3.3.4 Сравнение одноступенчатого, двухступенчатого и многоступенчатого контроля

Сравнение средних объемов выборок одноступен­чатого, двухступенчатого и многоступенчатого кон­троля приведено на рисунке 3.3.7 .

Рисунок 3.3.7 – Сравнение планов одноступенчатого, двухступенчатого и многоступенчатого контроля.

1 – среднее количество изделий, проверенных по каждому плану. 2 – одноступенчатый. 3 – двухступенчатый. 4 – многоступенчатый. 5 – входной уровень дефектности

3.4 Стандартизация планов статистический приемочный контроль

Для успешного применения статистических методов контро­ля качества продукции необходимы соответствующие руково­дства и стандарты, доступные широкому кругу инженерно-технических работников. Стандарты на статистический прие­мочный контроль обеспечивают возможность объективно срав­нивать уровни качества партий однотипной продукции как во времени, так и по различным предприятиям. Сформулируем не­которые требования к стандартам по статистическому приемоч­ному контролю.

Стандарт должен содержать достаточно большое число пла­нов, имеющих различные оперативные характеристики. Это по­зволит выбирать планы контроля с учетом особенностей произ­водства и требований потребителя к качеству продукции. Жела­тельно, чтобы в стандарте были указаны различные типы пла­нов: одноступенчатые, двухступенчатые, планы последователь­ного контроля и т. д.

При приемочном контроле качества партий готовой продук­ции, сырья и полуфабрикатов представляют интерес не столько результаты контроля отдельной партии, сколько результат кон­троля последовательности партий изделий. Поэтому в стандар­тах должна быть представлена система правил, указывающая, какой конкретно план контроля из множества имеющихся в стандарте следует использовать для контроля конкретной пар­тии. Желательно учитывать результаты контроля предыдущих партий. При разладках технологического процесса, когда на контроль поступают партии продукции с повышенным содержа­нием дефектных изделий, потребитель может настаивать на ис­пользовании планов усиленного (жесткого) контроля, обеспечи­вающих заданное значение предела среднего уровня выходного качества. В этой связи стандарт должен содержать правила пере­хода с нормального контроля на усиленный и наоборот. В тех случаях, когда качество продукции весьма высокое, можно ис­пользовать планы облегченного контроля.

Таким образом, основными элементами стандартов по прие­мочному контролю являются:

1) таблицы планов выборочного контроля, используемые в условиях нормального хода производ­ства, а также планов для усиленного контроля в условиях разла­док и для облегченного контроля при достижении высокого ка­чества;

2) правила выбора планов с учетом особенностей контроля;

3) правила перехода с нормального контроля на усилен­ный или облегченный и обратного перехода при нормальном ходе производства;

4) методы вычисления последующих оценок показателей качества контролируемого процесса.

В ряде современных стандартов планы усиленного и облег­ченного контроля связаны с таблицами планов нормального контроля простым соотношением. Например, при одноступен­чатом контроле переход от нормального к усиленному сводится к уменьшению приемочного числа без изменения объема вы­борки . Если же , то увеличивается только объем выборки.

В тех случаях, когда отклоненные партии подвергаются сплошному контролю, план выбирают с учетом среднего числа изделий , контролируемых в партии при нормальном ходе производства. Расчет производят в предположении, что доля дефектных изделий в партиях постоянна и равна .

В зависимости от гарантий, обеспечиваемых планами прие­мочного контроля, существуют разные методы построения планов:

• Устанавливают значения риска поставщика и риска потребителя и выдвигают требование, чтобы оперативная ха­рактеристика прошла приблизительно через две точки: , и , , где и — соответственно приемлемый и браковоч­ный уровни качества. Этот план можно назвать компромисс­ным, так как он обеспечивает защиту интересов как потребите­ля, так и поставщика. Очевидно, что при малых значениях аир объем выборки должен быть большим.

• Выбирают одну точку на кривой оперативной характери­стики и принимают одно или несколько дополнительных неза­висимых условий (например, или минимальный объем кон­троля при заданном значении .

Первая система планов статистического приемочного кон­троля, нашедшая широкое применение в промышленности, бы­ла разработана Доджем и Ромингом. Планы этой системы пре­дусматривают сплошной, контроль изделий из забракованных партий и замену дефектных изделий годными. Предложены таб­лицы одноступенчатых и двухступенчатых планов выборочного контроля двух видов. Одни планы обеспечивают риск потреби­теля при восьми значениях браковочного уровня качест­ва (0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 7,0; 10,0%), а другие гарантиру­ют значение предела среднего уровня выходного качества (ПСВК). Кроме того, планы Доджа—Роминга обеспечивают ми­нимальный объем контрольных операций при средней доле дефектных изделий в продукции, поступающей на контроль . Значение определяется по результатам предшествующего контроля. Условие минимума объема выборки при являет­ся вторым критерием выбора конкретного плана.

Для примера рассмотрим таблицу одноступенчатых планов выборочного контроля, гарантирующих риск потребителя при браковочном уровне качества и объеме пар­тий от 1000 до 4000 изделий (таблица 3.4.1).

Таблица 3.4.1

	Параметры плана при среднем уровне входного качества , %
			, %			, %			, %
	220 220 220	0 0 0	0,15 0,15 0,15	220 375 380	0 1 1	0,15 0,20 0,20	220 505 510	0 2 2	0,15 0,23 0,24

Наряду с параметрами планов и таблице даны значения предела среднего уровня выходного качества , обеспечиваемые планами контроля.

В таблице 3.4.2 в качестве примера приводятся одноступенчатые планы выборочного контроля, обеспечивающие значения = 2% при объеме партии изделий. Наряду с парамет­рами планов и даны значения браковочного уровня качества дт, соответствующие риску поставщика .

Таблица 3.4.2

	Параметры плана при среднем уровне входного качества , %
			, %			, %			, %
	18	0	12,0	40	1	9,6	40	1	9,6

Во многих странах распространение получил американский стан­дарт МИЛ-СТД-105Д. Отечественный стандарт ГОСТ 18242-72 по построению близок американскому и содержит планы одноступенчатого и двухступенчатого приемочного контроля. В основу стандарта положено понятие приемлемого уровня качества (ПРУК) , которое рассматривается как максимально допусти­мая потребителем доля дефектных изделий в партии, изготов­ленной при нормальном ходе производства. Вероятность за­браковать партию с долей дефектных изделий, равной , для планов стандарта мала и уменьшается по мере возрастания объ­ема выборки. Для большинства планов не превышает 0,05.

Стандарт ориентирован на условия стабильного производст­ва, когда доля дефектных изделий в партиях не превышает при­емлемого уровня качества . Чтобы иметь возможность гаран­тировать определенное качество выпускаемой продукции с уче­том конкретных условий хода производства, в ГОСТ 18242-72 предусмотрены три общих уровня контроля: нормальный (ос­новной), используемый в условиях нормального хода производ­ства, усиленный контроль, используемый при разладках техно­логического процесса, и облегченный контроль — при высоком качестве продукции. Кроме того, стандартом предусмотрены че­тыре специальных уровня контроля, предназначенных для слу­чаев, когда целесообразно использовать малые выборки и допус­тимы большие риски потребителя.

Стандарт содержит правила перехода с одного уровня кон­троля на другой, методы получения информации для последую­щих оценок показателей качества технологического процесса и эффективности правил контроля.

Введение различных уровней контроля основано на том предположении, что отклонение от «нормального» уровня про­изводства носит длительный характер и отражается на качестве нескольких последовательно изготовленных партий.

Переход от нормального контроля к усиленному осуществ­ляют в том случае, когда забракованы две из пяти последова­тельных партий продукции. К нормальному контролю снова пе­реходят, если во время усиленного контроля будут приняты под­ряд пять партий. От нормального контроля к облегченному переходят после приемки подряд не менее 10 партий. При со­ставлении правил перехода стараются свести к минимуму веро­ятность ложных переключений, например вероятность переклю­чения на усиленный контроль в то время, когда производство находится в налаженном состоянии.

Наличие трех общих уровней контроля (нормального, уси­ленного и облегченного) стимулирует поставщика к повышению качества продукции.

Сравним оперативные характеристики планов усиленного, нормального и облегченного контроля партии из N = 1000 изде­лий при приемлемом уровне качества .

Согласно стандарту, нашим условиям соответствуют планы: усиленный ( , ), нормальный ( , ) и облегченный ( , . На рисунке 3.4.1 приводятся оперативные характеристики этих планов

Рис. 3.4.1 – Сравнение оперативных характеристик планов нормального, усиленного и облегченного контроля партий изделий

при N=1000 и

Как видим, план усиленного контроля требует наибольших затрат на контроль ( ), но обеспечивает лучшую защиту интересов потребителя. Например, при браковочном уровне ка­чества усиленный план контроля обеспечивает риск потребителя , а нормальный план лишь .

В рамках системы планов приемочного контроля, преду­смотренных ГОСТ 18242-72, двухступенчатые планы подобраны таким образом, что их оперативные характеристики близки к одноступенчатым. Таким образом, при выбранном значении приемлемого уровня качества одноступенчатые и двухступен­чатые планы имеют одинаковую вероятность приемки партии, но различаются по среднему числу изделий, контролируемых в партии. Средний объем выборки для планов двухстепенчатого контроля примерно на 20% меньше, чем у одноступенчатых. Однако, как уже отмечалось, двухступенчатые планы имеют более сложную организацию.

При контроле изделий по нескольким признакам стандартом рекомендуется классифицировать дефекты на три класса: крити­ческие, значительные и малозначительные и для каждого класса выбирать свой план контроля.