СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И СТАТИСТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА

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 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.