CC BY
7
МАШИНЫ, АГРЕГАТЫ И ПРОЦЕССЫ
УДК 658.562:621.9
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-12-368-373
НОВЫЙ ПЛАН CCSP-1 НЕПРЕРЫВНОГО СТАТИСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
В.Б. Морозов, А.С. Горелов
Предложен новый план статистического непрерывного выборочного контроля качества «потока» изделий. Проведен анализ нового плана по сравнению с известными.
Ключевые слова: непрерывный выборочный контроль, частота контроля, объем накопителя, предельный средний уровень дефектности.
При контроле «потока» продукции абсолютное преимущество в части автоматизации процедуры отбора выборки имеют методы непрерывного выборочного контроля [8-10]. Периодическая выборка изделий или проб из «потока» [2, 3] позволяет равномерно загружать контрольное устройство, оперативно получать результат контроля и при необходимости проводить наладку оборудования.
Планы непрерывного выборочного контроля (continuos sampling plans) были предложены в 40-е годы прошлого века американцами Доджем и Ромигом. Однако эти планы не предназначались для использования в автоматических контрольных устройствах [6, 7].
В Тульском государственном университете (ТулГУ) впервые предложено использовать CS - процедуры для создания устройств автоматического выборочного контроля в технологических линиях [1].
При использовании первой модели плана CSP-1 контрольное устройство линии начинает сплошную проверку продукции в ходе производственного процесса, начиная с первого выпускаемого изделия. Такая проверка производится до тех пор, пока через контрольное устройство не пройдет подряд годных изделий. После этого начинается выборочный контроль с частотой /, продолжающийся до тех пор, пока снова не будет обнаружен дефект. Сразу возобновляется сплошная проверка, которая продолжается до тех пор, пока не будет выполнено требование прохождения через контрольное устройство подряд годных изделий. Было предложено обеспечивать переменную производительность контрольного устройства за счет избирательной загрузки многопозиционных технологических устройств.
Известен способ избирательного контроля изделий акад. Л.Н. Кошкина, заключающийся в том, что с целью автоматизации контроля в технологическом потоке, каждое последующее изделие измеряют по одному очередному параметру и выполняют заданное число циклов измерения, причем число технологических параметров и число контролируемых параметров не имеют общих делителей [4].
Однако метод Л.Н. Кошкина не мог обеспечить заданный предел среднего уровня дефектности в готовой продукции после контроля, так как в нем не предусмотрены действия, связанные с отбраковкой определенного количества изделий, то есть способ обеспечивал лишь получение информации о наличии бракованных изделий.
Поэтому в ТулГУ предложен метод, по которому в процедуру контроля была введена операция текущего накопления определенного количества не проконтролированных изделий в накопителе [5], расположенном за устройством контроля. При появлении одного или несколь-
ких дефектных изделий, обнаруженных устройством контроля, объем накопителя выводится из потока для разбраковки или отбраковки. В качестве накопителя может использоваться участок конвейера (или другого транспортно-накопительного устройства) за устройством контроля.
В случае, когда текущее накопленное количество изделий превышает межпроверочный объем, обеспечивается гарантия не превышения определенного предельного среднего выходного уровня дефектности продукции.
В ТулГУ были разработаны планы автоматического непрерывного выборочного контроля модели ACSP (automatic continuos sampling plans). Эти планы позволяют проводить контроль ритмично.
При одностадийном плане ACSP-1 в автоматической линии контролируют каждое /_1 изделие. При этом текущая последовательность i2 изделий, выпущенных линией, находится в накопителе. При появлении среди выборочно контролируемых изделий дефектной объем накопителя отбраковывается или разбраковывается, а линия налаживается.
Планы CSP или ACSP имеют свои достоинства и недостатки.
Для плана CSP гарантии качества создает проверка подряд изделий после наладки
оборудования до перехода к выборочному контролю, однако, существует риск прохождения дефектных изделий в межпроверочный период. При использовании плана ACSP сразу без сплошной проверки первых выпущенных изделий начинается выборочный контроль, но накопитель гарантированно перекрывает первый межпроверочный период.
Представляется возможным совместить достоинстваCS и ACS процедур и предложить новый комплексный план непрерывного выборочного контроляCCSP(comprehensive continuos sampling plan).
При использовании первой модели плана CCSP-1 контрольное устройство линии начинает сплошную проверку продукции в ходе производственного процесса, начиная с первого выпускаемого изделия. Такая проверка производится до тех пор, пока через контрольное устройство не пройдет подряд í3 годных изделий. После этого начинается выборочный контроль с частотой /.При этом текущая последовательность í4 изделий, выпущенных линией, находится в накопителе.При появлении среди выборочно контролируемых изделий дефектной объем накопителя отбраковывается или разбраковывается, а линия налаживается. После наладки начинается сплошная проверка, которая продолжается до тех пор, пока не будет изготовлено подряд í3 годных изделий.
Рассмотрим зависимости среднего выходного уровня дефектности ддля планов CSP-1, ACSP-1 и CCSP-1.
В случае контроля без замены дефектных изделий, с разбраковкой накопителя средний выходной уровень дефектности^ определится [1] :
_=D-DC-D0
4 N- Dc-D0
где N - средний объем контролируемой совокупности изделий, D - среднее число дефектных изделий в совокупности,!^ - среднее число удаленных из совокупностидефектных проконтролированных изделий, й0-среднее число удаленных из совокупности дефектных непроконтро-лированных изделий.
Для плана CSP-1
N = U + V,
где U - средний период сплошного контроля, V - средний период выборочного контроля. и = V = j^,D = Nq, Dc = q(U + fV),Do = 0
q = q
i- f
В период V входит последняя проконтролированная выборочным контролем единица, оказавшаяся дефектной.
Для плана ACSP-1
Гч / с 0 24 ' 4 4 1-Гя-12Гя2
N и И включают последнюю проконтролированную выборочным контролем единицу, оказавшуюся дефектной Ос = 1 и дефектные единицы внутри накопителя И0 = ¿2^ .
В накопитель объемом ¿2не включаются проконтролированные при выборочном контроле годные единицы и последняя проконтролированная дефектная единица.
Для плана CCSP-1
Ы = и + У, УиУ - те же, что для CSP-1, Р = Ыд,Рс = ц(У + ЯОА = ЬЧ В период V входит последняя проконтролированная выборочным контролем единица, оказавшаяся дефектной.
N и ^включают последнюю проконтролированную выборочным контролем единицу, оказавшуюся дефектной Ас = 1 и дефектные единицы внутри накопителя Р0 = Ь2Ц .
В накопитель объемом ¿Зне включаются проконтролированные при выборочном контроле годные единицы и последняя проконтролированная дефектная единица.
На рис. 1 представлены зависимости среднего уровня дефектности после контроля для планов CSP-1, ACSP-1, ^Р-1 при значениях: /=0,1 ,^=4 , ¿2 = 20, ¿3 = 4,ц = 20 .
Рис. 1. Зависимости среднего уровня дефектности после контроля от уровня дефектности до контроля для плановCSP-1 (1), ACSP-1 (2), CCSP-1(3) в случае контроля без замены дефектных изделий, с разбраковкой накопителя
В случае контроля без замены дефектных изделий, с отбраковкой накопителя средний выходной уровень дефектности с[ определится [1]:
Ч =
Р-Рс-Ро М - Рс-М0
где Л?0 - средний объем удаленных из совокупности непроконтролированных годных и дефектных изделий.
Для плана CSP-1
М = и + у.и = , У = ± Р = N4, Рс = ч(и + ЯОА = 0, N0 = 0,
ч = ч
1--
г
^а-яа-д)^-1]
Для плана ACSP-1
ы = —, р = -,рс = 1,р0 = ¿29,^0 = ч = ч 1~т~12тч
№ Г с ' " "" " ' 4-гч-12гч
Для плана CCSP-1
Ы = и + У,ииУ - те же, что для CSP-1, Р = Ыд,Рс = ц(У + ЯОА = ЬЧ,М0 = ¿3 На рис.2 представлены зависимости среднего уровня дефектности после контроля для планов CSP-1, ACSP-1, ^Р-1 при значениях: . /=0,1 , ^=4 , ¿2 = 20 , ¿3 = 4 , ¿4 = 20 .
В случае контроля с заменой дефектных изделий, с разбраковкой накопителя средний выходной уровень дефектности д определится [1]:
_ Р~РС~Р0
ч =-й-
Для плана CSP-1
У = ± Р = N4, Рс = ч(и + Ю,Р0 = 0, Ц = Ч [1---Т--1
ы = и + У,и =
Для плана ACSP-1
Ы = —, Р = -,РС = 1,Р0 = ¿24, ч = ч 1 Г Г Я7
/У Г с 0 24 4 н 1-/ч-«2/ я2
Для плана CCSP-1 Ы = и + У,ииУ - те же, что для CSP-1; Р = Ыд,Рс = ц(У + /ЮА =
Рис. 2. Зависимости среднего уровня дефектности после контроля от уровня дефектности до контроля для плановCSP-1 (1), ACSP-1 (2), CCSP-1 (3) в случае контроля без замены дефектных изделий, с отбраковкой накопителя
На рис. 3 представлены зависимости среднего уровня дефектности после контроля для планов CSP-1, ACSP-1, CCSP-1 при значениях: /=0,1 , ¿х=4 , ¿2 = 20 , ¿3 =4 , ¿4 = 20 .
ч
0,20
0,15 0.10 0,05 0.00
2 1
3
0.02
0.16
0.30
0.44
0.58
0,72
0.86
ч
Рис. 3. Зависимости среднего уровня дефектности после контроля от уровня дефектности до контроля для планов CSP-1 (1), ACSP-1 (2), CCSP-1 (3) в случае контроля с заменой дефектных изделий, с разбраковкой накопителя
Зависимости на рис. 1-3 свидетельствуют о том, что новый план CCSP-1 обеспечивает по сравнению с планами CSP-1 и ACSP-1 меньший предельный уровень дефектности после контроля, то есть план CCSP-1 более жестко гарантирует качество выпускаемой продукции.
Таким образом, предложен новый план непрерывного выборочного контроля «потока» продукции, имеющий определенные преимущества перед известными планами.
Список литературы
1. Горелов А.С., Морозов В.Б., Саввина Е.А. Методологические основы автоматизированного статистического контроля качества продукции: учебник. Тула: Изд-во ТулГУ, 2020. 332 с.
2. Горелов А.С., Прейс В.В., Сосков В.Б. Принципы построения интегрированной системы автоматизированного статистического контроля качества машиностроительной продукции // СТИН. 2007. № 12. С. 2-5.
3. Горелов А.С., Прейс В.В., Сосков В.Б. Теоретические основы синтеза структур автоматизированных систем отбора и подготовки проб нештучной продукции // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2008. Вып. 1. С. 234-249.
4. Кошкин Л.Н. Роторные и роторно-конвейерные линии. М.: Машиностроение, 1991.
385 с.
5. Морозов В.Б., Морозова Т.Г. Механизмы отбора и подготовки проб нештучного материала как элемент системы контроля качества // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 57-60.
6. Gorelov A.S., Preis V.V., Morozov V.B. // Design principles for integrated automated statistical quality-control systems in manufacturing // Russian Engineering Research. 2008. Т. 28. № 3. С. 251-254.
7. Gorelov A.S., Preis V.V., Savvina E.A. Automated Statistical Monitoring of Manufacturing Products, Russian Engineering Research. Vol. 27, No. 11, 2007. P. 791-795.
8. Hastie T., Tibshirani R., Friedman J. The elements of statistical learning: data mining, inference and prediction, 2nd ed. (Springer series in Statistics), Springer Science+Business Media, LLC, 2009.
9. Montgomery D.C. Introduction to Statistical Quality Control, 6th edition. John Wiley & Sons, New York, 2009.
10. Neubauer D.V., Luko S.N., Statistical standards and astm. Part 2, Quality Engineering. Т. 23. № 1, 2011. P. 100-104.
Морозов Владимир Борисович, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Горелов Александр Стефанович, канд. техн. наук, доцент, asgorelov@rambler. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
NEW PLAN CCSP-1 CONTINUOUS STATISTICAL CONTROL V.B. Morozov, A.S. Gorelov
A new plan of statistical continuous selective quality control of the «flow» of products is proposed. The analysis of the new plan in comparison with the known ones is carried out.
Key words: continuous sampling, frequency of monitoring, storage volume, maximum average level of defect.
Morozov Vladimir Borisovich, candidate of technical sciences, docent, qtay@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Gorelov Alexander Stefanovich, candidate of technical sciences, docent, asgore-lov@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.926.5
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-12-373-378
ТРУБА РЕЦИКЛА Д.В. Богданов, С.С. Латышев, А.Ф. Веретельник
В статье рассмотрена конструкция трубной шаровой мельницы открытого цикла измельчения, оснащенной внутримельничным классифицирующим устройством, представляющая собой цилиндрическую трубу с лифтерами, которая устанавливается во второй камере мельницы. Приведены уравнения, позволяющие рассчитать конструкцию внутримельничного устройства и характеризующие параметры лифтёров.
Ключевые слова: шаровая мельница, цикл измельчения, камера мельницы, параметры лифтёров, устройство.
На (рис. 1) представлена схема предлагаемой нами конструкции ТМ с трубой рецикла и подпорными кольцами.
