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:  < . Коэффицент технологического запаса точности  для ответственных деталей назначается не меньше 1,2 ().

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 ( карта), медиан (карта), средних квадратических отклонений (карта) и размахов (карта).

Для назначения метода регулирования и установления числовых значений его параметров предварительно производят статистический анализ технологического процесса. Работу эту выполняют квалифицированные специалисты.

Средние арифметические значения и медианы  (медиана – это центральное значение вариационного ряда выборки, записанного в порядке возрастания размера) характеризуют центр рассеивания значений размера. Они описывают настроенность процесса и состояние инструмента.

Средние квадратические отклонения  и размах ( разность между наибольшим и наименьшим значениями размера в выборке, ) характеризуют разброс значений контролируемого размера. Они описывают точность процесса и состояние оборудования и приспособлений.

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 . Детали измеряют, устанавливают значение соответствующей выборочной характеристики, проставляют его на контрольную карту и для наглядности отмеченные точки соединяют прямыми линиями. Сигналом о разладке технологического процесса служит появление точки за границей регулирования. Процесс останавливают для наладки.

На рисунке показана контрольная карта средних арифметических значений . Контролируется изготовление валиков на прецизионном токарном автомате. Через установленный промежуток времени берется выборка  шт. Размеры валиков измеряют прибором с ценой деления 0.001 мм, результаты заносят в карту, где также выполняются необходимые расчеты для определения средних арифметических значений. Из рисунка следует, что определенное в 8-й выборке среднее арифметическое вышло за пределы регулирования: 5.654 мм > 5.653 мм.Появляется опасность возникновения брака. Необходимо произвести подналадку автомата.

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