Организация работ по контролю измерительных приборов специального назначения

Организация работ по контролю измерительных приборов специального назначения

Методом FMEA проанализированы риски каждой стадии жизненного цикла продукции промышленного предприятия Республики Татарстан. Полученные данные показали, что наиболее рисковым этапом является «трехступенчатый контроль», потенциальные несоответствия которого были подвергнуты дальнейшему анализу. В итоге разработана и внедрена методика поверки калибров с высокой степенью результативности

С.М. Горюнова1

ФГБОУ ВО «Казанский

национальный

исследовательский

технологический университет»

(ФГБОУ ВО КНИТУ),

канд. хим. наук, доцент,

svetlanagoryunova@yandex.ru

Н.Г. Николаева1

ФГБОУ ВО КНИТУ, канд. хим. наук

Р.М. Мухаметшина1

ФГБОУ ВО «Казанский государственный архитектурно-строительный университет», канд. хим. наук

1 доцент кафедры, г. Казань, Республика Татарстан, Россия

Для цитирования: Горюнова С.М., Николаева Н.Г., Мухаметшина Р.М. Организация работ по контролю измерительных приборов специального назначения // Компетентность / Competency (Russia). — 2024. — № 1. DOI: 10.24412/1993-8780-2024-1-18-22

ез современной совершенной системы измерений невозможно контролировать сложные технологические процессы, надежно оценивать свойства и качество продукции. Успешное освоение методов и средств измерений и их использование на производстве требует глубоких знаний основ технических измерений, ознакомления с сегодняшними образцами измерительных приборов и инструментов. Калибры как раз можно назвать яркими представителями приборов специального назначения, которые применяют для контроля деталей в массовом и серийном производствах. Говоря более конкретно — для проверки соответствия действительных размеров, формы и расположения поверхностей деталей заданным. Классификация калибров достаточно разнообразна, пример одной из них представлен на рис. 1 [1].

Нормальный калибр [2] — однозначная мера, которая воспроизводит среднее значение (значение середины поля допуска) контролируемого параметра. При использовании нормального калибра о годности детали судят по зазорам между контурами детали и калибра. Оценка зазора, следовательно, и результаты проверки в значительной мере зависят от квалификации контролера и имеют субъективный характер.

Предельные калибры [3] обеспечивают контроль по наибольшему и наименьшему предельным значениям параметров и применяются для проверки размеров гладких цилиндрических

и конических поверхностей, глубины и высоты уступов, параметров резьбовых и шлицевых поверхностей деталей. Также калибры изготавливают для контроля расположения поверхностей деталей, в том числе нормированных зависимыми допусками.

При контроле предельными калибрами деталь считается годной, если проходной калибр под действием силы тяжести проходит, а непроходной — не проходит через проверяемый элемент детали. Результаты контроля практически не зависят от квалификации оператора.

Рабочие калибры предназначены для контроля деталей в процессе их изготовления. Такими калибрами пользуются рабочие и контролеры отдела технического контроля (ОТК) на предприятиях. А контрольные калибры нужны для контроля рабочих калибров.

При использовании средств измерений в одной из сфер государственного регулирования в области метрологического обеспечения они должны подвергаться периодической поверке, к которой предъявляются достаточно жесткие требования. В качестве примера приведем анализ выполнения данной процедуры на одном из предприятий Республики Татарстан, руководство которого заинтересовано в совершенствовании работы по данному направлению.

Первый этап состоял в знакомстве с жизненным циклом продукции

поверки, нормативная

документация Рис. 1. Классификация калибров по группам [Classification of calibers by groups]

МЕТРОЛОГИЯ 19

(ЖЦП) промышленного предприятия (рис. 2), который включает в себя следующие стадии: поступление плана, поступление металла, изготовление, промывка от посторонних примесей, трехступенчатый контроль, упаковка в сборочные ящики, транспортировка, складирование,реализация.

Далее с помощью метода FMEA (Failure modes and effects analysis) [4] были оценены риски и рассчитан суммарный ранг приоритетности рисков (RPN) по каждой стадии жизненного цикла продукции. Проведенный анализ представлен в таблице. Данные таблицы и рисунка 3 позволили определить, что наиболее рисковым этапом является «трехступенчатый контроль».

Проведение трехступенчатого контроля находится в зоне ответственности метрологического отдела предприятия, в состав которого входят отдел стандартизации, бюро метрологического обеспечения, контрольно-проверочный пункт (КПП). При этом бюро и отдел стандартизации располагаются на территории завода, а КПП — непосредственно в цехе предприятия. Должностные обязанности специалистов каждого из отделов распределяются следующим образом:

отдел стандартизации: разработка и актуализация нормативной документации (НД); обеспечение цеха необходимой НД;

бюро метрологического обеспечения: поверка средств измерений;кали-бровка средств измерений; проведение независимых замеров номинальных и действительных значений деталей

или средств контроля по обращению цеха;

контрольно-проверочный пункт: первичная поверка средств контроля, поступивших в цех; периодическая поверка средств контроля, находящихся в эксплуатации; ведение журнала регистрации окружающей среды; сборка комплектов средств контроля для запуска новых и вновь запускаемых изделий; проведение замеров номинальных и действительных значений изделий; проведение очистки средств контроля от посторонних примесей и проверка перед выдачей.

Следует отметить, что трехступенчатый контроль проходит в 3 этапа непосредственно в цехе: ступенчатый контроль (проводится рабочими станочных и слесарных работ); окончательный контроль (осуществляется контролерами технического контроля); приемо-сдаточное испытание, за которое отвечают представители заказчика. Анализу был подвергнут каждый этап.

Как и ранее, для исследования возможных несоответствий этапа «трех-

Рис. 2. ЖЦП

промышленного предприятия [Life cycle of industrial enterprise's products]

Рис. 3. Распределение долей риска по этапам производства [Distribution of risk shares by production stages]

1. Поступление плана Щ 11 %

2. Поступление металла Щ 10 %

3. Изготовление Щ 13 %

4. Промывка от посторонних примесей Щ 10 %

5. Трехступенчатый контроль Щ 20 %

6. Упаковка в сборочные ящики Щ 8 %

7. Транспортировка Щ 9 %

8. Складирование Щ 8 %

9. Реализация Щ 11 %

справка

Калибр (фр. calibre) — средство контроля, контактирующее с элементом изделия по поверхности, линиям или точкам. Калибр имеет геометрические параметры, воспроизводящие элементы изделия с заданными предельными размерами

Таблица

Производственные риски на этапах производства [Production risks at production stages]

Стадии производства [Production stages] Виды рисков [Risk types] S O D RPN Z RPN

1. Поступление плана 1.1. Риски нарушения сотрудниками технологической и трудовой дисциплины 6 5 2 60 306

1.2. Риски срыва поставок 6 4 3 72

1.3. Риски преждевременного истощения ресурсов (сырья) 5 6 3 90

1.4. Риски слабого контроля качества 5 3 4 60

1.5. Риски сбоев информационных систем 2 4 3 24

2. Поступление металла 2.1. Риски преждевременного истощения ресурсов (сырья) 5 6 3 90 300

2.2. Риски слабого контроля качества 4 5 2 40

2.3. Риски применения материалов и комплектующих, не соответствующих стандартам 5 5 2 50

2.4. Риски срыва поставок 6 4 3 72

2.5. Риски сбоев информационных систем 4 4 3 48

3. Изготовление 3.1. Риски преждевременного истощения ресурсов (сырья) 5 6 3 90 363

3.2. Риски поломки оборудования или резкое снижение его производительности 6 6 3 108

3.3. Риски слабого контроля качества 6 3 4 72

3.4. Риски применения материалов и комплектующих, не соответствующих стандартам 5 3 3 45

3.5. Риски сбоев в обеспечивающих службах 4 3 4 48

4. Промывка от посторонних примесей 4.1. Риски нарушения сотрудниками технологической и трудовой дисциплины 5 5 4 100 291

4.2. Риски слабого контроля качества 3 2 4 24

4.3. Риски поломки оборудования или резкое снижение его производительности 3 3 5 45

4.4. Риски применения материалов и комплектующих, не соответствующих стандартам 6 3 4 72

4.5. Риски аварии вспомогательных систем 5 5 2 50

5. Трехступенчатый контроль 5.1. Риски нарушения сотрудниками технологической и трудовой дисциплины 5 5 4 100 577

5.2. Риск изнашивания калибров 7 7 3 147

5.3. Риски слабого контроля качества 6 3 4 72

5.4. Риски преждевременного истощения ресурсов (сырья) 7 5 3 105

5.5. Риски сбоев информационных систем 3 3 3 27

5.6. Отсутствие НД, регламентирующей процесс 7 6 3 126

6. Упаковка в сборочные ящики 6.1. Риски нарушения сотрудниками технологической и трудовой дисциплины 6 5 2 60 234

6.2. Риски слабого контроля качества 5 3 4 60

6.3. Риски нехватки сборочных ящиков 3 3 4 36

6.4. Риск попадания посторонних примесей 4 3 5 60

6.5. Риски сбоев в обеспечивающих службах 3 3 2 18

7. Транспортировка 7.1. Риски срыва поставок 5 5 3 75 255

7.2. Риски нарушения сотрудниками технологической и трудовой дисциплины 6 5 2 60

7.3. Риски низкого качества ремонтных работ 3 3 4 36

7.4. Риски удлинения сроков ремонта 2 6 5 60

7.5. Риски сбоев информационных систем 2 4 3 24

8. Складирование 8.1. Риски нарушения сотрудниками технологической и трудовой дисциплины 6 5 2 60 220

8.2. Риски слабого контроля качества 4 5 2 40

8.3. Риски низкого качества ремонтных работ 3 3 4 36

8.4. Риски удлинения сроков ремонта 2 6 5 60

8.5. Риски аварии вспомогательных систем 3 4 2 24

9. Реализация 9.1. Риски преждевременного истощения ресурсов (сырья) 5 6 3 90 310

9.2. Риски срыва поставок 5 5 4 100

9.3. Риск попадания посторонних примесей 5 6 2 60

9.4. Риски сбоев в обеспечивающих службах 3 4 3 36

9.5. Риски сбоев информационных систем 2 4 3 24

Процесс Потенциальное несоответствие Потенциальная причина Потенциальные последствия S O D RPN Рекомендации

ы Пропуск бракованной Непроведение ступенчатого контроля Появление брака. Приостановка 9 4 2 72 Проведение контроля рабочими

ть чал «1 продукции на следующий этап контроля Неисправность используемых для контроля калибров производства. Простои рабочего времени. 9 6 7 378 Разработать НД, регламентирующий процесс поверки с дальнейшей периодической актуализацией данного

Ск Отсутствие НД, регламентирующего процедуру поверки Материальные издержки 9 5 5 255 процесса

Человеческий фактор 7 4 3 84 Проведение инструктажа по охране труда 1 раз в квартал

ы Пропуск бракованной Неисправность используемых для контроля калибров Приостановка производства. Простои рабочего времени. Материальные 9 6 4 216 Разработать НД, регламентирующий процесс поверки с дальнейшей периодической актуализацией данного

P о CC ^ продукции на следующий этап контроля Отсутствие НД, регламентирующего процедуру поверки 9 5 4 180 процесса

IN Человеческий фактор издержки 5 4 3 60 Проведение инструктажа по охране труда 1 раз в квартал

Ок 2. Некачественная проверка на заверяющем этапе окончательного контроля 6 3 2 36 Проведение контроля рабочими

Предъявление военному Неисправность используемых для контроля калибров Остановка/приостановка производства. Штрафные санкции материального характера (штраф). Материальные издержки. Невыполнение плана 9 6 5 270 Разработать НД, регламентирующий процесс поверки с дальнейшей периодической актуализацией данного

1 ^ TO S ° != рты представителю бракованной продукции Отсутствие НД, регламентирующего процедуру поверки 9 5 4 180 процесса

m " з Человеческий фактор 6 4 3 72 Проведение инструктажа по охране труда 1 раз в квартал

Попадание посторонних примесей 4 3 3 36 Проведение контроля рабочими

Рис. 4. Данные FMEA-анализа возможных несоответствий этапа «трехступенчатый контроль» [FMEA analysis data of possible non-conformities of three-stage control stage]

ступенчатый контроль» был использован развернутый FMEA-анализ (рис. 4), включающий рекомендации по уменьшению вероятности их возникновения. Доля потенциальных несоответствий каждого этапа представлена на рис. 5.

Анализ полученного материала показал, что наибольшее значение RPN

Ступенчатый контроль

Непроведение ступенчатого контроля

Неисправность используемых для контроля калибров

Отсутствие НД, регламентирующего процедуру поверки

Человеческий фактор

Приемо-сдаточное испытание

наблюдается именно на первом этапе трехступенчатого контроля. Несмотря на то что два остальных этапа имеют достаточно большие значения RPN, первоначальные управленческие решения были направлены на первый этап. Поскольку на его проведение калибры попадают после поверки КПП, были опрошены его сотрудники по процеду-

Окончательный контроль

Неисправность используемых для контроля калибров

Отсутствие НД, регламентирующего процедуру поверки

Человеческий фактор

Н Некачественная проверка

на заверяющем этапе окончательного контроля

44 %

Неисправность используемых

для контроля калибров

Отсутствие НД, регламентирующего процедуру поверки

Человеческий фактор

Попадание посторонних примесей

Рис. 5. Доля потенциальных несоответствий каждого этапа «трехступенчатый контроль» [Share of potential non-conformities of each three-stage control stage]

Статья поступила в редакцию 20.09.2023

ре проверки калибров перед предъявлением на трехступенчатый контроль. Выяснилось, что поверка проводится по устному/письменному распоряжению руководства контрольно-проверочного пункта в соответствии с конструкторской документацией, что само по себе является критическим несоответствием.

Полученные в ходе опроса сведения подтвердили предыдущие выводы, что наиболее критичным является отсутствие нормативного документа,

Список литературы

регламентирующего процедуру поверки калибров. Поэтому для устранения потенциальных причин возникновения риска, связанных с неисправностью используемых для контроля калибров, была разработана методика поверки калибров, внедрение которой показало достаточно высокую результативность. Ее использование позволило значительно уменьшить возникновение потенциальных несоответствий на этапах «окончательный контроль» и «приемосдаточное испытание».

1. Михайлов К.С., Шевчук А.Н. Справочник инструментов по техническим измерениям. — М.: Юрайт, 2019.

2. Нормальные и предельные калибры; http://delta-grup.ru/bibliot/18/112.htm.

3. ГОСТ 5939-51. Калибры предельные гладкие для отверстия менее 1 мм. Допуски. — М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1988.

4. ГОСТ Р 27.303-2021 (МЭК 60812:2018). Надежность в технике. Анализ видов и последствий отказов. — М.: РСТ, 2021.

22 METROLOGY

Kompetentnost / Competency (Russia) 1/2024 ISSN 1993-8780. DOI: 10.24412/1993-8780-2024-1-18-22

Organization of Work to Monitor the SpecialPurpose Measuring Instruments

S.M. Goryunova1, FSBEI HE Kazan National Research Technological University

R.M. Mukhametshina1, FSBEI HE Kazan State University of Architecture and Engineering, PhD

1 Associate Professor, Kazan, Republic of Tatarstan, Russia

Citation: Goryunova S.M., Nikolaeva N.G., Mukhametshina R.M. Organization of Work to Monitor the Special-Purpose Measuring Instruments, Kompetentnost / Competency (Russia), 2024, no. 1, pp. 18-22. DOI: 10.24412/1993-8780-2024-1-18-22

key words

measurement system, calibers, control results, verification methodology, regulatory documentation

An overview of the life cycle of the enterprise's products is given, and the risks of each of its stages are analyzed using FMEA analysis. The results obtained allowed us to state that the most risky stage is the three-stage control, the potential inconsistencies of which were subjected to further analysis. We have shown that the most critical is the lack of a regulatory document regulating the caliber verification procedure. Therefore, to eliminate the potential causes of risk associated with the malfunction of the calibers used for control, a method for their verification was developed, which showed quite high effectiveness.

References

1. Mikhaylov K.S., Shevchuk A.N. Handbook of tools for technical measurements, Moscow, Yurayt, 2019, 169 P.

2. Normal and maximum calibers; http://delta-grup.ru/bibliot/18/112.htm.

3. GOST 5939-51 The calibers are extremely smooth for holes smaller than 1 mm. Tolerances, Moscow, USSR State Committee for Standards, 1988, 4 P.

4. GOST R 27.303-2021 (IEC 60812:2018) Reliability in technology. Analysis of failure modes and consequences, Moscow, RST, 2021, 66 P.