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

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

Исходные данные

Заказ

№ 1460

1. Соединение —

9. Категория со-

Форма КУ-1

Дата

сварки

стыковое

единений — 2

Примечание.

20.1.78-

-24.1.78

2. Способ свар-

10 Узел (сек-

1. Аппарат

Дата

контроля

ки — автоматиче-

ция) — бортовой

РИД-21

28.1.78

ская под флюсом

JSTs 4—2

3. Материал —

11. Способ кон-

сталь 09Г2

троля — гамма-гра-

4. Толщина —

фирование

20 мм

12. Объем кон-

б. Электроды — г-

троля — 10%

нет

13. Число участ-

6. Проволока «ир•

ков контроля 40

Св-08Г2

14. Сварщик «і-

7. Флюс ОСЦ-45

8. Условия свар­ки «И цеховые

Иванов Б. С.

Продолжение табл. S.

Результаты радиографического контроля участков сварных швов

№ кон­трольного участка

Чувстви­

тель­

ность

кон­

троля,

%

Вид

д

Груп­

па

ефекты

Чис­

ло

сварки

Раз­

мер,

мм

Про-

тйжен-

ность,

мм

Балл качест­ва (по трех­бальной системе)

Приме­

чание

1

2,0

п

А

4

1,0

3

.

1,0

п

А

2

1,5

2

2

1,0

ш

А

2

3,0

2

—*

3

2,0

н

1

80

1

Брак

3

2,0

п

А

2

1,0

3

—I

4

1,0

п

В

2

1,0

20

2

—-

5

1,0

п

А

5

2,0

2

—*

* • •

• ♦ .

« • •

* ’ ‘

■* * *

* « •

* • •

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.

Качество сварочных работ. Анализ качества по методам контроля

Метод

Nt

п/п

Число

элементов

Всего

контроля

РГ

УЗд I

1

Проконтролировано п.

тыс шт

0,85

0,34

0,5!

Всего

195

72

123

С недопустимыми дефек-

46

17

29

2

Дефектных т„, шт.

тами

С допустимыми дефектами

149

55

94

3

Доля контроля п «= %

20

8

12

4

Исправлено ти, шт.

46

17

29

т„

5

Доля дефектных элементов Q = ——%

23,0

21,2

24,2

т,,

в

Доля исправленных элементов Б = —-—, %

5,4

5,1

5,7

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.