CC BY
2
The paper analyzes the causes and nature of the wear of the landing sections of the removable axis of the roller disc trailer harrow BDP-7. The ways of restoring the axis necks are considered, their advantages and disadvantages are noted. The methods of restoration of the landing sections of the axes of the harrow rollers depending on the magnitude of their wear are proposed. The expediency of using one or another technology for restoring the landing sections of the removable axis of the roller, taking into account the amount of wear, is indicated.
Key words: wear, restoration, electromechanical processing, volumetric electromechanical mandrel, installation of an additional repair part.
Morozov Alexander Viktorovich, doctor of technical sciences, docent, head of chair, alvi.mor@mail.ru, Russia, Ulyanovsk, Ulyanovsk State Agrarian University P.A. Stolypin,
Eremeev Anatoly Nikolaevich, candidate of technical sciences, docent, erem.an@mail.ru, Russia, Ulyanovsk, Ulyanovsk State Agrarian University P. A. Stolypin,
Fedorov Sergey Konstantinovich, doctor of technical sciences, professor, momd@yandex.ru, Russia, Moscow, Bauman Moscow State Technical University,
Knurov Alexey Andreevich, postgraduate, alexeikn@mail.ru, Russia, Ulyanovsk, Ulyanovsk State Agrarian University P.A. Stolypin,
Koshkina Anastasia Olegovna, candidate of technical sciences, docent, head of chair, fallen0008@mail.ru, Russia, Ulyanovsk, Ulyanovsk State Technical University
УДК 658.562:621.9
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-12-606-611
ПРОЕКТНЫЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ПЛАНОВ НЕПРЕРЫВНОГО СТАТИСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
В.Б. Морозов, А.С. Горелов
Представлены методики назначения планов непрерывного статистического контроля качества продукции на проектном и производственном этапах. Приведен пример назначения параметров плана.
Ключевые слова: непрерывный статистический контроль, характеристика среднего уровня дефектности, информационная и экономическая характеристики планов.
Разработана концепция назначения планов статистического контроля, состоящая в одновременном использовании трех характеристик (среднего выходного качества, информационной и экономической) с целью выработки плана обеспечения приемлемого среднего качества при значимой информации и приемлемых средних затратах [1].
Возможно использование комплексной оценки на проектном и производственном этапе создания системы автоматизированного непрерывного статистического контроля (НСК).
Схема использования комплексной методики на проектном этапе представлена на рис. 1.
При проектировании техпроцесса и соответствующего автоматизированного оборудования используются требования к качеству продукции, заложенные в стандартах и технических условиях. Обычно это приемлемый уровень качества AQL и размер партии изделий N. По этим исходным данным с помощью статистических ГОСТов определяется план контроля партии продукции (n - объемы выборок, С - приемочные числа, d - браковочные числа).
По параметрам плана строится оперативная характеристика и характеристика среднего выходного уровня дефектности, по которым определяется основная статистическая гарантия - предел среднего выходного уровня дефектности qL . По значению qL могут быть определены варианты сочетаний параметров различных моделей планов НСК (f - периодичность выборочного контроля, i - объем сплошного контроля или накопления продукции) [2, 4].
Проводятся информационная [5] и экономическая [6] оценкапланов НСК, по результатам которых определяется оптимальный план.
Корректировка планаНСК на этапе действующего производства проводится на основе производственных данных, позволяющих достоверно оценить для параметра контроля средний уровень дефектности в условиях налаженного производства q и среднее время разладки оборудования T при производительности оборудования P.
рис. 2.
Требования к Пл£т
контроля
качеству по партии по ГОСТ
Исходные данные плана
Расчет Экономическая
параметров ,,_„ оценка плана
плана ИСК оценка плана НСК нск
лдь, N
п, с, й
/, i
5
Рис. 1. Проектный этап оценки планов НСК
Схема использования комплексной методики на производственном этапе представлена на
Производственные данные
Рис. 2. Производственный этап оценки планов НСК
В качестве исходных данных для изменения плана НСК служат значения доли брака при налаженном процессе ^ « д идоли брака при разлаженном процессе ят « [3].
Затем определяются экономические характеристики затрат, связанных со статистическим контролем и выбираются варианты плана с наименьшими затратами. После этого выбранные планы оцениваются по информационным характеристикам с позиции получения значимой информации о результатах контроля.
Приведем пример назначения планов на первом и втором этапах.
Сведения об ассортименте и требованиях к качеству полимерной упаковки содержатся в ГОСТ 33756-2016 «Упаковка потребительская полимерная. Общие технические условия». ГОСТ включает в себя правила приемки партий. Приемку парти и упаковки проводят по плану статистическогоконтроля качества по альтернативному признаку по ГОСТ Р ИСО 2859-1-2007 «Статистические методы. Процедура выборочного контроля по альтернативному признаку. Планы выборочного контроля последовательных партий на основе приемлемого уровня качества». Контроль показателей качества упаковки на соответствие требованиям настоящего стандарта проводят по одноступенчатому плану нормального контроля, при общем уровне контроля II или специальном уровне контроля S-3 в пределах приемлемого уровня качества (Л^), указанных в ГОСТ 33756-2016.
Например, параметр «внешний вид упаковки» является малозначительным с AQL = 6,5% и по нему проводятся только приемо-сдаточные испытания. По ГОСТ Р ИСО 2859-1-2007 для объема партии N = 3201-10000 шт. может быть определен план контроля с объемом выборки п=200 штук и приемочным числом с=21 штука.
Перейдем от статистического приемочного контроля партий к непрерывному приемочному контролю, аналогичному по гарантиям планам контроля партий.
Например, за исходный берется план контроля партии по параметру "внешний вид упаковки" для объема партии N = 10000 штук с объемом выборки п= 200 штук и приемочным числом с=21 штука.
Проводятся следующие действия.
1. Расчёт функции вероятности приёма партии изделий (оперативной характеристики).
2. Расчёт функции среднего уровня дефектности после контроля д партии. Определяется максимальное значение - предел среднего выходного уровня дефектности д ^ =0,06446.
Оперативная характеристика Р(д) и функция среднего уровня дефектности после контроля
партий д представлены на рис. 3.
3. По значению подобраны планы непрерывного выборочного контроля CSP-1 (/ = 0,02,11 = 33),ACSP-1 (/ = 0,02,12 = 200) и ^Р-1 (/ = 0,02, /3 = 22, /4 = 132). Функции среднего уровня дефектности после контроля д представлены на рис. 4. Планы обеспечивают дь » 0,064.
Используя значения характеристик среднего выходного уровня дефектности построим информационные характеристики планов и зависимости для минимально значимой информации (рис. 5).
Зависимости на рис.5 показывают, что значимая информация при использовании плана CSP-1 поступает при д > 0,040, при использовании плана ACSP-1 - при д > 0,019, при использовании плана
CCSP-1 при д > 0,022.
При меньших значениях входного уровня дефектности непрерывный контроль изменяет уровень дефектности на величину, сравнимую со статистической погрешностью и контроль не обеспечивает точной информации об уровне дефектности с вероятностью сс(а = 0,9для зависимостей на рис. 5).
0,04 0,08 0,12 0,16
а
Рис. 3. Характеристики плана контроля партии: а - оперативная характеристика; б - характеристика среднего уровня дефектности
<1
0,06
0,05 0,04 0,03 0,02 0.01
2
\ V
\ А \
Л \\
\
ч
О 0,04 0,08 0,12 0,16 0,20 q
Рис. 4. Характеристики среднего выходного уровня дефектности для планов CSP-1 (1), ÁCSP-1 (2), CCSP-1 (3), гарантирующих ql ~ 0,064 в случае контроля без замены дефектных изделий,
с разбраковкой накопителя
1 1с
0,015
0.010
0,005
v 5 4 2 / 'ъ 1 /
6
0.01
0.02
0.03
0.04
Рис. 5. Информационные характеристики планов СБР-1 (1), ЛСБР-1 (2), ССБР-1 (3) и зависимости для минимально значащей информации при использовании планов СБР-1 (4), ЛСБР-1 (5), ССБР-1 (6)
Для статистических планов нахождение технологического процесса в зоне неточной информации об уровне дефектности может соответствовать диапазону значений приемочного уровня дефектности ( для данного примера Ц0 =0,001), когда вмешательство в процесс не требуется.
При этом информация должна быть значимой в диапазоне браковочного уровня дефектности Цт = ЧЬ = 0,064, когда качество гарантируется планом контроля в результате статистических действий
(в данном случае - разбраковкой).
Таким образом, все три плана обеспечивают значимую информацию о качестве по параметру "внешний вид упаковки"и могут быть использованы.
На рис. 6 представлены экономические характеристики планов моделей CSP-1, ACSP-1, CCSP-1 при значенияхэкономических коэффициентов Сс = 10, С „ =70, Сь =60, =200, Сг = 100.
о '
Зависимости на рис. 6 свидетельствуют о том, что план CSP-1в зоне реального уровня дефектности от приемочного уровня Ц0 =0,001 до браковочного уровня цт = ць = 0,064 имеет для данных
параметров планов некоторое преимущество по стоимости реализации по сравнению с планами ACSP-1 и CCSP-1 и может быть рекомендован к использованию.
2 .
3
о 0.02 0,04 о,об (I
Рис. 6. Экономические характеристики планов СБР-1 (1), АСБР-1 (2), ССБР-1 (3)
Таким образом, новая концепция выбора плана непрерывного выборочного контроля, состоящая в комплексном использовании различных характеристик плана, может быть использована на проектном этапе.
На производственном этапе при проведении непрерывного приемочного контроля выбирается такой план (/, /), который гарантирует приемлемые затраты, связанные не только с контролем качества
продукции, но и с характеристиками надежности и организацией наладки оборудования.
Допустим, что средняя доля брака по параметру "внешний вид упаковки" при налаженном процессе составляет =0,001, а при разлаженном процессе дт =0,064. Среднее время разладки оборудования, работающего с производительностью Р = 180 шт./мин., равно Т =480 мин.
На рис.7 представлены экономические характеристики планов CSP-1, ACSP-1, CCSP-1 в зависимости от частоты контроля f при значениях: /^ =33, ¡2 =200, /3 =22, /4 =132, Сс=10, Сg =70,
Сь =60, С3 =200, сг=100.
5
0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15
V
\
> 7 5
"ч
0,002 0,006 0,010 0,014 0,018 у
Рис. 7. Экономические характеристики планов СБР-1 (1), ЛСБР-1 (2), ССБР-1 (3) в случае контроля без замены дефектных изделий, с разбраковкой накопителя
Зависимости на рис. 7 свидетельствуют о том, что планы CSP-1, ACSP-1, CCSP-1 могут иметь параметр частоты контроля f « 0,008, соответствующий минимальной стоимости реализации плана.
Поэтому можно уменьшить периодичность выборочного контроля с f =0,02 до f =0,008.
Скорректированные планы непрерывного статистического контроля обеспечивают более низкие гарантии предела среднего выходного уровня дефектности и другие величины значимой информации (рис.8).
1
0,20
0,15 0,10 0,05
2
з\
1У
I
0,015 0,010 0,005
\ /5 4 2 у
/1
б 'С/
0
0,021 0,041 0,061 0.081
0 0,08 0,16 0,24 0,32 0,4Ф 0,48 q
а б
Рис. 8. Скорректированные характеристики среднего выходного уровня дефектности (а) и информационные характеристики(б) для планов СБР-1 (1,4), АСБР-1 (2,5), ССБР-1 (3, 6)
609
Поэтому требуется жесткий контроль за состоянием процесса и стабильность значений q
и T .
Производственная оценка соответствует «активному» контролю с постоянным воздействием на технологическую систему. Проектная оценка соответствует «пассивному» контролю. Однако, «пассивность» статистического приемочного контроля не является его недостатком, а создает жесткие гарантии среднего качества даже при отсутствии регулярных наладок оборудования.
Таким образом, первоначально назначенные при комплексной оценке на проектном этапе параметры планов могут подлежать корректировке на производственном этапе с учетом состояния технологического процесса, что обеспечивает снижение затрат на проведение контроля.
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. Морозов В.Б., Горелов А.С. План CCSP-1 непрерывного статистического контроля // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. Вып. 12. С. 368 - 372.
3. Морозов В.Б., Горелов А.С. Планирование непрерывного статистического контроля с учетом надежности // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 4. С. 24 - 29.
4. Морозов В.Б., Горелов А.С. Обобщенный план CCSP-2 непрерывного статистического контроля // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 4. 2022. С. 50 - 55.
5. Морозов В.Б., Горелов А.С. Информационные характеристики планов непрерывного статистического контроля // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 8. С. 23-26.
6. Морозов В.Б., Горелов А.С. Экономические характеристики планов непрерывного статистического контроля // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 4. С. 74 - 79.
Морозов Владимир Борисович, канд. техн. наук, доцент, qtay@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Горелов Александр Стефанович, канд. техн. наук, доцент, asgorelov@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
DESIGN AND PRODUCTION STAGES OF DEVELOPMENT OF CONTINUOUS STATISTICAL CONTROL PLANS
V.B. Morozov, A.S. Gorelov
The methods of assigning plans for continuous statistical quality control ofproducts at the design and production stages are presented. An example of assigning plan parameters is given.
Key words: continuous statistical control, characteristics of the average level of defectiveness, information and economic characteristics of plans.
Morozov Vladimir Borisovich, candidate of technical sciences, docent, qtay@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Gorelov Alexander Stefanovich, candidate of technical sciences, docent, asgorelov@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University
