М.И. Розно
Ранее было сказано, что по мере становления серийного и массового производства продукции, во многом благодаря идеям Фредерика Тейлора, произошло разделение производства отдельных компонентов сложного изделия по разным производственным участкам или даже по разным заводам. Для того чтобы отдельные независимо производимые компоненты подходили друг к другу, появилось понятие "допуска", т.е. интервала с заданными границами LSL и USL для данной измеряемой характеристики X (например, размера) изготавливаемого компонента или изделия, см. рис. 1.
Рис. 1. Допуск на характеристику X (параметр изделия)
Так как далеко не все изделия при изготовлении "попадали" в заданный допуск [LSL; USL], то понадобилась специальная операция контроля каждого изготавливаемого изделия, т.е. "разбраковки" изготавливаемых изделий по допуску. Это становилось абсолютно необходимым, если негодные изделия приводили к большим потерям в дальнейшем производстве или в эксплуатации. Негодные изделия, обнаруженные при контроле, при этом либо утилизировались, либо дорабатывались.
Понятие годного-негодного изделия не обязательно связано с количественной характеристикой X, изображенной на рис. 1. Это могут быть и какие-то другие свойства изделия в совокупности с заданными требованиями, при выполнении которых изделие считается годным. Важно, что выполнение этих требований в изделии может быть проверено каким-то методом контроля. И если такая проверка (контроль) проводится для каждого изделия (сплошной контроль продукции), то такой подход является средством обеспечения качества для выпускаемой продукции.
Но чем плох такой подход к обеспечению качества? – Прежде всего, это большая и опасная иллюзия – думать, что контроль работает безошибочно. Как показала многолетняя практика, абсолютно безошибочного контроля продукции не бывает. Недаром Эдвардс Дэминг, когда учил японцев, предупреждал их: "Не делайте ставку на контроль". Часто, если ошибочный пропуск при контроле негодного изделия приводит к ужасным последствиям (гибель людей или большие потери), то вводят двойной и даже многократный контроль с соответствующим удорожанием производства.
Естественный недостаток такого подхода к обеспечению качества заключается также в том, что он требует затрат на контроль каждого изготовленного изделия, а эти затраты иногда могут составлять более 10% от общей стоимости производства.
Кроме того, в некоторых случаях сама операция контроля полностью или частично портит изделие (так называемый "разрушающий контроль"), тогда применение такого подхода к обеспечению качества становится невозможным, нужно применять другие подходы (рис. 2).
Рис. 2. Три подхода к обеспечению качества выпускаемой продукции
Второй подход к обеспечению качества продукции – это статистический приемочный контроль (СПК), он возник в 20-х годах XX века, первые расчеты для такого контроля сделали американские ученые Гарольд Додж и Гарри Ромиг. Схема этого второго подхода к обеспечению качества продукции изображена на рис. 3.
Рис. 3. Подход 2 – обеспечение качества статистическим приемочным контролем продукции
Выпускаемые технологическим процессом (ТП – объект 1 на рис. 3) изделия формируются в совокупность (партию – объект 2). Изделия в одной производственной партии считаются практически одинаковыми по качеству1, эта одинаковость обусловлена тем, что в течение периода выпуска этой партии продукции в ТП ничего не изменялось (не изменялись инструмент, операторы, сырье, условия работы и т.д.). Логический результат этих одинаковых условий производства – мы ожидаем практическую одинаковость изготовленных изделий, в том числе и по интересующей нас характеристике X для каждого изделия из этой партии. Поэтому логически достаточно измерить/проконтролировать только выборку из этой партии (несколько случайно выбранных изделий) и по этим результатам принять решение в отношении всей партии: принять её, т.е. считать её "удовлетворительной" или забраковать. В случае принятия партии она отправляется к потребителю. Если измеряемые (контролируемые) изделия не испорчены в процессе контроля2, то выборка возвращается в партию (см. на рис.3 стрелку от объекта 3 к объекту 2). А в случае забраковки (отклонения партии) вся партия либо утилизируется, либо подвергается поштучному контролю и доработке негодных изделий (если возможно).
Далее мы увидим, что решение о приемке или забраковке партии может приниматься не по одной, а нескольким выборкам, которые позволяют уточнить качество партии продукции. Но в любом случае важно иметь уверенность в однородности партии, что она произведена при постоянных условиях производства. Если такой уверенности нет, например, мы контролируем на входном контроле одну партию поставки, которая неизвестно как была сформирована поставщиком, то СПК может работать со значительными ошибками.
И есть еще (см. рис.2) третий подход к обеспечению качества – SPC (Statistical Process Control, Статистическое управление процессом). Он также основан на взятии выборок, но берущихся из потока изделий в процессе их изготовления. Здесь каждая выборка позволяет оценить текущее состояние ТП; считается, что это состояние сохраняется в течение определенного времени, пока в ТП что-то существенно не изменится.
Следующие три материала будут посвящены описанию характеристик второго подхода к обеспечению качества на основе СПК (см. рис. 3).
1На самом деле абсолютно одинаковых изделий не бывает, они все-таки отличаются друг от друга, но здесь эти отличия считаются очень малыми и несущественными для работоспособности изделий.
2Так называемый неразрушающий контроль.