Статистический приемочный контроль качества

По официальному определению (согласно ГОСТ 15467—79 «Управление качеством продукции»), контроль качества про­дукции— это проверка соответствия показателей качества про­дукции установленным требованиям.

Контроль качества продукции является одной из основ­ных функций комплексной системы управления качеством.

По результатам контроля продукции принимается реше­ние о ее пригодности к поставкам и (или) использованию.

Всякий контроль состоит из двух основных стадий: полу­чение информации о фактическом состоянии продукции; со­поставление первичной информации с установленными тре­бованиями и нормами.

Существуют следующие виды контроля качества продукции.

• По стадиям производственного процесса различают:

- входной контроль (контроль продукции поставщика, по­
ступившей к потребителю или заказчику и предназначаемой
для использования при изготовления продукции или реализа­
ции конечному потребителю);

- операционный контроль (контроль качества продукции
или процесса во время выполнения или после завершения тех­
нологической операции);

• По средствам контроля различают:

- визуальный контроль;

- органолептический;

- инструментальный.

• По возможности использования проконтролированной про­
дукции различают:

- разрушающий контроль;

- неразрушающий контроль.

• По объему контролируемой продукции различают:

- сплошной и выборочный контроль.

Сплошной контроль сложно применять в условиях массо­вого и крупносерийного производства из-за больших экономи­ческих затрат. Кроме того, сплошной контроль в ряде случаев не может быть применен, так как в процессе контроля некоторые единицы продукции разрушаются или изменяют свои парамет­ры. Кроме того, сплошной контроль качества продукции может привести к приемке дефектной продукции. Например, если

уровень дефектности в контролируемой партии мал, из-за моно­тонности повторяемых операций и вследствие утомляемости мо­гут быть пропущены дефектные единицы продукции как годные.

Поэтому целесообразно применять выборочный контроль качества продукции, при котором по результатам контроля небольшой части продукции (выборки) можно делать обосно­ванные заключения о соответствии или несоответствии уста­новленным требованиям всей совокупности продукции.

Контроль качества независимо от совершенства применя­емых для этого методик предполагает прежде всего отделение дефектной продукции от качественной. Естественно, качество изделия не повышается за счет выбраковки некачественных изделий. На современном этапе развития управления качеством предприятия сосредоточивают внимание не на выявлении бра­ка, а не его предупреждении, то есть в условиях управления качеством проблема улучшения качества решается путем пре­дотвращения, а не обнаружения дефектов.

К числу важнейших средств предупреждения дефектов в условиях управления качеством продукции относится статис­тический приемочный контроль. Предупреждение дефектов осу­ществляется путем установления жестких требований к уровню качества продукции, сырья, материалов, комплектующих у поставщика и потребителя и проверки соответствия этим тре­бованиям на основе методов математической статистики.

Основная задача статистического приемочного контроля — обеспечение с большой достоверностью оценки качества про­дукции, предъявляемой на контроль, и однозначности взаим­ного признания результатов оценки качества продукции меж­ду поставщиком и потребителем, осуществляемой по одним и тем же планам выборочного контроля.

Наиболее распространенный формой статистического при­емочного контроля является статистический приемочный кон­троль по альтернативному признаку. Менее распространенной формой статистического контроля является контроль по варь­ирующим характеристикам (преимущество — требуется неболь­шой объем выборки; недостаток — для каждой контролируе­мой характеристики нужен отдельный план контроля, то есть если продукция проверяется по пяти характеристикам каче­ства, необходимо иметь пять отдельных планов контроля).

Статистический приемочный контроль может быть одно­ступенчатым, двухступенчатым и многоступенчатым.

При одноступенчатом контроле решение о контролируемой партии принимается на основании проверки только одной выборки.

Введем следующие обозначения:

п — объем выборки изделий;

т — количество дефектных изделий выборки;

с — приемочное число;

d — браковочное число.

Если среди п случайно отобранных изделий число дефек­тных т окажется не больше приемочного числа с (т< с), то партия принимается, в противном случае партия бракуется:

т < с — партия принимается;

т > с — партия бракуется.

Двухступенчатый план:

если m < с — партия принимается;

m > d — партия бракуется;

с < m < d — принимается решение о взятии второй вы­борки. Пусть т_} — количество дефектных изделий во второй выборке объемом п~.

если (т + т_}) < с₇ — партия принимается;

(т + т) > Cj — партия бракуется по данным двух выборок.

Многоступенчатые планы являются продолжением двух­ступенчатых:

если т < с — партия принимается;

т > d — партия бракуется;

с <т <d — принимается решение о взятии второй выбор­ки объемом п~,

(т + т) < Cj — партия принимается;

(т + т) > dj — партия бракуется;

Cj < (т + т_}) < dj — принимается решение о взятии тре­тьей выборки и т. д.

В дальнейшем контроль проводится по аналогичной схе­ме, исходя из установленного заранее числа шагов к:

если т_к < с_к — партия принимается;

т_к> с_к — партия бракуется.

Многоступенчатые планы обеспечивают большую точность принимаемых решений, но они более сложные в организации и требуют значительных вычислений.

Как было сказано выше, главная задача статистического приемного контроля — однозначность взаимного признания результатов оценок качества продукции между поставщиком и потребителем.

Отношения между поставщиком и потребителем характе­ризуют приемлемый уровень качества g₀ (предельно допусти­мое значение доли дефектных изделий в партии) и браковоч­ный уровень качества g_m (граница для отнесения партии про­дукции к браку). При этом

g0 < g_m;

если g < g₀ — партия приемлего качества; g > g_m — партия бракуется; S_o ^< S < S_m — допустимое качество.

Обратимся теперь к проблеме вероятности принятия не­верных решений в статистическом приемочном контроле.

Вероятность а забраковать партию с приемлемым уровнем качества g₀ называют риском поставщика.

Вероятность (3 принять партию с браковочным уровнем ка­чества g_m называют риском потребителя.

Применяемая схема выборочного контроля должна быть направлена на сведение каждой из вероятностей к минимуму, то есть риск поставщика не должен превышать а, а риск потре­бителя — (3.

Для того чтобы выработать подходящую схему выборки, производитель и потребитель должны заключить соглашение по следующим вопросам:

1. Приемлемый уровень качества g₀.

2. Риск производителя а, то есть вероятность того, что при­
менение данной схемы ошибочно приведет к отказу от приемки
партии продукции, в которой удельный вес бракованных изде­
лий равен g₀, — партии, которую потребитель мог бы принять.

3. Допустимый (браковочный) уровень качества g_m.

4. Риск потребителя (3, то есть вероятность того, что при­
менение данной схемы ошибочно приведет к приемке партии
продукции, удельный вес брака в которой равен g_m, — партии,
от приемки которой потребитель бы отказался.

Всегда можно подобрать такой план контроля (п, с), ко­торый гарантировал бы значения рисков а и (3 при заданном приемлемом g₀ и браковочном g_m уровнях качества.

В качестве примера рассмотрим план контроля, при кото­ром α = 0,01, β = 0,05 ïðè g₀ = 0,005 è g_m = 0,02.

По этому плану в среднем из каждых 100 партий, имею­щих засоренность не выше 0,5 %, будет забраковано не больше одной, а из каждых 100 партий, содержащих более 2 % дефек­тных изделий, в среднем будет принято не более 5 партий.

Для успешного применения статистических методов кон­троля качества необходимы соответствующие руководства и стандарты, доступные широкому кругу инженерно-техничес­ких работников.

Во многих странах распространение получил американс­кий стандарт МИЛ-СТД-105Д. Отечественный стандарт ГОСТ 18242—72 «Качество продукции. Статистический приемоч­ный контроль по альтернативному признаку. Одноступенчатые и двухступенчатые корректируемые планы контроля» содержат планы одноступенчатого и двухступенчатого приемочного контроля.

В основу стандарта положено понятие приемлемого уров­ня качества g₀ при нормальном ходе производства. Вероятность а забраковать партию с долей дефектных изделий равной g₀ для планов стандарта уменьшается по мере возрастания объема выборки. Для большинства планов а не превышает 0,05.

Чтобы иметь возможность гарантировать определенное качество выпускаемой продукции с учетом конкретных усло­вий производства, в ГОСТ 18242—72 предусмотрены три уров­ня контроля:

1) нормальный, используемый в условиях стабильного про­
изводства;

2) усиленный, используемый при разладах технологичес­
кого процесса;

3) облегченный, используемый при высоком качестве
продукции.

Переход от нормального контроля к усиленному осу­ществляется 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.

Усиленный контроль требует наибольших затрат на конт­роль, но обеспечивает лучшую защиту потребителя.

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