4.8.15 Статистические методы оценки настроенности, точности и стабильности технологических процессов

Оценка показателей настроенности, точности и стабильности технологических процессов проводится по результатам операционного контроля критических параметров и характеристик изго­товленных изделий (деталей, узлов, сборных единиц) на важней­ших технологических операциях, существенно влияющих на вы­ход годных, качество и надежность изделий.

Показатель настроенности технологического процесса харак­теризует степень смещения фактического центра группирования контролируемого параметра относительно установленного в тех­нической документации номинального уровня (центра поля до­пуска, центра настройки).

Под точностью технологического процесса понимают его свой­ство обеспечивать близость действительных и номинальных зна­чений параметров изготовляемых изделий, т.е. соответствие фак­тической области разброса (поля рассеивания) значений контро­лируемого параметра заданной области допустимых значений (поля допуска).

Под стабильностью технологического процесса понимается степень однородности распределения значений контролируемого параметра в различных партиях изделий и соответственно веро­ятность сохранения настроенности и точности в течение некото­рого интервала времени без вмешательства извне.

При проведении аттестации технологических процессов объем выборок и состав контролируемых (измеряемых) параметров дол­жен быть максимально возможным для всесторонней и объектив­ной оценки точности, настроенности и стабильности технологи­ческого процесса: объем выборки не меньше 10, количество выборок при оценке стабильности не меньше 20.

При текущей оценке показателей настроенности, точности и стабильности в производстве, проводимой для осуществления ре­гулирования технологического процесса, берут мгновенные вы­борки объемом от пяти до 20 изделий. Количество выборок при оценке стабильности технологического процесс не менее трех и оно определяется, как правило, периодом регулирования в зави­симости от длительности производственного цикла изготовления изделий и количества изготавливаемых партий изделий за время этого цикла. Причем мгновенная выборка должна быть предста­вительной и случайной.

При оценке настроенности, точности и стабильности техноло­гических процессов предполагается, что измеряемые контролиру­емые параметры подчиняются нормальному закону распределения.

Исходными данными при проведении оценки настроенности технологического процесса являются результаты измерения кон­тролируемого параметра в выборке изделий объемомс помощью средства измерения с ценой деления шкалы, не превышающейширины поля допуска контролируемого параметра.

Для каждой выборки рассчитывается значение среднего ариф­метического и стандартного отклонения(при неизвестной дис­персии).

Технологический процесс (операция) является настроенным по контролируемому параметру , если при известной дисперсиивыполняется условие

, (4.41)

а при неизвестной дисперсии выполняется условие

, (4.42)

где - центр поля допуска контролируемого параметра;

- квантиль уровня () нормированного нормального распределения;

- квантиль распределения Стьюдента уровня () сстепенями свободы;

- выбранный уровень значимости.

Условия настроенности технологического процесса (4.41) или (4.42) характеризуют степень смещения фактического центра группирования контролируемого параметра относительно цент­ра поля допуска или заданного значения. Невы­полнение этих условий свидетельствует о несоответствии фак­тического центра группирования контролируемого параметра в изготавливаемой партии изделий центру поля допуска, что мо­жет привести к повышению уровня брака на последующих тех­нологических операциях.

Точность технологических процессов принято оценивать с по­мощью индексов возможностей и пригодности процессов, методи­ка расчетов которых приведена в разделе 4.8.13.

Исходными данными при проведении оценки стабильности технологического процесса являются результаты измерения кон­тролируемого параметра ив двух выборках объемомкаждая, взятых в начале и конце интервала времени, в течение которого контролируется стабильность технологического процесса.­

Технологический процесс является стабильным по настроен­ности параметра в течение контролируемого интервала времени, если выполняется условие

, (4.43)

где ;

и - средние арифметические двух выборок;

- квантиль распределения Стьюдента уровня () сстепенями свободы.

Технологический процесс стабилен по разбросу параметра , если выполняется условие

, (4.44)

где ;

;

- квантиль распределения Фишера уровня () со степенями свободы.

При этом должно выполнятся условие , в противном слу­чае следует в (4.44) поменять местами величиныи.

Условия стабильности технологического процесса по настроенно­сти (4.43) и разбросу (4.44) позволяют оценить вероятность сохране­ния настроенности и точности процесса во времени. Невыполнение этих условий свидетельствует о существенном отличии характерис­тик распределения значений контролируемого параметра (среднего значения и дисперсии) в партиях изделий, изготовленных в начале и конце контролируемого интервала времени, что может привести к не­стабильности выхода годных и уровня качества изделий.

Отметим, что рассмотренная выше процедура оценки настро­енности технологического процесса соответствует приведенным в ГОСТ Р 50779.21 процедурам сравнения среднего значения с заданным значе­нием при известной и неизвестной дисперсии, а процедуры оценки стабильности технологического процесса по настроенности и раз­бросу соответствуют приведенным в этом национальном стандарте процедуре сравнения двух средних значений при неизвестных дисперсиях и процедуре срав­нения стандартных отклонений (дисперсий) двух генеральных совокупностей соответственно.