Методы контроля и оценки качества продукции с использованием априорной информации

Система анализа качества и выходного контроля надежности изделий в вышеописанной ситуации состоит из двух контрольных процедур:
исследования качества всех изделий (всей партии из N изделий) путем испытаний некоторой нагрузкой <?*; это могут быть, например, опрессовочные испытания, при проведении контроля которых проверяется герметичность изделий, целостность структуры конструкционного материала в наиболее напряженных сечениях, надежность сварных швов и т. д.;
исследования надежности п изделий из партии N штук путем проведения контрольно-выборочных испытаний до предельного состояния (до разрушения, потери устойчивости, предельных перемещений в расчетных сечениях и т. д.).
После проведения первой процедуры контроля, которая обычно предназначается для отсева некондиционных изделий, относительно исследованных изделий получают следующую информацию
Информация об эксплуатационных нагрузках для исследования качества и надежности изделия может быть представлена в виде качественной картины (см. рис. 14). Тогда вероятность того, что Я превзойдет (?*, всегда больше вероятности того, что С?тах превзойдет Я, при котором изделие теряет несущую способность (прочность, устойчивость, герметичность и т. д.), т. е.
Оценка вероятности не наступления предельного состояния изделия применительно к рассматриваемой ситуации может быть представлена в виде следующего соотношения:
Таким образом, после проведения первой контрольной процедуры при условии, ЧТО величины Ртах И 5дтах известны, можно найти следующую априорную информацию в виде гарантированной оценки априорной вероятности не наступления предельного состояния:
На второй контрольной операции оценка вероятности не наступления предельного состояния изделия находится по данным выборочных контрольных испытаний и поэтому сопровождается ошибками, приводящими к забракованию партии качественных изделий при Р Рут, количественно эти ошибки оцениваются некоторой вероятностью а-риском поставщика и ошибками, приводящими к принятию некачественных изделий при Р <! Ру] количественно эти ошибки оцениваются некоторой вероятностью р-риском заказчика. _
Величина Ру (верхний предел оценки Р уровня у) может быть связана с Ру (нижний предел оценки Р уровня 7) соотношением.
Рекомендуется принимать К = = 2—3. В предположении нормального закона распределения величины т риски а и Р могут быть найдены по следующим соотношениям:
уравнений Р — е , Р = е —.
Вероятности Ру, Ру, а, р полностью определяют план контроля. Действительно, поскольку 8т зависит от я и ДО, то из (104) можно найти объем выборки я и контрольный параметр приемки партий изделий из N — я единиц таким образом, что при значениях партия изделий из N — я единиц принимается, при т > > партия изделий из N — л единиц отклоняется (бракуется).
Из (110) и (111) следует, что с уменьшением аир растут величины Лх_а и р, тем самым повышается «жесткость» контроля. При этом увеличивается число п испытаний изделий до предельного состояния. Величины а и Р обычно задаются из условий оптимальной стоимости и эффективности процедуры контроля и принимаются, как правило, достаточно малыми. Наиболее часто используют диапазон их значений 0,01—0,1.
Апостериорная оценка качества продукции с учетом априорной информации. Соотношения (110) и (111) справедливы для случая, когда не учитывается априорная информация по данным контрольно-технологических испытаний изделий. С целью учета этой информации в форме (99) для повышения точности и достоверности анализа качества изделий рассмотрим следующую систему событий: событие Ц, состоящее в том, что данная партия изделий из N — п единиц принята поме проведения п контрольно-выборочных испытаний до предельного состояния (по прочности, устойчивости, герметичности и т. д.);
событие V, состоящее в том, что данная партия из N — п единиц изделий является качественной;
Из анализа соотношений (117) и (119) следует, что с ростом априорной вероятности, получаемой по выражению (103) или (что эквивалентно) с ростом нагрузки б?*, величина п0 уменьшается. При равенстве априорной вероятности требуемому значению, т. е. Ра = е я, величина я = 0 (рис. 15). В этом случае от процедуры контроля, в которой изделия Доводятся до предельного состояния, можно отказаться, если нагрузка удовлетворяет условию.
При этом предполагается, что за промежуток времени, проведения контрольно-технологических испытаний с нагрузкой не изменяются механические свойства конструкционного материала. Значения  находят из соотношения (102). График, представленный на рис. 15, может быть перестроен в график функции.
Таким образом, при условии неизменности механических свойств конструкционного материала испытываемых изделий с нагрузкой <?* полученная зависимость п (Р*) позволяет выбирать рациональные величины и я.
При изменении механических свойств конструкционного материала, например, из-за повторных нагружений изделий при проведении контрольно-технологических испытаний с нагрузкой снижение надежности изделий может быть учтено по специальной методике.
Рациональное число эксплуатационных испытаний изделий с нагрузкой Ртах» используемое в соотношении (117) для расчета объема я, может быть определено, например, из несущественности влияния члена по сравнению. Таким условием, в частности, может явиться зависимость.
Для определения числа л могут быть использованы также результаты эксплуатационных испытаний изделий при нормальных режимах, число которых обычно меньше, чем рекомендуемое. Согласно это вызовет некоторое увеличение л.
После проведения контрольно-выборочных испытаний изделий до предельного состояния следует по данным этих испытаний определить значения.
Учет многократности проведения испытаний при контроле и априорной оценке качества. В целом ряде случаев контрольно-технологические испытания изделий (по проверке герметичности сварных швов, структурной целостности конструкционного материала в определенных зонах и т. д.) могут проводиться неоднократно, что обычно оговаривается в соответствующих технических условиях. В таких случаях количественная оценка априорной вероятности вида (103) подлежит уточнению. Это можно сделать с помощью следующего методического подхода.
Пусть нагрузка 0* при проведении контрольно-технологических испытаний воздействует на изделия дважды. Тогда вероятность того, что нагрузка 0* в обоих случаях окажется меньше разрушающей нагрузки, будет равна Рх. При этом вероятность того, что нагрузка (?* достигнет предельного значения Я хотя бы один раз, равна 1 — Р2. Следовательно, при я-кратном воздействии нагрузки С)* эта вероятность будет равна 1 — Рп. Таким образом, при я-крат-ном воздействии нагрузки ф* интегральная кривая вероятности Р переходит в Рп. В таком случае плотность вероятности для случая я-кратного нагружения изделия нагрузкой, где р1 — ординаты кривой распределения в случае однократного нагружения. Если кривая рх подчиняется нормальному закону распределения, то кривая рп будет отлична от нормального распределения.