технологических процессов

Надежность изделия закладывается в период конструкторской проработки его элементов с учетом анализа вероятных отказов и причин их возникновения (метод FMEA), а также в процессе отработки опытных образцов до начала серийного изготовления изделий. Отработка опытных образцов новых изделий направлена на выявление конструкторских дефектов. При этом изготовление опытных образцов производится, как правило, не по серийной технологии, а чаще всего методами индивидуальной подгонки узлов и деталей на основе маршрутных технологий.

В процессе серийного производства изделий происходит отработка качества технологических процессов. В лучшем случае, при идеальном контроле изготовленной продукции, товарные изделия не имеют технологических дефектов, и их надежность целиком определяется качеством конструкторской документации. В то же время практика показывает, что качество технологических процессов влияет на надежность изделий в виде явных (не обнаруженных контролем) и скрытых (связанных со сложностью отбраковки) дефектов или отклонений от конструкторской документации.

Уровень качество процесса изготовления i-й детали Кдет можно определить по относительному количеству дефектных деталей nдеф на партию Nф фактически изготовленной по этому техпроцессу продукции:

Кдет = n деф/ Nф.

Тот же уровень качества Кдет можно определить и по экономическим показателям процесса. Допустим, что за определенный промежуток времени (например, за смену) на данном участке необходимо изготовить Nтов товарных деталей для комплектования какой-то сборочной единицы. Расчетная (плановая) стоимость изготовления товарных деталей Qрас определится из соотношения

Qрас = Срас∙ Nтов, (3.16)

где Срас – расчетная (плановая) себестоимость изготовления одной детали.

Если при контроле партии изготовленных Nф деталей окажется nдеф дефектных деталей, то для комплектования партии из Nтов товарных деталей придется изготовить еще такое же количество товарных деталей, которое было забраковано при контроле. Очевидно, что фактическая стоимость партии товарных деталей Qф = Сф∙ Nтов будет больше расчетной стоимости партии на стоимость изготовления дефектных деталей. Тогда уровень качества процесса изготовления можно определить из соотношения

Кдет = Qрас/Qф = Срас/Cф, (3.17)

где Сф – фактическая себестоимость изготовления одной детали.

Вполне возможно, что время изготовления детали увеличено за счет несоблюдения технологической дисциплины, что также приводит к удорожанию изготовленной продукции. Нас, для решения поставленной задачи, интересуют затраты, связанные с качеством исполнения технологического процесса, а не нарушения технологической дисциплины.

Одной из важнейших задач выпуска конкурентоспособной продукции является снижение себестоимости ее изготовления. Поэтому важно оценить, на каком этапе изготовления изделия (узла, агрегата) затраты на обеспечение его качества превышают запланированные нормативы.

Формула (3.17), как и формула (3.16), может быть использована не только для оценки качества процесса изготовления деталей, но так же при выполнении любой другой технологической операции, в том числе сборочной. В последнем случае для оценки уровня качества сборочной операции Ксб можно использовать следующее соотношение:

Ксб = Ссб.рас/Cсб.ф, (3.18)

где Ссб.рас, Ссб.ф – соответственно расчетная (плановая) и фактическая себестоимость сборочной операции.

Оценим качество изготовления сборочной единицы на уровне комплекта. Если известны нормативные показатели по операциям сборки, то, воспользовавшись формулой (3.18), получим для уровня качества сборки комплекта Кком следующее соотношение:

Кком.сб = Ском.рас/Cком.ф, (3.19)

где Ском.рас, Ском.ф – соответственно расчетная (плановая) и фактическая себестоимость сборки комплекта.

Формула (3.19) имеет отношение только к качеству процесса сборки комплекта из деталей, но не является оценкой уровня качества изготовления комплекта в целом. Для этого необходимо учесть уровень качества изготовления всех входящих в комплект деталей. Если комплект входит только две детали с разным уровнем качества изготовления деталей Кдет, то качество изготовления комплекта составит

Кком = Кком.сб∙ Кдет.ср, (3.20)

где Кдет.ср – средний уровень качества изготовления деталей.

Если комплекты состоят из разного количества разных видов деталей, то необходимо определить приведенный уровень качества изготовления деталей Кдет. пр, входящих в комплект. При этом

Кком = Кком.сб∙ Кдет.пр. (3.21)

На примере несложного комплекта выведем формулу для расчета приведенного уровня качества изготовления деталей, входящих в комплект. Пусть комплект состоит из двух видов деталей, при этом имеем первого вида m1 деталей со средним уровнем качества процесса К1дет.ср, а второго вида m2 деталей со средним уровнем качества процесса К2 дет.ср. Тогда

m1 m2 m1 + m2

——— + ——— = ————. (3.22)

К1 дет.ср К2дет.ср Кдет. пр.

Решаем уравнение (3.21) относительно Кдет.пр.

К1лет.ср∙ К2дет.ср (m1 + m2)

Кдет.пр. = —————————―. (3.23)

m1∙ К2дет.ср + m2 ∙ К1дет.ср.

Из формулы (3.23) видно, что если уровни качества процесса изготовления всех деталей одинаковы, то приведенный уровень качества изготовления деталей равен уровню качества процесса изготовления любой детали, входящей в комплект.

Аналогично рассчитываются уровни качества процесса изготовления других сборочных единиц, в том числе узлов (агрегатов). Уровень качества изготовления изделия Кизд, состоящего из узлов, составит

Кизд = Кизд.сб.∙ Кузл. пр.., (3.24)

где Кузл.пр. – приведенный уровень качества изготовления узлов,

Кизд.сб. – уровень качества процесса сборки изделия.

На практике при сборке изделия достаточно часто встречаются почти все элементы изделия более низкого уровня (узел, подузел, комплект, базовая деталь). Покажем, как в этом случае определяется приведенный уровень качества изготовления узла Кузл.пр. Допустим, что изделие состоит из двух разных узлов (в количестве соответственно d1 и d2) и одной базовой детали. Составляем уравнение по аналогии с уравнением (3.22):

d1 d2 1 d1 + d2 + 1

——— + ——— + ——— = —————.

К1узл. К2узл. Кбаз.дет. Кузл.пр.

Решая уравнение, получим

К1узл.∙ К2узл.∙ Кбаз.дет. (d1 +d2 +1)

Кузл.пр. = ———————————————————. (3.25)

d1∙ К2узл.∙ Кбаз.дет.+d2∙ К1узл.Кбаз.дет. + К1узл.∙ К2узл.

Из уравнения (3.25) видно, что качество процесса изготовления деталей влияет на качество процесса изготовления изделия тем больше, чем на более высоком уровне сборки применяется эта деталь. Это означает, что на качество изготовления и контроля базовых деталей необходимо обращать особое внимание.

Если на каждом этапе (деталь, комплект, подузел, узел) производства качество изготовления элементов изделия одинаковое, то уравнение (3.24) можно переписать в следующем виде:

Кизд = Кизд.сб.∙ Кузл.сб.∙ Кподуз.сб.∙ Кком.сб.∙ Кдет.

Если отдельные элементы изделия поставляются по кооперации, то уровень качества процесса их изготовления при расчете качества изготовления изделия следует принимать за единицу, так как истинное значение уровня их качества неизвестно. При налаженных с поставщиками комплектующих деловых связях можно провести совместную работу по оценке качества изготовления этих комплектующих.

Прогнозирование надежности изделий в процессе эксплуатации возможно при определении коэффициентов связи α между уровнем качества изготовления i-го узла Кузл. и вероятностью безотказной работы этого же узла Р(t) в процессе эксплуатации по результатам рекламаций на товарные изделия. В этом случае прогнозируемая вероятность безотказной работы нового изделия Ризд по результатам оценки уровня качества изготовления узлов (агрегатов) изделия имеет вид

n

Ризд = П α i∙ Кi узл.,

где n – количество основных узлов (агрегатов) изделия, влияющих на его безотказную работу.

Очевидно, что при анализе значений коэффициентов связи α можно выявить наиболее слабые (опасные) места (узлы) или скрытые дефекты изделия, на которые в первую очередь необходимо обратить внимание при разработке заводской программы повышения качества продукции.