Поиск по сайту:
Главная страница » Каталог статей » О стандартизации и качестве » Данилевич С.Б., "Применение компьютерных технологий при разработке эффективных методик контроля качества продукции"

Применение компьютерных технологий при разработке эффективных методик контроля качества продукции




С.Б.Данилевич, д.т.н., профессор Сибирского университета потребительской кооперации

 

В [1] рассмотрены актуальные для современного производства проблемы метрологического обеспечения методик выполнения контроля (МВК), применяемых при выходном контроле качества продукции. Отмечено, что контроль качества готовой продукции необходимо осуществлять по аттестованным МВК, поскольку только они гарантированно обеспечат требуемую заказчиком (потребителем) достоверность результатов контроля. С этим согласен 81 % участников совещания главных метрологов предприятий и организаций Минатома России*.

Как же разработать МВК, обеспечивающую заданную достоверность результатов контроля, или подтвердить эффективность уже существующей МВК (т.е. провести ее аттестацию)?

Будем полагать, что определяющие качество изделий и, соответственно, подлежащие выходному контролю параметры изделий определены (например, указаны в нормативном документе на продукцию). В этом случае к основным задачам метрологического обеспечения МВК можно отнести определение требований к точности выполняемых при контроле каждого параметра измерений и обоснование контрольных допусков [2-3].

Это непростые задачи, особенно, если качество изделия характеризуется несколькими параметрами и, следовательно, имеет место так называемый “многопараметрический” контроль качества [2-4]. Отметим, что указанные задачи возникают как при разработке методик сплошного контроля, так и выборочного (так называемого “статистического”) [5-8].

Известные аналитические методы в общем случае не позволяют решить эти задачи ввиду их сложности. Однако они могут быть решены с помощью современных компьютерных технологий - методом имитационного моделирования (ИМ) [2-4, 6-8]. В данной статье рассматриваются пути решения сформулированных задач указанным методом и излагаются необходимые для предложенного решения условия.

Отметим, что в качестве показателей достоверности контроля серийно выпускаемых изделий принято использовать риск заказчика (потребителя) и риск производителя. Риск заказчика Rз - это вероятность, характеризующая среднюю долю негодных изделий среди всех признанных в результате контроля годными (и поступающих заказчику) изделий. Риск производителя Rп - это вероятность, которая характеризует среднюю долю ошибочно забракованных, но фактически годных изделий от общего числа поступивших на контроль изделий.

Если же речь идет о контроле единичных изделий (или небольших партий), в качестве показателя достоверности контроля целесообразно использовать вероятность ошибки контроля второго рода Р2 - априорную вероятность признать в результате контроля годным фактически негодное изделие. Эта вероятность характеризует долю признаваемых годными изделий среди всех фактически негодных изделий, поступивших на контроль (то есть фактически эта вероятность характеризует качество МВК) [3-4].

Следует отметить, что, по мнению известного метролога Б.Г. Артемьева, вероятности ошибок контроля и указанные риски могут быть использованы при разработке технических регламентов на продукцию [9].

Допускаемое значение риска заказчика R3 (или ошибки контроля второго рода Р2) может быть заранее установлено в техническом регламенте на продукцию (или утверждено заказчиком и указано в контракте на поставку изделий).

Очевидно, что применяемые производителями методики контроля должны, во-первых, обеспечивать выполнение требований технического регламента (или заказчика) к достоверности результатов контроля и, во-вторых, быть, по возможности, простыми и экономичными. Методики, удовлетворяющие этим двум условиям, будем называть эффективными.

На рисунке 1 приведена обобщенная схема разработки эффективных методик контроля качества изделий. Эта схема, по существу, представляет собой упрощенный алгоритм моделирования процедуры контроля качества, который реализуется в виде компьютерной программы. Для моделирования необходимо разработать стохастические модели контролируемых параметров изделий, модели погрешностей выполняемых при контроле измерений, а также имитационную модель собственно процедуры контроля [2].

Применение компьютерных технологий при разработке эффективных методик контроля качества продукции

 

Результаты моделирования обрабатываются статистическими методами с помощью специальной программы. В соответствии с принятым критерием оценивается достоверность результатов контроля - вычисляются оценки R3 или Р2 (которые являются показателями качества контроля). На первом этапе моделирования решается задача анализа первоначально принятой (“базовой”) методики контроля. Если качество этой методики в результате анализа признается удовлетворительным (значения R3 или Р2 отвечают установленным требованиям), то методика признается приемлемой.

Однако методика, возможно, не является при этом эффективной вследствие слишком высокой трудоемкости или стоимости работ.

Затем оценивается эффективность методики контроля. В случае сплошного контроля обычно решаются упомянутые выше 2 задачи: определяются требования к точности измерений, выполняемых при контроле каждого параметра, и выбираются для каждого параметра обоснованные контрольные допуски [2-4]. При выборочном контроле обычно дополнительно решается задача определения оптимального объема подвергаемой контролю выборки изделий из партии и разрабатывается план контроля [5-8].

Указанные задачи решаются методом ИМ путем последовате льного варьирования искомых характеристик методики контроля (при принятой процедуре контроля) и вычисления соответствующих значений рисков заказчика и производителя. Данный подход позволяет найти такие значения искомых характеристик, которые обеспечат требуемую достоверность результатов контроля и минимизируют его трудоемкость или затраты на организацию и проведение выходного контроля.

Примеры оптимизации методик сплошного и выборочного измерительного многопараметрического контроля по экономическому критерию приведены соответственно в [10] и [11].

Отметим, что все сказанное можно отнести не только к измерительному контролю, но и к контролю по альтернативному признаку. В этом случае контролируемые параметры изделий не измеряются, а сравниваются с установленными для них допускаемыми значениями (пример такого контроля рассмотрен в [1]). В зависимости от результатов сравнения делается вывод о годности или негодности изделия. Недостаточная чувствительность или нестабильность порога срабатывания устройства сравнения, изменяющиеся условия внешней среды и другие факторы приводят к неопределенности момента срабатывания устройства сравнения при приближении значения контролируемого параметра к границе поля допуска.

Также как и погрешность измерений при измерительном контроле, неопределенность срабатывания устройства сравнения имеет случайный характер и может приводить к ошибкам контроля 1 и 2 рода. Следовательно, критериями качества контроля в этом случае также могут служить риски заказчика и производителя. Для их оценивания необходимо сформировать стохастическую модель указанной неопределенности срабатывания устройства сравнения. При этом следует использовать как априорную информацию (нормируемые технические характеристики устройства сравнения), так и результаты экспериментальных исследований устройства сравнения. В целом подход при решении этой задачи аналогичен тому, который рекомендован в [2] для формирования стохастической модели погрешности средств измерений.

Таким образом, и при измерительном выходном контроле качества изделий, и в случае “альтернативного” контроля целесообразно использовать единые критерии достоверности результатов контроля - риски заказчика и производителя. Исходя из требуемых значений этих рисков, с применением современной компьютерной технологии (методом ИМ) могут быть разработаны эффективные методики и измерительного, и “альтернативного” контроля. Возможна и оптимизация МВК по экономическому критерию.

Разработанный пакет компьютерных программ позволяет решить указанные задачи, если только можно сформировать стохастические модели контролируемых параметров изделий и погрешности выполняемых при контроле измерений (или, при “альтернативном” контроле, модель неопределенности устройства сравнения).

Отметим, что трудности при формировании упомянутых моделей обычно связаны с недостатком необходимой информации. При недостатке информации предлагается использовать заведомо “худшие” модели, дающие завышенные оценки рисков заказчика и производителя. При этом разрабатываемая методика контроля, возможно, будет излишне “жесткой”, но зато будет определенная гарантия качества контроля [2].

Страница 1 из 2 Следующая

Добавить комментарий


Главная страница » Каталог статей » О стандартизации и качестве » Данилевич С.Б., "Применение компьютерных технологий при разработке эффективных методик контроля качества продукции"