Управление качеством изготовления затвора фотоаппарата статистическими методами

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Объект исследования

2. Статистический анализ состояния технологического процесса

3. Статистическое регулирование технологического процесса

Заключение

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

Основной задачей статистических методов контроля является обеспечение производства пригодной к употреблению продукции и оказание полезных услуг с наименьшими затратами.

Одним из основных принципов контроля качества при помощи статистических методов является стремление повысить качество продукции, осуществляя контроль на различных этапах производственного процесса.

За объект исследования в курсовой работе выбран затвор фотоаппарата. Целью курсовой работы является повышение качества процессов производства.

Для достижения поставленной цели необходимо:

1. выяснить причины появления немногочисленных существенно важных дефектов и сосредоточить усилия на ликвидации именно этих причин через диаграмму Парето;

2. собрать статистические данные;

3. усовершенствовать процесс сбора данных и упорядочить данные для облегчения их дальнейшего использования, используя контрольные листки;

4. построить гистограмму;

5. проверить закон распределения на нормальность;

6. определить показатели: С_{p ,} C_pk, C_{pv ,} C _pl, ,;

7. показать отношение между показателем качества и воздействующими на него факторами через диаграмму Исикавы;

8. отделить вариации показателя качества, обусловленные определенными причинами, от вариаций, обусловленных случайными причинами с помощью контрольных карт.

1. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ

В зависимости от назначения и конструкции фотографические аппараты имеют те или иные приспособления для упрощения, облегчения и уточнения, необходимых при съемке операций, но построены все они по одному принципу. Процесс фотографирования по существу всегда остается одинаковым: объектив проецирует в камере оптическое изображение снимаемого предмета, которое запечатлевается на светочувствительной пластинке или пленке.

Современный фотографический аппарат общего назначения состоит из следующих основных частей:

1) собственно камера (светонепроницаемая коробка);

2) объектив (прибор для образования оптического изображения);

3) затвор (механизм для пропускания светового изображения на пластинку или пленку в течение необходимого промежутка времени);

4) механизм для наводки на резкость;

5) видоискатель (прибор для нацеливания фотоаппарата на объект съемки).

Необходимой принадлежностью фотоаппарата является кассета (или иное приспособление для помещения светочувствительного материала).

Фотографический затвор - механизм, открывающий лучам света, прошедшим через объектив, доступ к пластинке или пленке и по истечении точно определяемого промежутка времени прекращающий его. При помощи затвора осуществляются короткие выдержки, применяемые в современном фотографировании и ограниченные (например, при съемке быстро движущихся объектов) сотыми и тысячными долями секунды.

В фотолюбительских аппаратах встречаются два рода затворов:

1) центральный затвор, открывающий и закрывающий действующее отверстие объектива (им снабжаются отечественные аппараты для пластинок и широкой пленки);

2) шторный затвор, открывающий и закрывающий плоскость негативного материала (ставится на отечественные малоформатные кинопленочные аппараты).

Центральный затвор назван так по принципу своего действия. Его светозаслоняющая часть, состоящая из нескольких металлических лепестков-створок, помещенных между линзами, начинает открытие объектива и заканчивает его закрытие в центре действующего отверстия. Вся пластинка освещается одновременно. Затвор этот, являющийся видом точного часового механизма, расположен кольцеобразно вокруг объектива и скреплен с его оправой. Отечественные центральные затворы автоматически отсекают выдержки в пределах от 1 до секунды.

Шторный затвор получил название от своей заслоняющей свет детали - светонепроницаемой шторки, которая состоит из двух частей, разделяемых поперечной щелью. Шторка сделана из прорезиненной шелковой материи или составлена из узких поперечных металлических полосок. Затвор вмонтирован в корпус фотоаппарата. В момент действия шторка, перематываясь с одного валика на другой, пробегает непосредственно перед самой пленкой, которая в результате освещается через щель, постепенно от одного края к другому. Такие затворы автоматически отмеривают выдержки в пределах от 1 до секунды (величина выдержки регулируется изменением ширины щели и скорости пробегания шторки).

Таким образом, низший предел выдержек отечественных шторных затворов в 5 раз меньше, чем у центральных затворов. Затворы обоих типов допускают выдержку, при которой затвор открыт до тех пор, пока нажат спусковой рычаг (кнопка).

Затвор - самая сложная часть фотоаппарата; обращение с ним необходимо изучить в совершенстве, наблюдая за его действием по матовому стеклу через открытую заднюю стенку камеры или спереди через объектив.

В качестве примера рассмотрим действие центрального затвора "Момент" (рис. 1).

Раскрыв фотоаппарат, поднимем козырек, помещенный позади матового стекла. Если теперь направить объектив на освещенное окно, то на матовом стекле еще ничего не будет видно, так как затвор закрыт. Чтобы открыть затвор, следует сначала повернуть кольцо-регулятор выдержек таким образом, чтобы буква Д стала против стрелки в верхней части затвора; при нажатии на спусковой рычаг (или тросик) затвор откроется.

Рис. 1. Центральный затвор «момент»

Если теперь, прекратив нажатие на спуск, направить объектив на окно, то матовое стекло камеры осветится. Если снова нажать спусковой рычаг, затвор закроется, и матовое стекло вновь станет темным. Таким образом, при установке против стрелки буквы Д первым нажатием спускового рычага затвор открывается, вторым нажатием - закрывается. Так устанавливают затвор для съемки с длительной выдержкой (свыше 5 секунд). Если поставить против стрелки букву В регулятора выдержек, то изображение на матовом стекле будет видно только до тех пор, пока спусковой рычаг нажат. Как только вы перестанете надавливать на рычаг, затвор закроется. Так устанавливают затвор для съемки с более кратковременной выдержкой (от 1 до 5 секунд).

Наконец, если против стрелки поставить какую-либо из цифр, имеющихся на шкале регулятора выдержек (от 1 до 250) и обозначающих доли секунды, а затем завести затвор, повернув его заводной рычаг вправо до отказа, то после нажатия спускового рычага изображение на матовом стекле появится на соответствующий короткий отрезок времени и сейчас же исчезнет. Так устанавливают затвор "Момент" для съемок с выдержками от 1 секунды до секунды.

При съемках со штатива (обязательного для выдержек медленнее секунды) приводить затвор в действие надо посредством нажатия на тросик, ввинчиваемый в отверстие спусковой кнопки. Для лучшей сохранности пружин всякого затвора после работы его регулятор выдержек следует ставить на наименьшую скорость (то есть на наибольшую из автоматически отсекаемых выдержек); при длительном хранении аппарата без употребления затвор надо оставлять незаведенным. В нерабочем состоянии затвор должен полностью преграждать доступ света к фотослою.

2. СТАТИСТИЧСЕКИЙ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Анализ Парето - это способ организации данных, чтобы показать, из каких основных факторов состоит анализируемый объект. Это поиск смысла.

Отражает:

· нежелательные результаты в сферах:

а) качества

б) себестоимости

в) поставок

г) безопасности

· причины проблем:

а) по кадрам

б) по оборудованию

в) по сырью

г) по методам работы

Диаграмма Парето - это тип графика, в котором строятся полосы в нисходящем порядке, начиная слева. Основой графика Парето является правило "80-20"; 80% проблем являются результатом 20% причин.

Расположение данных на графике Парето помогает выделить "жизненно важное меньшинство" по сравнению с "незначительным большинством". Выбор категорий, помещение данных в таблицу и построение графика Парето помогает улучшить общение между членами команды и с руководством. Это также позволяет команде выбрать компонент проблемы, который будет давать наибольшие результаты.

Для построения диаграммы Парето необходимо составить следующую таблицу:

Табл. 1 Построение диаграммы Парето

Код несоответствия	Число несоответствий	% несоответствия	Кум, %	Накопление
А1	180	23,4	23,4	180
А2	160	20,8	44,2	340
Б3	130	16,9	61,1	470
Б4	95	12,4	73,5	565
В5	83	10,8	84,3	648
Г4	60	7,8	92,1	708
Д5	40	5,2	97,3	748
Прочее	20	2,6	100	768

Диаграмма строится на трех осях:

· ось х - коды несоответствий,

· ось у - число несоответствий,

· ось, параллельная оси у - К_ум, %.

Несоответствия:

А2 - внешний диаметр затвора;

Б3 - диаметр оправы передней линзы;

Б4 - длина спускового рычага;

В5 - диаметр шкалы диафрагм;

Г4 - диаметр шкалы глубины резкости;

Д5 - длина втулки для тросика.

Рис. 2. Диаграмма Парето.

Вывод: из диаграммы Парето видно, что к большим потерям качества приводит несоответствие А2 - внешний диаметр затвора. Отсюда следует, что необходимо провести сбор данных и построить контрольный листок, производя при этом выборку из ста значений.

Проведем первичную обработку информации по данному размеру и зафиксируем ее в контрольном листке.

Табл. 2. Контрольный листок 1.

Значения																					Частота	Значения
10,14	11																				1	10,14
10,13																					0	10,13
10,12	1	4	60	81																	4	10,12
10,11	2	10	64	85	100																5	10,11
10,1	9	61	62	65	77	78	79	80	86	93	94										11	10,1
10,09	50	51	52	56	66	67	70	73	89	91											10	10,09
10,08	3	7	15	16	21	28	35	36	37	49	58	68	69	71	72	74	87	88	96	99	20	10,08
10,07	8	23	29	39	40	48	54	57	59	63	75	76	82	90	92						15	10,07
10,06	6	24	26	30	31	34	38	46	84	95	98										11	10,06
10,05	12	18	19	20	25	27	44	45	53	55	97										11	10,05
10,04	13	14	22	41	47	83															6	10,04
10,03	5	32	33	43																	4	10,03
10,02																					0	10,02
10,01	17	42																			2	10,01
																						10,07

Вычислим среднеквадратичное отклонение :

= (10,141 + 10,130 + 10,124 + 10,115 + 10,111 + 10,0910 + 10,0820 + 10,0715 + 10,0611 + 10,0511 + 10,046 + 10,034 + 10,020 + 10,012) = 10,07

= (1)

где - частота каждого i-го значения;

- среднее значение;

N - объем выборки.

f₁ (- X₁)² = (10,07-10,14)² 1 = 0,0049

f₂ (- X₂)² = (10,07-10,13)² 0 = 0

f₃ (- X₃)² = (10,07-10,12)² 4 = 0,01

f₄ (- X₄)² = (10,07-10,11)² 5 = 0,008

f₅ (- X₅)² = (10,07-10,1)² 11 = 0,0099

f₆ (- X₆)² = (10,07-10,09)² 10 = 0,004

f₇ (- X₇)² = (10,07-10,08)² 20 = 0,02

f₈ (- X₈)² = (10,07-10,07)² 15 = 0

f₉ (- X₉)² = (10,07-10,06)² 11 = 0,0011

f₁₀ (- X₁₀)² = (10,07-10,05)² 11 = 0,0044

f₁₁ (- X₁₁)² = (10,07-10,04)² 6 = 0,0054

f₁₂ (- X₁₂)² = (10,07-10,03)² 4 = 0,0064

f₁₃ (- X₁₃)² = (10,07-10,02)² 0 = 0

f₁₄ (- X₁₄)² = (10,07-10,01)² 2 = 0,0072

= 0,025

Чтобы проверить правильность полученных результатов, воспользуемся формулой:

(2)

Можно сделать вывод, что расчет произведен верно.

Теперь построим гистограмму - это один из инструментов контроля качества.

Рис. 3. Гистограмма

Проверка закона нормального распределения на нормальность по критерию Пирсона через способ Романовского.

Составим таблицу:

Табл. 3. Расчет теоретических частот

Середина интервала	Эмпирические частоты
10,015	2	0,055	2,5	0,01753	0,016	1,6
10,035	10	0,035	1,59	0,1127	0,101	10
10,055	22	0,015	1,68	0,3166	0,285	28
10,075	35	0,005	0,23	0,3885	0,350	35
10,095	21	0,025	0,14	0,2083	0,187	18,7
10,115	9	0,045	2,05	0,04879	0,044	4,4
10,135	1	0,065	2,95	0,0051	0,005	0,5

Используя приведенную выше таблицу, рассчитаем критерий Пирсона

(3)

где: - эмпирические частоты;

- теоретические частоты.

Далее вычислим коэффициент r:

r = m - 3, (4)

где: m - количество строк после объединения

r = 2

Находим показатель Романовского А по формуле:

(5)

Так как А 3, то можно сделать вывод, что гипотеза верна.

Теперь, зная значение среднеквадратичного отклонения, вычислим показатели Сp и Cpk:

С_p = (6)

C_pk = min (C_pv-C_pl) (7)

C_pv = (8)

C _pl = (9)

Исходные данные:

А = 1,395

ВГД = 10,15

НГД = 10,05

= 10,07

Теперь рассчитаем показатели:

С_p =

C_pv =

C_pl =

C_pk = min (1,1; 0,27) = 0,27

Далее, используя таблицу 4, установим % брака.

Табл.4. Связь с уровнем дефектности.

Cp	0	0,27	0,3	0,33	0,37	0,55	0,62	0,75	0,81	0,86	0,91
% брака	50	40	36	32,2	26,7	9,9	6,3	2,4	1,5	0,99	0,64
Cpk	0,96	1	1,06	1,1	1,14	1,18	1,22	1,26	1,3	1,33	1,4
% брака	0,4	0,27	0,15	0,097	0,063	0,04	0,025	0,016	0,0096	0,0066	0,0063

Из расчетов, проведенных выше, видно, что брак составляет примерно 4%.

Для перечисления факторов, влияющих на качество процесса, составим диаграмму Исикавы.

Построение диаграммы включает следующие этапы:

· выбор результативного показателя, характеризующего исследуемый процесс;

· выбор главных причин, влияющих на показатель;

· выбор вторичных причин ("средние кости"), влияющих на главные;

· выбор (описание) причин третичного порядка ("мелкие кости"), которые влияют только на вторичные;

· ранжирование факторов по их значимости и выделение наиболее важных.



Рис. 4. Диаграмма Исикавы.

Для повышения уровня качества необходимо:

- произвести ремонт оборудования;

- повысить квалификацию персонала.

3. СТАТИСТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Произведем расчет новых значений, и .

Табл. 5. Контрольный листок 2.

Значения																					Частота	Среднее значение
70,135	11																				1	11
70,13																					0	0,00
70,125	1	4	60	81																	4	40,48
70,12	2	10	64	85	100																5	50,55
70,115	9	61	62	65	77	78	79	80	86	93	94										11	111,10
70,11	50	51	52	56	66	67	70	73	89	91											10	100,90
70,105	3	7	15	16	21	28	35	36	37	49	58	68	69	71	72	74	87	88	96	99	20	201,60
70,10	8	23	29	39	40	48	54	57	59	63	75	76	82	90	92						15	151,05
70,095	6	24	26	30	31	34	38	46	84	95	98										11	110,66
70,09	12	18	19	20	25	27	44	45	53	55	97										11	110,55
70,085	13	14	22	41	47	83															6	60,24
70,08	5	32	33	43																	4	40,12
70,075																					0	0,00
70,07	17	42																			2	20,02
																						70,1

Результаты:

h = 0,02

ВГД = 70,15

НГД = 70,05

₌ 70,1

= 0,012

С_p = 1,39

C_pk = 1,39

C_pv = 1,39

C _pl = 1,39

С помощью таблицы 4 «Связь с уровнем дефектности», установим % брака. Брак составляет 0,0064%.

Оценим ход протекания технологического процесса. Для этого воспользуемся контрольными картами.

Используя новый контрольный листок, составим таблицу, необходимую для построения контрольных карт:

Табл. 6. Построение контрольных карт

№	X1	X2	X3	X4	X5	R
1	70,125	70,12	70,105	70,125	70,08	0,045	70,111
2	70.095	70,105	70,10	70,115	70,12	0,025	70,107
3	70,135	70,09	70,085	70,085	70,105	0,03	70,1
4	70,105	70,07	70,09	70,09	70,09	0,015	70,089
5	70,105	70,085	70,10	70,095	70,09	0,015	70,095
6	70,095	70,09	70,105	70,10	70,095	0	70,097
7	70,095	70,08	70,08	70,095	70,105	0,01	70,091
8	70,105	70,105	70,095	70,10	70,10	0,005	70,101
9	70,085	70,07	70,08	70,09	70,09	0,005	70,083
10	70,095	70,085	70,10	70,105	70,11	0,015	70,099
11	70,11	70,11	70,09	70,10	70,09	0,02	70,1
12	70,11	70,10	70,105	70,10	70,125	0,015	70,1
13	70,115	70,115	70,10	70,12	70,115	0	70,113
14	70,11	70,11	70,105	70,105	70,11	0	70,108
15	70.105	70,105	70,11	70,105	70,10	0,005	70,105
16	70,10	70,115	70,115	70,115	70,115	0,015	70,112
17	70,125	70,10	70,085	70,095	70,12	0,005	70,105
18	70,115	70,105	70,105	70,11	70,10	0,015	70,107
19	70,11	70,10	70,115	70,115	70,095	0,015	70,107
20	70,105	70,09	70,095	70,105	70,12	0,015	70,085

Известные данные:

A₂ = 0,577

D₄ = 2,115

D₃= 0

= 70,1

= 0,01325

Для карты:

ВГР = D₄

НГР = D₃

ВГР=2,115*0,01325=0,028024

НГР=0*0,01325=0

Рис. 5. Контрольная карта

Для карты :

ВГР = + А₂

НГР = - А₂

ВГР=70,1+0,577*0,01325=70,107645

НГР=70,1-0,577*0,01325=70,092355

Рис. 6. Контрольная карта

При построении графика некоторые точки вышли за границы поля допуска, что подтверждает то, что процесс перестал быть статистическим. Отсюда можно сделать вывод, что необходимо вмешаться в технологический процесс.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Цель курсовой работы - повышение качества процессов производства - достигнута за счет решения следующих задач:

1. построение диаграммы Парето, которая показала, что основные потери качества связаны с несоответствием А2;

2. построение гистограммы позволило сделать предположение о нормальном законе распределения;

3. закон проверки на нормальность был подтвержден за счет использования критерия ;

4. расчет индексов воспроизводимости показал, что уровень брака составляет 4 %;

5. использование технологии мозгового штурма, через построение диаграммы Исикавы показал, что повысить качество процесса производства затвора фотоаппарата можно за счет ремонта оборудования и переквалификации рабочих;

6. после совершенствования процесса производства повторный анализ показал, что Ср= 1,39; Срк=1,39, следовательно уровень дефектности стал равен 0,0064%.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Всеобщее управление качеством: Учебник для вузов./ О.П.

2. Чекмарев А.Н., Барвинок В.А., Шалавин В.В. Статистические методы управления качеством. М.: Машиностроение, 1999. - 320 с.

3. Гост Р 50779.11 - 2000 Статистические методы. Статистическое управление качеством. Термины и определения. - М.: Издательство стандартов, 2000. - 34.с.