Controlul Calitatii Produselor

CONTROLUL CALITĂȚII PRODUSELOR

Pentru început trebuie subliniat faptul că realizarea calității se face în procesul de producție, dar controlul, prin caracterul sau preventiv, influențează producția în sensul perfecționării ei. În condițiile sistemelor de producție moderne, asigurarea și menținerea calității este de neconceput fără existența unui sistem de control care să furnizeze informații și să permită intervenția operativă și eficiența pentru înlăturarea cauzelor perturbatoare din sistemul de producție.

Controlul calității și fiabilității reprezintă verificarea prin examinare, încercare, analiza a conformității unui produs cu prescripțiile impuse.

Rolul controlului este acela de a acționa și interveni în mod operativ pentru ca produsul final să corespundă condițiilor cerute, să îndeplinească calitatea de conformitate sau altfel spus, toate elementele care caracterizează produsul final să corespundă cu cele înscrise în documentația de proiect, pe desenele de ansamblu sau în contract.[Calitatea]

Controlul calității cuprinde tehnicile și activitățile cu caracter operațional utilizate pentru îndeplinirea cerințelor privind calitatea.

În literatura de specialitate clasificarea controlului se face după două mari criterii și anume:

După felul de efectuare a controlului:

controlul la punct fix;

controlul pe flux de fabricație;

controlul volant (acolo unde este nevoie)[Ing.cal.cirtina].

După locul pe flux de fabricație:

controlul la recepție pentru materii prime și semifabricate;

controlul pe flux de fabricație, pe parcursul procesului tehnologic;

controlul final, se aplică produselor.

Metodele de control a calității în procesul de fabricație au în vedere toate etapele de realizare a unui produs și sunt următoarele:

Autocontrolul – reprezintă cea mai veche metodă de control

fiind executată chiar de executantul piesei (produsului). Metoda este eficientă dacă este executată corect, dacă executantul știe să utilizeze corecte mijloacele de control și dacă știe să interpreteze rezultatele.

Metoda este utilă în general în cazul producției de serie mică și unicate, deoarece necesită timp (se aplică la fiecare operație a procesului tehnologic mărind astfel timpul de fabricație)

Controlul în lanț – metoda se aplica în cazul abricației pe bandă

și este caracterizată de faptul că fiecare muncitor execută, pe lângă operația de realizare a piesei, două operații de control (controlul operației precedente și controlul propriei operații). Metoda fiind mare consumatoare de timp se aplică numai pieselor sau ansamblelor cu rol funcțional deosebit de important.

Controlul integral – întâlnit și sub denumirea de 100% este rar utilizat deoarece metoda este mare consumatoare de timp, nu se aplică în cazul în care se impune controlul nedistructiv, metoda este monotonă putând duce la neatenție.

Controlul prin sondaj empiric – este o metodă neindicată deoarece nu există nici un fel de reguli legate de numărul de piese din eșantion și nici în stabilitatea numărului maxim de defecte.

Controlul statistic al calității.

Ce conține activitatea de control a asigurării calității?

Conține trei categorii de elemente distincte: produs-metodă-mijloc.

Ce se controlează?

Indiferent de natura produsului, produs finit simplu sau complex, materii prime, materiale, indiferent de ramura industrială care o produce, produsul este considerat produs finit, care obligatoriu trebuie controlat.

Cum se controlează?

Prin metodele de control anterior amintite: autocontrolul, controlul integral, controlul în lanț, controlul statistic.

Cu ce se controlează?

Mijloacele cu care se efectueaza controlul trebuie corelate cu importanța

caracteristicii de control, frecvența de măsurare, intervalul și precizia de măsurare. În funcție de complexitatea lor, mijloacele de control sunt: standuri de proba, instalatii complexe de control;aparate de control.

PRECIZAREA ELEMENTELOR CONTROLULUI STATISTIC

Controlul statistic al calității. Definiție.Clasificare

Controlul statistic al calității este o metodă de control prin eșantionare, în cadrul căreia eșantionul extras (n) se controlează în totalitate, rezultatele obținute permițând concluzii asupra întregului proces de fabricație sau lot de produse finite (N) [tra].

Metodele de control statistic pot fi aplicate în două situații distincte:

controlul statistic la recepția loturilor de produse;

controlul statistic pe flux de fabricație.

2.1. Controlul statistic pe flux de fabricație.

Aplicarea controlului statistic pe flux de fabricație permite cunoașterea în orice

moment a valorilor cu care sunt realizate diferite caracteristici de calitate ale pieselor sau produselor ce sunt fabricate.

În funcție de rezultatele obținute în urma controlului (bune sau rele) se poate intervenii în procesul de fabricație astfel încât să nu apară piese rebut.

Cauzele, care produc anumite anomalii în timpul procesului de fabricație, pot fi:

– cauze de producție întâmplătoare – sunt cauzele care nu pot fi înlăturate după eliminarea influențelor sistematice, ele sunt deosebit de numeroase, greu de identificat, individualizat și măsurat ele acționand în toate sensurile, direcțiile, supunându-se întâmplării;

cauze de producție sistematice – acționează într-o anumită direcție, producând

abaterii de la specificații care conduc la obținerea unei producții necorespunzătoare []

Înainte de a se prezenta modul de adunare, stocare și prelevare a datelor pentru un control statistic pe flux de fabricație este necesar a se aminti despre stabilitatea procesului de fabricație precum și de capabilitatea mașinilor și utilajelor pe care se execută piesa sau produsul.

Stabilitatea unui proces de fabricație se discută urmărind două componente:

stabilitatea procesului tehnologic ca precizie, când dispersia valorilor măsurate

ale caracteristicilor se încadrează în câmpul de toleranță prescris;

stabilitatea pocesului tehnologic ca reglaj, când media aritmtică a caracteristicilor

măsurate corespunde cu valoarea medie a câmpului de toleranță prescris.

În fig.8 se evidențiază patru situații posibil existente la fabricarea unei piese sau

produs în funcție de care se discută stabilitatea unui proces.

Fig. 8. Variante posibile ale curbei devariație

obținute la fabricarea unui reper [MC+cirtina].

Lmin, Lmax – limita minimă respectiv maximă pentru caracteristica care interesează;

Lmed – valoarea medie a câmpului de toleranță prescris;

TL – câmpul de toleranță a caracteristicii respective;

W – intervalul de împrăștiere al dimensiunii obținute în urma prelucrării;

x – valoarea medie a dimensiunilor obținute în urma prelucării.

Prin capabilitatea mașinilor sau utilajelor se înțelege posibilitatea acestora

de a realiza repere în limitele de toleranță prescrise de documente.

Capabilitatea C este dată de relația :

()

în care: σ – abaterea medie patratică.

Se recomandă : 0,6< C < 0,8.

Dacă C < 0,6 mașina este prea precisă pentru condițiile de calitate impuse produsului și deci se face o utilizare nerațională a ei.

Dacă C >0,8 utilajul nu poate asigura precizia impusă.

Controlul statistic pe flux de fabricație se realizează cu ajutorul unei fișe de

control tip SHEWHART ().

Aplicarea controlului pe flux de fabricație se caracterizează practic prin prelevarea

direct din fluxul de fabricație, în ordinea de realizare a n=1…12 repere sau produse, la intervale de timp determinate 1..8 ore. Se controlează caracteristica obiectivului controlului la toate exemplarele populației. Datele culese se trec în fișa tip SHEWHART () ce este prezentată în fig.9.

Pentru a se completa o astfel de fișă este necesar ca autoritatea responsabilă (întreprindere, fabrică) să decidă caracteristica X ce va fi analizată în vederea urmăririi acesteia. Datele de identificare (produsul, caracteristica, toleranțele specificate, etc.) se înscriu în fișă la rubricile corespunzătoare.

Fișa () conține două componente: componenta X referitoare la nivelul mediu al procesului și componenta R referitoare la precizia acestuia. Pentru a fi trasate curbele graficelor, vor trebui prelevate datele și se vor calcula:

media valorilor măsurate;

amplitudinea fiecărui eșantion;

media mediilor: ()

media amplitudinilor ()

Pentru a se evita posibilitatea apariției unor rebuturi, se calculează limitele mai restrânse, numite limite de control care, conform standardelor, se stabilesc cu următoarele relații:

limita de control maximă: ()

limita de control minimă; ()

limita maximă de control a amplitudinii: ()

limita minimă de control a amplitudinii:

în care: B,C,D – sunt coeficienții a căror valoare depinde de numărul exemplarelor dintr-o selecție și care, conform STAS 3160-84, au valorile prezentate în tabel 2 [trandafir];

m – reprezintă numărul de eșantioane.

Tabel. 1 Valorile coeficientilor B,C,D conform STAS 3160-84

După terminarea prelevării datelor se trag concluziile și anume:

stabilitatea procesului din punct de vedere al reglajului:

dacă valorile mediei probelor X se află între cele două limite de control procesul

este stabil ca reglaj;

dacă una sau ambele valori ale mediei probelor X depașesc cele două limite de

control procesul este instabil ca reglaj;

b. stabilitatea procesului din punct de vedere al preciziei:

dacă valorile mediei amplitudinilor R se află între cele două limite de control,

procesul este stabil ca precizie;

dacă valorile mediei amplitudinilor R depășesc limita superioară procesul

este instabil ca precizie;

dacă valorile mediei amplitudinilor R depășesc limita inferioară atunci

utilajul, pe care se execută piesa, este prea precis pentru operația care se execută deci este folosit neeconomic.

1.3.2. Controlul statistic la recepția loturilor de produse pe

baza nivelului de calitate acceptabil (AQL)

Acest tip de control se aplică după ce un lot de piese, subansamble sau produse au fost fabricate.

La acest contol, pe baza înțelegerii între furnizor și beneficiar, se stabilește un plan de eșantionare, se prelevează un eșantion dintr-un lot și în urma rezultatelor se acceptă sau se respinge lotul.

Deoarece controlul statistic presupune controlarea unui eșantion n de produse dintr-un lot de N produse, astfel încât n<<N, iar concluziile se referă la toate produsele N, pot apărea următoarele riscuri [TRA]:

riscul furnizorului α – de a respinge lotul chiar dacă la un control integral s-ar

constata că lotul este corespunzător;

riscul beneficiarului β – de a accepta un lot chiar dacă la un control integral ar fi

constatat că lotul este necorespunzător.

Cum se pot determina valorile riscurilor?

Valorile riscurilor furnizorului și beneficiarului se pot determina prin aplicarea calculului probabilistic.

Exemplu: Din tabele din STAS 3160/2-84 au fost determinate pentru riscurile α=0,05 și β=0,1 riscul de 5% al furnizorului de a i se refuza lotul, deși el este corespunzător condițiilor de calitate contractate și riscul de 10% al beneficiarului de a accepta lotul deși el nu este corespunzător condițiilor de calitate contractate.

Cum pot fi diminuate?

Cu ajutorul calculului probabilistic putem diminua valorile acestor riscuri.

De asemenea, riscurile pot fi diminuate sau chiar reduse la zero dacă se analizează în prealabil procesul de fabricație și măsurile pentru stabilirea acestuia și se stabilesc corect caracteristicile planului de eșantionare.

În funcție de natura caracteristicilor controlate, pe baza nivelului de de calitate

(AQL) se disting două procedee pentru aplicarea controlului statistic la recepția loturilor [tran]:

verificarea calității prin atribute (STAS 3160/2-84) – verificarea calității se face

prin constatarea, pe fiecare unitate de produs a unui eșantion prelevat dintr-un lot, a prezenței sau absenței unei caracteristici calitative dinainte stabilite și considerate, după modul de exprimare a calității lotului, fie a numărului total de unități care posedă sau nu aceste caracteristici, fie a numărului total de defecte găsite pe unitățile de produs din eșantion;

verificarea calității prin măsurare (STAS 3160/3-84) – verificarea calității se

face prin măsurarea unei caracteristici cantitative (măsurabile) pe fiecare unitate de produs a unui eșantion prelevat dintr-un lot.

Atât pentru controlul atributiv cât și pentru controlul de măsuare, planul de

verificare necesită definirea corectă a următoarelor caracteristicii:

nivelul de calitate acceptabil (AQL);

nivelul de verificare Nv;

litera de cod LC;

tipul de eșantionare;

gradul de severitate.

Nivelul de calitate acceptabil AQL este o problema stabilită între furnizor și

beneficiar, el fiind stabilit în funcție de importanța produsului sau caracteristicii de calitate controlate.

AQL (Acceptabal Quality Level), într-un plan de verificare, reprezintă nivelul de calitate care corespunde unei probabilități de acceptare specificate, relative ridicate; această caracteristică reprezintă fracțiunea defectivă maximă ( sau numărul maxim de defecte pe 100 unități de produs) care, în scopul verificării calității prin eșantionare, poate fi considerată în mod satisfăcător drept calitatea medie a procesului de fabricație la furnizor.

Nivelul de calitate se dă în procente, este cuprins între 0,01%…10% și are următoarele valori:

0,01 0,015 0,025 0,04 0,065

0,1 0,15 0,25 0,4 0,65

1 1,5 2,5 4 6,5 10

Nivelul de verificare Nv, împreună cu AQL determină efectivul eșantionului de verificat și stabilește în acest mod gradul de consecință a informației asupra calității lotului din care a fost prelevat eșantionul.

Există două categorii de nivele de verificare:

nivele de verificare uzuale:

– Nv I – este folosit atunci când este suficientă o informație mai puțin consistentă;

– Nv II – este folosit cel mai des în cazurile practice, circa 70%;

-NvIII – este folosit atunci când consecința informației trebuie să fie mai substanțială.

nivele de verificare speciale: sunt notate cu S1, S2, S3, aplicabile pentru

eșantioane cu un număr de piese mic dar trebuie să fie tolerate riscuri relativ ridicate; sunt utilizate pentru caracteristici care presupun un cost ridicat, o durată mare a verificării sau la care se impune controlul distructiv.

Tipul de eșantionare se aplică pentru ambele metode dar diferit:

metoda prin atribute: – eșantionare simplă (fig. 10)

– eșantionare dublă (fig. 11)

– eșantionare multiplă (fig. 12)

metoda prin măsurare, în acest caz se aplică numai eșantionarea simplă .

S-a notat cu:

N reprezintă numărul de unități de produs prezentat în lot;

n – numărul de unități de produs prezentat eșantionul prelevat;

K- numărul defectivelor sau defectelor;

A – numărul de acceptare –în verificarea calității prin atribute reprezintă valoarea maximă a numărului de defective (sau de defecte) găsite în eșantion, care mai permite luarea deciziei de acceptare a lotului;

R – cifra de respingere – în verificarea calității prin atribute reprezintă valoarea minimă a numărului de defective (sau de defecte) găsite în eșantion, care conduce la decizia de respingere a lotului;.

Când sunt recomandate?

Pentru metoda prin atribute, se recomandă:

eșantionarea simplă, pentru producătorii instabili sau necunoscuți;

eșantionare dublă, pentru producătorii buni sau răi;

eșantionare multiplă pentru producătorii foarte buni sau foarte răi.

Gradul de severitate stabilește condiția de acceptare a loturilor în funcție de stabilitatea proceselor de fabricație la furnizor, de seriozitatea acestora, respectiv de rezultatele controalelor anterioare [tr].

Fig. 12. Regula de severizare.

Gradul de severitate poate fi:

normal – se aplică la controlul singular sau atunci când un produs este controlat

prima dată;

sever – este mai pretențios ca primul, pentru aceleași condiții de control, deși

efectivul eșantionului n este același ca la controlul normal, volumul defectelor pentru care se admite sau se respinge lotul este mai mic;

redus – în acest caz efectivul eșantionului cât si volumul defectelor pentru care se

admite sau se respinge lotul sunt mai mici decât la controlul normal.

În fig.13 este prezentată regula de severizare a controlului.

Cum se începe și cine stabilește tipul controlului?

Întotdeauna se începe controlul cu gradul normal de severitate. Gradul de severitate nu se stabilește prin contract, de standarde sau tehnologiile de control, ci numai în funcție de rezultatele anterioare și este hotarât de cel care efectuează controlul.

Verificarea calității prin atribute – STAS 3160/2-84.

Caracteristica produsului, în acest caz, este analizată numai prin prisma conformității sau neconformității față de specificațiile date, fără a interesa valoarea efectivă a acesteia. Acesta este motivul pentru care acceptabilitatea lotului de produse se face în funcție de numărul defectelor sau defectivelor găsite în eșantionul extras.

Pentru această metodă de verificare, planurile de verificare sunt stabilite conform STAS 3160/2-84 și se pot realiza prin eșantionare simplă, dublă și multiplă.

În cazul acestei metode, planul de verificare poate fi:

individualizat prin elemente invariante de intrare în standard:

nivel de calitate acceptabil AQL,

nivel de verificare Nv,

efectivul lotului,

tipul de eșantionare

elemente care se stabilesc în contractul dintre beneficiar și furnizor.

constituit din elemente:

efectivul eșantionului n,

numărul de acceptareA,

numărul de respingere R.

Verificarea calității prin măsurare.

Pentru verificarea calității prin măsurare este necesar a se determina valoarea

efectivă a caracteristicii de calitate ce urmează a fi controlată, valoare ce va fi utilizată în calcule pentru luarea deciziei asupra lotului.

Folosind calculele statistice prin determinarea parametrilor statistici de tendință,

respectiv de împrăștiere și ținându-se cont de limitele de toleranță impuse, lotul de produse poate fi considerat acceptat sau respins. La aplicarea acestei metode de verificare eșantioanele sunt, în general, mici pentru aceeiași literă de cod, decât în cazul metodei de verificare prin atribute.

Pentru această metodă de verificare, planurile de verificare sunt stabilite conform

STAS 3160/2-84 și se pot realiza doar prin eșantionare simplă.

În cazul acestei metode, planul de verificare poate fi:

individualizat prin elemente invariante de intrare în standard:

nivel de calitate acceptabil AQL,

nivel de verificare Nv,

efectivul lotului N și metoda de verificare s, R și σ;

elemente care se stabilesc în contractul dintre beneficiar și furnizor.

constituit din elemente:

efectivul eșantionului n,

constanta de acceptare k,

graficul de decizie.

Verificarea calității prin măsurare se poate realiza prin utilizarea uneia din metodele:

metoda s;

metoda R;

metoda σ.

Metoda s

Aplicarea acestei metode este recomandată la început când nu se cunoaște stabilitatea procesului din punct de vedere statistic. Ea presupune ca numărul de unități prelevate a eșantionului să fie mai mic decât în cazul metodei R, iar calculele statistice sunt mai complicate decât în cazul metodei R.

Mod de lucru. Se calculează:

media aritmetică:

-abaterea medie pătratică:

– statistica de decizie Q:

– superioară Qs pentru Lmax

– inferioară Qi pentru Lmin

Observație: dacă se află în afara limitelor de toleranță specificate, lotul ar putea fi respins fără a se calcula s; dar pentru urmărirea calității este bine însă se se calculeze s.

Decizia de acceptare a lotului se poate face în două moduri și anume:

decizia analitică:

dacă se specifică numai limita superioară Lmax:

dacă se specifică numai limita inferioară Lmin:

dacă se specifică ambele atât limita superioară Lmax cât și limita inferioară Lmin având valori diferite pentru AQL:

În cazul în care pentru Lmax și Lmin a fost stabilită separat aceeiași valoare pentru AQL, atunci kS = ki =k.

decizia grafic – se ia în considerare că pentru limitele Lmax și Lmin este stabilită

aceeași valoare pentru AQL ( va rezulta aceeași valoare a lui k) deci treptele se intersectează.

din condițiile de acceptare :

și/sau

rezultă ecuațiile dreptelor:

Lmax

Zona de respingere pt.Lmax

S

Zona de respingere pt. Lmin

Lmin

Se determină punctele de coordonate si S, se reprezintă grafic și se ia decizia de: acceptare sau respingere a lotului.

Metoda R

La fel ca metoda S este recomandat a se folosi la începutul fabricației. Cuprinde etapele următoare: prelevarea datelor, interpretarea rezultatelor, luarea deciziei.

Modul de lucru

a) se calculează:

media aritmetică: (33)

amplitudinea: (34)

amplitudinea medie: (35)

b) se determină:

statistica de decizie Qs pentru Lmax:

– statistica de decizie Qi pentru Lmin: .

Interpretarea datelor:

decizia analitică:

dacă se specifică numai Lmax : Qs K – lotul se acceptă

Qs < K lotul se respinge

dacă se specifică numai Lmin: Qi K – lotul se acceptă

Qi < K lotul se respinge

– dacă se specifică Lmax si Lmin: Qs K

Qi K – lotul se acceptă

Qs < K

Qi < K- lotul se respinge.

decizia grafic:

din condițiile de acceptare :

si/sau

rezultă ecuațiile dreptelor:

Lmax

Zona de respingere pt.Lmax

Zona de respingere pt. Lmin

Lmin

Se determină punctele de coordonate si , se reprezintă grafic și se ia decizia de: acceptare sau respingere a lotului.

Metoda zero acceptare A=0 (STAS 12898-90)

Metoda zero acceptare reduce riscul beneficiarului de a accepta loturi de produse la care procentul de defecte să fie mai mare dacât valoarea nivelului de calitate acceptabil AQL cu care s-a controlat.

Ideea esențială a acestei metode este aceea că nu se admit loturi de produse pentru care eșantioanele prelevate înregistrează vreun defect.

Avantajele metodei zero acceptare sunt următoarele:

reduce riscul beneficiarului de a accepta loturi cu defecte;

se utilizează eșantioane mult mai mici,

sunt eliminate erori mari care apar pentru loturi mici sau pentru cele cu valoare AQL ridicată.