Статистичні методи обробки діагностичної інформації. Формування висновків

Жодне керування якістю як продукту, так і процесу неможливе без використання вже існуючих статистичних методів. Це залишається справедливим і при загальному керуванні якістю.

Якість продукції – це сукупність характеристик продук-ції (процесу, послуги), що зумовлюють її здатність задоволь-нити встановлені та передбачені потреби (ДСТУ 2925-94, ДСТУ ISO 9000-2001).

Тому в стандартах ІСО 9001 - ІСО 9003, де розглядаються системи якості, записано: "У разі потреби постачальник має розробляти процедури, що забезпечують вибір статистичних методів, необхідних для перевірки можливості технологічного процесу і прийнятності характеристик продукції".

Для рішення проблем, що стосуються якості продукції, широко застосовуються 8 традиційних методів, а саме:

· Схема процесу,

· гістограми,

· часові ряди,

· діаграми Парето,

· причинно-наслідкові діаграми,

· контрольні листки,

· контрольні карти,

· діаграми розсіювання.

Саме ці методи стандартизовані і рекомендуються для використання в роботі щодо підвищення якості (міжнародний стандарт ІСО 9004 - 4: 1993).

Суть зазначених методів полягає в наступному.

Схема процесу (схема послідовності операцій, маршрутна карта) застосовується, коли потрібно простежити фактичні або припустимі стадії процесу, що проходять виріб чи послуга, аби можна було визначити відхилення. Вона являє собою графічне зображення послідовних стадій процесу, дає наочне і зрозуміле уявлення про програму і може бути корисною для розуміння того, як різні стадії процесу співвідносяться одна з одною.

Контрольний листок (таблиця перевірок) дозволяє відповісти на запитання: "Як часто трапляється визначена подія?". Саме контрольний листок дозволяє перейти від припущень до фактів. Як же фіксується подія в контрольному листку?

Часовий ряд (лінійний графік) застосовується, коли потрібно найпростішим способом представити хід зміни величини, що спостерігається, за період, що спостерігається. Часовий ряд призначений для наочного представлення даних.

Діаграма Парето застосовується, коли потрібно представити відносну важливість усіх проблем або умов з метою вибору відправної точки для вирішення проблем, простежити за їх результатом і визначити основну причину проблеми. Діаграма Парето являє собою особливу форму вертикального стовпчикового графіка, що допомагає визначити наявність проблем, а також ступінь важливості кожної з них.

Причинно-наслідкова діаграма (діаграма "риб'ячий кістяк") застосовується тоді, коли потрібно дослідити і зобразити всі можливі причини визначених проблем та умов. Ця діаграма добре показує співвідношення між наслідком, результатом і всілякими причинами, що впливають на них. Наслідок, результат чи проблема позначаються на правій стороні діаграми, а головні дії або "причини" перелічуються на лівій стороні.

Гістограма застосовується в тих випадках, коли необхідно дослідити та представити розподіл значень вимірюваної величини за допомогою стовпчикового графіка.

Діаграма розсіювання (розкиду) застосовується, коли потрібно з'ясувати наявність лінійного зв'язку між двома контрольованими параметрами. Тобто з'ясувати, як буде змінюватися одна змінна величина при зміні значень іншої. Діаграма розсіювання в той же час не показує, яка перемінна є причиною, а яка наслідком. Тобто діаграма розсіювання відображає не тільки наявність лінійного зв'язку, але й тісноту цього зв'язку.

Контрольна карта застосовується в тих випадках, коли необхідно встановити, скільки коливань у процесі викликається випадковими змінами і скільки через надзвичайні обставини або окремі дії, щоб визначити, чи піддається процес статистичному регулюванню. Контрольна карта являє собою зображення тимчасового ряду зі статистично визначеними верхньою і нижньою межами. Ці межі наносяться по обидві сторони від середньої лінії процесу. Вони називаються "верхня контрольна межа" і "нижня контрольна межа".

3. Аналіз об’єкту діагностування як цілісної системи взаємопов’язаних складових.

Об’єкт технічного діагностування (контролю технічного стану) – виріб та (або) його складові частини, що підлягають діагностуванню (контролю).

Контроль (технічного стану) – перевірка відповідності значень параметрів об’єкта до вимог технічної документації та визначення на цій основі одного із заданих видів технічного стану на даний момент часу.

Прогнозування технічного стану – визначення технічного стану об’єкта із заданою ймовірністю на наступний інтервал часу.

Достовірність технічного діагностування – ступінь об’єктивної відповідності діагнозу дійсному технічному стану об’єкта.

Залежно від умов виконання процедури технічного діагностування відносно об’єкта діагностування та завдання, що вирішуються за такого діагностування, розрізняють такі види технічного діагностування (рис. 1.8):

- робоче технічне діагностування;

- тестове технічне діагностування;

- експрес-діагностування;

- прогнозувальне технічне діагностування.

Рисунок 1. 8 – Види технічного діагностування залежно від умов його виконання

Робоче діагностування є видом технічного діагностування, за якого технічний стан об’єкта визначається завдяки безпосередньому виконанню робочих функцій без тестування його спеціальними випробувальними діями.

Тестове діагностування є видом технічного діагностування, за якого технічний стан об’єкта визначається його тестуванням спеціальними випробувальними діями без безпосереднього виконання робочих функцій.

Експрес-діагностування є видом технічного діагностування, за якого діагностування об’єкта виконується за частиною діагностичних показників (параметрів та ознак) протягом обмеженого часу.

Прогнозувальне діагностування є видом технічного діаг-ностування, за допомогою якого визначається час, протягом якого технічний стан об’єкта буде знаходитись у нормі за всіма діагностичними показниками із заданою імовірністю.

Переважна більшість металоконструкцій, агрегатів та машин, що використовуються в нафтогазовій галузі відносять загалом до складних технічних систем. Основним експлуатаційним комплексним показником якості складних технічних систем є надійність.

Надійність – властивість об’єкта зберігати у часі у встановлених межах значення всіх параметрів, що характеризують здатність виконувати потрібні функції в заданих режимах та умовах застосування, технічного обслуговування та транспортування.

Надійність є комплексною властивістю, що залежить від призначення об’єкта і умов його застосування, проте найчастіше якісно визначається технічним станом, а кількісно – ресурсом, залишковим ресурсом.

Ресурс; технічний ресурс – сумарне напрацювання об’єкта від початку його експлуатації чи поновлення після ремонту до переходу в граничний стан.

Залишковий ресурс – сумарне напрацювання об’єкта від моменту контролю його технічного стану до переходу в граничний стан.

Граничний стан – стан об’єкта, за якого його подальша експлуатація неприпустима чи недоцільна, або відновлення його працездатного стану неможливе чи недоцільне.

Виходячи із описаних основних видів руйнування матеріалів та виробів, а також вимог щодо їх якості можемо виділити параметри, що характеризують технічний стан металоконструкцій. Для цього скористаємось загальними підходами (рис.1.7).

Рисунок 1.7 – Схема оцінювання технічного стану об’єктів нафтогазового комплексу

Фактичний технічний стан будь-якого об’єкта визначається відповідністю його фізико-механічних і геометричних характеристик їх встановленим нормативним значенням та відсутністю дефектів типу порушення суцільності матеріалу.

Такий же підхід за аналогією можна застосувати і для визначення технічного стану робочих поверхонь.

Тобто, він характеризується:

- геометричними показниками – товщина стінки, габаритні розміри, шорсткість тощо;

- відсутністю дефектів – дефекти експлуатаційного (тріщини) чи виробничого (каверни, пори) походження;

- фізико-механічними характеристиками – твердість, густина, питомий електричний опір та інші.

Методам та засобам контролю цих параметрів, а також урахування їх для оцінки технічного стану робочих поверхонь буде присвячений наступний розділ даного навчального посібника.

В більшості галузей промисловості неруйнівний контроль зварних з’єднань виділений в самостійний технологічний процес, так як в більшості випадків трудоємкість контролю співмірна з трудоємкістю процесу зварювання. Затрати на контроль при виготовленні ряду конструкцій переважають затрати на їх зварювання, а вартість контрольних операцій може досягати 25 – 35% загальної вартості конструкції. Це пояснюється насамперед тим, що рівень механізації і автоматизації зварювальних робіт достатньо високий (~35 – 40%), в той час як доля автоматизованого неруйнівного контролю незначна (1 – 2%). Тому на даний час особливу увагу звертають на прискорене впровадження автоматизованих методів контролю якості зварних з’єднань.

Практика показує, що правильна організація процесів контролю, а також уміле застосування того чи іншого методу або поєднання методів при контролі дозволяють з великою надійністю оцінити якість зварних з’єднань.

Постійно зростаючі вимоги до якості випущеної продукції спонукають до підготовки спеціалістів, що володіють необхідною сукупністю знань по технології зварювання, апаратурі контролю і організації контрольних служб.

Література:

1. Контроль качества сварных соединений. // Метод. рекомендации для специалистов-сварщиков.// Троицкий В.А. – К.: ИЭС им.Е.О.Патона, 1993. – 128с.

2. Краткое пособие по контролю качества сварных соединений: Метод. рекомендации для специалистов-дефектоскопистов / Троицкий В.А. – К.: ИЭС им. Е.О.Патона, 1997. – 224с.

3. Конспект лекций по курсу «Контроль качества сварных соединений». С.А.Федоров. – М.: «МАТИ»-Российский Государственный Технологический Университет им. К.Э. Циолковского, 2000. – 56с.