Испытание и контроль качества в производстве

   Средство  контроля – техническое устройство, вещество или материал для  проведения контроля.

   Если  средство контроля обеспечивает возможность измерения контролируемой величины, то контроль называется измерительным.

Контроль, при  котором первичная информация воспринимается посредством органов чувств без  средств контроля, называется органолептическим. Это чаще всего визуальный контроль. Также с помощью органов чувств могут контролироваться запах (в парфюмерии),вкус (дегустация в виноделии).

   Объект  технического контроля – это  подвергаемая контролю продукция, процессы ее создания, применения, транспортирования, хранения, технического обслуживания и ремонта, а также соответствующая техническая документация.

   Объектами  контроля являются предметы труда  (изделия, материалы, техническая  документация), средства труда (оборудование  предприятий) и технические процессы.

   Изделие  – любой предмет или набор  предметов производства, подлежащих  изготовлению на предприятии.

   Исполнители  – это специалисты службы контроля  или изготовители продукции, обладающие  правом самооценки (имеющие личное клеймо).

   Методика  контроля – совокупность правил применения определенных принципов и средств контроля. Под принципами понимают физические, химические, биологические и другие явления, используемые для получения первичной информации об объекте контроля.

В методику контроля входят также вопросы обработки этой информации. Методика излагается в документации на контроль – правилах, по которым выполняют контроль, регистрируют и оценивают

результаты контроля.

   В методику  контроля в общем случае входят  разделы:

   1) область  применения методики;

   2) цель  контроля;

   3) способ  отбора и объем контролируемых  выборок;

   4) перечень  контролируемых параметров и  их нормы;

   5) перечень  необходимых средств контроля;

   6) описание  рабочего места для проведения  контроля;

   7) описание  порядка выполнения каждого технологического перехода контрольной операции с указанием используемых приспособлений, инструментов и пр.;

   8) форма  представления полученной первичной  информации (со

держание и  вид документации, регистрирующей данные контроля);

   9) правила обработки первичной информации и правила принятия решений.

 

                   1.4. Общие методы контроля

   Под принципами  контроля понимают физические, химические, биологические и другие явления, используемые для получения первичной информации об объекте контроля. Например, оптический метод контроля (в зависимости от цели контроля) может быть основан на явлениях интерференции и рефракции, на принципе голографии. Соответственно, по способу получения первичной информации оптический контроль может быть интерференционным, рефрактометрическим, голографическим, визуальным и др.

   Методы  контроля определяют правила  применения определенных принципов и средств контроля, которые, в свою очередь, зависят от цели контроля. Существуют прямые и косвенные методы контроля.

   Прямые  методы осуществляют достижение  цели контроля не посредственными измерениями искомых характеристик объекта.

Например, измерение  силы тока, линейных размеров, скорости вращения.

   В основе  косвенных методов заложена заранее  установленная связь (детерминированная или вероятностная) измеряемых величин с искомыми показателями. Например, контроль температуры термопары по измерению ее электрического сопротивления. При этом температура определяется по специальной таблице, устанавливающей детерминированную связь между электрическим сопротивлением и

температурой  термопары в зависимости от ее материалов. Качество и режим функционирования аналоговых и цифровых схем могут быть косвенно оценены путем анализа электрических характеристик (шумов, вольт амперных и вольт фарадных характеристик, тока потребления), полученных с помощью контроля через внешние выводы или с помощью зондового контроля.

   Косвенные  методы в ряде случаев оказываются  единственно возможными. Они являются  наиболее перспективными, что обусловлено постоянным увеличением сложности объектов контроля, количества выполняемых ими функций, номенклатуры используемых материалов. Кроме того, косвенные методы позволяют реализовать дистанционный контроль.

   Дистанционный  контроль заключается в проведении контролирующих операций при отсутствии доступа к объекту контроля. Невозможность доступа может быть обусловлена недосягаемостью объекта или опасной для человека окружающей средой вокруг (внутри) объекта контроля. Чтобы осуществить дистанционный контроль, используются каналы передачи контрольной информации (механические, акустические, оптические, электрические, химические, биологические и другие). Дистанционный контроль возможен, если получаемая с его помощью информация достоверна, т.е. погрешности ,вносимые преобразователями информации и каналами ее передачи,

существенно меньше величины контролируемого признака.   Методы контроля качества можно подразделить также на методы индивидуального и группового контроля. Методы индивидуального контроля позволяют оценить показатели качества каждого отдельного образца изделия, группового контроля – показатели совокупностей продукции, например, партий. Статистические вероятностные методы контроля качества партий изделий позволяют выделять из рассматриваемой совокупности – группы изделий с заранее заданными показателями качества.

   К методам  контроля предъявляется ряд требований.

   1. Неразрушающее  действие операций контроля, обеспечивающее  достижение цели контроля без  вскрытия и повреждения объекта и позволяющее продолжить эксплуатацию или испытания после проведения контроля.

   2. Точность  и достоверность результатов  контроля. Достоверность контроля  определяется как достаточно  малое отличие измеряемой величины  от ее истинного значения при  заданном уровне доверительной вероятности. Описываются понятиями доверительных интервалов, рисков потребителя и изготовителя (поставщика). Точность и достоверность результатов контроля в значительной степени определяются объемом полученных статистических данных.

  Примечание. Доверительный интервал – интервал, в который с заданной вероятностью (с доверительной вероятностью) попадает значение случайной величины.

   Риск  поставщика α есть вероятность  принятия ложного решения о  браковке хорошей партии (поставщик  рискует понести неоправданные убытки).  Риск потребителя β есть вероятность принятия ложного решения о принятии плохой партии (понести убытки рискует потребитель);

  3. Воспроизводимость  результатов контроля, означающая, что при повторных результатах контроля тех же самых объектов будут получены совпадающие решения независимо от того, кто проводит

контроль.

   Примечание. Количественно воспроизводимость  результатов контроля описывается  так называемой арбитражной характеристикой  – вероятностью положительного  решения при контроле, организуемом изготовителем, и отрицательного решения при контроле у потребителя, рассматриваемой как функция показателей качества и планов контроля. Методы контроля должны обеспечивать малое значение арбитражной характеристики при любых значениях контролируемого показателя качества;

   4. Экономичность  контроля, определяемая необходимыми  затратами ресурсов (времени, энергетических  и материальных затрат, труда, интеллекта и т. п.), идущими на обеспечение заданной достоверности получаемых результатов.

   Примечание. Экономичность контроля определяется  достигнутым полезным эффектом (точностью,  достоверностью результатов контроля), полученным на единицу вложенных  затрат;

   5. Произвольное  состояние объекта контроля (может  находиться во включенном или  выключенном режиме, полностью собранном или технологически незавершенном виде, в исправном или отказовом состояниях).

   6. Возможность  использования для контроля стандартных  измерительных средств и систем.

   7. Обеспечение  метрологического единства контрольных операций и математического аппарата обработки результатов измерений на различных этапах производства и эксплуатации объекта.

   Для обеспечения  качества и надежности продукции  весьма эффективным является  применение неразрушающих методов  контроля. Неразрушающий контроль качества изделий представляет собой

процесс оценки характеризующих изделие свойств, признаков и параметров, протекающий  без их изменений и при сохранении ресурса изделия.

   Методы  НК основаны на использовании  различных физических полей, излучений и веществ для получения информации о качестве исследуемых материалов и изделий. Физическую основу неразрушающих методов контроля составляют исследования физических характеристик элементов конструкции изделия и обнаружения несовершенства структуры. Неразрушающий контроль качества включает в себя, помимо оценки значений непосредственно измеряемых характеристик изделия, диагностический НК качества изделий. Диагностический НК качества изделий – совокупность методов, позволяющих на основе определения и оценки косвенных признаков обнаруживать дефекты изделия, не выявленные путем непосредственных измерений. Диагностический НК позволяет на основе определения закономерностей, характеризующих процессы зарождения и развития дефектов, оценивать ресурс изделия. Эти методы реализуются в два этапа. Вначале анализируются механизмы отказа изделия – физические, физико - химические, электрофизические и другие процессы, приводящие к выходу изделия из строя. Затем определяется зависимость между параметрами, определяющими надежность изделия, и кинетикой деградационных процессов, участвующих в формировании механизма отказа.

   Определяющей  особенностью методов и средств  НК изделий является возможность  обеспечения сплошного и непрерывного  контроля выпускаемых изделий на всех этапах их производства и существования. Так, на различных стадиях производства НК применяется:

   1. На стадии  НИОКР по созданию новых изделий  –

   1) для  получения необходимых данных, подтверждающих  правильность выбранных решений;

   2) для  сокращения времени и объемов, необходимых для исследований;

   3) для отбора материалов  и оборудования, обеспечивающих  получение продукции необходимого  качества с минимальными затратами.

   Примечание. На этом  этапе выбирают оптимальные методы  и средства контроля, разрабатывают основные технические требования к образцам и критерии приемки деталей.

     2. На этапе  производства и испытаний опытной  партии деталей –

     1) для отработки  технологических процессов и  конструкций;

     2) при испытаниях  изделий.

   Примечание. По результатам контроля вносят изменения в конструкцию и технологические процессы с целью снижения материалоемкости и трудоемкости производства, повышения надежности и долговечности продукции. На этом этапе устанавливают необходимые технические требования к НК качества изделий;

   3. При производстве, испытаниях и гарантийном обслуживании серийной продукции

   1) для выявления  соответствия материалов, полуфабрикатов  и готовых изделий заданным техническим требованиям;

   2) для целей управления  и регулирования технологическими процессами.

   Примечание. Эффективность  применения НК определяется сокращением  суммарных затрат на разработку, производство и эксплуатацию  промышленной продукции.

   Полученная в результате  применения методов и средств  НК качества изделий информация об источниках и причинах появления дефектов, о механизмах их развития во времени дает возможность реализовать в процессе производства заложенное разработчиком высокое качество изделия путем:

   – контроля качества  исходных материалов и комплектующих изделий;

   – корректировки  режимов и условий технологических  процессов изготовления изделий;

   – отбраковки некачественных  и ненадежных изделий;

   – оптимизации  разработки нового или усовершенствования  выпускаемого изделия с точки  зрения его качества и надежности.

 

                    1.5. Испытания продукции

   Основным источником  получения объективной информации  о качестве продукции, ее реальных свойствах, функционировании и причинах отказов являются экспериментальные исследования, испытания и результаты эксплуатации. Испытания являются особым видом контроля качества продукции.

   Испытанием называется  экспериментальное определение  количественных и (или) качественных  характеристик свойств изделия  как результата его функционирования, воздействий и (или) моделирования воздействий [ГОСТ 16504–81].

   Испытание – это  техническая операция, заключающаяся  в установлении одной или нескольких  характеристик данной продукции, процесса или услуги в соответствии с установленной процедурой.

Правила применения определенных принципов и средств испытаний составляют метод испытаний.

   Объекты испытаний.  Испытания проводят:

   1. На образцах  продукции (продукции в целом  или ее части) – это натурные испытания, т.е. испытания на натурных изделиях.                                                          

Объектами испытаний  могут быть материалы, детали машин, узлы, машины и целые технические системы, состоящие из множества машин и приборов. Широко распространены испытания отдельных частей деталей машин, например, испытания зуба зубчатого колеса на изгиб, испытания шейки вала на износ.

   2. На макетах  (упрощенном воспроизведении продукции  для испытаний), изготовляемых из  тех же или других специальных  материалов в натуральную величину  или в масштабе с применением теории подобия. Например, макеты самолетов для обдува в аэродинамической трубе, макеты подводных лодок для испытаний в бассейне.