ФЭА / АИТ / КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине: «Метрология, стандартизация и сертификация» на тему: «Статистический приёмочный контроль качества партий продукции»
(автор - student, добавлено - 27-09-2017, 15:29)
Скачать:
Кафедра «Автоматизации и информационных технологий»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: «Метрология, стандартизация и сертификация»
на тему: «Статистический приёмочный контроль качества партий продукции»
Содержание
1.Введение………………………………………………………………………………3 2.Теоретическая часть 2.1 Статистический приёмочный контроль…………………………………...….5 2.2 Общий алгоритм приёмочного контроля……………………………………14 2.3 Статистическое регулирование технологического процесса………………18 2.4 Непрерывный статистический приёмочный контроль…………………..…24 2.5 Алгоритм корректировки планов контроля………………………………....28 3.Расчётная часть……………………………………………………………………...31 4.Графическая часть…………………………………………………………………..37 5.Выводы……………………………………………………………………………....40 6.Список литературы…………………………………………………………………41
Введение В отраслях промышленности статистические методы применяются для проведения анализа качества продукции и процесса. Анализом качества является анализ, посредством которого с помощью данных и статистических методов определяется отношение между точными и замененными качественными характеристиками. Анализом процесса является анализ, позволяющий уяснить связь между причинными факторами и такими результатами, как качество, стоимость, производительность и т.д. Контроль процесса предусматривает выявление причинных факторов, влияющих на бесперебойное функционирование производственного процесса. Качество, стоимость и производительность являются результатами процесса контроля. Статистические методы контроля качества продукции в настоящее время приобретают все большее признание и распространение в промышленности. Научные методы статистического контроля качества продукции используются в следующих отраслях: в машиностроении, в легкой промышленности, в области коммунальных услуг. Основной задачей статистических методов контроля является обеспечение производства пригодной к употреблению продукции и оказание полезных услуг с наименьшими затратами. Статистические методы контроля качества продукции дают значительные результаты по следующим показателям: . повышение качества закупаемого сырья; . экономия сырья и рабочей силы; . повышение качества производимой продукции; . снижение затрат на проведение контроля; . снижение количества брака; . улучшение взаимосвязи между производством и потребителем; . облегчение перехода производства с одного вида продукции на другой. Главная задача – не просто увеличить качество продукции, а увеличить количество такой продукции, которая была бы пригодной к употреблению. Два основных понятия в контроле качества – это измерение контролируемых параметров и их распределение. Для того чтобы можно было судить о качестве продукции необязательно измерить такие параметры, как прочность материала, бумаги, масса предмета, качество окраски и т.д. Второе понятие – распределение значений контролируемого параметра – основано на том, что нет двух совершенно одинаковых по величине параметров у одних и тех же изделий; по мере того, как измерения становятся все более точными, в результатах измерений параметра обнаруживаются небольшие расхождения. Изменчивость «поведения» контролируемого параметра бывает 2 видов. Первый случай – когда значения его составляют совокупность случайных величин, образующихся в нормальных условиях; второй – когда совокупность его случайных величин образуется в условиях, отличных от нормальных под действием определенных причин. Персонал, осуществляющий управление процессом, в котором формируется контролируемый параметр, должен по его значениям установить: во-первых, в каких условиях они получены (нормальных или отличных от них); и если они получены в условиях, отличных от нормальных, то каковы причины нарушения нормальных условий процесса. Затем принимается управляющее воздействие по устранению этих причин.
Статистический приёмочный метод контроля качества продукции
В комплексной системе управления качеством продукции статистические методы контроля относятся к наиболее прогрессивным. Они основаны на применении методов математической статистики к систематическому контролю за качеством изделий и состоянием технологического процесса с целью поддержания его устойчивости и обеспечения заданного уровня качества выпускаемой продукции. Статистические методы контроля производства и качества продукции имеют ряд преимуществ перед другими методами: 1) являются профилактическими; 2) позволяют во многих случаях обоснованно перейти к выборочному контролю и тем самым снизить трудоемкость контрольных операций; 3) создают условия для наглядного изображения динамики изменения качества продукции и настроенности процесса производства, что позволяет своевременно принимать меры к предупреждению брака не только контролерам, но и работникам цеха — рабочим, бригадирам, технологам, наладчикам, мастерам. Статистические методы управления качеством продукции предполагают: 1) анализ технологического процесса с целью приведения его к требуемой настроенности, точности и статистически устойчивому состоянию; 2) текущий контроль с целью регулирования и поддержания процесса в состоянии, обеспечивающем заданные качественные параметры; 3) выборочный статистический приемочный контроль качества готовой продукции. Статистический анализ точности технологических процессов представляет собой единовременное обследование надежности процесса путем изучения качественных характеристик большого числа изделий, обработанных в определенных условиях на данной операции. Такой анализ дает возможность определить фактическую точность процесса и сравнить ее с заданной, оценить качество и устойчивость настроенности процесса, выявить вероятный процент дефектов, определить экономически целесообразные допуски. Наиболее распространенными методами статистического анализа точности технологических процессов являются: • сравнение средних значений параметров с номинальными; • сравнение дисперсий; • оценка коэффициентов корреляции; • регрессионный анализ и др. Метод сравнения средних значений параметров с номинальными используется в тех случаях, когда необходимо установить соответствие изготовляемого изделия эталону и в других случаях при сравнении значений одноименных показателей качества у нескольких групп изделий. Дисперсия характеризует изменчивость показателей качества, их рассеивание в зависимости от способа обработки или других факторов. Коэффициент корреляции используется при оценке степени зависимости показателей качества от других показателей. К регрессионному анализу прибегают в случаях оценки показателя качества по результатам наблюдений за другими показателями. Статистическое регулирование технологического процесса представляет собой корректирование значений параметров технологического процесса по результатам выборочного контроля параметров выпускаемой продукции с целью обеспечения требуемого уровня качества. В процессе статистического регулирования технологического процесса периодически проверяют небольшое количество (5—10 единиц) изготовляемой продукции на конкретной операции, рассчитывают соответствующий распределению статистический параметр качества и сопоставляют с его номинальным значением. Этот контроль обеспечивает непрерывное наблюдение за стабильностью операции, однородностью качества, что дает возможность своевременно сигнализировать о наступающем отклонении и тем самым предупреждать возникновение дефектов и брака, обеспечивая заданный уровень качества продукции. Распределение качественного параметра можно представить в виде кривой нормального распределения, подчиненной закону нормального распределения случайных величин и кривой Гаусса (рис. 1.9), определяемой уравнением: где у — плотность вероятностей или частота появления случайной переменной; х — значение случайной переменной;
б—среднеквадратическое отклонение случайной переменной; е — основание натуральных логарифмов. Приведем наиболее важные статистические характеристики закона нормального распределения: 1. Среднее арифметическое значение качественного признака, характеризующее точность процесса: где п — количество единиц изделий в выборке (число замеров). 2. Среднеквадратическое отклонение случайной величины (значения качественного параметра), характеризующее величину поля фактического рассеивания размеров контролируемого параметра: Размах рассеивания качественной характеристики R, который представляет собой разность между наибольшими и наименьшими фактическими размерами: Результаты контроля (расчет приведенных характеристик) изображаются графически на карте статистического контроля (рис. 1.10). Исходя из полученных параметров осуществляется управление процессом и принимаются решения о качестве продукции, выпущенной за период между двумя выборками. Контрольная карта предназначена для статистического контроля по
одному показателю качества. В ее верхней части отмечаются точками значения
средних арифметических показателей качества х. Здесь нанесены четыре
границы: две внешние, ограничивающие поле допуска — Тв (верхний
технический допуск) и Тн (нижний технический допуск), за
пределами которых находится зона брака, и две внутренние — Рв (верхний
предупредительный допуск) и Р„ (нижний предупредительный допуск), между
которыми находится номинальный размер контролируемого параметра Внешние границы Тви Тв= где где Внутренние
границы
где п — количество единиц изделия в выборке. Среднеарифметическая величина изучаемого параметра j'-й выборке определяется по формуле: где Положение
контрольных линий регулирования размахов
где Ниже
помещаются результаты замеров выборки (5—10 изделий) и среднее арифметическое
значение по каждой выборке Технологический
процесс протекает удовлетворительно, если средние арифметические значения х выборок
не выходят за границы регулирования Рв и Р а размахи R не выходят за свою границу T Предупредительные границы Из приведенного примера видно, что в период между первой и третьей выборками наблюдалась систематическая расстройка оборудования. В результате на третьей выборке было обнаружено, что величина х превысила допустимое значение Рв.Процесс был остановлен, что отмечено на карточке знаком (Ф), и оборудование было поднастроено. Детали, изготовленные между второй и третьей выборками, подверглись сплошному контролю. После возобновления
процесс пошел в пределах установленных границ, однако в восьмой выборке было
обнаружено, что размах R превысил допустимое
значение T Точность настройки процесса (Е) определяется по формуле Е = где Здесь Хтахи
где К — число выборок; пи— общее число измеряемых изделий, шт. Коэффициент точности настройки производственного процесса (фактический) определяется по формуле: Коэффициент точности расчетный рассчитывается по формуле: При Допустимый коэффициент точности настройки процесса определяется по формуле: Если Статистический приемочный контроль изделий используется как выборочный метод при приемке больших партий продукции, сырья, материалов, полуфабрикатов. Он основан на применении методов математической статистики для проверки соответствия качества продукции установленным требованиям. По качеству выборки, взятой на контроль, судят с достаточной достоверностью о качестве всей партии. Преимущества приемочного статистического контроля состоят в сокращении трудоемкости контроля по сравнению со 100%-ной проверкой продукции, гарантированном обеспечении заданного качества продукции, достоверности оценки заданного уровня качества. При статистическом приемочном контроле могут быть использованы два метода: 1) контроль по альтернативному признаку, когда за показатель качества принимается доля брака в выборке; 2) контроль по количественному признаку, когда определяются статистические
характеристики распределения измеряемого параметра в выборке (среднее значение При контроле
по альтернативному признаку заранее устанавливается предельное значение
качества партий (браковочный уровень дефективности q) и риск потребителя При приемочном контроле по количественному признаку определяются фактические значения измеряемого параметра у всех изделий в выборке, средние арифметические значения этих параметров х и дисперсия d, после чего решаются неравенства
Кб где К, А, С— коэффициенты, определяемые по специальным таблицам. Если все неравенства оказываются верными, партия принимается. В противном случае партия идет на разбраковку. Преимуществом этого метода является значительно меньший объем выборки при той же достоверности оценки партии (объем выборки сокращается в 3—10 раз), что особенно важно при контроле, который связан с разрушением изделий. Разработаны также методы статистического приемочного контроля, где объем выборки устанавливается с учетом результатов (процента) сдачи продукции с первого предъявления.
Общий алгоритм приемочного контроля
Общий алгоритм приемочного контроля показан на рис. 3.4. 1. Партия, предъявляемая для контроля, представляет собой совокупность единиц продукции одного наименования, типоразмера и исполнения, произведенную в течение определенного интервала времени в одних и тех же условиях. На контроль могут поступать как отдельные партии, так и последовательность партий. Объем контролируемой партии N устанавливают исходя из условий производства (например, равным сменному заданию). Допускается колебание объемов контролируемых партий в пределах, указанных в соответствующем стандарте на статистический приемочный контроль. Например, ГОСТ 18242–72 (СТ СЭВ 548–77, СТ СЭВ 1673–79),ГОСТ 20736–75 (СТ СЭВ 1672–79) допускают колебание объема партии в пределах 91–150, 151–280, 281–500 и т. д. единиц продукции. При соблюдении указанных пределов колебание объема партии не влияет на план контроля. Контролируемую партию следует отличать от поставляемой потребителю или приобретаемой потребителем; последние могут быть сформированы как из части годной контролируемой партии, так и из одной или нескольких годных контролируемых партий. 2. Приемочный уровень
дефектности 3. После
того, как величина 4. Далее выбирается уровень контроля. Уровни контроля предусмотрены ГОСТ 18242 и ГОСТ 20736. При переходе с более высокого уровня на более низкий уменьшается относительный объем выборки и увеличивается риск поставщика и особенно риск потребителя. Уровни контроля бывают общими (в стандартах их три) и специальными. Основным для применения является II общий уровень. Специальные уровни контроля позволяют существенно уменьшить объем выборки, что бывает необходимо, например, при разрушающем контроле дорогостоящих изделий. Обоснованный выбор уровня контроля может быть сделан лишь на основе сопоставления оперативных характеристик планов контроля на разных уровнях, по которым определяют риски поставщика и потребителя. 5. Указанные стандарты предусматривают также три вида контроля: нормальный, усиленный и ослабленный. Обычно начинают с нормального контроля, переходя к усиленному или ослабленному в зависимости от результатов приемки последовательности партий (рис. 3.5). Такой переход называется корректировкой плана контроля. 6. После выполнения рассмотренных действий устанавливают по таблицам соответствующего стандарта объем выборки и контрольный норматив. Порядок пользования стандартами на статистический приемочный контроль детально изложен как в самих стандартах, так и в методических указаниях РД 50_605–86, а потому здесь не описывается. 7. Эффективность выбранного плана
контроля оценивают с помощью его оперативной характеристики, представляющей собой
зависимость вероятности Построенная оперативная характеристика отражает лишь
статистическую недостоверность результатов контроля выборки; при этом
предполагается, что каждая единица продукции в выборке контролируется
безошибочно. На самом деле контроль единиц в выборке сопровождается
погрешностями измерений, вследствие чего возникает дополнительная
недостоверность. Реальная оперативная характеристика где погрешности контроля (определяется по таблице). Сдвиг оперативной характеристики приводит к увеличению
риска поставщика a при фиксированном
Статистическое регулирование технологического процесса
Статистические методы контроля нашли применение и в процессах производства. Они активно содействуют повышению точности обработки деталей и могут рассматриваться как факторы управления качеством продукции. Известно,
что для выполнения заданных конструктором требований к точности размеров детали
технолог назначает определенный технологический процесс ее обработки, причем с
таким расчётом, чтобы наблюдающееся при этом неизбежное рассеяние размеров,
величина которого характеризуется так называемым технологическим допуском, было
меньше заданного допуска размера: Статистическое
регулирование технологических процессов эффективно лишь тогда, когда они
отлажены и стабильны, что характерно для серийного и массового производства.
Используемые методы регулирования основаны на выборочном методе контроля с
применением специальных карт-документов для систематической записи данных
контроля уровня настройки или точности процесса. Когда проверка осуществляется
по количественному признаку, например измеряется размер детали, применяются
контрольные карты средних арифметических значений ( Для назначения метода регулирования и установления числовых значений его параметров предварительно производят статистический анализ технологического процесса. Работу эту выполняют квалифицированные специалисты. Средние
арифметические значения Средние
квадратические отклонения Контрольная карта имеет среднюю линию с границами регулирования. По оси абсцисс откладывают порядковые номера выборок, а по оси ординат – значения соответствующих выборочных статистических характеристик. Карты средних квадратических отклонений и размахов имеют одну границу регулирования, так как эти параметры распределения могут только увеличиваться, а карты средних арифметических значений и медиан – две границы регулирования – верхнюю и нижнюю. Статистическое
регулирование технологического процесса заключается в том, что через
установленные промежутки времени, например через каждые 30 мин, или через
определенное количество изготовленных деталей осуществляют выборку деталей
заданного объема На
рисунке показана контрольная карта средних арифметических значений Применяемый в производстве метод статистического регулирования технологических процессов дает большой экономический эффект в результате сокращения брака, повышения точности обработки, более рационального использования оборудования. В последние годы получают распространение устройства, обеспечивающие автоматический выборочный контроль изделий, обработку результатов измерений и при необходимости подналадку оборудования. ЭВМ, в том числе персональные компьютеры, получают информацию от датчиков о результатах выборочного контроля, производят по программе необходимые вычисления и по требованию оператора выдают на дисплей графическое изображение точности технологического процесса. При выходе контролируемого параметра за границу регулирования ЭВМ выдает команду на подналадку станка или его остатков. Предварительный анализ состояния технологического процесса
При отклонении На стадии
предварительного анализа состояния технологического процесса необходимо оценить
параметры При этих условиях мы
получим оценки параметров и при налаженном состоянии технологического процесса,
т.е. На рис.1(Кривая плотности
нормального распределения) показана полученная кривая плотности нормального
распределения, расположенная в пределах поля допуска, ограниченного нижним
предельным значением
где P = 1 - Из формулы (1) видно, что
доля годной продукции зависит от допуска, а также от значений Из иллюстрации ясно, что
при заданном допуске для уменьшения доли дефектной продукции P необходимо
добиваться, чтобы, во-первых, значения допуска; во-вторых, чтобы значение не увеличивалось. Этого можно добиться путем своевременной поднадладки оборудования. Используя формулу (1),
можно определить долю годной продукции при налаженном производстве, подставляя
значения Пример 1 Задано поле допуска, ограниченное
предельными значениями: верхним Требуется при этих условиях определить вероятную долю дефектной продукции P. Решение. Определяем долю годной продукции:
= С помощью таблицы функции нормального распределения получим Доля дефектной продукции P Пример 2. Используя данные примера 1,
определить, как изменится доля дефектной продукции P при условии, что после
ремонта оборудования Решение. Определим долю дефектной продукции Р:
или Р = 0,6%. При Приведенные примеры
подтверждают, что чем меньше будет Не менее важной характеристикой технологического процесса является его стабильность, заключающаяся в способности сохранять значения , неизменными в течение некоторого времени. Основная цель предварительного анализа состояния технологического процесса состоит в том, чтобы на основе полученных результатов в случае необходимости привести процесс в статистически управляемое состояние.
Непрерывный статистический приемочный контроль
Непрерывный приемочный
контроль применяют в условиях массового или серийного производства, когда
изделия непрерывно поступают на контрольный пункт в последовательности, в
которой они производятся (способ «поток»), а формирование отдельных партий для
контроля невозможно или нецелесообразно. Общий алгоритм непрерывного
статистического приемочного контроля показан на рис.3.15. Планы контроля
выбирают в соответствии
со стандартом (СТ СЭВ 293–76, с 1979 г. введен в действие в
качестве ГОСТ). Порядок выбора приемочного уровня дефектности такой же, как при
приемочном контроле партий. Число изделий одного производственного цикла
выбирают из соображений, аналогичных выбору объема партии. Стандарт определяет
три общих уровня контроля, из которых обычно используют уровень II, в более
ответственных случаях – уровень III и в менее ответственных – уровень I. По
этим данным с помощью таблиц, приведенных в стандарте, определяют параметры
плана контроля и осуществляют процедуру непрерывного контроля как чередование
периодов сплошной и выборочной проверок. Чем выше качество продукции, тем
меньше удельный вес сплошного контроля. В то же время длительный период
сплошного контроля (невыполнение условий перехода к выборочному) означает, что
качество продукции не соответствует приемочному уровню дефектности. Поэтому в
стандарте приведены численные значения верхнего предела числа проверяемых
изделий при сплошном контроле, при превышении которого следует прекратить производственный процесс и
возобновить его только после проведения необходимых коррекций. Оперативную
характеристику для планов непрерывного контроля не строят. Эффективность
принятого плана можно оценить определяемым дополнительно по таблицам стандарта
пределом среднего выходного уровня дефектности Непрерывный статистический приемочный контроль (НСПК) является одним из средств обеспечения уверенности потребителя в качестве поставляемой поставщиком продукции, а также средством подтверждения способности поставщика обеспечить требуемое качество поставок продукции, формирование которой в партии технически невозможно или экономически нецелесообразно. Настоящий стандарт устанавливает, требования к нормированию качества потоков штучной продукции и правила выбора планов НСПК по альтернативному признаку на основе каталога планов контроля. Регламентируемые настоящим стандартом требования к планам НСПК предназначены для обеспечения корректных взаимоотношений между поставщиком, потребителем и третьей стороной в части качества поставок продукции. Настоящий стандарт, который включает в себя каталог одно-, двух- и трехстадийных планов НСПК, предназначен для применения: - при составлении договоров (контрактов) на поставку и технических условий на продукцию; - при разработке стандартов предприятия, методик и инструкций по выборочному контролю, испытаниям и приемке продукции; - при разработке инструкций для проведения СПК в случае рассмотрения в Государственном арбитраже или суде дел, касающихся качества продукции; - при разработке методик проведения СПК для государственных и общественных инспекций по качеству; - при организации внутрифирменной приемки. Стандарт также распространяется на контроль продукции при организации взаимоотношений между производственными подразделениями предприятия. Настоящий стандарт входит в комплекс государственных стандартов «Статистические методы» и согласуется с ГОСТ Р 50779.30, который рассматривает процедуры контроля, осуществляемые поставщиком, потребителем и третьей стороной, как единую согласованную систему. Область применения: Настоящий стандарт определяет правила выбора планов непрерывного статистического приемочного контроля (НСПК) по альтернативному признаку отдельных, последовательно поступающих на контроль изделий, формирование которых в партии технически невозможно или экономически нецелесообразно. Стандарт распространяется, на непрерывный статистический приемочный контроль по альтернативному признаку, проводимый: - поставщиком (приемочный контроль, окончательный контроль готовой продукции, приемка, сертификация продукции в форме заявления изготовителя); - потребителем (входной контроль, инспекционный контроль, приемка продукции представителем потребителя); - третьей стороной (сертификация продукции, контроль при арбитражном и судебном рассмотрении дел, касающихся качества продукции). Стандарт также распространяется на контроль продукции при организации взаимоотношений между производственными подразделениями предприятия. Настоящий стандарт подлежит применению при: - составлении договоров, технических условий и иных нормативных документов, определяющих взаимоотношения поставщика и потребителя, когда в договоре на поставку (контракте) предусматривают проведение статистического приемочного контроля потока готовой продукции для доказательства соответствия требованиям договора и иных документов; разработке изготовителем разделов «Методы контроля» и «Правила приемки» технических условий; - разработке стандартов предприятия, методик контроля и испытаний; - создании систем качества и соответствующих документов по ГОСТ 40.9001, ГОСТ 40.9002 или ГОСТ 40.9003. Требования данного стандарта подлежат применению в тех случаях, когда поставщик в одностороннем порядке или поставщик и потребитель в договоре устанавливают критерии качества потоков продукции в виде нормативного уровня несоответствий NQL
Алгоритм корректировки планов контроля
Под планом контроля понимается совокупность требований и правил, которые следует соблюдать при контроле партии продукции. Под совокупностью требований и правил понимается объем контролируемой партии, уровень и вид контроля, тип плана выборочного контроля, объем выборки, контрольные нормативы, решающие правила. В зависимости от результатов приемки контролируемых партий продукции появляется возможность в корректировке планов контроля. Правила корректировки планов контроля, содержащиеся в стандартах на статистический приемочный контроль, являются основным регулирующим фактором во взаимоотношениях между поставщиком и потребителем при оценке результатов контроля качества продукции. Существуют различные способы и правила корректировки планов выборочного контроля, которые позволяют либо ужесточать требования к контролю при ухудшении результатов приемки контролируемой партии, либо ослаблять требования к контролю при существенном улучшении результатов приемки. Корректировка планов выборочного контроля может заключаться в изменении объема выборки либо контрольного норматива, т.е. пу Похожие статьи:
|
|