Испытание и контроль качества в производстве

   Важным  свойством продукции с точки  зрения технического контроля  является ее контроле пригодность –свойство конструкции или изделия обеспечивать возможность, надежность и удобство ее контроля в процессе изготовления, испытания, технического обслуживания и эксплуатации.

   Классификация  видов технического контроля  может быть произведена по  следующим признакам.

   1. В зависимости  от этапа процесса создания  продукции:

  1) контроль  проектирования – состоит в  проверке технической документации;

   2) производственный;

   3) эксплуатационный  – различают входной, профилактический (необязательный) и текущий (обязательный).

   2. В зависимости  от этапа процесса производства:

   1) входной  – включает в себя:

       а) контроль продукции поставщика (материалов, полуфабрикатов, покупных изделий) на начальном этапе производства продукции,

       б) контроль комплектующих изделий,  поступающих от других участков (цехов) этого же предприятия  или

       в) контроль продукции, поступающей к потребителю на входе эксплуатационного цикла;

   2) операционный  – контроль продукции или во  время выполнения или после  завершения технологической операции  с целью своевременного предотвращения  отступлений от требований конструкторской  и нормативной технической документации при изготовлении деталей, сборочных единиц;

   3) приемочный  – контроль готовой продукции  с целью установления пригодности  к поставке или использованию  бездефектных укомплектованных  изделий;

   4) инспекционный  – проводится с целью проверки эффективности ранее выполненного контроля; оценивается фактический уровень качества продукции и выдается соответствующий документ – сертификат;

   5) выявление  повторяющихся дефектов, их учет, анализ, установление причин.

   3. В зависимости  от объема контролируемой партии продукции:

   1) сплошной  – проверке подвергаются все  изделия, входящие в контролируемую партию;

   2) выборочный  – проверке подвергается некоторая  выборка от этой партии.

   4. По характеру  воздействия на технологический  процесс:

   1) пассивный;

   2) активный  – предусматривается использование  результатов контроля для корректировки изготовления продукции.

   Примечание  к п. 2. Активный контроль – вид операционного контроля, который выполняется непосредственно в процессе изготовления продукции измерительными приборами, встроенными в технологическое оборудование. Приборы активного контроля непрерывно дают показания о величине контролируемого параметра и используются в качестве датчиков для автоматического управления процессом изготовления продукции.

Применение активного  контроля позволяет значительно  повысить производительность технологического оборудования и исключить влияние субъективного фактора на результаты контроля. Активный автоматизированный контроль с обратной связью применяется, например, для регулирования зазора между валками в зависимости от измеряемой толщины прокатываемого листа.

   5. По характеру  воздействия на объект:

   1) разрушающий  – проводится с целью установления  основных эксплуатационных свойств изделий путем определения предельных значений показателей этих свойств; после проведения разрушающего контроля продукция к использованию непригодна (нарушается ее целостность или расходуется часть ресурса);

   2) неразрушающий  – представляет собой процесс  оценки характеризующих изделие свойств, признаков и параметров, протекающий без их изменения и при сохранении ресурса изделия; может быть основан как на оценке взаимодействия излучений и полей различной физической природы с материалами объекта контроля, так и на изучении закономерностей деградационных процессов; после проведения НК не нарушается пригодность продукции к использованию (не нарушается ее целостность и не изменяются надежностные свойства).  Примечание к п. 5. При НК изделия, не имеющие дефектов, сохраняют свое качество, несмотря на то, что при НК на контролируемый (испытываемый) объект оказываются определенные воздействия, например, на него воздействуют потоки протонов или нейтронов, избыточное давление, электрическое или магнитное поля и др.

   При разрушающем контроле изделие не сохраняет своего качества. Разрушающим методам контроля относятся, например:

   – испытания  на растяжение (проводятся на  разрывных испытательных машинах:  испытуемый образец растягивают  со все возрастающей силой этой фиксируют его деформацию) и сжатие (проводятся на прессах или разрывных машинах – с применением реверсов),

   – испытания  на удар (по образцу ударяет  маятник, при этом исследуется  возможность хрупкого разрушения  изделия),

   – испытания  при повторно переменных нагрузках  (зарождение, а затем и развитие усталостных трещин в поверхностном слое образца),

   – испытания  металлов при повышенных температурах, т.е. на жаропрочность (при высоких  температурах под воздействием  постоянной нагрузки металлы  медленно и непрерывно пластически деформируются –свойство ползучести), и др.

   Но в  результате разрушающего контроля  не обязательно имеет место  полное физическое разрушение  изделия, может ухудшиться качество, например, вследствие изменения  характеристик изделия либо частичного израсходования его ресурса и соответствующего ухудшения долговечности или сохраняемости.

   Поэтому  термины «НК», «неразрушающие испытания»  в литературе часто означают контроль (или испытания), в результате которых в испытываемых объектах не происходит каких либо изменений, влияющих на качество, параметры и характеристики этих объектов. Если придерживаться этой формулировки, то к НК и неразрушающим испытаниям следует отнести очень многие методы контроля (испытаний и измерений), например, большинство методов измерения размеров и массы изделий, измерения электрических сопротивлений, емкостей, индуктивностей ипр., измерения частотных характеристик, визуальный осмотр и т. д.

   По ГОСТ 18353–79 выделяется 9 видов НК: 1) магнитный, 2) электрический, 3) вихретоковый, 4) радиоволновой, 5) тепловой, 6) оптический, 7) радиационный, 8) акустический, 9) проникающими веществами. От обычных методов контроля методы НК отличаются тем, что определение состояния контролируемых деталей производится не непосредственно, а с помощью специальных агентов, таких, например, как электромагнитные или акустические колебания, которые не вызывают повреждения контролируемых деталей. В НК используются проникающие излучения следующих видов:

   Ультразвук f = 2 кГц – 300 МГц.

   Электромагнитные  волны:

       радиоволны λ = 0,1 мм;

       гамма лучи λ = 0,1 А;

       рентгеновские лучи λ = 0,01 –  100 А.

   Световые  волны:

ультрафиолетовые  лучи λ = 6 ⋅ 10–3 – 0,4 мкм;

       видимый свет λ = 0,4–0,76 мкм;

       инфракрасные лучи λ = 0,76 –  1,50 мкм.

  Экономическим обоснованием применения методов НК является повышение надежности, долговечности эксплуатации изделий, а в ряде случаев и продление ресурса сверх заданного.

   6. В зависимости  от охвата контролируемой продукции:

   1) сплошной  или выборочный контроль без разрушения проводится на готовом продукте, изделиях, пробах, образцах; количество проб ,образцов или изделий зависит от назначения, типа, метода контроля,

технологических требований, применяемого оборудования, стабильности технологического процесса, характера производства и т. п.;

   2) выборочный  контроль отдельных проб, образцов  или изделий с разрушением: разрушающие испытания и технологические пробы позволяют получить показатели назначения, надежности и технологичности продукции; обычно по стандартным методикам определяют механические свойства при растяжении, сжатии, изгибе, кручении, ударе в условиях различных температур и нагрузок; возможны испытания на готовых деталях; технологические испытания или пробы показывают качество материала в условиях, подобных эксплуатационным или его обработки. Они также стандартизованы;

   3) контроль  всех изделий нагружением при  нагрузках, превышающих эксплуатационные, но меньше, чем разрушающие: такому  контролю подвергаются газовые  баллоны, силовые цилиндры гидравлических и пневматических систем, детали транспортных и подъемных механизмов и др.; после контроля нагружением необходимо провести проверку изделия каким либо неразрушающим методом контроля для своевременного обнаружения вскрывшихся трещин.

   7. По исполнителям:

   1) самоконтроль;

   2) контроль  производственный (мастером);

   3) контроль  специальным отделом (лабораторией);

   4) ведомственный  контроль, осуществляемый органами  министерства или ведомства;

   5) государственный  надзор за качеством продукции.

   Контролирующие  ведомства:

   – Государственный  комитет по стандартам (Госстандарт);

   – Государственный  комитет по надзору за безопасным  ведением

работ в промышленности и горному надзору (Госгортехнадзор);

   – Государственный  комитет по надзору за безопасным ведением

работ в атомной  энергетике (Госатомэнергонадзор);

   – Морской  регистр.

   Примечание  к п. 7. Полнота охвата контролем  продукции уменьшается по мере  возрастания иерархии контролирующей инстанции. Отдел или лаборатория проводят сплошной контроль (контроль каждой единицы продукции) только для продукции ответственного назначения, в других случаях они проводят выборочный контроль. Более высокие контролирующие инстанции проводят инспекционный контроль (проверяя эффективность ранее выполненного контроля), который обычно является выборочным. Доля выборочно контролируемых изделий (объем выборки) тем меньше, чем выше контролирующая инстанция. Инспекционный контроль, проводимый в случайное время, называется летучим. Он позволяет более эффективно проверять работу службы контроля, чем периодический.

   Таким  образом, технический контроль  охватывает все стадии создания  и жизни продукции. Ему подвергаются  как сама продукция, так и процессы ее создания, применения, транспортирования, хранения, технического обслуживания и ремонта, а также соответствующая техническая документация. Составной частью технического контроля является контроль качества продукции.

   Контроль  качества проводится для проверки  количественных и (или) качественных характеристик свойств продукции на соответствие установленным нормам (количественные) или требованиям (качественные).

   Контроль  качества проводится на этапах  производства и эксплуатации, причем  объектами контроля являются  только натурные образцы. Он  является самой массовой технологической операцией в производстве не только технических объектов, но и продуктов питания, в медицине, производстве фармацевтической продукции, полиграфии, химической, текстильной и швейной продукции, строительстве, – т. е. везде, так как ни одна деталь, ни одно изделие не может быть изготовлено без измерения его технических (или химических, или физических) характеристик. Развитие методов и средств контроля качества продукции всегда будет относиться к числу важнейших направлений научно технического прогресса.

   Для усиления контроля  за качеством продукции необходимо  перейти от выборочного контроля  качества материалов и изделий  к сплошному. Если выборочный контроль может реализовываться на

базе разрушающих испытаний  ограниченного количества изделий, то сплошной контроль различных свойств изделий возможен только на основе применения неразрушающих методов, т. е. методов, не нарушающих пригодности продукции к использованию.

   Одной из основных  причин, снижающих качество продукции,  являются скрытые дефекты, т. е. дефекты, не обнаруженные при установленных на данном предприятии контрольных испытаниях. Большая часть отказов изделий в начальный период их эксплуатации связана с проявлением скрытых дефектов производства. Дефекты производства приводят к отказам и на более поздних этапах эксплуатации. Методы НК предусматривают выявление дефектов без повреждения объектов, а часто даже без их разборки. Это достигается путем использования физических методов, связанных с воздействием на объект контроля различных веществ, физических полей, или же регистрацией этих полей, имитируемых самим контролируемым объектом. Особенно важное значение методы НК приобретают при проверке качества объектов в процессе эксплуатации. В связи с постоянным усложнением выпускаемой продукции и требованием постоянного повышения качества новой продукции резко увеличивается трудоемкость контрольных операций. Например ,в авиационной и космической технике, судостроении и других отраслях техники объем контролируемых операций составляет до 20 % от общих затрат труда на изготовление продукции. В строительстве жилых и промышленных многоэтажных зданий затраты на контроль качества составляют 1–1,5 % от стоимости зданий, в котлостроении – 1–2 %; в строительстве трубопроводов большого диаметра и большой протяженности (например, для транспортировки нефти и газа) – до 10 %. Но эти затраты быстро окупаются, так как благодаря проведению операций контроля на всех этапах изготовления и приемки продукции радикально повышается качество продукции, увеличивается ее надежность, снижаются производственные и эксплуатационные расходы.

   Однако  возможности современных методов  НК далеко не безграничны. Имеется  ряд ограничений при использовании  различных методов, в некоторых  ситуациях отдельные методы могут  оказывать отрицательные воздействия на изделие, его составные элементы, структуру материала. От того, как и где будут применены те или иные методы, во многом зависит точность и однозначность результатов, получаемых при их применении.  Системой контроля называется совокупность средств контроля, исполнителей и объектов контроля, взаимодействующих по правилам, установленным соответствующей нормативной документацией.