3.2.5.4 Выборочный контроль нештучной продукции

В последние годы возросла потребность в проведении выбороч­ного контроля различных видов нештучной продукции - недиск­ретных материалов, в партии которых выборочные единицы пер­воначально трудно различимы. К такой продукции относятся, например, промышленные химические продукты в виде порош­ков или гранул, сельскохозяйственные продукты и многие другие материалы, такие как газы, нефть, нефтепродукты, жидкости, твердые сыпучие вещества, эмульсии и суспензии и т.д.

Планы и процедуры выборочного контроля по количественно­му признаку для нештучной продукции, а также критерии прием­лемости партий при разумных затратах на контроль установлены в стандарте ГОСТ Р 50779.77 «Статистические методы. Планы и про­цедуры статистического приемочного контроля нештучной продукции».

Этот стандарт применим при соблюдении следующих условий:

- среднее арифметическое значение одной характеристики ка­чества партии продукции, которая определяется обычно тарой, в которой производится поставка продукции (цистерны, бачки, резервуары, вагоны), является главным фактором в определении приемлемости партии. В случае, когда нештуч­ная продукция имеет две или более контролируемые харак­теристики качества, в стандарте предусмотрены специальные процедуры;

- известно и стабильно точное или приближенное значение каждого стандартного отклонения каждой характеристики качества;

- продукция поступает на контроль непрерывными сериями партий.

Результаты контроля нештучной продукции с помощью про­цедур национального стандарта используют для того, чтобы побудить поставщика с помощью экономических факторов и вли­яния на его репутацию на рынке поставлять партии нештучной продукции с качеством, обеспечивающим высокую вероятность приемки. Потребитель при этом защищен низкой вероятностью приемки партий с неудовлетворительным качеством.

Настоящий стандарт применим, когда главным фактором при определении приемлемости партии является среднее партии, рассчитанное по одной характеристике качества.

Перед началом приемочного выборочного контроля, прежде всего, подтверждают применимость настоящего национального стандарта. Для этого проверяют выполнение сле­дующих требований и/или условий:

• при выполнении процедуры приемочного выборочного контроля партии ее среднее остается неизменным. Особая осторожность нужна при некоторых нестабильных характе­ристиках, например, таких как влажность определенных материалов. В некоторых исключительных случаях это предположение неверно. Например, порошок карбоксиметил целлюлозы (КМЦ) применяется как добавка к цементу, и основной характеристикой цемента является вязкость водного раствора. Если две пробы, имеющие высокое и низкое значения вязкости, смешивают в равном весовом соотношении, вязкость объеди­ненной пробы всегда ниже, чем среднее арифметическое значений двух исходных проб. В таких случаях этот стандарт неприменим;

• каждое значение стандартного отклонения установленной характеристики качества известно и стабильно. Способы подтверждения стабильности каждого стандартного отклонения основаны на применении контрольных карт (карта изменения стандартного отклонения объединенной пробы) икарт (карта изменения стандартного отклонения лабораторной пробы). В том случае, когда точки на контрольных картах не выходят за контрольные границы и нет никаких указаний на нестабильность, предполагают, что все стандартные отклонения стабильны. Если необходимые значения стандартного отклонения получить нельзя, данный стандарт непри­меним;

• выборочные планы настоящего стандарта предназначены для партий, поступающих на контроль непрерывными сериями. Однако если требования к стандартному отклонению удовлетворены, эти планы можно также применять для отдельной партии;

• выборочные планы основаны на следующих предположениях, которые должны быть выполнены:

- предположение о нормальности;

- предположение о бесконечном размере совокупности;

- предположение об однородности рассматриваемой совокупности.

Настоящий стандарт содержит следующие процедуры для контроля отдельной партии:

- взятие мгновенных проб;

- подготовка объединенных проб;

- подготовка лабораторных проб;

- измерения.

На рис.3.14 представлена схема выполнения указанных процедур.

- число мгновенных проб на объединенную пробу; - число объединенных проб;- число лабораторных проб на объединенную пробу;- число измерений на лабораторную пробу

Рис.3.14 Схематическая модель процедур приемочного выборочного контроля нештучной продукции

Во всех указанных процедурах применяются представительные пробы. Это требуется, чтобы каждая объединенная проба могла представлять качество всей партии.

Процедура отбора мгновенных проб следующая. Из партии отбирают мгновенных проб. Рекомендуется проводить динамический отбор, при котором мгновенные пробы берут из движущейся партии. Кроме того, когда продукция содержит крупные комья, размер мгновенных проб должен быть достаточно большим, иначе трудно получить представительные пробы.

После этого осуществляют подготовку объединенных проб. С этой целью мгновенных проб соединяют вместе и получают объединенную пробу. Так же образуютобъединенных проб. В настоящем стандарте числовсегда равно 2.

Необходимо, чтобы каждая объединенная проба представляла всю партию. В качестве способа выполнения этого требования рекомендуются двойные пробы - из мгновенных проб, пронумерованных в порядке отбора, пробы, имеющие нечетные номера (1, 3, ...,- 1), соединяют, образуя объединенную пробу №1; пробы, у которых номера четные (2, 4, ...,), соединяют, образуя объединенную пробу №2.

После этого из каждой объединенной пробы отбираютлабораторных проб. Процедуру их подготовки устанавливают заранее с учетом природы контролируемой продукции.

Если продукция содержит крупные комья, процедура подготовки лабораторных проб включает одну или более стадий уменьшения размеров частиц (дробление и размол), повышения однородности (перемешивание) и деления проб. Процедура устанавливает массу пробы и, если необходимо, размер частиц в лабораторной пробе.

Затем из каждой лабораторной пробы берутиспытываемых порций и выполняютизмерений на партию, которые должны быть подробно расписаны.

До нахождения надлежащего выборочного плана необходимо определить следующие параметры:

- стандартные отклонения между мгновенными пробами , между лабораторными пробамии измерения;

- значения затрат на взятие мгновенной пробы , подготовку лабораторной пробыи измерения;

- приемлемый и предельныйуровни качества.

В случаях неточных стандартных отклонений каждое из них выбирают с использованием последних фактических данных.

Составляющую дисперсии между мгновенными пробами вычисляют следующим образом:

, (3.52)

где - стандартное отклонение лабораторной пробы,

. (3.53)

Если , то принимают.

Составляющую дисперсии между лабораторными пробами вычисляют из (3.53), и только при. Если, то принимают, придисперсииине различаются.

Число измерений на лабораторную пробу определяют, используя следующее правило:

- если , то;

- если , то.

Приемлемость партии осуществляют следующим образом. Прежде всего высчитывают общее среднее по формуле:

, (3.54)

где - результатого измеренияой лабораторной пробы изой объединенной пробы.

Стандартное отклонение оценки среднего партии рассчитывают следующим образом:

. (3.55)

Оно используется для получения оперативной характеристики.

Приемочные значения рассчитывают по формулам:

• односторонний допуск

- при установлении нижнего предела поля допуска

,

- при установлении верхнего предела поля допуска

,

где - приемлемый уровень качества;

- предельный уровень качества;

• двусторонний допуск

- при установлении верхнего и нижнегопределов поля допуска

;

,

где и- соответственно приемлемые уровни качества для нижнего и верхнего пределов поля допуска;

и - соответственно предельные уровни качества для нижнего и верхнего пределов поля допуска.

Приемлемость партии определяют в соответствии со следующими критериями:

• задано нижнее предельное значение :

- если - партия приемлема;

- если - партия неприемлема;

• задано верхнее предельное значение :

- если - партия приемлема;

- если - партия неприемлема;

• заданы двусторонние предельные значения (двусторонний допуск) и:

- если - партия приемлема;

- если или- партия неприемлема.

В заключение изложения методов выборочного контроля по количественному признаку следует подчеркнуть, что планирова­ние такого контроля должно осуществляться под руководством специалиста по прикладной статистике, имеющего большой опыт работы в области статистического управления качеством, и жела­тельно с использованием персональных компьютеров и соответ­ствующих программных продуктов.