Обеспечение качества продукции в производстве. Часть 2. Статистический приемочный контроль (СПК): гарантии качества, план контроля
1С:Апрель Софт

М.И. Розно

GP6A4008Потребители всегда интуитивно ожидают, что контроль для того и служит, чтобы защитить их от негодной (несоответствующей, дефектной) продукции. Это такие единицы изделий, у которых контролируемая физическая характеристика не соответствует требованиям, например, допуску [LSL; USL] (см. рис.1). Если при контроле проверяется сразу несколько разных характеристик изделий, то это можно рассматривать как несколько операций контроля по нескольким характеристикам продукции.

Читать статью целиком 

Рис. 1. Допуск на характеристику X (параметр изделия

Заметим, что при любом СПК измерениям/контролю подвергаются только выборочные изделия, поэтому СПК даже при безошибочном контроле всех изделий в выборке никак не может дать гарантии того, что все оставшиеся (неконтролируемые) изделия в данной партии годные.

Что же тогда контролируется при СПК и какие гарантии качества для потребителя дает такой контроль? – При СПК контролируется характеристика (свойство) всей партии продукции, которое называют «групповым показателем качества», он относится не к отдельным изделиям, а ко всей партии продукции. Чаще всего таким групповым показателем является уровень дефектности в партии, т.е. доля (или процент) дефектных изделий в партии. Он относится к одной или нескольким конкретным физическим характеристикам изделия, например, к Размеру 1, для которого задан допуск (см. рис. 1) или сразу к нескольким размерам. В последнем случае изделие будет являться дефектным (несоответствующим), если хотя бы один из этих размеров выходит за пределы своего допуска.

Фактически при СПК по результатам контроля выборки оценивается уровень дефектности в данной партии продукции. Партия, у которой уровень дефектности оценен как «достаточно низкий», принимается. А если в партии уровень дефектности оценен как «достаточно высокий», то партия бракуется1. Однако выборка (выборки) всегда берется случайным образом, а значит, и результаты контроля имеют случайный, статистический характер. Иначе говоря, если мы проведем процедуру СПК партии один раз, а затем проведём процедуру СПК этой же партии второй раз, то совершенно не обязательно, что результаты контроля совпадут, т.к. первая и вторая выборки будут различны. О каких же «гарантиях качества» и какой уверенности в правильности решений по результатам СПК здесь можно говорить?

Все решения по результатам СПК имеют статистический характер, они имеют разумный здравый смысл, и выражается это на вероятностном языке. Правильно рассчитанный СПК будет иметь такие свойства:

  • «условно хорошие» партии с «малым» уровнем дефектности (например, менее 1%) будут «достаточно уверенно» приниматься (т.е. почти всегда);
  • «условно плохие» партии с «высоким» уровнем дефектности (например, более 8%) будут «достаточно уверенно» браковаться (т.е. почти всегда).

Ниже мы увидим, как эти свойства СПК реализуются в конкретных числовых характеристиках. Но уже сейчас становится понятным, что любой СПК имеет риски:

  • риск отклонить (забраковать) партию продукции, которая на самом деле является «условно хорошей», т.е. имеет малый уровень дефектности; этот риск называется риском первого рода или риском изготовителя и обозначается буквой α;
  • риск принять партию продукции, которая на самом деле является «условно плохой», т.е. имеет высокий уровень дефектности; этот риск называется риском второго рода или риском потребителя и обозначается буквой β.

Говорить о «нулевом» уровне дефектности, т.е. обеспечить, чтобы в партии совсем не было дефектных изделий, СПК в принципе не может, т.к. не все изделия в партии проверяются при таком контроле.

Различают СПК по альтернативному и по количественному признакам. При СПК по альтернативному признаку каждое контролируемое изделие в выборке (выборках) признается годным или дефектным. При СПК по количественному признаку каждое контролируемое изделие в выборке измеряется и определяется его количественное значение на оси X (см. рис.1).

Любой конкретный СПК имеет свой план контроля. Это – набор чисел, которые однозначно определяют процедуру проведения контроля (взятие выборок), обработку результатов контроля и принятие решения о приемке или забраковке партии. План контроля может быть одноступенчатым, когда решение о приемке партии принимается по одной выборке, или многоступенчатым, когда для принятия решения о приемке партии берется две или более выборок.

При кажущейся простоте даже анализ свойств СПК с заданным планом контроля является сложной вычислительной задачей, требующей специального программного обеспечения. А задача выбора наилучшего плана контроля для данного производственного случая – многократно сложнее. Практики на производстве просто берут план СПК из ГОСТов, но они «не видят» свойств своего СПК, поэтому часто применение СПК на предприятиях бывает просто бессмысленным, а иногда и приводит к неоправданному оптимизму и заблуждениям [2].

Проанализируем свойства СПК с разными планами контроля и их количественными характеристиками.

1 Далее будет уточнено, что такое «достаточно низкий» и «достаточно высокий» уровни дефектности.