Методы измерения и контроля качества сковороды с противопригорающим керамическим покрытием

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Метрология (от греч. «метро»- мера, «логос» - учение) - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения единства и требуемой точности измерений.

В современном обществе метрология как наука и область практической деятельности играет большую роль. Это связано с тем, что практически нет ни одной сферы человеческой деятельности, где бы не использовались результаты измерений. Измерения количественно характеризуют окружающий материальный мир, раскрывая действующие в природе закономерности. Они являются основой научных знаний, служат для учета материальных ресурсов, обеспечения требуемого качества продукции, совершенствования технологии, автоматизации производства, стандартизации и так далее.

Таким образом, на основе измерений получают информацию о состоянии производственных, экономических и социальных процессов. Что касается непосредственно продукции, то измерительная информация служит основой для принятия решений о ее качестве при внедрении систем качества, в научных экспериментах и т.д. Только достоверность и соответствующая точность результатов измерений обеспечивают правильность принимаемых решений на всех уровнях управления. Получение недостоверной информации приводит к неверным решениям, снижению качества продукции, различным авариям.

1. Описание выбранного объекта контроля

В качестве объекта контроля выбрана сковорода с противопригорающим керамическим покрытием, изготавливаемая ЗАО «Алкоа Металлург Рус» г. Белая Калитва, Ростовская область.

Сковорода с противопригорающим керамическим покрытием представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Сковорода с противопригорающим керамическим покрытием

По виду сковорода относится к посуде с защитным противопригорающим керамическим покрытием. По назначению относится к посуде хозяйственной контактирующей с пищей.

Сковорода изготавливается из листового алюминия, который изготавливается по ГОСТ 21631 - 67 «Листы из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия».

Корпус сковороды изготавливается из листов сплава марки АМц по ГОСТ 21631 - 76 с химическим составом по ГОСТ 4784 - 97, ручки корпуса и крышки из пластмассы марки МО 585, крышка стеклянная.

Конструкция объекта:

- корпус полусферической формы, кромка защищена после нанесения покрытия, дно торцованное;

- крепление гужонов (болт без гайки) к корпусам осуществляется при помощи сварки;

- крышка стеклянная вкладная;

- ручка корпуса и крышки пластмассовые. Крепление ручки к корпусу осуществляется с помощью переходных элементов: гужона и винта.

- крепление ручки к крышке осуществляется при помощи саморезающего винта;

- метод производства - штамповка.

Сковорода изготавливается по ГОСТ 17151 - 81 «Посуда хозяйственная из листового алюминия. Общие технические условия», Требования стандарта к сковороде приведены ниже.

Посуда должна изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, по техническим описаниям, рабочим чертежам и образцам - эталонам, утвержденным в установленном порядке.

Все материалы, применяемые для изготовления посуды, контактирующие с пищевыми продуктами, а также химические вещества, используемые для обработки внутренней поверхности посуды или входящие в состав ванн для получения покрытий, должны быть разрешены органами и учреждениями Госсанэпиднадзора.

Посуда должна изготовляться из листов и лент алюминия марок АД1, АД с химическим составом по ГОСТ 4784- 97 «Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки», алюминия марок А7, А6, А5, А0 с химическим составом по ГОСТ 11069-74 «Алюминий первичный. Марки» и биметаллических лент из алюминия марок АД1, АД с химическим составом по ГОСТ 4784-97 «Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки» и стальной ленты марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т с химическим составом по ГОСТ 5632-72 «Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки». При наличии в посуде внутреннего покрытия допускается изготовлять ее из листов и лент из алюминиевого сплава марки АМц с химическим составом по ГОСТ 4784 - 97 «Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки». Качество поверхности листов должно соответствовать техническим требованиям ГОСТ 21631-76 «Листы из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия» к поверхности листов повышенной отделки, лент - ГОСТ 13726-78 «Ленты из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия», биметаллической ленты - нормативной документации.

Крепежные детали, имеющие контакт с пищевыми продуктами, должны изготовляться из материалов, применяемых для изготовления посуды. Арматуру (ручки, дужки и ушки) должны изготовлять из алюминия и алюминиевых сплавов по ГОСТ 4784 - 97 «Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки» и алюминия по ГОСТ 11069 - 74 «Алюминий первичный. Марки». Листы и ленты, применяемые для изготовления арматуры, должны быть нагартованные. Допускается изготовлять арматуру, крепежные и другие детали, не имеющие контакта с пищевыми продуктами, из нержавеющих сталей, цветных металлов, сталей с защитно-декоративными покрытиями или из отожженных листов из алюминия (алюминиевых сплавов) с созданием конструктивной жесткости. Для покрытия и изготовления ручек и дужек применяют фенопласты общего назначения по НТД, аминопласты общего назначения по ГОСТ 9359 - 80 «Массы прессовочные карбамидо- и меламиноформальдегидные. Технические условия», пиломатериалы лиственных пород по ГОСТ 2695 - 83 «Пиломатериалы лиственных пород. Технические условия» или пиломатериалы хвойных пород по ГОСТ 8486 - 86 «Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия» с влажностью не более 18%. Для покрытия и изготовления ручек и дужек изделий, не подвергающихся нагреву, допускается применять полиамид 610 литьевой по ГОСТ 10589 - 78 «Полимиад 610 литьевой. Технические условия» или другой полимерный материал, не уступающий по теплостойкости и прочностным характеристикам. Допускается крышки кастрюль и сковород изготовлять из термостойкого стекла, крышки бидонов и банок для сыпучих продуктов - из полимерных материалов, крышки кастрюль-скороварок - из коррозионностойких сталей по ГОСТ 5632 - 72 « Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки».

Корпуса посуды изготовляют с обрезными, отогнутыми или закатными краями. Обрезка, отгибка или закатка устанавливаются в зависимости от толщины стенки у бортика и диаметра изделия для обеспечения жесткости изделия. Наличие острых кромок не допускается. Корпуса посуды с эмалевыми и противопригорающими покрытиями изготовляют с обрезными или отогнутыми краями.

Толщина стенки у бортика и диаметр изделия представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Толщина стенки у бортика и диаметр изделия

Толщина стенок у бортика	Диаметр изделия
	До 101 включ.	св. 100 до 150 включ.	св. 150 до 220 включ.	св. 220 до 400 включ.	св.400
До 1,2 включ. Св. 1,2 " 1,4 " " 1,4 " 1,9 " " 1,9 " 3,5 " " 3,5	Огибка	Закатка	Закатка	-	-
		Огибка
	Обрезка	Обрезка	Обрезка	Огибка	Закатка
	-			Обрезка	Обрезка
	-	-

Форма дна посуды должна быть плоской и обеспечивать устойчивость изделия на горизонтальной плоскости. Для изделий подвергающихся нагреву на плите, допускается вогнутость дна, не превышающая 0,5 наружного диаметра плоской части дна.

Крышки должны свободно входить и легко проворачиваться в корпусе. Зазор между фиксирующим бортом крышки и корпуса не должен превышать 1 внутреннего диаметра корпуса. Зазор между опорной плоскостью крышки и кромкой борта не должен превышать 0,5 %.

Крепление арматуры к посуде должно быть плотным и прочным, без наплывов и сыпи после пайки и сварки. При креплении арматуры заклепками с потайной головкой по ГОСТ 10300 - 80 «Заклепки с потайной головкой классов точности В и С» отклонение плоскости головки закрепки от внутренней поверхности корпуса не должно превышать ±0,2 мм. Отклонение в расположение арматуры от оси симметрии корпуса изделий не должно превышать 2 диаметра изделия.

Наружная поверхность посуды должна быть травленной, полированной, красованной, шлифованной, с аноидно - окисным покрытием, хромированной, никелированной, эмалированной, плакированной нержавеющей сталью, эмалированной силикатными эмалями.

Поверхность посуды после химической или механической обработки не должна иметь вмятин, трещин, плен, свищей, пузырей, острых кромок, гофр, местной волнистости. Посторонних включений, пятен, штрихов, рисок, заусенцев, забоин, раковин, царапин. Потертости, темных и белесых налетов, потеков, следов обрабатывающих растворов.

Поверхность полированных корпусов и крышек должна быть равномерно блестящей. Параметр шероховатости должен быть не более 0,63 мкм по ГОСТ 2789 - 73 «Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики», а для изделий улучшенного качества должны быть не более 0,16 мкм.

Поверхность посуды с противопригорающим покрытием должна быть однородной, сплошной, без трещин и пузырей. Допустимые отклонения на противопригорающем покрытии посуды представлены в таблице 1.2

Таблица 1.2 - Допустимые отклонения на противопригорающем покрытии посуды

Наименование отклонения	Допустимое отклонение противопригорающего покрытия
	На посуде	На посуде улучшенного качества
Включения: размером до 0,05 мм размером от 0,05 до 1,0 мм	Допускаются отдельные Допускаются в количестве шт., не более 31 при расстоянии между включениями не менее 50 мм
Штрихи, риски глубиной не более 0,2 мм, длиной не более 5 мм в количестве шт., не более Разнооттеночность	Допускаются отдельные 31 Допускается

Противопригорающее покрытие на посуде должно иметь:

- толщину не менее 20 мкм на корпусах и не менее 10 мкм на крышках;

- прочное сцепление с металлом;

- термостойкость;

- неприлипаемость пищевых продуктов;

- сплошность.

Допускается изготавливать изделия с толщиной противопригорающего покрытия с толщиной не менее 15 мкм, если покрытие наносится методом валковой накатки.

Посуда с противопригорающим фторполимерным покрытием внутренней поверхности не должна выделять к контактирующие модельные растворы, имитирующие пищевые продукты, фтор в количестве превышающем 0,5 мг/дм3.

Фторполимерное декоративное покрытие должно иметь:

- толщину не более 30 мкм на корпусах и крышках;

- прочное сцепление с металлом;

- термостойкость.

2. Методы контроля качества сковороды с противопригорающим керамическим покрытием

2.1 Технический контроль

Объектами технического контроля являются материалы и полуфабрикаты, поступающие на предприятие со стороны, продукция предприятия, как в готовом виде, так и так и на всех стадиях ее производства. Технический контроль призван обеспечивать выпуск продукции, соответствующий требованиям конструкторско-технологической документации, способствовать изготовлению продукции с наименьшими затратами времени и средств, представлять исходные данные и материалы, которые могут быть использованы в целях разработки мероприятий по повышению качества продукции и сокращению издержек.

Технический контроль представляет собой комплекс взаимосвязанных и проводимых в соответствии с установленным порядком контрольных операций. Подавляющее большинство из них является неотъемлемой и обязательной частью производственного процесса и поэтому возлагается на рабочих, выполняющих соответствующую производственную операцию. Вместе с тем в целях обеспечения выпуска продукции надлежащего качества и предупреждения потерь в производстве ряд контрольных операций выполняется бригадирами, мастерами и специальным персоналом - работниками заводского отдела технического контроля (ОТК).

Виды технического контроля подразделяются по следующим основным признакам:

- в зависимости от объекта контроля - контроль количественных и качественных характеристик свойств продукции, технологического процесса (его режимов, параметров, характеристик, соответствия требованиям ЕСКД, ЕСТД, ЕС ТПП);

- по стадиям создания и существования продукции - проектирование (контроль процесса проектирования конструкторской и технологической документации), производственный (контроль производственного процесса и его результатов), эксплуатационный;

- по этапам процесса - входной (контроль качества поступающей продукции, осуществляемый потребителем), операционный (контроль продукции или процесса во время выполнения или после завершения определенной операции), приемочный (контроль законченной производством продукции, по результатам которого принимается решение о ее пригодности к поставке или использованию);

- по полноте охвата - сплошной (контроль каждой единицы продукции, осуществляемой с одинаковой полнотой), выборочный (контроль выборок или проб из партии или потока продукции);

- по связи с объектом контроля во времени - выборочный (летучий контроль в случайные моменты, выбираемые в установленном порядке), непрерывный (контроль, при котором поступление информации происходит непрерывно), периодический (информация поступает через установленные интервалы);

- по возможности последующего использования продукции - 'разрушающий (объект контроля использованию не подлежит), неразрушающий (без нарушения пригодности объекта контроля к дальнейшему использованию);

- по степени использования средств контроля - измерительный, регистрационный, органолептический, по контрольному образцу (путем сравнения признаков качества продукции с признаками качества контрольного образца), технический осмотр (при помощи органов чувств, в необходимых случаях с привлечением средств контроля, номенклатура которых установлена соответствующей документацией);

- по проверке эффективности контроля - инспекционный (осуществляется специально уполномоченными исполнителями с целью проверки эффективности ранее выполнявшегося контроля);

- в зависимости от исполнителя - ведомственный контроль (осуществляется органами министерства или ведомства), государственный надзор (осуществляется специальными государственными органами);

- в зависимости от уровня технической оснащенности - ручной (используются немеханизированные средства контроля для проверки качества деталей, изделий), механизированный (применение механизированных средств контроля). Автоматизированный (осуществляется с частичным участием человека), автоматический (без непосредственного участия человека), активный (непосредственно воздействует на ход технологического процесса и режимов обработки с целью управления ими);

- по типу проверяемых параметров и признакам качества - геометрических параметров (контроль линейных, угловых размеров, формы и др.), физических свойств (теплопроводность, электропроводность, температура плавления и др.). Механических свойств (жесткость, твердость, пластичность и др.), химических свойств (химический анализ состава вещества, коррозийная стойкость в различных средах и др.), металлографические исследования (контроль микро - и макроструктуры заготовок, полуфабрикатов, деталей). Специальный (контроль герметичности, отсутствия внутренних дефектов), функциональных параметров (контроль работоспособности приборов, систем, устройств в различных условиях), признаков качества, например внешнего вида визуально.

2.2 Статические методы контроля качества продукции

Большинство инструментов, применяемых для контроля, основаны на методах математической статистики. Современные статистические методы и математический аппарат, применяемый в этих методах, требуют от сотрудников организации хорошей подготовки, что далеко не каждая организация может обеспечить. Однако без контроля качества невозможно управлять качеством и тем более повышать качество.

Из всего разнообразия статистических методов для контроля наиболее часто применяют самые простые статистические инструменты качества. Их еще называют семь инструментов контроля качества. Особенность этих инструментов заключается в их простоте, наглядности и доступности для понимания получаемых результатов.

Инструменты контроля качества включают в себя:

- диаграмму Парето;

- причинно-следственную диаграмму (диаграмма Исикавы);

- временные ряды;

- контрольный листок;

- контрольную карту;

- гистограмму;

- диаграмму рассеивания (разброса).

Диаграмма Парето - это столбчатая диаграмма, на которой интервалы (столбики) упорядочены по нисходящей линии. На такой диаграмме интервалы могут представлять виды дефектов, их локализацию, ошибки и пр. А высота интервалов (высота столбиков) - частоту возникновения дефектов, их процентное соотношение, стоимость, время и пр.

Диаграмма Парето представлен на рисунке 2.1.



Рисунок 2.1 - Диаграмма Парето

Основное преимущество, которое дает диаграмма Парето это возможность сфокусировать усилия и ресурсы на устранении наиболее значимых проблем. Также как и другие инструменты качества, она легка для применения и понимания персоналом организации. Недостатком этого инструмента является возможность ввести в заблуждение относительно значимости проблем, особенно если не учитывается стоимость последствий возникающих несоответствий и дефектов.

Диаграмма Исикавы или причинно-следственная диаграмма (иногда ее называют диаграмма «рыбья кость») - применяется с целью графического отображения взаимосвязи между решаемой проблемой и причинами, влияющими на ее возникновение. Как правило, данный инструмент качества используют совместно с методом «мозгового штурма», т.к. он позволяет быстро отсортировать по ключевым категориям причины проблем, найденных с помощью «мозгового штурма».

Диаграмма Исикавы дает возможность выявить ключевые параметры процессов, влияющие на характеристики изделий, установить причины проблем процесса или факторы, влияющие на возникновение дефекта в изделии. В том случае, когда над решением проблемы работает группа специалистов, причинно-следственная диаграмма помогает группе достичь общего понимания проблемы. Также, с помощью диаграммы Исикавы можно понять, каких данных, сведений или знаний о проблеме недостает для ее решения и тем самым сократить область принятия необоснованных решений.

Пример диаграммы показан на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Причинно - следственная диаграмма (диаграмма Исикавы)

Временной ряд применяется, когда требуется самым простым способом представить ход изменения наблюдаемых данных за определенный период времени.

Временной ряд предназначен для наглядного представления данных, очень прост в построении и использовании. Точки наносятся на график в том порядке, в каком они были собраны. Поскольку они обозначают, изменение характеристики во времени, очень существенна последовательность данных.

Опасность в использовании временного ряда заключается в тенденции считать важным любое изменение данных во времени.

Временной ряд, как и другие виды графической техники, следует использовать, чтобы сосредоточить внимание на действительно существенных изменениях в системе.

Одно из наиболее эффективных применений временного ряда заключается в выявлении существенных тенденций или изменений средней величины. Временной ряд представлен на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Временной ряд

Контрольный листок представляет собой форму для регистрации и подсчета данных, собираемых в результате наблюдений или измерений контролируемых показателей в течение установленного периода времени. Собираемые данные могут быть как целочисленными (например, число дефектов), так и интервальными (например, диапазон значений измерений).

Основное назначение контрольного листка - представлять информацию в удобном для восприятия виде. Контрольный листок позволяет распределить данные по категориям. Он показывает, как часто возникают те или иные события, поэтому информация контрольного листка является более систематизированной, чем обычный сбор данных.

По форме, контрольный листок это, как правило, таблица, которая сопровождает процесс или объект, в которой записываются данные контроля. В таблице уже определены типы несоответствий, которые могут возникнуть в объекте, и предусмотрено место для заполнения количества обнаруженных несоответствий.

Контрольный листок представлен на рисунке 2.4.



Рисунок 2.4 - Контрольный листок

Контрольные карты - это линейчатые графики, построенные на основании данных измерений показателей процесса в различные периоды времени. Они позволяют отразить динамику изменений показателя и за счет этого контролировать процесс. От обычных линейчатых графиков контрольные карты отличаются только дополнительно нанесенными горизонтальными линиями. Эти линии обозначают верхнюю и нижнюю контрольную границу статистически допустимых изменений измеряемой величины и среднее значение всех измерений. Пример контрольных карт показан на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 - Контрольные карты

Гистограмма представлена на рисунке 2.6.



Рисунок 2.6 - Гистограмма

Она отображает распределение отдельных измерений параметров изделия или процесса. Иногда ее называют частотным распределением, так как гистограмма показывает частоту появления измеренных значений параметров объекта. Высота каждого столбца указывает на частоту появления значений параметров в выбранном диапазоне, а количество столбцов - на число выбранных диапазонов.

Важное преимущество гистограммы заключается в том, что она позволяет наглядно представить тенденции изменения измеряемых параметров качества объекта и зрительно оценить закон их распределения. Кроме того, гистограмма дает возможность быстро определить центр, разброс и форму распределения случайной величины.

Гистограмма, представленная на рисунке 2.6, имеет форму нормального распределения, что говорит о стабильности процесса, но часто бывает, что форма распределения отклоняется от нормального. Это свидетельствует о нарушениях в процессе и необходимости применения управляющих воздействий.

Диаграмма рассеяния (разброса) - это инструмент качества, который предназначен для выявления зависимости между двумя типами данных. Эти данные могут относиться к:

- характеристикам качества и влияющим на них факторам;

- двум различным характеристикам качества;

- двум факторам, влияющим на одну характеристику качества.

Применяется диаграмма разброса в том случае, когда необходимо отобразить что происходит с одной переменной при изменении другой, для определения причины возникновения неконтролируемых точек в ходе многовариантного статистического контроля процесса, подтверждения взаимосвязи, выявленной в результате применения причинно-следственной диаграммы (диаграммы Исикавы) и пр.

На основании проведенного анализа, который предоставляет диаграмма разброса, можно принимать дальнейшие решения. Форма и расположение кластера точек на диаграмме разброса определяют различные варианты корреляции парных данных. Наиболее часто встречающиеся из них приведены на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 - Формы диаграммы разброса

2.3 Методы испытаний сковороды с противопригорающим керамическим покрытием

Показатель качества - количественная и качественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, относящихся к её качеству.

Показатели, определяемые при контроле качества сковороды с противопригорающим керамическим покрытием:

- крепление арматуры;

- внутреннее покрытие;

- противопригорающее покрытие;

- противопригорающее фторполимерное покрытие.

Методы испытаний на сковороду с противопригорающим керамическим покрытием приведены ниже.

Испытания прочности крепления и жесткость арматуры посуды проводят по ГОСТ 17151 - 81 «Посуда хозяйственная из листового алюминия. Общие технические условия».

Толщину покрытия проверяют методом вихревых потоков по ГОСТ 9.302 - 88 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля».

Прочность сцепления покрытия с основным металлом не более 1 балла по ГОСТ 15140 - 78 «Материалы лакокрасочные. Метод определения адгезии» определяется методом решетчатых надрезов.

Сплошность, термостойкость и неприлипаемость покрытия определяют по ГОСТ 17151 - 81 «Посуда хозяйственная из листового алюминия. Общие технические условия».

3. Выбор средств измерений, испытаний и контроля сковороды с проитивопригорающим керамическим покрытием

Средство измерений (СИ) - это техническое средство, предназначенное для нахождения значений физических величин и имеющее нормированные метрологические характеристики воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.

СИ, используемые при проведении измерений и испытаний должны удовлетворять следующие требования:

а) иметь полный комплект нормативно - технических документов, таких как технические паспорта, журналы учета СИ, правила эксплуатации имеющихся средств, а также должны быть зарегистрированы в специальном документе (лист, карта и т.д.), который содержит следующую информацию:

1) наименование и вид СИ;

2) предприятие - изготовитель;

3) марка;

4) заводской и инвентарный номер;

5) дату изготовления;

6) дату ввода в эксплуатацию;

7) состояние при покупке;

8) место расположения;

9) данные о неисправностях, ремонте и обслуживании;

10) а также информация о поверке.

б) все СИ должны содержаться в условиях, обеспечивающих их защиту от коррозии и износа;

в) для оборудования, требующего периодического технического обслуживания, должны быть разработаны и иметься в наличии инструкции по техническому обслуживанию;

г) СИ должны иметь свидетельства о поверке и (или) сертификаты калибровки;

д) поверка измерительного и испытательного оборудования при необходимости проводится перед вводом его в эксплуатацию и далее в соответствии с установленным сроком.

Средства измерений, применяемые при испытании сковороды с противопригорающим керамическим покрытием приведены ниже.

Штангенциркуль (ШЦ - 630) - устройство универсального типа, предназначенное для высокоточных измерений. Популярность штангенциркуля настолько высока, что он считается одним из самых востребованных измерительных инструментов. При помощи штангенциркулей возможно производить наружные и внутренние замеры, а также осуществлять измерение глубин отверстий. Штангенциркуль типа ШЦ - 630 представлен на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Штангенциркуль типа ШЦ - 630

Изготавливается штангенциркуль по ГОСТ 166 - 89 «Штангенциркули. Технические условия».

Таблица 3.1 - Техническая характеристика штангенциркуля

Габаритные размеры, мм.	Масса, кг.	Толщина, мм.
125	0,645	8

Микрометр (МК - 400) - специальный измерительный прибор, предназначенный для высокоточных измерений линейных размеров контактным методом. Микрометр представлен на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Микрометр типа МК - 400

Таблица 3.2 - техническая характеристика микрометра типа МК - 400

Габаритные размеры, мм.	Масса, кг.
185*70*25	0,21

Линейка измерительная - простейший измерительный геометрический инструмент, представляющий собой узкую пластину, у которой как минимум одна сторона прямая. Линейка имеет нанесённые деления, кратные единице измерения длины (сантиметр), которые используются для измерения расстояний. Линейка измерительная представлена на рисунке 3.3. Основные технические характеристики линейки измерительной представлены в таблице 3.3.



Рисунок 3.3 - Линейка измерительная

Таблица 3.3 - Техническая характеристика линеек измерительных

Количество шкал, шт.	Цена деления, мм.	Длина, мм.	Ширина, мм.	Высота, мм.
2	1.0; 0.5; 0,1	300	30	1,5

Микроскоп (с увеличением типа МБС - 1) - прибор, предназначенный для получения увеличенных изображений, а также измерения объектов или деталей структуры, невидимых или плохо видимых невооружённым глазом. Микроскоп с увеличением типа МБС - 1 представлен на рисунке 3.4. Техническая характеристика микроскопа МБС - 1 представлена в таблице 3.4.

Рисунок 3.4 - Микроскоп с увеличением типа МБС - 1

Таблица 3.4 - Техническая характеристика микроскопа МБС - 1

Длина, см	Ширина, см	Высота, см
251	154	456

Термометр стеклянный ртутный электроконтактный - предназначены для поддержания постоянной температуры или сигнализации о достижении заданной температуры в пределах измерений от -30 до 300°С. Термометр стеклянный ртутный электроконтактный представлен на рисунке 3.5. Техническая характеристика представлена в таблице 3.5.

Рисунок 3.5 - Термометр стеклянный ртутный электроконтактный

Таблица 3.5 - Техническая характеристика термометра стеклянного ртутного электроконтактного

Исполнение	Жидкость в термометре	Дина верхней части, мм	Длина нижней части, мм.
П (прямой)	Ртуть	355	103/163/253

Пипетка градуированная - предназначена для точного отмеривание определенного объема жидкости. Пипетка градуированная представлена на рисунке 3.6, техническая характеристика приведена в таблице 3.6.

Рисунок 3.7 - Пипетка градуированная

Таблица 3.7 - Техническая характеристика пипетки градуированной

Расстояние от верхней до нижней оцифрованной отметки, мм	Расстояние от верхней отметки до верхней части пипетки, мм	Наружный диаметр всасывающей трубки, мм	Диаметр, мм
220	100	8,3	10

Секундомер - прибор, используемый для измерения интервалы времени с точностью до долей секунды. Секундомер представлен на рисунке 3.8, техническая характеристика приведена в таблице 3.8.

Рисунок 3.8 - Секундомер СОСпр-2б-2-010

Таблица 3.8 - Техническая характеристика секундомера СОСпр-2б-2-010

Диапазон рабочих температур	От -20 до +40 °С
Габаритные размеры, мм	55 х 19 х 76
Масса, кг	0,12
Механизм секундомера	противоударное устройство узла баланса

4. Метрологические характеристики применяемых средств измерений, испытаний и контроля сковороды с противопригорающим керамическим покрытием

Метрологические характеристики - это характеристики свойств средства измерений, оказывающие влияние на результат измерения и его погрешности.

4.1 Статические характеристики и параметры средств измерений, испытаний и контроля

Основной характеристикой средств измерений в статическом режиме является функция преобразования - зависимость информативного параметра выходного сигнала от информативного параметра его входного сигнала.

Функция преобразования, представленная в виде формулы, таблицы или графика, используется в рабочих условиях для определения значений измеряемой с помощью средств измерений величины по известному информативному параметру его входного сигнала. Линейные функции преобразования, проходящие через начало координат, могут задаваться путем определения коэффициента преобразования К.

4.2 Динамические характеристики средств измерений, испытаний и контроля

Свойства средств измерений в динамических режимах, т.е. когда время изменения измеряемой величины сравнимо со временем измерения, описываются совокупностью характеристик - динамических характеристик.

В качестве динамической характеристики в основном используют: дифференциальные уравнения; переходную, импульсную переходную, амплитудно-фазовую и амплитудно-частотную характеристики; совокупность амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик; передаточную функцию.

Реальные средства измерения обладают инерционными (динамическими) свойствами, обусловленными особенностями используемых элементов. Свойства средств измерения в динамических режимах, когда время изменения измеряемой величины сравнимо со временем измерения, описываются совокупностью так называемых динамических характеристик.

Основной их них является полная динамическая характеристика, полностью описывающая принятую математическую модель динамических свойств средств измерения. В качестве нее используют: дифференциальные уравнения; переходную, импульсную переходную, амплитудно-фазовую и амплитудно-частотную характеристики; совокупность амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик; передаточную функцию.

Дифференциальные уравнения наиболее полно описывают динамические свойства средств измерения.

Переходная характеристика - это временная характеристика средств измерения, полученная в результате подачи на его вход сигнала в виде единичной функции заданной амплитуды. Данная характеристика описывает инерционность средств измерения, обусловливающую запаздывание и искажение выходного сигнала относительно входного.

Импульсная переходная характеристика - это временная характеристика средств измерения, полученная в результате приложения к его входу сигнала в виде дельта - функции.

K частотным характеристикам относятся амплитудно-фазовая G(j), амплитудно-частотная A() и фазочастотная () характеристики. Частотные методы анализа основаны на исследовании прохождения гармонических колебаний различных частот через средства измерения.

Передаточная функция - это отношение преобразования Лапласа выходного сигнала средства измерения к преобразованию входного сигнала при нулевых начальных условиях. Кроме полных характеристик, часто используются частные, представляющие собой функционал или параметр полной динамической характеристики. K ним относятся: время реакции, неравномерность АЧХ, время нарастания переходной характеристики и ряд других.

Метрологические характеристики средств измерений, применяемых при контроле качества сковороды с противопригорающим керамическим покрытием, приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Метрологические характеристики средств измерений, применяемых при контроле качества сковороды с противопригорающим керамическим покрытием

Средство измерений	Наименование характеристики	Допустимое значение и единица измерения
Штангенциркуль ШЦ - 630	Цена деления шкалы	0,5 мм
	Предел допускаемой погрешности	±0,05 мм
Микрометр МК - 400	Цена деления шкалы	0,01 мм
	Предел допускаемой погрешности	0,005 мм
	Допустимая погрешность	0,05 мм
Секундомер СОСпр-2б-2-010	Цена деления шкалы	1 с
	Допустимая погрешность	±1,8 с
Пипетки градуированной	Цена деления шкалы	0,1 мл
	Допустимая погрешность	0,01 мл
Термометр стеклянный ртутный электроконтактный	Цена деления шкалы	5°С
	Допустимая погрешность	± 5°С
Линейка измерительная	Цена деления шкалы	1 мм
	Допустимая погрешность	±0,15 мм
Микроскоп типа МБС - 1	Размер исследуемых структур	1-1,5 мкм
	Линейное поле на объекте	3,5-5 мм

4.3 Характеристики чувствительности средств измерений, испытаний и контроля к влияющим величинам

Влияние, оказываемое внешними факторами, может быть описано, если известны следующие характеристики:

а) функции влияния (Е) - это зависимость изменения метрологической характеристики средств измерений от измерения влияющей величины или их совокупности в рабочих условиях применения СИ;

б) изменения значений метрологических характеристик средств измерений, вызванные изменениями влияющих величин в установленных пределах, Е - это разность (без учёта знака) между метрологическими характеристиками, соответствующей некоторому заданному значению влияющей величины в пределах рабочих условий применения средств измерения, и этой же метрологической характеристики, соответствующий нормальному значению величины.

Неинформативные параметры выходного сигнала являются одним из видов влияющих величин и определяют допустимую область значений тех параметров выходного сигнала, которые не содержат непосредственной информации о значении измеряемой величины. Однако они определяют возможность нормальной работы средств измерений.

Функции влияния могут нормироваться как отдельно для каждой влияющей величины, так и для определенной их совокупности. Нормирование совместных функций целесообразно и необходимо в тех случаях, когда существенны эффекты взаимовлияния величины на характеристики погрешностей.

Влияющие величины могут вызывать изменения не только погрешности, но и других метрологических средств измерений. Поэтому для таких случаев целесообразно предусмотреть нормирование соответствующих функций влияния.

Величины, которые описываются в разделе 3, непосредственно влияют на средства измерений, испытаний и контроля, представленные в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Величины, которые непосредственно влияют на выбранные средства измерения, испытания и контроля

Влияющая величина и единица измерения	Наименование средства измерения, испытания и контроля
	Штангенциркуль ШЦ - 630	Микрометр МК - 400	Линейка измерительная	Микроскоп типа МБС - 1	Термометр стеклянный ртутный электроконтактный	Пипетка градуированная	Секундомер СОСпр-2б-2-010
Температура окружающего воздуха єС	+	+	+	+	+	-	+
Относительная влажность, %	-	-	-	+	-	-	-
Давление, мм рт. ст	-	-	-	-	+	-	-
Освещенность, лк	-	-	-	+	-	-	-

4.4 Классы точности применяемых средств измерений, испытаний и контроля

Класс точности - обобщенная характеристика данного типа средств измерений, определяемая пределами допускаемых значений основной и дополнительной погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность выполненных с их использованием измерений.

Класс точности характеризует, в каких пределах находится погрешность данного типа средств измерений, включая систематическую и случайную погрешности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполненных с помощью этих средств, так как точность измерения зависит и от других факторов.

Средства измерений должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к метрологическим характеристикам, установленным для присвоенного им класса точности как при выпуске их из производства, так и в процессе эксплуатации.

Классы точности присваивают средствам измерений при их разработке по результатам государственных приемочных испытаний.

Определяя класс точности, нормируют, прежде всего, пределы допускаемой основной погрешности. Пределы допускаемой дополнительной погрешности устанавливают в виде дольного (кратного) значения.

Классы точности средств измерений, испытаний и контроля, выбранных в проекте, представлены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Классы точности средств измерений, испытаний и контроля сковороды с противопригорающим керамическим покрытием

Средство измерений, испытаний и контроля	Класс точности
Штангенциркуль ШЦ - 630	3
Микрометр МК - 400	1
Линейка измерительная	2
Микроскоп типа МБС - 1	1
Термометр стеклянный ртутный электроконтактный	2
Пипетка градуированная	3
Секундомер СОСпр-2б-2-010	1

4.5 Поверка средств измерений, испытаний и контроля

На основании Закона РФ «Об обеспечении единства измерений» - поверка средств измерений (СИ) является обязательной.

Правительством Российской Федерации устанавливается перечень средств измерений, поверка которых осуществляется только аккредитованными в установленном порядке в области обеспечения единства измерений государственными региональными центрами метрологии.

Результаты поверки средств измерений удостоверяются знаком поверки и (или) свидетельством о поверке. Конструкция средства измерений должна обеспечивать возможность нанесения знака поверки в месте, доступном для просмотра. Если особенности конструкции или условия эксплуатации средства измерений не позволяют нанести знак поверки непосредственно на средство измерений, он наносится на свидетельство о поверке.

Порядок проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке устанавливаются федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в области обеспечения единства измерений.

Сведения о результатах поверки средств измерений, предназначенных для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений проводящими поверку средств измерений юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями.

Требования к организации и порядку проведения поверки СИ установлены правилами по метрологии ПР 50.2.006-99 «ГСИ. Порядок проведения поверки средств измерений».

СИ, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору, подвергаются поверке при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту и эксплуатации.

Органы ГМС осуществляют поверку СИ на основании графиков поверки, составляемых юридическими и физическими лицами. Графики поверки составляют по видам измерений по установленной форме и направляют (в 3-х экземплярах) в орган ГМС. В течение 10 дней с момента поступления орган ГМС рассматривает и согласовывает графики поверки СИ. Первый экземпляр согласованных и подписанных руководителем органа ГМС графиков поверки направляется заявителю.

По решению Росстандарта право поверки СИ может быть предоставлено метрологическим службам (МС) юридических лиц независимо от их отраслевой принадлежности и форм собственности. Требования к МС юридических лиц, аккредитуемых на право поверки СИ, и порядок проведения их аккредитации установлены правилами ПР 50.2.014-2002 «ГСИ. Правила проведения аккредитации метрологических служб юридических лиц на право поверки средств измерений».

Поверка производится в соответствии с нормативными документами, утверждаемыми по результатам испытаний СИ.

Результатом поверки является подтверждение пригодности СИ к применению или признание его непригодным к применению.

Если СИ по результатам поверки признано пригодным к применению, то на него и (или) техническую документацию наносится оттиск поверительного клейма, соответствующего требованиям документа ПР 50.2.007-2001 «ГСИ. Поверительные клейма», и (или) выдается «Свидетельство о поверке» установленной формы.

Если СИ по результатам поверки признано непригодным к применению, оттиск поверительного клейма и (или) «Свидетельство о поверке» аннулируется и выписывается «Извещение о непригодности» установленной формы или делаются соответствующие записи в технической документации.

СИ подвергаются первичной, периодической, внеочередной, инспекционной и экспертной поверке.

Первичной поверке подлежат СИ при выпуске из производства и ремонта, при ввозе по импорту. Первичной поверке подлежит, как правило, каждый экземпляр СИ, но допускается и проведение выборочной поверки.

Периодической поверке подлежат СИ, находящиеся в эксплуатации или на хранении, через определенный межповерочный интервал. Периодическую поверку должен проходить каждый экземпляр СИ.

Первый межповерочный интервал устанавливается при утверждении типа СИ. Органы ГМС и юридические лица обязаны вести учет результатов периодической поверки и разрабатывать рекомендации по корректировке межповерочных интервалов. Корректировка межповерочных интервалов проводится органом ГМС по согласованию с МС юридического лица.

Внеочередную поверку производят в процессе эксплуатации (хранения) СИ при:

- повреждении знака поверительного клейма, а также в случае утраты свидетельства о поверке;

- вводе в эксплуатацию СИ после длительного хранения (более одного межповерочного интервала);

- проведении повторной юстировки или настройки, известном или предполагаемом ударном воздействии на СИ или неудовлетворительной его работе;

- продаже (отправке) потребителю СИ, не реализованных по истечении срока, равного половине их межповерочных интервалов;

- применении СИ в качестве комплектующих по истечении срока, равного половине межповерочных интервалов.

Инспекционную поверку производят для выявления пригодности к применению СИ при осуществлении государственного метрологического надзора.

Экспертную поверку производят при возникновении спорных вопросов по метрологическим характеристикам СИ и их пригодности к применению. Такую поверку производят органы ГМС по письменному требованию (заявлению) суда, прокуратуры, милиции, государственного арбитража, по письменному заявлению юридических и физических лиц при возникновении спорных вопросов.

Поверка штангенциркуля ШЦ - 630 осуществляется по ГОСТ 8.113-85 «ГСИ. Штангенциркули. Методика поверки». Настоящий стандарт распространяется на штангенциркули по ГОСТ 166-89 «Штангенциркули. Технические условия» и устанавливает методику их первичной и периодической поверок.

Положительные результаты первичной поверки штангенциркулей оформляют записью в паспорте, удостоверенной поверительным клеймом.

При отрицательных результатах поверки штангенциркули к применению не допускают, при этом в документе на штангенциркули находящиеся в эксплуатации или выпущенные после ремонта, производят запись об их непригодности. Кроме того, при государственной поверке выдают извещение о непригодности и изъятии из обращения и применения штангенциркулей, не подлежащих ремонту, или о проведении повторной поверки после ремонта.

5. Результаты контроля качества сковороды с керамическим противопригорающим покрытием

5.1 Контроль качества с помощью диаграммы Парето

На основании данных производственной практики на ЗАО «Алкоа Металлург Рус» г. Белая Калитва, Ростовская область строим диаграмму.

На ЗАО «Алкоа Металлург Русс» поступили рекламации от потребителей, связанные с неудовлетворительным качеством сковородок с противопригорающим керамическим покрытием. В течение года было выявлено 150 некачественных сковород.

Для уменьшения брака сковородок противопригорающим керамическим покрытием необходимо выделить группу наиболее значимых дефектов, на которых в дальнейшем будут сосредоточены усилия для достижения наибольшего положительного эффекта в решении проблемы.

Сначала разрабатываем и заполняем контрольный листок для регистрации данных с перечнем видов дефектов (таблица 5.1).

Для построения диаграммы Парето разработайте бланк таблицы для обработки статистических данных, имеющихся в контрольном листке, и располагаем данные, полученные по каждому типу дефектов, в порядке убывания их числа и заполняем таблицу 5.2.

Группу «прочие» помещаем в последнюю строку вне зависимости от того, насколько большим получилось число, т. к. её составляет совокупность признаков, числовой результат по каждому из которых меньше, чем минимальное значение, полученное для признака, выделенного в отдельную строку.

Таблица 5.1 - Контрольный листок данных

Тип дефекта	Группа данных	Количество
Недостаточная толщина противопригорающего покрытия	//// //// //// //// //// //// //// //// //// //	38
Выбоины и трещины силикатного эмалевого покрытия	//// //// //// ///	15
Внутренние несплошности и трещины	//// //// //// //// //// //// //// ////	32
Непрочное крепление ручек	//// //// //// //// //// //// //// //// //	34
Несоответствие геометрических параметров корпуса сковороды и крышки	//// //// //// /	13
Сколы керамического покрытия	//// //	6
Прочие	//// //// ////	12
Итого	150

Далее располагаем данные, полученные по каждому виду дефекта в порядке их убывания и заполняем таблицу ранжированных данных контроля.

Таблица 5.2 - Ранжированные данные контроля

Вид дефекта	Число дефектов	Накопленная сумма дефектов	Процент числа дефектов, %	Накопленный процент, %
Недостаточная толщина противопригорающего покрытия	38	38	25,3	25,3
Выбоины и трещины силикатного эмалевого покрытия	34	72	22,7	48
Внутренние несплошности и трещины	32	104	21,3	69,3
Непрочное крепление ручек	15	119	10	79,3
Прочие	13	132	8,7	88
Несоответствие геометрических параметров корпуса сковороды и крышки	6	138	4	92
Сколы керамического покрытия	12	150	8	100
Итого	150	-	100	-

На основании данных таблицы 5.2 строим диаграмму Парето, представленную на рисунке 5.1.



Рисунок 5.1 - Диаграмма Парето

Из построенной диаграммы видно, что группа дефектов 1, 2, 3 (недостаточная толщина противопригорающего покрытия, выбоины и трещины силикатного эмалевого покрытия, внутренние несплошности и трещины) составляет 75 % от общего числа дефектов и является основной причиной потерь.

Прежде всего, необходимо провести анализ причин появления именно этих дефектов. Устранение выявленных дефектов является наиболее эффективным инструментом для решения проблемы повышения качества сковороды с противопригорающим керамическим покрытием.

5.2 Контроль качества с помощью гистограммы

Гистограмма - столбчатый график, являющийся графическим представлением количественной информации в виде данных, сгруппированных по частоте попадания в определенный, заранее заданный интервал.

Для того чтобы построить гистограмму распределения необходимо выполнить разработать форму контрольного листка для сбора первичных данных по значимому дефекту, выявленному с помощью диаграммы Парето (таблица 5.3). Таким дефектом является наличие сколы керамического покрытия.

Таблица 5.3 - Контрольный листок для сбора данных для построения гистограммы

№ Образца	Недостаточная толщина противопригорающего покрытия
1-10	0,01	0,03	0,035	0,05	0,03	0,02	0,01	0,05	0,06	0,02
11-20	0,01	0,03	0,05	0,04	0,02	0,01	0,03	0,02	0,02	0,01
21-30	0,02	0,03	0,03	0,02	0,02	0,035	0,01	0,01	0,02	0,03
31-40	0,035	0,01	0,02	0,03	0,05	0,04	0,03	0,02	0,01	0,01
41-50	0,03	0,05	0,04	0,02	0,03	0,03	0,02	0,03	0,02	0,02
51-60	0,01	0,03	0,02	0,04	0,03	0,02	0,01	0,03	0,02	0,02
61-70	0,02	0,03	0,035	0,01	0,01	0,03	0,02	0,02	0,03	0,01
71-80	0,03	0,02	0,03	0,02	0,02	0,01	0,035	0,02	0,03	0,02
81-90	0,02	0,02	0,03	0,01	0,02	0,03	0,02	0,01	0,05	0,04
91-100	0,04	0,03	0,01	0,02	0,02	0,03	0,02	0,01	0,02	0,01

По таблице первичных данных определяем выборочной размах (разница между наибольшим и наименьшим наблюдаемыми значениями):

, (мм)

где: R - выборочный размах; xmax - наибольшее наблюдаемое значение диаметра червоточин; xmin - наименьшее наблюдаемое значение диаметра червоточин.

Разделим размах на интервалы равной ширины.

Количество интервалов зависит от объёма выборки n:

Ширина интервала:

Определяем границы интервалов.

Сначала необходимо определить нижнюю границу первого интервала и прибавить к ней ширину этого интервала, чтобы получить границу между первым и вторым интервалами. Далее необходимо прибавить найденную ширину интервала к предыдущему значению для получения второй границы, затем третьей и т. д.

Вычисляем середины интервалов как полусуммы их левых и правых границ.

Определяем частоты попадания значений в каждый интервал. Значения, совпадающие с правой границей, относим к левому интервалу. В таблице 5.4 приведены частоты попаданий данных в заданный интервал.

Таблица 5.4 - Частоты попадания данных в интервалы

Интервал	Середина интервала	Подсчёт частот	Частота
0,01 - 0,017	0,0135	//// //// //// //// //// /	21
0,017 - 0,024	0,0305	//// //// //// //// //// //// //// //// ///	35
0,024 - 0,031	0,0275	//// //// //// //// //// ////	23
0,031 - 0,038	0,0345	//// /	5
0,038 - 0,045	0,0415	//// /	5
0,045 - 0,052	0,0485	//// //	6
0,052 - 0,059	0,0555	//// /	5

На основании данных таблицы 5.4 строим гистограмму, где по оси абсцисс откладываем значения исследуемого параметра, а по оси ординат - частоты попадания измеренных значений в интервал.

Гистограмма представлена на рисунке 5.2.

противопригорающий декоративный статистический фторполимерный



Рисунок 5.2 - Гистограмма

Из построенной гистограммы видно, что она имеет форму вытянутую вправо, центр смещен влево. Такую форму гистограмма принимает в том случае, если не возможно получить значение выше (лили ниже) определенного. Следовательно, это свидетельствует о наличии дефектов и необходимости внесения корректирующих мероприятий для устранения этих несоответствий. Необходимо наладить оборудование и повысить квалификацию персонала, занятого в производстве. Также требуется внести изменения в технологический процесс и сместить центр гистограммы в центр.

Размещено на Allbest.ru