Практическая работа № 2

Тема: Определение показателей качества однородной продукции

Цель занятия: научиться определять значения показателей качества, сравнивать их и делать заключение по результатам измерения качества.

Оснащение:

• методические указания по выполнению практической работы;

• справочные данные.

Работа рассчитана на 4 академических часа.

1. Общие теоретические сведения

В соответствии с «Методическими указаниями по оценке технического уровня и качества промышленной продукции» (РД 50-149-79) при оценке уровня качества, т.е. технического уровня однородных изделий следует использовать дифференциальный, комплексный или смешанный методы.

Под однородными понимают изделия одного вида, одного класса и назначения.

Дифференциальный метод. Дифференциальный метод оценки технического уровня изделий заключается в сопоставлении единичных показателей качества оцениваемых изделий с соответствующими показателями базового образца.

При дифференциальном методе оценки технического уровня машиностроительной продукции рассчитывают отдельные относительные показатели уровня качества оцениваемой продукции У_ki по формулам вида:

(2.1)

или

, при i = 1, 2 … n, (2.2)

где Р_i – значение i-го показателя качества оцениваемой продукции; Р_{i баз} – значение i-го показателя качества базового образца; n – количество принятых для оценки технического уровня показателей качества.

Формулу (2.1) используют, когда увеличению абсолютного значения показателя качества соответствует улучшение качества изделий. Например, относительные показатели производительности, мощности, коэффициента полезного действия, срока службы.

В иных случаях, когда увеличение абсолютного значения показателя характеризует ухудшение качества продукции, для расчета относительного значения показателя используют формулу (2.2). По этой формуле обычно вычисляют относительные значения таких показателей, как материалоемкость; расход материалов, топлива, энергии; содержание вредных примесей в отходах; трудоемкости; параметра потока отказов и др.

Формулы (2.1) и (2.2) справедливы при условии отсутствия ограничений в значениях единичных показателей качества. При наличии таких ограничений значения относительных показателей вычисляют с учетом этих ограничений до предельных значений Р_пр.

В этом случае, например, формула (2.1) преобразуется к виду:

где Р_прi – предельное значение i-го параметра качества.

В тех случаях, когда часть относительных показателей больше или равна единице, а другая часть меньше единицы, т.е. когда имеется некоторая неопределенность в оценке технического уровня продукции, то следует использовать в первую очередь следующую методику оценки технического уровня изделий. Необходимо все относительные показатели разделить по значимости на две группы. В первую (основную) группу надо включить показатели, характеризующие наиболее существенные свойства, а во вторую – второстепенные. Если окажется, что в первой группе все относительные показатели больше или равны единице, то можно принять, что уровень качества оцениваемого изделия не ниже технического уровня базового образца.

Для более точной и более информативной оценки технического уровня строят диаграмму сопоставления показателей качества (циклограмму), на которой наглядно видно, по какому показателю следует принимать управленческие и технические решения.

На рисунке 3 в упрощенном виде (условно) показан процесс определения технического уровня по показателям качества оцениваемого и базового изделия с помощью восьми основных показателей, представленных на циклограмме в виде лучей 01-08.

3

2 4

1 5

0

8 6

7

Рисунок 3 – Циклограмма для определения технического уровня изделий:

1 – производительность; 2 – удельная масса; 3 – коэффициент автоматизации;

4 – надежность; 5 – выход готового продукта; 6 – удельная занимаемая площадь;

7 – эстетические показатели; 8 – удельная установленная электрическая мощность

На лучах, как на шкалах, откладывают значения показателей для изделия (точки б) и для аналога (точки а). Точки соединяют между собой и получают два многоугольника. Многоугольник, образованный точками а, характеризует совокупность свойств аналога, а многоугольник образованный точками б – совокупность свойств изделия. Из циклограммы («паутины качества») видно, что площадь, занимаемая многоугольником свойств изделия, меньше площади, занимаемой многоугольником свойств аналога.

Это свидетельствует о том, что технический уровень и качество изделия по совокупности свойств уступают уровню аналога, несмотря на то, что значения отдельных показателей изделия (удельная масса, занимаемая площадь, установленная электрическая мощность) равны в значениях этих показателей аналога.

Метод комплексной оценки уровня качества техники. Комплексная оценка уровня качества предусматривает использование комплексного (обобщающего) показателя качества. Этот метод применяют в тех случаях, когда наиболее целесообразно оценивать технический уровень сложных изделий только одним числом.

Показатели качества делятся на единичные и комплексные. Единичные относятся к одному из свойств, определяющих качество, комплексные – сразу к нескольким свойствам.

Если имеется необходимая информация, определяют главный показатель и устанавливают функциональную зависимость его от исходных показателей.

Ниже приведены примеры расчета главных показателей качества буровой установки и автобуса.

Пример 1

Главный показатель качества буровой установки, характеризуемый длиной проходки за срок службы (L) в метрах: ,

где v – средняя скорость бурения, м/ч; Т_ср – срок службы, ч; Т_о – наработка на отказ, ч; Т_в – среднее время простоя за один отказ, ч; К_проф – коэффициент, характеризующий долю времени, идущего на профилактику, на один час работы установки.

Пример 2

Главный показатель качества автобуса, характеризуемый его годовой производительностью (W_n) в чел.-км:

где Т_н – средняя продолжительность нахождения автобуса в наряде, ч; v_э – эксплуатационная скорость автобуса, км/ч; r_н – номинальная вместимость автобуса, чел.; γ_в – коэффициент использования вместимости автобуса; β_n – коэффициент использования пробега автобуса; α_н – коэффициент использования автобуса.

Разновидностью комплексного показателя качества, позволяющего с экономической точки зрения определить оптимальную совокупность свойств изделия, является интегральный показатель качества: (2.3)

где ПЭ_т – суммарный полезный эффект потребления продукции; З_сt и З_эt – суммарные затраты на ее создание и потребление, либо экспериментально или теоретически установленными соотношениями между несколькими величинами; α_t – коэффициент приведения (дисконтирования) разновременных затрат к одному году; Т – расчетный период (полезный или нормативный срок службы).

Комплексную оценку технического уровня машин по средневзвешенным показателям качества продукции применяют в тех случаях, когда затруднительно или невозможно определить главный обобщенный показатель качества и его функциональную зависимость от исходных показателей качества. Обычно используют средний взвешенный арифметический или средний взвешенный геометрический показатель качества.

Средний взвешенный арифметический показатель качества вычисляют по формулам:

Средний взвешенный геометрический показатель вычисляют по формулам:

.

В этих формулах: Р_i – значение i-го показателя качества продукции; К_i – удельный i-й показатель качества; m_iU – параметр весомости i-го показателя, входящего в средний взвешенный арифметический показатель; m_iV – параметр весомости i-го показателя, входящего в средний взвешенный геометрический показатель; n – число показателей качества продукции.

В том случае, когда параметры весомости удовлетворяют условию , они называются коэффициентами весомости. Это количественная характеристика значимости данного показателя среди других показателей качества продукции. Исходя из наличия и возможности получения исходной информации параметры (коэффициенты) весомости могут определиться методами стоимостных регрессивных зависимостей, предельных и номинальных значений, эквивалентных соотношений и экспертным методом.

Смешанный метод оценки уровня качества продукции. Смешанный метод основан на одновременном использовании единичных и комплексных (обобщенных) показателей оценки качества продукции.

Этот метод используют во всех случаях, когда:

• единичных показателей качества достаточно много, они разнообразны, а анализ значений каждого показателя затруднителен, что не дает возможности сделать обобщающий вывод о качестве и техническом уровне продукции;

• обобщающий показатель уровня качества, определяемый комплексным методом, недостаточно полно учитывает все значимые свойства продукции и поэтому не адекватно характеризует качество анализируемых изделий.

Сущность смешанного метода и последовательность действий состоят в следующем:

• все или часть единичных показателей качества объединяют в группы, для которых определяют групповой (комплексный) показатель. Объединение единичных показателей в группы производится в зависимости от цели оценки качества: при проектировании и конструировании изделия, при изготовлении и на различных этапах эксплуатации.

• численные значения полученных групповых показателей и самостоятельно учитываемых единичных показателей сопоставляют с соответствующими базовыми показателями, т.е. применяют принцип дифференциального метода оценки уровня качества продукции.

При смешанном методе оценку уровня качества технической продукции рассчитывают по формуле:

или

или

,

где n – число единичных показателей учитываемых самостоятельно; m_i – параметр (коэффициент) возможности i-го показателя качества (свойства).

Показатель У_К, полученный смешанным методом оценки уровня качества продукции, является обобщенным и комплексным одновременно.

Показатели качества меняются с течением времени, в одних случаях этим изменением можно пренебречь, в других – нельзя.

, (2.4)

где П_∑ - полезный ежегодный эффект; З_С и З_Э – соответственно ежегодные эксплуатационные себестоимость и затраты; χ (t) – поправочный множитель.

(2.5)

где Е_Н – нормативный коэффициент экономической эффективности; t – срок службы продукции.

Если полезный ежегодный эффект П_∑ и ежегодные эксплуатационные затраты З_Э с течением времени меняются, то

(2.6)

Для заключения о качестве показателей необходимо сравнивать значения их показателей качества со значениями тех же показателей, но какого-то другого изделия. На основании сравнения можно сделать уже заключение о том, качество какого изделия (агрегата) выше, а это уже результат измерения качества по шкале порядка. Если уже удастся определить, насколько выше, или во сколько раз, то качество будет измерено по шкале интервала или по шкале отношений.

Сравнение показателей качества, значения которых измерены или получены расчетным путем, может производиться по шкале интервалов, либо по шкале отношений.

При сравнении показателей качества учитывается характер их динамики. Если измерение значения показателя таково, что влечет за собой повышение качества, то при сравнении по шкале интервалов разность между исходным и сравниваемым с ним значением показателя качества берется со знаком плюс; в противном случае – со знаком минус.

Для измерения качества по шкале порядка достаточно сравнить значения только отличающихся показателей качества.

Для измерения качества по шкале отношений возможно только в том случае, когда значения всех показателей качества определены по шкале отношений. Если хотя бы одно из них определено по шкале интервалов, качество может быть измерено только по шкале порядка.

Использование интегральных показателей качества иногда вызывает затруднения из-за того, что для отдельных видов продукции (таких как предметы домашнего обихода, украшения и т.п.) сложно определить величину полезного эффекта. В таких случаях поступают следующим образом. Условно принимают интегральный показатель качества эталона равный единице. Тогда из определения интегрального показателя следует, что П_ΣЭ = З_С.Э ∙χ(t) + З_Э.Э (2.7)

У нового образца m свойств, измеряемых субъективно экспертным методом, и n свойств, измеряемых субъективно инструментальным методом, отличаются от подобных им свойств эталона. Если же эти отличия невелики, то их можно учесть поправками Q_i и Q_j к полезному эффекту (2.8)

Поправки находятся из соотношений

(2.9)

где α и β определяются экспертным методом, а Q_i и Q_j измеряют инструментально. С учетом этих соотношений (2.10)

Если значение интегрального показателя качества (формула 2.4) новой продукции по этой методике получается больше единицы, то качество ее выше эталонного, если меньше – то ниже.

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ

2.1. Ознакомиться с теоретической частью.

2.2. Разобрать пример решения задачи.

2.3. Решить задачи (с. 17-20).

2.4. Оформить отчет.

2.5. Ответить на вопросы, подготовиться к защите.

3. ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

Отчет должен содержать:

3.1. Наименование отчета.

3.2. Цель работы.

3.3. Основные формулы.

3.4. Решение задач.

3.5. Выводы по каждой задаче.

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Как определить среднее арифметическое взвешенное и среднее геометрическое взвешенное, комплексные показатели качества?

2. Какие методы измерения существуют?

3. На какие группы делятся эталоны по своему назначению?

4. Назовите уровни качества продукции.

Литература

Васильев А.С. Основы метрологии и технологические измерения : учеб. пособие. – М. : Машиностроение, 1988. – 240 с.

Стандартизация и управление качеством продукции : учеб. для вузов / В.А. Швандар, В.П. Панов и др.; под ред. проф. В.А. Швандера. – М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2000. – 487 с.

Федюкин В.К., Дурнев В.Д., Лебедев В.Г. Методы оценки и управления качеством промышленной продукции : учеб. – М. : Информационно-изд. дом «Филинъ», 2001. – 328 с.

Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством : учеб. для вузов / под ред. акад. Н.С. Соломенко. – М. : Изд-во стандартов, 1990. – 342 с.