Менеджмент. Раздел 9 Основы организации производственного процесса. Глава 3. Управление качеством продукции

 

Дается определение понятия "качество продукции" и раскрывается его экономическая сущность. Рассматриваются показатели, характеризующие свойства продукции и уровень её качества. Поясняется содержание квалиметрии как науки об измерении качества.

       

Перечисляются особенности качества продукции как объекта управления и обосновывается необходимость системного подхода к управлению качеством. Дается определение систем управления качеством (систем качества) и описывается путь развития этих систем. Перечисляются требования, которым должны удовлетворять системы качества в соответствии с международными стандартами качества ИСО серии 9000. Характеризуется концепция "всеобщего управления качеством".

       

Рассматриваются классификация и характеристика видов контроля качества продукции в процессе производства, раскрывается понятие "брак"^*.

       

Излагаются основные теоретические положения, лежащие в основе методов статистического контроля качества продукции, дается характеристика методов контрольных карт: карты средних арифметических и размахов, карты медиан и крайних значений, карты контроля по количеству дефектных изделий, карты контроля по количеству дефектов!

Управление качеством продукции

1. В чем заключается экономическая сущность качества продукции?
2. Дайте определение понятия "качество продукции".
3. Дайте определение понятия "показатель качества продукции".
4. Перечислите группы показателей качества продукции и охарактеризуйте их.
5. Что такое "квалиметрия"?
6. Как определяется уровень качества продукции?
7. Какими показателями оценивается уровень качества продукции?
8. Каковы особенности качества продукции как объекта управления?
9. Что понимается под "системой качества"?
10. Какой путь развития прошли системы управления качеством продукции в нашей стране и за рубежом?
11. Каким требованиям должны удовлетворять системы качества?
12. Какова сущность концепции "всеобщего управления качеством"?
13. Каковы роль и применение международных стандартов на системы качества?
14. Назовите международные стандарты на системы качества и охарактеризуйте их.
15. В чём суть статистических методов контроля качества продукции?
16. Какие теоретические положения лежат в основе метода контрольных карт?
17. Перечислите виды контрольных карт и охарактеризуйте их.

Качество продукции - совокупность свойств продукции, обуславливающих её пригодность удовлетворять её определенные потребности в соответствии с её назначением

Показатель качества продукции - количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, рассматриваемая применительно к определенным условиям её создания, эксплуатации или потребления

Квалиметрия - наука (научная область) занимающаяся количественной оценкой качества продукции (измерением качества)

Система качества - совокупность организационной структуры, ответственности, процедур, процессов и ресурсов, обеспечивающая осуществление общего руководства качеством

Брак - продукция, непригодная для удовлетворения потребности в соответствии с назначением

Параграф 1. Экономическая сущность и показатели качества продукции

    В своей жизни и деятельности человек повсюду имеет дело с созданным его разумом и руками вещественным миром, который при всем своем бесконечном многообразии обладает единой общностью, имя которой - качество продукции^*.

       

Понятие "качество продукции" тесно связано с понятием "потребности". Качество продукции^* направлено на удовлетворение общественных и личных потребностей людей. Повышение качества продукции - важная предпосылка интенсивного развития экономики и повышения эффективности общественного производства, т.к. способствует более полному удовлетворению потребностей общества в целом и отдельных потребителей, что имеет важное общественное и социальное значение.

       

Представление о качестве постоянно изменяется. Качество, удовлетворявшее потребителя год назад, может уже не отвечать его требованиям в этом году. На каждой ступени развития общества требования к качеству - результат взаимодействия объективных и субъективных факторов. Первые проявляются в уровне развития производительных сил, прежде всего науки и техники, вторые - в силе и характере воздействия потребителей на общественное производство, в значительной мере проявляющегося в платежеспособном спросе на конкретные виды продукции.

       

Рост качества продукции имеет двоякого рода ограничители: научно-технические достижения и производительный потенциал общества, обусловливающий величину затрат совокупного общественного труда, необходимых на создание и использование продукции в соответствии с ее функциональным назначением. Низкое качество продукции приводит к непроизводительным затратам живого и овеществленного труда, к потерям в сфере производства и эксплуатации или потребления продукции.

       

Две характеристики продукции - качество и количество - тесно взаимосвязаны в удовлетворении общественных потребностей. Заданный объем потребностей можно удовлетворить меньшим количеством продукции при более высоком ее качестве и наоборот. Повышение качества эквивалентно росту объема выпускаемой продукции без дополнительных затрат ресурсов. Расчеты показывают, что эффективность вложений, направленных на повышение качества продукции, в два раза выше эффективности затрат на увеличение объемов ее производства. Самый надежный путь удовлетворения потребностей в товарах, а следовательно, в сырье и других материальных ресурсах для их производства - повышение качества.

       

Развитый товарный рынок решает проблему качества просто: товар низкого качества не находит потребителя. В этих условиях качество продукции - главный показатель ее конкурентоспособности.

       

Итак, качество теснейшим образом связано с потребностями. На этом основано определение понятия "качество продукции". ГОСТ 15467 определяет качество продукции как "совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением".

       

Из этого определения следует, что за исходную характеристику качества продукции принято ее свойство. Свойство^* - это объективная особенность продукции, проявляющаяся при ее создании, эксплуатации или потреблении. Каждый конкретный вид продукции имеет множество различных свойств. Их совокупность позволяет отличить ее от другой продукции.

       

Все свойства продукции можно разделить на простые и сложные. К числу простых свойств можно отнести массу изделия, грузоподъемность и скорость автомобиля, мощность двигателя и т.п. Примером сложного свойства является надежность изделия, представляющая собой совокупность более простых свойств: безотказность, долговечность, сохраняемость, ремонтопригодность.

       

Качество продукции^* проявляется в характеристиках свойств, их полезности для определенных условий и целей использования продукции, в назначении продукции.

       

Показатель качества продукции (ПКП) - это количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, рассматриваемая применительно к определенным условиям ее создания, эксплуатации или потребления.

       

Каждый вид продукции характеризует своя номенклатура ПКП, которая зависит от назначения продукции. У продукции многоцелевого назначения эта номенклатура может быть очень многочисленной. ПКП может выражаться в различных единицах (например, км/ч, часах на отказ), баллах, а также может быть безразмерным.

       

В соответствии с ГОСТ 15467 используют следующие группы показателей качества продукции.

       

Показатели назначения - характеризуют свойства продукции, определяющие основные функции, для выполнения которых она предназначена, и обусловливают область ее применения: классификационные (размер экрана телевизора, напряжение и мощность электролампочки), функциональные (производительность, точность, пределы измерения, дальность действия), конструктивные (масса, габаритные размеры), эксплуатационные (расход топлива, потребляемая электрическая мощность), состава и структуры (концентрация вещества, содержание примесей).

       

Показатели надежности - характеризуют свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки. Надежность - комплексное свойство, характеризуемое следующими составляющими: безотказность (средняя наработка до первого отказа, вероятность безотказной работы в течение определенного срока, интенсивность отказов), долговечность (средний ресурс, средний срок службы до капитального ремонта, средний срок службы до списания), сохраняемость (средний срок сохранности, назначенный срок хранения), ремонтопригодность (среднее время восстановления работоспособного состояния, вероятность восстановления работоспособности в течение определенного интервала времени).

       

Показатели экономного использования ресурсов - характеризуют степень использования в конструкции изделия и при его эксплуатации сырья, материалов, топлива, энергии, трудовых ресурсов: удельный расход сырья, удельный расход материалов, потери сырья при регламентированных условиях, удельный расход топлива, удельный расход энергии, коэффициент полезного действия, суммарная или удельная трудоемкость эксплуатации изделия.

       

Показатели безопасности - характеризуют свойства изделия, гарантирующие безопасность человека и др. объектов при его эксплуатации, обслуживании, транспортировании и хранении: вероятность безопасной работы человека в течение определенного времени, быстродействие при срабатывании защитных устройств, сопротивление изоляции токоведущих частей, электрическая прочность высоковольтных цепей.

       

Эргономические показатели - характеризуют приспособленность изделия к эксплуатации человеком: гигиенические (освещенность, температура, влажность), антропометрические (соответствие конструкции размерам тела человека), психофизиологические (соответствие силовым, скоростным, зрительным, слуховым и пр. возможностям человека).

       

Эстетические показатели - характеризуют художественную выразительность, рациональность формы, целостность композиции, соответствие моде и т.д.

       

Показатели технологичности - характеризуют свойства изделия, определяющие приспособленность его конструкции к достижению наименьших затрат ресурсов при производстве, эксплуатации и ремонте: трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость, технологическая себестоимость.

       

Показатели транспортабельности - характеризуют пригодность продукции к транспортным операциям: средняя продолжительность подготовки к транспортировке, средняя продолжительность установки продукции на средство транспортирования определенного вида, средняя трудоемкость подготовки к транспортировке, коэффициент использования объема транспортного средства, средняя продолжительность разгрузки продукции.

       

Показатели стандартизации и унификации - характеризуют насыщенность продукции стандартными, унифицированными и оригинальными составными частями: коэффициент применяемости, коэффициент повторяемости, коэффициент взаимной унификации для группы изделий.

       

Патентно-правовые показатели - характеризуют патентную защиту и патентную чистоту продукции: показатели патентной защиты и патентной чистоты.

       

Экологические показатели - характеризуют уровень вредных воздействий на окружающую среду, возникающих при эксплуатации или потреблении продукции: количество вредных примесей, выбрасываемых в окружающую среду; вероятность выбросов вредных частиц, газов, излучений и т.п.

       

Экономические показатели - характеризуют затраты на разработку, изготовление, эксплуатацию или потребление продукции, а также экономическую эффективность ее производства и применения.

       

Показатели стойкости к внешним воздействиям: пылезащищенность, влагозащищенность, водонепроницаемость, ударопрочность, вибропрочность, устойчивость к воздействию внешнего магнитного поля и др.

       

Уровень качества продукции - относительная характеристика ее качества. Он определяется путем сопоставления показателей качества оцениваемой продукции с базовыми, т.е. с показателями качества базового образца (аналога).

       

Наука (научная область), занимающаяся количественной оценкой качества продукции (измерением качества), называется квалиметрией.

       

Для сравнительной оценки качества продукции и определения уровня качества рассчитывают показатели:

       

относительные единичные  

где Р_i и Р_i - абсолютные значения i-го показателя качества сравниваемого и базового изделий;

       комплексный для группы показателей, рассчитываемый как средневзвешенная арифметическая или геометрическая величина

   где a_i - коэффициент весомости (важности) i-го показателя (свойства) среди остальных 

; n - количество показателей в группе;

интегральный, который отражает отношение суммарного полезного эффекта от эксплуатации или потребления продукции к суммарным затратам на ее создание и эксплуатацию или потребление

где Э - суммарный полезный эффект от эксплуатации продукции (например, выработка станка за определенный период - год, месяц и т.д., пробег грузового автомобиля в тонно-километрах за срок службы до капитального ремонта); З_с - суммарные затраты на создание продукции (разработку, изготовление, монтаж и др. единовременные затраты); З_э - суммарные эксплуатационные затраты (техническое обслуживание, ремонт и др. текущие затраты).

Параграф 2. Системы управления качеством продукции

  Качество продукции^* закладывается на стадиях научных исследований и проектирования, обеспечивается в процессе изготовления и поддерживается на стадии эксплуатации или потребления. Таким образом, управление качеством продукции осуществляется на всех перечисленных стадиях путем реализации соответствующих действий.

       

Как объект управления, качество продукции обладает также следующими особенностями, влияющими на характер процесса управления им:

       - по своей структуре качество продукции представляет собой иерархическую систему свойств, в которой свойства каждого предыдущего уровня определяются более простыми свойствами последующих уровней;

       - существенное влияние на качество оказывает фактор времени, с которым связано моральное и физическое старение изделия;

       - уровень отдельных показателей качества изделия при переходе от одного этапа жизненного цикла к другому (исследование - разработка - изготовление - эксплуатация) имеет тенденцию к снижению;

       - необходимость в дополнительных затратах на поддержание уровня качества продукции в сфере эксплуатации у потребителей.

       

Необходимость системного подхода к управлению качеством продукции вытекает из многообразия и взаимосвязанности внешних и внутренних факторов и условий, влияющих на качество, из непрерывности его формирования и обеспечения на всем протяжении жизненного цикла, из участия в этом процессе всех элементов сферы производства и эксплуатации или потребления. Комплексное управление качеством является современной формой менеджмента - системы управления предприятием в условиях рынка, ориентированной на достижение коммерческого успеха посредством производства продукции требуемого уровня качества.

       

Комплексный подход к управлению качеством начал воплощаться в 50-х годах ХХ в. в создании и широком внедрении на предприятиях развитых стран систем управления качеством продукции (систем качества).

       

Первым крупным шагом в этом направлении в нашей стране было создание и внедрение в 1955 г. саратовской системы бездефектного изготовления продукции и сдачи ее отделу технического контроля и заказчику с первого предъявления (система БИП). Все последующие годы системные методы управления качеством развивались и проходили практическую проверку на предприятиях страны (системы: КАНАРСПИ - качество, надежность, ресурс с первых изделий; НОРМ - научная организация работ по увеличению моторесурса; СБТ - система бездефектного труда, НОТПУ - научная организация труда, производства и управления и др.).

       

Обобщение опыта и развитие системных методов управления качеством привело к разработке в начале 70-х годов основных положений комплексной системы управления качеством продукции (КС УКП). Эта система соединила все лучшее и прогрессивное в тот период, что было свойственно предшествующим системам.

       

В основе КС УКП лежали общие организационные принципы и единая методология организации работ по управлению качеством, которые не зависели от производственной специфики и были приемлемы для большинства предприятий. Организационно-методической основой КС УКП являлись стандарты предприятий, а по основным положениям, принципам разработки и функционирования КС УКП были разработаны ГОСТы.

       

В других промышленно развитых странах (США, Германия, Англия, Япония и др.) также проводились работы по созданию систем качества, которые нашли отражение в соответствующих национальных стандартах. Опыт крупнейших фирм многих стран по управлению качеством, характеризующийся большим разнообразием концепций и методов формирования систем качества, был обобщен Международной организацией по стандартизации (ISO) в комплексе международных стандартов (МС) ИСО серии 9000. На сегодняшний день стандарты ИСО серии 9000 приняты в качестве национальных практически во всех развитых странах мира, в том числе в России. У нас на базе этих стандартов разработаны и действуют ГОСТы [8,9].

       

Стандарты ИСО серии 9000 находят все большее применение при заключении контрактов между фирмами в качестве моделей для оценки системы обеспечения качества продукции у поставщика. При этом соответствие такой системы требованиям стандартов ИСО рассматривается как определенная гарантия того, что поставщик способен выполнить требования контракта и обеспечить стабильное качество продукции. Поэтому в контракты включается условие необходимости такого соответствия, дополняющее требования к продукции или услуге, отраженные в соответствующих стандартах или технических условиях.

       

В соответствии с МС под системой качества понимается совокупность организационной структуры, ответственности, процедур, процессов и ресурсов, обеспечивающая осуществление общего руководства качеством. Согласно методологии МС ИСО 9000, система качества должна быть ориентирована на конкретные рыночные потребности. Она служит инструментом реализации основных направлений, целей и задач, т.е. политики предприятия в области качества. Формирование политики в области качества является изначальным в деятельности по качеству. При этом ответственность за определение этой политики, а также за решения, касающиеся разработки, внедрения и функционирования системы качества, возлагается на руководство предприятия.

       

Система качества^* должна соответствовать следующим требованиям:

• должны удовлетворяться требования потребителя, предъявляемые к продукции или услуге;
• проблемы (дефекты) должны предупреждаться, а не выявляться после возникновения;
• если дефект или несоответствие требованиям допущены, система должна обеспечить их обнаружение;
• система должна гарантировать недопущение поступления в дальнейшее производство или потребителю обнаруженной дефектной или несоответствующей продукции;
• система должна обеспечивать постоянное и повсеместное совершенствование продукции, элементов производства и системы качества.

       

Система качества, охватывая все этапы жизненного цикла продукции - от маркетинга до утилизации продукции после использования, функционирует наряду и во взаимодействии со всеми остальными видами деятельности, влияющими на качество. Поэтому система качества рассматривается как неотъемлемая часть системы управления предприятием в целом, интегрированная в производство. Однако сегодня это не просто одна из многих подсистем управления производством. Практика зарубежного менеджмента свидетельствует о целесообразности придания политике в области качества приоритетной роли среди прочих направлений и аспектов деятельности фирмы. Этим обусловливается и приоритетность системы качества на предприятии как инструмента реализации этой политики.

       

Функционирование системы качества предполагает вовлечение всего персонала фирмы, включая рабочих. Реализация целей системы качества обеспечивается техническими, административными и человеческими факторами, влияющими на качество производимой продукции.

       

Система качества призвана обеспечить качество конкретной продукции, и поэтому на предприятии, выпускающем различные виды продукции, она может включать подсистемы качества по каждому их виду.

       

Координацию работ по управлению качеством продукции, как правило, осуществляет специально созданное для этих целей подразделение или один из отделов предприятия. Организационно-правовой основой системы качества служат государственные, отраслевые стандарты, а также стандарты предприятия по управлению качеством продукции.

       

Работы по дальнейшему развитию принципов и методов управления качеством привели к созданию концепции всеобщего управления качеством (TQM - Total Quality Management). Концепция TQM базируется на том, что в современных условиях решение проблемы качества все больше определяется человеческим фактором, т. е. отношением людей к делу и отношением руководителей к персоналу. При этом концепция TQM опирается на такие понятия, как фирменная (корпоративная) культура, стиль руководства^*, демократизация управления. Главная задача руководства - инициирование творческого потенциала работников в определенном направлении. Концепция ставит качество в центр всей производственной деятельности, предопределяющей удовлетворение требований потребителя и, как следствие, улучшение экономического и социального положения предприятия.

       

TQM выходит далеко за рамки обеспечения качества продукции, она пронизывает саму суть менеджмента. Это дало основание американским ученым назвать подход TQM менеджментом четвертого поколения. Важно отметить, что концепция стандартов ИСО серии 9000 не является альтернативой концепции TQM. Более того, по выражению А.Фейгенбаума - основоположника комплексного управления качеством "эти два вида движения как бы являются партнерами в достижении единой цели, но на разных стадиях движения предприятия к качеству. При этом основой являются стандарты ИСО, а эволюционным развитием - TQM".

Параграф 3. Виды контроля качества продукции

Обеспечение и повышение качества выпускаемой продукции - одна из главных задач производства. В решении этой задачи важная роль отводится контролю качества на всех этапах производства с целью проверки соответствия показателей качества установленным требованиям. Многообразие видов контроля качества вызывает необходимость их систематизации и классификации по ряду признаков. Классификация видов контроля качества продукции представлена на рис. 8.6 (ГОСТ 16504-81).

       

В зависимости от возможности использования проконтролированной продукции различают разрушающий и неразрушающий контроль.

       

Разрушающий контроль делает продукцию непригодной к дальнейшему использованию и, как правило, связан со значительными затратами; результаты его характеризуются определенной степенью недостоверности. По этим причинам более предпочтительным является неразрушающий контроль, основанный на результатах косвенных наблюдений, а также на применении средств рентгеновской и инфракрасной техники, электроники и т.п. Вместе с тем есть ситуации, когда применяется только разрушающий контроль, а именно: во-первых, когда при неразрушающем контроле трудно, а то и невозможно учесть большое количество единичных показателей качества, функцией которых является подлежащий контролю обобщенный показатель качества; во-вторых, иногда экономически более целесообразно для контроля уничтожить определенное количество единиц продукции вместо значительно превосходящих их стоимость затрат на осуществление неразрушающего контроля.

       

В зависимости от объема контролируемого материала различают сплошной контроль, при котором контролируются все единицы продукции, и выборочный контроль, при котором контролируется относительно небольшое количество единиц продукции из совокупности, к которой она принадлежит. Решение^* о качестве продукции всей совокупности, называемой партией, принимается на основе результатов контроля выборки из партии, т.е. указанного ограниченного числа единиц продукции.

       

Продукция одного наименования, типоразмера или типономинала, изготовленная по одной технологии, в одинаковых условиях и в определенный промежуток времени, характеризуется показателями качества, распределение которых подчиняется законам математической статистики. Выборочный контроль, процедуры и правила которого основаны на законах математической статистики, называется статистическим контролем качества продукции. Благодаря небольшим затратам и высокой степени достоверности результатов статистический контроль является эффективным средством обеспечения качества продукции. Выборочный контроль, не основанный на законах математической статистики, может приводить к ошибочным заключениям.

Рис 8.6. Классификация видов контроля качества продукции

       

Сплошной контроль применяется при единичном и мелкосерийном производствах, выборочный контроль - в остальных случаях.

       

По цели контроля различают контроль качества продукции для определения её годности и приёмки - приёмочный контроль (не обязательно готовой продукции) и контроль качества продукции для оценки состояния технологических процессов и решения о необходимости их наладки. Последний вид контроля, как правило, является статистическим и называется статистическим регулированием технологических процессов.

       

В зависимости от места контроля качества продукции в процессе её изготовления различают входной контроль, операционный контроль, контроль готовой продукции, иногда именуемый финишным, контроль транспортирования и хранения продукции на предприятии и т.д.

       

Входной контроль не является обязательным, но в ряде случаев он очень полезен и даже необходим. Например, показатели качества продукции в процессе транспортирования и хранения могут изменяться. Перед запуском в производство такая продукция должна быть проверена в условиях предприятия. Входной контроль необходим в тех производствах, где качество готовой продукции существенно зависит от качества исходных материалов, например в микроэлектронике.

       

Важное значение имеет операционный контроль. Своевременное выявления брака^* на операциях позволяет исключить пропуск его потребителю, повысить эффективность производства путем сокращения непроизводительных потерь, обусловленных поздним обнаружением брака.

       

По характеру контроля различают инспекционный и летучий контроль. Инспекционный контроль - это контроль уже проконтролированной продукции, из которой исключен обнаруженный брак. Его осуществляют при необходимости проверки качества работы ОТК или контрольного автомата. В особых случаях инспекционный контроль выполняется представителями заказчика для повышения достоверности результатов контроля важных видов продукции.

       

Летучий контроль также носит инспекционный характер. Благодаря тому, что он осуществляется внезапно, в случайные моменты времени, его результаты могут быть более достоверными.

       

В зависимости от характера принимаемых решений различают активный и пассивный контроль. При активном контроле принимаются решения по улучшению качества продукции, а при пассивном контроле только фиксируется брак.

       

В зависимости от контролируемого параметра различают контроль по количественному признаку, по качественному признаку и по альтернативному признаку.

       

Контроль качества продукции, в процессе которого определяют значения одного или нескольких параметров, а последующее решение о контролируемой совокупности принимают в зависимости от этих значений (например, от их сравнения с контрольными нормативами), называется контролем по количественному признаку.

       

Контроль качества продукции, в ходе которого каждую проверенную её единицу относят к определенной группе, а последующее решение о контролируемой совокупности принимают в зависимости от соотношения количеств её единиц, оказавшихся в разных группах, называется контролем по качественному признаку.

       

Контроль по альтернативному признаку является частным случаем, когда совокупность продукции состоит из двух групп: годной и дефектной продукции. Решение о контролируемой совокупности принимается в зависимости от числа обнаруженных дефектных единиц или числа дефектов, приходящихся на определенное число единиц продукции.

       

Контроль по количественному признаку дает больше информации, чем контроль по качественному и альтернативному признакам. Вместе с тем затраты на контроль по количественному признаку больше, чем затраты на два другие вида контроля. Поэтому при планировании и разработке технологии контрольных операций часто отдают предпочтение контролю по альтернативному признаку.

       

В зависимости от применяемых средств контроля различают визуальный, органолептический и инструментальный контроль.

       

По характеру поступления продукции на контроль различают непрерывный контроль, например на конвейере или в потоке, и контроль партий продукции.

       

Брак - продукция, непригодная для удовлетворения потребности в соответствии с назначением. Критерием брака является недопустимое отклонение свойств (параметров) продукции от требований нормативной документации. Забракованная продукция не имеет ни потребительной стоимости, ни стоимости, т.е. не может быть товаром. Для общества это невосполнимые потери живого и овеществленного труда, для предприятия - снижение эффективности производства, дохода, прибыли.

       

Причина брака - это прежде всего недобросовестный труд. Брак возникает в результате нарушений нормативных требований, ошибок конструкторов и технологов, некомпетентных решений администраторов, нарушений технологической и производственной дисциплины, неудовлетворительного выполнения контрольных операций. Некачественный труд одного работника может сделать бесполезной работу целых коллективов, уничтожить результаты их труда. Отсюда главным средством предотвращения брака является повышение культуры производства, квалификации и личной ответственности исполнителей за результаты своей работы.

       

Браком считается продукция, которая из-за наличия дефектов, т.е. отдельных отклонений от установленных требований, не соответствует техническим условиям на её изготовление. Дефекты могут быть выявлены при производстве продукции, выходном контроле её качества, на стадии испытаний и в процессе эксплуатации. По характеру дефекты могут быть исправимыми и неисправимыми. Исправление дефектов ведет к удорожанию стоимости всей выпускаемой продукции или отдельных её партий. Неисправимый брак оказывается для предприятия прямым экономическим ущербом, потерями труда и материально-технических ресурсов. Появление дефектов на любой стадии требует немедленного установления места и причин их возникновения с целью оперативного решения вопроса о приостановке выпуска дефектной продукции, определения способа возмещения потерь от брака и устранения его причины.

Параграф 4. Статистический контроль качества продукции

Одной из важнейших составных частей управления качеством продукции в процессе производства является контроль качества изготавливаемой продукции и технологических процессов ее изготовления. Наиболее совершенные и рациональные способы организации такого контроля основаны на использовании статистических методов.

       При применении в производстве высокопроизводительного технологического оборудования одним из важнейших требований, предъявляемых к качественным параметрам изготавливаемой продукции, является требование однородности, характеризуемой заданным допуском. Для обеспечения этой однородности необходимо систематически следить за качеством продукции, не допуская внезапной разладки оборудования, которая может привести к массовому браку^*. Однако систематический контроль не может быть сплошным, т.к. его трудоемкость превысила бы трудоемкость изготовления. Такой систематический контроль можно осуществить с помощью статистических методов, которые позволяют не только контролировать качество продукции^*, но и по нему судить о качестве технологического процесса и осуществлять регулирование последнего.

       Суть статистических методов контроля состоит в том, что заключение о качестве изготовленной продукции и технологического процесса делают по результатам выборочного контроля параметров производимой продукции. Для того, чтобы вовремя выявить нарушения в ходе процесса, необходимо периодически брать пробы (выборки), осуществлять измерение их параметров и в зависимости от результатов измерений либо продолжать процесс (если отклонений не выявлено), либо (если выявлены отклонения) остановить его и осуществить подналадку.

       Данные измерений заносят в контрольную карту и по расположению данных в контрольной карте делают вывод о качестве технологического процесса, а именно - выход контролируемой статистической характеристики за границу регулирования является сигналом о разладке данного технологического процесса.

       Метод контрольных карт основан на теории вероятностей и математической статистики. При этом исходят из следующих основных положений.

1. В процессе производства невозможно получить всю продукцию тождественного качества. Изменение параметров продукции, колеблющееся в определенных пределах, называется рассеянием (распределением) параметров и отражает закономерности определенного технологического процесса. Рассеяние параметров вызывается комплексом случайных и систематических причин, которые действуют в процессе производства и определяют погрешности технологического процесса.
          Как показывает практика, большинство технологических параметров распределяются по закону нормального распределения Гаусса: размеры, объемы, температура, твердость, масса и др. Может быть и равномерное распределение. Реже встречается распределение по закону Максвелла, который отражает одностороннее распределение параметров: биение, дисбаланс, неперпендикулярность и др.

2. Группа предметов, объединенных каким-либо качественным или количественным признаком, называется статистической совокупностью. Предметы, ее образующие, называются членами совокупности, число членов образует объем совокупности.
          Часть членов статистической совокупности, отобранная из нее для получения сведений о всей совокупности, называется выборочной совокупностью (выборкой). Число членов выборки образует ее объем. Различают выборки: малые (< 25) и большие (>= 25).

3. На основании закона больших чисел утверждают, что если генеральная (статистическая) совокупность подчиняется определенному закону рассеяния, то и выборка при достаточном её объеме подчиняется тому же закону и наоборот.

       Как известно, основными статистическими характеристиками нормального распределения являются:

• среднее значение ( );
• стандартное (среднеквадратическое) отклонение ( ).

       Беря выборку из статистической совокупности и вычисляя ее статистические характеристики  и  , считают, что они являются оценками характеристик всей совокупности, т.е.    ₀ и    ₀

       График нормального распределения отражает изменение частоты попадания измеряемой величины в соответствующий интервал значений. Для того, чтобы сделать заключение о наличии брака в контролируемой партии предметов, нужно сопоставить практическую зону рассеяния измеряемого параметра  ± 3 (в нее попадает 99,73% контролируемых предметов) с полем допуска на этот параметр  (рис. 8.7).

Рис. 8.7.

       

Годными являются все изделия, у которых контролируемый параметр X отклоняется от его номинального значения X_ном не более чем на величину допуска  /2 (при симметричном поле допуска). Наличие брака обусловливается не только соотношением ширины поля допуска и диапазона рассеяния, но и величиной смещения среднего значения распределения  относительно X_ном.

       

Брак может появиться в трех случаях:

1. практическая зона рассеяния больше поля допуска на исследуемый параметр. Это означает, что точность процесса низкая и не обеспечивает заданной точности параметра;
2. практическая зона рассеяния меньше поля допуска, но имеется значительное смещение середины зоны рассеяния относительно середины поля допуска. Это указывает на смещение центра настройки оборудования;
3. имеются обе причины.

       

При построении контрольных карт необходимо определить:

• контрольные границы для статистических характеристик измеряемой величины, характеризующие границы регулирования технологического процесса;
• периодичность отбора выборок или проб;
• объем выборки или пробы;
• меры, которые необходимо принять при предупреждающем сигнале и сигнале о разладке процесса.

       

Контрольные границы (контрольные нормативы) определяются на основе сбора и статистической обработки данных, характеризующих нормальное состояние процесса.

       Периодичность отбора выборок или проб устанавливается на основании распределения времени разладки процесса в предшествующем периоде.

       

Объем выборки или пробы определяется по нормативным таблицам на основании статистических характеристик технологического процесса, требуемой вероятности обнаружения брака и принятой периодичности отбора проб.

       

Методы статистического регулирования технологических процессов с применение различных контрольных карт стандартизованы в государственных стандартах РФ, международных стандартах и национальных стандартах многих стран.

       

В производственной практике применяют различные виды контрольных карт, отличающихся характером используемых данных. Наиболее широко применяемыми являются следующие их виды:

• карта средних арифметических значений и размахов ( - R - карта);
• карта медиан и крайних значений (M - X-карта);
• карта контроля по альтернативному признаку (P-карта);
• карта числа дефектов (C-карта).

       

Карта средних арифметических значений и размахов. При построении ( - R) - карт анализируемыми статистическими характеристиками контролируемой выборки являются среднее арифметическое значение контролируемого параметра  и его размах R, определяемые зависимостями:

R = X_max - X_min ,

       где X_i - значение i-го замера контролируемого параметра; n - число замеров в выборке; X_max и X_min - соответственно максимальное и минимальное значения замеров в выборке.

       Полученные значения характеристик выборки наносятся на контрольную карту, состоящую из двух диаграмм (рис. 8.8). На верхней диаграмме настройки предварительно наносятся четыре контрольные границы: Т_в и Т_н - верхняя и нижняя технические границы, соответствующие границам поля допуска; Р_в и Р_н - верхняя и нижняя предупредительные границы, определяющие допустимые отклонения средних арифметических значений параметра при нормальном устойчивом процессе. Значения ординат этих границ рассчитываются по зависимостям:

P_B =  ₀ + A ·  ₀

P_H =  ₀ - A ·  ₀

       где A - статистические коэффициенты, зависящие от объема выборки;  ₀ и  ₀ - статистические характеристики настроенного процесса.

Рис. 8.8. Контрольная ( - R)-карта.

       

На нижней диаграмме размаха наносятся две контрольные границы: T_ВR и P_ВR - верхние техническая и предупредительная границы для размаха, ординаты которых определяются по зависимостям:

T_ВR = T_в - T_н =  ;

P_ВR = (d_n + 3T_n)  ₀ ,

       где d_n и T_n - коэффициенты, зависящие от объема выборки.

       

В процессе производства в заданное время из партии контролируемых предметов берется случайная выборка установленного объема, вычисляются характеристики измеряемого параметра  и R и наносятся на соответствующие диаграммы в виде точек. По положению контрольных точек на диаграммах делается заключение о качестве продукции и технологического процесса:

• если  и R находятся внутри своих предупредительных границ, то это означает, что процесс настроен и брак отсутствует;
• если  или (и) R вышли за предупредительные, но находятся внутри технических границ, процесс расстраивается, но это еще не привело к браку. Необходимо процесс остановить и подналадить;
• выход  или (и) R за технические границы означает появление брака. В этом случае необходимо процесс остановить и настроить, а всю продукцию, изготовленную после взятия предыдущей пробы, подвергнуть сплошному контролю.

       

Выход средних значений за контрольные границы указывает на смещение центра настройки, выход же размахов за ограничения даже при сохранении центра настройки указывает на потерю точности.

       

Карта медиан и крайних значений. В (M - X)-карте мерой настроенности процесса является медиана  (срединное значение упорядоченного по возрастанию или убыванию ряда чисел), а мерой точности - крайние значения параметра X_max и X_min в выборке.

       

Контрольная карта содержит одну совмещенную диаграмму (рис. 8.9), на которую наносятся шесть контрольных границ: T_в и T_н - верхняя и нижняя технические границы; P_вм и P_нм - верхняя и нижняя предупредительные границы для медианы; P_вк и P_нк - верхняя и нижняя предупредительные границы для крайних значений выборки. Значения ординат этих границ рассчитываются по зависимостям:

 где K_м и K_к - коэффициенты, зависящие от объема выборки.

       

На диаграмму точками наносят крайние значения контролируемого параметра в выборке X_max и X_min (или все значения), а крестиком (или другим знаком) отмечают срединное значение параметра - медиану  .

Рис. 8.9. Контрольная (M - X) - карта.

       

На основании анализа полученной диаграммы делают заключение о качестве процесса: Если медиана не выходит за контрольные границы Pвм и Pнм, а крайние значения выборки - за пределы границ Pвк и Pнк, то технологический процесс считается нормальным, а вся продукция, изготовленная после предыдущей проверки - годной. При нарушении одного из указанных условий процесс считается неудовлетворительным и требующим подналадки, а в случае выхода хотя бы одного из значений за технические границы Tв и Tн вся продукция, изготовленная между проверками, подлежит сплошному контролю и разбраковке.

       

Рассмотренные методы составления контрольных карт используются в тех случаях, когда показатели качества могут быть выражены количественными данными (размеры, масса, твердость и т.д.). В тех случаях, когда контролируемые параметры характеризуются качественными оценками (равномерность окрашивания, степень загрязнения и т.д.), обычно применяется другой вид контрольных карт, которые называются картами контроля по альтернативному признаку (P - карты). В таких случаях качество определяется двумя оценками: "качественно" и "некачественно". В процессе контроля подсчитывают число дефектных изделий в выборке, определяют долю (процент) дефектной продукции и наносят ее значение на контрольную карту, на которую предварительно нанесена граница, соответствующая допустимой доле дефектной продукции. Если фактическая доля дефектных изделий в выборке превышает допустимое значение брака, то процесс нуждается в регулировке.

       

C - карта отличается от P-карты тем, что с ее помощью контролируется число дефектов, например, число царапин на поверхности изделия и т.п. Подсчитывается суммарное число дефектов в выборке, сравнивается с допустимым и делается вывод о качестве изготовленных изделий и качестве технологического процесса.

https://tinyurl.com/925tkna6