Текст книги "Организация контроля и испытаний продукции"

3. Контроль качества продукции

Контроль качества является технической системой. Ему присущи определенные признаки, характеризующие его целевую направленность, назначение и содержание.

Система контроля – это совокупность средств контроля, исполнителей и определенных объектов контроля, взаимодействующих по правилам, установленным соответствующей нормативной документацией (ГОСТ 16504).

В систему контроля входят следующие элементы:

1. Объект технического контроля – подвергаемая контролю продукция, процессы ее создания, применения, транспортирования, хранения, технического. обслуживания и ремонта, а также соответ-ствующая документация (ГОСТ16504).

Объектами являются предметы труда (продукция основного и вспомогательного производства в виде изделий, материалов, технической документации), средства труда (оборудование предприятий) и технологические процессы.

2. Средство контроля – техническое устройство, вещество и материал для проведения контроля (ГОСТ 16504).

3. Метод контроля – правила применения определенных принципов и средств контроля.

Метод основывается на различных физических и прочих принципах, используемых при получении первичной информации об объекте контроля.

4. В зависимости от исполнителя различают:

– самоконтроль (рабочим оператором, наладчиком);

– контроль мастером (производственный мастер);

– контроль ОТК (сотрудниками отдела ОТК);

– инспекционный контроль (контроль представителями торговли, заказчиком);

– ведомственный контроль качества продукции (отраслевая инспекция по качеству);

– вневедомственный;

– государственный надзор за качеством продукции (органы гос-надзора Росстандарта).

Сущность всякого контроля сводится к осуществлению двух основных этапов:

1. Получение информации о фактическом состоянии объекта, о признаках и показателях его свойств. Эту информацию называют первичной.

2. Сопоставление первичной информации с заранее установленными требованиями, нормами, критериями, т.е. обнаружение соответствия или несоответствия фактических данных требуемым. Это вторичная информация.

В ряде случаев граница во времени между первым и вторым этапами контроля неразличима.

Вторичная информация может использоваться для совершенствования разработки, производства и эксплуатации продукции, для повышения ее качества. Контроль всегда активен.

Вид контроля – это классификационная группировка контроля по определенному признаку (ГОСТ 16504).

В зависимости от объекта контроля могут быть:

– контроль сырья, материалов;

– комплектующих деталей;

– измерительных инструментов, приборов;

– обрабатывающих инструментов, технологического оборудования.

Кроме названных объектов контролю подвергаются стадии процесса производства:

– операционный контроль;

– приемочный контроль готовой продукции;

– контроль упаковки, транспортирования;

– контроль хранения.

Контроль объектов или стадий процесса производства может быть:

– летучим (внезапным);

– периодическим;

– непрерывным.

В зависимости от средств контроля различают:

– визуальный контроль;

– органолептический;

– инструментальный (ручной, автоматизированный, автоматический).

В зависимости от объема продукции различают:

– сплошной контроль,

– выборочный.

По характеру воздействия на процесс или объект различают:

– активный – разрушающий;

– пассивный – неразрушающий.

По типу проверяемых параметров выделяют:

– контроль геометрических параметров;

– физических свойств;

– химических свойств;

– механических свойств;

– микро и макроструктуры;

– специальный контроль (светопроницаемость, газопроницаемость).

4. Организационное обеспечение испытаний

4.1. Общая структура процесса испытаний

Испытания являются сложным процессом получения информации о характеристиках свойств объекта. Эту информацию можно получить разными способами – путем измерений, анализов, органолептическими, экспертными и др. методами. Из них наиболее распространены измерения, которые дают информацию с гарантированной оценкой точности.

Испытания являются более общим понятием по сравнению с измерениями. Измерения являются одним из способов получения информации при испытаниях.

При испытаниях проводят либо оценку, либо контроль. При этом создают определенные внешние условия. При испытаниях используют методы оценки и методы контроля. Полученные при испытаниях данные испытаний необходимо правильно представить и обработать, чтобы получить правильные и достоверные результаты.

Важнейшими характеристиками качества испытаний являются:

• воспроизводимость результатов;

• точность результатов;

• достоверность результатов.

Все эти характеристики качества испытаний можно назвать точностными.

Точность результатов испытаний – свойство испытаний, характеризуемое близостью результатов испытаний к действительным значениям характеристик объекта в определенных условиях.

Воспроизводимость результатов испытаний – характеристика результатов испытаний, определяемая близостью результатов повторных испытаний объекта.

Точностные характеристики испытаний определяются в основном методикой испытаний.

Важное значение для правильной оценки результатов испытаний имеют формы представления и обработки данных испытаний и оценка точности результатов.

При этом по ГОСТ 16504-81 данные испытаний определяются как регистрируемые при испытаниях значения характеристик свойств объекта и (или) условий испытаний, наработок, а также других параметров, являющихся исходными для последующей обработки.

Результат испытаний определяется как

• оценка характеристик свойств объекта;

• установление соответствия объекта заданным требованиям;

• результаты анализа качества функционирования объекта в процессе испытаний.

4.2. Основные составляющие процесса испытаний

Основными методами оценки соответствия являются: измерения, испытания и контроль.

Процесс контроля является организованной системой. К испытаниям также можно применить системный подход.

В систему испытаний входят следующие элементы:

– Объект (изделие, продукция);

– категория испытаний;

– условия испытаний;

– средства испытаний;

– исполнитель;

– нормативная документация (программа, методика).

1. Объект испытаний – продукция, подвергаемая испытаниям (ГОСТ 16504-81). Главный признак объекта испытаний – это то, что по результатам испытаний принимается решение именно по этому объекту: о его годности, о его браковке, о возможности предъявления на последующие испытания, о возможности серийного выпуска и т.п.

Характеристики свойств объекта при испытаниях либо оценивают (тогда задачей испытаний является получение количественных или качественных оценок свойств объекта), либо контролируют (задача испытаний – только в установлении соответствия характеристик объекта заданным требованиям). Тогда испытания сводятся к контролю.

Объектом испытаний может являться:

• единичное изделие или партия изделий, подвергаемая сплошному или выборочному контролю;

• отдельный образец или партия продукции, от которой берется проба;

• макет или модель изделия.

В последнем случае решение по результатам испытаний может относиться непосредственно к макету или модели. Однако если при испытаниях какого-либо изделия некоторые элементы его приходится для испытаний заменить моделями, то объектом испытаний остается само изделие, оценку характеристик которого получают на основе испытаний модели.

Например, большая стоимость проведения сертификационных летных испытаний заставляет искать пути сокращения их объема. Для этого используют моделирование, т.е. испытывают модели самолетов. В этом случае обязательно проверяется адекватность математической модели самолета.

2. Категория испытаний – это вид испытаний, характеризуемый организационным признаком их проведения и принятием решений по результатам оценки объекта в целом (ГОСТ 16504-81).

Широкий круг видов испытаний, объединяемых в категории испытаний, характеризуется организационными признаками их проведения: ‒ уровнем (государственные, межведомственные, ведомственные); ‒ различными видами испытаний готовой продукции (квалификационные, приемо-сдаточные, периодические, типовые); ‒ этапами разработки (предварительные, приемочные).

По результатам этих испытаний производится оценка объекта в целом и принимается соответствующее решение – о возможности предъявления изделия на приемочные испытания, о постановке изделия на производство, об окончании освоения серийного производства и т.д.

3. Условия испытаний – это совокупность воздействующих факторов и (или) режимов функционирования объекта при испытаниях.

Условия испытаний могут быть реальными или моделируемыми. Они предусматривают определение характеристик объекта при его функционировании или при отсутствии функционирования, при наличии воздействий или после их приложения.

К условиям испытаний относятся:

• внешние воздействующие факторы как естественные, так и искусственно создаваемые;

• внутренние воздействия, вызываемые функционированием объекта (нагрев, вызываемый трением или прохождением электрического тока);

• режимы функционирования объекта;

• способы и место его установки, монтажа, крепления, скорость перемещения и т.п.

При испытаниях важно то, как воздействовать и в какой последовательности. Например, МЭК рекомендует определенную климатическую последовательность: повышение температуры, повышение влажности, понижение температуры, понижение атмосферного давления и вновь повышение влажности.

Очень важно при испытаниях не просто организовать последовательность, но и подумать об интервале между воздействиями.

4. Средства испытаний – технические устройства, вещества и материалы для проведения испытаний.

Этим понятием охватываются любые технические средства, применяемые при испытаниях.

Они включают:

• средства измерений (СИ) – как встроенные в испытательное оборудование, так и применяемые для измерений тех или иных характеристик объекта;

• испытательное оборудование, под которым понимаются средства воспроизведения условий испытаний;

• вспомогательные технические устройства для крепления объекта испытаний, регистрации и обработки результатов;

• основные и вспомогательные вещества и материалы (реактивы), применяемые при испытаниях.

Где используются средства испытаний? В испытательной лаборатории.

Один из факторов, который определяет успешность работы лаборатории – это приборное оснащение. Приборное оснащение – это совокупность СИ, испытательного и вспомогательного оборудования.

5. Исполнители испытаний – это персонал, участвующий в процессе испытаний.

К нему предъявляются требования по квалификации, по образованию, по опыту работы и другим критериям.

В основном в аккредитованных лабораториях работают высококвалифицированные специалисты (химики-аналитики), имеющие большой практический опыт работы. Несмотря на это, необходимо постоянное повышение квалификации для создания у них «метрологического мышления», понимания необходимости участия в проведении сравнительных испытаний, внутреннего контроля работы испытательной лаборатории. Такая работа проводится УНИИМ, учебной Академией Росстандарта России. (Здесь повышение квалификации ведется по ста специализациям: это испытатели, метрологи, юристы, эксперты по сертификации). Разработаны специальные программы для подготовки экспертов по испытаниям.

6. Нормативно-методическую основу процесса испытаний составляют:

• комплекс стандартов, регламентирующих организационно-методические и нормативно-технические основы испытаний;

• комплекс стандартов системы разработки и постановки продукции на производство;

• комплекс стандартов государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ);

• нормативные документы, регламентирующие требования к средствам испытаний и порядок их использования;

• нормативные и технические документы, регламентирующие требования к продукции и методам ее испытаний.

4.3. Методики испытаний

Для оценки соответствия используются методы измерений, испытаний и контроля. Все эти методы должны быть стандартизованы, т.е. общепризнанны.

Если при оценке соответствия применяют нестандартный метод, то это должно быть согласовано между органом по сертификации или испытательной лабораторией, заявителем и органом по аккредитации.

На основании методов измерений, испытаний и контроля разрабатываются методики. Они представляют собой подробное описание практических действий, осуществляемых при проведении измерений, испытаний и контроля по определенному методу.

Согласно ГОСТ Р 8.563-96 методика выполнения измерений (МВИ) определяется как совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результата измерений с известной погрешностью. Таким образом, МВИ – это документированная измерительная процедура.

Общее содержание МВИ излагается в 12 разделах:

• Назначение МВИ;

• Нормы погрешности измерений, которым соответствует данная методика;

• Требования к применяемым средствам измерений и вспомогательному оборудованию;

• Описание применяемого метода измерения;

• Требования к безопасности измерений;

• Требования к квалификации персонала, реализующего на практике данную МВИ;

• Условия измерений;

• Порядок подготовки к выполнению измерений;

• Описание процесса выполнения измерений;

• Порядок обработки результатов измерений;

• Требования к оформлению результатов измерений;

• Требования и порядок контроля погрешности МВИ.

Методики выполнения измерений составляют техническую основу методики испытаний в части применения измерительной техники для определения значений параметров продукции.

Методика испытаний – это технологический процесс проведения испытаний.

Согласно ГОСТ 16504-81 методика испытаний это организационно-методический документ, обязательный для выполнения, включающий метод испытаний, средства и условия испытаний, отбор проб, алгоритмы выполнения операций по определению одной или нескольких взаимосвязанных характеристик свойств объекта, формы представления данных и оценивания точности, достоверности результатов, требования техники безопасности и охраны окружающей среды.

Методики испытаний могут быть типовыми и рабочими.

Типовая методика предназначается для групп однородных изделий и содержит общие для них требования к проведению испытаний. Например, типовые методики испытаний бытовых холодильников компрессионного типа или испытаний силовых трансформаторов и т.д. Типовые методики могут относиться и к разнотипным изделиям, если методика не зависит от свойств объекта испытаний.

Рабочая методика разрабатывается для испытаний конкретных изделий или для проведения конкретных видов испытаний, независящих от свойств испытуемого объекта. Примером рабочих методик могут служить многие методики химического анализа, отдельные виды электрических испытаний аппаратуры (сопротивление изоляции, электрическая прочность), методы климатических испытаний различных изделий и т. п. В стандартах и ТУ на конкретные виды продукции содержатся описания именно рабочих методик.

В типовой методике излагается, прежде всего, совокупность требований к рабочим методикам, которые должны разрабатываться для испытаний конкретных видов изделий.

Методика включает в себя правила применения определенных принципов и средств испытаний (методов испытаний), а также условия их осуществления.

В содержание методики испытаний входит рассмотрение следующих основных положений.

Основные положения методики испытаний

1. Наименование методики испытаний.

2. Цели испытаний.

Формируются цели испытаний, данные по назначению изделия, области его применения, значения параметров с указанием допустимых значений точности. Дается ссылка на НД на испытуемое изделие.

3. Средства испытаний.

Приводятся требования к средствам испытаний. Средства испытаний должны обеспечивать их проведение в соответствии с требованиями ТУ и программой испытаний. Испытательное оборудование должно давать возможность установления заданных испытательных режимов, их ручное и автоматическое регулирование, должно позволять вести автоматическую запись и программное управление режимами испытаний.

В оборудовании необходимо предусмотреть световую и звуковую сигнализацию его исправности.

Все средства испытаний должны быть аттестованы. Если предполагается расходование материалов, то должны быть указаны нормы расхода.

Все средства испытаний должны быть снабжены следующей технической документацией:

– техническим описанием;

– инструкцией по эксплуатации;

– формуляром;

– паспортом;

– монтажными и сборочными чертежами.

4. Процесс проведения испытаний.

Он должен предусматривать:

1) порядок отбора, подготовки и хранения изделий;

2) совокупность технических характеристик режимов испытаний;

3) допустимые пределы значений характеристик свойств изделий;

4) последовательность операций и их описание;

5) критерии прекращения испытаний.

5. Заключение.

Приводится правило принятия выводов и заключений по результатам испытаний, даются рекомендации по разработке алгоритмов обработки данных.

Разделы методики испытаний

• Область применения. Указываются цель испытаний и система сертификации, в которой может использоваться методика испытаний.

• Объект испытаний. Указывается вид испытываемой продукции, объём выборки, требования к образцам, правила их отбора, транспортирования и хранения, способы идентификации образцов.

• Определяемые характеристики. Приводятся показатели, значения которых следует определить, и требуемая точность, а также признаки продукции, не заданные численными значениями.

• Условия испытаний. Приводятся требования к окружающей среде (время года и суток, температура, влажность и т.п.), совокупность характеристик внешнего воздействия и режимы функционирования, допустимые пределы значений характеристик и погрешности их воспроизведения.

• Средства испытаний.

1) Перечисляются требования:

– к средствам испытаний, обеспечивающие возможность их взаимодействия с объектом испытаний;

– к условиям испытаний;

– к точности результатов испытаний.

2) Указываются:

– диапазоны измерений;

– погрешности средств измерений;

– порядок подготовки и оценки состояния средств испытаний.

3) В приложении приводится перечень конкретных средств испытаний;

4) Иногда дается перечень норм расходования материалов для испытаний с указанием НД или технических характеристик на них.

• Порядок проведения испытаний. Излагаются правила подготовки образцов продукции к испытаниям и порядок выполнения всех операций по определению каждой характеристики испытываемого образца.

• Обработка данных и оформление результатов испытаний.

1) Указывается способ фиксации данных испытаний (машинный носитель, таблица, журнал и т.д.).

2) Приводятся НД на продукцию или методы испытания, по которым проводят обработку данных.

3) Приводятся расчетные формулы, алгоритмы и программы обработки и оценки точности данных испытаний (если необходимые методы обработки не регламентированы в НД).

4) Указывается, в какой форме полученные результаты заносятся в протокол испытания (в виде таблиц, графиков, аналитических зависимостей и т.д.).

• Требования безопасности и охраны окружающей среды. Приводятся требования, необходимые и достаточные для обеспечения безопасности персонала и охраны окружающей среды при выполнении подготовительных работ и проведении испытаний.

Методика испытаний – основной документ, определяющий качество испытаний. Соблюдение методики должно гарантировать достижение установленной точности и достоверности результатов испытаний. Поэтому, содержанию методики испытаний, порядку её разработки и аттестации в последнее время уделяется много внимания.

Можно заметить, что перечисленные элементы методики испытаний вполне аналогичны типовым элементам любого технологического процесса, где также фиксируются:

• метод обработки;

• средства обработки;

• требования точности;

• условия и последовательность выполнения всех операций;

• методы контроля;

• требуемая квалификация работников и т. д.

Тщательно разработанная технология при неукоснительном её соблюдении гарантирует стабильность качества продукции. Так же и тщательно разработанная и аттестованная методика испытаний при её соблюдении гарантирует достижение требуемой точности результатов испытаний и их воспроизводимости при повторных испытаниях.

Технологический процесс фиксируется в маршрутной карте, технологической инструкции и т. п.

Методика испытаний может оформляться:

• в виде самостоятельного НД (ГОСТ, ОСТ, СТО, ТУ и т. д.) на методы испытаний выпускаемой продукции;

• в виде организационно-методического документа «Программа и методика испытаний», который входит в комплект конструкторской документации. Он служит основой проведения приёмочных испытаний;

• входить в раздел «Методы испытаний» стандарта или ТУ на изделия.

Методика испытаний должна быть аттестована. Под аттестацией методики понимается определение обеспечиваемых методикой значений показателей точности, достоверности и воспроизводимости результатов испытаний и их соответствия заданным требованиям.

Аттестации подлежат любые методики испытаний, как рабочие, так и типовые, с учётом конкретных условий испытаний, применения конкретных средств испытаний.

Любая методика, подлежащая стандартизации, должна быть предварительно аттестована в виде примера с применением конкретных средств испытаний и в конкретных условиях испытаний.

Результаты аттестации оформляются отчётом. Он содержит все необходимые материалы для обоснования принятых методов и средств испытаний, процедуры их проведения, алгоритмов обработки данных, требований к точности и достоверности результатов испытаний.

Основой аттестации методики могут являться межлабораторные сличения, широко используемые и в нашей стране и за рубежом для определения и подтверждения воспроизводимости результатов испытаний, проведённых по этой методике.

При аттестации методик испытаний оценивают:

• соответствие методов испытаний стандартам или приравненным к ним документам;

• правильность выбора метода испытаний;

• правильность назначения допустимых отклонений характеристик условий испытаний;

• правильность выбора средств испытаний для воспроизведения условий испытаний с заданной погрешностью;

• возможность определения с помощью применённых средств измерений характеристик объекта с заданной точностью;

• правильность назначения объёма выборки и порядка отбора образцов, в соответствии с целями испытаний (схемами сертификации).

Анализ методики проводится комиссией с учётом предоставленных разработчиком результатов исследований и расчётов. Главное внимание должно уделяться факторам, характеризующим точность полученных результатов исследований. При недостаточности данных для оценки методики должен проводиться эксперимент по отдельным требованиям методики или пробные испытания объекта по всей программе. В процессе эксперимента определяются значения показателей повторяемости и воспроизводимости. Получение значений указанных показателей вписывается в методику.

Аттестат методики испытаний является удостоверением её оформления и должен включать:

• назначение и область применения методики;

• характеристики условий испытаний;

• процедуру испытаний;

• типы и номера конкретных средств испытаний, используемых для проведения испытаний по данной методике;

• численные значения показателей точности и достоверности результатов испытаний, оформленных по ГОСТ;

• ссылку на отчёт об аттестации и наименование организации, выполнявшей аттестацию.

Аттестат методики испытаний согласовывается с метрологической службой той организации, которая проводила аттестацию методики, и утверждается руководителем этой организации. Сама же методика согласовывается с заказчиком или основным потребителем испытываемой продукции и утверждается техническим руководителем организации, в которой она разработана только после аттестации.

Предусмотрена повторная аттестация методики в следующих случаях:

• при пересмотре включающих эту методику стандартов или ТУ;

• при замене или модернизации предусмотренных ею средств испытаний;

• при изменении условий или процедуры испытаний;

• при изменении существенных характеристик объекта испытаний.

Разработка методик испытаний возлагается на организации – разработчиков продукции (как составная часть разрабатываемой ими технической документации) или на специализированные испытательные организации. Методики приемо-сдаточных и периодических испытаний, которые проводят предприятия-изготовители, ими же уточняются.

Органы Росстандарта, осуществляя госнадзор за внедрением и соблюдением стандартов, ТУ и качеством продукции, ведут надзор за внедрением и соблюдением аттестованных методик испытаний.