книги из ГПНТБ / Контроль качества продукции машиностроения учебное пособие
..pdfграницы регу л и р ован и я :
х - к а р т а :
|
|
|
|
_ |
оо go |
р в |
’ |
„ |
испр |
= Л-Ис п р ± А ч • Лиспр = 19.49 ± 0 , 5 8 - 7 , 4 7 = < |
15’ 1 б ‘. |
|
|
|
и» |
5
Рис. 26. Карты средних арифметических значений х ( а ) н размахов R (б)
^-карта:
Р а ' п'испр~ Д ] • Япспр = 2,11 * 7 .47 = 15,76;
P u f f — D3 • ^?испр = 0 • 7,47 = 0.
4.Построив заново контрольные карты с исправленными границами
гулирования (рнс. 27), убеждаемся, что все значения х т и R m предвари тельных исследований располагаются внутри границ.
9 * |
131 |
|
После нахождения границ регулирования можно приступить непосред ственно к регулированию производственного процесса, занося рассчитанные
по выборкам величины х т н R m на карты х и R . При обнаружении нару шении одной из границ регулирования следует вмешаться в ход производ ственного процесса.
X
Рис. 27. Карты средних арифметических значений х ( а ) и размахов R ( 6 ) с исправленными средними линиями и границами регулирования
Контрольная карта средних квадратических отклонений — s-карта
При наличии средств автоматизации и механизации статистических ме тодов расчета s -карта представляется как наиболее эффективная, особен но в случае больших выборок. Так же, как и /?-карта, чаще всего приме
няется вместе с х-картой.
132
Пример 30. Рекомендовать границы регулирования для метода средних арифметических значений и средних квадратических отклонений по данным контроля, представленным в табл. 21.
I. Определяем средние линии:
-т-карта:
20_
2Xl
Ср - = х = - ----= 19,25;
20
Номер Выборки
S
Рмс. 28. Карты средних арифметических значений х ( а ) и средних квадратических отклонений s(6)
s -карта:
20
Is,-
C p s = s = ---- - 2,97.
20
133
|
2. Н а х о д и м |
границы |
регу л и р ован и я : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
х - к ар та : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' ,, _ 1 |
_ |
|
|
|
|
. |
4 |
—- |
* 2,97 |
^ |
23,50 |
||
Р |
и, Нд- |
: x ± A i - |
\ / -------- х = 19,25 ± |
1,596 / |
|
^ 1 5 ,0 0 ' |
|||||||||||
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
V |
5 |
|
|
|
|
||
|
х-карта: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Я4х = |
2,09 |
• 2,97 = |
6,21; |
P „ s |
|
|
- |
0. |
|
|
|||
|
Границы регулирования для х-карты, полученные методом |
(х—х)^ поч- |
|||||||||||||||
ти не отличаются от границ регулирования, |
найденных методом (х—R ) . |
||||||||||||||||
Контрольные карты (рис. |
28) |
показывают, |
что |
среднее |
арифметическое |
||||||||||||
16-й выборки выходит за нижнюю границу. |
Поэтому |
необходимо заново |
|||||||||||||||
рассчитать границы регулирования и средние .пинии. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
3. Расчет исправленных средних линий и границ регулирования после |
||||||||||||||||
исключения результатов 16-й выборки: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
х-карта: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С р - и сп р |
б? 2 И |
|
19,49; |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
i —I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i t |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s -карта: |
|
|
|
|
|
|
1 |
20 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
^испр —S|IC"P 1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
- |
2 |
S,- = |
3,01; |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i- 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
х-карта: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Я |
|
|
|
|
|
п — 1 |
|
|
19,49 ± |
|
4 |
• |
||||
|
И, II |
|
|
|
|
|
п |
|
н сп р |
I ,596 — |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
||
|
|
' ||СП |1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
• |
3,01 |
|
.-23,78 |
|
|
|
|
|
|
||
|
х-карта: |
|
|
|
^15,ю ; |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Р „ |
Л |
— Л’чХцспр = |
2,09 |
• 3,01 |
-- 6,27: |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
и сп р |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
'^ЧХнепр ~ |
^3sncnp |
0 • |
3,01 |
= 0 . |
|
|
|
|
|||||
|
4. |
На рис. |
29 |
показано, |
что все |
19 |
значений |
расположены |
внутри гра |
ниц регулирования карты х, так что с точки зрения дисперсии процесс на ходится в статистически подконтрольном состоянии. Следовательно, най
денные границы регулирования [что подтверждается также методом (х—Я)] могут быть рекомендованы для осуществления статистического регулиро
вания по (х—s ) -картам. |
|
||
П р и м е р |
31. |
Регулирование процесса термической обработки |
втулок |
осуществляется |
по |
результатам статистической обработки данных |
с по |
мощью вычислительной машины. Представленный анализ процесса показал, что показатель качества— твердость втулок подчиняется нормальному за кону с параметрами ,и = п= 60 и а=4,20.
Табл. 22 содержит наблюдаемые значения х и s ежедневных выборок при л= 50.
134
сл^слю
Номер 6ы5орки
5
Рис. 29. Карты средних арифметических значений х ( а ) и средних квадратических отклонений s(6) с исправлен ными средними линиями и границами регулирования
|
|
|
|
Т а б л и ц а 22 |
X |
S |
. № выборки |
.V |
|
58,6 |
3 ,73 |
6 |
5 9 ,8 |
3,77 |
58 ,9 |
4 ,3 0 |
7 |
60,1 |
5,3 5 |
57 ,8 |
3 ,2 9 |
8 |
59 ,8 |
4 ,5 5 |
59,6 |
4 ,7 3 |
9 |
5 8 ,0 |
5 ,3 0 |
59,4 |
4 ,9 8 |
10 |
58 ,4 |
4 ,0 0 |
135
Провести анализ процесса регулирования (л*—s ) -методом. 1. Находим средние линии:
л-ка.рта: |
|
|
|
60,0; |
|
|
|
|
С р - ~ |
а |
|
|
|
s -карте: |
|
|
|
|
|
|
|
|
C p s |
г ■ |
4,20. |
|
|
2^ Определяем границы регулирования: |
|
|
||||
л‘-карта: |
|
|
|
|
|
|
Р и, »7 |
d-i-3 |
„ |
|
4,20 |
/ 6 1 ,8 |
|
60,0 ± 3 • - |
= = |
< 58; 2; |
||||
-карта: |
|
|
|
V 50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л |
, „ , - ± з ~ |
г |
, |
„ |
4,20 |
. 5,46 |
= = 4 |
2 0 ^ 3 . — |
<^2, 94- |
||||
|
I |
'2п |
|
|
К 100 |
|
/7.
номео ды&орк'и
6
Рис. 30. Карты средних арифметических значении л* и средних квадратических отклонении 5
3. Контрольная я-карта (рис. 30) показывает, что во время взятия третьей и девятой выборок процесс вышел из состояния контроля. Требо валось произвести регулировку процесса.
Карта медиан
Карта медиан применяется для статистического регулирования уровня настройки. Приведем пример. Надо построить карту медиан для данных примера 29. Значения медиан указаны в 10 графе табл. 21.
|
|
Рис. 31. Карты медиан |
|
1. |
Находим |
среднюю |
линию и границы регулирования в соответстви |
с приложением 3: |
е» |
|
|
|
|
|
|
С р ~ = х |
— медиан |
х будет |
среднее арифметическое 10-го и 11-го значе- |
Л' |
|
|
|
ний упорядоченной .^-последовательности: |
|||
|
|
- |
20 + 2 0 |
|
|
-V= --- —---= 20. |
|
|
|
|
2 |
137
2. Для нахождения границ регулирования отыскиваем медиану 20 зна
чении размахов: R = 7,5 мм. Определяем границы регулирования:
|
- |
~ |
,-25,34 |
Р в |
~ = -V± A i R = 20 ± 0 ,7 1 2 • 7 ,5 = < 1 4 , 6 6 - |
3. Значение Л2 при п = 5 находим из приложения 5.
Отобразив границы регулирования на -v-карте (рис. 31), увидим, что
медиана 16-й выборки д.тс=14 располагается ниже Я ~ . поэтому границы
надо пересчитать после исключения 16-й выборки. Исправленные значения таковы:
С р ~ — -Т|!С1|[) —20, Япспр ” 8»
Ра п ~=-*'нспр i ■ Днепр = 20 ± 0,712 •8 = <14,3-
Внутри исправленных границ регулирования находятся все 19 медиан; следовательно, можно начинать контроль.
По сравнению с картой средних значений карта медиан обладает тем преимуществом, что для ее ведения необходимо значительно меньше вы числений, а это очень важно для практики. Однако она менее эффективна,
чем .v-карта: ее контрольный интервал шире, так как дисперсия медианы больше дисперсии среднего арифметического.
Контрольные карты для альтернативного признака. Тер- \п:п «альтернативный признак» служит для определения год ности или дефектности изделия. Иначе говоря, он показывает, соответствует ли данная качественная характеристика изделия заданным требованиям или не соответствует. При контроле по альтернативному признаку обычно применяются всевозмож ные предельные калибры. Разработано несколько типов конт рольных карт для контроля и регулирования по альтернатив ному признаку. По сравнению с картами для количественного признака они имеют то преимущество, что с помощью одной карты можно контролировать одновременно несколько показа телей, считая негодным изделие, если какой-либо показатель качества выходит за пределы допуска. С другой стороны, эф фективность подобной карты меньше, так как относительно некоторого признака качества возможны лишь два решения.
Контрольные карты для альтернативного признака полез ны не только как одно из простых средств регулирования и контроля качества продукции в процессе самого производства, но также представляют собой очень удобную и наглядную форму для составления «истории качества», для представле ния информации руководству предприятий и потребителям.
В зависимости от назначения различают три типа карт по альтернативному признаку: карты «д» (в литературе часто на
138
зывают их карты «р»), карты «с» и карты ««». Их постреенне аналогично построению карт для количественного признака и состоит в определении средней линии и границ регулирования. Далее на карту наносятся значения признака для каждой вы борки.
Расчетные формулы для определения средних линий и гра ниц регулирования для случаев известных и неизвестных чис ловых характеристик распределения сведены в приложение 4.
Карты q, 100q и nq
Карта q контроля доли бракованных изделий — одна из самых распро страненных. Она отличается большой гибкостью и применима во всех слу чаях, когда контролируемые признаки имеют биномиальное распределение. Обычно этот тип карты применяется для контроля продукции, доля брака
которой q меньше 0,1. |
|
|
|
|
|
||
|
Средняя линия карты q характеризует среднюю долю брака за опре |
||||||
деленный период. |
|
регулирования карты |
|
лежит |
описанный |
||
в § |
В основе расчета границ |
q |
|||||
18 статистический критерий гипотезы о параметре q. |
Дана альтернатив |
||||||
ная |
генеральная |
совокупность, где q — вероятность |
наступления собы |
||||
тия А , а 1—q = p — вероятность наступления |
противоположного события А . |
||||||
Эта |
модель приложима к данной проблеме, |
если через А обозначается со |
|||||
бытие, состоящее в отборе дефектного изделия из партии. |
х |
||||||
|
Гипотеза о значении q не отвергается, если для доли брака |
||||||
|
-у " выпол |
||||||
няется неравенство |
|
|
|
|
|
||
|
/ |
1 |
^ |
. |
|
j |
|
|
?— га] / — - я О - я ) < - ^ - < я + г « j ' |
— - я^ — я) |
( х — количество бракованных изделий, обнаруженных при проверке изде лий). Границы области, определенные этим неравенством, являются гра ницами регулирования карты q. Для вероятности ошибки а = 0 ,2 7 % (т. е. го,ое2-=3) получаем
|
в, nq = <7: |
|
Знак «минус» |
относится к нижней границе регулирования. Если Р н? |
|
по расчету получается отрицательным числом, то P aq |
принимается равным |
|
нулю. Знак «плюс» |
относится к верхней границе Р В9. |
Выход точек за пре |
делы P Bq приводит к необходимости вмешательства в ход технологическо го процесса с целью выявления причин брака и устранения неполадок. Наоборот, нарушение нижней границы указывает на повышение качества и, как правило, не влечет за собой вмешательства в ход технологического процесса.
В промышленности кроме g-карты широко используются ее разновид ности: 100^-карта и «<7-карта — для контроля процента н количества де фектных изделий соответственно. Карты 100д и n q обычно оказываются бо лее предпочтительными, чем q-карты в силу их простоты и большей нагляд ности. И для рабочих, и для администрации всегда удобнее, когда пока затели качества выражаются в процентах или целыми числами ( n q — коли чество дефектных деталей). По своей физической сути все три вида карт q одинаковы, что иллюстрируется на примере.
139
П р и м е р 32. По данным проверки продукции токарного автомата по строить карты q, n q и ЮОд. Ежедневно контролировались выборки объемом л = 400 изделии. Данные проверки приведены в табл. 23.
|
|
|
Т а б л и ц а 23 |
|
Лс в ы б о р к и |
Ч и с л о д е ф е к т н ы х |
Д о л я д е ф е к т н ы х |
% • д е ф е к т н ы х и з д е |
|
и зд е л и й |
и зд е л и й и |
л и й — 100 q |
||
|
||||
1 |
2 |
0,0050 |
0,50 |
|
о |
4 |
0,0100 |
1,00 |
|
3 |
0 |
0,0000 |
0,00 |
|
4 |
3 |
0,0075 |
0,75 |
|
5 |
2 |
0,0050 |
0,50 |
|
6 |
т |
0,0025 |
0,25 |
|
7 |
е |
0,0150 |
1,50 |
|
8 |
з |
0,0075 |
0,75 |
|
9 |
2 |
0,0050 |
0,50 |
|
10 |
1 |
0,0025 |
0,25 |
|
|
v n q -24 |
S g=0,060 |
SlOOt?-6 ,0 |
|
|
1 |
|
|
|
1. Расчетные формулы для вычисления средних линий и границ регу |
||||
лирования q-, |
100g- п /п/-карт берем из приложения 4. |
Подсчитаем среднюю |
долю бракованных изделии q.
Зная общее число проверенных изделии /;• 10= 4000 и число бракованных |
||||||||
Ю |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ - n1q , = 2A, определяем |
24 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
= |
0,000. |
|
|
|
|
|
|
4000 |
|
|
|
|
|
2. Находим средние линии: |
|
|
|
|
|
|||
«/-карта: |
Ср5 = 0,006; |
|
|
|
|
|
|
|
ШО^-карта: Cpmo,j = 0,6%; |
|
|
|
|
|
|||
«g -карта: |
С р „ ч = 2,4. |
|
|
|
|
|
|
|
3. Определяем границы регулирования: |
|
|
||||||
(/-карта |
- в , |
II,, |
0 ,0 6 ± 3 | / |
|
0,006 (1 — 0,006) |
|
,о,018 . |
|
|
Р |
|
|
|
|
400 |
~ |
^ 0 |
|
|
|
|
|
|
|||
1 0 0 1 7 -карта: |
Р а |
: 0, 6 + |
3 |
|
0,6(100—0,6) |
= |
< 1, 8. |
|
|
400 |
|||||||
|
|
"10017 |
|
|
|
|
||
ид-карта : |
Р в ’ „'Т/= 2,4 ± |
3 |
У |
2,4 (1 — 0,006) = |
< 1и’ 2. |
|||
Контрольные карты |
q, ЮОд и n q |
построены на рис. 32.' |
Процесс нахо |
дится в состоянии статистического контроля. Если бы какая-либо точка вы-
Iшла за пределы Р в, то это явилось бы сигналом для выяснения причины, вызвавшей увеличение брака.
140