Основы методологии критериальной оценки качества технологического процесса

УДК 687.053

Основы методологии критериальной оценки качества технологического процесса

И.Н. Каграманова

ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса»

Качество изготовления одежды по индивидуальным заказам можно улучшить с помощью регулярно проводимого контроля технологических процессов на базе количественной оценки наиболее важных характеристик. Оценка качества технологических процессов является средством дальнейшего совершенствования процессов и влияет на повышение качества одежды. При этом основной целью является установление обоснованных количественных показателей качества технологических процессов, а также критериев оценок, обеспечивающих достижение показателей, планируемых системой «Качество».

В зависимости от характера и особенностей технологического процесса оценка его качества может производиться в различных направлениях. Одним из них является контроль отдельных, наиболее важных характеристик процесса во времени, другим — контроль качества процесса путем оценки результатов самого процесса.

Задача выбора контролируемых характеристик состоит в определении наиболее значимых факторов, влияющих на качество изготовления одежды. При этом на первый план выдвигается повышение объективности в их выборе и сокращение до минимума при обеспечении высокого качества изготавливаемых изделий. Это достигается путем определения коэффициентов значимости (весомости), установленных факторов и отбора наиболее важных.

В качестве фактора принимают контролируемую характеристику процесса, характеризующую то или иное свойство процесса или режима работы и являющуюся основным показателем этого свойства (режима). Факторы должны влиять на состояние процесса, и их количество зависит от его особенностей.

Контролируемые характеристики технологического процесса должны удовлетворять следующим требованиям: быть управляемыми; возможными для установления на любом уровне, независимо от уровней других факторов; должны непосредственно воздействовать на состояние процесса и не являться функцией других факторов; установление граничных значений факторов должно обеспечивать достаточную точность.

Исходя из указанных требований задача по оценке технологического процесса может быть решена с числом факторов от 2 до 31.

Предварительное изучение факторов показывает, что по своему характеру они неоднородны. Одни из них ( например, уровень механизации, охвата бригадным методом, внедрения прогрессивных технологий,

дефектности) могут быть измерены количественно. Большинство же важных характеристик процесса: технология раскроя, проведение примерки, инструктаж рабочих закройщиком, контроль качества в технологическом процессе, организация процесса, обслуживание оборудования; участие художника на этапах технологического процесса и др., — могут быть оценены только качественно, и критерии их оценок до сих пор не установлены.

Вследствие этого основная трудность разработки метода количественной оценки состояния технологического процесса заключается в разработке единой системы измерения и счисления отдельных показателей, выбранных на основе установленных факторов.

Качество швейных изделий учитывается по эстетическим, конструктивно- эргономическим и технологическим показателям, обеспечиваемым на различных этапах производства. Следовательно, пошив одежды высокого качества находится в прямой зависимости от состояния технологических процессов.

С учетом принципа сопоставимости оценок показателей качества готовой одежды и процесса для количественной оценки качества технологического процесса в работе принята 40-балльная система.

Для получения количественной оценки качества технологического процесса необходимо выполнить следующие операции:

— определить номенклатуру показателей процесса и построить иерархическую структурную схему осуществления оценки;

— определить вид зависимостей между отдельными единичными показателями и их оценками;

— выбрать единую систему счисления с целью получения обобщенного показателя качества технологического процесса.

Рассматривая технологический процесс как нестационарную систему и полагая линейным характер воздействия каждого фактора, уравнение количественной оценки качества процесса QТП можно представить в виде:

Qтп = о^1+ а2Ц2+...+ аЦ+ а^к,

где Q¡ — 1-й показатель качества процесса;

а| — коэффициент весомости ¡-го показателя.

В свою очередь, каждый фактор может быть описан линейным уравнением вида:

Ц = Ао+Вх,

где А0 — постоянный коэффициент;

В — коэффициент весомости фактора х.

Оценка качества процесса сводится к решению комплексной многофакторной задачи, описываемой линейным уравнением.

Первым этапом этой работы является разработка иерархической структурной схемы оценки качества процесса (рис. 1). Качество процесса на высшем (нулевом) уровне предлагается рассматривать как некоторую целостную обобщенную характеристику функционального единства наиболее существенных свойств процесса, определяющих его способность обеспечивать выпуск изделий установленного качества.

Число показателей в структурной схеме процесса возрастает по принципу линейной пирамидальной иерархии. Если на нулевом уровне качество процесса может быть определено одним обобщенным показателем ^ТП), то на первом уровне — несколькими комплексными показателями ^К), которые отражают качество наиболее важных звеньев технологического процесса. На втором уровне — единичные показатели конкретизирующие составные части качества процесса. Самый низкий уровень единичные показатели могут быть определены количественно с помощью принятой системы оценок.

Показатели, располагающиеся на одном уровне, являются однопорядковыми по важности, но могут быть различными по весомости. Для определения коэффициентов весомости и оценки показателей может быть использован метод экспертных оценок. Значения оценок всех уровней в совокупности определяют обобщенную количественную оценку качества технологического процесса.

Предложенная схема является открытой, перспективной и позволяет в дальнейшем дополнять и совершенствовать ее.

Число уровней оценок единичных показателей определяется возможной точностью распознавания их состояния.

При качественных факторах наиболее целесообразно ограничиться варьированием оценок показателей на трех уровнях: «хорошо», «удовлетворительно», «плохо». При этом точность оценки может быть обеспечена в пределах 15—20%, что вполне приемлемо при оценке качественных характеристик.

Три уровня оценок в настоящее время используются на практике и признаны удовлетворительными, например, оценка заказчиком соблюдения сроков исполнения заказов и культуры обслуживания.

Определение весомости единичных показателей на рассматриваемых уровнях предпочтительно проводить методами «фиксированной суммы».

При этом оценка назначается равной наперед заданному числу, значение которого может быть определено методом последовательных сравнений. Например, комплексная оценка ьго показателя, состоящего из К единичных показателей, равная 8 баллам. Тогда оценка весомости каждого единичного показателя должна проводиться с учетом равенства этому числу

всех показателей.

Контроль технологического процесса и количественную оценку качества технологического процесса, в принципе, возможно осуществлять следующими способами:

— по контрольной таблице, разработанной с учетом разрядов предприятий и видов предоставления услуг;

— по номограммам с использованием функций желательности.

Разработка контрольных таблиц должна осуществляться с учетом следующих соотношений.

Комплексные показатели QK равны сумме единичных показателей:

К

qk = *

i=1

где К — количество единичных показателей.

Обобщенный показатель качества технологического процесса QTn равен сумме комплексных показателей:

U

QTn = * Q*

i=1

где U — количество комплексных показателей.

При оценке качества процессов иногда используется значительное количество показателей, имеющих различную значимость и точность, что затрудняет оценку процесса в целом. Этого недостатка лишен критерий функции желательности.

Функция желательности d является одним из вариантов обобщенной комплексной оценки качества, она включает в себя безразмерные недискретные характеристики, которые могут изменяться от нуля до единицы даже при очень большом диапазоне изменений размерных показателей процесса.

Функция желательности имеет вид:

d = exp -1/y = 1/e1/y,

где y — вспомогательный безразмерный показатель.

Функция такого вида обладает высокой чувствительностью к значениям отдельных показателей и реализует два основных принципа: 1) значение желательности должно находиться в пределах границ 2) функция увеличивается с увеличением у.

Границы качества от низшего к высшему соответствуют общепринятым значениям желательности — 0,37, 0,63, 0,80, что соответствует градациям оценок «плохо», «удовлетворительно» и «хорошо».

В таблице 1 приведены значения у при трех градациях оценки качества технологического процесса по формуле (5).

Для разных натуральных значений х величины у и d наглядно определяются по трехосным номограммам хуd (рис. 2). Номограмма построена с использованием формулы (5). Вертикальная ось координат разных по-

Рис. 1. Иерархическая структурная схема количественной оценки качества технологического процесса

Таблица 1

Значения у при разных градациях

Градации оценки процесса и Значения у

Хорошо 0,8 4,5

Удовлетворительно 0,63 2,18

Плохо 0,37 1,0

казателей х является продолжением оси показателей и составляет с осью у нижнюю половину номограммы. Масштабы по осям d и у остаются неизменными, а масштаб по оси х изменяется и намечается каждый раз в соответствии с числовыми значениями показателей, принятыми для оценки функции желательности.

На рисунке 2 приведен пример определения показателя желательности для размерного показателя х. Для

д.

определения величины d перпендикуляр от вертикальной шкалы х проводим к прямой АВ, а от нее восставляем перпендикуляр к оси у. Оценка определяется областью, в которой находится точка пересечения этого перпендикуляра с прямой. Показатель желательности d находят путем дальнейшего продолжения этой линии до кривой функции желательности и восставления перпендикуляра к оси у (в данном случае, d=0,68).

1,0

х

Рис. 2. Номограмма для определения показателя желательности

Литература

1. ГОСТ40.9001—88 (ИСО 9001—87) «Системы качества. Модель для обеспечения качества при проектировании и/или разработке, производстве, монтаже и обслуживании».

2. ГОСТ 40.9002—88 (ИСО 9002—87) «Системы качества. Модель для обеспечения качества при производстве и монтаже».

3. Дербишер А.В. Что такое качество технологического процесса? — Стандарты и качество, 1975, № 4.

4. Системы качества. Сборник нормативно-методических документов. М.: Изд-во стандартов, 1989.

5. Каграманова И.Н. Типовые стандарты предприятия. Вып. 7 КС ККБО. Контроль технологического процесса пошива и ремонта одежды. — М.: ЦОТШЛ, 1979.

УДК 687.05

Проектирование диаграммы согласования функций подачи и потребления нитки нижнего петлителя при образовании трехниточного краеобметочного стежка

А.С. Ермаков

ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса»

Для проектирования нитеподающих устройств и механизмов в швейной машине рекомендуется использовать диаграмму согласования подачи и потребления нитки, которая устанавливается на основании определения параметров диаграмм подачи и потребления. Однако определение параметров диаграмм подачи и потребления для нитки нижнего петлителя при образовании трехниточного краеобметочного стежка производится на основании записи ее с макета разрабатываемой машины. Поэтому для автоматизации процесса проектирования нитеподачи для краеобметочной машины предлагается метод автоматизированного расчета диаграмм подачи, потребления и их согласования.

Схема расположения нитки нижнего петлителя при образовании стежка представлена на рис. 1. Участок Д0С1 ее прохождения в рабочей зоне формирования переплетения в трехниточном краеобметочном стежке типа 504 от глазка Д0 нижнего петлителя до окончания (точка С1), сформированного в стежке переплетения нитки нижнего петлителя с игольной петлей, является участком потребления нитки нижнего петлителя.

Нитка нижнего петлителя на участке Д0С1 при исходном состоянии (рис. 1а) в формировании переплетения ниток в стежке имеет на нем следующую трассу переплетения нитки с другими нитками: выходя из исходного узла (точка С1) переплетения игольной и нижнего петлителя ниток нитка нижнего петлителя, огибая нижний край пальца на игольной пластине (точка М1), имеет на середине среза материала два узла переплетения (точка 1 и Т1) с ниткой верхнего петлителя, снова прижимаясь к низу пальца (точка J1), она входит в узел переплетения ее с игольной петлей (точка С1) и далее входит в сброшенную петлю (точка С2), обходя еще

один раз край низа пальца (точка М2), имеет два узла переплетения (точка 12 и Т2) с петлей нитки верхнего петлителя и, касаясь края пальца (точка J2), поступает в глазок Д0 нижнего петлителя.

Число п формируемых переплетений нитки нижнего петлителя с другими нитками зависит от длины пальца I и шага транспортирования материала I и равно

П = 0п и ) /

При формировании трехниточного краеобметочно-го стежка на пальце прижимной лапки, как правило, одновременно находятся в процессе формирования два-три стежка.

Участок Д0С1 характеризуется диаграммой потребления нитки Lн(ф(i)), которая отражает изменение длины нитки на участке Д0С1 , при изменении угла ф поворота главного вала машины. Начало отсчета диаграммы потребления Lн(ф(i)) нитки совпадает с началом движения лезвия нижнего петлителя из крайнего левого положения вправо и соответствует значению угла ф()= фкрл . Диаграмма потребления Lн(ф(i)) петли-теля имеет вид:

ШО^с/фО))- V,

где 1д0с1 (фкрл) и ДсфО) длины нитки на участке Д0С1 в начале отсчета диаграммы и последующих моментов формирования стежка при ф(1')=фкрл+1-Аф, 1=1...т; т — количество расчетных точек на диаграмме; Аф=(2л)/т — шаг изменения угла ф().

Длина нитки на участке Д0С1 нижнего петлителя зависит от параметров стежка (1ст, Ьст, tст), траектории и формы лезвий петлителей, закона их движения, ориентации лезвий петлителей в пространстве и других