Стабильность технологического процесса - это свойство технологического процесса, которое свидетельствует о постоянстве распределений вероятностей для его параметров в течение конкретного периода времени без внешнего вмешательства.
Понятие и характеристики стабильности технологического процесса
Качество готовой продукции является результатом воздействия большого количества факторов. Одним из подобных факторов является стабильность технологического процесса. Она представляет собой свойство технологического процесса, которое говорит о постоянстве параметров технологического процесса в течение ограниченного периода времени при отсутствии какого-либо вмешательства извне.
Стабильность процесса как понятие может быть описано следующими утверждениями:
- Стабильность — это свойство процесса, в том числе технологического.
- Свойство стабильности — это дифференцированное, а не бинарное свойство (т.е. определяют «уровни», или «степени» стабильности).
- «Заданная» степень стабильности процесса достигается за счет такого средства как управление.
Стабильность технологического процесса подразделяется на две разновидности. Первой разновидностью является абсолютная стабильность, которое является идеализированным понятием и в природе недостижимым. Второй разновидностью является условная стабильность, так называемая, квазистабильность. На практике может быть использована именно квазистабильность.
Стабильностью стоит называть свойство технологического процесса, которое характеризуется постоянством соотношений и причинно-следственных связей между тремя ее мультипликативными составляющими на определенном интервале времени:
- во-первых, стабильность показателей качества продукта;
- во-вторых, стабильность технико-экономических показателей процесса;
- в-третьих, массово-объемная стабильность производительности процесса.
Выделение этих составляющих делает возможным оценку стабильности технологического процесса на качественном уровне. В частности, обобщенная структура системы стабильности технологического процесса может быть изображена через ориентированное дерево (связанный ациклический граф) с корнем, который соответствует общей стабильности.
С точки зрения системного анализа дестабилизация любой из составляющих стабильности технологического процесса приводит к дестабилизации всего технологического процесса. Дестабилизация означает процесс, при котором одна из составляющих стабильности уменьшается либо ее изменение приводит к уменьшению другой составляющей.
Аналитическая оценка стабильности технологического процесса
Стабильность технологического процесса считается достаточно общим показателем. Она не может считаться достигнутой даже в случае осуществления малого отклонения характеристик закона распределения за счет периодической подстройки процесса.
Стабильность технологического процесса оценивается путем применения выборочного метода. В данном случае используются текущие выборки, которые предоставляют мгновенные значения распределений производственных погрешностей.
Мгновенным считается распределение значений случайной величины, которое произошло за настолько небольшой промежуток времени, что воздействие всех внешних факторов в течение этого периода остается неизменным. Еще имеет место полное (суммарное) распределение производственных погрешностей параметра качества изделий, которые произведены в течение некоторого, относительно большого промежутка времени, позволяющего оказываемому воздействию внешних факторов изменяться.
Нестабильный технологический процесс характеризуется отличием полного распределения от мгновенного распределения (как по числовым характеристикам, так и по форме закона распределения) в силу воздействия, оказываемого различными факторами, которое еще подвергаются изменениям во времени.
На практике стабильность технологического процесса чаще всего оценивается через использование контрольных карт, а самая точная оценка стабильности может быть предоставлена точностной диаграммой. На ней, как правило, по оси абсцисс откладывают время, а по оси ординат – значение параметра качества.
В заданном поле координат изображаются зависимости центров групп преобразований среднеквадратических отклонений и полей рассеяния мгновенных распределений погрешностей параметра качества. Допускается неизменность вида закона мгновенного распределения в течение рассматриваемого промежутка времени.
Вид точностной диаграммы и тип закона полного распределения позволяют охарактеризовать состояние анализируемого технологического процесса. Кроме того, в данном случае идентифицируются дестабилизирующие факторы. Стабильность технологического процесса может быть количественно оценена с помощью интенсивности изменения центров группирования и среднеквадратических значений мгновенных распределений погрешностей.
При стабильном технологическом процессе диапазон изменения центров группирования и диапазон изменения среднеквадратических значений равны нулю.
Стоит отметить, что стабильность технологического процесса может быть рассчитана путем применения таких инструментов, как коэффициент вариации, энтропия функционирующей системы, дифференциальные уравнения, векторы и линейно нормированные многомерные пространства.
Таким образом, в практике управления производством и обеспечения надлежащего уровня качества оперируют такой категорией, как стабильность технологического процесса. Она располагает несколькими аспектами, которые подлежат оценке (преимущественно через применение статистических и математических методов анализа).
