкретной стадии жизненного цикла (наиболее часто на стадии изготовления и эксплуатации). Этот вид контроля качества чаще всего проводится с помощью автоматических средств контроля. Необходимость в непрерывном технологическом контроле качества возникает тогда, когда без него невозможно обеспечить должный уровень качества на стадии изготовления. На стадии эксплуатации непрерывный эксплуатационный контроль качества продиктован чаще всего требованиями безопасности. При периодическом контроле качества измерительную информацию о показателях качества получают периодически через установленные интервалы времени (период контроля). Период контроля может быть как меньше, так и больше времени одной технологической операции . Если , то периодический контроль становится операционным (или послеоперационным). Летучий контроль качества проводят в случайные моменты времени. Случайность момента времени контроля придает этому виду контроля качества характер внезапности (не запланированности). По исполнителям контроль качества делят на самоконтроль качества продукции (рабочим, оператором, наладчиком), контроль качества мастерам, контроль качества ОТК(контролером или мастером ОТК), инспекционный контроль качества (специально уполномоченными представителями). В зависимости от того, какая организация уполномочила представителя, различают виды инспекционного контроля: ведомственный, межведомственный, вневедомственный, государственный надзор за качеством продукции представителями Государственного комитета по качеству и стандартам. По стадиям технологического (производственного) процесса различают входной, операционный и приемочный (приемо-сдаточный) контроль качества. Входному контролю качества подвергают сырье, исходные материалы, полуфабрикаты, комплектующие изделия, техническую документацию и т. д., иначе говоря, все то, что используют при производстве продукции или ее эксплуатации. Необходимость входного контроля продиктована тем, что, например, для радиоэлектронной аппаратуры около 70 % всех отказов при эксплуатации происходит за счет низкого качества материалов и комплектующих изделий. Часто эффективность входного контроля оценивают коэффициентом

(3.6)

где, n₁ - число изделий, забракованных при входном контроле;

n₂ - число изделий, забракованных на последующих стадиях технологического процесса.

Операционный контроль качества продукции проводят в процессе ее производства (в ходе или после выполнения отдельных производственных операций).

Приемочный контроль качества готовых деталей, c6opoчных и монтажных единиц изделия проводят в конце технологического процесса.

По характеру воздействия на ход производственного (технологического) процесса контроль качества делят на активный и пассивный. При активном контроле качества результат контроля непрерывно используют для управления технологическим процессом. Активный контроль качества по времени совмещен с технологическим процессом в единый технолого-контрольный (или контрольно-технологический) процесс и, как правило, выполняется автоматически. Пассивный контроль качества осуществляют после завершения либо технологической операции, либо всего технологического цикла (завершения процесса изготовления детали, изделия). Невозможность оказывать какое-либо влияние на технологический процесс является отличительной чертой этого вида контроля качества. Пассивный контроль качества может быть ручным, автоматизированным и автоматическим. По месту проведения различают подвижный и стационарный контроль качества. Подвижный контроль качества проводят непосредственно на рабочих местах, где ведется изготовление продукции (у станков, на сборочных и настроечных стендах и т. д.). Этот вид контроля качества применяют при операционном контроле, контроле громоздких и нетранспортабельных изделий, невозможности включения в технологический цикл специализированного рабочего места контролера, единичном и мелкосерийном производстве, контроля качества сборочных операции. Стационарный контроль качества проводят на специально оборудованных контрольных рабочих местах. Этот вид контроля качества применяют при необходимости создания специальных условий контроля, возможности включения в технологический цикл стационарного рабочего места контролера, использовании средств контроля качества, которые можно применять только в стационарных условиях, крупносерийном и массовом производстве. По объектам контроля различают контроль качества продукции, товарной и сопроводительной документации, технологического процесса, средств технологического оснащения, прохождения рекламации, контроль соблюдения условий эксплуатации, а также контроль качества технологической дисциплины, квалификации исполнителей. По числу измерений показателя качества Q_i, различают контроль качества одно- или многократный. Однократный контроль качества наименее трудоемкий, однако зачастую он не обеспечивает требуемого качества контроля, а именно: требуемой точности, правильности, достоверности. В таких случаях переходят к многократному контролю, который более трудоемкий, но зато обеспечивает требуемое качество контроля. По способу отбора изделий, подвергаемых контролю качества, различают сплошной (без выбора) и выборочный. Сплошной (стопроцентный) контроль качества всех (без исключения) изготовленных изделий применяют при индивидуальном и мелкосерийном производстве, на стадии освоения новой продукции. Выборочный контроль качества осуществляют во всех остальных случаях, чаще всего при крупносерийном и массовом производстве. Для сокращения затрат на контроль качества большой партии изделий (которую в математической статистике принято называть генеральной совокупностью) контролю подвергают только часть партии - выборку.