RU132578U1

RU132578U1 - SYSTEM OF STATISTICAL MANAGEMENT OF PRODUCTION OF PRODUCTS IN MECHANICAL ENGINEERING

Info

Publication number: RU132578U1
Application number: RU2013124093/02U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Александрович Мастеренко
Original assignee: Дмитрий Александрович Мастеренко
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2013-09-20

Abstract

1. Система статистического управления серийным производством изделий, содержащая блок контроля параметра качества выпускаемых изделий, соединенный с вычислительным блоком, включающим в себя модуль проверки отклонения от номинала центра рассеивания параметра качества проконтролированных единиц изделий, выпускаемых на данном технологическом оборудовании, а вычислительный блок связан с блоком управления технологическим оборудованием, отличающаяся тем, что блок контроля параметра качества выпускаемых изделий выполнен в виде модуля контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску, адаптированного к вычислению количества nизделий, имеющих значения параметра качества ниже нижней границы суженного допуска, количества nизделий, имеющих значения параметра качества, попадающие в пределы суженного допуска, и количества nизделий, имеющих значения параметра качества выше верхней границы суженного допуска, при этом вход вычислительного блока связан с выходом блока контроля параметра качества выпускаемых изделий, обеспечивающего передачу электрических сигналов, соответствующих количествам n, nи n.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что вычислительный блок дополнительно содержит модуль для оценивания ширины разброса и модуль для оценивания центра рассеивания признака качества изделий, выпускаемых на данном технологическом оборудовании.3. Система по п.1, отличающаяся тем, что модуль контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску содержит блок задания и регулировки суженного допуска.4. Система по п.1, отличающая�1. A system for statistical control of serial production of products, comprising a unit for controlling the quality parameter of manufactured products connected to a computing unit including a module for checking deviations from the nominal value of the dispersion center of the quality parameter of the controlled units of products manufactured on this technological equipment, and the computing unit is connected to the unit control of technological equipment, characterized in that the control unit of the quality parameter of the manufactured products is made in the form of a module to controlling the quality parameter of manufactured products according to an alternative criterion for a narrowed tolerance adapted to calculate the number of n products having a quality parameter below the lower limit of the narrowed tolerance, the number of n products having a quality parameter that falls within the narrowed tolerance, and the number of n products having a quality parameter above the upper limit of the narrowed tolerance, while the input of the computing unit is associated with the output of the control unit of the quality parameter of the manufactured products, providing conductive transfer of electrical signals corresponding to the amounts n, nand n.2. The system according to claim 1, characterized in that the computing unit further comprises a module for estimating the width of the spread and a module for evaluating the center of dispersion of the quality attribute of products manufactured on this processing equipment. The system according to claim 1, characterized in that the module for controlling the quality parameter of the manufactured products according to an alternative criterion for a narrowed tolerance comprises a setting and adjustment unit for the narrowed tolerance. The system according to claim 1, characterized

Description

Область техники, к которой относится полезная модель.The technical field to which the utility model belongs.

Полезная модель относится к области обеспечения качества изделий при их серийном производстве, а более конкретно к системам статистического управления производством изделий в машиностроении, содержащим блок контроля параметра качества выпускаемых изделий, соединенный с вычислительным блоком, включающим в себя модуль проверки отклонения от номинала центра случайного рассеивания параметра качества проконтролированных единиц изделий, выпускаемых на данном технологическом оборудовании, а вычислительный блок связан с блоком управления технологическим оборудованием, и может быть использована для управления производственным процессом в разных отраслях производства, например, в машиностроении.The utility model relates to the field of product quality assurance in serial production, and more specifically to systems for statistical control of product manufacturing in mechanical engineering, containing a control unit for the quality parameter of manufactured products connected to a computing unit including a module for checking the deviation from the nominal value of the center of random dispersion of the parameter quality of the controlled units of products manufactured on this technological equipment, and the computing unit is connected with the control unit I processing equipment, and can be used for process control in various industries, such as in mechanical engineering.

Далее используются следующие термины.The following terms are used below.

Статистический контроль по альтернативному признаку - комплекс мероприятий контроля выпускаемых изделий, когда в отношении каждого подвергаемого проверке изделия выносится заключение «соответствует - не соответствует». Типичный пример - сравнение с парой калибров, годное изделие должно быть больше одного и меньше второго калибра, то есть попасть в заданный заранее технологический допуск. Как легко заметить, результат такого процесса контроля выражается в трех числах:Statistical control on an alternative basis is a set of control measures for manufactured products, when the conclusion “conforms - does not correspond” is made with respect to each product being inspected. A typical example is a comparison with a pair of calibers, a suitable product must be more than one and less than the second caliber, that is, fall into a predetermined technological tolerance. As you can easily see, the result of such a control process is expressed in three numbers:

n₁ - количество изделий, имеющих значения параметра качества ниже нижней границы поля допуска,n ₁ - the number of products having values of the quality parameter below the lower limit of the tolerance field,

n₂ - количество изделий, имеющих значения параметра качества, попадающих в пределы поля допуска,n ₂ - the number of products with values of the quality parameter that fall within the tolerance field,

n₃ - количество изделий, имеющих значения параметра качества выше верхней границы поля допуска.n ₃ is the number of products having a quality parameter value above the upper limit of the tolerance field.

Суженный допуск - допуск с уменьшенной разностью между верхней и нижней границами технологического допуска. С одной стороны, увеличивает количество n₁ И n₃, так как появляется какое-то количество годных изделий, которое отбраковывают, но зато при этом появляется возможность управлять производственным процессом, что позволяет не допустить появления массового брака.Narrowed tolerance - tolerance with a reduced difference between the upper and lower boundaries of the technological tolerance. On the one hand, it increases the number of n ₁ And n ₃ , since there is a certain number of suitable products that are rejected, but at the same time it becomes possible to control the production process, which helps to prevent the appearance of mass rejects.

А - нижняя границы исходного поля допуска,A is the lower boundary of the initial tolerance field,

В - верхняя границы исходного поля допуска,B is the upper boundary of the initial tolerance field,

а и b - границы суженного поля допуска, a and b are the boundaries of the narrowed tolerance field,

µ - уровень настройки, то есть центр случайного рассеивания параметра качества изделий,µ is the setting level, that is, the center of random dispersion of the product quality parameter,

σ - среднеквадратическое отклонение случайного рассеивания параметра качества изделий.σ is the standard deviation of the random dispersion of the product quality parameter.

Уровень техники.The level of technology.

Известна система статистического управления производством изделий в машиностроении, содержащая блок контроля признаков качества выпускаемых изделий, соединенный с вычислительным блоком, включающим в себя модуль проверки отклонения от номинала распределения признака качества проконтролированных единиц изделий, выпускаемых на данном технологическом оборудовании, описанная в авторском свидетельстве СССР №149579 опубликованном в 1962 г.A known system of statistical control of the production of products in mechanical engineering, comprising a unit for monitoring the quality attributes of manufactured products, connected to a computing unit including a module for checking deviations from the nominal distribution of the quality attribute of the controlled units of products manufactured on this technological equipment, is described in the USSR author's certificate No. 149579 published in 1962

В нем описано устройство для статистического контроля качества продукции, в котором измеряют отклонения от номинала контролируемого параметра.It describes a device for statistical control of product quality, in which deviations from the nominal value of a controlled parameter are measured.

Недостатком ее является то, контроль качества производится уже по выпущенным изделиям, которые могут быть бракованными. Поэтому данная система не позволяет обнаружить нежелательные тенденции еще до того, как произойдет выпуск несоответствующих изделий, возможно, в значительном количестве.Its disadvantage is that quality control is already carried out on manufactured products that may be defective. Therefore, this system does not allow detecting undesirable trends even before the release of non-conforming products, possibly in a significant amount.

Также известна система статистического управления производством изделий в машиностроении, содержащая блок контроля признака (параметра) качества выпускаемых изделий, соединенный с вычислительным блоком, включающим в себя модуль проверки отклонения от номинала распределения признака качества проконтролированных единиц изделий, выпускаемых на данном технологическом оборудовании, а вычислительный блок связан с блоком управления технологического оборудования, описанная в патенте РФ на изобретение №2295590, опубликованном в 2007 г.Also known is a statistical control system for the production of products in mechanical engineering, containing a control unit for a characteristic (parameter) of the quality of manufactured products, connected to a computing unit that includes a module for checking deviations from the nominal distribution of the quality attribute of the controlled units of products manufactured on this technological equipment, and a computing unit associated with the control unit of technological equipment described in the patent of the Russian Federation for invention No. 2295590, published in 2007

В указанной системе производится контроль качества параметров изделий, выявление причин дефектов, обнаруженных при приемочном контроле качества продукции, анализируются эти причины и с помощью блока управления корректируется производственный процесс.In the specified system, the quality control of product parameters is carried out, the causes of defects detected during acceptance control of product quality are identified, these reasons are analyzed and the production process is adjusted using the control unit.

Данная система является наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемому решению и взята за прототип предлагаемой полезной модели.This system is the closest in technical essence and the achieved technical result to the proposed solution and is taken as a prototype of the proposed utility model.

Раскрытие полезной модели.Disclosure of a utility model.

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить систему статистического управления производством изделий в машиностроении, позволяющую, по меньшей мере, сгладить указанный выше недостаток, а именно, обеспечить возможность снижения вероятности брака при производстве изделий.Based on this original observation, the present utility model mainly aims to propose a statistical control system for the production of products in mechanical engineering, which allows at least to alleviate the above drawback, namely, to ensure the possibility of reducing the likelihood of marriage in the manufacture of products.

Для достижения этой цели блок контроля параметра качества выпускаемых изделий выполнен в виде модуля контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску, адаптированный к вычислению количества n₁ изделий, имеющих значения параметра качества ниже нижней границы суженного допуска, количества n₂ изделий, имеющих значения параметра качества, попадающие в пределы суженного допуска, и количества n₃ изделий, имеющих значения параметра качества выше верхней границы суженного допуска, при этом вход вычислительного блока связан с выходом блока контроля параметра качества выпускаемых изделий, обеспечивающего передачу электрических сигналов, соответствующих количествам n₁, n₂ и n₃.To achieve this goal, the control unit for the quality parameter of manufactured products is made in the form of a module for controlling the quality parameter of manufactured products according to an alternative criterion according to the narrowed tolerance, adapted to calculate the number n _{1 of} products having values of the quality parameter below the lower limit of the narrowed tolerance, the number of n ₂ products having values of the quality parameter that fall within the narrowed tolerance, and the number n ₃ products having values of the quality parameter above the upper limit of the narrowed tolerance, while the input the computing unit is connected with the output of the quality parameter control unit of the manufactured products, providing the transmission of electrical signals corresponding to the quantities n ₁ , n ₂ and n ₃ .

Благодаря такой выгодной характеристике становится возможным обеспечить повышение качества выпускаемой продукции, так как контроль производится не по исходному допуску, заданному технологической документацией, а по суженному допуску, выход за пределы которого вполне вероятен даже при нормальном ходе производственного процесса. При изменениях же уровня настройки или ширины случайного рассеивания система контроля по суженному допуску позволяет обнаружить нежелательные тенденции еще до того, как произойдет выпуск несоответствующих изделий в значительном количестве.Thanks to such an advantageous characteristic, it becomes possible to improve the quality of products, since the control is carried out not according to the initial tolerance specified by the technological documentation, but according to the narrowed tolerance, which can be exceeded even during the normal course of the production process. If the level of adjustment or the width of random dispersion changes, the narrow tolerance control system allows detecting undesirable trends even before the release of non-conforming products in a significant amount.

При контроле выборки изделий объемом n единиц подсчитываются количества изделий n₁ и n₃, у которых значение параметра качества оказывается, соответственно, меньше нижней границы и больше верхней границы суженного поля допуска. Рост одного из них или обоих сразу сигнализирует о нежелательных изменениях хода процесса, что может требовать вмешательства и подналадки. Количество изделий, соответствующих суженному полю допуска, составляет n₂. При этом, конечно, n=n₁+n₂+n₃.When controlling a sample of products with a volume of n units, the quantities of products n ₁ and n ₃ are calculated, for which the value of the quality parameter is, respectively, less than the lower boundary and greater than the upper boundary of the narrowed tolerance field. The growth of one or both of them immediately signals undesirable changes in the course of the process, which may require intervention and adjustments. The number of products corresponding to a narrowed tolerance field is n ₂ . Moreover, of course, n = n ₁ + n ₂ + n ₃ .

Существует вариант полезной модели, в котором вычислительный блок дополнительно содержит модуль для оценивания ширины рассеивания и модуль для оценивания центра рассеивания распределения контролируемого параметра качества изделий, выпускаемых на данном технологическом оборудовании.There is a variant of the utility model in which the computing unit further comprises a module for estimating the dispersion width and a module for estimating the dispersion center of the distribution of the controlled quality parameter of products manufactured on the given technological equipment.

Благодаря этой выгодной характеристике становится возможным оценивание не только текущего значения уровня настройки процесса, но и определения тенденции его изменения во времени.Thanks to this advantageous characteristic, it becomes possible to evaluate not only the current value of the process setting level, but also determine the trend of its change over time.

Существует вариант полезной модели, в котором модуль контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску содержит блок задания и регулировки суженного допуска.There is a variant of the utility model in which the module for controlling the quality parameter of the manufactured products according to an alternative criterion for a narrowed tolerance comprises a task unit and adjustments for the narrowed tolerance.

Благодаря этой выгодной характеристике становится возможным варьировать параметрами суженного допуска, что позволяет настраивать процесс управления более качественно, подбирая параметры суженного допуска оптимальными для каждой конкретной ситуации.Thanks to this advantageous characteristic, it becomes possible to vary the parameters of the narrowed tolerance, which allows you to configure the control process more efficiently, selecting the parameters of the narrowed tolerance optimal for each specific situation.

Существует вариант полезной модели, в котором модуль контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску содержит датчик сравнения линейных размеров.There is a variant of the utility model, in which the module for monitoring the quality parameter of manufactured products according to an alternative criterion for narrowed tolerance contains a sensor for comparing linear dimensions.

Благодаря этой выгодной характеристике становится возможным использовать систему для контроля линейных размеров выпускаемых изделий.Due to this advantageous characteristic, it becomes possible to use the system to control the linear dimensions of the manufactured products.

Существует вариант полезной модели, в котором модуль контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску содержит датчик сравнения угловых размеров.There is a variant of the utility model, in which the module for controlling the quality parameter of manufactured products according to an alternative criterion for narrowed tolerance contains a sensor for comparing angular dimensions.

Благодаря этой выгодной характеристике становится возможным использовать систему для контроля угловых размеров выпускаемых изделий.Due to this advantageous characteristic, it becomes possible to use the system to control the angular dimensions of the manufactured products.

Существует вариант полезной модели, в котором модуль контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску содержит датчик сравнения спектра частот отраженного света.There is a variant of the utility model, in which the module for controlling the quality parameter of manufactured products according to an alternative criterion for narrowed tolerance contains a sensor for comparing the frequency spectrum of reflected light.

Благодаря этой выгодной характеристике становится возможным использовать систему для контроля цвета выпускаемых изделий.Thanks to this advantageous characteristic, it becomes possible to use a system for controlling the color of the products.

Существует вариант полезной модели, в котором модуль контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску содержит датчик сравнения массы.There is a variant of the utility model in which the module for controlling the quality parameter of the manufactured products according to an alternative criterion according to the narrowed tolerance contains a mass comparison sensor.

Благодаря этой выгодной характеристике становится возможным использовать систему для контроля массы выпускаемых изделий.Due to this advantageous characteristic, it becomes possible to use the system to control the mass of manufactured products.

Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.The set of essential features of the proposed utility model is unknown from the prior art for devices of similar purpose, which allows us to conclude that the criterion of "novelty" for the utility model is met.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:Other distinguishing features and advantages of the utility model clearly follow from the description below for illustration and not being restrictive, with reference to the accompanying drawings, in which:

- фигура 1 схематично изображает функциональную схему системы статистического управления производством изделий в машиностроении согласно полезной модели.- figure 1 schematically depicts a functional diagram of a statistical control system for the production of products in mechanical engineering according to a utility model.

- фигура 2 изображает график распределения проконтролированных количеств единиц изделий в зависимости от контролируемого параметра качества согласно полезной модели.- figure 2 depicts a graph of the distribution of the controlled quantities of units of products depending on the controlled quality parameter according to the utility model.

Согласно фигуре 1, система статистического управления производством изделий в машиностроении содержит блок контроля параметра качества выпускаемых изделий, который выполнен в виде модуля 1 контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску, адаптированный к вычислению количества n₁ изделий, имеющих значения параметра качества ниже нижней границы суженного допуска, количества n₂ изделий, имеющих значения параметра качества, попадающие в пределы суженного допуска, и количества n₃ изделий, имеющих значения параметра качества выше верхней границы суженного допуска. Модуль 1 контроля признаков качества выпускаемых изделий соединен с вычислительным блоком 2, включающим в себя модуль 3 проверки отклонения от номинала центра рассеивания параметра качества проконтролированных единиц изделий, выпускаемых на данном технологическом оборудовании 4. При этом вход вычислительного блока 2 связан с выходом модуля 1 контроля признаков качества выпускаемых изделий, обеспечивающего передачу электрических сигналов, соответствующих количествам n1, n2 и n3. Также выход вычислительного блока 2 связан со входом блока управления 5 технологическим оборудованием 4.According to figure 1, the statistical control system for the production of products in mechanical engineering contains a unit for controlling the quality parameter of manufactured products, which is made in the form of module 1 for controlling the quality parameter of manufactured products according to an alternative criterion for a narrow tolerance, adapted to calculate the number n _{1 of} products with values of the quality parameter below the lower boundary of the narrowed tolerance number n ₂ of articles having quality parameter values falling within the tolerance narrowed and the number n of products _3, and eyuschih quality parameter values above the upper boundary of a narrowed tolerance. Module 1 for monitoring the quality attributes of the manufactured products is connected to a computing unit 2, which includes a module 3 for checking the deviation from the nominal value of the dispersion center of the quality parameter of the monitored units of products manufactured on this technological equipment 4. In this case, the input of the computing unit 2 is connected with the output of the characteristic monitoring module 1 quality of manufactured products, providing the transmission of electrical signals corresponding to the quantities n1, n2 and n3. Also, the output of the computing unit 2 is connected to the input of the control unit 5 with technological equipment 4.

Вычислительный блок 2 дополнительно содержит модуль 6 для оценивания ширины случайного рассеивания и модуль 7 для оценки центра случайного рассеивания контролируемого параметра качества изделий, выпускаемых на данном технологическом оборудовании.Computing unit 2 further comprises a module 6 for estimating the width of random dispersion and a module 7 for estimating the center of random dispersion of a controlled quality parameter of products manufactured on this technological equipment.

Модуль 1 контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску содержит блок 8 задания и регулировки суженного допуска.The module 1 for controlling the quality parameter of manufactured products according to an alternative criterion for a narrowed tolerance contains a block 8 for setting and adjusting the narrowed tolerance.

Модуль 1 контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску содержит датчик 9 сравнения линейных размеров.The module 1 control the quality parameter of manufactured products according to an alternative criterion for a narrowed tolerance contains a sensor 9 comparing the linear dimensions.

Модуль 1 контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску содержит датчик 10 сравнения угловых размеров.The module 1 for monitoring the quality parameter of manufactured products according to an alternative feature for a narrowed tolerance contains a sensor 10 for comparing angular dimensions.

Модуль 1 контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску содержит датчик 11 сравнения спектра частот отраженного света.The module 1 for monitoring the quality parameter of manufactured products according to an alternative criterion for narrowed tolerance contains a sensor 11 for comparing the frequency spectrum of reflected light.

Модуль 1 контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску содержит датчик 12 сравнения массы.The module 1 for monitoring the quality parameter of manufactured products according to an alternative criterion for a narrowed tolerance contains a mass comparison sensor 12.

Модуль 1 контроля параметра качества выпускаемой продукции может быть основан как на непрерывной, так и на выборочной методике контроля, а также как на ручной, так и на автоматической методике контроля.Module 1 for controlling the quality parameter of products can be based on both continuous and selective control methods, as well as both manual and automatic control methods.

Пунктирной стрелкой на фигуре 1 условно обозначено производство изделий, которые в свою очередь обозначены как 13. Пунктирной линий на фигуре 1 условно обозначеноThe dashed arrow in figure 1 conventionally indicates the production of products, which in turn are designated as 13. The dashed lines in figure 1 are conventionally indicated

Согласно фигуре 2 - графику распределения проконтролированных количеств единиц изделий в зависимости от контролируемого параметра наглядно показано соотношение контролируемого параметра качества, если бы он был измерен точно с помощью соответствующих измерительных средств, и сравнения данного параметра с суженным допуском.According to figure 2 is a graph of the distribution of the controlled quantities of units of products depending on the controlled parameter clearly shows the ratio of the controlled quality parameter, if it was measured accurately using appropriate measuring means, and comparing this parameter with a narrow tolerance.

Пунктиром показана плотность распределения вероятностей контролируемой величины, n - объем выборки, n₁, n₂, n₃ - количества изделий, у которых значения параметра качества находятся ниже нижней контрольной границы, входят в границы, выше верхней границы, соответственно.The dotted line shows the probability distribution density of the controlled quantity, n is the sample size, n ₁ , n ₂ , n ₃ are the number of products for which the quality parameter values are below the lower control border, enter the border, above the upper border, respectively.

Осуществление полезной модели.Implementation of a utility model.

Система статистического управления производством изделий в машиностроении работает следующим способом.The statistical control system for the production of products in mechanical engineering works as follows.

- Этап 1. Производят выборочный контроль изделий по альтернативному признаку по суженному допуску. Например, путем сравнения с парой калибров.- Step 1. Selective control of products is carried out according to an alternative criterion according to a narrowed tolerance. For example, by comparison with a pair of calibers.

- Этап 2. Определяют количества n₁ изделий, имеющих значения параметра качества ниже нижней границы суженного допуска, количества n₂изделий, имеющих значения параметра качества, попадающие в пределы суженного допуска, и количества n₃ изделий, имеющих значения параметра качества выше верхней границы суженного допуска.- Step 2. Determine the number n ₁ products with a quality parameter below the lower limit of the narrowed tolerance, the number n ₂ products with a quality parameter that falls within the narrowed tolerance, and the number n ₃ products with a quality parameter above the upper border of the narrowed admission.

- Этап 3. По формулам, приведенным ниже, вычисляют оценки

центра случайного рассеивания (уровня настройки) µ и

- среднеквадратического отклонения случайного рассеивания σ.- Step 3. Using the formulas below, estimates are calculated

random dispersion center (tuning level) µ and

- standard deviation of random dispersion σ.

- Этап 4. При выявлении сдвига уровня настройки распределения контролируемого качества изделий, выпускаемых на данном технологическом оборудовании, производят коррекцию, путем формирования корректирующего сигнала блоком управления технологическим оборудованием, при этом значение корректирующего сигнала вычисляется по формулам, приведенным ниже. При выявлении увеличения ширины случайного рассеивания параметра качества изделий, выпускаемых на данном технологическом оборудовании, производят остановку производственной линии для предотвращения появления массового брака.- Step 4. If a shift in the distribution level of the controlled quality of products manufactured by this technological equipment is detected, a correction is made by generating a correction signal by the process equipment control unit, and the value of the correction signal is calculated using the formulas below. When detecting an increase in the width of the random dispersion of the quality parameter of products manufactured on this technological equipment, the production line is stopped to prevent the occurrence of mass rejects.

Последовательность этапов является примерной и позволяет переставлять, добавлять или производить некоторые операции одновременно без потери возможности производить статистический контроль качества изделий, выпускаемых на данном технологическом оборудовании.The sequence of steps is approximate and allows you to rearrange, add or perform some operations at the same time without losing the ability to perform statistical quality control of products manufactured on this technological equipment.

Приведем более подробное объяснение, каким образом происходит вычисление корректирующего сигнала для контроля качества изделий, выпускаемых на данном технологическом оборудовании.We give a more detailed explanation of how the correction signal is calculated to control the quality of products manufactured on this technological equipment.

Через А и В обозначены, соответственно, нижняя и верхняя границы исходного поля допуска, а и b - границы суженного поля допуска. Целевое значение уровня настройки процесса равно µ₀=(А+В)/2. Плотность вероятности контролируемой величины (параметра качества) зависит, как от параметров, от уровня настройки µ и масштаба (среднеквадратического отклонения) случайного рассеивания σ.Let A and B denote, respectively, the lower and upper limits of the tolerance source, a and b - narrowed border of the tolerance. The target value of the process setting level is µ ₀ = (A + B) / 2. The probability density of the controlled quantity (quality parameter) depends, both on the parameters, on the tuning level µ and the scale (standard deviation) of the random dispersion σ.

При контроле выборки изделий объемом n единиц подсчитываются количества изделий n₁ и n₃, у которых значения параметра качества оказывается, соответственно, меньше нижней границы и больше верхней границы суженного поля допуска. Рост одного из них или обоих сразу сигнализирует о нежелательных изменениях хода процесса, что может требовать вмешательства и подналадки. Количество изделий, соответствующих суженному полю допуска, составляет n₂. При этом, конечно, n=n₁+n₂+n₃.When controlling a sample of products with a volume of n units, the quantities of products n ₁ and n ₃ are calculated, for which the values of the quality parameter are, respectively, less than the lower boundary and greater than the upper boundary of the narrowed tolerance field. The growth of one or both of them immediately signals undesirable changes in the course of the process, which may require intervention and adjustments. The number of products corresponding to a narrowed tolerance field is n ₂ . Moreover, of course, n = n ₁ + n ₂ + n ₃ .

В частности, в ситуации, изображенной на фиг.2, процесс в целом находится в приемлемом состоянии и обеспечивает очень низкий уровень несоответствий (вероятность выхода за границы исходного поля допуска исчезающе мала). Однако превышение n₁ над n₃ свидетельствует о том, что уровень настройки µ сместился ниже номинального значения µ₀. При некоторой критической разности n₁-n₃ дается сигнал о том, что должна быть проведена подналадка процесса для возвращения уровня настройки к значению µ₀.In particular, in the situation depicted in FIG. 2, the process as a whole is in an acceptable state and provides a very low level of discrepancies (the probability of going beyond the boundaries of the initial tolerance field is vanishingly small). However, the excess of n ₁ over n ₃ indicates that the tuning level µ has shifted below the nominal value µ ₀ . At a certain critical difference n ₁ -n _3, a signal is given that a process adjustment must be carried out in order to return the tuning level to the value µ ₀ .

Очевидно, контроль при помощи пары калибров - это типичная ситуация сильно дискретизованных наблюдений, в которой значения наблюдаемых величин попадают в один из трех интервалов дискретизации, а роль цены деления играет суженный допуск. Следовательно, применение методов, предложенных для оценивания параметров распределения по сильно дискретизованным наблюдениям, позволит получать оценки как уровня настройки, так и масштаба случайного разброса.Obviously, control using a pair of calibers is a typical situation of highly discretized observations, in which the values of the observed values fall into one of the three sampling intervals, and the narrowed tolerance plays the role of the division price. Consequently, the application of the methods proposed for estimating the distribution parameters from highly discretized observations will make it possible to obtain estimates of both the level of tuning and the scale of random spread.

В рассматриваемой ситуации подходит метод построения оценок при прямых измерениях и неизвестном параметре масштаба случайной составляющей.In the situation under consideration, the method of constructing estimates for direct measurements and an unknown scale parameter of the random component is suitable.

Для его применения запишем вероятность того, что при заданных значениях уровня настройки µ и среднеквадратического отклонения случайного разброса σ количества изделий ниже, в пределах и выше поля допуска будут n₁, n₂ и n₃, равнаFor its application, we write down the probability that for given values of the tuning level µ and the standard deviation of the random variation σ of the number of products below, within and above the tolerance field there will be n ₁ , n ₂ and n ₃ equal to

,

гдеWhere

,

X - значение контролируемого параметра качества, распределение которого принимается нормальным, что характерно для серийного и массового производства.X is the value of the controlled quality parameter, the distribution of which is assumed to be normal, which is typical for serial and mass production.

Оценки параметров будут иметь следующий вид:Estimates of the parameters will be as follows:

Множество М, по которому производится интегрирование, представляет собой прямоугольник, стороны которого равны интервалам возможных значений µ и σ. Если есть основания считать, что процесс не сильно удалился от нормального состояния, то можно выбрать для µ интервал (a; b), а для σ - (σ₀; 2σ₀), где σ₀ означает среднеквадратическое отклонение показателя качества при нормальном состоянии процесса.The set M over which the integration is performed is a rectangle whose sides are equal to the intervals of the possible values of µ and σ. If there is reason to believe that the process has not moved far from the normal state, then for μ we can choose the interval ( a ; b), and for σ - (σ ₀ ; 2σ ₀ ), where σ ₀ means the standard deviation of the quality indicator under the normal state of the process .

Оценки могут быть использованы при проведении подналадки процесса в случае срабатывания контрольных карт. Например, если «штриховая» контрольная карта, отвечающая задаче слежения за уровнем настройки, обнаруживает в определенных ситуациях сдвиг уровня настройки и предусматривает коррекцию, то значение оценки, полученное по формуле (1), дает оптимальное значение корректирующего воздействия по возврату уровня настройки к середине поля допуска, а именно

Estimates can be used when carrying out a process pre-adjustment in the case of control cards triggering. For example, if the “dash” control card corresponding to the task of tracking the level of tuning detects a shift in the tuning level in certain situations and provides for correction, then the evaluation value obtained by formula (1) gives the optimal value of the corrective action by returning the tuning level to the middle of the field admission, namely

Кроме того, оценки

и

, полученные описанным способом, позволяют составить план действий в случаях комплексного отклонения процесса от нормального состояния, когда оба параметра отличаются от номинальных значений.In addition, estimates

and

obtained in the described way allow you to draw up an action plan in cases of a complex deviation of the process from the normal state, when both parameters differ from the nominal values.

Некоторое неудобство доставляет сложность вычисления оценок по формулам (1) и (2). На самом деле, производить вычисления в процессе контроля не требуется. Вместо этого для определенного плана контроля и соответствующего ему объема выборки n, надо табулировать значения оценок для всевозможных сочетаний n₁, n₂ и n₃, которые могут иметь место для такого объема.Some inconvenience is caused by the complexity of calculating estimates by formulas (1) and (2). In fact, it is not necessary to make calculations in the control process. Instead, for a specific control plan and its corresponding sample size n, it is necessary to tabulate the values of the estimates for all possible combinations of n ₁ , n ₂ and n ₃ that may occur for such a volume.

Еще одна возможность применения аппарата статистического оценивания по сильно дискретизованным наблюдениям состоит в следующем. Если уровень настройки процесса испытывает медленное смещение, то с достаточной точностью можно принять линейное приближение:Another possibility of using the apparatus of statistical estimation from highly discretized observations is as follows. If the level of the process setting is experiencing a slow bias, then with sufficient accuracy we can accept the linear approximation:

µ=λ₁+λ₂tµ = λ ₁ + λ ₂ t

Периодически контролируя изделия на выходе процесса при помощи той же пары калибров, соответствующих суженному допуску, следует производить вычисление оценок трех параметров: λ₁, λ₂ и σ.Periodically monitoring products at the process outlet using the same pair of calibers corresponding to a narrowed tolerance, it is necessary to calculate the estimates of three parameters: λ ₁ , λ ₂ and σ.

Таким образом, появляется возможность оценивания не только текущего значения уровня настройки процесса, но и определения тенденции его изменения во времени.Thus, it becomes possible to evaluate not only the current value of the process setting level, but also determine the trend of its change over time.

Метод контроля и регулирования процессов на основе данных по альтернативному признаку по суженному допуску оказывается значительно более эффективным, чем по исходному допуску, и сопоставимым с контролем по количественному признаку.The method of control and regulation of processes based on data on an alternative criterion for a narrowed tolerance is much more effective than the initial tolerance, and comparable to control on a quantitative basis.

Промышленная применимость.Industrial applicability.

Предлагаемая система статистического управления производством изделий в машиностроении имеет ясное предназначение, может быть осуществлена специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления специалистом на практике следует из того, что для каждого признака, включенного в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для полезной модели.The proposed system of statistical control of the production of products in mechanical engineering has a clear purpose, can be carried out by a specialist in practice and, when implemented, ensures the implementation of the stated purpose. The possibility of being implemented by a specialist in practice follows from the fact that for each feature included in the formula of a utility model based on the description, a material equivalent is known, which allows us to conclude that the criterion of "industrial applicability" for the utility model is met.

При этом на основании приведенных выше расчетов показана возможность оценивания не только текущего значения уровня настройки процесса, но и определения тенденции его изменения во времени при функционировании предлагаемой системы статистического управления производством изделий в машиностроении.Moreover, on the basis of the above calculations, the possibility of evaluating not only the current value of the process setting level, but also determining the trend of its change in time during the functioning of the proposed system of statistical control of the production of products in mechanical engineering is shown.

Таким образом за счет того, что блок контроля параметра качества выпускаемых изделий выполнен в виде модуля контроля параметра качества выпускаемых изделий по альтернативному признаку по суженному допуску, адаптированный к вычислению количества n₁ изделий, имеющих значения параметра качества ниже нижней границы суженного допуска, количества n₂изделий, имеющих значения параметра качества, попадающие в пределы суженного допуска, и количества n₃ изделий, имеющих значения параметра качества выше верхней границы суженного допуска, при этом вход вычислительного блока связан с выходом блока контроля параметра качества выпускаемых изделий, обеспечивающего передачу электрических сигналов, соответствующих количествам n₁, n₂ и n₃, появляется возможность оценивания не только текущего значения уровня настройки процесса производства изделий, но и определения тенденции его изменения во времени, а значит, достигается заявленный технический результат, а именно снижение вероятности брака при производстве изделий.Thus, due to the fact that the control unit for the quality parameter of manufactured products is made in the form of a module for controlling the quality parameter of manufactured products according to an alternative criterion for a narrowed tolerance, adapted to calculate the number n _{1 of} products having values of the quality parameter below the lower limit of the narrowed tolerance, quantity n ₂ products with a quality parameter that falls within the narrowed tolerance, and the number n ₃ products that have a quality parameter above the upper limit of the narrowed tolerance, m the input of the computing unit is associated with the output of the control unit of the quality parameter of the manufactured products, providing the transmission of electrical signals corresponding to quantities n ₁ , n ₂ and n ₃ , it becomes possible to evaluate not only the current value of the level of adjustment of the manufacturing process of products, but also determine the trend of its change in time, which means that the claimed technical result is achieved, namely, reducing the likelihood of marriage in the manufacture of products.

Дополнительным полезным техническим результатом заявленной полезной модели является то, что с помощью предлагаемой системы контроля по суженному допуску становится возможным сохранить простоту контроля по альтернативному признаку, но существенно уменьшить требуемые объемы выборок, то есть она дает высокие показатели при выборочном контроле.An additional useful technical result of the claimed utility model is that with the help of the proposed control system for narrowed tolerance it becomes possible to maintain the simplicity of control on an alternative basis, but significantly reduce the required sample sizes, that is, it gives high rates for selective control.

Claims

1. A system for statistical control of serial production of products, comprising a unit for controlling the quality parameter of manufactured products connected to a computing unit including a module for checking deviations from the nominal value of the dispersion center of the quality parameter of the controlled units of products manufactured on this technological equipment, and the computing unit is connected to the unit control of technological equipment, characterized in that the control unit of the quality parameter of the manufactured products is made in the form of a module to ntrolya quality parameter of products by attributes of the narrowed tolerance adapted to calculating the number n ₁ of articles having quality value of the parameter is below the lower boundary of the narrowed tolerance number n ₂ of articles having quality value parameter falling within the narrowed tolerance, and the number n ₃ products having a quality parameter value above the upper limit of the narrowed tolerance, while the input of the computing unit is connected to the output of the quality parameter control unit of the manufactured products, ensuring which implements the transmission of electrical signals corresponding to the quantities n ₁ , n ₂ and n ₃ .

2. The system according to claim 1, characterized in that the computing unit further comprises a module for estimating the width of the spread and a module for evaluating the center of dispersion of the quality attribute of products manufactured on this technological equipment.

3. The system according to claim 1, characterized in that the module for controlling the quality parameter of the manufactured products according to an alternative criterion for a narrowed tolerance comprises a task and adjustment unit for the narrowed tolerance.

4. The system according to claim 1, characterized in that the module for monitoring the quality parameter of the manufactured products according to an alternative criterion for a narrow tolerance contains a sensor for comparing linear dimensions.

5. The system according to claim 1, characterized in that the module for controlling the quality parameter of the manufactured products according to an alternative criterion for a narrowed tolerance comprises a sensor for comparing angular dimensions.

6. The system according to claim 1, characterized in that the module for monitoring the quality parameter of the manufactured products according to an alternative feature according to a narrowed tolerance comprises a sensor for comparing the frequency spectrum of reflected light.

7. The system according to claim 1, characterized in that the module for monitoring the quality parameter of the manufactured products according to an alternative criterion for a narrowed tolerance contains a mass comparison sensor.