Методические указания к выполнению практических занятий по ''Основам квалиметрии''

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Восточно-Сибирский Государственный технологический университет Кафедра «Метрологии, стандартизации и сертификации»

Методические указания по «Основам квалиметрии» предназначены для выполнения практических занятий по дисциплине: «Квалиметрия и управление качеством» студентами специальности 072000 «Стандартизация и управление качеством», «Основы квалиметрии и сертификации» студентами специальности 190800 «Метрология и метрологическое обеспечение», «Квалиметрия» студентами специальности 340100 «Управление качеством». Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры «Метрология, стандартизация и сертификация» от «____»___________2003 г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению практических занятий по «Основам квалиметрии» для студентов специальностей: 072000 «Стандартизация и сертификация», 190800 «Метрология и метрологическое обеспечение», 340100 «Управление качеством»

Разработала: Хамханова Д.Н.

Улан-Удэ, 2003 32

Практическое занятие № 1 Формирование единичных показателей качества промышленной продукции

3. Определить меры показателей качества (в единицах физических величин или в безразмерных единицах). 4. Результаты оформить в виде таблицы 1. Таблица 1.

Качество продукции – совокупность свойств и характеристик продукции или услуги, которые придают им способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности (Международный словарь «ИСО 8402-86. Качество. Словарь.». Каждый показатель качества, являясь количественной характеристикой одного из свойств объекта, должен отражать способность этого объекта удовлетворять общественные потребности в конкретных условиях. Таким образом, при формировании (введении) любого показателя качества необходимо учитывать следующие компоненты качества: Общественную потребность (ОП); конкретные условия (КУ); объект (О) и степень удовлетворения потребности (СУП). Показатель качества должен давать ответ на вопрос: в какой степени рассматриваемый объект (явление) обладает свойством (способностью) удовлетворять общественную потребность (интерес, ценность)? Показатели качества делятся на единичные и комплексные. Единичные показатели относятся к одному из свойств продукции, определяющих качество, а комплексные – сразу к нескольким.

Вопросы для самопроверки. 1. Проверить, отвечает ли данный показатель на вопрос: в какой степени рассматриваемый объект (явление) обладает свойством (способностью) удовлетворять общественную потребность (интерес, ценность)? Пример проверки: В какой степени (градация свойств) квартиры (объекты) в 5 – этажном доме г. УланУдэ (конкретные условия) удовлетворяют жильцов (их материальную потребность в жилье)?

Задание. 1. Выбрать объект экспертизы. Объектом экспертизы могут быть продукты питания, обувь, средства измерений и т.д. 2. Сформировать единичные показатели качества.

Под надёжностью, согласно международному стандарту ИСО 8402-86, понимается способность изделия (единицы продукции) выполнять требуемые функции в заданных условиях в течение заданного периода времени. Надёжность сложное свойство, представляющее собой комплексный показатель, включающий в себя такие показатели, как:

33

№ 1

Единичные показатели качества 2

Меры 3

Практическое занятие № 2 Выбор основных показателей, характеризующих надёжность изделий

4

безотказность; долговечность; ремонтопригодность; сохранность. Показатели безотказности характеризуют свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки. К ним относятся: вероятность безотказной работы Р(t); интенсивность отказов λ(t); параметр потока отказов φ(t); средняя наработка до первого отказа Тср.; наработка на отказ Т; условная средняя наработка до первого отказа Тср.* Вероятностью безотказной работы называется вероятность того, что в пределах определённого времени (t) или объема работы изделия не произойдёт отказа. Она определяется выражением: N (t ) (1) Р(t)≈ N0 где N0-количество изделий, работавших в начале промежутка времени; N0-количество изделий, работавших в конце промежутка времени. Интенсивностью отказов называют вероятность отказа неремонтируемого изделия в единицу времени при условии, что отказ до этого времени не возник. Она может быть определена по следующей формуле:

λ (t ) ≅

∆n N (t ) ⋅ ∆ t

(2)

где ∆n-число изделий, отказавших за время t; N(t) - количество исправных изделий в конце промежутка времениt; ∆t - промежуток времени, следующий после t, на котором определяется λ. 5

Средней наработкой до первого отказа Тср является среднее значение наработки изделий в партии до первого отказа. Она определяется выражением: n

Т

ср

=

∑T i =1

i

(3)

n

где Тi - время работы i-го изделия до первого отказа; n - число изделий в партии. Параметром потока отказов φ(t) называется среднее количество отказов ремонтируемого изделия в единицу времени для рассматриваемого момента времени. Он определяется по формуле:

ϕ (t ) =

∆n N 0 ⋅ ∆t

(4)

где N0 - количество изделий, работавших в промежутке времени; ∆n - количество отказов. Необходимо учесть, что при определении величины φ(t) изделия, отказывающие в течение времени t, ремонтируются. В этом случае, N0=N(t). Наработкой на отказ (Т) называется среднее значение наработки ремонтируемого изделия между отказами. n

Т =

∑ Т i=1

n

cp . i

(5)

где Тср.i - среднее значение наработки на отказ i-го изделия; n - число изделий в исследуемой партии. 6

Значение Тср.i определяется по следующей формуле: m

Т

ср . i

=

∑T i =1

m

ij

(6)

где Тij - среднее время работы i-го изделия между jым и (j+1)-ым отказами; m - число отказов i-го изделия. Выбор показателей надёжности является одним из важных вопросов, при формировании показателей качества продукции. При выборе показателей надёжности технических изделий необходимо воспользоваться классификацией технических устройств по различным признакам (рис. 1 приложения 1). Все технические устройства принято классифицировать по конструктивному признаку: продолжительности эксплуатации; временному режиму использования по назначению; доминирующим факторам при оценке последствий отказа. На рис. 1 приложения 1 перед классификационными признаками проставлены цифры разрядов классификационных шифров изделий. Первый разряд шифра, если изделие неремонтируемое, обозначается цифрой 1, если изделие относится к ремонтируемым, то шифр обозначается цифрой 2. Цифра 2-го разряда определяется продолжительностью эксплуатации, третьего – временным режимом использования по назначению и четвёртого – доминирующим фактором при оценке последствий отказа. Таким образом, для любого технического изделия можно получить соответствующий ему классификационный шифр, состоящий из четырёхзначного числа. 7

Реальным условиям эксплуатации изделия в соответствии с особенностями конструкции изделий соответствует 31 классификационных шифров изделий, представленных в таблице 2. В ней все они разбиты на 10 вариантов, каждому из которых соответствуют свои основные показатели, определяющие надёжность данных изделий. Используя классификацию можно определить шифр данного изделия и с помощью таблицы 2 по полученному шифру выбрать основные показатели надёжности. Например, бытовая аппаратура (телевизор) относится к группе ремонтируемых изделий (первая цифра шифра 2), эксплуатируется до предельного состояния (вторая цифра шифра 4), временный режим эксплуатации – прерывисто случайный (третья цифра шифра 3), доминирующим фактором при оценке последствий её отказа является отказ независимо от длительности простоя (четвёртая цифра шифра 1). Таким образом, для телевизора нами получен шифр 2431, и, следует из таблицы 2, что основными показателями надёжности для телевизора являются среднее значение параметра потока отказов - φ(t) (или наработка на отказ Т), ресурс Тд (или срок службы –Тсл.). Задание: 1. Выбрать изделие из перечня, приведенного в таблице 3. Определить основные показатели надежности для данного изделия. 2. Определить значение показателей надежности: р(t), λ(t0, Tcp, φ(t), T (примеры 1,2,3,4,5.). Данные для решения примеров взять из таблиц 1-5 приложения 2 по шифру (2 последние цифры) зачетной книжки.

8

Таблица 2. № группы 1 1

2

3 4 5 6 7 8 9

Классификационный шифр группы изделия 2 1111 1121 1131 2111 2121 2131 1211 1221 1231 2211 2221 2231 1222 2222 1312 2312 2411 2421 2431 2413 2423 2433 2414

Основные показатели надежности

1 9

2 2424

10

2415 2425 2435 2515 2525 2535

3 Т*ср - средняя наработка до первого отказа

Продолжение таблицы 2 3 Кг; ϕ(t) или Т; Тд или Тсл. Ко.г . -коэффициент оперативной готовности; Тд или Тсл.

Таблица 3 № в. *

Т ср условная средняя наработка до первого отказа; Тд - ресурс или Тсл - срок службы. Р(tp) - вероятность безотказной работы за tз; Тд или Тсл ϕ(t) среднее значение параметров отказов или Т – наработка на отказ; Тд или Тсл. Кт.и. - коэффициент технического использования; Тд или Тсл. Кг - коэффициент готовности; Тд или Тсл. Кт и ϕ(t) или Т; Тд или Тсл.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Наименование № в. изделия 13 Радиоприемник Холодильник Стиральная машина 14 Магнитофон Электропроигрыватель Утюг 15 Телефон Автомобиль легковой Радиоэлектронные элементы для бытовой аппаратуры 16 Пишущая машина 17 Компьютер 18 Радиоэлектронное оборудование самолета

Наименование изделия Электронновычислительные машины Приборы для научных исследований Контрольноизмерительные приборы, используемые в учебных целях Весы торговые Велосипед Счетновычислительная машина

10

Пример 1. Определить вероятность безотказной работы транзисторов, если при их испытании в течение времени t0 в конце промежутка времени t0 исправных изделий оказалось N(t), Количество изделий подвергшихся испытанию N0. Данные взять из таблицы 1 приложения 2. Пример 2. Определить интенсивность отказов, если в конце промежутка времени были исправными N(t) изделий и за время ∆t вышли из строя ∆n изделий. Данные для примера взять из таблицы 2 приложения 2. Пример 3. Определить среднюю наработку до первого отказа для 6 изделий в партии, если известно время работы i-го изделия до первого отказа. Данные для примера взять из таблицы 3 приложения 2. Пример 4. Определить параметр потока отказов, для 3-х изделий, если за время ∆t 1-ое изделие отказало n1 раз, второе изделие - n2, третье изделие - n3. Данные для примера 4 взять из таблицы 4 приложения 2. Пример 5. Определить наработку на отказ для трех изделий. Пусть 1-ое изделие исправно работало первые t11 ч, затем отказало, и было отремонтировано. После этого до второго отказа оно работало t12 часа, до третьего отказа - t13 ч, и до четвертого отказа - t14 ч. Второе изделие проработало до первого отказа – t21 ч., до второго – t22 ч., до третьего – t23 ч. И, наконец, третье изделие до первого отказа работало - t31 ч., до второго - t32 ч., до третьего – t33 ч. и до четвертого – t34 ч. Данные для примера взять из таблицы 5 приложения 2.

11

Вопросы для контроля: 1. Что называется вероятностью безотказной работы? 2. Что называется интенсивностью отказов? 3. Что называется средней наработкой до первого отказа? 4. Что называется параметром потока отказов? 5. Что называется наработкой на отказ? 6. Какие из вышеперечисленных показателей применяются для ремонтируемых изделий, а также для неремонтируемых? 7. Перечислить показатели, характеризующие долговечность и дать определение. 8. Перечислить показатели, характеризующие сохраняемость и ремонтопригодность и дать их определение. 9. Перечислить комплексные показатели, характеризующие безотказность и ремонтопригодность изделий и дать их определение. Практическое занятие № 3 Определение показателей стандартизации и унификации

Показатели стандартизации и унификации характеризуют степень использования в конкретном изделии стандартизованных деталей, узлов, блоков и уровень унификации составных частей изделия. Для его оценки применяются такие характеристики, как коэффициент унификации (Ку), коэффициент применяемости (Кпр) и коэффициент повторяемости (Кповт). Коэффициент унификации рассчитывается по следующей формуле: Д + Д + Д Ку= ∑ н ∑ з ∑ П ; (7) ∑Д 12

где ∑Дн - количество нормализованных деталей изделия; ∑Дз - количество заимствованных деталей изделия; ∑Дп - количество покупных деталей изделия; ∑Д - общее количество деталей в изделии. При этом всегда Ку≤1. В ряде случаев отдельно определяют коэффициент нормализации Кн, заимствования Кз и покупных деталей Кп: ∑ Д Н  КН = ∑Д  Д З  ∑ КЗ = (8)  ∑Д  ∑ Д n  Кn = ∑ Д  Коэффициент унификации вычисленный по формуле (7), не всегда может достаточно охарактеризовать уровень унификации, поскольку при его определении не учитываются значимость отдельных деталей в изделии. Поэтому в тех случаях, когда стоимость деталей в изделии не одного порядка, а, следовательно, и разный эффект от применения тех или иных унифицированных деталей, пользуются выражением, учитывающем стоимость элементов:

Ку =

(

)

n Д 1 − ∑ аi ⋅ 100% i =1 Д −1

(9)

где Д - общее количество деталей (узлов) в изделии; Н - количество наименований типоразмеров; аi - удельная стоимость i-го наименования типоразмера. 13

n

∑ а учитывает

Здесь сумма

i =1

i

массу (вес) каждой

детали в общей оценке уровня унификации изделия, соответствующую ее стоимости. n

n

∑a i =1

i

=

∑t i =1

T0

i

(10)

где ti - стоимость i-го наименования типоразмера; T0 - общая стоимость изделия. Коэффициент повторяемости определяется по формуле: ∑ Д шт Кповт.= (11) ∑Н где ΣДшт .- общее число деталей, входящих в изделие, шт.; ΣН - общее число деталей, входящих в изделие. Кповт. всегда больше 1. Коэффициент применяемости показывает, какова часть наименований унифицированных деталей в общем количестве наименований применяемых деталей и определяется по формуле: ∑ НН + ∑ НЗ + ∑ Нn Кпр= (12) ∑H – количество наименований где ΣНН нормализованных деталей; ΣНЗ – количество наименований заимствованных деталей; ΣНn- количество наименований покупных деталей; ΣН- общее количество наименований деталей. Очевидно, всегда Кпр.≤1. Задание: Студентам выдаются сборочные чертежи с спецификацией, требуется определить коэффициенты 14

унификации, применяемости, повторяемости. При заполнении отчета по практическому занятию студенты должны заполнить таблицу 4,5,6. Таблица 4. Общее количество нормализованных деталей Наименование Количество (шт.) нормализованных деталей 4 1. штифты 2 . 8 8 2. шайбы 8 3. гайки 4. …… Таблица 5. Общее количество заимствованных деталей Наименование Количество (шт.) заимствованных деталей 1 2 ….. Таблица 6. Общее количество покупных деталей Наименование покупных Количество (шт.) деталей 1 2 Вопросы для контроля: 1. Что такое унификация? 2. Что такое коэффициент унификации? 3. Что такое коэффициент повторяемости? 4. Что такое коэффициент применяемости?

15

Практическое занятие № 4 Комплексирование показателей качества. Построение многоуровневой структуры показателей качества

Различают функциональный и субъективный способы образования комплексного показателя качества. Функциональный способ нахождения комплексного показателя качества заключается в образовании комплексного показателя через функциональные зависимости, отражающие объективные законы природы. Субъективный способ образования комплексного показателя качества заключается в образовании комплексных показателей по субъективным признакам. В номенклатуру показателей качества промышленной продукции, регламентированной нормативными документами входят 10 групп показателей качества: показатели назначения; показатели надежности; показатели технологичности; показатели унификации; патентноправовые показатели; эргономические показатели; эстетические показатели; показатели транспортабельности; показатели безопасности; экологические показатели. В свою очередь группы показателей качества могут быть подразделены на подгруппы, а подгруппы на единичные показатели качества. Так, показатели назначения подразделяются на 4 подгруппы показателей: классификационные показатели; показатели функциональные и технической эффективности; конструктивные показатели; показатели состава и структуры, Показатели надежности также подразделяются на 4 подгруппы показателей: безотказности; долговечности; ремонтопригодности; сохраняемости. 16

2. Построить иерархическую структуру показателей качества. Многоуровневая структура показателей качества должна иметь вид, показанный на рисунке 1 приложения 3.

К показателям технологичности относятся: трудоемкость, материалоемкость, себестоимость. К показателям унификации относят коэффициенты: применяемости; повторяемости; взаимной унификации для групп изделий; унификации для группы изделий. Патентно-правовые показатели выделяют две подгруппы показателей: патентной защиты и патентной чистоты. В группу эргономических показателей входят следующие подгруппы показателей: антрометрические; гигиенические; физиологические и психофизиологические; психологические. Эстетические показатели подразделяются на следующие подгруппы показателей: информационной выразительности; рациональности формы; целостности композиции; совершенства производственного исполнения и стабильности товарного вида. К показателям транспортабельности относят: массу изделия, габаритные размеры; среднюю стоимость перевозки на 1 км. пути и т.д. К показателям безопасности относят: сопротивление изоляции токоведущих частей; электрическую прочность и т.д. К экологическим показателям относят следующие показатели: содержание вредных примесей в составе продукции; вероятность выбросов вредных частиц, газов, излучений при производстве, хранении, транспортировании, эксплуатации и т.д. Задание. 1. По данным практического занятий № 1 образовать комплексные показатели качества субъективным способом с учетом 10 групп показателей качества и их подгрупп.

17

Вопросы для самопроверки. 1. Какие показатели входят в подгруппу показатели безотказности? 2. Какие показатели входят в подгруппу показатели долговечности? 3. Какие показатели входят в подгруппу показатели ремонтопригодности? 4. Какие показатели входят в подгруппу показатели сохраняемости? 5. Какие показатели входят в подгруппу антрометрические показатели? 6. Какие показатели входят в подгруппу гигиенические показатели? 7. Какие показатели входят в подгруппу физиологические и психофизиологические показатели? 8. Какие показатели входят в подгруппу психологические показатели? Практическое занятие № 5 Определение весовых коэффициентов показателей качества (Способ ранжирования, способ попарного сопоставления)

317

Способ ранжирования. Эксперта просят расположить объекты экспертизы в порядке их предпочтения. Место, занятое при такой расстановке в ранжированном ряду, называется рангом. Значения

18 318

весовых коэффициентов в таком случае рассчитывается по формуле. n

gj =

∑G m

∑ j =1

Gi , j

i, j

i =1

Номера объектов экспертизы 1

(13)

n

∑ Gi, j

2

- балл (ранг) j-го показателя, проставленный i-ым

4

экспертом; n - количество экспертов; m - количество «взвешиваемых» показателей. При определении весовых коэффициентов методом ранга экспертам предлагается заполнить таблицу 7.

5

где

Эксперты

1

2

3

Таблица 7 4 5

Показатели 1 2 3 4 5 Способ попарного сопоставления. При этом способе эксперт получает таблицу (табл. 8.), в которой по вертикали и горизонтали проставлены номера объектов экспертизы (показателей качества). Эксперту необходимо проставить в каждой клетке, относящейся двум сравниваемым объектам (показателям), номер того объекта (показателя), который он считает наиболее важным.

19

2

3

4

5

Х Х

3

i =1

1

Таблица 8. 6 7

Х Х Х

6

Х

7

Х

При попарном сопоставлении используется только верхняя часть таблицы. Расчет весовых коэффициентов производится по формуле: n

Fij

i =1

n

gj =∑ где

Fi , j - частота предпочтения i–ым

объекта экспертизы, определяемая как: K Fi,j= ij C

(14) экспертом j-го (15)

где Ki,j – число предпочтений i–ым экспертом j-го объекта экспертизы; С - общее число суждений одного эксперта, связанная с числом объектов экспертизы m соотношением:

C=

m(m − 1) 2

(16) 20

Способ двойного попарного сопоставления. При двойном попарном сопоставлении заполняется нижняя и верхняя части таблицы 8, при этом методика расчета весовых коэффициентов остается тем же самым, кроме расчета числа суждений экспертов. В этом случае число суждений экспертов определяется следующим образом:

C = m(m − 1)

(17)

Задание. 1. Выбрать объект экспертизы. 2. Выбрать не более семи показателей качества. 3. Определит весовые коэффициенты показателей качества способом ранжирования. 4. Определит весовые коэффициенты показателей качества способом попарного сопоставления.. Вопросы для самопроверки. 1. Чем отличается способ двойного попарного сопоставления от способа попарного сопоставления? 2. В каких случаях лучше воспользоваться способом двойного попарного сопоставления? Практическое занятие № 6 Уточнение весовых коэффициентов методом последовательного уточнения

Суть способа заключается в том, что первоначальные результаты измерений рассматриваются как первое приближение Gj(1). Во втором приближении они используются как весовые коэффициенты Gj(2) суждений экспертов. Полученные с учетом этих весовых коэффициентов новые результаты в третьем приближении 321

рассматриваются опять как весовые коэффициенты Gj(3) тех же мнений экспертов и т.д. В данном способе предлагается предпочтение j-го показателя перед i-м показателем выражать числом Кij ≥ 0, для исключения из рассмотрения отрицательных чисел. При этом предлагается Кij принять равным двум в случае предпочтения j-го объекта перед i-м, равным единице – при равноценности j-го и i-го показателей, равным 0 – при предпочтении i-го объекта перед j-м. В этом случае таблица, которую заполняют эксперты, несколько видоизменяется и выглядит так, как это показано на рис 1. i 1

2

...

m

j

Gj(1)

gj(1)

Gj(2)

gj(2)

...

1 2 3 4 ... m Рис. 1. Таблица, заполняемая при уточнении результатов экспертиз В случае обозначении предпочтений экспертов через Кji, первоначальные результаты Gj(1) будут определяться формулой: m

G J (1) = ∑ K ji i =1

(18)

А результаты измерения в (ω+1) приближении будут равны:

G J (ϖ + 1) = G1 (ϖ ) ⋅ K j1 + ... + G m (ϖ ) ⋅ K jϖ

(19) 322

Очевидно, что значения весовых коэффициентов в ω приближении, определяемые как

g J (ϖ ) =

G j (ϖ )

m

∑ G (ϖ ) j =1

(20)

m

∑g

( Q=γ

j =1

Задание. 1. Уточнить весовые коэффициенты, полученные на практическом занятии № 3 методом последовательного приближения до точности 0.01. 2. Результаты уточнения свести в таблицу.

⋅ Q jg

m

∑gj

j

будут значительно отличаться от значения весовых коэффициентов в 1-ом приближении. В ходе уточнения все более подчеркивается предпочтительность одного и низкая значимость другого показателя. Процесс уточнения значении gi продолжается до тех пор, пока точность не достигнет заданной.

j

(21)

j =1

где γ – параметр логики усреднения; gj - весовой коэффициент j–го показателя; m – число единичных показателей Qj/ Задавая разные значения γ получают разные виды средних взвешенных. В экспертных методах веса удовлетворяют условию: m

∑g j =1

=1

j

(22)

В этом случае наиболее распространенные средние взвешенные принимают вид: m

Практическое занятие № 7 Определение комплексного показателя качества по принципу среднего взвешенного

При комплексировании показателей качества по принципу среднего взвешенного комплексный показатель определяют по формуле:

Q = ∑ g j ⋅Qj ; j =1 m

Q = П Q jgj ; j =1

~ Q=

1 m g ; j

∑Q j =1

) Q=

(24) (25)

j

m

∑g j =1

323

(23)

j

⋅ Q 2j .

(26)

324

Удобнее комплексировать безразмерные показатели качества. Для перехода к относительным показателям качества можно использовать соотношения:

Qj Qj ,n

Q j ,n Qj

= Q j ,отн

= Q j ,отн

при

Qj ≤Qj,n

при

Qj ≥Qj,n

(27)

(28)

Эксперты 1 1 2 …

1 2

Показатели 2 3 3 4

4 5

… 6

Рис.2. Таблица, заполняемая при оценке качества продукции экспертами. Вопросы для самопроверки.

где

Qj,n

- нормирующее значение показателя

качества, имеющего ту же размерность, что и

Qj .

Задание. 1. Оценить каждый показатель качества по пяти балльной шкале. 2. Заполнить матрицу, представленную на рис. 2. 3. Определить среднее арифметическое значение оценок. 4. Определить значение комплексного показателя качества как среднее арифметическое взвешенное. 5. Определить значение комплексного показателя качества как среднее геометрическое взвешенное. 6. Определить значение комплексного показателя качества как среднее гармоническое взвешенное. 7. Определить значение комплексного показателя качества как среднее квадратическое взвешенное.

325

1. Как можно получить линию равного качества? 2. По какому показателю (признаку) можно сравнивать средние взвешенные? Практическое занятие № 8 Комплексирование по трехуровневой шкале

Комплексирование по трехуровневой шкале применяют в тех случаях, когда определение числовых значений единичных показателей качества сложно и дорого. В этом случае экспертным методом определяют уровень единичных показателей качества: высокий – В; средний – С; низкий – Н. При определении комплексного показателя качества в качестве исходной предпосылки принимают, что при высоком уровне всех единичных показателей качества числовое значение комплексного показателя должно ровняться 1; при среднем уровне всех единичных показателей – 0,5; при низком уровне единичных показателей – 0.. 26

В этом случае значение определяют по формуле:

комплексного показателя

( H n Q = 1 − H − 0,5 c (29) n n где nH и nC - число единичных показателей низкого и

среднего уровня соответственно; n - число комплексируемых единичных показателей. Если же весомости единичных показателей различны, тогда значение комплексного показателя качества определяют по следующей формуле: mC mH ( Q = 1 − ∑ g H j − 0,5∑ g C j j =1

где

gH j и

gC j

(30)

j =1

-

показателя качества соответственно;

нормированный низкого

вес

уровня

единичного и

1

уровня соответственно. Задание.

1. Выбрать объект экспертизы. 2. Выделить не более семи показателей качества. 3. Определить весовые коэффициенты показателей качества. 4. Оценить каждый показатель по трехуровневой шкале. Результаты занести в таблицу, представленную на рис. 3. 5. Определить значение комплексного показателя.

2

Показатели 3

4

…

1 2 3 … Рис.3. Таблица, заполняемая при комплексировании по трехуровневой шкале. Вопросы для самопроверки.

1. В каких случаях назначают коэффициент ветто? 2. Зависят ли показатели качества от времени и почему? 3. В каких случаях применяют комплексирование по трехуровневой шкале?

среднего

mH и mC - число показателей низкого и среднего

27

Эксперты

Практическое занятие № 9 Определение качественного состава экспертной комиссии

Качественный состав экспертной комиссии определяется по общему для всей комиссии показателю качества – коэффициенту конкордации: 12S (31) n ( m 3 − m) где S – сумма квадратов отклонений суммы рангов каждого объекта экспертизы от среднего арифметического ранга; n - число экспертов; m – число объектов экспертизы. W=

2

328

Кроме того, для определения качества отдельного эксперта проводят тестирование, самооценку, взаимооценку экспертов. По результатам тестирования определяют погрешность каждого эксперта. При определении согласованности мнений экспертов обычно заполняют таблицу, представленную на рис.4. Задание.

1. Выбрать объект экспертизы. 2. Сформировать не более семи показателей. 3. Определить способом ранжирования весовые коэффициенты. 4. Определить согласованность мнений экспертов. 4. Определить погрешность каждого эксперта. Для определения погрешностей экспертов преподаватель дает тестовую задачу с известным ответом. Например: определить массу ручки. По результатам опроса найти погрешность каждого эксперта как отклонение оценки i – го эксперта от средней арифметической оценки. Результаты тестирования свести в таблицу, представленную на рис. 5. Вопросы для самопроверки. 1. Как определяют сенсорные способности экспертов? 2. Особенности метода Дельфы. 3. Этапы формирования экспертной комиссии. 4. Показатели качества экспертов, по которым формируют экспертную комиссию на первом этапе.

329

Номер Объекта

1 1 2 …

Оценка Сумэксперта ма 1 2 3 4 … 2 3 4 5 6

ОтклонеКвадрат ние от отклонений

7

8

9

Рис. 4. Таблица, заполняемая экспертами при определении согласованности мнений экспертов Ответы на тест 1

2

Эксперты 3 4 5 6

7

Значение определяемого показателя Погрешность эксперта Рис. 5. Таблица, заполняемая при определении погрешности эксперта Практическое занятие № 10 Определение показателей качества труда

Качество труда содержит три основных компонента: трудовой потенциал работника, уровень организации труда и ее эффективность. В трудовом потенциале выделяют такие составляющие: социально-демографические (пол, возраст, социальное положение); квалификационные (уровень образования, стаж работы, наличие ученой степени и знания); социально-психологические (способности, отношение к труду, ценностная ориентация в 30

труде, удовлетворенность специальностью и трудом и т.д.). Уровень организации труда включает: форму организации труда, степень централизации научно-технического и бытового обслуживания, рациональность структуры рабочего времени, содержание труда. Показатель содержательности труда в свою очередь может содержать единичные показатели как: объем информации; разнородность информации; новизна информации; сложность решения задач. Качество труда по саратовской системе бездефектного изготовления продукции (БИП) оценивают коэффициентом: n1

n2

i =1

i =1

Кк.m.=1-Кс+Кn=1- ∑ К сi + ∑ K ni ;

(32)

где Кci - коэффициент снижения вознаграждения за несоблюдение установленного значения i-го показателя качества труда; Кni - коэффициент поощрения за превышение установленного значения i-го показателя качества труда. Для расчета Кс и Кn разрабатывают классификаторы Кci и Kni Пример такого классификатора приведен в приложении 3. Задание: 1. Определить единичные показатели качества труда студента. 2. Определить комплексные показатели качества труда студентов. 3. Построить многоуровневую структуру показателей качества. 4. Разработать классификатор Kci и Кni качества работы студента. 5. Оценить качество своего труда по разработанному классификатору и формуле (32) .

31

Вопросы для самопроверки: 1. Классификация производственных задач. 2. Какие типы трудового процесса вы знаете? 3. Какие категории работников относятся каждому типу трудового процесса?

к

Практическое занятие №11 Определение качества технологии

Основными группами показателей качества технологи являются точность и стабильность технологического процесса. Точность технологического процесса характеризуется двумя единичными показателями: размер поля технологического допуска ω и коэффициент точности настройки Ктн. Вместо размера поля технологического допуска используют безразмерный коэффициент: Кр=

ω

(33) ∆ Коэффициент точности настройки равен: Q − QH Кт.н.= (34) ∆ где Q - центр технологического допуска; QH – середина конструкторского допуска. Показателями нестабильности технологического процесса являются: Коэффициент смещения настройки и коэффициент межнастроечной стабильности. Коэффициент смещения настройки определяется по следующей формуле: Q(t ) − Q0 Ксм= (35) ∆ где Q(t) - технологический допуск в момент времени t; Q0 - технологический допуск в начале работы.

32

Коэффициент межнастроечной стабильности равен; ω (t ) Км.с.= (36)

ω0

где ω(t) - размер поля рассеяния в момент времени t; ω0 – размер поля рассеяния в начале работы. Во избежание брака при изготовлении деталей необходимо обеспечить соблюдение двух условий; Крq1PГРГ(Q) (44) Отсюда Рδ (Q ) q1PГ > (45) PГ (Q) q2 Pδ Введя обозначения Р (Q ) qP α= δ и λ0 = 1 Г PГ (Q) q2 Pδ вместо выражения (26) получим: λ>λ0

35

Конструктивные особенности изделия

Qn

2. Ремонтируемые

=

Продолжительность эксплуатации Режим использования по назначению Доминирующий фактор при оценке последствий отказа Продолжительность эксплуатации

Режим использования по назначению Доминирующий фактор при оценке последствий отказа

1. До отказа изделия 2. До отказа или до предельного состояния 3. До окончания выполнения им требуемой функции 1. Непрерывный 2. Прерывисто-регулярный 3. Прерывисто-случайный 1. Отказ 2. Выполнение или невыполнение изделием заданных функций в заданном объёме 1. До первого отказа 2. До первого отказа или до предельного состояния 3. До первого отказа или до окончания выполнения требуемых функций 4. До предельного состояния 5. До предельного состояния в режиме ожидания или до окончания выполнения требуемых функций в режиме работы 1. Непрерывный 2. Прерывисто-регулярный 3. Прерывисто-случайный 1. Отказ независимо от длительности простоя 2. Выполнение или невыполнение изделием заданных функций в заданном объеме 3. Вынужденный простой 4. Отказ и вынужденный отказ 5. Выполнение или невыполнение изделием заданных функций в заданном объеме в произвольном моменте начала режима работы

36

Рис.1

= ∫ [q1PГ PГ (Q) − q2 Pδ Pδ (Q)]∂Q + ∫ q2 Pδ Pδ (Q)∂Q =

№ варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

37

t 1000 1000 1000 1000 1000 500 500 500 500 500 500 500 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 500 500 500 500 500 500 500

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Таблица 1. N0 N(t) 98 100 144 150 116 120 126 130 137 140 97 100 87 90 85 90 106 110 114 120 127 130 149 150 136 140 135 140 134 140 47 50 45 50 72 75 73 75 74 75 71 75 197 200 195 200 196 200 194 200 193 200 198 200 192 200

№ варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

N(t) 1000 1000 1005 1003 1002 1000 500 500 500 503 505 504 402 403 404 406 407 605 604 606 607 608 615 701 702 703 704 705

∆t 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50

Таблица 2 ∆n 50 45 45 47 48 49 50 47 45 47 45 46 48 47 46 44 43 45 46 44 47 42 35 49 48 47 46 45

38

№ в-та 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

39

t1

t2

t3

t4

20 40 30 10 100 100 85 70 50 75 91 100 84 20 31 44 55 17 20 75 69 80

25 41 31 15 105 110 80 71 51 72 90 101 85 21 33 41 54 15 27 74 60 81

30 54 39 20 75 120 81 72 55 73 70 105 80 24 34 45 50 18 22 73 64 87

35 45 20 19 109 109 70 50 54 74 95 74 55 26 35 44 52 10 21 17 65 85

Таблица 3 t5 t6 31 50 37 18 110 115 50 25 10 75 100 106 87 10 34 46 70 17 23 74 66 84

32 49 40 16 99 76 82 70 56 10 90 100 88 27 30 10 56 16 19 76 67 102

№ варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

n1 2 3 4 4 4 5 2 3 4 5 5 2 3 4 4 2 1 1 2 5 4 4

n2 3 4 3 5 4 5 5 4 2 4 3 1 2 2 3 3 2 3 1 5 4 4

n3 1 2 1 2 3 1 3 5 1 5 2 5 5 4 5 4 1 2 4 5 5 3

∆t 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Таблица 4 N0 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

40

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Многоуровневая структура показателей качества

Таблица 5. № вар 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

t11 100 120 130 100 90 102 500 400 430 420 410 400 200 210 220 230 250 150 160 170 180 190

t12 t13 80 100 120 110 80 100 400 385 410 400 405 380 190 200 210 220 240 140 150 160 170 180

85 90 110 105 70 91 450 350 400 390 360 70 180 190 200 210 230 145 140 140 160 170

t14

t21

t22

t23

t31

t32

t33

t34

90 80 102 90 60 85 200 340 300 350 320 350 100 180 180 170 200 130 135 120 110 100

120 125 131 100 90 98 400 420 400 410 400 380 180 200 150 210 240 140 175 180 170 150

100 110 130 95 85 85 405 400 350 360 380 350 190 185 190 200 220 130 150 160 150 120

90 90 90 90 70 71 380 390 300 340 360 300 170 170 180 170 210 120 110 120 130 100

80 75 75 95 60 65 350 390 410 380 300 200 180 140 160 220 240 100 300 400 350 180

85 80 70 90 65 60 330 380 380 350 305 280 150 150 170 200 200 90 250 350 300 100

70 70 60 85 62 50 310 310 300 300 250 300 140 120 150 190 190 80 200 300 280 160

100 65 55 65 59 41 100 200 250 280 220 150 120 100 120 150 165 70 170 200 250 45

Обобщенный показатель качества верхнего уровня ___ ___ ___ ___ ___ ____ ___ ____ ____ ____ ____ __ Комплексные показатели 2-го, 3–го, … уровней ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ Комплексный показатель качества нижнего уровня ____ ___ ____ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ _ Единичные показатели качества

Рис. 1. Многоуровневая структура показателей качества

41

42

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Показатели качества работы Показатели качества работы Нормати вный коэфф. 1 2 Коэффициент поощрения - Кni 0,01 За сдачу готовой продукции цехом в ОТК только с первого предъявления 0,03 За каждый процент повышения технологического выхода готовой продукции относительно планового 43 0,03 За снижение процента потерь от брака относительно планируемого (за каждый процент) 0,05 За снижение процента рекламации по сравнению с плановым в отчетном периоде (за каждый процент) 0,05 За улучшение ритмичности выпуска готовой продукции в отчетном периоде по отношению к предыдущему (за каждый процент) и т.д. Коэффициент снижения – Кci 0,03 За снижение уровня сдачи продукции с первого предъявления относительно планового в отчетном периоде 0,01 За каждый процент межцехового возврата (для заготовительных цехов) и замену продукции без оформления актов о браке 0,1 За каждый случай нарушения технологической дисциплины 0,1 За каждый случай неудовлетворительных технологических испытаний

Продолжение табл. 1 1 2 0,05 За нарушение ритмичности производства (за каждый процент) 0,05 За неудовлетворительное состояние культуры производства (за каждый случай) 0,1 За увеличение процента рекламаций по сравнению с плановым в отчетном периоде (за каждый процент) 0,1 За наличие замечаний и претензий по экспертным поставкам 0,2 За представление ложной информации о качестве продукции Пример 1 Пример 1. В заготовительном цехе машиностроительного +0 , 25 завода изготавливаются валы диаметром ø =150 − 0 , 25 мм. В начале работы центр технологического допуска совпадал с серединой конструкторского и технологический допуск в начале работы ровнялось конструкторскому. Через 6 месяцев отделом технического контроля при контроле размеров заготовок были получены следующие данные: Диаметр Ø 150,20 150,21 44 150,22 150,23 150,24 150,25 150,26 150,27 150,28 150,29 150,30

n 1 2 3 5 20 25 21 10 6 4 3

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Азгальдов Г.Г., Райхман Э.П. О квалиметрии. Изд-во стандартов, 1972, с.1-172. 2. Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством: Учеб. Для вузов / Под ред. акад. Н.С. Соломенко. - М.: Изд-во стандартов, 1990.-342 с., ил. 3. Шишкин И.Ф. Основы метрологии, стандартизации и контроля качества: Учебное пособие. - М.: Изд-во стандартов, 1987. – С. 320, ил. 4. Шишкин И.Ф. Теоретическая метрология: Учебник для вузов. - М., Изд-во стандартов, 1991.-492 с. 5. Шишкин И.Ф., Станякин В.М. Квалиметрия и управление качеством: Учебник для вузов. М.: Изд-во ВЗПИ, 1992.

45