Розвиток наукових основ управління якістю в машинобудуванні в умовах обмеженої кількості інформації

2. Висунуто наукове положення, що достовірність рішень задач управління якістю в умовах обмеженого обсягу інформації визначається взаємозв'язком оперативної інформації у вигляді контрольної вибірки виробів і консервативної - у вигляді знання моделі розподілу показників якості та ефективності оцінок її параметрів. Встановлено, що якщо знайдено адекватну модель і ефективні оцінки, то управляти якістю можна за обсягом контрольної вибірки виробів n = 3-10.

3. Запропоновано нормативну документацію на статистичні методи управління якістю при обмеженому обсязі інформації будувати за модульно-адаптивним принципом, заснованим на процесному підході, що враховує самовдосконалення й оптимізацію. Розроблено дворівневу ієрархічну, комплексну модель нормативної бази на статистичні методи.

4. Запропоновано принцип і розроблено методи отримання узагальненої точкової і інтервальної оцінок показників якості виробів і процесів з використанням екстремальних значень вибірок, які дозволили створити єдину універсальну систему оцінок якості продукції на різних етапах життєвого циклу її виробництва та технологічних процесів.

5. Встановлено, що зміна величини комплексного показника якості деталей після механічної обробки - биття - не узгоджується з однопараметричною моделлю Релея, рекомендованою для розрахунків ГОСТом 27.202-83 "Технологічні системи". Побудовано нову двопараметричну модель, що більш точно описує закономірність зміни величин радіального і торцевого биття технологічної системи.

6. Вперше запропоновано метод ідентифікації моделей зміни нормованих показників якості механоскладального виробництва за результатами малого обсягу контрольної вибірки (n = 10), що дозволяє вибирати з існуючих адекватну модель.

7. Запропоновано два нових методи одержання оцінок параметрів моделей розподілу точнісних значень показників якості виробів, які, на відміну від існуючих, дозволяють одержувати незміщені оцінки. Встановлено, що для моделі Сімпсона при n = 5, величина зміщення оцінки поля розсіювання розмірів деталей при механічній обробці запропонованими методами складає 0,5%, а існуючими - 15%.

8. Вперше отримані ефективні й оптимальні оцінки поля розсіювання точнісних показників якості для технологій механоскладального виробництва запропонованими методами, які можуть бути застосовані для управління якістю за малими вибірками. Ефективність отриманих оцінок стосовно існуючих наступна: для моделі рівної ймовірності при n = 5 складає 93%, при n = 10 - 67%, для моделі Сімпсона, при n = 5 складає 97%, при n = 10 - 96%.

9. Запропоновано принцип визначення оптимального обсягу контрольної вибірки виробів в умовах обмеженої інформації на підставі виявленого взаємозвязку між одержаною похибкою оцінки поля розсіювання показника якості виробу та похибкою вимірювального інструменту, і розроблена відповідна робоча методика.

10. Для різних моделей розподілу показників якості механічної обробки отримані довідково-нормативні дані у вигляді вагових та поправочних коефіцієнтів, таблиць математичних очікувань значень порядкових статистик і таблиць дисперсій оцінок полів розсіювання.

11. Розроблено комплекс лімітуючих точнісних показників якості ТП механічної обробки, що увійшов до розробленого проекту стандарту Мінпромполітики України - СОУ-Н МПП 03. 120.30-087-: 2007 "Статистичні методи управління якістю. Аналіз точності технологічних процесів за малими вибірками" (План стандартизації Мінпромполітики України на 2007 р.).

СПИСОК ОПУБЛІКОВОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Трищ Р.М., Федин С.С. Управление качеством с использованием методов непараметрической статистики // Механіка та машинобудування. Науково-технічний журнал. - Харків: НТУ „ХПІ”. - 2002. - № 1. - С. 179-183.

Автором запропоновано метод оцінки величини систематичних факторів, що впливають на якість технологічного процесу механічної обробки.

Федин С.С., Трищ Р.М., Зенкин А.С. Управление качеством с использованием методов нейронных сетей // Системні методи керування, технологія та організація виробництва, ремонту і експлуатації автомобілів. Збірник наукових праць, технічна серія. - Київ: НТУ ТАУ. - 2002. - Випуск 15. - С. 228-230.

Автором розроблена методика прогнозування точності технологічного процесу механічної обробки як випадкової величини.

Созонов Ю.И., Коваленко И.В., Трищ Р.М. Качество технических систем для технологического индукционного нагрева // Восточно-Европейский журнал передовых технологий.- Харків.- 2003.- № 5(5) - С. 81-83.

Автором побудована фізико-математична модель надійності індукційного нагрівача та запропоновані оцінки її параметрів.

Созонова А.Б., Трищ Р.М. Оценка точности обработки деталей на настроенных станках по малым выборкам // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - Харьков. - 2003. - № 6(6) - С. 73-75.

Автором розроблена методика визначення оптимального обсягу контрольної вибірки та коефіцієнт виправлення оцінки розсіювання розмірів.

Созонов Ю.И., Трищ Р.М. Применение порядковых статистик для оценки точности механической обработки // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - Харьков. - 2004. - № 7(1) - С. 48-51.

Автором розроблено метод оцінки параметрів статистичних моделей та одержано незміщену ефективну оцінку величини розмаху моделі Сімпсона.

Трищ Р.М. Оценка точности механической обработки по малым выборкам // Високі технології в машинобудуванні: Збірник наукових праць НТУ „ХПІ”. - Харків. - 2004. - Вип. 1(8) - С. 166-172.

Трищ Р.М., Федин С.С. Оценка поля рассеивания размеров при механической обработке // Високі технології в машинобудуванні: Збірник наукових праць НТУ „ХПІ”. - Харків. - 2004. - № 2(9) - С. 227-232.

Автором запропонована оцінка поля розсіювання розмірів через емпіричний розмах для статистичної моделі Сімпсона.

Трищ Р.М. Пути решения задач по управлению качеством механической обработки // Резание и инструмент в технологических системах. Международный научно-технический сборник. - Харьков: НТУ „ХПИ”. - 2004. - Вып. 66. - С 197-202.

Трищ Р.М., Ламнауэр Н.Ю., Яновский Ю.А. Применение оптимальных линейных оценок для оценки точности механической обработки // Вісник Національного технічного університету „ХПІ”. Збірник наукових праць. - НТУ „ХПІ” - Харків. - 2004. - № 28 - С. 157-164.

Автором одержано вагові коефіцієнти оцінки поля розсіювання розмірів деталей після механічної обробки для статистичної моделі Сімпсона.

Пташный О.Д., Трищ Р.М., Федин С.С. Прогнозирование качества механической обработки // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - Харьков. - 2004. - № 2(8) - С. 4-7.

Автором пропонуються три методи прогнозування точності механічної обробки та методики їх застосування.

Ламнауэр Н.Ю., Трищ Р.М. Модель поля рассеивания погрешности геометрической формы и ошибки взаимного расположения поверхностей // Вісник Національного технічного університету „ХПІ”. Збірник наукових праць. - НТУ „ХПІ”. - Харків. - 2004. - № 44 - С. 106-110.

Автором запропоновано методику оцінки адекватності статистичної моделі розсіювання показників якості на прикладі радіального биття.

Арпентьєв Б.М., Тріщ Р.М., Лаврентьєва А.В. Статистичні методи як інструмент оцінювання якості // Стандартизація, сертифікація, якість. Науково-технічний журнал. - Харків. - 2004. - № 5. - С. 67- 71.

Автором розроблено методику розрахунку поля розсіювання розмірів деталей та методику визначення обсягу контрольної вибірки.

Ламнауэр Н.Ю., Трищ Р.М. Оценка радиального биения деталей в машиностроении // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - Харьков. - 2005. - № 1/2 (13) - С. 76-78.

Автором запропонована методика оцінки адекватності моделі радіального биття з використанням чуттєвих характеристик.

Арпентьєв Б.М., Тріщ Р.М. Особливості систем управління якістю механоскладального виробництва // Стандартизація, сертифікація, якість. Науково-технічний журнал. - Харків. - 2005. - № 1. - С. 68- 72.

Автором зроблено перелік основних вимог до процесів для ефективного управління якістю виробництва з урахуванням ISO 9001:2001.

Ламнауэр Н.Ю., Трищ Р.М. Анализ оценок точности изготовления деталей на автоматических и полуавтоматических станках // Український метрологічний журнал. Науково-технічне видання. - Харків. - 2005. - № 1. - С. 24- 27.

Автором рекомендовано вибір оцінок точності механічної обробки для різних законів розподілу та оптимальні обсяги контрольних вибірок.

Трищ Р.М. Методика расчета точности изготовления прецизионных деталей в машиностроении // Вісник Національного технічного університету „ХПІ”. Збірник наукових праць. - НТУ „ХПІ” - Харків.- 2005.- № 9 - С.43-48.

Ламнауэр Н.Ю., Трищ Р.М., Яновский Ю.А. Анализ точности механической обработки высокоточных деталей // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - Харьков. - 2005. - № 2/2 (14) - С. 11-13.

Автором одержана оцінка точності високоточних деталей через емпіричний розмах та розраховано її дисперсію.

Созонов Ю.И., Трищ Р.М., Яновский Ю.А. Методика оценки точности изготовления деталей подшипников качения // Вісник Національного технічного університету „ХПІ”. Збірник наукових праць. НТУ „ХПІ” - Харків. - 2005. - № 39 - С. 33-40.

Автором запропоновано методику оцінки точності виготовлення деталей за результатами малої кількості статистичних даних.

Трищ Р.М. Динамические характеристики точности технологических процессов механической обработки // Вісник Національного технічного університету „ХПІ”. Збірник наукових праць. НТУ „ХПІ” - Харків. - 2005. - № 43 - С. 52-55.

Тріщ Р.М., Михайлов В.В. Багатомірний статистичний контроль показників якості технологічного процесу // Вісник Хмельницького національного університету. - Хмельницький. - 2005. - № 5.- Ч.1. - Т.1.- С. 34-38.

Автором пропонується методика багатомірного статистичного контролю та метод оцінки якості деталей.

Трищ Р.М. Оценка модели точности изготовления деталей на адекватность // Вісник Національного технічного університету „ХПІ”. Збірник наукових праць. Тематичний випуск: Нові рішення в сучасних технологіях. - Харків: НТУ „ХПІ”. - 2005. - № 57 - С. 61-65.

Трищ Р.М. Определение закона распределения точности механической обработки // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - Харьков. - 2005. - № 5/2 (17) - С. 46-48.

Трищ Р.М. Применение чувствительных характеристик для определения модели точности изготовления деталей // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - Харьков. - 2005. - № 6/2 (18) - С. 11-13.

Коваленко И.В., Трищ Р. М., Грибиниченко В.Н. Нормативное обеспечение технологий ремонта изделий с использованием скоростного индукционного нагрева // Вестник науки и техники. Научно-технический журнал. - Харьков: НТУ „ХПИ”. - 2005. - № 4(23). - С. 42-47.

Автором розроблено комплекс вимог до технологічності конструкції виробів для створення нормативних документів.

Трищ Р.М., Слитюк Е.А. Обобщённая точечная и интервальная оценки качества изготовления детали ДВС // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - Харьков. - 2006. - № 1/2 (19) - С. 63-67.

Автором пропонується метод узагальненої оцінки якості продукції та ТП з використанням граничних статистик.

Трищ Р.М., Коваленко И.В., Бесценный В.И. Оценка качества токарной обработки по критерию биения // Вісник Національного технічного університету „ХПІ”. Збірник наукових праць. НТУ „ХПІ”.- Харків. - 2006. - № 24 - С. 152-158.

Автором розглянуто фізичну суть процесу биття та проведено аналіз на відповідність закону розподілу випадкових величин Релея.

Трищ Р.М., Слитюк Е.А. Точечная и интервальная оценки качества изделий // Вісник Національного технічного університету „ХПІ”. Збірник наукових праць. НТУ „ХПІ”. - Харків. - 2006. - № 27 - С. 96-102.

Автором пропонується точковий та інтервальний метод оцінки якості та методику розрахунку узагальненого показника.

Федин С.С., Трищ Р.М. Обеспечение качества сложных технических объектов методом нейросетевой диагностики // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - Харьков. - 2006. - № 2/2 (20) - С. 78-82.

Автором пропонується метод діагностики складних технічних об'єктів.

Федин С.С., Трищ Р.М. Идентификация законов распределения показателей качества по выборкам малого объема методом нейронных сетей // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - Харьков. - 2006. - № 6/2 (24) - С. 30-33.

Автором розроблено метод ідентифікації статистичних моделей по контрольній вибірці малого обсягу з використанням комп'ютерних технологій.

Федин С.С., Трищ Р.М. Обеспечение качества типовых деталей машиностроения методом нейросетевой классификации статистических законов распределения // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - Харьков. - 2006. - № 3/2 (21) - С. 93-100.

Автором розроблено класифікатор статистичних законів розподілу випадкових величин, що описують процес розсіювання розмірів деталей.

Трищ Р. М., Коваленко И.В. Стандартизация методов определение закона распределения случайных величин в механосборочном производстве // Вісник Національного технічного університету „ХПІ”. Збірник наукових праць. НТУ „ХПІ”. - Харків. - 2006. - № 42 - С. 67-72.

Автором запропоновано інформаційну модель для забезпечення якості за малою кількістю статистичних даних.

Созонов Ю.И., Трищ Р.М. Графоаналитический метод идентификации закона распределения показателей качества // Вісник Національного технічного університету „ХПІ”. Збірник наукових праць. НТУ „ХПІ”. - Харків. - 2007. - № 1 - С. 115-120.

Автором розроблено метод ідентифікації закону розподілу випадкових величин з використанням теорії порядкових статистик.

Федин С.С., Трищ Р.М. Информационный подход к управлению качеством двигателей внутреннего сгорания на этапах их жизненного цикла // Прогресивні технології та системи машинобудування. Збірник наукових праць. - Донецьк: ДонДТУ. - 2007. - № 1. - С. 65-69.

Автором розроблено алгоритм інформаційної підтримки процесу управління якістю продукції в машинобудуванні.

Тріщ Р.М. Оцінка технологічних систем по параметру якості // Вісник Хмельницького національного університету. - Хмельницький. - 2007. - №1. - С. 51-54.

АНОТАЦІЯ

Тріщ Р.М. Розвиток наукових основ управління якістю в машинобудуванні в умовах обмеженої кількості інформації. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня доктора технічних наук за фахом 05.01.02 - стандартизація та сертифікація. - Київський національний університет технологій та дизайну, Київ, 2007.

Дисертація присвячена вирішенню науково-технічної проблеми - створення методології оцінки, забезпечення і підтримки високого рівня якості продукції в машинобудуванні на різних етапах життєвого циклу в умовах обмеженого обсягу інформації, і на цій основі - розробки нормативно-методичних документів.

Створено універсальну систему оцінок якості для оптимізації вимог до якості продукції. Запропоновано метод ідентифікації моделей показників якості в механоскладальному виробництві за інформацією, отриманою з контрольних вибірок малого обсягу. Запропоновано методи одержання оцінок параметрів будь-яких моделей розподілу значень показників якості й отримані переконливі й ефективні оцінки полів розсіювання для різних моделей розподілу показників якості механічної обробки, розроблено метод визначення оптимального обсягу вибірки.

На підставі досліджень отримані довідково-нормативні дані, розроблено комплекс лімітуючих показників якості ТП механічної обробки і запропоновано проект галузевого стандарту.

Ключові слова: мала вибірка, якість, оцінка якості, статистичні методи, модель розподілу, оцінка параметру, довідково-нормативна документація.

АННОТАЦИЯ

Трищ Р.М. Развитие научных основ управления качеством в машиностроении в условиях ограниченного количества информации. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.01.02 - стандартизация и сертификация. - Киевский национальный университет технологий и дизайна, Киев, 2007.

Диссертация посвящена решению научно-технической проблемы - созданию методологии оценки, обеспечения и поддержания высокого уровня качества продукции в машиностроении на различных этапах жизненного цикла в условиях ограниченного объема информации, и на этой основе разработки нормативно-методических документов.

В машиностроении статистические методы применяются для решения различного рода практических задач, которые можно представить в виде 5 - ти основных групп: анализ точности и стабильности ТП; регулирование ТП; приемочный контроль; оценка качества; прогнозирование качества ТП и продукции. Достоверность решения задач управления качеством в условиях ограниченного объема информации определяется взаимосвязью оперативной информации, в виде контрольной выборки изделий и консервативной, в виде знания модели распределения показателей качества, как случайной величины, и эффективности оценок ее параметров. Если найдены адекватная модель распределения, и эффективные оценки ее параметров, то управлять качеством можно по малому объему контрольной выборки.

Установлено, что методологию управления качеством по малому количеству статистической информации нужно создавать на основе теории порядковых статистик, так как упорядочивание элементов контрольной выборки изделий дает увеличение объема информации. Используя теорию порядковых статистик, создана универсальная система оценок качества для оптимизации требований к качеству продукции, в которой используются обобщенные точечные и интервальные оценки качества. Предложен метод идентификации моделей показателей качества в механосборочном производстве по информации, получаемой из контрольных выборок малого объема. Предложены методы получения оценок параметров любых моделей распределения значений показателей качества и получены состоятельные, и эффективные оценки полей рассеивания для разных моделей распределения показателей качества механической обработки, разработан метод определения оптимального объема выборки.

Построена двухпараметрическая модель, описывающая изменения величин радиального и торцевого биения и найдены ее числовые характеристики. Доказано, что она более точно описывает процесс изменения величин биения заготовок после механической обработки, чем предлагаемая ГОСТ 27.202-83 "Технологічні системи" однопараметрическая модель Релея.

Предложено нормативную документацию строить по модульно-адаптивному принципу, основанному на системном и процессном подходах, учитывающих развитие техники и технологий, самосовершенствование и оптимизацию, на основании которого разработана иерархичная, комплексная, многоуровневая модель системы нормативной базы статистических методов управления качеством при ограниченном объеме информации. Создание такой системы дает возможность синтезировать необходимую и достаточную НД в области статистических методов управления качеством, установить приоритетность разработки документов и обеспечить взаимную связность их требований.

Для регулирования ТП механической обработки, в условиях ограниченного объема СИ, предлагается использовать процессный поход, при котором необходимы: статистические данные о показателях качества технологического процесса, методология и нормативное обеспечение, по которым эта информация будет подготовлена и по которой определяется величина корректировки процесса, средства регистрации, хранения и передачи информации о качестве, а так же обратная связь, позволяющая непрерывно ее дополнять, что позволит управлять качеством при меньших объемах выборки. Внутри процесса должны быть регламентированы, например, методы определения показателей качества, методы прогнозирования, методы регулирования и т.д.

Для рационального использования средств на разработку нормативных документов предлагается комплексная многоуровневая система нормативной базы статистического управления качеством в условиях ограниченного объема информации в виде взаимосвязанных процессов.

На основании исследований получены справочно-нормативные данные, в виде весовых, поправочных и вспомогательных коэффициентов, таблиц математических ожиданий порядковых статистик и таблиц дисперсий оценок полей рассеивания. Разработан комплекс лимитирующих показателей качества ТП механической обработки, и предложен руководящий технический материал по статистическим методам управления качеством в виде проекта стандарта Минпромполитики Украины - СОУ-Н МПП 03. 120.30-087-: 2007 “Статистичні методи управління якістю. Аналіз точності технологічних процесів по малих вибірках”.

Ключевые слова: малая выборка, качество, оценка качества, статистические методы, модель распределения, оценка параметра, справочно-нормативная документация.

ANNOTATION

Trish R. The development of scientific foundations of quality control in machine-building under limited information content conditions. - Manuscript.

Thesis for a Doctor of Engineering degree by specialty 05.01/02 - standardization and certification. - Kiev National University Technologies and Design, Kiev 2007.

Thesis is devoted to solution of scientific-technical problem - creating methodology of rating, providing and supporting high level of products' quality in machine-building at some stages of life cycle under limited information content conditions and thereupon the developments of normative-methodical documents.

The generic system of quality rating for demands' optimization to quality of products was created. The method of models' identification of quality rating in mechanical production by information, received from control samples of small volume was proposed. The methods of parameters' rating derivation for some models at distributing values of quality rating were proposed and effective rating of extraneous field for various models of distributing values of quality at mechanical operation were received, the method of determining optimal sample size was developed.

The hierarchical, complex, multilevel model for system of normative base of statistical methods of quality control at limited information content was developed. The reference-normative data on basis of researches were received, the complex of quality rating, which limit TP mechanical operation, was developed of industry standard was proposed.

Key words: small sample, quality, quality rating, statistical methods, model of distribution, rating parameters, reference-normative documentation.

Размещено на Allbest.ru