Статистический анализ и регулирование качества должны обеспечить четкую обратную связь от контроля к технологии по трем направлениям (каналам)— техническому, экономическому и психологическому. Организация технического канала должна быть оперативной, а документация простой и понятной как сварщикам, так и контролерам. Примеры форм КУ-1 и КСР-1 даны в работах [4—6, 8, 10]. На всех ступенях производства от рабочего места до головного отраслевого института документация должна отражать изменение технологии, причины брака и пути его уменьшения до разумного уровня.
Экономическая обратная связь должна обеспечивать ясную и логичную систему персональных доплат за качество, например доплату «за балльность* и т. п. Психологически производитель должен быть всегда готов к контролю его работы, поэтому контроль должен быть либо сплошным, либо выборочным — случайным.
Показатели качества сварки целесообразно использовать в двух видах: как альтернативные (да—нет) и как количественные (измеримые). Альтернативные
%
показатели — это обычно доля брака Б — —— или доля дефектны:: элементов
*Д
П "Б ■ д
элементов в выборке из п единиц продукции — стыков или участков шва.
Показатель доли брака Б удобен для укрупненной оценки продукции на производственном участке и в отрасли. Однако анализ причин дефектов по альтернативным показателям Б и q совершенно не эффективен, поскольку, не зная вилы и другие характеристики дефектов, нельзя выяснить причины их появления.
Для количественной оценки засоренности стыков дефектами более целесообразны показатели, отражающие размеры, число, виды дефектов (трещины, поры и т. п.) и их тип (компактные, удлиненные и др.) в контролируемом элементе (табл. 4).
Сравнительно просты показатели среднего числа несплошностей т в стыках и средней ИХ протяженности I отдельно ДЛЯ всех обнаруженных Шд, /д или для
дефектов. Структурные показатели т і ДеФеКТ"
или протяженность на один стык дефектов разных видов. Эти показатели целесообразно записывать как перечень или сумму цифр, взятых в определенной последовательности, например П—Ш—Н, соответственно видам дефектов: поры, шлаки, непровары и т. п.
При сравнении разных нормативных документов наиболее эффективен показатель gs эквивалентной дефектности. Однако этот показатель сложен из-за необходимости подсчета площадей всех дефектов и некоторой неопределенности коэффициентов Рі приведения разных видов несплошностей к порам (исходному дефекту).
В приведенном примере (табл. 4) значения g3 рассчитаны отдельно по всем обнаруженным несплошностям £эд и по недопустимым дефектам g9h. Причем шлаки и непровары приняты соответственно в 2 и 8 раз более опасными чем поры: рш = 2; рн — 8 [4].
6. Эквивалентная дефектность g3 =2 S/Р/- гДе Є, = si = —-— — дефектность по данному виду дефектов * |
По общему числу дефек — — «>7 . or тов тд = — г-рр <* 1,35 шт. |
Д 0,8+ 0,5 + 0,05 _ 1.35 Ь ) 0,2 + 0,06 + 0,02 G.28 “ * Д 1,0 +1,3 +2,0 4,3 Б 0,4 + 0,22 + 0,7 1,32 ““ ’ |
4. Показатели качества сварки и числовой пример [8]
В общем случае применимы все указанные в табл. 4 показатели, причем показатель т более эффективен для средних толщин и стыков среднего сечения (5Р g 1000 мм2), где преобладают обычно компактные дефекты. Показатель I эффективен для швов, в которых преобладают протяженные дефекты (длинные швы, большие толщины).
Выбранные по табл. 4 и рассчитанные для разных условий производства показатели качества сварки сравнивают между собой и делают выводы о причинах дефектов, уровнях технологии и путях улучшения качества. Сравнивать показатели удобно, пользуясь диаграммами [4—6, 8, 10]
Статистическое регулирование процесса основано на том, что высокое качество может быть обеспечено только совершенной технологией. Как бы ни был хорош контроль, но он качества не создает. В то же время именно по результатам контроля следует корректировать и улучшать технологию Для этого служат контрольные карты, в которых могут быть использованы оба показателя х: альтернативные (Б или q) и количественные (х = т или х— I, g и т. п.).
В качестве примера на рис. 1 показана диаграмма для оценки по альтернативному признаку среднего (относительного) числа недопустимых дефектов х= тБ> приходящихся на один стык. От выборки к выборке число тъ меняется. Причем отмеченный в выборках № 2 и 3 выход значений регулируемого показателя х за верхнюю границу регулирования ВГР или верхнюю предупредительную границу ВПГ служит сигналом о нарушениях технологии. Принятые в следующие
5, Пример заполнения первичной формы учета качества сварки
|
Продолжение табл. S.
Результаты радиографического контроля участков сварных швов
|
6. Пример заполнения формы КСР-1 учета качества сварочных работ в отрасли
Предприятие — машиностроительный завод Вид конструкции — листовая Соединения — стыковые четырех видов Сварка — автоматическая под флюсом
Качество сварочных работ, Анализ качества или видам соединений |
по способам сварки |
||||||
№ |
Всего |
Виды соединений |
|||||
п/п |
Показатели |
1 |
2 |
3 |
4 |
||
1 2 |
Сварено элементов N, тыс. шт. Проконтролировано п, тыс. шт. |
38,19 8,51 |
5.44 5.44 |
5,2 1,04 |
4,25 0,85 |
23,6 1,18 |
|
3 |
Доля контроля — |
-W-‘ % |
22,1 |
100 |
20 |
20 |
5 |
Всего |
724 |
190 |
103 |
195 |
236 |
||
4 |
Дефектных Wg, |
С недопустимыми дефектами |
324 |
117 |
55 |
46 |
106 |
шт. |
С допустимыми дефектами |
400 |
73 |
48 |
149 |
130 |
|
5 |
Исправлено ти, |
шт. |
324 |
117 |
55 |
46 |
106 |
6 |
Доля дефектных элементов т„ * — п • % |
8,5 |
3,5 |
9,9 |
23,0 |
20,0 |
|
7 |
Доля исправленных элементов ти к =- __ <у |
4,05 |
2,16 |
5,3 |
5,4 |
9,0 |
|
Ь п ‘ ‘« |
периоды меры позволили стабилизировать качество вблизи среднего значения дефектности. Положение средней линии х и границ регулирования определяют, анализируя историю качества и распределение f (х) либо числовые характеристики величины х, за достаточно длительный период.
Задача статистического регулирования — контроль и повышение стабильности процесса. Чем уже интервал от среднего х до верхней границы, тем выше требования к стабильности процесса. Показателем стабильности может служить дисперсия!), квадратичное отклонение cf, s, коэффициент вариации v или размах ш. Чем выше стабильность процесса, тем меньше эмпирические (выборочные) значения D*, s, v или <о.
Наиболее распространено и наглядно назначение границ регулирования в числах сигма — среднеквадратичных отклонений. Например, ВГР соответствует трем, а ВПГ — двум сигмам. Если распределение показателя качества х может быть описано нормальным распределением, то трехсигмовой границе гу — 3, например, соответствует вероятность Ф (х) = 0,49865, а у = 2Ф — 99,73% и а,— 0,27% (см. табл. 2.) Часто используют уровень значимости а — 5% (у = = 2Ф = 0,95), что соответствует для границы регулирования квантилю х = — zv — 1,96 и т. п.
Наиболее эффективно статистическое регулирование на потоке. Однако в мелкосерийном производстве и даже при монтаже применение статистического регулирования также возможно путем объединения мелких партий одинаковой продукций в базовые партии по признаку единообразной технологической документации, как это сделано в примере, приведенном в табл. 4. Регулирование по альтернативному признаку проще, по требует при заданной достоверности большего числа измерений, чем для оценки по количественному признаку.
7г Пример заполнения формы КСР-2 учета качества сварочных работ в отрасли
Подразделение — сборочно-сварочный цех Л° 7 Элемент. — участок шва длиной ДД = 300 мм Материал — низколегированные стали Методы контроля — радиография (Рг) и ультразвук <УЗд) Сварено элементов: партия « 17,0 тыс. шт.
|
Нижнюю границу регулирования часто не используют, однако иногда слишком малая дефектность может служить сигналом о неполадках в системе контроля, т. е. о недостоверном контроле.
При статистическом регулировании технологии следует учитывать ГОСТ 15893—77, ГОСТ 16467—70, ГОСТ 20737—75 и др.
Выше изложена только математическая модель регулирования качества. Она заключается в оценке вероятностей нахождения регулируемого параметра в подконтрольном состоянии. Для обеспечения статистического регулирования необходим также комплекс организационных мероприятий, включающих оперативное выяснение причин брака и их ликвидацию. Для этой цели требуется специальная документация — карты учета, позволяющие учитывать, анализировать и регулировать качество. Примеры первичной формы К. У-1 и годовых форм учета КСР-1 и КСР-2 даны в табл. 5—7.