Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка методов двухступенчатого статистического контроля для комплексного автоматизированного производства Пантюхин Олег Викторович

Разработка методов двухступенчатого статистического контроля для комплексного автоматизированного производства
<
Разработка методов двухступенчатого статистического контроля для комплексного автоматизированного производства Разработка методов двухступенчатого статистического контроля для комплексного автоматизированного производства Разработка методов двухступенчатого статистического контроля для комплексного автоматизированного производства Разработка методов двухступенчатого статистического контроля для комплексного автоматизированного производства Разработка методов двухступенчатого статистического контроля для комплексного автоматизированного производства Разработка методов двухступенчатого статистического контроля для комплексного автоматизированного производства Разработка методов двухступенчатого статистического контроля для комплексного автоматизированного производства Разработка методов двухступенчатого статистического контроля для комплексного автоматизированного производства Разработка методов двухступенчатого статистического контроля для комплексного автоматизированного производства
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Пантюхин Олег Викторович. Разработка методов двухступенчатого статистического контроля для комплексного автоматизированного производства : Дис. ... канд. техн. наук : 05.02.23 : Тула, 2004 171 c. РГБ ОД, 61:04-5/3239

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние и проблемы контроля качества в комплексном автоматизированном производстве 9

1.1. Объект исследования 9

1.2. Теоретическое состояние вопроса 12

1.2.1. Статистический приемочный контроль 12

1.2.2. Непрерывный выборочный контроль 18

1.3. Цель и задачи работы 23

2. Метод расчета двухступенчатых планов статисти ческого контроля на основе информационной модели 25

2.1. Постановка задачи 25

2.2. Алгоритм расчета двухступенчатых планов контроля по альтернативному признаку 27

2.3. Методика расчета двухступенчатых информационных планов контроля 30

2.4. Сравнительный анализ двухступенчатых планов контроля 39

2.4.1. Сравнение оперативных характеристик информационных и рассчитанных на основе распределения Пуассона планов контроля 39

2.4.2. Сравнительный анализ оперативных характеристик информа ционных планов контроля и планов ГОСТ Р 50779.71-99 42

2.5. Программное обеспечение методики расчета двухступенчатых планов статистического контроля 51

2.5.1. Программа расчета двухступенчатых планов статистического контроля 52

2.5.2. Программа расчета двухступенчатых информационных планов статистического контроля 63

2.6. Выводы 71

3. Статистический приемочный контроль в процессе производства 72

3.1. Постановка задачи 72

3.2. Двухступенчатые планы контроля в процессе производства 73

3.3. Программное обеспечение методики расчета двухступенчатых планов статистического контроля на предупредительных границах 78

3.3.1. Программа расчета двухступенчатых информационных планов выборочного контроля на предупредительных границах .79

3.3.2. Программа имитационного моделирования нормального рас-пределения погрешностей изготовления контролируемого параметра 90

3.4. Выводы 95

4. Разработка рекомендаций по применению двухступенчатых планов статистического контроля для патрона спортивно - охотничьего калибра 7,62 мм 96

4.1. Анализ технических условий 96

4.2. Разработка рекомендаций по контролю патрона спортивно -охотничьего калибра 7,62 мм на потоке 100

4.3. Разработка рекомендаций для окончательного контроля парамет ров патрона спортивно - охотничьего калибра 7,62 мм 125

4.4. Выводы 156

Общие выводы и результаты 157

Библиографический список

Введение к работе

В диссертации решается научная задача повышения оперативности и качества управления технологическим процессом (ТП) на основе разработки методов статистического контроля продукции для комплексных автоматизированных производств (КАП) на базе автоматических роторных линий (АРЛ).

Автор защищает:

1. Метод расчета двухступенчатых информационных планов статистического контроля.

2. Методику расчета двухступенчатых информационных планов контроля (ИПК).

3. Методику расчета двухступенчатых ИПК с предупредительными контрольными границами.

4. Рекомендации по применению методики расчета двухступенчатых ИПК с предупредительными контрольными границами.

5. Рекомендации по применению методики расчета двухступенчатых ИПК для окончательного контроля параметров изделия ПСО 7,62x39.

6. Алгоритмы и программы методик расчета двухступенчатых ИПК.

Актуальность работы:

За последние несколько лет на предприятиях оборонного комплекса России активизировались работы по приведению действующих на этих предприятиях систем качества в соответствие требованиям стандартов ГОСТ Р ИСО серии 9000 [21-23]. Это объясняется тем, что наличие на оборонном предприятии эффективно действующей системы качества - необходимое условие получения лицензии на право разработки, производства и утилизации вооружений, военной техники и боеприпасов. Без такой лицензии невозможны ни получение государственных оборонных заказов, ни участие в конкурсе на их получение, ни успешная внешнеэкономическая деятельность.

Одним из требований, предъявляемых стандартами ГОСТ Р ИСО серии 9000 к системам качества, является наличие документированных процедур выбора и применения современных статистических методов на всех этапах жизненного цикла продукции, в частности, при производстве и контроле качества продукции [22].

Процедуры современных методов статистического приемочного контроля качества продукции и статистического анализа точности, стабильности и регулирования технологических процессов регламентированы государственными нормативными документами на статистические методы (НДСМ).

Однако, основная трудность практического использования НДСМ обусловлена тем, что в отличие от документов разработки 70-80-х годов, в НДСМ, разработанных в последнее десятилетие, к сожалению, как правило, отсутствуют приложения вида «Теоретическое обоснование стандарта» или «Теоретические основы стандарта» [14-20]. Во-первых, это лишает пользователя возможности проверить корректность значений, приводимых в многочисленных таблицах, а сомневаться в этом вынуждают допущенные в НДСМ ошибки и неточности. Во-вторых, это не позволяет потребителю стандарта при необходимости провести расчет плана контроля для конкретных условий, не охваченных таблицами НДСМ. В-третьих, это ограничивает возможности творческого подхода к применению статистических методов в процессе производства продукции и при ее выборочном контроле [37].

Кроме того, отсутствие в НДСМ формул, на основании которых сделаны расчеты, приводимые в таблицах, препятствует использованию персональных компьютеров для автоматизации процессов планирования статистического и приемочного контроля, анализа точности и стабильности технологических процессов, построения и интерпретации контрольных карт. Большинство оборонных предприятий, находящихся в настоящее время в тяже лом финансовом положении, как правило, не имеют возможности приобретать дорогостоящие программные продукты, реализующие различные статистические методы.

В связи со сложившимся положением, для предприятия возникает задача разработки обоснованных методов для контроля качества, как в процессе производства, так и на завершающих стадиях контрольных испытаний, имеющих свое теоретическое подтверждение и реализованных в качестве программных продуктов для персональных компьютеров (ПК).

Анализ системы обеспечения качества продукции в КАП показал основной ее недостаток - несоответствие производительности оборудования и оперативности регулирования ТП. Отсутствие эффективной и обоснованной методики контроля именно там, где формируется качество - на потоке, после каждой единицы оборудования, приводит к принятию не всегда верных решений относительно качества межоперационных заделов изделий (10-30 тыс. шт.). Совершенно очевидно, что целесообразным является предупреждение брака в процессе производства, что позволяет повысить качество готовых изделий. Существующая система контроля приводит к тому, что огромное количество полуфабрикатов и изделий находится в статическом состоянии в виде межоперационных заделов, партий элементов и изделий.

Для разрешения возникших проблем в диссертации решается задача разработки математически обоснованного и нетрудоемкого метода расчета двухступенчатых планов для окончательного контроля партий изделий и контроля на потоке, который позволит повысить оперативность принятия решений относительно качества полуфабрикатов в процессе производства и эффективно оценивать качество партий готовых изделий при окончательном контроле.

Цель работы - повышение оперативности и качества управления ТП, снижение трудоемкости контроля на примере КАП.

Для достижения этой цели в диссертации решаются следующие задачи:

1. Разработка метода двухступенчатого статистического контроля.

2. Разработка методики расчета двухступенчатых ИПК на основе полученной математической модели.

3. Разработка методики расчета двухступенчатых ИПК с предупредительными контрольными границами.

4. Проведение сравнительного анализа рассчитанных планов с существующими планами контроля государственных стандартов.

5. Разработка контрольных карт для контроля параметров патрона спортивно-охотничьего (ПСО) 7,62x39 на потоке на основе полученных планов контроля с предупредительными контрольными границами.

6. Разработка двухступенчатых информационных планов для окончательного контроля параметров изделия ПСО 7,62x39.

7. Экспериментальная проверка рекомендуемых методов контроля.

8. Разработка программного обеспечения.

Общая методика исследования заключается в анализе состояния современного автоматизированного производства с крупносерийным выпуском продукции, системы управления качеством, а также надежности и эффективности применяемого математического аппарата.

Анализ состояния системы управления качеством был проведен на примере КАП на базе АРЛ. Результаты анализа определили необходимость решения задач, связанных с управлением качества продукции в процессе производства, разработки нетрудоемких и эффективных методов контроля.

Теоретические положения работы являются синтезом методов теории информации, информационной теории управления, математической статистики и теории вероятностей, статистического моделирования. Для проведения расчетов использовались вычислительные среды Mathcad 11. A Enterprise Edition, Statistica 6.0 VL система программирования Microsoft Visual Basic 6 Professional Edition.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена результатами имитационного моделирования, сравнением результатов моделирования с результатами, полученными стандартными методами математической статистики и с результатами контроля параметров изделия реального производства.

Научная новизна работы состоит в разработке и теоретическом обосновании метода расчета двухступенчатых информационных планов контроля, как в процессе производства, так и при окончательном контроле.

Практическая ценность и реализация работы. Разработанные методики и программы используются в системе контроля на предприятии ОАО «Тульский патронный завод».

Материалы диссертации включены в учебный процесс на кафедре «Технологическая механика» и используются при подготовке специалистов в области сертификации, контроля и управления качеством.

Апробаиия работы. Результаты диссертационной работы доложены на V Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы проектирования и производства систем и комплексов» (Тула, октябрь 2003 г.); 2-й международной электронной научно-технической конференции «Технологическая системотехника» (Россия, Тула, сентябрь-октябрь 2003 г.); международной конференции «Автоматизация: Проблемы, идеи, решения» (АПИР-8) (Россия, Тула, октябрь 2003 г.); 1-й Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Идеи молодых - новой России» (Тула, март 2004 г.); научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов» (Тула, апрель 2004 г.) и ежегодной научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава ТулГУ (Тула, 2004 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Статистический приемочный контроль

Задачи управления качеством продукции в современном массовом производстве решаются с помощью классических методов, основанных на базе аппарата математической статистики.

У.А. Шухарт предложил оценивать состояние технологических операций по выборочным значениям среднего арифметического и среднего квад-ратического отклонения и разработал на их основе первую контрольную карту для регулирования ТП [98]. Основной ее недостаток - трудоемкость.

С целью снижения трудоемкости карты Шухарта, Д. Шайниным была предложена карта регулирования, не требующая вычисления статистических оценок [98]. Она основана на последовательном анализе А. Вальда. Карта имеет три области: 1 - «не вмешиваться», 2 - «продолжить измерения», 3 -«произвести подналадку». При контроле последовательно производятся измерения изделий и определяется, в какой интервал попал результат. Значение каждого последующего измерения суммируется с предыдущим и заносится в соответствующую клетку карты. Достоинство карты Шайнина в том, что при ее использовании наладчику не нужно полагаться на свою интуицию. Однако, она не исключает необходимости измерения фактического значения контролируемого параметра

Упрощенную карту регулирования предложил Л. Нельсон [109] Она также основана на принципе последовательного анализа Вальда. В качестве измерительного прибора используется предельный калибр, соответствующий номинальному значению контролируемого параметра. Результаты измерений изображаются на карте точками. Если результат больше номинального, то точка ставится правее и выше предыдущей, если правее и ниже - результат меньше номинала. Контроль продолжается, пока ряд точек не окажется в одной из областей: «не вмешиваться» или «произвести подналадку». Преимущество карты Нельсона в том, что при ее использовании не требуется ника 13 ких вычислений. Но по этой карте нельзя узнать величину подналадки. Кроме того, поскольку изделия, имеющие номинальные размеры, не войдут в калибр, то наблюдаемое значение среднего арифметического не совпадает с заданным номинальным значением.

Еще проще - зонная контрольная карта [107]. Карта разделена на восемь зон, кратных среднему квадратическому отклонению, которым присвоены ранговые баллы от одного до восьми. При контроле производится последовательное суммирование баллов, соответствующих зонам, в которые попадают результаты измерений. При пересечении центральной линии сумма баллов становится равной нулю, начинается новый цикл суммирования. Процесс считается разлаженным, если сумма баллов не менее восьми. Как средство диагностики происходящих изменений зонная карта превосходит карту Шухарта более чем в десять раз. Ее недостатки - необходимость измерений фактических значений параметров и отсутствие количественных характеристик состояния технологических операций.

Обобщая рассмотренные примеры контрольных карт, можно выявить определенную тенденцию в их построении. Упрощение карты, а следовательно, повышение оперативности работы с ней неизбежно приводит к снижению информативности контроля и возможностей управления ТП (карта Нельсона, зонная карта). Стремление повысить информативность контроля, напротив, сопряжено с более сложными вычислительными действиями, что снижает оперативность контроля и управления ТП (карты Шухарта и Шай-нина).

Чтобы повысить информативность контроля с помощью предельных калибров, необходимо учесть информацию о виде распределения значений контролируемого параметра. В этом случае вместо сложной двойной карты Шухарта можно использовать карту дефектных изделий, а контроль проводить с помощью предельных калибров, настроенных на более узкие по сравнению с допуском границы контроля. Применение такой карты рассмотрено в работах [60,98]. Выделим три основных направления, являющихся актуальными в массовом автоматизированном производстве. Это - статистический приемочный контроль (СГЖ) готовой продукции, методы непрерывного выборочного контроля (НВК) в процессе производства, методы последующей оценки качества продукции.

СГЖ (англ. acceptance sampling) устанавливает соответствие доли брака в предъявленной партии исходного, промежуточного или конечного продукта, процесс изготовления которого уже завершен, требуемым стандартам. Статистическим инструментом СГЖ является план контроля. Он содержит информацию о количестве выборок, которое нужно взять из данной партии, об объеме выборок, об условиях, при которых принимается или отклоняется данная партия.

Цель СГЖ - определение объективной, истинной оценки качества продукции и соответствия этой продукции заранее установленным, четко отработанным и отлаженным требованиям.

СГЖ успешно используется в промышленности многих стран и постоянно совершенствуется. Большой вклад в разработку методов статистического контроля внесли такие ученые, как Ю.К. Беляев, А.Н. Колмогоров, Д. Ко-уден, А.К. Кутай, Х.Б. Кордовский, Я.П. Лумельский, С.Х. Сираждинов, М.И. Эйдельнант, Б. Хансен и др. [6, 43, 48, 53, 56, 79, 81, 93, 99].

СГЖ осуществляется как по количественному, так и по альтернативному признаку. Контроль по количественному признаку информативнее и поэтому для одного объема партии требуется меньший объем выборки, чем контроль по альтернативному признаку. Однако в условиях массового производства экономичность последнего - причина его широкого применения. Статистический приемочный контроль по количественному признаку распространяется только на измеримые показатели качества.

Методика расчета двухступенчатых информационных планов контроля

На практике использование одноступенчатых планов контроля не всегда оправдано. В процессе контроля часто бывает так, что число дефектных деталей d в выборке незначительно (на одну или две единицы) превышает приемочное число с. Браковать всю партию по результатам контроля одной выборки в данном случае экономически невыгодно. Поэтому наиболее целесообразно использовать двухступенчатые планы контроля. Кроме экономии средств на контроль, двухступенчатые планы контроля дают также выгоды психологического порядка, заключающиеся в том, что контролеру не нужно на основании результатов контроля первой выборки забраковывать партию или назначать ее стопроцентную разбраковку, поскольку он имеет еще шанс принять партию после контроля второй выборки.

Идея метода двухступенчатого статистического анализа впервые была высказана Доджем и Ромингом [103], предложившим двухступенчатую процедуру проверки доли дефектных изделий в партиях продукции.

Однако, несмотря на то, что двухступенчатые планы контроля известны и применяются давно, методы их расчета длительное время не были развиты.

Многие стандарты планов двухступенчатого выборочного контроля качества продукции рассчитаны путем простого перебора параметров. В связи с трудностью перебора многих параметров (которая не устраняется даже при использовании современных высокопроизводительных персональных компьютеров (ПК)) планы обычно упрощают. С этой целью произвольно устанавливают соотношения между отдельными параметрами. Например, объ 26 ем выборки на второй ступени принимают равным объему выборки на первой ступени и т. д. [20]

В данной работе предлагается использовать метод множителей Ла-гранжа [80], позволяющий рассчитывать оптимальные двухступенчатые планы контроля, не прибегая к перебору параметров, и не устанавливая произвольные соотношения между параметрами.

Для рассматриваемого случая введем понятие функции оптимального плана контроля: F(n,c) = Pp -А,асс-А-ой, (2.1) где Ра = 1 - Р - мощность критерия качества партии (вероятность недопущения ошибки второго рода (риска потребителя) или вероятность забраковки партии изделий браковочного качества); а - вероятность забраковки партии изделий допустимого качества (риск изготовителя или ошибка первого рода); п- средний объем выборки двухступенчатого плана контроля при гипотезе #0 о допустимом качестве партии; Яа и AQ- множители Лагранжа.

Задача оценки качества партии сводится к определению объемов выборок и приемочных чисел на первой и второй ступенях контроля, при которых вероятность забраковки партии изделий браковочного качества Ра максимальна (максимум функции оптимального плана контроля F(n,c)). Из формулы (2.1) также видно, что значение функции F(n,c) тем больше, чем меньше риск изготовителя а и средний объем выборки п при гипотезе #о(й имеет минимальное значение, когда решение о качестве партии принимается на основе результатов контроля первой выборки, т.е. когда П2=0).

Для оценки возможностей предлагаемого метода с точки зрения оптимизации планов контроля, рассмотрим алгоритм расчета двухступенчатых планов контроля по альтернативному признаку, когда контролируемый параметр в партии имеет распределение Пуассона (п. 2.2) и разработаем методику расчета двухступенчатых планов контроля на основе информационной модели (п. 2.3).

Процедура двухступенчатого контроля заключается в следующем. Извлекают первую выборку объема п\ из величин jq,...,jc„ . Эту выборку обозначим X:X = \х\,...,хп ). Если количество дефектных изделий в первой выборке d\ q, то партия признается годной. Если d\ с2, то партия бракуется. Если с\ d\ С2, то извлекается вторая выборка объема «2 из величин У\,—,Уп2 , которую обозначим Y:Y = \у\,...,уП2). Если сумма дефектных изделий в первой и второй выборках d\+d2 c$, то партия принимается. Если d\+d2 ci)i то партия бракуется.

Двухступенчатые планы СПК характеризуются пятью параметрами: п\ ,«2 - с\ с2 »с3 Параметры q ,С2 ,с$ - приемочные числа. Приемочные числа должны удовлетворять соотношению с\ С2 с$. Действительно, если d\ с\, то двухступенчатая процедура вырождается в одноступенчатую. Если d\ С3, то сумма d\ + с?2 обязательно будет превышать с$, а партия в этом случае должна браковаться без второй ступени. Отсюда получаем условие: с2 с3.

Общая идея алгоритма расчета основана на работе [80]. Определим параметры, входящие в формулу (2.1). Риск изготовителя а установим в предположении, что контролю подвергается изделие допустимого качества. Тогда ошибка первого рода произойдет в двух случаях: 1) если d\ С2 (изделие бракуется без второго испытания); 2) если с\ d\ С2 и di+d2 с (изделие бракуется после второго испытания)

Программное обеспечение методики расчета двухступенчатых планов статистического контроля на предупредительных границах

Многочисленность уровней дефектности породило многообразие планов контроля. Приведенные в табл. 4.1. уровни дефектности ничем не обоснованы. Кроме того, приемочное число с, устанавливаемое для каждой выборки, определялось путем умножения объема выборки п на соответствующее значение уровня дефектности q. Например, для п = 4020 и q = 1% имеем: с = n-q = 4020-0.01 = 40. Такой принцип основан на пропорциональном распределении дефектов в партии. Например, если в партии объёма TV = 100 изделий допускается 10 дефектных, то в выборке объёма п = 10 должна быть только одна дефектная деталь. В теории статистического контроля, на которой основаны все зарубежные и отечественные стандарты по оценке качества продукции, распределение дефектных деталей подчиняется более сложному закону, чем линейный. Несоблюдение этого закона при разработке планов контроля приводит к занижению значений приёмочных чисел, следствием чего может быть увеличение риска изготовителя, т.е. необоснованный возврат партий на переработку.

Так, например, планирование контроля параметров бельгийского патрона SS-109 и американского патрона М-80 базируется на американском стандарте MIL STD-105 [98, 108]. Схемы контроля этих изделий представлены на рис. 4.1. и 4.2.

Все дефекты подразделяются на три категории: критические, главные и второстепенные. Для изделия SS-109 контроль критических дефектов производится одноступенчатым планом уровня II стандарта MIL STD-105. Для изделия М-80 контроль по всем критическим дефектам осуществляется стопроцентно.

Для сравнения, к критическим дефектам изделия ПСО 7,62x39 относятся: отсутствие пороха или отклонение массы пороха за пределы допуска, продольные трещины через фланец и проточку гильзы, поперечные трещины под фланцем гильзы, наличие песка и масла в порохе, отсутствие капсюля или установка его выше поверхности фланца, а также дефекты, обнаруженные при испытании на функционирование: разрывы патронов, застревание

пули или её частей в канале ствола, затяжные выстрелы, продольные трещины через фланец и проточку гильзы, поперечные трещины под фланцем гильзы, неизвлечение гильзы, отрывы фланца гильзы, разрывы донной части гильзы, срабатывание капсюля от инерционного наклона ударником при заряжании оружия, разрывы корпуса гильзы, разрушение гильзы, которая полностью или частично остаётся в стволе, прорыв газов за узел запирания. Отсутствие в ТУ допустимого уровня дефектности по этим параметрам значительно ужесточает план контроля при приемке.

Различно и общее количество контролируемых параметров, не только геометрических, но, в особенности, малозначительных дефектов. Описание этих малозначительных дефектов составляет значительную часть технологической документации, Это является нерациональным, поскольку возможно упрощение описания второстепенных контролируемых параметров, что в свою очередь позволит упростить технологическую документацию, а также ее использование.

Таким образом, из приведенного выше следует, что сложившаяся в данном производстве система обеспечения качества продукции трудоемка, неэффективна, дорогостояща. Она не соответствует современному уровню производства и существенно отстает от аналогичных зарубежных систем.

Определим задачи данной главы: - унификация уровней дефектности; - разработка контрольных карт для контроля качества параметров изделия ПСО 7,62x39, формирующихся в процессе производства, на основе планов контроля рассчитанных в главе 3 данной работы; - разработка планов СПК для окончательного контроля партий изделия ПСО 7,62x39; - экспериментальная проверка рекомендуемых планов контроля для изделия ПСО 7,62x39.

Анализ возможностей существующего ТП, систем контроля подобных изделий, применяемых за рубежом, отечественных стандартов СПК позволяет предложить следующие принципы формирования ТУ.

Провести классификацию уровней дефектности, т.е. допустимых отклонений от контролируемых параметров. Все дефекты разделить на три вида: а) критические дефекты - дефекты, которые могут вызвать отказ изделия; б) главные дефекты — дефекты, снижающие пригодность изделия; в) второстепенные дефекты - дефекты, оказывающие незначи тельное воздействие на пригодность или функционирование изделия.

Для видов дефектности установить следующие уровни дефектности: - критические дефекты - 0,025%; - главные дефекты - 0,1%; - второстепенные дефекты - 0,65%.

Разработка рекомендаций по контролю патрона спортивно -охотничьего калибра 7,62 мм на потоке

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований были получены следующие результаты.

1. На основе анализа существующей системы управления и контроля в КАП выявлено несоответствие между высоким уровнем технической оснащенности ТП и системой управления и контроля ТП, что в условиях массового производства приводит к неоправданным финансовым затратам. На основе результатов анализа обоснована необходимость создания информационного обеспечения для осуществления процесса управления, представляющего собой комплекс математических моделей, позволяющих вскрыть закономерности процесса формирования качества продукции на всех этапах ее изготовления.

2. Разработан метод расчета двухступенчатых информационных планов статистического контроля с использованием информационной модели планов контроля и метода множителей Лагранжа. Метод расчета отличается новизной разработанной математической модели и нетрудоемким алгоритмом расчета планов контроля.

3. Разработана методика расчета двухступенчатых информационных планов контроля (ИПК), реализованная в качестве программы в вычислительной среде Mathcad.

4. Разработана методика расчета двухступенчатых ИПК с предупредительными контрольными границами ±2а, реализованная в качестве программы в вычислительной среде Mathcad.

5. С помощью разработанных методик рассчитаны двухступенчатые ИПК для окончательного контроля параметров изделия и планы на предупредительных контрольных границах. Полученные информационные планы контроля являются оптимальными, поскольку имеют минимальные значения объемов выборок и приемочных чисел при заданных приемочном и браковочном уровнях дефектности, рисках поставщика и потребителя, объеме партии. Кроме того, полученные планы являются решением условно-экстремальной задачи и обеспечивают экстремум функции оптимального плана контроля. Расчет параметров плана является наглядным, поскольку объемы выборок и приемочные числа находятся не только математически, но и графически, как наивысшая точка поверхности F(n,c). Планы на предупредительных контрольных границах имеют меньший объем выборки в 2 раза (для второстепенных дефектов), в 6 раз (для главных дефектов) и в 12 раз (для критических дефектов) по сравнению с планами контроля на границах поля допуска. Это дает возможность снизить затраты на контроль и уменьшить его трудоемкость за счет уменьшения объема контроля. Показано, что предложенные планы контроля являются оптимальными и удовлетворяют требованиям поставщика и потребителя, в отличие от планов ГОСТ Р 50779.71-99.

6. Унифицированы уровни дефектности, приведенные в ТУ на изделие ПСО 7,62x39. Предложены 3 уровня дефектности взамен 15 уровней дефектности, приведенных в существующих ТУ. Все дефекты разделены на три вида: критические, главные и второстепенные. Это позволяет значительно упростить ТУ и саму процедуру контроля за счет уменьшения многообразия планов контроля.

7. На основе рассчитанных планов контроля разработаны контрольные карты для контроля параметров изделия ПСО 7,62x39 на потоке, использование которых позволит сократить объем контроля на 17%. Применение разработанной штриховой контрольной карты позволяет по результатам контроля в процессе производства оценить состояние технологического процес са и предотвратить выход значений параметра контролируемого изделия за

границы поля допуска. В целом, применение контрольных карт позволит повысить оперативность принимаемых решений относительно качества межоперационных заделов полуфабрикатов в процессе производства. Предложены планы окончательного двухступенчатого контроля партий изделия ПСО 7,62x39, применение которых позволит уменьшить объем контроля в 2-4 раза по сравнению с существующими планами контроля.

8. Проведена проверка рекомендуемых планов контроля с использованием метода имитационного моделирования, показавшая адекватность предлагаемых планов и возможность использования для контроля качества изделий реального производства.

9. Результаты экспериментальной проверки планов контроля в реальном производстве подтверждают результаты имитационного моделирования.

10. Разработано программное обеспечение, позволяющее без значи тельных затрат внедрить новые методики на производстве.

Похожие диссертации на Разработка методов двухступенчатого статистического контроля для комплексного автоматизированного производства