Испытание и контроль качества в производстве

   3. На моделях  (изделия, процесса), способных заменить  продукцию или происходящий в  ней процесс при испытаниях. Моделью  для испытаний могут быть изделие, процесс, явление, математическая модель, находящиеся в определенном соответствии с объектом испытаний и/или воздействиями на него, и способные замещать их в процессе испытаний. Например, математическая модель процесса изнашивания детали, позволяющая с определенной точностью рассчитать величину износа этой детали на любой момент времени; компьютерная модель электрической цепи, позволяющая исследовать режимы ее работы; генератор механических колебаний, позволяющий моделировать внешние вибрационные воздействия на объект.

   Испытания  проводят как в процессе функционирования, так и при имитации условий эксплуатации, а также при воспроизведении  определенных воздействий на продукцию по заданной программе. По результатам испытаний получают данные о характеристиках, определяющих свойства качества изделий, например, целевые (точность ,устойчивость, мощность, быстродействие), конструктивные (прочность, герметичность), эксплуатационные (грузоподъемность, скорость движения) и другие, – т. е. производится оценка и контроль

показателей качества продукции.

   Общим  требованием к испытаниям является  возможность сравнения их результатов.  Только при соблюдении этого  условия результаты испытаний  могут быть использованы для  получения закономерностей общего характера. Поэтому испытания должны проводиться по единым методикам, с соблюдением единых норм.   В процессе испытаний изделие подвергается одному или нескольким внешним воздействиям (силовым, вибрационным, тепловым, радиационным, химическим и т. д.). При этом производится измерение интересующих исследователя свойств, характеристик, параметров или показателей качества изделия. Широкое распространение получили испытания машин и приборов на долговечность, виброустойчивость, помехоустойчивость, коррозионную стойкость; испытания материалов на прочность, твердость, устойчивость к воздействию агрессивных сред, ударную вязкость, усталость, истираемость.

На многие виды испытаний существуют стандарты, устанавливающие  условия испытаний, режимы, форму  и размеры образцов, перечень регистрируемых параметров и другие принципиальные сведения.

   Испытания  могут быть непрерывными или  циклическими. В первом случае на протяжении всего периода испытаний, вплоть до отказа, образцы находятся под стабильной нагрузкой. При циклических

испытаниях образцы  периодически подвергаются воздействиям всех основных видов нагрузок: температуры, вибрации, влажности и электрического напряжения. Поскольку на практике одновременное приложение всех этих нагрузок затруднительно, испытываемые изделия подвергаются воздействиям различных факторов последовательно, причем каждый из циклов включает все виды воздействий.

   Испытания  классифицируются в соответствии  с ГОСТ 16504–81.

   1. В зависимости  от назначения испытания делятся  на исследовательские, контрольные, сравнительные и определительные.

   1.1. Исследовательские  испытания проводятся в соответствии с конструкторской документацией в процессе экспериментальной отработки опытного изделия. Их цель – изучение определенных

характеристик свойств объекта (его параметров, свойств и показателей качества). Объектами испытаний могут быть как натурные образцы, так и макеты. В процессе этих испытаний собирается информация о свойствах материала или изделия, что необходимо для более полного и эффективного использования этих свойств в последующих разработках.

   1.2. Контрольные  испытания проводятся с целью  контроля качества продукции,  т. е. для контроля соответствия  фактически достигнутого показателя  качества заданному. Эти испытания  проводятся в процессе производства, эксплуатации и хранения продукции.

По результатам  этих испытаний выявляются и устраняются  причины обнаруженного несоответствия и разрабатываются рекомендации по повышению качества. Объекты испытаний – только натурные образцы.

   Контрольные  испытания не дают достаточных сведений о надежности продукции. Для определения надежности требуются специальные испытания – ресурсные (на долговечность), на безотказность, на

сохраняемость и др.   Однако результаты контрольных  испытаний могут быть использованы не только для обнаружения явного брака. Статистически обработанный материал контрольных испытаний позволяет оценить .качество и стабильность технологического процесса, помогает находить пути его улучшения. Каждый из параметров контрольных испытаний в известной мере характеризует состояние определенного

участка технологического процесса.

   Например, ток холостого хода асинхронного  двигателя зависит от величины  воздушного зазора между статором  и ротором. Потери холостого хода связаны с качеством штамповки и сборки листовой стали. Сопротивление первичной цепи характеризует качество намотки, натяжение обмоточного провода, колебания его диаметра. Сопротивление вторичной цепи зависит от качества заливки роторов и т. д.

   Таким  образом, надлежащая обработка  и анализ материала контрольных испытаний позволяет управлять качеством процесса серийного производства электрических машин. Совершенствование технологического процесса ведет к уменьшению разброса характеристик и параметров машин, к общему повышению качества машин и их надежности.

   1.3. Сравнительные  испытания – испытания аналогичных  по

характеристикам или одинаковых объектов, проводимые в идентичных условиях для сравнения  характеристик их свойств.

   1.4. Определительные  испытания – испытания, проводимые  для определения неизвестных ранее значений характеристик объекта с заданными точностью и (или) достоверностью, и, при необходимости, закона распределения случайной величины.

   2. По этапам  разработки продукции различают  испытания: доводочные, предварительные, приемочные.

   2.1. Доводочные  – исследовательские испытания,  проводимые в процессе разработки продукции с целью оценки влияния вносимых в нее изменений для достижения заданных значений показателей ее

качества.

   2.2. Предварительные  – контрольные испытания опытных образцов и/или опытных партий продукции с целью определения возможности их предъявления на приемочные испытания.

   2.3. Приемочные  – контрольные испытания опытных  образцов, опытных партий продукции или изделий единичного производства, проводимые соответственно с целью решения вопроса о целесообразности постановки этой продукции на производство и/или использования по назначению.   3. Испытания готовой продукции классифицируются следующим образом.

   3.1. Квалификационные  – контрольные испытания установочной серии или первой промышленной партии, проводимые с целью оценки готовности предприятия к выпуску продукции данного типа

в заданном объеме. (Т. е. разработано новое изделие  и решается, будут его выпускать  или нет.)

  3.2. Предъявительские  – контрольные испытания продукции, проводимые службой технического контроля предприятия изготовителя перед предъявлением ее для приемки представителем заказчика, потребителя или других органов приемки.

   3.3. Приемосдаточные  – контрольные испытания продукции при приемочном контроле.

   3.4. Периодические  – контрольные испытания выпускаемой  продукции, проводимые в объемах  и в сроки, установленные нормативно  технической документацией, с  целью контроля стабильности  качества продукции и возможности  продолжения ее выпуска.

   3.5. Инспекционные  – контрольные испытания установленных видов выпускаемой продукции, проводимые в выборочном порядке с целью контроля стабильности качества продукции специально уполномоченными организациями.

   3.6. Типовые – контрольные  испытания выпускаемой продукции, проводимые с целью оценки эффективности и целесообразности вносимых изменений в конструкцию, рецептуру или технологический

процесс.

   3.7. Аттестационные  – испытания, проводимые для  оценки уровня качества продукции  при ее аттестации по категориям качества.

   3.8. Сертификационные.

   4. По условиям и  месту проведения.

   4.1. Лабораторные –  испытания объекта, проводимые  в лабораторных условиях.

   4.2. Стендовые –  испытания объекта, проводимые  на испытательном оборудовании.

   4.3. Полигонные – испытания объекта, проводимые на испытательном полигоне.

   4.4. Натурные  – испытания объекта в условиях, соответствующих условиям его  использования по прямому назначению, с непосредственным оцениванием  или контролем определенных характеристик свойств объекта. Эти испытания (межведомственные, государственные) являются завершающими, их проводят на образцах, изготовленных по документации, передаваемой в серийное производство

и эксплуатацию, в условиях, максимально приближенных к условиям реальной эксплуатации. Эти испытания дают наиболее полное представление о работоспособности и надежности элементов технической системы и всей системы в целом.

   4.5. С использованием  моделей.

   4.6. Эксплуатационные  – испытания готовой продукции,  проводимые при эксплуатации. По своей цели они относятся к исследовательским испытаниям.

   Как бы  тщательно ни планировались испытания  изделия, в лабораторных условиях  практически невозможно воспроизвести  всё многообразие значений и  различных сочетаний внешних  воздействий,

условий и режимов, встречающихся в реальных эксплуатационных условиях. Поэтому для изготовителя продукции информация, собираемая в результате наблюдения за испытываемым изделием в процессе его эксплуатации, является бесценной. Организовав оперативный сбор и обработку информации о работе изделий в эксплуатационных условиях, изготовитель может быстро вносить необходимые

изменения в  конструкцию следующих партий продукции, совершенствовать технологические  процессы и разрабатывать новые  улучшенные модели.

   Однако  эксплуатационная информация обладает  рядом существенных недостатков.  Один из них – невозможность  выделить влияние на работу изделия того или иного отдельно взятого внешне

го фактора  – температуры, скорости, нагрузки и др. Такое раздельное исследование влияния внешних факторов бывает необходимо для разработки аналитических методов расчета.

   Другим  недостатком является слишком  большая продолжительность сбора  информации. Срок службы наиболее  дорогих и сложных технических систем (станков, энергетических установок и др.) может достигать нескольких десятков лет. Как правило, к концу этого срока изделие оказывается снятым с производства, и в связи с этим ценность собранной информации в значительной мере теряется.

   С целью  сокращения сроков получения информации о характеристиках свойств продукции применяются сокращенные или ускоренные испытания.

   5. По продолжительности  испытания могут быть отнесены  к одному из трех классов:  нормальные испытания, сокращенные  или ускоренные (частный случай  ускоренных испытаний – форсированные).

   5.1. Нормальные  – испытания, методы и условия  проведения которых обеспечивают получение необходимого объема информации о характеристиках свойств объекта в такой же срок, как и в предусмотренных условиях эксплуатации. Нормальные испытания проводятся при нагрузках на изделие, близких к номинальным. Достоинством этих испытаний является достоверность результатов, так как в процессе испытаний, по существу, воспроизводятся нормальные эксплуатационные условия. Их основной недостаток – продолжительность, и исследование устройств, обладающих большим ресурсом, этим методом нежелательно. Несвоевременность поступающей информации снижает ее ценность и затрудняет оперативное управление качеством продукции.

   5.2. Сокращенные  – испытания, проводимые по сокращенной программе. Их продолжительность меньше, чем у нормальных испытаний. Они характеризуются отсутствием интенсификации деградационных процессов и строятся на основе принципов уплотнения рабочих циклов или экстраполяции во времени (наработке). Сокращение рабочих циклов допускается, если перерывы в работе не влияют на скорость приводящих к отказам процессов. Экстраполяция повремени производится на основе модели отказов. К методам сокращения длительности испытаний относятся: уплотнение испытаний  во времени (сокращение холостых ходов и простоев, круглосуточная работа изделия и т. п.); одновременное испытание возможно большего числа изделий; выделение лидера – изделия, работающего непрерывно в наиболее тяжелых заданных условиях. Принципы организации сокращенных испытаний существенно сказываются на качестве информации и снижают достоверность результатов.

   5.3. Ускоренные  – испытания, методы и условия  проведения которых обеспечивают  получение необходимой информации  о характеристиках свойств объекта в более короткий срок, чем при нормальных условиях.

   В зависимости  от способов сокращения времени  выделяются три основных пути проведения ускоренных испытаний. Первый: испытания, при которых режимы работы изделий соответствуют нормальным условиям, указанным в технической документации на эксплуатацию, а сокращение времени достигается за счет использования статистических моделей. Второй: форсированные испытания с последующим пересчетом результатов к нормальным условиям, при которых уменьшение времени достигается за счет интенсификации процессов деградации. Третий: комбинированные испытания, использующие первый и второй пути.