Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы квалиметрии. Учебно-методическое пособие.pdf
2. Методика выполнения и оформления работы
Шкала
нований
Шкала порядка
шкала
Метрические шкалы
шкала
интервалов
шкалы отношений
и абсолютных величин
Информативность результатов
измерения
Чувствительность к погрешностям
измерения
;
)1()1(
2
22
1
11
21
N
pp
N
pp
pp
t
−
+
−
−
=
1. Изучить основные теоретические сведения о квалиметрических шкалах.
2. Составить характеристику шкал в форме табл. 14.
3. В табл. 14 установить области применения шкал.
Квалиметрические шкалы и их свойства
Таблица 14
Виды шкал
Свойства шкалы
Типы измеряемых характеристик
Определяемые соотношения
Измеряемые показатели
наиме-
или ранговая
4. Освоить методику решения практических задач с применением квалиметрических шкал.
Основные формулы для решения задач:
• частотность появления события:
n
p =
, (1)
N
где n — количество контролируемой продукции; N — общий объем выпущенной подукции;
• среднеквадратическое отклонение величины n:
σn = N ∙ p (1 – p); (2)
• среднеквадратическое отклонение частости p:
p (1 – p)
σp =
; (3)
N
• доверительный интервал значений, в который с заданной вероятностью P укладывается
фактическое значение оцениваемой величины n0 в любой совокупности N1 объектов выбранных
из M:
n
0,max,min
= N1 ∙ p ± t ∙ σn, (4)
где t — коэффициент Стьюдента, выбираемый в зависимости от доверительной вероятности P
и общего числа наблюдений N (число степеней свободы f = N – 1) по таблицам.
Выбор доверительной вероятности P зависит от ответственности принимаемых решений:
чем выше ответственность, тем больше P (обычно выбирают P: 0,80; 0,90; 0,95);
• достоверность различия частостей p
и p2, найденных в группах N1 и N2 объектов
1
проверяют по формуле
(5)
• вероятность различия t
f = N1 + N2 – 2. Например, если f = 20 и t = 1,72, то P = 0,90. Если t > t
находят по той же таблице, что и критерий Стьюдента для
табл
, то различие частостей
табл
достоверно;
21
• количество объектов, которые нужно исследовать, чтобы с вероятностью не менее P
Обозначение вида дефекта
Наименование дефекта
Количество
А
Отклонение материала по ширине
17
Б
Отклонение рулона покрытия по длине
8
В
Несоответствие покрытия по толщине
13
можно было бы утверждать, что некоторый признак x будет обнаружен хотя бы один раз,
находят по формуле
N
=
0
ln (1 – P)
,
ln (1 – p)
(6)
где P — гарантируемая (достаточно большая) вероятность обнаружения признака в случае
его наличия в N-й части объектов; p — ожидаемая (достаточно малая) вероятность появления
признака x.
Примеры решения типовых задач
Исходные данные. Предприятие выпустило партию нового напольного покрытия. При
выборочной проверке 100 м покрытия обнаружены дефекты трёх видов (табл. 15).
Таблица 15
Исходные данные
Вариант 1. Определить пределы, в которых находятся дефекты каждого вида во всей партии.
Всего выпущено 1000 м покрытия.
Решение. Задаём доверительную вероятность Р = 0,90, тогда t = 1,6 6. Используя формулы
(1) и (2), для дефектов вида A находим
PА = 17 / 100 = 0,17;
σ = 1000 ∙ 0,17 (1 – 0,17) = 11,88.
По формуле (4) находим границы 90%-ного доверительного интервала [12]:
n
= 1000 ⋅ 0,17 – 1,66 ⋅ 11,88 = 150,3; n
Amin
= 1000 ⋅ 0,17 + 1,66 ⋅ 11,88 = 189,7.
Amax
Таким образом, в партии 1000 м ожидаемое число дефектов будет составлять 170 м. С вероятностью 90 % установлено, что дефекты А можно обнаружить в интервале от 150 до 190 м.
Выбор доверительной вероятности зависит от степени ответственности ситуации. Например,
если за дефектную продукцию пришлось бы уплатить крупный штраф, то нужно выбирать
доверительную вероятность 95 % и t = 1,98. При этом границы доверительного интервала
будут шире: для дефектов A n
= 146,5 м, n
Аmin
= 193,6 м. При таких значениях можно заранее
Аmax
решить вопрос о поставке или отмене продукции.
Вариант 2. Объем продукции 1000 м напольного покрытия поставляют разным потребителям.
При поставке объем покрытия 1000 м делится на партии (рулоны) по 100 м. Определить пределы,
в которых находятся дефекты А, Б, В в партиях по 100 м.
Решение. По формуле (3) находим среднеквадратическое отклонение частостей по выборке
N1 = 100 м из объёма N = 1000 м:
0,17 ∙ 0,83
σ =
= 0,038.
100
По формуле (1) находим частость дефекта вида А: р = 0,17. По формуле (4) находим
предельные значения доверительного интервала (при Р = 0,95): p
p
= 0,17 + 1,98·0,038 = 0,246. Отсюда следует, что число дефектов вида А в разных партиях
max
будет в пределах от n
Amin
= 9,5 м до n
= 24,6 м.
Amax
22
= 0,17 – 1,98·0,038 = 0,09 5;
min
Вариант 3. Предприятие модернизировало технологию производства напольного покрытия.
N
p
30
35
После проведенной модернизации уменьшилось число дефектов вида А, Б, В. Выборочный
контроль 100 м нового покрытия обнаружил следующие дефекты: вида A — 11; вида Б — 5;
вида В — 4. Определить, в чем причина изменения числа дефектов: либо модернизация повлияла
на число дефектов, либо эти результаты являются случайными и не связаны с модернизацией
производства.
Решение. Определяем достоверность различия частостей t для дефектов вида A по
формуле (5):
0,17 – 0,11
tA =
0,17 ∙ 0,83
100
0,11 ∙ 0,89
+
= 1,23.
100
1,23 меньше, чем t90 = 1,66, поэтому вероятно, что модернизация предприятия не повлияла
на уменьшение числа дефекта A.
Вариант 4. В ходе проведения выборочного контроля обнаружены дефекты трёх видов.
Определить, сколько объектов нужно проконтролировать, чтобы с вероятностью P доказать
отсутствие во всей партии четвёртого вида дефектов С — некачественная маркировка.
Решение. Вероятность наличия четвёртого вида дефекта допускаем достаточно малой и
принимаем p = 0,01. Доверительную вероятность принимаем достаточно большой: P = 0,95.
По формуле (6) рассчитываем количество метров покрытия, которое нужно проверить для подтверждения наличия четвертого вида дефекта С при вероятности p = 0,01 части продукции:
ln (1 – 0,95)
N =
= 298,1.
ln (1 – 0,01)
Получается, что если в 298 м напольного покрытия не будет обнаружен дефект вида С,
то можно утверждать об его отсутствии при заданной вероятности P = 0,95.
3. Содержание отчета
1. Характеристика квалиметрических шкал в форме табл. 14.
2. Решение вариантов 1–4 для дефектов вида Б и В при P = 0,80; 0,90; 0,95.
3. Самостоятельное решение задач (варианты 5–8).
4. Анализ полученных результатов и формулировка выводов.
4. Варианты заданий (табл. 16)
Таблица 16
№ варианта
5
Исходные данные для вариантов заданий
M
1000 100
1000
100
n
1
— —
— —
n
2
n
23
30
N
0
N
1
N
—
—
2
P
0,80
0,95
—
—
6
1000
1000
—
—
—
—
25
— —
— —
— —
200
100
150
100
0,80
0,90
0,80
—
—
—
7
—
8
500
1000
—
— — — —
—
20
— —
100
—
—
23
50
100
— —
— —
200
0,85
0,90 0,01
0,90
—
0,02
Вариант 5. Имеется М изделий, подлежащих контролю. Среди них есть дефектные изделия.
При выборочном контроле N изделий дефектными оказались n изделий. Определить, в каких
пределах находится истинное число n0 дефектных изделий среди всех М объектов.
Вариант 6. В условиях задачи (см. вариант 1) из совокупности M объектов выбрана партия
N1 объектов. В каких пределах будет находиться число дефектных изделий в этой партии?
Вариант 7. В выборках объемами N1 и N2, взятых из однотипной продукции, произве-
денной на разном оборудовании (выборки могут быть взяты до усовершенствований и после),
найдено п1 и п2 дефектных изделий. Достоверно ли различие частостей появления дефектных
изделий в группах?
Вариант 8. При исследовании N объектов из числа М дефект не был обнаружен ни разу.
Каково должно быть число N0, чтобы с заданной вероятностью Р утверждать, что частость
дефектного изделия во всех М объектах не превышает некоторого достаточно малого значения р?
Контрольные вопросы
1. Приведите пример измерения по шкале наименований.
2. Приведите пример измерения по шкале порядка.
3. Приведите пример измерения по шкале интервалов.
4. Приведите пример измерения по шкале отношений.
5. Приведите пример измерения по шкале абсолютных значений.
6. Что такое градация измерительных шкал?
7. Чем отличается шкала наименований от шкалы порядка?
8. Что определяется по шкале наименований?
9. По какой формуле рассчитывается частота p появления признака X, если в выборке из
N объектов обнаружено n объектов с этим признаком?
10. Как определяется доверительный интервал, в котором находится фактическое значение
показателя качества?
11. Что такое доверительная вероятность Р и что она показывает?
12. Какие значения имеет доверительная вероятность?
Рекомендуемая литература и информационное обеспечение
ГОСТ 4.200–78 Система показателей качества продукции. Строительство. Основные положения.
Методы квалиметрии в машиностроении : учебное пособие. — Саратов : Ай Пи Эр Медиа,
2019. — 214 c. — ISBN 978-5-4486-0422-5. — Текст: электронный // Электронно-библиотечная система
IPR BOOKS : [сайт]. — URL: http://www.iprbookshop.ru/79647.html (дата обращения: 21.06.2021).
24
Практическая работа 6
Разработка процедуры оценки качества продукции
Цель работы: изучить порядок оценки качества продукции, приобрести навыки разработки
процедуры оценки уровня качества и составления карты уровня продукции
План работы
1. Изучить процедуру оценки качества продукции.
2. Выбрать вариант строительного материала (конструкции, изделия).
3. Составить номенклатуру показателей качества.
4. Сформировать группу аналогов оцениваемых объектов и установить значения их
показателей качества.
5. Определить совокупность базовых значений показателей качества.
6. Разработать карту технического уровня качества объекта.
7. Сопоставить показатели оцениваемого и базового объектов.
8. Составить алгоритм процедуры оценки уровня качества объекта.
9. Ответить на контрольные вопросы.
10. Сформулировать выводы и оформить отчет.
1. Краткие теоретические сведения
Уровень качества продукции — относительная характеристика качества, полученная при
сопоставлении значений показателей свойств оцениваемой продукции со свойствами базовых
образцов.
Оценка уровня качества продукции — результат сопоставления показателей качества
оцениваемой продукции с базовыми показателями.
Базовыми называют показатели, выбранные для сравнения. Базовые показатели выбирают
из аналогичной продукции.
Процедура оценивания уровня качества любого объекта включает:
• выбор номенклатуры показателей качества для оценки;
• выбор объектов-аналогов и значений их показателей качества;
• определение совокупности базовых значений показателей качества;
• сопоставление показателей оцениваемых и базовых объектов;
• оформление заключения о результатах оценки.
Показатели качества для оценивания обычно разделяют на 3 группы:
• классификационные показатели — по ним подбирают группу (класс) аналогов оцени-
ваемой продукции;
• оценочные показатели для оценки уровня качества;
• ограничительные показатели, которые зависят от типа задачи и цели оценивания и
используются в качестве ограничителей.
Основным методом оценивания является сопоставление совокупности значений показателей оцениваемой и базовой продукции. Результат сопоставления формируют в количественной или качественной форме. В количественной форме оценка уровня качества выражается
одним числом (в виде комплексного показателя качества); в качественной — в виде заключения
о соответствии или не соответствии продукции.
Выбор показателей качества и оценивание проводят экспертным методом, основанным
на обработке мнений экспертов.
Порядок оценки уровня качества продукции в общем виде:
1) выбор номенклатуры единичных показателей качества;
2) выбор базовых образцов и базовых показателей качества;
3) определение значений единичных показателей качества оцениваемой продукции и базовых
образцов;
4) определение относительных единичных показателей качества;
5) определение рангов показателей качества (их весовых коэффициентов), при этом
используют экспертный метод.
25
2. Методика выполнения и оформления работы
Значение показателя
оцениваемой продукции
аналогов (базовые)
1 2 3
4
1. Выбрать вариант строительного материала, конструкции или изделия, используя данные
практической работы 1 (табл. 4).
2. Составить номенклатуру показателей качества на объект.
3. Используя международные и национальные стандарты, документацию на поставку
продукции, каталоги, проспекты, патентную и другую документацию, выбрать 2–3 аналога
оцениваемого объекта.
4. Определить базовые значения показателей качества продукции.
5. Разработать карту технического уровня качества в форме табл. 17.
Таблица 17
Карта технического уровня качества оцениваемой продукции
Показатель качества Единица измерения
6. Сопоставить показатели качества оцениваемого и базового объектов, сформулировать
заключение об уровне качества оцениваемой продукции относительно базового образца
аналогичной продукции.
7. Составить алгоритм процедуры оценки уровня качества объекта.
3. Содержание отчета
1. Процедура оценки качества заданного варианта продукции.
2. Номенклатура показателей качества для оценки уровня качества.
3. Перечень нормативно-технической документации для выбора показателей качества
для оцениваемой и аналогичной продукции.
4. Карта уровня качества оцениваемой продукции.
5. Анализ уровня качества оцениваемого образца и выводы.
4. Варианты заданий
В качестве индивидуального задания обучающиеся выбирают вариант строительной продукции
(см. практическую работу 1, табл. 4).
Контрольные вопросы
1. Что такое уровень качества продукции или услуги?
2. Что такое базовые показатели качества продукции или услуги?
3. Как определяют базовые показатели качества объектов?
4. Опишите процедуру оценки уровня качества продукции.
5. Какие правила применяют при оценке уровня качества продукции?
6. Как выбирают аналоги оцениваемого объекта?
7. Какие три группы показателей качества используют при оценке?
ГОСТ 4.200–78 Система показателей качества продукции. Строительство. Основные положения.
Рекомендуемая литература и информационное обеспечение
26
Практическая работа 7
Разработка документов по результатам оценки уровня качества продукции
Цель работы: изучить правила оформления документов по результатам оценки уровня
качества продукции, приобрести навыки разработки и оформления документов о качестве
продукции.
План работы
1. Изучить нормативные документы для оценки качества продукции.
2. Изучить правила заполнения форм карты уровня качества.
3. Присвоить категорию качества объекту, используя результаты оценки уровня качества
объекта в практической работе 6.
4. Заполнить формы карты технического уровня исследуемого объекта в соответствии с
ГОСТ 2.116–84.
5. Проанализировать уровень качества объекта и разработать предложения по совершен-
ствованию оцениваемого объекта.
6. Оформить документы о результатах оценки технического уровня качества: форму пред-
ставления нормативной базы «Системы подтверждения качества российской продукции»;
карты технического уровня (формы 0–4); программу (план) мероприятий по совершенствованию
продукции.
7. Ответить на контрольные вопросы и оформить отчет о работе.
1. Краткие теоретические сведения
Нормативные документы, применяемые для оценки качества:
• ГОСТ Р 56564–2015 Система подтверждения качества российской продукции. Рекомендации
по формированию нормативной базы для оценки качества продукции.
• ГОСТ 15467–79 Управление качеством продукции. Основные понятия, термины и
определения.
• ГОСТ 2.116–84 Карта технического уровня и качества продукции.
Основная цель «Системы подтверждения качества российской продукции» (далее — Система)
заключается в обеспечении доверия потребителей к продукции, которую маркируют Знаком
качества, свидетельствущим о повышенном уровне качества продукции.
В соответствии с ГОСТ Р 56564–2015 нормативная база Системы включает 4 группы
критериев, по которым формируются и обеспечиваются требования к продукции:
• критерии отнесения продукции к российскому производству;
• критерии отнесения к продукции повышенного качества;
• критерий соблюдения обязательных требований технических регламентов и других
обязательных требований в соответствии с законодательством Российской Федерации;
• критерий стабильности качества в процессе производства.
При разработке и обосновании целесообразности новой продукции, модернизации, совершенствовании или снятии продукции с производства разрабатывается карта технического
уровня и качества продукции (карта уровня), которая входит в состав технической документации
на продукцию и отражает уровень ее технического совершенства. Карта составляется на конкретную продукцию в соответствии с ГОСТ 2.116–84. В обязательном порядке она разрабатывается при сертификации и государственной регистрации продукции. Карта включает 5 форм
в соответствии с ГОСТ 2.116–84.
27
2. Методика выполнения и оформления работы
Название и обозначение НД
Структура и краткое содержание
Для чего применяется
Критерии для проведения оценки реальной продукции
с целью присвоения Знака качества
Критерий
качества
Численные
качества
Наименование
ТР, ТР ТС
Способ
качества
Номер
и наименование формы
Перечень
элементов формы
Мероприятие
Срок исполнения
Результат
1. Изучить основные нормативные документы и составить краткое описание и структуру
нормативных документов, применяемых для оценки качества продукции (табл. 18).
Таблица 18
Характеристика нормативных документов для оценки качества продукции
2. Определить основные термины системы оценки качества: знак соответствия; знак качества;
оценка соответствия; подтверждение соответствия; процедура; соответствие; форма подтверждения соответствия; виртуальный образец; технический уровень продукции; оценка уровня
качества продукции; категория качества продукции; относительное значение показателя качества;
комплексный показатель качества продукции; интегральный показатель качества продукции;
перспективный образец продукции; аналог; базовый образец; группа однородной продукции;
конкретная продукция; типовой представитель продукции; модификация изделия.
3. По результатам практической работы 6 провести оценку качества заданного объекта
в соответствии с ГОСТ Р 56564–2015 (табл. 19).
Таблица 19
Форма представления нормативной базы
«Системы подтверждения качества российской продукции» (ГОСТ Р 56564–2015)
Наименование
Наименование
вида
продукции
и обозначение
стандарта для
идентификации
продукции
Критерий
отнесения
к российской
продукции
В соответствии
с правовой
базой РФ
отнесения
к продукции
повышенного
значения
показателей
Критерий
соблюдения
обязательных
требований
и обозначение
соответствующих
Критерий
обеспечения
стабильности
качества
проверки
стабильного
4. Установить виды и структуру форм 0–4 карт технического уровня продукции в соответствии
с ГОСТ 2.116–84 (табл. 20).
Таблица 20
Структура карты технического уровня продукции
Данные для заполнения НТД для заполнения
5. Заполнить и оформить формы 0-4 карты технического уровня продукции в соответствии
с ГОСТ 2.116–84 на исследуемый объект.
6. По результатам табл. 19 и 20 составить варианты улучшения качества заданного объекта
(табл. 21).
Таблица 21
Варианты повышения уровня качества
28
3. Содержание отчета
1. Название и цель работы.
2. Краткое описание и структура НТД для оценки качества (см. табл. 18).
3. Основные термины системы оценки показателей качества.
4. Результаты оценки качества объекта по ГОСТ Р 56564–2015 (см. табл. 19).
5. Заполненные формы 0–4 карты технического уровня продукции в соответствии с
ГОСТ 2.116–84.
6. План качества на заданный объект (см. табл. 21) и выводы по работе.
4. Варианты заданий
Варианты продукции выбираются из практической работы 1 (табл. 4), можно использовать
в качестве исходных данных номенклатуру показателей качества, разработанную в практической
работе 6.
Контрольные вопросы
1. Что такое «Система подтверждения качества российской продукции»?
2. Перечислите нормативные документы для оценки качества.
3. Какие требования к продукции формируются в соответствии с критерием отнесения
продукции к российскому производству?
4. Какие требования к продукции формируются в соответствии с критерием отнесения к
продукции повышенного качества?
5. Какие требования к продукции формируются в соответствии с критерием соблюдения
обязательных требований?
6. Какие требования к продукции формируются в соответствии с критерием обеспечения
стабильности качества?
7. Что такое карта технического уровня качества продукции?
8. В каких случаях карта уровня считается обязательным документом?
9. Дайте характеристику форм 0–4 карты технического уровня.
10. Кто заполняет формы 0–4 карты технического уровня качества?
Рекомендуемая литература и информационное обеспечение
ГОСТ Р 56564–2015 Система подтверждения качества российской продукции. Рекомендации
по формированию нормативной базы для оценки качества продукции.
ГОСТ 15467–79 Управление качеством продукции. Основные понятия, термины и определения.
ГОСТ 2.116–84 Карта технического уровня и качества продукции.
29
2. МЕТОДЫ КВАЛИМЕТРИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
Практическая работа 8
Определение качества продукции дифференциальным методом
Цель работы: изучить порядок оценки уровня качества дифференциальным методом и
приобрести навыки определения уровня качества строительных материалов, изделий и конструкций.
План работы
1. Ознакомиться с дифференциальным методом оценки уровня качества продукции.
2. Составить номенклатуру показателей качества заданного варианта строительного материала
(изделия или конструкции).
3. Определить уровень качества объекта дифференциальным методом.
4. Сформулировать выводы и оформить отчет по работе.
1. Краткие теоретические сведения
Дифференциальный метод оценки основан на сравнении показателей оцениваемой и
базовой (эталонной) продукции. Для этого вычисляют значения относительных показателей
качества продукции по формулам:
Х
=
=
iоц
; (7)
Х
iбаз
X
iбаз
, (8)
X
iоц
— значение i-го
iбаз
≥ 1,
i
оц
К
i
К
оц
i
где X
— значение i-гo показателя качества оцениваемой продукции; X
iоц
базового показателя; i — количество рассматриваемых показателей качества продукции.
Для показателей, увеличение которых позитивно влияет на качество продукции, используют
формулу (7). Для показателей, увеличение значений которых снижает качество продукции,
выбирают формулу (8).
В результате оценивания уровня качества можно сделать следующие выводы:
• уровень качества продукции выше уровня базового образца, если все значения К
причем хотя бы одно значение Кi > 1;
• уровень качества оцениваемой продукции равен уровню базового образца, если все
значения Кi = 1;
• уровень качества оцениваемой продукции ниже уровня базового образца, если все
значения Кi ≤ 1, причем хотя бы одно значение строго меньше единицы: Кi < 1.
2. Методика выполнения и оформления работы
1. Выбрать вариант продукции для оценивания и составить номенклатуру показателей качества.
При составлении номенклатуры показателей качества использовать ГОСТы на выбранный объект.
В качестве примера выбран песок для строительных работ.
2. Номенклатура показателей качества песка для строительных работ II класса, мелкого
составлена на основе ГОСТ 8736–2014 «Песок для строительных работ. Технические условия»
и представлена в табл. 22.
30