На производстве виды и методы контроля качества классифицируют по трём признакам: на какой стадии стоит проверка, какую долю потока она охватывает и каким средством выполняется. Терминологическая основа задана в ГОСТ 16504-81, где разведены входной, операционный, приёмочный и инспекционный контроль, сплошной и выборочный, разрушающий и неразрушающий. Понятия качества, дефекта и брака берутся из ГОСТ 15467-79, а требования к системе, внутри которой эта проверка живёт, задаёт ISO 9001.
Ниже разобраны четыре блока: определение и объекты контроля, виды контроля по стадии и охвату, методы и инструменты под каждую задачу, организация проверки на предприятии. По каждому виду указано, что именно проверяют и какое решение принимают по итогу. По каждому методу – какие дефекты он находит, каким стандартом регламентирован и где проходит его граница.
Что такое контроль качества
В отраслевом языке контроль качества это проверка соответствия продукции установленным требованиям и принятие решения о её дальнейшем движении. Требования берутся из конкретного документа: чертежа, технических условий, стандарта на продукцию, технологической карты. По ГОСТ 15467-79 дефект – отдельное несоответствие продукции установленным требованиям, а изделие с недопустимым дефектом переводится в брак. Там же разделены явный и скрытый дефект, и скрытый без приборов не обнаруживается вовсе: внутренняя пора в шве или расслоение в прокате глазом не видны.
Разговор о том, что такое контроль качества, упирается в объект проверки. Сами объекты контроля качества шире, чем готовое изделие: сырьё и комплектующие на приёмке, заготовки и полуфабрикаты между операциями, продукция перед отгрузкой, а вместе с ними сам технологический процесс – режимы оборудования, состояние оснастки, оформление сопроводительной документации. Отсюда и деление на контроль продукции и технологический контроль: во втором случае оценивают не деталь, а условия, в которых она получена.
В нормативном языке технический контроль это проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям, и понятие шире бытового осмотра изделия. Сокращённые формы в цеху в ходу постоянно: техконтроль в устной речи, тех контроль это та же функция в переписке и в вакансиях. Сам процесс контроля качества продукции раскладывается на четыре шага: назначить контролируемую характеристику и норму с допуском, измерить или осмотреть объект, сравнить результат с нормой, зафиксировать вывод и принять решение – годен, брак, доработка или изоляция партии до разбора.
Виды контроля: по стадии и охвату
На любом предприятии виды контроля качества по стадии производства повторяются. Первым стоит входной контроль качества: сырьё, материалы и комплектующие принимают от поставщика, сверяя документы, марку материала и геометрию, а по спорным партиям назначают лабораторную проверку. Операционный контроль стоит между технологическими операциями и не пропускает дефект на следующий передел. Приёмочный оценивает готовую продукцию перед сдачей на склад, инспекционный проводится повторно и уже над результатами предыдущей проверки, летучий выполняется внезапно, без предупреждения исполнителя.
Экономика по этим стадиям распределена неравномерно: входной и операционный контроль дают наибольший эффект, потому что снимают дефект до того, как в изделие вложены следующие переделы. Непровар, найденный на посту сварки, стоит переварки одного шва; тот же непровар после сборки узла и гидроиспытаний стоит вскрытия обвязки. Поэтому виды контроля продукции по стадии привязывают к точкам, где дефект либо возникает, либо становится необратимым.
| Вид контроля | Что и когда проверяют | Типовое решение по итогу |
|---|---|---|
| Входной | сырьё, материалы и комплектующие при приёмке от поставщика | принять партию, вернуть поставщику, отправить на разбраковку |
| Операционный | заготовку или узел после конкретной технологической операции | передать на следующий передел, отправить на доработку |
| Приёмочный | готовую продукцию перед сдачей на склад и отгрузкой | принять, забраковать, назначить пересортировку |
| Инспекционный | результаты уже выполненного контроля, выборочно | подтвердить приёмку, отменить её и пересмотреть партию |
| Летучий | любую операцию внезапно, без предупреждения исполнителя | зафиксировать нарушение технологии, остановить операцию |
По охвату потока контроль делится на сплошной и выборочный. Сплошной проверяет каждую единицу, выборочный – часть партии по плану контроля. Порядок выборочной проверки по альтернативному признаку задан в ГОСТ Р ИСО 2859-1: по объёму партии и заданному AQL выбирают план, отбирают выборку, считают число дефектных единиц и сравнивают его с приёмочным числом, после чего партию принимают или бракуют целиком. Схема экономная, и цена у неё известная: между двумя выборками по линии проходит продукция, которую не смотрел никто.
Ещё два деления идут по воздействию на изделие и по применяемым средствам. Разрушающие испытания дают полную картину свойств – растяжение, изгиб, ударная вязкость, металлографический шлиф, – но образец после них не восстановить, и вывод по нему распространяют на всю партию. Неразрушающие методы оценивают конкретное изделие и оставляют его пригодным к отгрузке. По средствам разводят ручной осмотр, механизированный контроль на приспособлении и автоматический контроль без участия человека. В справочниках и учебных курсах эти же разделы подписывают по-разному – «контроль качества виды», «виды контроля на производстве», «методы контроля и качества», – но классификация за всеми формулировками стоит одна.
Методы и инструменты контроля
Методы контроля качества различают по способу получения сведений об объекте. Визуальный – осмотр поверхности, шва, маркировки и упаковки. Измерительный – получение числового значения размера, массы, твёрдости или шероховатости. Регистрационный – подсчёт событий и дефектных единиц. Расчётный – вычисление показателя по другим измеренным величинам. Отдельная группа – контроль физическим методом, где в объект вводят упругую волну, проникающее излучение, магнитное поле или вихревые токи и читают отклик. На конкретной операции технический контроль почти всегда комбинирует два-три метода сразу: осмотр шва, обмер шаблоном и, если того требует технологическая карта, ультразвуковую проверку.
Визуальный осмотр остаётся самой массовой процедурой: на него приходится большая часть выявляемых несоответствий, а для сварных соединений порядок закреплён в ГОСТ Р ИСО 17637 и РД 03-606-03, где заданы и требования к осмотру, и набор измерительных шаблонов. Перевод такого осмотра с человека на камеру – отдельная тема, разобранная на странице визуальный контроль. В измерительной части инструменты контроля качества стандартные: штангенциркуль, микрометр с ценой деления 0,01 мм, калибры-пробки и калибры-скобы, индикаторные головки, твердомер, координатно-измерительная машина для сложной геометрии. Норму, с которой сравнивают результат, задаёт поле допуска по ГОСТ 25346 – квалитет определяет, сколько микрометров отклонения допустимо на конкретном размере.
Физические методы закрывают то, что не видно снаружи, и методы контроля качества продукции здесь выбирают по типу и глубине залегания дефекта. Ультразвуковой контроль по ГОСТ Р 55724-2013 находит внутренние непровары, несплавления и расслоения по отражению упругой волны, но требует акустического контакта и плохо читает тонкую стенку. Радиографический по ГОСТ 7512-82 показывает объёмные поры и шлаковые включения, ценой зоны радиационной безопасности и времени на расшифровку снимка. Магнитопорошковый по ГОСТ 21105-87 работает только на ферромагнитных материалах, капиллярный по ГОСТ 18442-80 – на любых, но лишь по дефектам, выходящим на поверхность; люминесцентный вариант читают под ультрафиолетом УФ-A 315–400 нм.
Сама методика контроля превращает набор приёмов в повторяемую процедуру: что проверяем, каким средством, в каком объёме, по какой норме и куда записываем результат. Для сварных соединений классификацию дефектов даёт ГОСТ Р ИСО 6520-1 – трещины, полости и поры, твёрдые включения, несплавления и непровары, нарушения формы шва, – а норму приёмки задаёт ГОСТ Р ИСО 5817 через уровни качества B, C и D, от строгого к мягкому. Без такой привязки к классу дефекта и уровню качества методики контроля превращаются в спор о том, считать ли найденное браком.
Организация контроля качества на предприятии
На предприятии организация контроля качества сводится к четырём решениям: где стоят точки контроля, кто их выполняет, по какой методике и куда попадает результат. Точки расставляют по маршруту изделия – приёмка сырья, ключевые операции передела, финальная приёмка перед отгрузкой. Требование к самой системе даёт ISO 9001, а терминологию – ГОСТ Р ИСО 9000: результаты контроля должны возвращаться в процесс как основание для корректирующих действий, иначе проверка живёт отдельно от производства и на брак не влияет.
Отраслевые надстройки меняют состав документов, но не логику. В пищевом производстве критические точки назначают по принципам ХАССП и требованиям ТР ТС 021/2011, в фармацевтике порядок задают GMP и ГОСТ Р 52249, в электронном производстве критерии приёмки паяных соединений берут из IPC-A-610. На металлопрокате термины по дефектам поверхности даёт ГОСТ 21014, на пиломатериалах сорт определяют по ГОСТ 8486-86. Прослеживаемость связывает записи в цепочку по ISO 22005: по номеру партии готовой продукции можно выйти на партию сырья и на смену, в которую она переработана.
План контроля оформляют картой или таблицей, и для каждой точки в ней указывают:
- контролируемый параметр и его норму с допуском;
- средство контроля и его метрологический статус;
- объём проверки: сплошной или выборка с приёмочным числом;
- исполнителя и форму записи результата;
- решение при несоответствии – доработка, изоляция партии, возврат поставщику.
Последняя строка важнее остальных. Без назначенного маршрута для несоответствия контроль превращается в наблюдение: дефект зафиксирован, партия стоит, а решение по ней принимается в ручном режиме и каждый раз заново.
Где ручные методы уступают машинному зрению
Ручные методы поштучные: осмотр, измерение и капиллярная проверка требуют времени на каждую единицу, поэтому на скоростной линии контроль неизбежно становится выборочным. Мы закрываем этот участок автоматикой: камера снимает каждое изделие на скорости конвейера, модель находит дефект быстрее чем за секунду, а команда на отбраковку уходит в АСУ ТП без участия оператора.
Съёмка идёт в четырёх спектральных диапазонах – цветная и чёрно-белая оптика, ИК, УФ, рентген, – поэтому под контроль попадает и то, что не проявляется в видимом свете 380–780 нм. На конвейере топ-3 российского производителя гипсокартона такая система работает больше четырёх лет. Как устроен сплошной контроль качества продукции на линии и что для этого даёт машинное зрение, разобрано отдельно.