Управление качеством в приборостроении

Раздел I. Методы и средства управления качеством

____________________________________________________________________

где Qi – нормированное (безразмерное) значение i-го единичного показателя;

qi – коэффициент, характеризующий вес (значимость, важность) i-го единичного показателя для данного вида изделий;

m – количество единичных показателей, принятых во внимание. Весовые коэффициенты зависят от функционального назначения

устройства и устанавливаются обычно с позиции заказчика, используя, например, метод экспертных оценок.

(1.4)

где Q0i – нормированное значение i-го единичного показателя; Qi – текущее значение i-го единичного показателя;

Qi* – критическое значение i-го единичного показателя с точки зрения потребительских свойств изделий;

Qiопт – оптимальное значение i-го единичного показателя качества;

Qimax(min) – максимальное или минимальное значение i-го единичного показателя качества.

Стандарт (ГОСТ 15467-79) кроме комплексного показателя качества устанавливает еще так называемый интегральный показатель качества. Он представляет собой отношение суммарного полезного эффекта от эксплуатации изделия к суммарным затратам на его создание и эксплуатацию.

Интегральный показатель качества может быть также определен, например, в виде

Z – сумма затрат (издержек) на достижение полной целевой отда-

чи.

Затраты на достижения полной целевой отдачи зависят, например, от технического уровня предприятия, форм и методов организации производства, специализации и кооперирования, профессиональной подготовленности кадров, технологичности конструкции изделия и др. Здесь также сказывается влияние фактора времени.

От правильного построения математических моделей (выражений) для ве-

41

Глава 1. Качество продукции. Предмет и область управления качеством

____________________________________________________________________

личин Q и Z зависит правильность интегральной оценки качества. На практике обычно сложно получить не только модели для расчета Q и Z, но иногда не ясно, через какие параметры выражать полную целевую отдачу.

В реальных условиях не менее трудно подсчитать и суммарные затраты. Вместе с тем общность интегрального показателя качества вида (1.5) об-

легчает его применение к конкретным условиям.

Пример 1.1 [ ]. Необходимо определить интегральный технико-экономи- ческий показатель уровня качества улучшенной модели металлорежущего станка, сравнив его с базовой моделью. Исходные данные приведены ниже в табл. 1.1

Годовой полезный эффект от эксплуатации базового станка с учетом простоев из-за отказов

Wбаз 20 1 0,06 18,8 тыс. деталей,

а W оцениваемого равен

W 20 1 0,03 19,4 тыс. деталей.

Таблица 1.1

При сроке службы станков более одного года и принимая Ен = 0,15, интегральный показатель качества рассчитывается по формуле (3.8), а значения коэффициентов (t) находят по формуле (3.9) или из табл. 4.

Интегральный показатель базового станка:

Интегральный показатель оцениваемого станка:

Уровень качества оцениваемого станка по сравнению с базовым Уин. 0,260,30 0,36.

Следовательно, станок улучшенной модификации обладает более высокими эксплуатационными характеристиками, но более дорогой. Поэтому по совокупности свойств, т.е. по качеству, он уступает базовому станку.

42

Раздел I. Методы и средства управления качеством

____________________________________________________________________

1.12. Методы оценки уровня качества

Рассматриваемые методы используются в целях:

•управления качеством конкретного изделия;

•осуществления сравнительного анализа однотипных изделий при проведении добровольной сертификации или при решении вопроса их приоб-

ретения.

Задачи управления качеством продукции представляют собой многоступенчатый процесс, основными этапами которого являются:

Рис. 1.8. Этапы многоступенчатого процесса анализа и управ-

ления

Последовательность такой оценки может быть представлена следующими этапами (рис. 1.9).

Рассмотрим в рамках задач квалиметрии все многообразие переменных, которые необходимо учитывать при анализе качества продукции.

Рис. 1.9. Последовательность действий по управлению качеством

Для определения значений показателей качества могут быть использованы инструментальные и экспертные методы.

43

Глава 1. Качество продукции. Предмет и область управления качеством

____________________________________________________________________

Инструментальные методы применяются в случаях, когда показатели качества представляют собой физические величины и существуют измерительные инструменты (средства измерения), обладающие нормированными метрологическими характеристиками. Инструментальные определения показателей качества сводятся, таким образом, к решению обычных измерительных задач метрологии.

Разновидностями экспертного метода является органолептический и социологический методы.

Органолептический метод оценивания основан на определении свойств объекта с помощью органов чувств человека: зрения, слуха, осязания, обоняния и вкуса. Например, оценка качества чая дегустаторами.

Социологические методы строятся на массовых опросах населения или его групп, когда каждый индивидуум выступает в роли эксперта.

Общим для всех экспертных методов является представление о человекеэксперте как о некотором «нетехническом» средстве измерения. При этом полагают, что меру соответствующего свойства человек создает в своем воображении.

Рис. 1.10. Классификация методов определения качества продукции

Основываясь на таком методологическом подходе, экспертные оценки показателей качества нередко называют результатом измерения, а саму процедуру оценивания – измерением качества. Верен ли этот подход и оправдано ли применение здесь термина «измерение»?

Прежде всего отметим, что человек не сохраняет свои способности к оцениванию постоянными. Он учится, набирается опыта, приспосабливается, подвергается внешним влияниям, помнит и забывает. Но возможно ли вообще «измерение» нематериальных величин «нетехническим» средством с неизвестными, изменяющимися свойствами, при отсутствии материально воспроизводимой единицы величины? С позиции определения понятия «измерения», приня-

44

Раздел I. Методы и средства управления качеством

____________________________________________________________________

того в метрологии, ответ на этот вопрос может быть только отрицательным. Экспертные оценки это всего лишь результат грубого оценивания, но не измерения [ ].

И, тем не менее, экспертные оценки потребительских свойств продукции, пока еще недоступных измерению, имеют важное прикладное значение, открывают возможность сравнения, классификации объектов по интенсивности оцениваемых свойств.

Измерительный метод – основан на информации, получаемой с помощью технических измерительных средств (например, измерение диаметра отверстия, силы тока, др.).

Регистрационный – регистрируется количество определенных событий, например, отказов в единицу времени.

Теоретический расчетный метод – при известной функциональной зависимости определение уравнения погрешностей.

Эмпирический расчетный метод – например, построение регрессионной модели количественного показателя.

Экспертный (метод экспертных оценок) – установление числового значе-

ния показателя качества на основе опроса группы специалистов в данной области – экспертов.

Органолептический метод – разновидность экспертного метода, когда количественная оценка качества (например, в баллах) осуществляется на основе восприятия органами чувств.

Социологический метод – сбор и анализ мнений о качестве продукции ее потребителей ( с помощью анкет, опросов, др.).

Для оценки уровня качества изделий на практике широко используют относительные оценки: дифференциальный метод; комплексный; обобщенный дифференциальный; статистический.

Дифференциальный метод основан на использовании единичных показателей качества приборов.

Пример 1.2 [ ]. Определить соответствие одной из марок углеродистой стали требованиям стандарта. Данные приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

45

Глава 1. Качество продукции. Предмет и область управления качеством

____________________________________________________________________

Результаты сравнения можно представить не только таблицей, но и графиком. На рис. 1.11 приведен график сравнения показателей качества по шкале отношений. Результаты сравнения значений показателей качества по шкале отношений таблицы и рис. 1.11 свидетельствуют о том, что качество стали рассматриваемой марки выше требований стандарта.

Рис. 1.11. График сравнения показателей качества

Комплексный метод основан на использовании комплексных показателей качества (табл. 1.3), важным вопросом здесь является учет тех единичных показателей, которые не могут быть явно выражены количественными мерами, например, художественное оформление (дизайн) или удобство в техническом обслуживании. Для учета подобных единичных показателей пригодны методы экспертных оценок.

Таблица 1.3

Комплексные показатели качества

46

Раздел I. Методы и средства управления качеством

____________________________________________________________________

47

Глава 1. Качество продукции. Предмет и область управления качеством

____________________________________________________________________

Продолжение таблицы 1.3

В этих методах единичному показателю дает независимую оценку (например, в баллах) группа специалистов-экспертов. Результирующую окончательную оценку обычно получают путем усреднения. В простейшем случае подсчитывают среднее арифметическое значение по формуле

n

Q j

Q j 1 , (1.6) n

где kj – численное значение оценки, сделанное j-м экспертом;

n – число экспертов, участвующих в процедуре экспертной оценки единичного показателя качества.

Лучшие результаты дает усреднение с учетом весовых коэффициентов, учитывающих значимость мнения (опыт, квалификацию, авторитет и т.п.) j-го эксперта. В этом случае используют формулу

q j

j 1

где qj – весовой коэффициент j- го эксперта.

Смешанный метод оценки основан на одновременном использовании единичных и комплексных показателей качества.

При статистических методах значение интересующего показателя качества изделий определяют с использованием правил математической статистики.

При решении практических задач по оценке качества изделий обычно прибегают к сочетанию рассмотренных методов оценки качества.

Вквалиметрии все показатели качества определяют так называемыми экспертными методами с учетом того, что одни показатели продукции (например, показатели назначения) важнее других (например, эстетических).

Для создания одинаковых условий оценки сумму весовых показателей принимают за единицу (1.3).

Вэтом случае зависимости примут упрощенный вид:

48

Раздел I. Методы и средства управления качеством

____________________________________________________________________

Q2 – безотказность, (q2 = 0,4; Q2 = 0,7);

Q3 – ремонтопригодность, (q3 = 0,3; Q3 = 1,0). Qэн 0,90,3 0,70,4 1,00,3 0,907;

3

qi 1,0.

i1

Определим этот комплексный показатель по другим формулам:

Пример 1.4. В табл. 1.4 приведены показатели качества четырех типов приборов. Результаты определения комплексных показателей по принципу среднего арифметического взвешенного приведены в табл. 1.5.

49

Глава 1. Качество продукции. Предмет и область управления качеством

____________________________________________________________________

В результате оценки приборы можно ранжировать по комплексным показателям качества в порядке: В1 > В2 > В2 > В4.

50