Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Метрология, стандартизация, сертификация и управление качеством. Учебное пособие
.pdf
Управление качеством. Следующий скачек экономической
эффективности был получен в результате переноса идеи управления
процессами с одной лишь производственной стадии на все стадии
жизненного цикла продукции. Действия по предотвращению дефектов
при изготовлении изделия были применены также на стадиях
транспортирования этого изделия потребителю, складирования, сбыта
и на других стадиях, некоторые из которых отображены на петле
качества рис. 4.4. Метод управления качеством основан на принципе
"Ноль дефектов". Потребитель получает продукцию, свободную от
дефектов, которые могут возникнуть ни только на стадии производства,
но и на других стадиях на пути к потребителю, включая изучение
спроса.
Востребованность такого подхода обусловлена тем, что общество
достигло высокотехнологичного уровня. Уровень высоких технологий
требует "воспитания", "выращивания" профессионалов. Уместны
аналогии между диким растением и "невоспитанным" профессионалом,
культурным растением и "воспитанным" профессионалом.
Профессионалу для "обслуживания" квалификации требуются услуги
профессионалов других профессий. Чем выше уровень технологического
развития, тем строже профессиональные требования. Возможно, что
для профессиональной релаксации разработчику интегральных схем
нужен уединенный домик и сад. Но нет времени ухаживать за домом и
садом, водить машину. Следовательно, необходимы услуги садовника,
таксиста. При этом не следует забывать, что работники этих профессий
тоже профессионалы. Они не разрабатывают самостоятельно
интегральные схемы для своих электронных устройств, а
непосредственно или опосредовано нанимают для этого
профессионала.
Очевидно, стоимость услуг необходимо отнести к себестоимости
высокотехнологичных изделий. Как следствие, стоимость таких
изделий лишь незначительно зависит от стоимости материалов
(отметим, что это утверждение не действует для крупносерийного
массового производства, а также для новых высокотехнологичных
материалов).
Планирование качества. Метод планирования качества основан на
принципе "Удовлетворенный пользователь". Лавинообразное развитие
Метрология, стандартизация, сертификация и управление качествомМ.И. Николаев
81
персональных средств связи и вычислительной техники (сотовая
телефония, электронная почта, интернет) сделало возможным
персональный учет запросов каждого потребителя. На предыдущих
уровнях оценивались лишь потребности рынка или сегментов рынка.
Появляется возможность снизить себестоимость продукции, не
закладывая в нее свойства, не нужные конкретному потребителю. В то
же время, появляется возможность увеличить потребительную
стоимость, обеспечивая все свойства продукции, необходимые этому
потребителю. Таким образом, по сравнению с предыдущим уровнем,
увеличивается экономическая эффективность деятельности. Подумайте,
возможно ли учитывать запросы еще более точно, чем с точностью до
требований конкретного потребителя.
Если покупки совершаются преимущественно в сети виртуальных
магазинов, оплата производится электронными деньгами, работа
выполняется в "домашних офисах", можно утверждать, что уровень
планирования качества является актуальным. Основными
инструментами этого уровня являются реляционные системы
управления базами данных, RDBMS (Relational Database Management
System), реляционная СУБД, РСУБД. Информация в таких базах данных
хранится в двумерных таблицах, называемых отношениями ( relations ).
Обеспечивается создание, хранение, обновление и поиск информации,
информационное сопряжение между таблицами, а также управление
безопасностью и целостностью данных [12].
Экологическое управление. Согласно одному из основных законов
материалистической диалектики, когда накопление количественных
изменений достигает определенного предела, происходит изменение
качества объекта [15].
Переход количественных изменений в качественные закономерно
объясняет появление уровня экологического управления.
Предполагается, что экономическая эффективность всех предыдущих
уровней обеспечивает в итоге промышленное изобилие и
продовольственное благополучие. Как следствие, экологические
параметры окружающей среды становятся наиболее актуальными
параметрами качества (см. пирамиду потребностей рис. 4.2).
Основным инструментом на этом этапе можно назвать экологические
Метрология, стандартизация, сертификация и управление качествомМ.И. Николаев
82
модели систем управления качеством. Наибольшую известность
получили модели, организованные по стандартам ИСО серии 14000.
Общество, преодолевшее идеологию потребления и стремящееся к
гармонии с окружающей средой, можно охарактеризовать как
гармоничное. Законодательно устанавливается преобладание
экологически чистой продукции, как на уровне потребления, так и на
уровне производства. Экологически чистой может быть признана
продукция, производство и потребление которой не приводит к
ухудшению, а, напротив, приводит к восстановлению и улучшению
окружающей среды. Следует отметить, что идеология гармоничного
общества провозглашалась и реализовывалась в СССР. Современные
признаки экологического уровня заключаются, например, в отказе от
продуктов, содержащих генетически модифицированные объекты, в
запрете этилированного топлива. Приведите другие известные вам
признаки. Экономическая эффективность обеспечивается тем, что
потребитель готов платить больше за экологически чистую продукцию.
4.6 Принципы управления качеством
На современном этапе наиболее актуальны два принципа управления
качеством.
1. Создание условий и управление, основанное на доверии.
2. Процессный подход.
Создание условий - один из принципов управления качеством. Этот
принцип был известен задолго до появления систем качества,
построенных на основе ИСО 9000, но в рамках системы качества,
совместно с процессным подходом, принцип создания условий
работает наиболее эффективно. Вопрос создания условий тесно связан с
вопросом распределения ресурсов, рассмотренным в разделе
организационных инструментов управления качеством. Напомним, что
наиболее значимы 4 вида ресурса:
мотивация (хочет);
квалификация (может);
условия труда (имеет возможность);
информация (знает или не знает где, когда, сколько).
Метрология, стандартизация, сертификация и управление качествомМ.И. Николаев
83
Приведите примеры реализации принципа создания условий в
современных успешных компаниях.
Процессный подход. Процесс - деятельность, организованная в
соответствии со стандартом ИСО 9001. Система качества строится в
интересах потребителя, поэтому охватывает цепочку последовательных
действий, включающую разные области и разные уровни деятельности
(рис. 4.4).
Рис. 4.4. Петля качества в виде цепочки последовательных действий
Петля, т.к. начинается и заканчивается в одной точке - на потребителе.
Представляет собой цепочку последовательных действий в интересах
потребителя.
Очевидно, что ресурс, который планируется получить от потребителя,
следует равномерно распределить по всей цепочке, чтобы деятельность
была экономически эффективной. Чем равномернее распределен ресурс,
Метрология, стандартизация, сертификация и управление качествомМ.И. Николаев
84
тем эффективнее деятельность. Если ресурс распределен неравномерно,
возникает звено в цепочке, которому досталось меньше всех ресурса, и
это звено будет ограничивать эффективность всей системы.
Соответственно, на некоторых звеньях ресурс будет избыточен, т.е.
потрачен неэффективно. Например, как бы хорошо ни была изготовлена
какая-то продукция, но если в процессе транспортировки она
повреждается или доставляется не вовремя или не в пункт назначения,
потребитель не будет удовлетворен этой продукцией.
Особенностью стандарта ИСО 9001 является то, что в нем удалось
сформулировать требования универсальные, подходящие для любого
уровня и любого вида деятельности. Таким образом, петля качества
стала "прозрачной", любое звено можно адекватно оценить на предмет
необходимого ресурса. Систему качества, построенную по ИСО 9001,
можно сравнить с конструкцией из кубиков лего. Присоединительные
элементы каждого кубика одинаковы, из этих кубиков можно собирать
разные конструкции, не разрушая предыдущие. Можно провести
аналогию между системой качества и конструкцией из кубиков лего.
Присоединительные элементы кубика можно сравнить с
универсальными требованиями стандарта ИСО 9001. Эти требования
заключаются, прежде всего, в разработке и выполнении шести
обязательных документированных процедур:
управление документацией,
управление записями,
управление несоответствующей продукцией,
корректирующие мероприятия,
профилактические мероприятия,
внутренние аудиты.
Возможно, на каком-то участке петли качества произойдет умышленное
искажение информации с целью привлечения к этому участку
наибольшего ресурса. В таком случае система в целом сработает
неэффективно, окажется неконкурентоспособной. Следовательно,
система качества, построенная по стандартам ИСО 9000, рассчитана на
долгосрочную предсказуемую деятельность. Основой такой
деятельности является процессный подход.
Метрология, стандартизация, сертификация и управление качествомМ.И. Николаев
85
Лабораторный практикум
Семь несложных виртуальных приборов (ВП), созданных в
программной среде LabVIEW, предлагаются вашему вниманию в конце
этой работы. Цель работы измерения параметров качества – научиться
выполнять измерения параметров качества экспертным методом и
таким образом получить опыт практической работы в одном из
наиболее динамично развивающихся разделов метрологии –
квалиметрии, а также получить навыки работы со стандартами.
5.1 Виртуальные приборы
Дополнительные материалы к данному разделу Вы можете скачать здесь
скачать: http://old.intuit.ru/department/informatics/mscqm/5/program.zip.
Семь несложных виртуальных приборов (ВП), созданных в
программной среде LabVIEW, предлагаются вашему вниманию в конце
этой работы. Как правило, каждый виртуальный прибор представляет
собой измерительный комплекс [16, 17].
Загрузите программу LabVIEW, либо установите приложения,
необходимые для работы виртуальных приборов с операционной
системой Windows: Installer и RunTimeEngine7-0 или выше.
Откройте файл 1_Function Generator example.vi (Пример функционального
генератора). Убедитесь в работоспособности функционального
генератора, щелкнув клавишу . Определите на лицевой панели
виртуального прибора поле элементов, относящихся к
функциональному генератору и поле элементов, относящихся к
осциллографу. Проверьте взаимное соответствие заданных на
генераторе и полученных на осциллографе параметров сигнала.
Зафиксируйте эти действия в отчете, в виде двух столбиков: слева задано (форма, амплитуда и частота, установленные на генераторе);
справа - получено (форма, амплитуда и частота, полученные на
осциллографе).
Откройте файл 2_Sin.vi. Комплекс каких приборов представлен на
лицевой панели виртуального средства измерений? Щелкните клавишу
Метрология, стандартизация, сертификация и управление качествомМ.И. Николаев
86
. Заполните таблицу данных, кроме последней строки.
Таблица данных
Амплитуда
сигнала (
)
Форма сигнала
Значение
напряжения на
аналоговом
вольтметре ( )
Значение
напряжения на
цифровом
вольтметре ( )
1 В
Синусоидальный
Треугольный
Пилообразный
Прямоугольный
Синусоидальный 220 В
Прокомментируйте различие измеренных значений напряжений для
сигналов одинаковой амплитуды, но разной формы.
Какие формы сигналов соответствуют следующим функциональным
зависимостям?
Подтвердите свои выводы соответствующими вычислениями и
зафиксируйте эти действия в отчете.
Заполните последнюю строку таблицы. Объясните причину
возникновения погрешности моделирования.
Откройте файл 3_Formula Waveform example.vi (Пример назначения
формы волны через формулу). Запустите виртуальный прибор клавишей
. При необходимости синхронизации изображения, щелкните
тумблер "reset signal". Выбирайте спектр сигнала, переключая поле
"formula selection". Прокомментируйте изменение формы сигнала в
зависимости от числа гармонических составляющих (гармоник) в
спектре сигнала, задаваемых формулой. Обратите внимание, что уже
при двух гармониках, определенным образом подобранных по
Метрология, стандартизация, сертификация и управление качествомМ.И. Николаев
87
амплитуде и частоте, сигнал начинает приобретать прямоугольную
форму. Можете поэкспериментировать с формой сигнала, набирая
формулу в окне "user formula".
Откройте файл 4_Signal Generation and Processing.vi (Генерирование и
обработка сигнала). Комплекс приборов, представленных на лицевой
панели виртуального средства измерений, можно разделить на два
блока. Слева - два задающих генератора ( Input signal 1 и Input signal 2 ).
Справа (сверху вниз) два осциллографа и анализатор спектра.
Этим комплексом приборов выполним моделирование измерительных
процессов. Проследим трансформацию сигнала в процессе измерения
его параметров. При этом будем рассматривать сигнал, влияющую
физическую величину внешнюю (помеха) и внутреннюю (полоса
пропускания средства измерения).
Пусть Input signal 1 имитирует сигнал, Input signal 2 имитирует помеху;
первый осциллограф показывает состояние сигнала и помехи на входе
средства измерения; второй осциллограф показывает их состояние на
выходе средства измерения; анализатор спектра показывает полосу
пропускания средства измерения (вертикальная красная линия) и
спектры сигнала и помехи. Спектральные составляющие (гармоники),
расположенные левее вертикальной красной линии, находятся в полосе
пропускания средства измерения и оказывают влияние на результат
измерения. Гармоники, расположенные справа, находятся вне полосы
пропускания средства измерения (отфильтровываются), их влияние на
результат измерения оказывается незначительным.
Анализируя картину на втором осциллографе, приходим к выводу, что
результаты измерений могут быть недостоверны, т.к. вместе с сигналом
мы измеряем помеху. Попробуем разнести сигнал и помеху по частоте и
по форме, выбрать полосу пропускания средства измерения, чтобы
выполнить противоречивые требования: не исказить сигнал и
избавиться от помехи.
Частоту сигнала выберем 50 Гц, частоту помехи выберем 200 Гц. Форму
сигнала выберем синусоидальной, форму помехи - прямоугольной.
Плавно перемещая мышью красную линию анализатора спектра,
установим ее между единственной гармоникой сигнала и первой
гармоникой помехи. Анализируя картину на втором осциллографе,
Метрология, стандартизация, сертификация и управление качествомМ.И. Николаев
88
приходим к выводу, что результаты измерений достоверны, т.к. помеха
исчезла (осциллограмма помехи выродилась в прямую), а сигнал
остался без искажений.
Какой сигнал легче измерить без искажений, синусоидальный или
прямоугольный? Попробуйте выполнить моделирование для
прямоугольного сигнала. Попробуйте оставить от прямоугольного
сигнала две гармоники, похожа ли картина такого сигнала на сигнал,
синтезированный по формуле в виртуальном приборе 3_Formula
Waveform example.vi? Прокомментируйте изменение спектра в
зависимости от изменения частоты и формы сигналов.
В левой нижней части лицевой панели расположено окно выбора
фильтра. Тип фильтра определяет степень подавления вне полосы
пропускания и степень искажения в полосе пропускания. Допустим, что
моделируемое средство измерения - вольтметр. Будет ли меняться
значение напряжения, считываемого с вольтметра, если амплитудночастотная характеристика (АЧХ) вольтметра будет принимать разные
формы (в данном примере изменение АЧХ эквивалентно выбору
фильтра). Объясните причину возникновения основной и
дополнительной инструментальной погрешности.
Откройте файл 5_Get Waveform Time Array example.vi (Пример формы
волны за период времени). Меняя значения частоты и амплитуды,
наблюдайте на экране изменение формы сигнала. Можно ли назвать
полученные изображения фигурами Лиссажу? Как измерять параметры
такого сигнала?
Откройте файл 6_Pulse Demo (Демонстрация импульса). Запустите
виртуальный прибор клавишей . При помощи этого виртуального
прибора можно моделировать влияние на результат измерения внешних
факторов (регулятором уровня помехи, "Additive Noise" ) и внутренних
факторов (выбором порядка фильтра, "Filter Order" ). На осциллографе,
расположенном в правой части лицевой панели, красным цветом
изображен измеряемый сигнал, а зеленым цветом - тот же сигнал, но
искаженный помехами. Необходимо добиться максимального
совпадения этих сигналов и, исходя из полученного опыта,
сформулировать требования для высокоточных измерений.
Метрология, стандартизация, сертификация и управление качествомМ.И. Николаев
89
В чем, на ваш взгляд, состоит особенность прецизионных измерений,
выполняемых в процессе поверки? В процессе поверки выполняют
передачу размеров единиц физических величин от эталонов высокого
уровня к эталонам нижнего уровня и далее к образцовым и рабочим
средствам измерений. Прокомментируйте метрологическую проблему,
состоящую в том, что чем с большей точностью стремятся выполнить
измерения, тем большее воздействие оказывают на объект измерения, и
тем с меньшей точностью могут получить результат измерения.
Откройте файл 7_Function Generator example (Пример функционального
генератора). Назовите тип волны в электрическом сигнале: продольная
или поперечная. В чем их отличие? Имеет ли значение учет типа волны
при определении основных характеристик сигнала: частота, амплитуда,
фаза?
5.2 Измерение параметров качества
Дополнительные материалы к данному разделу Вы можете скачать здесь
скачать: http://old.intuit.ru/department/informatics/mscqm/5/program2.zip.
Цель работы - научиться выполнять измерения параметров качества
экспертным методом и таким образом получить опыт практической
работы в одном из наиболее динамично развивающихся разделов
метрологии - квалиметрии, а также получить навыки работы со
стандартами.
Теоретическая часть
Количественная оценка качества. Качество продукции, совокупность
свойств продукции, обусловливающих ее способность удовлетворять
определенные потребности в соответствии с ее назначением.
Количественная оценка качества продукции - определение численных
значений показателей качества продукции.
Свойства, составляющие качество продукции, характеризуются
непрерывными или дискретными величинами - показателями качества,
количественные характеристики которых - параметры качества.
Метрология, стандартизация, сертификация и управление качествомМ.И. Николаев
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]