Исследование и разработка эффективных методик измерительного контроля методом имитационного моделирования

• Автор: Соловьева, Татьяна Михайловна
• Шифр специальности: 05.11.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 101 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ РАЗРАБОТКИ ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДИК КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

1.1 Анализ современных подходов к разработке методик контроля качества продукции

1.2 Выбор показателей достоверности результатов контроля

2 ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

2.1 Формирование имитационной модели процедуры сплошного контроля.

2.2 Формирование имитационной модели контролируемых параметров

2.3 Имитационная модель многопараметрического контроля

2.4 Оценка достоверности результатов поверки щитовых амперметров

типа Э
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ВЫБОРОЧНОГО МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ
3.1 Имитационная модель выборочного контроля
3.2 Разработка методик выборочного контроля методом имитационного моделирования
4 ОПТИМИЗАЦИЯ ВЫБОРОЧНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ
4.1 Задачи, решаемые при оптимизации выборочного контроля
4.2 Оценка эффективности выборочного контроля ограниченных партий
изделий
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) ЗАВИСИМОСТИ РИСКОВ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ И ЗАКАЗЧИКА ОТ ОБЪЕМА ВЫБОРКИ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное) АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ
Важным элементом управления качеством являются технические измерения и измерительный контроль качества, который включает в себя входной контроль сырья и комплектующих изделий, технологический контроль в процессе производства и выходной контроль качества выпускаемой продукции [15, 18, 11, 50, 48, 14, 67].
В Законе «О техническом регулировании» [59] отмечено, что «технический регламент должен содержать правила и формы оценки соответствия ..., определяемые с учетом степени риска причинения вреда» (ст. 7, п. 3). Следовательно, в технических регламентах необходимо определить требования к точности и достоверности таких метрологических процедур, как измерения, контроль и испытания [18, 50]. Очевидно, в регламентах должны быть определены требования к метрологическому обеспечению производства, так как только в этом случае возможны эффективные измерения, контроль и испытания при проведении работ по оценке соответствия [50, 48].
Закон РФ «Об обеспечении единства измерений» [58] и ГОСТ Р 8.563 [18] обязывает пользователей в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений применять только аттестованные методики измерений (МИ). Это обеспечивает получение результатов измерений с известной погрешностью и обязывает разработчиков проводить аттестацию применяемых МИ. Однако ГОСТ Р 8.563 [18] регламентирует только общие требования к разработке и аттестации методик, но не определяет конкретные методы анализа и разработки методик измерений и контроля.
В настоящее время достаточно остро стоит проблема организации эффективного выходного контроля качества готовой продукции. Контроль заключается в проверке соответствия изделий требованиям нормативных документов с целью выявления и отбраковки не соответствующих требованиям изделий [50, 48, 14]. Выходной контроль может быть как сплошным (например, первичная поверка средств измерений при выпуске из производства), так и выборочным (при серий-

ном выпуске продукции). Выходной контроль выполняется обычно отделами технического контроля (ОТК) и традиционно широко применяется на отечественных предприятиях.
Актуальность темы исследования. Важными элементами метрологического обеспечения производства продукции являются измерения и контроль. При измерениях и измерительном контроле в соответствии с Федеральным законом «Об обеспечении единства измерений» [58] и ГОСТ Р 8.563 [18] следует применять аттестованные методики измерений. В ГОСТ Р 8.563 [18] отмечено, что методики измерений должны обеспечивать требуемую точность оценки показателей, подлежащих допусковому контролю, с учетом допусков на эти показатели. ГОСТ Р 8.563 [18] регламентирует общие требования к методам (методикам) измерений и контроля, но не определяет конкретные методы анализа существующих и разработки новых методик измерений и контроля.
Методики выполнения измерений - это совокупность конкретно описанных операций, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленными показателями точности. Под методиками контроля (МК) по аналогии понимается совокупность операций контроля, выполнение которых обеспечивает получение результатов с требуемой достоверностью.
Разработка и применение эффективных методов контроля качества серийно выпускаемых изделий на предприятиях оборонной промышленности актуальны в связи с принятием в составе государственной программы вооружения комплексной целевой программы (КЦП) «Обеспечение и контроль качества вооружения и военной техники на 2004-2010 годы и на период до 2015 года» (КЦП «Качество»),
При разработке методик контроля (МК) решаются задачи определения требований к точности измерений, выбора контролируемых параметров, объема выборки контролируемых изделий, алгоритма выполнения контроля. Эти задачи возникают как при планировании новых МК, так и при анализе эффективности существующих методик. Решение этих задач особенно сложно при многопараметрическом контроле, когда измеряется или контролируется несколько параметров, которые могут быть независимыми или же

Вектор Y(L) с нормальным распределением компонент может быть реализован на компьютере методами, описанным в [52, 53, 62]. Случайные вектора с заданным симметричным одномерным распределением могут быть сформированы по рекуррентному алгоритму, предложенному в [60], и другими способами. Исходными данными являются размерность вектора, L — мерная матрица коэффициентов корреляции {K(L, L)} , вычисляемая по к(т), и L — мерный вектор значений математического ожидания {m(L)}, вычисляемый по функции математического ожидания т(х). Для реализации алгоритма необходимо сформировать значения нормально распределенной случайной величины с нормированным СКО и «нулевым» математическим ожиданием.
Стохастическая модель контролируемых параметров изделий может быть сформирована на основе результатов экспериментальных исследований представительной выборки изделий. Однако априорно генеральную совокупность поступающих на контроль изделий данного типа в общем случае нельзя считать однородной из-за возможной нестабильности процессов производства, связанной с износом оборудования, необходимостью его переналадки и т. п. [79, 81, 82].
Для того чтобы получить достоверные оценки искомых вероятностей, не обязательно иметь «точные» модели контролируемых параметров. Целесообразно использовать достаточно простые модели контролируемых параметров изделий, применение которых дает заведомо завышенные оценки показателей достоверности контроля так называемые «оценки сверху» [38, 39, 84].
Рассмотрим возможности применения метода имитационного моделирования для подбора таких моделей. Обычно при выборе модели используется некоторая априорная информация [27, 28,46].
Предположим, что номенклатура контролируемых параметров изделий определена, и допусковому измерительному контролю подвергаются все выпущенные изделия (применяется сплошной многопараметрический контроль). Нестабильность технологического процесса изготовления приводит к отклонениям значений параметров изделий относительно их номинальных значений. Количественным показателем этих «отклонений» является среднее квадратичное отклонением (СКО) контролируемых параметров. Отметим, что при высоком качестве техноло-