Пенза, Пензенская область, Россия
аспирант
Белгородская область, Россия
ГРНТИ 67.09 Строительные материалы и изделия
ББК 383 Строительные материалы и изделия
Приведены сведения о влиянии состояния производственного процесса производства и неопределенности измерения на принятие решения о годности продукции. Показано на примере производства кирпича, что решение о приемке партии кирпича с учетом неопределенности измерения при нестабильном состоянии процесса производства может быть ошибочным. Рас-смотрены три варианта состояния производственного процесса производства кирпича марки 100. Первый вариант – среднее значение предела прочности при сжатии не совпадает с серединой поля допуска, процесс производства характеризуется как нестабильный, второй вариант – сред-нее значение предела прочности при сжатии не совпадает с серединой поля допуска, характе-ризуется большим значением разброса показателей по сравнению с первым вариантом и характеризуется как нестабильный процесс, третий вариант – среднее значение предела прочности при сжатии совпадает с серединой поля допуска, характеризуется как стабильный и воспроизводимый процесс. Установлено, что, если процесс производства находится в состоянии статистической управляемости, т.е. стабилен, то с учетом неопределенности измерения марка кирпича остается равной 100. При нестабильном процессе с увеличением значения стандартной неопределенности по типу А решение контролера о идентификации марки кирпича 100 может быть ошибочным.
неопределенность измерения, контроль, достоверность, статистика
Введение. Целью контроля качества продукции является установление соответствия выпускаемой продукции требованиям, установленным в нормативной документации (НД). Каждый продукт обладает определенными свойствами, характеризующими качество. Если обозначить действительное значение контролируемого параметра через , а предельные значения как
– наибольшее допускаемое значение параметра и
– наименьшее допускаемое значение, то условие годности объекта контроля (изделия):
Это значит, что годными изделиями считаются те, чьи действительные значения контролируемых параметров, указанные в технических условиях, лежат между наименьшим и наибольшим допускаемыми значениями. Согласно ГОСТ Р 54500.3 -2011 качество результата измерений оценивается и выражается неопределенностью измерения [1, 2, 3]. Неопределенность
измерений – параметр, характеризующий разброс значений, которые могли бы быть обосновано приписаны измеряемой величине. Отклонения в результате разбраковки происходят в границах расширенной неопределенности измерения .
В связи с этим актуальным является вопрос учета факта неопределенности измерения в выборе принятия решения о годности продукции, особенно вблизи границ поля допуска.
С учетом вышеизложенного, результат измерения i-го показателя качества при контроле продукции имеет вид
(1)
где – расширенная неопределенность результата измерения; Xi – измеренное значение i-того показателя качества
В [4–8] представлены данные о технологии настройки производственных процессов изготовления бетонных изделий и отмечается, что качественные характеристики изделий и конструкций определяются в числе прочих факторов настройкой технологического процесса производства, т.е. его статистической стабильностью и воспроизводимостью.
Таким образом, объективность контроля качества изделия зависит от неопределенности результатов измерения и состояния технологического процесса производства. (СИ).
Основная часть. С целью выявления неопределенности результатов измерения , а также статистической нестабильности процесса производства на результаты разбраковки изделий по контролируемому параметру (прочность при сжатии) рассмотрим процесс производства кирпича керамического марки 100 как одного из распространенных видов строительных материалов. Верхний допуск составляет ВД = 125 кгс/см2, нижний допуск НД – 100 кгс/см2. Рассмотрим 3 варианта [8].
1 вариант. По результатам контроля выборки среднее значение предела прочности при сжатии не совпадает с серединой поля допуска и составляет R = 111 кгс/см2, среднеквадратическое отклонение s = 5,3 кгс/см2, погрешность измерения 1 %.
2 вариант. Среднее значение предела прочности при сжатии не совпадает с серединой поля допуска и составляет R = 108 кгс/см2, среднеквадратическое отклонение s =6,2 кгс/см2, погрешность измерения 1 %.
3 вариант. Среднее значение предела прочности при сжатии совпадает с серединой поля допуска и составляет R = 112,5 кгс/см2, среднеквадратическое отклонение s = 4,1 кгс/см2, погрешность средств измерения 1 %.
Расширенная неопределенность результата измерения определяется выражением
(2)
где k – коэффициент охвата, равный k=2 при Р=0,95; – суммарная неопределенность, определяемая выражением
(3)
где – стандартная неопределенность по типу А;
– стандартная неопределенность по типу Б
Расчетные формулы для определения стандартной неопределенности по типу А и по типу Б имеют вид
по типу А
(4)
по типу Б
(5)
Результаты расчета приведены в таблице 1.
Таблица 1
Значения неопределенности измерения при оценке прочности кирпича
|
№ варианта |
Среднее значение, кгс/см2 |
Стандартная неопреде-ленность по типу А, |
Стандартная неопределенность по типу Б,
|
Суммарная стандартная неопределенность,
|
Расширенная неопределенность U(R) |
|
|
1 |
111 |
5,3 |
0,641 |
5,33/4,8 |
10,66/9,6 |
111 ±10,66 |
|
2 |
108 |
6,2 |
0,624 |
6,23/5,768 |
12,46/11,53 |
108±12,46 |
|
3 |
112,5 |
4,1 |
0,65 |
4,15/3,68 |
8,3/7,3 |
112,5 ±8,3 |
Примечание. Над чертой приведены значения неопределенности, кгс/см2, под чертой – в %.
Результаты расчета свидетельствуют, что, если процесс производства находится в состоянии статистической управляемости, т.е. стабилен (3 вариант), то с учетом неопределенности измерения марка кирпича остается равной 100. При нестабильном процессе (1 и 2 вариант) с увеличением значения стандартной неопределенности по типу А решение контролера о идентификации марки кирпича 100 может быть ошибочным (2 вариант), т.к. значение прочности при сжатии может быть равным 95,54 кгс/см2
Выводы. Таким образом, статистически стабильный и воспроизводимый процесс позволяет повысить достоверность контроля качества продукции и избежать ошибок при принятии решения о браковке продукции.
1. ГОСТ Р 54500.1-2011/Руководство ИСО/МЭК 98-1:2009 Неопределенность измерения. Часть 1. Введение в руководства по неопределенности измерения.
2. ГОСТ Р 54500.3-2011/Руководство ИСО/МЭК 98-3:2008 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения.
3. ГОСТ Р 8.736-2011 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения.
4. Логанина В.И. Организация статистического приемочного контроля качества строительных изделий и конструкций // Строительные материалы. 2008. № 8. С. 98-99.
5. Логанина В.И. К вопросу о регулировании технологических процессов производства бетона // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2009. № 3-4. С. 42-45.
6. Логанина В.И., Учаева Т.В. К вопросу о системе контроля качества на предприятиях стройиндустрии // Региональная архитектура и строительство. 2010. №1. С. 31-33.
7. Логанина В.И. Хрусталева Б.Б., Учаева Т.В. Статистическое управление производством строительных изделий // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2013. Т. 1. № 3. С. 65-67.
8. Логанина В.И., Круглова А.Н., Давыдова О.А. Оценка достоверности контроля строительных материалов и изделий с учетом стабильности технологического процесса производства // Известия вузов. Строительство. Известия высших учебных заведений. Строительство. 2013. № 7 (655). С. 77-83.
