Организационная система контроля и испытаний. Требования к средствам испытаний

Министерство образования и  науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

 

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧЕРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ 

«КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н.ТУПОЛЕВА»

__________________________________________________________________

Институт «Автоматики и электронного приборостроения»

Кафедра «Стандартизации, сертификации технологического менеджмента»

Специальность 200503 «Стандартизация и сертификация (в приборостроении)»

 

 

 

 

 

Реферат

по дисциплине: «Организация и технология испытаний»

 

 

на тему: «Организационная система контроля и испытаний. Требования к средствам испытаний. Содержание методики проведения испытаний»

 

 

 

 

 

 

                                                                                   Выполнила :

                                                                                   студентка группы 3411

                                                                                   Хасанова А.Р.

 

                                                                                   Проверил:

                                                                                   Сабитов А.Ф.

                                                                                  Доцент кафедры ССТМ, к.т.н.

 

Оценка:

Дата:

 

 

 

Казань 2013

 

 

                                                 Содержание

 

Термины и определения…………………………………………………………3

Введение………………………………………………………………………….4

1 Организационная система  контроля и испытаний…………………………..8

1.1  Основные принципы  проектирования испытаний  и  технического         контроля качества на предприятиях…………………………………………………..9

2 Требования к средствам  испытаний………………………………………...13

2.1 Основные принципы выбора  СИ………………………………………….14

2.2 Требования к испытательным стендам...…………………………………18

3  Содержание методики  проведения испытаний……………………………23

3.1 Общие требования к методикам испытаний …………………………….23

3.2 Требования к структуре  и содержанию методик испытаний  ………....26

3.3 Оформление программ  и методик испытаний…………………………..31

          Приложение А…………………………………………………………………..33

Приложение Б ...………………………………………………………………..34

Список использованной литературы………………………………………….35

 

 

 

 

 

                                               Термины и определения

 

Согласно /1, с.3/,

Испытания – экспериментальное  определение количественных и (или) качественных характеристик свойств  объекта испытаний как результата воздействия на него,  при его функционировании, при моделировании объекта и (или) воздействий.

Условия испытаний - совокупность воздействующих факторов и (или)  режимов функционирования объекта при испытаниях.

Метод испытаний - правила применения определенных принципов и средств испытаний.

Методика испытаний - организационно-методический документ, обязательный к выполнению,  включающий метод испытаний,  средства и условия испытаний,  отбор проб,  алгоритмы выполнения операций по определению одной или нескольких взаимосвязанных характеристик свойств объекта,  формы представления данных и оценивания точности,  достоверности результатов,  требования техники безопасности и охраны окружающей среды.

Средство испытаний - техническое устройство,  вещество и  (или)  материал для проведения испытаний.

Система испытаний - совокупность средств испытаний, исполнителей и определенных объектов испытаний,  взаимодействующих по правилам, установленным  соответствующей нормативной документацией.

Технический контроль - проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям.

Объект технического контроля - подвергаемая контролю продукция, процессы ее создания,  применения,  транспортирования,  хранения,  технического обслуживания и ремонта, а также соответствующая техническая документация.

Система контроля - совокупность средств контроля, исполнителей и определенных объектов контроля,  взаимодействующих по правилам, установленным  соответствующей нормативной документацией.

 

                                                        Введение

Постоянное повышение  требований к качеству выпускаемой  продукции, ее надежности и долговечности, рост сложности современной техники, создание новых видов продукции  с использованием последних достижений науки и технологии, материалов с  неизвестными ранее свойствами, необходимость  определения новых технических  характеристик как в процессе разработки продукции, так и на всех дальнейших стадиях ее жизненного цикла определили, с одной стороны, исключительное внимание, которое стало уделяться в настоящее время вопросам рациональной организации и проведения испытаний, обеспечения достоверности и единства их результатов, а с другой, - необходимость значительного расширения видов испытаний, увеличения их сложности и трудоемкости. Острота этой проблемы определяется также и тем, что была определена необходимость обеспечения в ближайшие годы выпуска машин, оборудования, приборов, материалов и другой продукции, отвечающей по своим технико-экономическим показателям высшему мировому уровню.

Следует отметить, что тенденция  роста трудоемкости испытаний сохраняется  и в настоящее время, несмотря на имеющиеся достижения в области  их автоматизации. Во многих отраслях промышленности, определяющих технический  прогресс, трудоемкость испытаний стала  соизмеримой с суммарной трудоемкостью  всех других элементов технологического процесса изготовления продукции, а  в некоторых случаях даже стала  ее превышать. Так, в производстве интегральных схем трудоемкость испытаний и контроля доходит до 70-80% общей трудоемкости их изготовления, в прецизионном приборостроении, станкостроении - до 50-60%. Все большее место занимают испытания в металлургии, химических производствах, в пищевой, текстильной и других отраслях.

Испытания являются неотъемлемой частью взаимоотношении заказчика и изготовителя продукции, предприятия-изготовителя конечной продукции и предприятий-смежников, поставщика и потребителя во внутреннем и международном товарообмене. Расширение производственной кооперации приводит к значительному увеличению количества испытаний при входном контроле. Резко возрос объем испытаний, проводимых заказчиками и потребителями как внутри страны, так и при внешнеторговых операциях. Имеют место частые случаи: неоднозначности результатов повторных испытании одной и той же продукции, что приводит к спорам между поставщиком и потребителем, возврату поставляемой продукции, экономическим потерям.

Появились новые виды испытаний. Введенная в ряде стран аттестация продукции по категориям качества привела  к необходимости проводить специальные, аттестационные испытания для выявления  сравнительных характеристик аттестуемых  изделий.

В последние годы стало уделяться все большее внимание сертификации продукции как на национальном, так и на международном уровне. Для сертификации продукция, главным образом идущая на экспорт, подвергается испытаниям на соответствие международным или национальным стандартам в признанных и получивших право на проведение сертификационных испытаний («аккредитованных») испытательных лабораториях (центрах). Такие испытания проводятся в первую очередь в части безопасности использования, и. охраны окружающей среды. При этом для целей сертификации испытательные центры проводят зачастую не только испытания образцов, но и периодические инспекционные испытания сертифицируемой продукции для контроля стабильности ее качества на предприятиях, выпускающих эту продукцию. Для этой же цели устанавливается специальная система надзора за качеством сертифицируемой продукции со стороны государственных или других уполномоченных органов. Такая система надзора предусматривает аттестацию испытательного подразделения предприятия, аттестацию всей системы технического контроля, аттестацию важнейших технологических процессов, от которых зависит качество продукции, периодический контроль и т.п.

В настоящее время действуют  международные системы сертификации автомобилей, судов, сельскохозяйственной техники, электрооборудования, изделий  электронной техники, аппаратов, работающих под давлением (котлы, трубопроводы, резервуары и т. п.) и ряда других видов продукции.

Не меньшее значение имеет  национальная система сертификации для усиления контроля за качеством продукции внутри страны. В частности, основой участия стороны в любой международной системе сертификации является признание соответствующим международным сертификационным органом установленной в данной стране национальной системы сертификации рассматриваемого вида продукции.

Наряду с отечественным  опытом испытаний при разработке принципов создания системы государственных  испытаний был использован зарубежный опыт, в частности, опыт ряда стран  по созданию систем испытаний для  целей национальной и международной  сертификации продукции.

Основная цель испытаний - получение объективной, достоверной  информации о фактических значениях  показателей качества продукции  и соответствии их нормативно-технической  и технической документации для  принятия решений:

-    о постановке  новой продукции на производство;

-    об окончании  освоения серийного (массового)  производства;

-    о продолжении  серийного выпуска продукции;

-    о возможности  производства продукции для экспорта;

-    о целесообразности  импорта продукции;

-    о выдаче сертификата  соответствия.

Испытания служат эффективным  средством повышения качества, так  как позволяют выявить:

а) недостатки конструкции  и технологии изготовления оборудования, приводящие к срыву выполнения заданных функций в условиях эксплуатации;

б) отклонения от выбранной  конструкции или принятой технологии;

в) скрытые дефекты материалов или элементов конструкции, неподдающиеся  обнаружению существующими методами технического контроля;

г) резервы повышения качества и надежности разрабатываемого конструктивно-технологического варианта изделия.

По результатам испытаний  изделий в производстве разработчик устанавливает причины снижения качества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      

 

  1 Организационная система контроля и испытаний

Организационная система  контроля и испытаний предусматривает  широкое использование математических методов, автоматизированных средств  контроля и ЭВМ. Эта система базируется на специальной службе предприятия  — отделе технического контроля (ОТК) которым через свои цеховые посты  осуществляет контроль пускаемой продукции  на соответствие ее НТД. Организационная  система управления качеством базируется на комплексной службе контроля качества. Эта служба, возглавляемая главным  контролером, наделенным правами заместителя  директора предприятия по качеству, состоит, как правило, из следующих  подразделений:

- отдела надежности и управления качеством;

- отдела испытаний;

- отдела метрологии;

- ОТК.

Отдел надежности занимается оценкой надежности готовых изделий, разработкой методов оценки надежности, а также занимается анализом отказов возникших в процессе испытаний и выдачей рекомендаций по разработке изделий для повышения их надежности.

Отдел испытаний – проводит испытание изделий с целью  получения достоверной информации соответствии изделий стандартам, ТУ и др. НТД, на основании чего принимаются окончательные решения о приемке изделий, о доработках, о сроках разработок, освоении продукции и т.д.

Особо важное значение в работе отдела имеют организационные и технические мероприятия, направленные на обеспечение высокой надежности оборудования, соблюдение режимов испытаний.

Отдел метрологии – осуществляет периодическую проверку всех средств  измерений и испытательного оборудования.

Главной задачей ОТК является предотвращение дефектов и отклонений от норм. Основными задачами службы контроля являются:

- входной контроль качества сырья,  материалов,  полуфабрикатов,

- контроль соблюдения технологической дисциплины;

- операционный контроль;

- приемочный контроль готовой продукции;

- контроль соблюдения правил хранения и транспортирования готовой продукции внутри предприятия и правил ее отгрузки;

- учет претензий  (рекламаций)  на несоответствие продукции установленным требованиям, участия в рассмотрении претензий и контроль реализации соответствующих мероприятий;

- проверка состояния контрольно–измерительных средств,  контроль соблюдения установленных сроков представления их на поверку,  если эти обязанности не возложены на другие подразделения предприятия;

- учет брака и контроль мероприятий по предупреждению смешивания годной и забракованной продукции;

- контроль за внедрением и соблюдением стандартов предприятия;

- контроль на стадии проектирования продукции за внедрением и соблюдением требований стандартов и технических условий. 

Отдел технического контроля осуществляет свою деятельность в тесном взаимодействии с другими подразделениями предприятия.  Так как операции технического контроля являются неотъемлемой частью производственного процесса,  они разрабатываются совместно со службой главного технолога.  Изменения в последовательности контрольных операций, в техническом оснащении и т.п. должны быть согласованы с ОТК.

 

        1.1  Основные принципы проектирования испытаний и технического контроля качества на предприятиях

При проектировании системы  технического контроля (СТК) на предприятиях должны соблюдаться следующие принципы: системности, стандартизации, оптимальности, динамичности, автоматизации, преемственности и адаптации /2/.

Принцип системности заключается в том, что при создании СТК процессы планирования, исследования и проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта рассматривают во взаимосвязи. При построении СТК с позиции системного подхода предусматривают:

          - описание системы и выявление всех основных связей и элементов;

          - моделирование системы и построение структур;

 - квантификацию системы (построение количественных зависимостей для связей и количественных характеристик элементов системы).

Принцип стандартизации состоит в том, что основные функции, задачи и требования к системе типизируются, унифицируются и обеспечиваются государственными и отраслевыми стандартами и техническими условиями. Стандарты являются базой системы, и обязательность их требований обеспечивает автоматизм в функционировании системы. С помощью стандартов внедрение отдельных элементов системы выполняют одновременно во всех подразделениях промышленного предприятия.

Принцип оптимальности предполагает, что каждый элемент СТК имеет оптимальны уровень, а сама система обеспечивает решение поставленных задач при минимальных затратах не ее разработку и максимальном эффекте от ее функционирования.

Принцип динамичности заключается в том, что в СТК должна быть предусмотрена возможность ее непрерывного совершенствования и развития с учетом требований научно-технического прогресса. Принцип динамичности обеспечивается при создании СТК за счет открытой системы, планомерного обновления ее подсистем и элементов.

Принцип автоматизации предусматривает максимальное использование средств вычислительной техники в системе технического контроля, включая автоматизацию технологических процессов и операций технического контроля, а также труда инженерно-технического и управленческого состава.

Принцип преемственности применяют в каждой конкретной разработке СТК; принцип состоит в максимальном использовании всех имеющихся возможностей (ресурсов) предприятия и передового опыта разработки СТК на предприятиях машиностроения и приборостроения с учетом специфики производства и отросли.

Принцип адаптации заключается в разработке и введении в СТК элементов, обеспечивающих быструю приспособленность СТК к специфике объектов контроля в условиях периодически изменяющихся видов выпускаемой продукции.

Принципы организации  технического контроля:

          - соответствие контроля уровню техники, технологии и организации основных производственных процессов;

          - комплексность контроля (предполагает необходимость охвата контролем всех элементов производственного процесса производственного процесса и всех факторов, определяющих качество продукции в ходе ее изготовления);

          - непрерывность (требует организации постоянного контроля на технических операциях изготовления продукции и ликвидации каких либо перерывов между операцией обработки и контроля);

           - параллельность в проведении операций технического контроля и операций обработки в целях сокращения времени на проcлеживание изделий в ожидании контроля и сокращения длительности производственного цикла за счет уменьшения затрат времени на технический контроль;

- совмещение производственных и контрольных функций или передача ряда операций контроля под ответственность рабочих, мастеров и бригадиров;

- организация бездефектного труда;

- независимость органов контроля от производственных служб и подразделений;

- экономичность, основанная на минимизации затрат на контроль.

Пример организационной  структуры системы технического контроля и испытаний на предприятии представлен на рис. 1.1

Рисунок 1.1 - Организационная структура системы технического контроля на предприятии: ОТК – отдел технического контроля,   СТК – служба технического контроля

 

 

 

 

 

          2 Требования к средствам испытаний

Средства испытаний –  это испытательное оборудование, средства измерений и др. технические  средства необходимые для проведения испытаний./1, с.4/

В соответствии с /4/, можно выделить следующие требования к средствам испытаний.

Применяемые средства испытаний  должны обеспечивать проведение испытаний в соответствии с требованиями ТУ, программы испытаний и обеспечивать качество испытаний, которое охватывает следующие направления работы:

1) организационную структуру,  основой которой является Руководство по качеству, в котором прописаны процедуры управления, контроля, функциональные обязанности служб, методы работы с персоналом для повышения его профессионализма, внутренний и внешний аудит и т.д.;

2) испытательное и измерительное  оборудование;

3) методическое обеспечение,  включающее документированные процедуры испытаний – рабочие и типовые методики испытаний, а также методики выполнения измерений.

Испытательное оборудование должно давать возможность установления заданных испытательных режимов, ручное и автоматическое регулирование, задание  и поддержание характеристик  условий испытаний, значений параметров в допустимых пределах с соблюдением норм точности их воспроизведения.

Необходимо, чтобы оборудование позволяло вести автоматическую запись и программное управление режимом испытаний, а также вести  учет времени наработки.

Оборудование должно иметь  электровводы, обеспечивающие подачу питающих напряжений и испытательных сигналов на испытуемые изделия, а также измерение значений их параметров.

 Доступные прикосновению металлические нетоковедущие части средств испытаний и объектов испытаний следует заземлить на время испытаний, а при невозможности заземления - оградить.

В процессе испытания электрической  прочности изоляции напряжением, индуктированным  в объекте испытаний, допускается  при пробое изоляции снимать с  него напряжение вручную.

При необходимости должна быть предусмотрена возможность  дистанционного измерения значений параметров испытуемых изделий и  режимов испытательного оборудования.

Уровни электрических  и магнитных помех, а также  уровень акустических шумов, создаваемых  оборудованием, должны быть минимальными и не превышать санитарно-технических  норм.

В оборудовании необходимо предусмотреть световую или звуковую сигнализацию о его неисправности  и аварийную сигнализацию его  отключения.

Применяемые средства измерений  должны удовлетворять требованиям  к измерениям всех значений параметров режимов испытательного оборудования и испытуемых изделий. Все средства испытаний должны быть аттестованы в соответствии с требованиями. /11/

Если в процессе испытаний  предполагается расходование каких-либо материалов, то должны быть указаны  нормы их расхода.

Все средства испытаний должны быть снабжены стандартной эксплуатационно-технической  документацией:

- техническим описанием;

- инструкцией по эксплуатации;

- формуляром;

- паспортом;

- монтажными и сборочными  чертежами, правилами установки  и т.д.

         2.1  Требования к точности средств измерений при испытаниях

Приборы, измерительные средства и системы измерений должны иметь  точность калибровки, достаточную для оценки относительных ошибок.

Приборы и средства измерений  должны поверяться через установленные  промежутки времени или перед  проведением измерений в зависимости  от применяемого конкретного прибора.

В случаях, когда нет оснований  ожидать вариации результатов измерений, достаточно провести одно измерение  и нет необходимости определять относительную ошибку.

В качестве меры погрешности  измерения испытательных нагрузок, расстояний, времени и других аналогичных  параметров устанавливается допустимая относительная ошибка, выраженная в  процентах от действительного значения параметра.

Допустимую относительную  ошибку рассчитывают по формулам, указанным ниже:

- при

                                            

 

- при

                           

где - среднее арифметическое:

                                                

- экстремальное значение;

- значение i-го измерения;

N - число измерений  ;

- относительная ошибка, %.

Примеры предельных значений относительной ошибки при измерениях основных параметров приведены в  таблице 2.1

                                                                                                                        Таблица 2.1

Измеряемый параметр	Предельные значения относительных  ошибок, %
1. Размеры, мм
а) основные размеры, если они  не определены другими специальными стандартами или техническими условиями  на изделия	0,5
б) другие размеры, d
	2
	1,5
2. Масса (деталей, узлов, частей крана, испытательного груза, грузоподъемность и т.д.), кг	1
3. Время t (цикла, операции, продолжительность испытаний и т.д.), с
t£10	4
10<t£60	2
t>60	1
4. Температура (воздуха,  рабочей жидкости, масла, воды  и т.д.), °С	2
5. Плоский угол a, если  он не определен другими специальными  стандартами или техническими  условиями на изделие, рад
a£0,1	5
0,1£a£2p	2,5
a>2p	1,5
6. Скорости рабочих движений, м/с	5
7. Угловая скорость, рад/с (или мин-1)	5
8. Сила F (давление на грунт, нагрузки на мосты и другие узлы), кН
F£0,2	2
0,2<F£100	1,5
F>100	1
9. Электрическое напряжение U, В
U£40	4
40<U£500	3
U>500	1

 

Класс точности средств измерений  – это обобщающая характеристика средств измерений, которая определяется границами основных и дополнительных допускаемых погрешностей и другими, определяющими точность характеристиками Классы точности определенного вида средств измерений утверждаются в нормативной документации. Причем для каждого отдельного класса точности утверждаются определенные требования к метрологическим характеристикам Объединение установленных метрологических характеристик определяет степень точности средства измерений, принадлежащего к данному классу точности.

Класс точности средства измерений  определяется в процессе его разработки. Так как в процессе эксплуатации метрологические характеристики как правило ухудшаются, можно по результатам проведенной калибровки (поверки) средства измерений понижать его класс точности.

Выбор средств измерений  по точности должен осуществляться с учётом:

- допустимых отклонений на параметры (если не оговорено иначе);

-выбранной методики выполнения измерений и достоверности контроля;

-требуемой группы исполнения, определяемой условиями их использования в процессе производства, производственного контроля и эксплуатации изделия.

Выбор и назначение средств  измерений должен удовлетворять  требованиям получения действительных значений измеряемых величин с оптимальной  точностью при наименьших затратах времени и материальных средств.

Основными исходными данными  для выбора средств измерений  являются:

-номинальное значение и разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями (поле допуска) измеряемой величины, указанные в нормативной, конструкторской или технологической документации;

-условия выполнения измерений.

При наличии в конструкторской  документации только максимального  или минимального значения измеряемой величины должно быть указано значение погрешности, допускаемой при выборе средств измерений.

При выборе по точности измерительных  систем погрешность их следует определять путем суммирования погрешностей всех входящих в систему мер, измерительных  приборов, измерительных преобразователей по определенному для каждой системы  закону.

Нормальными условиями измерений  принято считать условия измерений, характеризуемые совокупностью  значений или областей значений влияющих величин, при которых изменением результата измерений пренебрегают вследствие малости.

Нормальные условия измерений  устанавливаются в нормативных  документах на средства измерений конкретного  типа или по их поверке (калибровке).