Перспективы технического обеспечения входного контроля качества

В современных рыночных условиях выживаемость любого сельского товаропроизводителя зависит от его устойчивого положения на рынке товаров и определяется уровнем конкурентоспособности, которая зависит от многих факторов, из них два основных — уровень цены и качество производимой с.-х. продукции. На это в свою очередь влияют обеспеченность техническими средствами механизации и их надежность.

Сегодня сельские товаропроизводители, покупая продукцию машиностроения, руководствуются не только ее стоимостью, но и качеством изготовления, а также возможностью обеспечения гарантийного и послегарантийного обслуживания, т. е. хотят получать машиностроительную продукцию в работоспособном состоянии, которое должно быть обеспечено в течение всего срока эксплуатации. Это обусловлено в первую очередь тем, что сельские товаропроизводители пытаются избегать затрат, связанных с простоем некачественной техники. В связи с этим качество техники, его эксплуатационная безопасность и надежность, уровень предпродажного и гарантийного сервиса служат для современного крестьянина основными критериями при совершении покупки.

Чтобы решить эту задачу, поставщик (например, дилер) должен выполнить целый комплекс мероприятий: входной контроль качества и предпродажная подготовка изделий, техническое обслуживание в гарантийный и послегарантийный периоды эксплуатации, хранение и др. Оценка технико-экономических показателей входного контроля качества машиностроительной продукции показала, что одним из основных факторов, обеспечивающих его эффективность, следует считать качество самого процесса контроля.

Качество входного контроля изделий сельхозмашиностроения оценивается показателем Ркт как вероятность того, что после завершения контроля в поступившей партии бракованных изделий не будет.

На точность измерений изделий существенное влияние оказывает множество факторов, наиболее значимы из которых инструментальные, методические и субъективные. К инструментальной составляющей относятся обеспеченность, технический уровень и погрешность средств измерений, а также нормативно-техническая документация. Методический фактор обусловлен несовершенством организации, проведения и метода контроля, приемами использования средств измерения и корректностью их выбора. Субъективные факторы связаны с индивидуальной особенностью исполнителя. Как правило, они возникают из-за ошибок в измерениях и низкой квалификации исполнителя.

Принимая во внимание, что каждый фактор имеет разную значимость в структуре показателей качества, целесообразно воспользоваться средневзвешенным показателем точности измерений, который учитывает весомость каждого фактора в процессе входного контроля.

Наиболее объективный и значительный показатель качества входного контроля (при прочих постоянных составляющих) — готовность изделий в процессе их использования. Именно у потребителя при использовании изделий по назначению обнаруживаются очевидные плюсы и минусы в организации входного контроля качества. Очевидными мероприятиями по улучшению входного контроля качества следует признать как повышение уровня охвата изделий контролем и числа проверяемых параметров, так и точности измерений. Улучшение этих показателей до максимальных значений (Рохв = Рточн = 1) позволяет полностью исключить поставку бракованной продукции потребителю и возвратить ее заводу изготовителю в установленном порядке. К сожалению, в реальных условиях в настоящее время достигнуть таких условий очень сложно, а порой просто невозможно.

Средства измерения, используемые сегодня на отечественных базах агроснабжения не обеспечивают в полной мере высокую точность и производительность измерений. Более того, большинство их физически и морально устарело. Входной контроль качества запчастей, поставляемых сельским товаропроизводителям, по-прежнему осуществляется в основном механическими контактными средствами измерений.

С каждым годом увеличивается объем поставок импортной с.-х. техники. Такой рост конкурентоспособности импортных машин и оборудования заставляет отечественных дилеров рассматривать возможности их поставки и переоснащать свои производственные фонды для эффективного проведения работ по техническому обслуживанию. Значительного внимания здесь заслуживают более производительные и точные средства контроля и диагностики, основанные на использовании перспективных методов измерений.

Современные методы контроля качества изделий по связи с объектом принципиально можно разделить на два вида — контактные и бесконтактные.

В зависимости от степени участия исполнителя в процессе контроля различают автоматические, автоматизированные и неавтоматизированные средства измерений. Автоматическое средство измерений — средство измерений, производящее без непосредственного участия человека измерения и все операции, связанные с обработкой результатов измерений, их регистрацией, передачей данных или выработкой управляющего сигнала. Автоматическое средство измерений, встроенное в технологическую линию, нередко называют «измерительным» или «контрольным» автоматом. Применяют также понятие «измерительные роботы» .

Сегодня все большей популярностью пользуются бесконтактные автоматические приборы, позволяющие чувствительный элемент средства измерений не приводить в контакт с объектом измерения. Это дает возможность значительно повысить производительность и точность измерений, исключить вероятность влияния человека на процесс измерений, получать полную информацию о геометрии изделия в реальном времени.

В связи с этим целесообразно изучить и внедрить в практику входного контроля бесконтактные автоматические средства измерений. Их частично используют при контроле геометрических размеров и диагностировании машин, отдельных систем (гидравлической, электрической и др.) и запчастей как в сельском хозяйстве, так и в других отраслях экономики.

Существует множество различных вариантов контрольно-измерительного оборудования с применением бесконтактных методов контроля геометрических размеров и дефектоскопии поверхности изделий сложной формы. К ним относятся триангуляционный, светового и теневого сечения, стереометод, голографический, лазерно-акустический, дальнометрический, ультразвуковой, радиографический, рентгеновский и др. Перечисленные методы классифицируются по критерию размерности получаемой информации. Выделяются три класса методов: одно, двух и трехмерные.

Большинство одномерных бесконтактных средств измерений геометрии сложной формы основано на триангуляционном методе, который позволяет с помощью лазерного пучка добиваться высокой точности и производительности.

При двухмерном бесконтактном измерении наилучшими показателями обладает метод светового сечения, который позволяет достигнуть высокой точности и оперативности измерений.

Трехмерные бесконтактные измерительные системы, как правило, основываются на стереоскопических методах.

Согласно наиболее эффективны лазерные и оптические методы бесконтактного контроля геометрии изделий. Стоит отметить, что при их использовании возникают затруднения, связанные с обеспечением дилеров бесконтактными средствами измерений в условиях агроснабжения. Это обусловлено в основном большими номенклатурой и количеством реализуемых изделий, широким диапазоном геометрических размеров изделий (от прецизионных до крупногабаритных), сложностью позиционирования объектов и бесконтактных средств измерений, отсутствием методических рекомендаций по проведению бесконтактных измерений и недостатком квалифицированных кадров.

В связи с этим возникает необходимость в системном анализе влияния основных факторов, определяющих точность измерений изделий лазерно-оптическим методом и возможной интеграции такого метода, а также создание методики выбора необходимых средств измерений, используемых на дилерских предприятиях, поставляющих с.-х. технику и запчасти. На точность измерений при использовании бесконтактных автоматических измерительных приборов влияют в основном такие факторы, как передаточные функции лазерно-оптических систем, структура и чувствительность приемников, микрогеометрия поверхностей, оптические шумы, блики, алгоритмы цифровой обработки изображений и др.

Для оценки влияния различных факторов на точность и производительность этого метода измерений проведены теоретические и экспериментальные исследования. Их цель — разработать методы и средства бесконтактного автоматического контроля качества составных частей с.-х. техники, которые позволят проводить быстродействующий и качественный входной контроль.

Для контроля внешнего вида, геометрических размеров и дефектоскопии в зависимости от типа дефектов и условий контроля может использоваться различное бесконтактное измерительное оборудование: видеокамеры, лазерно-оптические сканеры, координатно-измерительные машины и др. Структура лазерно-оптического измерения геометрических размеров изделий сложной формы представлена на рисунке.

Технология использования различных оптических элементов и устройств освещения заключается в том, что с помощью цифровых видеокамер, установленных в соответствии с условиями базирования объекта и специализированных систем подсветки (например, лазера), которые увеличивают оптический контраст изображения и обеспечивают устойчивость системы к изменению условий внешнего освещения, осуществляется сканирование объекта. Далее полученные изображения обрабатываются с помощью программного обеспечения (переход к реальному масштабу, коррекция изображения, привязка системы координат к объекту, измерение геометрических параметров и выдача результата, установление размеров в поле допуска, годность или негодность изделия).

Основные преимущества данной системы: полный охват контролем всех параметров каждой единицы продукции, исключение погрешностей из-за недостаточной квалификации исполнителей, обеспечение высокой точности измерений (от 10 мкм).

Исследования бесконтактных методов измерений различных изделий проводятся в авиационной, космической, кораблестроительной и других отраслях машиностроения. Начаты работы и в области материально-технического обеспечения АПК (входной контроль качества) и ремонта МТП.

В основу методики выбора перспективных технических, средств входного контроля качества изделий сельхозмашиностроения положены:

• — точность и достоверность результатов измерений;
• — габаритные размеры, масса, производительность, мобильность, универсальность и стоимость средств измерений;
• — число измеряемых параметров;
• — охват измерениями поверхностей контролируемых изделий (доступность);
• — уровень охвата проверкой изделий (выборка).

Оптимально всем этим критериям соответствуют бесконтактные автоматические средства контроля, которые в зависимости от технологии измерений могут быть использованы службами материально-технического обеспечения и ремонтными предприятиями АПК.