Основы квалиметрии: Рабочая программа, задание на контрольную работу

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образованлия

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра метрологии

ОСНОВЫ КВАЛИМЕТРИИ

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ

Факультет радиоэлектроники Направление и специальность подготовки дипломированного специалиста: 653800 – стандартизация, сертификация и метрология 190800 – метрология и метрологическое обеспечение Направление подготовки бакалавра: 552200 – метрология, стандартизация и cертификация Факультет энергетический Направление и специальность подготовки дипломированного специалиста: 650900 – электроэнергетика 100400 – электроснабжение Специализация 100401 – электроснабжение промышленных предприятий Направление подготовки бакалавра 551700 – электроэнергетика

Санкт – Петербург 2004

2

Утверждено редакционно-издательским советом университета УДК 658.56.007.62: 681.2.08 Основы квалиметрии: Рабочая программа, заданиЕ на контрольную работу.- СПб.: СЗТУ , 2004, -15 с. Рабочая программа соответствует требованиям государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования по направлениям 653800 ( специальность 190800 – “Метрология и метрологическое обеспечение”), 650900 ( специальность 100400, специализация 100401 – “Электронабжение промышленных предприятий”) и направлениям подготовки бакалавра 552200 и 551700. Методический сборник содержит рабочую программу, тематический план лекций, перечень основной и дополнительной литературы, задания на контрольную работу. Дисциплина охватывает теоретические основы и современную практику квалиметрии. Рассмотрено на заседании кафедры метрологии 6 сентября 2004 г., одобрено методической комиссией факультета радиоэлектроники 16 сентября 2004 г.

Рецензенты: кафедра метрологии СЗТУ (зав. кафедрой И.Ф.Шишкин, д-р техн. наук, проф.); Е.Н.Климов, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой СПб ГУВК. Составитель: . В.М.Станякин канд. техн. наук доц.

© Северо– Западный государственный заочный технический университет, 2004.

3

ПРЕДИСЛОВИЕ В условиях рыночной экономики важнейшим инструментом успешной деятельности предприятий является качество. Квалиметрия рассматривает важные вопросы измерения и оценки качества. Поэтому в учебном плане выше названных инженерных специальностей включена дисциплина « Основы квалиметрии ». Цель изучения дисциплины – подготовка будущего инженера-метролога и инженера-электрика к решению организационных, научных, технических и правовых задач инженерной деятельности при проведении измерений и контроля качества (квалиметрии). Задачей дисциплины является получение студентами теоретических знаний и практических навыков по основным вопросам квалиметрии. В результате изучения дисциплины студент должен: - иметь представление о перспективах развития квалиметрии, роли и месте метрологии и квалиметрии в решении проблем испытаний и сертификации; - знать и уметь использовать основные понятия и методы квалиметрии, профессионально-ориентированные математические, физические, метрологические методы анализа, синтеза и оптимизации процессов измерений и контроля качества продукции, системы контроля качества, принципы и практику международного сотрудничества в области квалиметрии, контроля качества. - иметь опыт (навыки) выбора (формирования) показателей качества продукции (услуг), измерения показателей качества продукции (услуг) инструментальными и экспертными методами, проведения сплошного и выборочного контроля качества продукции (услуг), составления контрольных карт, организации работ по всем направлениям деятельности (обеспечению, управлению, улучшению, менеджменту) качества в условиях конкретного производства, разработки методик обработки результатов измерений, контроля качества. Дисциплина «Основы квалиметрии» обеспечивает дальнейшую фундаментальную подготовку инженера-метролога и инженера-электрика к практической деятельности в области квалиметрии. Изучение дисциплины базируется на соответствующих разделах дисциплин гуманитарного и естественнонаучного циклов: философия, математика, информатика, физика, физические основы измерений, теоретическая механика, химия, экология и предшествующих общепрофессиональных дисциплин: теоретическая метрология, основы стандартизации, системный анализ и, в свою очередь, является базой для изучения вопросов квалиметрии, в специальных дисциплинах. Итогом изучения дисциплины является сдача зачёта студентами.

4

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 1. Рабочая программа ( 120 часов) Введение [1], с. 5-6; [2], c.3-4; 96-119 Предмет, задачи и содержание курса; его роль и место в формировании современного инженера, адекватного к требованиям времени. Краткий исторический обзор развития квалиметрии. Значение квалиметрии для развития рыночной экономики. Законы Российской Федерации «О защите прав потребителя» (07.02.1992 г.), «Об обеспечении единства измерений» (27.04.1993 г.), «О техническом регулировании » (27.12.2002г.) - правовая основа деятельности инженера в сфере квалиметрии. Международные стандарты ИСО серии 9000 как аккумулятор международного опыта обеспечения качества продукции и услуг на предприятиях, построения систем управления качеством продукции (услуг) и подготовки их к сертификации. 1.1. Меры качества [1], с. 7-52; [2], с.5-32 Универсальный метод познания. Диалектика познания. Необходимость построения все более сложных моделей объектов познания. Сравнение – единственный способ получения количественных характеристик свойств. Мера – количественная характеристика любого свойства, универсальный метод познания. Общественная практика. Потребности – причина практической деятельности. Иерархия потребностей. Качество как многомерный объект познания. Мера качества – показатели качества. Показатели качества. Номенклатура показателей качества. Характеристики показателей качества. Комплексирование показателей качества. Связь единичных и комплексных показателей качества: функциональная, по принципу средневзвешенного. Сравнительный анализ средневзвешенных комплексных показателей качества и их наглядная геометрическая интерпретация. Изоквальные линии и поверхности. Коэффициент вето. Зависимость показателей качества от времени. 1.2. Измерение качества [1], с. 53-113 Методы измерения показателей качества: инструментальный, экспертный, комбинаторный. Области их применения. Измерительные шкалы: наименований, порядка, интервалов, отношений. Математические модели сравнения размеров для разных шкал при отсутствии

5

помех (влияющих факторов) и их наличии. Свойства измерительных шкал. Структурные схемы средств измерений для различных шкал. Обработка экспериментальных данных, полученных инструментальным методом. Повышение качества результата измерения за счет увеличения объема (накопления) экспериментальных данных. Зависимость качества результатов многократных измерений от качества результатов однократных измерений (их правильности и точности). Многократные измерения с неравноточными и равноточными значениями отсчётов. Обработка экспериментальных данных, полученных экспертным методом. Способы повышения качества результатов измерения для разных типов шкал. Условия, необходимые для применения экспертного метода и уменьшения его субъективности. Методика формирования экспертной группы. Коэффициент конкордации – мера согласованности мнений экспертов. Метод Дельфы. Уровни качества. Условия, необходимые для сравнения качества объектов по разным шкалам. Зависимость результата сравнения качества от выбора эталонного образца качества (эталона качества). Классификация эталонов качества. Особенности абсолютных измерений качества. Комплексирование относительных показателей качества. Уровни качества: изготовления, нормативный, технологический, технико-экономический. 1.3.

Математические действия с показателями качества [1], с.114-139 Особенности математических операций с показателями качества. Учёт влияния размерности, происхождения, априорной информации и перспектив использования показателей качества. Необходимость и идея приближённых вычислений. Арифметические действия с показателями качества. Различные варианты арифметических действий. Комплексирование. Решение систем уравнений, содержащих показатели качества. Условные уравнения. Невязки. Метод наименьших квадратов. 1.4. Контроль качества [1], с.140-178; [2], с.33-62 Методы и виды контроля качества. Критерии классификации. Выборочный контроль качества. Выбор плана контроля. Оперативная характеристика плана. Контрольные карты – наглядный способ представления измерительной информации о показателях качества технологического процесса. Виды контрольных карт. Чувствительность к обнаружению изменений значений контролируемого параметра – показатель эффективности контрольных карт. Примеры построения контрольных карт.

6

1.5 Качество измерений [1], с.179-190 Единичные показатели качества измерений. Точность и правильность результата измерений. Комплексные показатели качества измерений. Достоверность. Доверительная вероятность и доверительный интервал. 1.6. Качество продукции [1], с.191-199 Классификация промышленной продукции по принципу расходности. Качество проектов. Зависимость качества проекта от длительности проектирования, квалификации и количества проектировщиков. Этапы проектирования. Качество сырья и материалов. Комплексная оценка качества текстильных материалов. Качество транспортных средств. 1.7. Качество процессов [1], с.199-203 Качество технологии. Показатели технологичности: точность и стабильность техпроцесса. Индексы воспроизводимости процесса. Методы Тагути. Качество электрической энергии. Качество пассажирских перевозок. 1.8. Качество труда [1], с.203-210 Качество продукции и качество труда. Показатели качества труда. 1.9. Качество решений [1], с.211-222 Решения, максимизирующие целевую функцию. Решения, минимизирующие риск. 1.10. Управление качеством [1], с. 223-241; [2], с.63-95, 239-249 Система качества. Структура международных стандартов ИСО серии 9000. Основные принципы системы качества. Структура петли (спирали) качества. Направление деятельности по качеству (обеспечение качества, управление качеством, улучшение качества). Группы качества. История их возникновения и развития. Организация работы групп (кружков) качества. Методы и этапы развития проблем обеспечения качества и управления качеством. Заключение Краткое обобщение основных вопросов курса. Актуальные проблемы и

7

перспективы развития квалиметрии. Направления дальнейшего углубления, расширения и использования знаний. В таблице 1 приведено распределение видов занятий для соответствующих специальностей. Таблица 1 Спец. Общее число часов по Лекции Практические занятия дневной форме 100400 120 28 8 190800 70 12 8 Тематический план лекций для студентов очно - заочной формы обучения ( 28 часов ) Объём, ч Темы лекций Спец.100400 Спец.190800 1.Введение. Меры качества. 4 2 2.Измерение качества 4 2 3.Математические действия с показателями 4 качества 4.Контроль качества 4 2 5.Качество измерений. Качество продукции 4 2 6.Качество процессов. Качество труда 4 2 7.Качество решений. Управление качеством 4 2 Темы практических занятий (8 часов) Темы практических занятий 1.Измерение качества экспертным методом 2.Комплексирование показателей качества 3.Выборочный контроль качества 4.Управление качеством

Объём, ч 2 2 2 2

2. Библиографический список 1. 2. 3. 4.

Основной: Шишкин И.Ф., Станякин В.М. Квалиметрия и управление качеством: Учебник для вузов.- М.: Изд. ВЗПИ ,1992. -256 с. Шепелев С.Н. Системы качества и конкурентоспособность продукции. М.:РИЦ «Татьянин день», 1993. -256 с. Комплексная оценка качества текстильных материалов/А.Е Чайковская,Л.В. Полищук, И.С. Галык и др. - Киев: Тэхника,1989.-254 с. Бурдаков В.Д. Квалиметрия транспортных средств. Методика оценки эффективности использования. - М.: Изд-во стандартов, 1990.-160с.

8

5. Цибулька Я. Качество пассажирских перевозок в городах: Пер.с чеш.-М.: Транспорт, 1987.-239с. 6. ГОСТ13109-97 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ Качество электрической энергии Совместимость технических средств электромагнитная НОРМЫ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ 7. Управление качеством продукции ИСО 9000 – ИСО 9004, ИСО 8402. - М.: Изд-во стандартов,1988. -96 с. Дополнительный: 8. Системы качества: Сборник нормативно-методических документов. М.: Издво стандартов, 1989. -120 с. 9. Менеджмент систем качества: Учебное пособие М.Г Круглов, С.К.Сергеев, В.А.Такташов и др. -М: Изд-во стандартов, 1997. -368 с.

3.Задание на контрольную работу Целью контрольной работы является выработка практических навыков расчета комплексных показателей качества, коэффициента конкордации и плана выборочного контроля. Контрольная работа содержит три задачи. Выполнение всех задач обязательно. Расчеты рекомендуется выполнять, применяя микрокалькуляторы. Контрольную работу следует выполнять в ученической тетради, оставляя на страницах поля шириной 20 мм, титульный лист оформляется по установленным в СЗТУ правилам, остальной материал — в соответствии с требованиями ЕСКД. Обязателен список использованной литературы. Работу надо датировать и подписать. Выбор варианта задания указан в таблицах. Исправления в работе производятся так, чтобы рецензент мог сопоставить первоначальный и новый тексты. Переработка большого объема может приводиться после первоначального текста. Окончательно оформленные работы представляются на собеседование с преподавателем. Задача 1 Групповой показатель качества морского сухогрузного судна — функциональность Qфункц. объединяет по принципу среднего взвешенного следующие комплексные показатели нижнего уровня: грузоподъемность Q1, грузовместимость Q2, скорость судна Q3, дальность плавания Q4, приспособленность к грузообработке Q5. Каждый из указанных комплексных показателей качества входит в групповой показатель качества со своим весовым коэффициентом (g1, g2, g3, g4, g5). В табл. 2 приведены значения комплексных показателей качества Qi и весовые коэффициенты gi. Вычислить значение комплексного группового показателя судна по формуле среднего взвешенного: а) гармонического; б) геометрического.

9

в) арифметического; г) квадратического; Результаты расчета свести в таблицу и сделать сравнительный анализ полученных значений (записать значения средних взвешенных в виде неравенства). В результате проведенных мероприятий значение одного из пяти комплексных показателей качества Qi min (наименьшего) было увеличено на 20%. За счет приращения ∆Qi min этого комплексного показателя изменится (увеличится) на ∆Qi функц. групповой показатель качества судна Qфункц. Вычислить значения приращений группового показателя качества судна ∆Qфункц для всех разновидностей среднего взвешенного и сравнить их между собой (записать значения приращений в виде неравенства). В заключении надо сравнить полученные два неравенства (для группового показателя качества и для его приращений) и сделать вывод по поводу смысла этих неравенств. Указание. Значения комплексных показателей качества Qi и соответствующих весовых коэффициентов gi студент выбирает по последней и предпоследней цифре шифра, например, шифру 95-062 соответствуют значения показателей качества Qi в столбце 2 и значения весовых коэффициентов в столбце 6. Таблица 2 Параметры

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Последняя цифра шифра студента 8,1 8,4 8,6 8,8 9,0 9,3 9,6 9,8 10,0 Q1 8,0 8,6 8,8 9,0 9,3 9,6 9,8 10,0 8,0 8,1 Q2 8,4 9,0 9,3 9,6 9,8 10,0 8,0 8,1 8,4 8,6 Q3 8,8 9,6 9,8 10,0 8,0 8,1 8,4 8,6 8,8 9,0 Q4 9,3 10,0 8,0 8,1 4,8 6,8 8,8 9,0 3,9 9,6 Q5 9,8 Предпоследняя цифра шифра студента 0,3 0,05 0,2 0,15 0,15 0,15 0,1 0,1 0,8 g1 0,1 0,1 0,8 0,2 0,3 0,15 0,1 0,1 0,05 0,05 g2 0,15 0,3 0,05 0,2 0,2 0,15 0,5 0,6 0,05 0,05 g3 0,1 0,1 0,05 0,2 0,2 0,4 0,15 0,1 0,1 0,05 g4 0,15 0,2 0,05 0,2 0,15 0,15 0,1 0,1 0,7 0,05 g5 0,5 Задача 2 В табл. 3 приведены мнения 4-х экспертов о 5-ти объектах экспертизы. Экспертиза объектов была проведена по одному показателю качества. 1. По сумме рангов каждого объекта экспертизы построить ранжированный ряд, являющийся результатом многократного измерения. 2. Определить весомость членов ранжированного ряда. 3. Определить степень согласованности мнений 4-х экспертов, вычислив коэффициент конкордации. Указание. В табл. 3 мнения экспертов об объектах экспертизы даны так: в строке первые пять неравенств являются мнением 1-го эксперта, вторые пять неравенств—мнением 2-го эксперта; в столбце первые пять неравенств

10

являются мнением 3-го эксперта, вторые пять неравенств— мнением 4-го эксперта. Студент выбирает указанные исходные данные (мнения экспертов) по последней и предпоследней цифре шифра, например, шифру 95-026 соответствуют мнения 1-го эксперта Q5>Q4>Q2>Q1>Q3; 2-го эксперта Q3Q2, а мнение 2-го эксперта — в таком виде Q5>Q4>Q2>Q1>Q3. 2. Найти сумму рангов каждого объекта экспертизы и построить ранжированный ряд. 3. Определить весомость членов ранжированного ряда. 4. Вычислить коэффициент конкордации и по его величине сделать заключение о степени согласованности мнений экспертов. Таблица 2 Предпоследняя цифра шифра





Q3

Q3

< Q1 < Q2 < Q4

< Q5

6

Q5

> Q4

> Q2

> Q1

> Q3

Q3

< Q1 < Q2 < Q4

< Q5

>

>

>


Q3

> Q1

> Q5

> Q2

Q2

>

>

>


Q5

> Q4

> Q2

> Q1

Q1

>

>

>




>

>


> < Q4

<
Q5 > Q1 >




< Q2 < Q4 < Q5 >




< Q4

>

< Q5 < Q1 < Q3 >

>