13.3. Обеспечение единства измерений

Многие показатели качества существуют в виде конкретных количественных характеристик. Поэтому важнейшее значение при управлении качеством имеет единство и точность измерений этих характеристик, когда результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений не выходят за установленные границы.

Закон РФ «Об обеспечении единства измерений»

Данный закон как раз и устанавливает порядок, обеспечивающий единство и точность измерений и направлен на защиту прав граждан от недостоверных результатов измерений.

Это касается, конечно, не только продавцов, обвешивающих по­купателей облегченными гирями. Гораздо важнее, если с недостовер­ными результатами измерений придется столкнуться при получении медицинской помощи, что уже напрямую связано с угрозой здоровью, а, может быть, и жизни пациента.

В законе предусматривается государственное управление единством измерений со стороны Госстандарта России, учреждаются метро­логические службы, Государственный метрологический контроль и

надзор, порядок поверки средств измерений, их калибровка и серти­фикация.

При организации метрологической деятельности на предприятиях необходимо иметь в виду требования международного стандарта ИСО 10012:2003 — Системы менеджмента измерений. Требования к изме­рительным процессам и измерительному оборудованию.

* * *

Без знания и выполнения законодательства в области качества ус­пешная деятельность предприятия на внутреннем и внешнем рынках невозможна. В этом случае при реализации продукции предприятие будет постоянно наталкиваться на весьма серьезные, а иногда и на непреодолимые препятствия.

Вопросы для самопроверки:

1. Основные законы, регулирующие правовые отношения в области качества до и после 2003 года.

2. Закон о техническом регулировании в РФ. Предпосылки при­нятия закона.

3. Виды деятельности, регулируемые законом о техническом регу­лировании в РФ.

4. Порядок установления требований к продукции.

5. Технические регламенты. Назначение и порядок разработки.

6. Стандарты. Новый статус стандартов, порядок их разработки и применения.

7. Подтверждение соответствия. Декларирование и сертификация соответствия продукции.

8. Развитие общественного движения по защите прав потребителей за рубежом и в России.

9. Краткая характеристика Законов Российской Федерации: «О защите прав потребителей».

«Об обеспечении единства измерений».

Глава 10.

Методы определения показателей качества

Методы измерения показателей качества

Квалиметрия представляет собой науку об измерении качества товаров и услуг. Различают инструментальные и экспертные методы определения показателей качества.

Инструментальные методы основаны на физических эффектах и использовании специальной аппаратуры. Различают автоматизиро­ванные, механизированные и ручные методы. Автоматизированные методы наиболее объективны и точны.

Экспертные методы используются там, где физическое явление не открыто или очень сложно для использования. Пример такого метода — оценка качества фигуристов. Разновидностью экспертного метода является так называемый органолептический метод, осно­ванный на использовании органов чувств человека.

Считается, что измерение — это сравнение одного продукта с другим. Если результат получен теоретическим путем, то это не из­мерение, а прогноз.

Методы сравнения. При сравнении можно пользоваться тремя шкалами или методами: шкала уровней; шкала интервалов; шкала отношений.

При использовании шкалы уровней с принятой величиной уров­ня Q сравниваются все остальные величины Q_i. по принципу:

Например, температура таяния льда Q = 0°С, измеренная темпе­ратура Q_i = 50°С, следовательно, температура объекта превышает заданный уровень.

При измерениях по шкале порядка результатом измерения явля­ется решение, например, в виде ранжированного ряда объектов сравнения:

Ряд является результатом оценок экспертов.

При измерениях по шкале отношений, которая обычно применя­ется для измерения физических величин, таких как масса, длина, мощность, величины сравнивают по принципу:

Экспертные методы

При использовании экспертного метода для оценки качества часто используется шкала порядка. Решается вопрос сравнения по принципу «лучше или хуже», «больше или меньше». Более подроб­ная информация о том, во сколько раз лучше или хуже часто не требуется.

Попарное сравнение. При построении шкалы порядка или так называемого ранжированного ряда эксперты используют метод по­парного сопоставления. В табл. 10.1 приведен пример ранжирования в ряд шести объектов путем попарного сравнения. Это результат рабо­ты одного эксперта, оценивавшего объекты определенным образом. Предпочтение одного объекта перед другим обозначено 1, обратная ситуация — 0.

Ранжированный ряд (шкала порядка) для объектов, сравнитель­ная оценка которых приведена в таблице 9.1, будет иметь вид:

Если использовать несколько экспертов, то можно получить бо­лее точный результат.

Можно использовать более совершенные критерии, например, преимущество определить оценкой 1, худшее качество определить оценкой — 1, а равноценное качество определить оценкой 0. Меха­низм составления ранжированного ряда остается прежним.

Психологами доказано, что попарное сопоставление лежит в ос­нове любого выбора, тем не менее, шкалу порядка часто составля­ют заранее (не ранжированный ряд) и фиксируют на ней опорные (реперные) точки, которые называют баллами.

Так появилась двенадцатибальная шкала интенсивности земле­трясений MSK — 64, минералогическая шкала Мооса, пятибалль­ная шкала оценки знаний. В таблице 10.2 в качестве примера приве­дена шкала твердости минералов Мооса.

Таблица 10.1

Ранжирование шести объектов методом попарного сравнения

Номер объекта	1	2	3	4	5	6	Итог
1	X	1	0	1	1	1	4
2	0	X	0 .	1	1	1	4
3	1	1	X	1	1	1	5
4	0	0	0	X	0	0	0
5	0	0	0	1	X	0	1
6	0	0	0	1	1	X	2

Таблица 10.2 Шкала Мооса

Материал	Баллы
Тальк	1
Гипс	2
Кальцит	3
Флюорит	4
Апатит	5
Ортоклаз	6
Кварц	7
Топаз	8
Корунд	9
Алмаз	10

Каждый последующий минерал оставляет царапину на предыду­щем, т.е. это объективный метод измерения.

Результаты измерений, полученные попарным сопоставлением, можно уточнить методом последовательного приближения.

Влияние на результаты экспертизы состава экспертов

Тестирование. При формировании экспертной группы целесооб­разно провести тестирование, взаимооценку экспертов и проверку согласованностей мнений.

Тестирование состоит в решении экспертами задач, с известны­ми организаторам тестирования, но неизвестными экспертам ре­зультатами, и проверке по критерию Фишера гипотезы о принад­лежности оценок разных экспертов к одной и той же генеральной совокупности оценок.

Самооценка состоит в том, что каждый эксперт в ограниченное время отвечает на вопросы специально составленной анкеты. Такое испытание проводят на компьютере и затем получают балльную оцен­ку. Эксперты могут оценивать и друг друга, но для этого необходима доверительная обстановка и опыт совместной работы.

Согласованность мнения экспертов можно оценивать по величи­не коэффициента конкордации:

где S — сумма квадратов отклонений всех оценок рангов каждого объекта экспертизы от среднего значения; п — число экспертов; т — число объектов экспертизы. Коэффициента конкордации изменяется в диапазоне 0 < W< 1, причем 0 — полная несогласованность, 1 — полное единодушие.

Пример. Необходимо определить степень согласованности мне­ния пяти экспертов, результаты ранжирования которыми семи объек­тов приведены в табл. 10.3.

Оцениваем среднеарифметическое число рангов:

О. = (21 + 15 + 9 + 28 + 7 + 25 + 35)/7 = 20.

Затем оцениваем сумму квадратов отклонений от среднего: S= 630. Определяем величину коэффициента конкордации: W= 12 х 630 / 25 х (343 - 7) = 0,9.

Хороший результат! Мнения экспертов хорошо согласованы.

Влияние на результаты экспертизы количественного состава эк­спертов. С ростом числа экспертов в группе точность измерения по­вышается, что характерно для многократных измерений.

Количество экспертов п, обеспечивающее заданную точность из­мерений, можно установить, зная закон распределения мнений экс­пертов и максимально допустимую стандартную ошибку оценки S_x.

Тогда, используя известное выражение, можно определить ми­нимальное количество экспертов п, обеспечивающее заданную точ­ность измерения:

Таблица 10.3 Данные для оценки согласованности мнений пяти экспертов

Номер объекта экспертизы	Оценка эксперта					Сумма рангов	Отклонение от среднего	Квадрат отклонения
	1	2	3	4	5
1	4	6	4	4	3	21	1	1
2	3	3	2	3	4	15	-5	25
3	2	2	1	2	2	9	11	121
4	6	5	6	5	6	28	8	64
5	1	1	3	1	1	7	-13	169
6	5	4	5	6	5	25	5	25
7	7	7	7	7	7 .	35	15	225

где £ — среднеарифметическое значение оценок экспертов;

n₁ — число оценок,, дававшихся экспертами.

Различают также индивидуальное и коллективное мнение экс­пертов, последнее считают более точным, а главное, согласован­ным.

В роли экспертов могут выступать люди со специальной подго­товкой, потенциальные потребители и изготовители продукции.

Причинно-следственные диаграммы Исикавы

Считается, что этот экспертный метод появился в Японии для выявления причин сбоя технологических процессов, когда очевид­ные его нарушения обнаружить трудно.

Существуют определенные правила построения таких диаграмм, которые определяют структуру показателей качества и значимость каждого фактора:

1. Используется группа работников, из которой руководство уст­раняется.

2. Сохраняется анонимность высказываний.

3. Младшие высказываются первыми.

4. Время проведения экспертизы ограниченно.

5. За найденное решение автор должен получить вознаграждение. Допустим, нужно определить, от каких факторов и в какой мере

зависит качество выпекания хлеба.

Вначале выделим общепринятые факторы, а именно: качество труда, качество документации, качество средств труда и качество предметов труда. Далее каждую составляющую разделим на причи­ны и для каждой из них определим экспертным путем весовой по­казатель. Пример диаграммы приведен на рис. 10.1.

Рис. 10. 1. Пример диаграммы Исикавы

Часто диаграмму удобнее составлять «по ходу» технологическо­го процесса. Рассмотрим, например, проявление пленки в какой-то фирме. Такой пример приведен на рис. 10. 2.

Аналитический метод определения весовых показателей

Этот метод используют, если выходная характеристика процесса описывается аналитической функцией, которая получена на осно­вании теоретических предпосылок или экспериментальных данных.

Математической базой метода является использование полного дифференциала функции.

Пример. Необходимо определить весовые коэффициенты линей­ных размеров, влияющих на объемную погрешность цистерны.

1.Объем цилиндра определяется выражением:

3. Принимая во внимание, что при малых отклонениях допусти­мо дифференциал заменить отклонением, получим:

Рис. 10. 2. Диаграмма Исикавы, составленная «по ходу» технологического процесса

Потребительский и производственный допуски

Для гарантированного обеспечения качества в производстве обыч­но руководствуются более жесткими требованиями к показателям качества по сравнению с требованиями к показателям качества про­дукции, предлагаемой рынку. Чаще всего это выражается в том, что уменьшают допустимые отклонения характеристик продукции от установленных разработчиком.

Различают, таким образом, потребительский допуск и производ­ственный допуск, разница между которыми и является запасом. Со­отношение производственного и потребительского допусков мож­но представить в виде диаграммы, показанной на рис.10. 3.

Рис. 10. 3. Соотношение производственного и потребительского допусков на диаграмме распределения показателя качества