Разработка программы автоматических расчетов для процедур контроля качества результатов анализа в соответствии с МИ 2335-2003

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Контрольно-исследовательская группа углеобогащения одно из основных структурных подразделений КХЛ, задачами которой являются контроль качества продукции посредством выполнения измерений и мониторинг технологических процессов углеобогатительного цеха.

Внедрение стандартов ГОСТ Р ИСО 5725 повлекло к пересмотру методологии внутреннего контроля. Основное требование данных стандартов - это обеспечение стабильности результатов анализа, которое возможно за счет постоянной оценки точности (правильности и прецизионности) результатов анализа при реализации методик в лаборатории. Стандарт ИСО 5725 был сделан в рамках ИСО/ТК 69 "Применение статистических методов", поэтому основным инструментом в управлении процессом оценки показателей точности служат статистические методы.

В группе углеобогащения внедрена статистическая программа оценки точности (правильности и прецизионности) результатов анализа. Суть данной программы заключается в проведении контрольных процедур и построении контрольных карт, анализируя которые можно сразу ответить на вопросы, стабилен ли процесс контроля показателей качества результатов анализа, удовлетворяют ли они требованиям по точности (правильности и прецизионности).

Целью работы является разработка программы автоматических расчетов для процедур контроля качества результатов анализа в соответствии с МИ 2335-2003, выявление способов улучшения и разработка мероприятий по совершенствованию внутреннего контроля качества результатов при реализации методики анализа в группе углеобогащения.

Предметом исследования выступают процессы проведения измерений; результаты анализа, полученные при реализации МВИ; требования к методикам выполнения контроля или измерений с учетом подтверждения их точности и достоверности; анализ и отбор методов и способов контроля качества результатов анализа для их эффективного внедрения в лаборатории.

Объектом исследования является контрольно-исследовательская группа углеобогащения.

автоматический контроль программа углеобогащение

1. Порядок осуществления внутрилабораторного контроля в группе углеобогащения

Система внутреннего контроля качества в группе углеобогащения включает - выборочный статистический контроль с использованием рабочих проб, процедуры периодической проверки подконтрольности выполнения анализов с использованием стандартного образца и контрольные карты Шухарта с применением рабочих проб и государственного стандартного образца.

На начальном этапе разработки системы внутреннего контроля для большинства анализируемых компонентов были установлены показатели качества, приведенные в методиках анализа. В дальнейшем пределы погрешностей были установлены заново на основании результатов анализа образцов для контроля.

Основные виды контрольных процедур, внедренные в группе углеобогащения, представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Виды контроля показателей качества результатов анализа, применяемые в группе углеобогащения

Сущность метода контроля стабильности результатов анализа, с использованием контрольных карт Шухарта, заключается в оценке одновременно трех показателей качества: повторяемости, внутрилабораторной прецизионности и погрешности результатов анализа с использованием рабочих проб (при первичном контроле использовались одновременно контрольная (рабочая) проба и образец для контроля (ГСО №8436)).

Контроль стабильности результатов анализа с использованием контрольных карт Шухарта является визуальным средством обнаружения динамики изменений показателей качества результатов анализа, последующего установления причин этого изменения и оперативного управления качеством анализа на основе установленных при работе с контрольными картами правил рассмотрения возникающих ситуаций.

Основные преимущества данного контроля - это экономия стандартного образца и контролируются все три этапа исследования - аналитический, пре- и постаналитический, т.е. распространяется контроль на весь процесс исследования.

Для оценки внутрилабораторной прецизионности на рабочих пробах используют выборочный статистический контроль (ВСК) с построением R- карт.

Суть ВСК заключается в проведение контрольных измерений (первичного и повторного) одной рабочей пробы в условиях воспроизводимости, выполненных за определенный период времени.

Недостатки данного метода: 1) Необходим большой массив данных. 2) Высокая случайная погрешность, которую мы уменьшаем за счет увеличения числа измерений.

Достоинство данного метода - не требуют расходов стандартного образца и возможность сочетать данный контроль с методом дублирования.

Лаборатория применяет периодическую проверку подконтрольности процедуры выполнения анализа с использованием ОК для проверки соответствия статистических оценок характеристик систематической погрешности лаборатории и внутрилабораторной прецизионности, полученных на основе оценки качества ограниченной совокупности результатов контрольных измерений значениям, установленным при реализации конкретной методики в лаборатории.

2. Направления совершенствования внутреннего контроля качества в группе углеобогащения

Ведение внутрилабораторного контроля качества в полном объеме для всех выполняемых в лаборатории исследований требует значительных затрат труда, времени и средств - так, в развитых странах затраты на мероприятия по контролю качества составляют около 20% бюджета лабораторий. Снижение трудовых, временных и финансовых затрат на ведение контроля качества возможно только при автоматизации КК с использованием автоматизированных рабочих мест, включающих персональный компьютер и специализированное программное обеспечение (ПО).

На данный момент все больше лабораторий внедряют статистические программы контроля стабильности результатов анализа. Доля рынка с такой продукцией незначительная, а сами статистические программы требуют индивидуального подхода к разработке для каждой лаборатории.

В группе углеобогащения все расчеты и построение контрольных карт осуществляются с помощью программы Excel (разработана с помощью VBA). Исполнители вносят полученные результаты анализов в соответствующие таблицы, при этом автоматически рассчитываются размах, текущее расхождение и величина отклонения от аттестованного значения, так же автоматически появляется новая точка на одноименных диаграммах. При анализе контрольных карт программа учитывает тревожные признаки нарушения стабильности, что является дополнительным средством проверки и оценки стабильности, как для исполнителя, так и для проверяющих.

Программа контроля стабильности внутрилабораторной прецизионности с использованием выборочного статистического контроля состоит из трех блоков: Исходные данные, Таблицы для печати и Результаты контрольного периода.

В программе ВСК имеются всего два листа - «Исходные данные» и «Таблицы для печати. На листе «Исходные данные регистрируются результаты единичных измерений, номер контрольной процедуры, фамилия оператора и дата контроля.

В диалоговом окне программы установлено меню под названием «ВСК», включающее в себя следующие подменю: “Исходные данные” и “Результаты контрольного периода”.

Рис. 1

При нажатии на подменю “Исходные данные” последовательно открываются два окна: “Установка уровня контроля качества”, которое закрывается кликом на “ОК” и далее автоматически открывается окно “Установка нормативов контроля”.

В подменю “Установка уровня качества” оператор устанавливает необходимое количество контрольных процедур для одного периода, уровень контроля качества и приемлемый уровень качества. Данное окно необходимо для введения известных параметров, на основе которых программа автоматически вычисляет приемочное и браковочное число для всего контрольного периода.

Рис. 2

В подменю “Установка нормативов контроля“ устанавливаются показатели: сходимость, внутрилабораторная прецизионность (предел и дисперсия).

Рис. 3

Установив необходимые значения, кликом “ОК“ подменю “Установка нормативов контроля“ закрывается.

Рис. 4

Установленные значения в меню “Исходные данные” автоматически сохраняются программой и для дальнейшей работы в одном контрольном периоде не нуждаются в установлении заново.

Заполнив необходимыми данными меню “Исходные данные” и таблицу листа «Исходные данные», оператор обращается к листу «Таблицы для печати», в котором уже автоматически появились необходимые значения. Результаты данного листа по окончанию контрольного периода выводятся на печать.

Далее оператор обращается к подменю “Результаты контрольного периода“, которое позволяет ему оценить полученные показатели качества: внутрилабораторную прецизионность, число дефектов, динамику полученных размахов (R).

Рис. 5

На листе «Таблицы для печати» установлена кнопка для отображения сходимости результатов параллельных определений. Нажав на кнопку «Показать таблицу сходимости», автоматически появится окно со значениями расхождений между параллельными определениями в первичном и повторном определениях.

Рис. 6

Программа процедуры периодической проверки подконтрольности выполнения анализов имеет аналогичный вид и состоит из двух блоков: Исходные данные и Результаты контрольного периода.

Рис. 7

Меню периодической проверки процедуры подконтрольности выполнения анализа (ПППВА) состоит из двух подменю: ”Исходные данные” и “Результаты контрольного периода”

Рис. 8

Кликом “OК” окно “Установка нормативов контроля” закрывается. Нажатием на подменю “Результаты контрольного периода”, открывается окно, в котором перечислены полученные статистики и показатели качества:

Рис.8

Контрольные карты Шухарта - более сложная система статистических расчетов, включающая в себя:

- первичную оценку показателей качества, определяющие среднее квадратические отклонения (СКО) показателей и, соответственно, границы пределов предупреждения и действия;

- рассчитанные показатели качества, которые сравниваются с первичными установленными характеристиками;

- графическое изображение показателей качества;

- тревожные признаки контрольных карт.

Состоит программа контрольных карт из трех блоков - Var_1 (Ввод первичных данных для установки нормативов контроля), Var_2 (Ввод данных для оценки показателей качества) и Tables (результаты контрольных карт).

Листы Var_1 и Var_2 идентичны. В них встроена таблица для исходных данных:

Рис. 9

Диалоговое окно программы состоит из четырех меню: “Нормативы контроля”, “Результаты контрольного периода для Ad”, “Результаты контрольного периода для Vdaf”, “Таблица сигналов тревоги”.

В меню “Нормативы контроля” кликом на папку «Установка данных для Расчета показателей качества (ОК) Var_1» появляется следующее окно рис. 11.

Рис. 10

Рис. 11

Заполнив рабочими данными лист Var_1, оператор может обратиться к окну «Расчетные показатели для Var_2, которые автоматически рассчитались на основе табличных данных листа Var_1 и исходных данных для этого листа.

Далее расчетные показатели для листа Var_2будут являться критерием или эталоном для сравнительного анализа результатов контрольных процедур.

Рис. 12

Таблицы и контрольные карты выглядят следующим образом:

Рис. 13

Рис. 14

Таблица сигналов тревоги:

Рис. 15

3. Расчет экономического эффекта

Экономический эффект от автоматизированных расчетов получен за счет:

* Увеличения достоверности получаемых результатов путём снижения процента потерь и искажений информации.

* Увеличения производительности работ инженера за счёт уменьшения объема ручной работы (исключения непроизводительных операций: ведение промежуточных записей на бумажных носителях, ручная выписка результатов исследований и др.) Трудозатраты (минуты) при обработке результатов до внедрения автоматизированных расчетов:

Таблица 1 При использовании процедуры

Таблица 2 Трудозатраты (минуты) при обработке результатов после внедрения автоматизированных расчетов:

Стоимость затрат: средняя стоимость одной условной единицы - 1,56 руб.

Всего затрачено условных единиц - 41784 в год минут затрачивает инженерно-технический персонал (1 человек) без использования статистической программы.

Всего затрачено условных единиц - 1980 в год минут затрачивает инженерно-технический персонал (1 человек) с использованием статистической программы

Экономия трудозатрат (расчетов):

- число условных единиц в год до внедрения статистической программы, штук

- число условных единиц в год после внедрения статистической программы, штук

- стоимость одной условной единицы, рубль

Коэффициент автоматизации работ инженера в области внутрилабораторного контроля определяется отношением автоматизированной работы к общей трудоемкости проведения внутреннего контроля инженером (Т_м+ Т_р).

Т_р - трудоемкость работы, операций, выполняемых вручную чел/час или лабораторных единиц.

Т_м - трудоемкость работы, операций автоматизированных

Заключение

Проведение внтурилабораторного контроля в контрольно-исследовательской группе охватывает оценку всех трех показателей качества - точности, правильности и прецизионности.

Лаборатория осуществляет контроль показателей качества результатов анализа с помощью программы, разработанной в Excel с применением VBA, который включает в себя оценку показателей качества по трем видам контрольных процедур:

- периодическая проверка подконтрольности процедуры выполнения анализа;

- контроль стабильности результатов анализа с использованием контрольных карт Шухарта с применение рабочей пробы и/или образца для контроля;

- выборочный статистический контроль внутрилабораторной прецизионности с применением рабочей пробы.

Прямой экономический эффект от автоматизации математических расчетов достигается за счет:

* Увеличения достоверности получаемых результатов путём снижения процента потерь и искажений информации.

* Увеличения производительности работ инженера за счёт уменьшения объема ручной работы (исключения непроизводительных операций: ведение промежуточных записей на бумажных носителях, ручная выписка результатов исследований и др.)

* Сокращение времени на оказание услуг лабораторной диагностики.

Разработанная программа в Excel позволила повысить степень достоверности данных от риска ошибок в расчетах за счет автоматических математических операций.

Экономический эффект составил 62094 рублей в год.

Коэффициент автоматизации составил 78% от общего количества операций, проводимых инженером в контроле стабильности результатов измерений.

Размещено на Allbest.ru