Введение. Проблема повышения качества строительных материалов и изделий является одной из актуальных. Реализация потребителю некачественной продукции приводит к неблагоприятным социальных и экономическим последствиям, а также напрямую связана с безопасностью населения. Обеспечение поступления на рынок качественной продукции связано с соблюдением требований нормативных документов на эту продукцию [1]. Однако, существующая в настоящее время система контроля качества строительных материалов и изделий, предусматривающая проведение входного, операционного и приемочного контроля, не предусматривает оценку достоверности контроля показателей качества продукции [2–4].
Одним из методов, часто используемых при анализе рисков технических и технологических систем, является метод структурной схемы надежности (ГОСТ Р 51901.14-2005). Общие принципы оценки риска технологических систем регламентированы ГОСТ Р 51901-2002 "Управление надежностью. Анализ риска технологических систем". Метод позволяет строить модели технической и технологической систем и оценивать вероятности возможных благоприятных и неблагоприятных событий.
Технологический процесс производства строительных материалов и изделий может быть представлен моделью, включающей:
– входные параметры;
– влияющие регулируемые параметры;
– влияющие нерегулируемые параметры;
– выходные параметры.
Под входными параметрами понимаются параметры сырья, материалов и комплектующих изделий, из которых производится продукция. Под влияющими регулируемыми параметрами понимаются параметры и показатели состояния технологического оборудования, энергии, технологические параметры (температура и влажность, время обработки и т.д.). Под влияющими нерегулируемыми параметрами понимаются параметры, имеющие случайную природу и оказывающих влияние на технологический процесс. Сюда относятся износ оборудования, колебания температуры дисциплинарные нарушения и т.д. Именно параметры этой группы вызывают те значительные колебания в показателях точности и стабильности технологических процессов, которые, в свою очередь, вызывают колебания в качестве производимой продукции [5–8].
Под выходными параметрами понимаются показатели качества продукции: функциональные параметры, эксплуатационные показатели или потребительские свойства [9].
Для определения соответствия или несоответствия фактического состояния производства требованиям нормативных документов проводят проверку:
– соответствия показателей и основных характеристик продукции требованиям нормативной документации;
– соответствия технологических процессов её изготовления;
– проверку материалов, сырья.
Структурную схему надежности контроля строительных материалов можно представить как комбинацию последовательно соединенных элементов [10–12]. Вероятность безотказной работы системы контроля с последовательным соединением элементов при независимости их отказов P(t) равна произведению вероятностей безотказной работы элементов:
(1)
где pi – вероятность безотказной работы i-го элемента; п – количество последовательно соединенных элементов; t – время работы.
Технологический процесс изготовления продукции должен обеспечивать необходимую точность и стабильность [13-15]. Рекомендации по оценке точности и стабильности технологических процессов (оборудования) изложены в нормативном документе Р 50-601-20-91«Рекомендации по оценке точности и стабильности технологических процессов (оборудования)».
Оценка точности и стабильности технологических процессов производится с использованием полученных выборочных статистических характеристик через сопоставление их с установленным в научно-технической документации полей допуска D на параметр[16-18] :
(2)
где D – поле допуска на параметр; s – среднее квадратическое отклонение в фиксированный момент времени t1.
При правильной настройке технологического процесса математическое ожидание должно соответствовать середине поля допуска D, задаваемого в нормативно-технической документации на продукцию верхней и нижней границами Тв и Тн. При этом в поле допуска находятся 
.
Материалы и методы. Рассмотрим структурную схему надежности бетонных блоков для стен подвалов ФБС в соответствии с ГОСТ 27.202-83 «Надежность в технике (ССНТ). Технологические системы. Методы оценки надежности по параметрам качества изготовляемой продукции». Контроль производства включает входной, операционный и приемочный. На рис.1 приведены структурная схема контроля блоков бетонных для стен подвалов ФБС (ГОСТ 13579-2018 Блоки бетонные для стен подвалов).
Рис. 1. Структурная схема контроля качества бетонных блоков
Вероятность безотказной работы была рассчитана в соответствии с формулой (1).
Результаты. В табл.1 приведены значения надежности контроля качества продукции при различном соотношении среднеквадратичного отклонения s в поле допуска D.
Установлено, что надежность контроля качества блоков ФБС, если все параметры производства и показатели качества соответствуют условию: математическое ожидание находится в середине поля допуска m на продукцию и в поле допуска находятся , составляет 0,9576, а вероятность появления брака – 4,238%. Если разброс показателей увеличивается и в поле допуска находятся 
, надежность контроля качества составляет 0,8092, а вероятность появления брака – 19,08%. Если на каком –то этапе (входной, операционный или приемочный) контроля в поле допуска находятся , то надежность контроля качества составляет от 0,89 до 0,92, а вероятность появления брака – от 7,91 до 11,91%.
Повышению качества изделий будет способствовать применение на предприятии методологии «шесть сигм», предусматривающей в том числе уменьшение числового значения среднеквадратического отклонения s [19-20]. Результаты расчета показывают, что если в поле допуска находятся 
, то вероятность появления брака составляет 0,128%.
Таблица 1
Надежность контроля показателей качества блоков при различных состояниях производства
|
Вид контроля |
Надежность контроля качества блоков при условии, что в поле допуска находятся |
Надежность контроля качества блоков при |
Надежность контроля качества блоков при условии, что в поле допуска находятся при операционном контроле |
Надежность контроля качества блоков при контроле |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Входной |
0,9812 |
0,9164 |
0,9994 |
0,9164 |
0,9812 |
0,9812 |
|
Операционный |
0,9892 |
0,9513 |
0,9996 |
0,9892 |
0,9513 |
0,9892 |
|
Приемочный |
0,9866 |
0,9282 |
0,9996 |
0,9866 |
0,9866 |
0,9282 |
|
Итого |
0,9576 |
0,8092 |
0,9987 |
0,8943 |
0,9209 |
0,90 |
|
Вероятность брака,% |
4,238 |
19,08 |
0,128 |
10,571 |
7,91 |
10 |
Выводы. Установлено, что при соблюдении требований нормативной документации надежность контроля показателей качества блоков бетонных для стен подвалов составляет 0,9576, а вероятность появления брака 4,238 %.
Выявлено, что уменьшение числового значения среднеквадратического отклонения до такого значения, что в поле допуска находятся, приводит к повышению надежности контроля качества до 0,9987 и снижению вероятности появления брака до 0,128%.
