Методы контроля качества, анализа дефектов и профилактика брака

              

Методы  контроля качества, анализа дефектов и профилактика брака.

     Технический контроль – это проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям, составная и неотъемлемая часть производственного процесса.

 Контролю на производстве подвергаются: материалы , топливо, полуфабрикаты, комплектующие изделия; : поступающие на предприятие сырье, производимые заготовки, детали, сборочные единицы; готовые изделия; оборудование, оснастка, технологические процессы изготовления продукции. 
      Основные задачи технического контроля  заключаются в обеспечении выпуска качественной продукции, в соответствии со стандартами и ТУ, выявлении и предупреждении брака, проведении мер по дальнейшему улучшению качества изделий.

К настоящему времени сложились  разнообразные методы контроля качества, которые можно разбить на две группы:

1. Самопроверка или самоконтроль – персональная проверка и контроль оператором с применением методов, установленных технологической картой на операцию, а также с использованием предусмотренных измерительных средств с соблюдением заданной периодичности проверки.

2. Ревизия (проверка) – проверка, осуществляемая  контролером, которая должна соответствовать содержанию карты контроля технологического процесса.

Организация технического контроля заключается в: 
- проектировании и осуществлении процесса контроля качества; 
- определении организационных форм контроля; 
- выборе и технико-экономическом обосновании средств и методов контроля; 
- обеспечении взаимодействия всех элементов системы контроля  качества продукции;-      - разработке методов и систематическом проведении анализа брака и дефектов.

      В зависимости от характера дефектов брак может быть исправимым или неисправимым (окончательным). В первом случае изделия после исправления могут быть использованы по назначению, во втором – исправление технически производить невозможно или экономически нецелесообразно. Устанавливаются виновники брака и намечаются мероприятия по его предупреждению.

Виды технического контроля показаны в таблице 1

Таблица 1

№ п п	Классификационный признак	Виды технического контроля
1	По назначению	Входной (продукции от поставщиков); производственный; инспекционный (контроль контроля).
2	По стадиям технологического процесса	Операционный (в процессе изготовления); приемочный (готовой продукции).
3	По методам контроля	Технический осмотр (визуальный); измерительный; регистрационный; статистический.
4	По полноте охвата контролем производственного процесса	Сплошной; выборочный; летучий; непрерывный; периодический.
5	По механизации контрольных операций	Ручной; механизированный; полуавтоматический; автоматический.
6	По влиянию на ход обработки	Пассивный контроль (с остановкой процесса обработки и после обработки); активный контроль (контроль во время обработки и остановка  процесса при достижении необходимого параметра); активный контроль с автоматической подналадкой оборудования.
7	По измерению зависимых  и независимых допустимых отклонений	Измерение действительных отклонений; измерение предельных отклонений с помощью проходимых и непроходимых калибров.
8	В зависимости от объекта  контроля	Контроль качества продукции; контроль товарной и сопроводительной документации; контроль технологического процесса; контроль средств технологического оснащения; контроль технологической  дисциплины; контроль квалификации исполнителей; контроль прохождения  рекламаций; контроль соблюдения требований эксплуатации.
9	По влиянию на возможность последующего использования	Разрушающий; неразрушающий.

 

При контроле качества продукции  используются физические, химические и другие методы, которые можно  разделить на две группы: разрушающие и неразрушающие.

К разрушающим методам относятся следующие испытания:

испытания на растяжение и  сжатие; 
испытания на удар; 
испытания при повторно-переменных нагрузках; 
испытания твердости.

К неразрушающим методам принадлежат:     

магнитные (магнитографические методы);

акустические (ультразвуковая дефектоскопия);

радиационные (дефектоскопия с помощью рентгеновских и гамма- лучей);

    Смысл статистических методов контроля качества заключается в значительном снижении затрат на его проведение по сравнению органолептические (визуальные, слуховые и т.п.).

 

 

 

 Статистические  методы контроля качества

Статистические  методы контроля качества со сплошным контролем, с одной стороны, и в исключении случайных изменений качества продукции – с другой.

Различаются две области применения статистических методов в производстве :

 

            при регулировании хода технологического процесса с целью удержания его в       заданных рамках (левая часть схемы);

            при приемке изготовленной продукции (правая часть схемы).

      Для контроля технологических процессов решаются задачи статистического анализа точности и стабильности технологических процессов и их статистического регулирования. При этом за эталон принимаются допуски на контролируемые параметры, заданные в технологической документации, и задача заключается в жёстком удержании этих параметров в установленных пределах. Может быть поставлена также задача поиска новых режимов выполнения операций с целью повышения качества конечного производства.

    Прежде чем браться за применение статистических методов в производственном процессе, необходимо четко представлять цель применения этих методов и выгоду производства от их применения. Очень редко данные используются для заключения о качестве в том виде, в каком они были получены.

      Обычно для анализа данных используются семь , так называемых, статистических методов или инструментов контроля качества:

1. расслаивание (стратификация) данных;
2. графики; диаграмма Парето;
3. причинно-следственная диаграмма (диаграмма Исикавы или «рыбий скелет»);
4. контрольный листок и гистограмма;
5. диаграмма разброса;
6. контрольные карты.

 

1. Расслаивание (стратификация).

При разделении данных на группы в соответствии с  их особенностями группы именуют  слоями (стратами), а сам процесс  разделения – расслаиванием (стратификацией). Желательно, чтобы различия внутри слоя были как можно меньше, а  между слоями – как можно больше.

В результатах  измерений всегда есть больший или  меньший разброс параметров. Если осуществлять стратификацию по факторам, порождающим этот разброс, легко  выявить главную причину его  появления, уменьшить его и добиться повышения качества продукции.

Применение  различных способов расслаивания зависит  от конкретных задач. В производстве часто используется способ, называемый 4М, учитывающий факторы, зависящие от: человека (man); машины (machine); материала (material); метода (method).

То есть расслаивание можно осуществить так:

-  по исполнителям (по полу, стажу работы, квалификации и т.д.); 
-  по машинам и оборудованию (по новому или старому, марке, типу и т.д.);  
-  по материалу (по месту производства, партии, виду, качеству сырья и т.д.);  
-  по способу производства (по температуре, технологическому приему и т.д.).

В торговле может  быть расслаивание по районам, фирмам, продавцам, видам товара, сезонам.

     Метод расслаивания в чистом виде применяется при расчете стоимости изделия, когда требуется оценка прямых и косвенных расходов отдельно по изделиям и партиям, при оценке прибыли от продажи изделий отдельно по клиентам и по изделиям и т.д. Расслаивание также используется в случае применения других статистических методов: при построении причинно-следственных диаграмм, диаграмм Парето, гистограмм и контрольных карт.

2. Графическое представление данных широко применяется в производственной практике для наглядности и облегчения понимания смысла данных.

 Различают  следующие виды графиков:

А). График, представляющий собой ломаную линию, применяется, например, для выражения изменения каких-либо данных с течением времени.

 

Б) Круговой и  ленточный графики применяются для выражения процентного соотношения рассматриваемых данных.

Соотношение составляющих себестоимости производства:

1 – себестоимость  производства продукции в целом;

2 – косвенные  расходы;

3 – прямые  расходы и т.д.

Рис. 1 Пример ленточного графика.

 

На рисунке 1 показано соотношение сумм выручки от продажи по отдельным видам изделий (A,B,C), видна тенденция: изделие B перспективно, а A и C – нет.

В). Z-образный график (рис. 2) применяется для выражения условий достижений данных значений. Например, для оценки общей тенденции при регистрации по месяцам фактических данных (объём сбыта, объём производства и т.д.)

График строится следующим образом:

1) откладываются значения параметра (например, объём сбыта) по месяцам (за период одного года) с января по декабрь и соединяются отрезками прямой (ломаная линия 1 на рис. 2);

2) вычисляется кумулятивная сумма за каждый месяц и строится соответствующий график (ломаная линия 2 на рис. 2);

3) вычисляются итоговые значения (меняющийся итог) и строится соответствующий график. За меняющийся итог в данном случае принимается итог за год, предшествующий данному месяцу (ломаная линия 3 на рис. 2).

 

 

Рис. 2 Пример Z-образного графика.

Ось ординат  – выручка по месяцам, ось абсцисс  – месяцы года.

По меняющемуся  итогу можно определить тенденцию  изменения за длительный период. Вместо меняющегося итога можно наносить на график планируемые значения и  проверять условия их достижения.

Г). Столбчатый график (рис. 3) представляет количественную зависимость, выражаемую высотой столбика, таких факторов, как себестоимость изделия от его вида, сумма потерь в результате брака от процесса и т.д. Разновидности столбчатого графика – гистограмма и диаграмма Парето. При построении графика по оси ординат откладывают количество факторов, влияющих на изучаемый процесс (в данном случае изучение стимулов к покупке изделий). По оси абсцисс – факторы, каждому из которых соответствует высота столбика, зависящая от числа (частоты) проявления данного фактора.

Рис. 3 Пример столбчатого графика.

1 – число  стимулов к покупке; 2 – стимулы  к покупке;

3 – качество; 4 – снижение цены;

5 – гарантийные  сроки; 6 – дизайн;

7 –доставка; 8 – прочие;

Если упорядочить  стимулы к покупке по частоте  их проявления и построить кумулятивную сумму, то получим диаграмму Парето.

3. Диаграмма Парето.

Схема, построенная  на основе группирования по дискретным признакам, ранжированная в порядке убывания (например, по частоте появления) и показывающая кумулятивную (накопленную) частоту, называется диаграммой Парето (рис. 4). Парето – итальянский экономист и социолог, использовавший свою диаграмму для анализа богатств Италии.

Рис. 4. Пример диаграммы Парето:

1 – ошибки  в процессе производства; 2 – некачественное  сырье;

3 – некачественные  орудия труда; 4 – некачественные  шаблоны;

5 – некачественные  чертежи; 6 – прочее;

А – относительная  кумулятивная (накопленная) частота, %;

n – число бракованных единиц продукции.

Приведенная диаграмма построена на основе группирования бракованной продукции по видам брака и расположения в порядке убывания числа единиц бракованной продукции каждого вида. Диаграмму Парето можно использовать очень широко. С ее помощью можно оценить эффективность принятых мер по улучшению качества продукции, построив ее до и после внесения изменений.

4. Причинно-следственная диаграмма (рис. 5).

а) пример условной диаграммы, где:

1 – факторы  (причины); 2 – большая «кость»;

3 – малая  «кость»; 4 – средняя «кость»;

5 – «хребет»; 6 – характеристика (результат).

б) пример причинно-следственной диаграммы факторов, влияющих на качество продукции.

Рис. 5 Примеры причинно-следственной диаграммы.

Причинно-следственная диаграмма используется, когда требуется  исследовать и изобразить возможные  причины определенной проблемы. Ее применение позволяет выявить и  сгруппировать условия и факторы, влияющие на данную проблему.

Рассмотрим  форму причинно-следственной диаграммы на рис. 5 (она называется еще «рыбий скелет» или диаграмма Исикавы).

Порядок составления  диаграммы:

1. Выбирается проблема для решения – «хребет». 
2. Выявляются наиболее существенные факторы и условия, влияющие на проблему – причины первого порядка.  
3. Выявляется совокупность причин, влияющих на существенные факторы и условия (причины 2-, 3- и последующих порядков). 
4. Анализируется диаграмма: факторы и условия расставляются по значимости, устанавливаются те причины, которые в данный момент поддаются корректировке..   
5. Составляется план дальнейших действий.

5. Контрольный листок (таблица накопленных частот) составляется для построения гистограммы распределения, включает в себя следующие графы: (табл.2).

 

Таблица 2

№ интервала	Измеренные  значения	Частота	Накопленная частота	Накопленная относительная частота

      На основании контрольного листка строится гистограмма (рис. 6), или, при большом количестве измерений, кривая распределения плотности вероятностей (рис.7).

Рис.6 Пример представления данных в виде гистограммы

Рис.7 Виды кривых распределения плотности вероятностей.

Гистограмма представляет собой столбчатый график и применяется для наглядного изображения распределения конкретных значений параметра по частоте появления  за определенный период времени. При  нанесении на график допустимых значений параметра можно определить, как  часто этот параметр попадает в допустимый диапазон или выходит за его предел.

При исследовании гистограммы можно выяснить, в  удовлетворительном ли состоянии находятся  партия изделий и технологический  процесс. Рассматривают следующие  вопросы:

какова ширина распределения по отношению к  ширине допуска;