Основные инструменты контроля и управления качеством

Диаграмма Парето позволяет  распределить усилия для разрешения возникающих проблем и установить основные факторы, с которых нужно  начинать действовать с целью  преодоления возникающих проблем. Различают два вида диаграмм Парето.

1. Диаграмма Парето по  результатам деятельности.

Эта диаграмма предназначена  для выявления главной проблемы и отражает следующие нежелательные результаты деятельности:

- качество: дефекты, поломки,  ошибки, отказы, рекламации, ремонты,  возвраты продукции;

- себестоимость: объём  потерь, затраты;

- сроки поставок: нехватка  запасов, ошибки в составлении  счётов, срыв сроков поставок;

- безопасность: несчастные  случаи, трагические ошибки, аварии.

2. Диаграмма Парето по  причинам.

Эта диаграмма отражает причины  проблем, возникающих в ходе производства, и используется для выявления  главной из них:

- исполнитель работы: смена,  бригада, возраст, опыт работы,

квалификация, индивидуальные характеристики;

- оборудование: станки, агрегаты, инструменты, оснастка, организация  использования, модели, штампы;

- сырьё: изготовитель, вид  сырья, завод-поставщик, партия;

- метод работы: условия  производства, заказы-наряды, приёмы  работы, последовательность операций;

- измерения: точность (указаний, чтения, приборная), верность и повторяемость  (умение дать одинаковое указание  в последующих измерениях одного  и того же значения), стабильность ( повторяемость в течение длительного  периода), совместная точность, т.е.  вместе с приборной точностью  и тарированием прибора, тип  измерительного прибора (аналоговый  или цифровой).[6]

 

Количественная характеристика свойств продукции, составляющих ее качество, называется показателем качества продукции. В настоящее время признана классификация следующих десяти групп свойств и соответственно показателей: назначения, надежности, технологичности, стандартизации и унификации, эргономические, эстетические, транспортабельности, патентно-правовые, экологические, безопасности.

Показатели назначения характеризуют основную функциональную величину полезного эффекта от эксплуатации изделия. Для продукции производственно-технического назначения таким показателем может служить ее производительность.

Показатели надежности характеризуют свойства объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров и требуемых функций. Надежность объекта включает четыре показателя: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Безотказность - это свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого интервала времени.

Долговечность - свойство изделия сохранять работоспособность до разрушения или другого предельного состояния.

Ремонтопригодность - это свойство изделия, выражающееся в его приспособленности к проведению операций технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость - это способность объекта сохранять свои свойства в определенных условиях.

Показатели технологичности характеризуют эффективность конструкторско-технологических решений для обеспечения высокой производительности труда при изготовлении и ремонте изделий. Именно с помощью технологичности обеспечивается массовость выпуска продукции, рациональное распределение затрат материалов, средств, труда и времени при технологической подготовке производства, изготовлении и эксплуатации изделий.

Показатели стандартизации и унификации характеризуют насыщенность продукции стандартными, унифицированными и оригинальными составными частями, а также уровень унификации по сравнению с другими изделиями. Все детали изделия делятся на стандартные, унифицированные и оригинальные. Чем больше стандартных и унифицированных деталей в изделии, тем лучше как для производителя, так и для ее потребителя.

Эргономические  показатели отражают удобство эксплуатации изделия человеком.

Эстетические  показатели характеризуют композиционное совершенство изделия. Это рациональность формы, сочетание цветов, стабильность товарного вида изделия, стиль и т.д.

Показатели транспортабельности выражают приспособленность изделия для транспортировки различным транспортом без нарушения его свойств.

Патентно-правовые показатели характеризуют патентную защиту и патентную чистоту продукции и являются существенным фактором при определении конкурентоспособности.

Экологические показатели отражают степень влияния вредных воздействий на окружающую среду, которые возникают при хранении, эксплуатации или потреблении продукции, например, содержание вредных примесей, вероятность выбросов вредных частиц, газов, излучений при хранении, транспортировании и эксплуатации продукции.

Показатели безопасности определяют степень безопасности эксплуатации и хранения изделий, т.е. обеспечивают безопасность при монтаже, обслуживании, ремонте, хранении, транспортировании, потреблении продукции.[18]

Построение диаграммы  Парето начинают с классификации возникающих проблем по отдельным факторам (например, проблемы, относящиеся к браку; проблемы, относящиеся к работе оборудования или исполнителей, и т.д.). Затем следуют сбор и анализ статистического материала по каждому фактору, чтобы выяснить, какие из этих факторов являются превалирующими при решении проблем.

       В прямоугольной системе координат по оси абсцисс откладывают равные отрезки, соответствующие рассматриваемым факторам, а по оси ординат — величину их вклада в решаемую проблему. При этом порядок расположения факторов таков, что влияние каждого последующего фактора, расположенного по оси абсцисс, уменьшается по сравнению с предыдущим фактором (или группой факторов). В результате получается диаграмма, столбики которой соответствуют отдельным факторам, являющимся причинами возникновения проблемы, и высота столбиков уменьшается слева направо. Затем на основе этой диаграммы строят кумулятивную кривую.

      Построение диаграммы Парето состоит из следующих этапов.

 

Этап 1. Сначала следует  решить:

1. какие проблемы необходимо  исследовать (например, дефектные  изделия, потери в деньгах,  несчастные случаи);

2. какие данные нужно  собрать и как их классифицировать (например, по видам дефектов, по  месту их появления, по процессам,  по станкам, по рабочим, по  технологическим причинам, по оборудованию, по методам измерения и применяемым  измерительным средствам; нечасто  встречающиеся признаки объединяют  под общим заголовком «прочие»);

3. определить метод и  период сбора данных.

 

Этап 2. Разработка контрольного листка для регистрации данных с  перечнем видов собираемой информации. В нем надо предусмотреть место для графической регистрации данных проверок.

 

Этап 3. Заполнение листка регистрации  данных и подсчет итогов.

 

Этап 4. Разработка таблицы  для проверок данных с графами  для итогов по каждому проверяемому признаку в отдельности, накопленной  суммы числа дефектов, процентов  к общему итогу и накопленных  процентов.

 

Этап 5. Расположение данных, полученных по каждому проверяемому признаку, в порядке значимости и  заполнение таблицы.

Группу «прочие» следует  размещать в последней строке независимо от ее числовых значений, поскольку  ее составляет совокупность признаков, числовой результат по каждому из которых меньше, чем самое маленькое  значение, полученное для признака, выделенного в отдельную строку.

 

Этап 6. Нанесение горизонтальной и вертикальной осей.

 

Вертикальная ось содержит проценты, а горизонтальная — интервалы  в соответствии с числом контролируемых признаков.

 

Горизонтальную ось разбивают  на интервалы в соответствии с  количеством контролируемых признаков.

 

Этап 7. Построение столбиковой  диаграммы.

Этап 8. Проведение на диаграмме  кумулятивной кривой (кривой Парето).

Этап 9. Нанесение на диаграмму  всех обозначений и надписей, касающихся диаграммы (название, разметка числовых значений на осях, наименование контролируемого  изделия, имя составителя диаграммы), и данных (период сбора информации, объект исследования и место его  проведения, общее число объектов контроля).[13]

В отношении построения и  использования диаграммы Парето можно порекомендовать следующее:

- желательно использовать разные классификации и составлять много диаграмм Парето. Суть проблемы можно уловить, наблюдая явление с разных точек зрения, поэтому важно опробовать различные пути классификации данных, пока не будут определены немногочисленные существенно важные факторы, что, собственно, и является целью анализа Парето;

- группа факторов «прочие» не должна составлять большой процент. Большой процент этой группы указывает на то, что объекты наблюдения классифицированы неправильно и слишком много объектов попало в одну группу, а значит, следует использовать другой принцип классификации;

- если данные можно представить в денежном выражении, лучше всего показать это на вертикальных осях диаграммы Парето. Если существующую проблему нельзя оценить в денежном выражении, само исследование может оказаться неэффективным, поскольку затраты — важный критерий измерений в управлении;

- если нежелательный фактор можно устранить с помощью простого решения, это надо сделать незамедлительно, каким бы незначительным он ни был. Поскольку диаграмма Парето расценивается как эффективное средство решения проблем, следует рассматривать только немногочисленные существенно важные причины. Однако устранение относительно неважной причины простым путем может послужить примером эффективного решения проблемы, а приобретенный опыт, информация и моральное удовлетворение — оказать благотворное воздействие на дальнейшую процедуру решения проблем;

- не следует упускать возможности составить диаграмму Парето по причинам.[6]

 

В данной курсовой работе необходимо построить диаграмму Парето и  дать рекомендации на примере детали, изготовленной из сплава ВТ18.

 Сплав ВТ18 системы Ti-Al-Zr—Mo-Nb-Si – титановый, деформируемый сплав - относится к высокопрочным псевдо а-сплавам. Большое содержание алюминия и циркония обеспечивает высокое сопротивление ползучести и высокую длительную прочность до температур 550 - 600°С. Это один из наиболее жаропрочных титановых сплавов. Пластические свойства и технологичность при обработке давлением у сплава ВТ 18 ниже, чем у сплавов типа ОТ4. Поэтому он предназначен в основном для производства прутков, поковок и штамповок.

Оптимальное сочетание свойств  сплава обеспечивает отжиг при температурах 900 - 950 °С, выдержка 1 - 4 ч, охлаждение на воздухе. Помимо этого применяют  двойной отжиг: при 900 - 980 °С 1 - 4 ч + при 550 - 680 °С 2 - 8 ч, что позволяет получить более высокое сопротивление  разрыву сплава при 600 °С (770 МПа вместо 670 МПа).

Сплав ВТ 18 рекомендуется  для деталей, работающих длительно (до 500 ч) при 550 - 600 °С и кратковременно (детали разового действия) — до 800 °С.[19]

Сплавы с а-структурой  обладают отличной свариваемостью. Прочность  сварного шва составляет 90% прочности  основного сплава. Обрабатываемость резанием удовлетворительная.[3]

В соответствии с ОСТ1 90013-81 «Сплавы титановые. Марки»  в  сплаве марки BT18 суммарное содержание молибдена и ниобия должно находиться в пределах 0,9-2,1%. [7]

Недостатки деформируемых  сплавов: неупрочняемость термической  обработкой, низкая технологическая  пластичность, склонность к водородной хрупкости. Псевдо а-сплавы, сохраняя достоинства  а-сплавов, благодаря наличию β-фазы (1-5%) , обладают высокой технологической  пластичностью. [3]

Для построения диаграммы  Парето проанализируем дефекты, наиболее часто встречающиеся в данном сплаве, и причины, приводящие к ним.

Наиболее распространёнными  дефектами данного сплава являются  поры и холодные трещины (1 и 2 дефекты).[4] Рассмотрим причины, вследствие которых появляются эти дефекты.

Поры в сварных соединениях  чаще всего располагаются в виде цепочки по зоне сплавления. Они  снижают статическую и динамическую прочность соединений. Образование  пор может быть связано с попаданием водорода в шов вместе с адсорбированной  влагой на присадочной проволоке, флюсе, кромках свариваемых изделий  или из атмосферы при нарушении  защиты. Причины образования пор: масло, краска, окалина, ржавчина, всякие другие загрязнения. Причиной может быть и использование сырых непросушенных электродов. Это же относится и к сырым флюсам и к примесям в защитных газах. Излишне большая скорость сварки нарушает газовую защиту сварочной ванны, что тоже ведет к появлению пор. Поры появляются и при неверном выборе сварочной проволоки, особенно в том случае, если сварка осуществляется в углекислом газе. Для получения беспористых швов необходимо обеспечить требуемую чистоту основного металла и сварочных материалов, сварку выполнять на оптимальных режимах с соблюдением всех требований технологических процессов.

Холодные трещины возникают  в результате повышенного содержания водорода в сварном соединении в  сочетании с растягивающими напряжениями первого рода (остаточными сварочными и от внешней нагрузки). Трещины  такого типа могут возникнуть сразу  же после сварки, а также после  вылеживания сварных изделий  до нескольких лет (процесс замедленного разрушения).

Радикальными мерами борьбы с холодными трещинами являются:

а) снижение газов в основном и присадочном металле: Н₂<0,008%, О₂<0,1-0,12%; N₂<0,04%;

 б) соблюдение технологии  сварки для предотвращения попадания  паров воды и вредных газов  в зону сварки;

в) снятие остаточных сварочных  напряжений;

г) предотвращение возможности  наводороживания  сварных соединений при эксплуатации.[4]

Следующим дефектом сплава можно назвать склонность к водородной хрупкости (3 дефект). Водород мало растворим  в а-фазе и присутствует в 

структуре в виде гидридной  фазы, снижающей пластичность, особенно при медленном нагружении, и вязкость сплавов. Допустимое содержание водорода находится в пределах 0,01-0,005% .[2]

Если перед сваркой  с поверхности титана не убрали газонасыщенную плёнку, то на поверхности может  остаться альфированный слой (4 дефект ). Сохранение такого слоя недопустимо, так как переход газов из слоя в шов вызывает его охрупчивание.