CC BY
3
УДК 658.562:621.9
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-12-120-121
О ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГОСТ Р 50779.51-95 ПРИ АВТОМАТИЗАЦИИ СТАТИСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
В.Б. Морозов, А.С. Горелов
Рассмотрены возможности единственного в России стандарта непрерывного статистического приемочного контроля ГОСТ Р 50779.51-95 применительно к массовым автоматизированным поточным производствам.
Ключевые слова: непрерывный выборочный контроль, частота контроля, предельный средний уровень дефектности, уровень контроля.
Различные концепции назначения плано в статистического контроля могут иметь в основе:
- допустимый уровень дефектности (LTPD - lot tolerance percent defective),
- предел среднего выходного качества (AOQL - average outgoing quality limit),
- предельный уровень качества (LQL - limiting quality level),
- приемочный уровень качества (AQL) (acceptable quality level),
- нормативный уровень несоответствий (NQL - normative quality limit).
Система LTPD Доджа-Ромига [1] определяет максимальную долю бракованных изделий, которую заказчик допускает в продукции. Потребитель готов осуществить приемку продукции, доля бракованных изделий в которой лежит в промежутке между AQL и LTPD, но он отказывается принимать ту продукцию, в которой этот показатель выше LTPD. Производитель не должен поставлять партии продукции, в которых удельный вес брака выше, чем LTPD. Система LTPD предназначена для окончательного контроля поставщика. Небольшое значение риска поставщика может привести к качеству существенно лучшему, чем это требуется, т.е. к значительному запасу качества. Поставщик выбирает LTPD. С помощью перебора выборочных планов он обеспечивает, чтобы риск потребителя при LTPD был небольшим. При этом поставщик стремится минимизировать средний объем контроля для продукции, соответствующей среднему качеству процесса.
Система AOQL Доджа-Ромига [1] определяет максимальную долю бракованных изделий которая гарантируется по итогам контроля последовательности партии или потока продукции. Потребитель готов осуществить приемку продукции, доля бракованных изделий в которой ограничена максимумом функции среднего выходного качества после контроля.
Именно под систему AOQL Доджем разработаны планы непрерывного выборочного контроля CSP.
Изготовитель выбирает значение предела среднего выходного качества AOQL. Среди планов, имеющих указанное значение AOQL, изготовитель выбирает одно значение, минимизирующее средний общий объем контроля для продукции со средним качеством процесса.
Система LQL [ 2 ] определяет минимальный уровень несоответствий, который при приемке продукции рассматривается как неудовлетворительный. При выборочном контроле на основе LQL обеспечивается низкая вероятность приемки отдельной партии продукции с уровнем несоответствий, равным или превышающим значение LQL. Предельное качество фактически соответствует нежелательному качеству, поэтому для гарантированной приемки партии уровень несоответствий должен быть значительно меньше LQL.
Система AQL [ 3 ] определяет максимальный уровень несоответствий в производстве, который для целей приемки продукции рассматривается как удовлетворительный.При выборочном приемочном контроле на основе AQL большинство партий принимается,если уровень несоответствий в этих партиях не превышает заданное значение AQL. При выборе AQL средний уровень процесса должен быть не более AQL, тогда поставщик сможет избежать излишних отклонений контролируемых партий. Задание приемлемого уровня качества не определяет долю несоответствий в отдельных партиях, но оно гарантирует выполнение требований потребителей в среднем при контроле последовательных партий продукции.
Система NQL [ 4 ] определяет граничное значение уровня несоответствий в партии, определяющее критерий ее качества. Партия продукции признается пригодной к поставке, а также к использованию по назначению потребителем, если фактический уровень несоответствий в партии не превышает установленного нормативного значения уровня несоответствий NQL.
Согласно принципу распределения приоритетов (APP - allocation of priorities principle) при поставках продукции поставщик и потребитель согласовывают только значения NQL, риска потребителя при контроле поставщика и риска поставщика при контроле потребителя. Остальные исходные данные для планирования выборочного контроля поставщик и потребитель назначают самостоятельно, без согласования друг с другом.
Члены ISO называют стандарты на основе APP "русскими" [ 5 ].
Общие требования к организации выборочного контроля на основе принципа распределения приоритетов установлены в ГОСТ Р 50779.30-95 и ISO 28598-1:2017 [ 4,6 ].
Правила выбора на основе APP планов непрерывного выборочного контроля по альтернативному признаку отдельных, последовательно поступающих на контроль изделий, формирование которых в партии технически невозможно или экономически нецелесообразно, определены в ГОСТ Р 50779.51-95 [ 7 ].
Методы непрерывного выборочного контроля могут быть использованы для автоматизации статистического контроля "потока" продукции. Периодическая выборка изделий или проб из "потока" позволяет равномерно загружать контрольное устройство, оперативно получать результат контроля и при необходимости проводить наладку оборудования [ 8 ].
Проанализируем возможность использования ГОСТ Р 50779.30-95 и ГОСТ Р 50779.51-95 при создании систем автоматического выборочного контроля.
В соответствии с ГОСТ Р 50779.30-95 "статистический приемочный контроль качества продукции проводят в целях подтверждения или опровержения верности информации поставщика о соответствии качества контроли-
120
руемых совокупностей продукции (в том числе жидкостей, сыпучих веществ, материалов и т. п.) установленным требованиям".
Цель планов на основе LTPD, AOQL, LQL и NQL - в первую очередь обеспечить защиту потребителя.
Цель планов на основе AQL - обеспечить среднее качество, равное AQL или лучше. Планы направлены на минимальную вероятность браковки хороших партий, то есть в первую очередь защищают изготовителя.
Большинство стандартов ISO в качестве основы используют AQL.
Но между LTPD, LQL, NQL с одной стороны и AOQL с другой стороны существует принципиальная разница. В частности, при контроле по альтернативному признаку, LTPD, LQL, NQL - это значения входного уровня дефектности q , а AOQL - значения среднего выходного уровня дефектности q .
LTPD, LQL, NQL напрямую не связаны с AQL, а AOQL обеспечивается конкретным производством с
AQL.
При назначении AOQL могут не оговариваться риски поставщика и потребителя, это значение может быть определено из функционального назначения продукции и понятно для потребителя.
Система LTPD является прототипом системы NQL [ 1 ]. Простыми словами, эти системы назначают для изготовителя суженный допуск или уменьшенное предельное значение уровня дефектности. Уменьшение или сужение производится на основе доверительного интервала при определенном субъективно назначенном риске.
Система AQL предполагает классификацию дефектов и использование различных уровней жесткости при изменении состояния технологичекого процесса. Системы AQL и AOQL не противоречат и могут взаимно дополнять друг друга.
Представляется предпочтительным при назначении планов автоматизированного непрерывного статистического контроля выбор множества планов на основе AOQL, установленного из функционального назначения продукции с последующим выбором конкретного плана на основе комплексного подхода [ 8 ].
ГОСТ Р 50779.51-95 предназначен для окончательного приемочного контроля готовой продукции поставщиком или потребителем, то есть для производственного контроля он не предназначен.
Поставщик в одностороннем порядке или поставщик и потребитель в договоре устанавливают критерии качества потоков продукции в виде нормативного уровня несоответствий NQL. Таким образом, на одну и ту же продукцию разными поставщиками и потребителями могут быть установлены разные требования.
Значения NQL (%) принимаются из ряда: 0,8; 1,0; 1,2; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4.0; 5,0; 6,5; 8,0; 10; 12; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 65.
Для массовых автоматизированных производств граничное значение уровня несоответствия NQL = 0,8% является очень большим, а значения NQL = 10.. .65% являются невозможными.
Например, по основному ГОСТ Р ИСО 2859-1-2007 значения AQL (%) выбираются из ряда: 0,01; 0,015; 0,025; 0,04; 0,065; 0,1; 0,15; 0,25; 0,4; 0,65; 1,0; 1,5; 2,5.
По ГОСТ Р 50779.51-95 при выпуске продукции без контракта ограничение на риск потребителя при контроле поставщика может устанавливать орган по сертификации, выдавший сертификат на продукцию или систему качества. В иных случаях при выпуске продукции без контракта ограничение на риск потребителя при контроле поставщика должен устанавливать поставщик в технических условиях. Ограничение на риск потребителя при контроле поставщика должно быть указано в виде нормативного значения риска потребителя Р0 при определенной степени доверия.
Риски потребителя Р0 в зависимости от степени доверия назначаются из ряда: 0,0; 0,1; 0,25; 0,5; 0,75;
0,9; 1,0.
Если нормативное значение риска потребителя не установлено, то необходимо применять значение Р0 =0,25 (степень доверия ТЗ).
Значения рисков Р0 =0,25.1,0 являются очень большими. В стандартах ISO обычно используется риск
Р =0,1.
Кроме того, риск - величина нематериальная. Для материализации возможных убытков используется экономическая характеристика в рамках комплексного подхода к выбору плана [ 8 ].
По ГОСТ Р 50779.51-95 претензии к поставщику в отношении качества совокупности поступившей продукции могут быть предъявлены только при условии формирования ее в партию и проведения выборочного входного контроля этой партии по планам статистического приемочного контроля потребителя в соответствии с правилами, установленными в государственных стандартах на статистический приемочный контроль партий продукции. Таким образом, при претензии риск потребителя проверяется по оперативной характеристике приемки партии, а поставщиком риск был назначен по рабочей характеристике непрерывного контроля, но это - разные кривые.
Оперативная характеристика - вероятность приемки партии при NQL, а рабочая характеристика - доля продукции, принимаемая поставщиком без контроля в ходе непрерывной процедуры при NQL. Оперативная характеристика начинается с вероятности равной единице, а рабочая характеристика - с доли, меньшей единице.
По ГОСТ Р 50779.51-95 в зависимости от степени ослабления определены три набора частот по трем уровням контроля:
Df —111 ; 2) f —11 ; 3) f —1.11 . 2'4'8 3'9'27 4'16'64
Набор частот ограничен. Для массовых автоматизированных производств даже минимальная частота f — 1. является слишком большой.
64
Смысл необходимости малой частоты автоматизированного выборочного контроля состоит в том, что циклы технологической и контрольной операции могут различаться в сотни раз. Контрольные операции не должны "тормозить" технологическую линию массового производства.
Рассмотрим используемые методы непрерывного статистического контроля.
Первый план статистического непрерывного приемочного контроля модели CSP-1 был разработан в США Доджем. [ 9 ].
В Тульском государственном университете разработаны план автоматизированного выборочного контроля модели ACSP-1, комбинированный план CCSP-1, планы, реагирующие на неоднократное появление дефектного изделия моделей ACSP-2, ACSP-3, CCSP-2, CCSP-3 предложены многоуровневые планы MLP-U и MLP-TU.
Многоуровневые планы обеспечивают плавный переход от сплошного контроля к выборочному контролю с малой частотой при условии налаженности процесса. Переход осуществляется через уровни с более высокой частотой. Условием перехода является отсутствие брака при определенном числе выборочно проконтролированных на промежуточных уровнях изделий.
Первый многоуровневый план непрерывного статистического контроля модели MLP (multi-level plan) предложен учеными Стэнфордского и Колумбийского университетов Либерманом и Соломоном [ 10 ].
Согласно плану сначала контролируют все изделия, поступающие на пункт контроля в порядке их производства. Такой контроль продолжают, пока j последовательных изделий в потоке не окажутся годными. После
этого переходят на первый уровень выборочного контроля, контролируя только f -ю часть изделий . Если j выборочно контролируемых изделий окажутся годными, то переходят на второй уровень, контролируя f -ю часть изделий. Если обнаруживается дефект, то переходят к сплошному контролю.
2
Если во время контроля с уровнем f контролируемые выборочно j изделий окажутся годными, то пе-
3
реходят на третий выборочный уровень, контролируя f -ю часть изделий, а если дефект обнаруживается, то возвращаются к выборке на уровне f . Далее контроль продолжают по аналогичной схеме. Все найденные дефектные
изделия исправляются или заменяются годными.
Для описанного многоуровневого плана средний уровень выходной дефектности q :
q = qz (
1 - z
k
1 - z
k+1
f - fz 1 - fkzk
1 - fz 1 -
k+1
где q - - уровень дефектности до контроля, p = 1 — q , k - число уровней, z = p .
_ f(1 — Р')
Формула для q представлена в отечественных литературных источниках, но сама по себе не дает представление о том как она получена. При выводе ее зарубежные математики стремились к получению изящного и компактного результата с использованием теории рядов.
Необходимо отметить, что зарубежные математики, выводившие формулы для многоуровневых планов, не рассматривали варианты их практического использования. Поэтому они не выводили формулы для наиболее часто встречающегося варианта контроля без замены дефектных изделий.
Судя по всему, именно многоуровневый план модели MLP Либермана и Соломона был использован при формировании таблиц ГОСТ Р 50779.51-95.
Проверим соответствие таблиц ГОСТ Р 50779.51-95 модели MLP.
В качестве исходных данных для расчета зависимостей возьмем f и j из таблицы А.2 для степени доверия Т3 ( р о = 0,25 ).
На рис.1,а и рис.1,б представлены зависимости среднего уровня дефектности после контроля q и зависимости доли непроверенной продукции р от уровня дефектности q . Зависимости определены для трехуровневого плана с f = 0,25 при значениях NQL: 1 - 1%; 2 - 2%; 3 - 3%; 4 - 4%; 5 - 5%.
0,020
0.005
0.015 0.025 0.035 0.045
0.025 0.035
б
0.045
Рис. 1. Зависимости среднего уровня дефектности после контроля q (а) и зависимости доли непроверенной продукции р (б) от уровня дефектности q для трехуровневого плана с f = 0,25 при значениях NQL:
1 - 1%; 2 - 2%; 3 - 3%; 4 - 4%; 5 - 5%.
122
а
На рис. 2, а и рис. 2, б представлены зависимости среднего уровня дефектности после контроля д и зависимости доли непроверенной продукции р от уровня дефектности д . Зависимости определены для трехуровневого плана с / = 0,25 при значениях ^^ 1 - 10%; 2 - 20%; 3 - 30%; 4 - 40%; 5 - 50%.
а б
Рис. 2. Зависимости среднего уровня дефектности после контроля q (а) и зависимости доли непроверенной
продукции р (б) от уровня дефектности q для трехуровневого плана с f — 0,25 при значениях NQL:
1 - 10%; 2 - 20%; 3 - 30%; 4 - 40%; 5 - 50%.
Результаты расчетов сведены в таблицу.
Результаты анализа планов по ГОСТ Р 50779.51-95^
NQL,% 1 2 3 4 5 10 20 30 40 50
i 261 130 86 65 51 25 12 8 5 4
AOQL 0,004 0,008 0,012 0,016 0,020 0,042 0,085 0,123 0,187 0,226
P 0,248 0,247 0,248 0,240 0,249 0,245 0,233 0,193 0,267 0,210
Результаты проверки (р« 0,25) свидетельствуют о приблизительном соответствии таблиц ГОСТ Р 50779.51-95 модели MLP многоуровневого плана. Использование непосредственного расчета плана вместо выбора из таблиц значительно уточняет нахождение параметров плана.
Таким образом, оценивая возможность использования ГОСТ Р 50779.51-95 при автоматизации статистического контроля, можно сделать вывод о необходимости разработки специальной инструкции современного вида для определения параметров непрерывного автоматизированного статистического контроля.
Вышеизложенное можно заключить цитатой из книги 1991 года [ 1 ] гуру отечественных методов приемочного контроля академика Вадима Аркадьевича Лапидуса " ... форма существования статистических методов контроля качества может измениться, и дискета для персонального компьютера или заменит стандарт, или станет его приложением, заметно повлияв и на его бумажную часть".
Список литературы
1. Лапидус В.А., Розно М.И., Глазунов А.В. и др. Статистический контроль качества продукции на основе принципа распределения приоритетов. - М.: Финансы и статистика, 1991. - 224 с.
2. ГОСТ Р 50779.72-99. Статистические методы. Процедуры выборочного контроля поальтернативному признаку. Ч. 2. Планы выборочного контроля отдельных партий на основе предельного качества LQ. Введ. 2000-0701. - М.: Изд-во стандартов, 1999. 24 с.
3. ГОСТ Р ИСО 2859-1-2007. Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по альтернативному признаку. Ч. 1. Планы выборочного контроля последовательных партий на основе приемлемого уровня качества. Введ. 2007-06-01. М.: Изд-во стандартов, 2007. 105 с..
4. ISO 28598-1:2017. Acceptance sampling procedures based on the allocation of priorities principle (APP). Part 1: Guidelines for the APP approach [Процедуры статистического приемочного контроля, основанные на принципе распределения приоритетов (ПРП). Часть 1: Руководство по применению подхода ПРП]. Дата опубликования 23.10.2017. 36с.
5. Лапидус В.А. Принцип распределения приоритетов: институциональный подход к управлению качеством // Методы менеджмента качества, вып. 7 - 2019. С.44-49.
6. ГОСТ Р 50779.30-95. Статистические методы. Приемочный контроль качества. Общие требования. Введ. 1996-07-01. М.: Изд-во стандартов, 1996. 28 с.
7. ГОСТ Р 50779.51-95. Статистические методы. Непрерывный приемочный контроль качества по альтернативному признаку. Введ. 1996-07-01. М.: Изд-во стандартов, 1996. 16 с.
8. Горелов А.С., Морозов В.Б., Саввина Е.А. Методологические основы автоматизированного статистического контроля качества продукции: учебник. Тула: Изд-во ТулГУ, 2020. 332 с.
9. Dodge H.F. A sampling inspection plan for continuous production // Ann. Math.Stat., Vol.14, 1943. P. 264279.
10. Lieberman G.J., Solomon H. Multi-Level Continuous Sampling Plans // Annals of Mathematical Statistics, Vol. 26, 1955. P. 686-704.
Морозов Владимир Борисович, канд. техн. наук, доцент, [email protected]. Россия, Тула, Министерство образования Тульской области,
Горелов Александр Стефанович, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
ABOUT THE POSSIBILITY OF USING GOST R 50779.51-95 IN THE AUTOMATION OF STATISTICAL CONTROL
V.B. Morozov, A.S. Gorelov
The possibilities of the only Russian standard of continuous statistical acceptance control GOST R 50779.51-95 in relation to mass automated production lines are considered.
Key words: continuous selective control, frequency of control, maximum average level of defectiveness, level of
control.
Morozov Vladimir Borisovich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Tula, Ministry of Education of the Tula region,
Gorelov Alexander Stefanovich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
УДК 005.6
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-12-124-125
ОЦЕНКА ВЗАИМОСВЯЗИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ
Н.А. Витчук, П.В. Витчук, В.Ю. Анцев, Н.Н. Трушин
Процессный подход является одним из ключевых принципов управления любым предприятием. От правильной организации и качества процессов во многом зависят показатели эффективности деятельности предприятия. На примере АО «Аб ИнБев Эфес» рассмотрена взаимосвязь показателей качества основного производственного процесса (розлива пива) и показателей эффективности деятельности предприятия с использованием корреляционного анализа. По итогам анализа было установлено, что с исследуемым показателем эффективности (выработкой продукции на одного рабочего) наиболее связан такой показатель качества производственного процесса, как пропорциональность элементов производственного процесса. Это позволит регулировать исследуемый показатель эффективности через характеристики основного производственного процесса.
Ключевые слова: корреляционный анализ, производственный процесс, показатели качества, эффективность, диаграмма разброса.
Согласно ГОСТ Р ИСО 9001-2015 процессный подход является одним из ключевых принципов управления любым предприятием. От правильной организации и качества процессов во многом зависят такие показатели эффективности деятельности предприятия, как [1]:
- показатели производственной эффективности хозяйственной деятельности предприятий (уровень производственного развития, уровень коммерческого развития, индекс производительности труда);
- показатели фактической экономической эффективности хозяйственной деятельности предприятий;
- показатели фактической финансовой эффективности хозяйственной деятельности предприятий (показатели рентабельности).
На любом предприятии протекает множество процессов, основными из которых являются процессы производства. Для того, чтобы оценить качество какого-либо производственного процесса, нужно определить все его характеристики, которые могут быть использованы для расчета коэффициентов (показателей) качества. Если характеристик производственного процесса недостаточно, чтобы провести оценку по всем показателям качества, то расчёт производится только по тем показателям качества производственного процесса, для которых данные характеристики могут быть определены. Каждый показатель качества производственного процесса необходимо рассчитывать за тот период времени, в котором была определена характеристика производственного процесса [2].
Оценка качества производственного процесса может проводиться на основе использования следующих показателей [3, 4]: коэффициент непрерывности (Кн ); коэффициент специализации (Кс); коэффициент повторяемости (Кп); коэффициент параллельности выполнения однородных работ или операций (Кпар ); коэффициент пропорциональности элементов производственного процесса (Кпр ); коэффициент ритмичности (Кр); коэффициент устойчивости (К у ).
Эффективность деятельности предприятия может быть выражена одним или несколькими показателями в зависимости от специфики деятельности исследуемого предприятия, а также от поставленной задачи определения направлений улучшения эффективности деятельности предприятия [5].
