Формування теоретичних та нормативно-технічних засад оцінювання якісного рівня продукції

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Вступ

Актуальність теми. Інтегрування нашої країни в європейський та міжнародний економічний простір обґрунтовано ставить вимоги щодо модернізації системи технічного регулювання та гармонізації національної нормативної бази з міжнародними нормативними документами. Це безпосередньо стосується використання систем управління якістю, як засобу унеможливлення виробництва неякісної і шкідливої продукції, впровадження міжнародних норм в Україні для покращення якості та конкурентоспроможності виробів і, загалом, виходу вітчизняних товарів на світові ринки. Однак, саме лиш приведення вимог, норм і правил до світового рівня не забезпечуватиме належного рівня продукції національних виробників. Для цього потрібні дієвіші важелі, а саме систематичний процес, спрямований на реалізацію кращих стратегій, переймання успішнішого досвіду, поліпшення структури організації, пошук привабливішого ринкового сегменту, підвищення характеристик продуктивності, оптимізацію конструкції, технологічних вирішень, вдосконалення показників продукції та ін., що, зокрема, вирішуються шляхом порівняння альтернатив. Причому всі названі складові потребують отримання оцінок на базі кількісного оцінювання якості.

Становлення галузі знань про кількісне оцінювання якості своїми коренями сягає 20-х років, коли в своїй праці з теорії розмірностей П.У. Бріджмен запропонував спосіб об'єднання декількох кількісних оцінок різних параметрів, що характеризують якість, в єдиний показник. Подальший розвиток включно з введенням поняття кваліметрія завдячує нідерландським вченим Й. Ван Еттінгеру та Й. Сіттігу. Вершини свого розквіту в її класичному трактуванні кваліметрія досягнула завдяки працям школи радянських вчених Ю.П. Адлера, Г.Г. Азгальдова, А.В. Гличева, А.І. Орлова, Е.П. Рейхмана, А.И. Субетто, М.В. Федорова, Н.В. Хованова, та ін., щоби вже в кінці минулого, а особливо на початку нового тисячоліття, вийти на новий рівень як складова, що має міждисциплінарний та міжгалузевий характер.

За період становлення кваліметрії опрацьовані найрізноманітніші її аспекти в тому числі аксіоматика кількісного оцінювання якості продукції, центральним постулатом якої є висновок, що за результатами кваліметричного оцінювання продукції слід отримати оцінку, яка повинна адекватно та об'єктивно відображати фактичний якісний рівень продукції.

Таке формулювання кваліметричної задачі, безумовно, є вірним і з теоретичного і з практичного погляду. Поставлений акцент, з одного боку, відображає прагнення споживача мати вірогідну інформацію про фактичний стан придбаного виробу, а, з іншого, відображає технічну суть кваліметрії, як галузі вимірювання, що полягає в знаходженні значення «величини якості» з суспільно необхідною точністю та вірогідністю. Відповідно до поставленої задачі сьогодні теорія кваліметрії трактується як наука про вимірювання якості, що ґрунтується на понятті базового зразка - своєрідного «еталона» якості. Тоді, аналогічно до метрології, одиницею якості є одиниця, відображена базовим зразком, а не одиницею якості. Можна припустити, що саме такий підхід до кваліметрії, як наукового напрямку, став причиною низького зацікавлення ним в практичному застосуванні.

Якщо переставити акцент і трактувати задачу отримання кваліметричної оцінки як засобу, що лише дає можливість адекватно і об'єктивно порівнювати між собою різну продукцію, то втрачається вагома для споживача складова, що є, безумовно, важливою але в інформаційному плані дещо ідеалізованою. Натомість набувається інша, значно вужча, але не менш корисна інформація, яка до того ж є більш реалістичною.

В роботі ставилась задача розвинути теоретичні засади кваліметрії базуючись на другому формулюванні задачі знаходження кваліметричної оцінки, з тим, що запропонований підхід матиме реальне практичне застосування. Саме у цьому охоплена тематика має достатню актуальність.

Мета та завдання дослідження. Метою дослідження є створення наукових засад забезпечення єдності кількісного оцінювання якості продукції, формування і застосування уніфікованої методології та нормативної бази як основи можливості порівняння продукції різних виробників та взаємного визнання результатів оцінювання.

Для досягнення поставленої мети в роботі поставлено і вирішено такі завдання:

- виробити рекомендації для однозначного розуміння та трактування термінологічного апарату в сфері оцінювання якості продукції, а також сформулювати загальні вимоги до показників якості, вагових коефіцієнтів та методів їх визначення;

- виявити на підставі аналізу існуючої методології кваліметрії принципові проблеми, що гальмують розвиток і практичне застосування кількісного оцінювання якості продукції;

- розробити теоретичні засади формування організаційних, нормативних і методологічних складових управління кваліметричним оцінюванням та забезпечення необхідних передумов можливості порівняння результатів оцінювання;

- визначити шляхи встановлення вимог, норм і правил для досягнення єдності та точності кваліметричного оцінювання продукції, забезпечення вимог отримання кількісної оцінки якості всіма учасниками процесу кваліметричного оцінювання;

- виробити уніфікований підхід до отримання результатів оцінювання та єдиних правил вибіркового встановлення належності партії продукції до певного рівня якості;

- дослідити походження, складові та джерела виникнення втрат точності, що супроводжують визначення якості, на основі яких запропонувати кількісне вираження та виконати моделювання складових характеристик якості кваліметричного оцінювання;

- визначити необхідний обсяг експериментальних досліджень та алгоритмізувати опрацювання результатів оцінювання якості за окремим значенням показника властивості продукції;

- запропонувати модель та кількісне вираження для характеристики ступеня довіри до результатів кваліметричного оцінювання з врахуванням інтересів як безпосередніх учасників його виконання так і «споживачів» процесу оцінювання;

- розробити концепцію системного підходу до оцінювання якості продукції з врахуванням науково-технічного, нормативного та економічного аспектів процесу досягнення адекватної кількісної оцінки, а саме перспективних методів і засобів оцінювання, актуалізованого нормативного забезпечення та сучасних форм організації виробничої діяльності.

1. Аналіз регламентованої термінології в сфері якості продукції, базові поняття дослідження, означення та специфіку їх розуміння

Встановлено відсутність однозначного трактування термінів «якість продукції», «градація якості», «рівень якості продукції», «показник якості» та «показник відповідності» продукції.

Запропоновано під кваліметричним оцінюванням (КО) якості продукції розуміти сукупне кількісне визначення ступеня наближення кожної з окремих характеристик властивостей продукції до їх оптимальних або квазіоптимальних значень з діапазону всіх допустимих значень, як достатню умову належності до, відповідно, найвищого або іншого рівнів якості. А під якісним рівнем продукції - відносну, кількісно виражену оцінку, що показує співвідношення якості (рівнів якості) порівнюваної однотипної продукції.

Замість терміну «показник якості» продукції, що потребує чітко окресленої дефініції, запропоновано поняття «показник властивості» як більш загальне, що характеризує виріб і може бути використане для вирішення завдань кваліметрії. Особливо актуальним термін є зараз, коли з'явились нові методи визначення якісних властивостей, що не притаманні для досліджень певного виду продукції.

Відповідно до поставлених завдань дослідження, визначено ряд типових проблем кваліметрії, що є перешкодою для широкого запровадження її методології у практику виробництва продукції та системи технічного регулювання. Зокрема, показано, що однією з центральних задач практичної кваліметрії є побудова оптимальної структури показників. За умови трактування кількісної оцінки, як абсолютної характеристики, побудова такої структури є оправданою. Якщо оцінку якості будувати лише як відносну, серед ряду однотипних виробів, то вимоги до показників повинні стати предметом погодження між учасниками процесу КО.

Розглянуто та проаналізовано методологію отримання значень ПВ. Показано, що значна кількість описаних в літературі кваліметричних методів може мати лише обмежене застосування для отримання кількісної оцінки. Принциповою відмінністю пропонованого в роботі підходу є трактування ПВ, як параметрів, що описуються, в першу чергу, кількісними характеристиками. Для цього необхідною умовою є застосування лише параметричних шкал.

Важливим елементом КО є коефіцієнти вагомості (КВ), актуальний підхід до яких є ще однією істотною перепоною широкого застосування кваліметричних методів. В існуючій практиці КВ переважно знаходяться з залученням експертів. На думку спеціалістів - суб'єктивізм, з одного боку, є перевагою експертних методів, з іншого - саме тому метод піддається найбільшій критиці. Тоді пропонуються аналітичні або комбіновані методи, які, хоча і є об'єктивнішими порівняно з експертними, та все ж часто базуються на відносно вірогідній інформації. А саме, більшість методів потребують апріорних даних, які отримуються тільки за спеціальними дослідженнями, містять суб'єктивну складову, базуються на нормованих значеннях ПВ, потребують залучення вузькоспеціалізованих фахівців або тривалих і вартісних досліджень.

На завершення аналізу проблематики кваліметрії слід додати, що актуальний стан забезпечення якості продукції на сучасних підприємствах характеризується, в кращому випадку, запровадженням систем управління якістю (СУЯ). В межах таких систем використовують організаційні, управлінські та регламентувальні заходи, що охоплюють всю структуру підприємства, але оцінювання якості з метою покращення продукції шляхом вдосконалювання або модернізування, впровадження передових досягнень і технологій, як правило, не передбачається.

Показано, що порівняння результатів кваліметричного оцінювання є можливим лише за умови забезпечення єдності та точності отримання КОЯ. Для цього КО, за аналогією з іншими галузями, що мають своє метрологічне забезпечення, повинно базуватися на власній системі управління. В системі управління слід використовувати всі можливі заходи, такі як, верифікація обладнання, керування процесами оцінювання, застосування атестованих методик та ін., які сприятимуть досягненню цілей щодо якості продукції та керуванні ризиками отримання невірогідних результатів оцінювання. Застосування систем управління КО ускладнене специфікою кваліметрії. Зокрема, оцінювання якості можна порівняти (але не ототожнити) з складним опосередкованим вимірюванням, в якому домінуючу роль відіграє експериментатор. Отримання експертних оцінок, органолептичні дослідження, визначення коефіцієнтів вагомості, процес відбирання і приготування проб - не повний перелік ситуацій, коли на результат оцінювання буде впливати суб'єктивний фактор. А значить кваліфікація, ступінь відповідальності і, навіть, настрій працівників слід враховувати, коли отримують оцінку якості КО. Найбільш вагомий вклад в сумарну невизначеність результату вноситься не самою процедурою КО, а суміжними - відбором зразків і проб, підготування їх до експерименту, визначення коефіцієнтів вагомості, зведення результатів окремих оцінок в комплексну оцінку. Для цього досліджувались питання щодо вибіркового встановлення належності партії продукції до певного якісного рівня за результатами досліджень окремих зразків. Показано, що існуюче нормативне забезпечення щодо планів вибіркового контролю абсолютно надається і для побудови планів вибіркового кваліметричного оцінювання. Зокрема, відбирання проб для КО може здійснюватися відповідно до мети і ситуації оцінювання простою, систематичною, стратифікованою або кластерною вибіркою.

Вибір «згортки» окремих ПВ в єдиний комплексний показник передбачає адекватність математичної моделі до завдань КО. Значна кількість літературних джерел наголошує на необхідності пошуку для окремих завдань та об'єктів КО оптимального вигляду функції:

, (1)

де - - множина ПВ; - множина КВ для кожного , і робить висновок, що (1) має вирішальне значення для КО різних видів продукції. З цим можна погодитись, якщо КОЯ трактувати як абсолютну оцінку. Однак, якщо формувати оцінку як відносну, то вплив на результат оцінювання вигляду функції (1) не матиме якогось істотного значення.

Зроблено висновок, що основним елементом управління КО продукції є методика кваліметричного оцінювання (МКО), а саме управління процесом КО слід базувати як на специфічних, відмінних від класичних метрологічних заходах, так і на добре відомих і випробуваних процедурах, зокрема, шляхом розроблення, формалізації у вигляді нормативного документу та атестації відповідних методик.

Будемо трактувати методику виконання КО як систему правил, що дають можливість отримати комплексну оцінку якості і на її основі прийняти вірогідне рішення щодо оцінюваного об'єкту.

В методиці кваліметричного оцінювання повинно бути вказано:

- групу об'єктів певного призначення, до якої методика може бути застосована, і на відмінність цієї групи від аналогічних, до яких її не можна застосовувати;

- групу споживачів з урахуванням вимог яких методика розроблена;

- мета оцінювання, опис ситуації оцінювання (умов функціонування або використання об'єкту, в яких виявляються його споживчі властивості);

- перелік застосовуваних ПВ з їх означеннями і шкалами вимірювання; за необхідності - спосіб отримання оцінок показників;

- вимоги до засобів оцінювання, ЗВТ та допоміжних засобів;

- умови виконання досліджень і діапазон впливних величин за кожним ПВ;

- методи і порядок виконання оцінювання і/або вимірювань за кожним ПВ;

- показники точності результатів і форми їх подання з врахуванням впливних факторів за кожним ПВ;

- за необхідності, спосіб відбору експертів, що оцінюють об'єкт; спосіб їх опитування;

- алгоритм дій з оцінками, отриманими за всіма показниками, для отримання комплексної оцінки;

- перелік рішень, що приймаються відповідно до значень комплексної КОЯ.

Кінцевою метою розроблення і атестації методики є досягнення гарантованої нею якості виконання дослідження. Тому подальшим завданням є аналіз складових, що забезпечують якість МКО, а саме точність та необхідний рівень довіри до КОЯ.

Поняття «точність вимірювань» будемо розглядати ширше як «точність експериментальних досліджень» передбачаючи, що воно охоплює як правильність так і прецизійність результатів вимірювань, випробувань, а також кількісного оцінювання значень, що є ПВ продукції, та отримуються з використанням засобів з нормованими характеристиками точності.

Характеристика прецизійності, в свою чергу, передбачає такі складові як збіжність і відтворюваність, що пов'язані з умовами повторного експерименту. За умови практичної реалізація КО зазначені умови слід доповнити впливом властивостей партії продукції, що приведе до специфічних складових відтворюваності і правильності. Необхідно розмежовувати вплив на відтворюваність результатів якості самого оцінювання, що характеризується певною методикою, і якості продукції у вигляді її неоднорідності та нестабільності ПВ, значення яких залежать від об'єкту та плану отримання оцінки і не пов'язані з характеристиками точності засобів та методик КО, але вклад в загальну невизначеність результату може бути істотним або навіть визначальним. Вказані складові можуть бути отримані лише для конкретної партії продукції і лише експериментальним шляхом. Це можна зреалізувати з допомогою атестованої МКО.

Відповідно до потреб забезпечення точності КО необхідно розрізняти поняття базового зразка продукції як еталону виробу і як зразка, необхідного для атестації МКО. Останній запропоновано називати «стандартний зразок продукції» і трактувати як важливий елемент сукупності засобів КО. Стандартні зразки потребуватимуть спеціальних заходів щодо розроблення, зберігання та використання, що відноситься до тривіальної проблематики будь якої системи управління.

Вибіркові дослідження, які пов'язані з встановленням належності оцінюваних значень до інтервалів допустимих значень, супроводжуються ймовірними помилковими результатами і хибними рішеннями. Тому можна припустити, що самі лиш показники точності є недостатніми, а значить необхідно вводити інші показники якості КО. Тому рис. 1 охоплює також складові вірогідності - характеристики, яка визначає здатність об'єктивно відображати фактичний стан досліджуваного об'єкту за результатами вибіркового експерименту. Вірогідність базується на використанні поняття ризику. Слід розрізняти ризики оцінювача та споживача, а вірогідність оцінювання трактувати, як основний елемент забезпечення необхідної довіри споживача до результатів КО.

Складовою, від якої безпосередньо залежить якість КО, є невимірювальні методи отримання значень ПВ, серед яких переважають експертні та органолептичні дослідження. Встановлено, що підготовленість експертів та їх кількість в експертній групі, є двома взаємопов'язаними та найвагомішими складовими проблематики названих методів, які безпосередньо впливають, або є цілковито визначальними для їх точності та вірогідності. Очевидно можливою є і обернена задача, яка полягатиме в забезпеченні необхідних характеристик точності і вірогідності кваліметричних експертних оцінок залученням необхідної і достатньої кількості експертів відповідного рівня компетентності та обізнаності.

2. Концепція врахування складової точності результатів КО, кількісна оцінка якої відображає властивості об'єкта досліджень

Для цього введено поняття кваліметричної невизначеності, значення якої знаходиться на основі розкиду результатів, пов'язаного з дослідженням різних вибірок зразків продукції. Слід розмежовувати таку невизначеність і невизначеність, пов'язану з засобами і методами КО.

Ті значення ПВ, під час визначення яких отримано меншу кваліметричну невизначеність, повинні мати вищі КВ, а показники, визначення яких супроводжується більшою невизначеністю - нижчі КВ. Тут перевагою є те, що кожний об'єкт дослідження характеризувався б власним набором значень КВ, які до того ж враховували б реальні якісні властивості партії виробів. Запропонована концепція добре узгоджується з вимогами системи управління КО продукції, зокрема, щодо потреби в МКО для розмежування складових кваліметричної невизначеності, отриманих в процесі виконання КОЯ.

В роботі показано, що отримання значень ПВ в процесі КО треба трактувати як міжлабораторні дослідження, під час яких отримується специфічна модель вимірювань, яку називають “гніздовою структурою” (nestling design). Оскільки учасниками процесу КО є різні виробники однотипної продукції, яку характеризує єдина номенклатура ПВ і дослідження якої слід виконувати за єдиними методиками, то не викликає сумніву можливість спільного опрацювання результатів оцінювання їхньої продукції.

Нехай в результаті вимірювань отримано груп прямих багаторазових спостережень величини по спостережень в кожній групі. Найкращу оцінку шуканої величини отримують як середнє арифметичне середніх арифметичних кожної j-ої групи з врахуванням окремого - i-го спостереження в j-ій групі.

В оцінці стандартної невизначеності середніх арифметичних груп,

, (2)

- внутрішньогрупова складова;

- міжгрупова складова.

Нехай з метою визначення КВ окремого ПВ організовано спільне дослідження об'єктів КО, до якого залучено виробників продукції. Міжгрупова складова дисперсії за продукцією -того виробника матиме вигляд:

(3)

Введемо поняття вагомості , кожна з яких характеризує продукцію окремого з виробників. Тоді середнє зважене для всіх :

, (4)

Дисперсія суми випадкових величин дорівнює сумі їх дисперсій. Тому:

 (5)

Значення повинні бути такими, щоби забезпечити ефективність оцінки (5). Показано, що забезпечується тоді, коли виконується пропорція:

. (6)

Отже, значення вагомостей , що виражають ступінь довіри до результатів КО продукції кожного виробника за окремим ПВ, відносяться як значення обернені до міжгрупової дисперсії, та можуть бути використані як КВ показників.

Розглянемо варіанти різного співвідношення характеристик експериментальних законів розподілу щодо ПВ, значення яких можуть змінюватись в заданому діапазоні.

Отже, є близькими і оцінки міжгрупової дисперсії. В цьому випадку немає можливості оцінити КВ вказаного показника. Але саме тут в ньому і немає необхідності, оскільки мірою якості є відхилення . В іншому випадку, коли розподіли значень випадкових величин характеризуються різним розкидом, а математичні сподівання або відрізняються або є близькими, КВ за кваліметричною невизначеністю можуть мати вирішальне значення.

Хоча, вже з порівняння форми розподілів є очевидним, що характеристика подана пунктиром, стосується партії виробів з гіршими якісними властивостями, оскільки . Однак, лише розрахувавши значення КВ на основі порівняння дисперсій можна отримати кількісну міру, що характеризуватиме співвідношення якості порівнюваних об'єктів.

Тут можна припустити, що КВ є інформаційно надлишковим, оскільки, вже за математичними сподіваннями видно, що рівень партії, яку характеризує пунктирна лінія, є нижчим. Однак, аналізуючи в цілому три подані рисунки, слід врахувати - якщо робити висновок лише за співвідношенням , то немає різниці в якісному рівні партій виробів, поданих пунктиром на рис. 3 та 5. Власне застосування КВ, розрахованого на основі кваліметричної невизначеності, дає можливість врахувати цю різницю.

3. Експериментальне виявлення якісних властивостей об'єкту дослідження, результати якого могли б гарантувати, що оцінка відображає реальні властивості виробу і цим забезпечується необхідний рівень довіри споживача до результатів кваліметричного оцінювання продукції

Запропоновано розглядати кількісну оцінку якості як поділ продукції на частини, перша з яких відповідає найвищому рівню, а всі наступні - II-му, III-му, ...., K-му рівням. Тоді, оцінка якості трактується як імовірнісне рішення про належність продукції до певного рівня якості (РЯ), а мірою ступеня довіри є ймовірність правильного визначення якісних характеристик виробу або інакше вірогідність оцінювання.

Оцінку вірогідності слід будувати з врахуванням помилок, що можуть виникати під час прийняття рішень щодо відповідності продукції певному РЯ. З цією метою введено поняття кваліметричного ризику, як вірогідності хибного віднесення об'єкту до певного РЯ. Для вияснення походження кваліметричних ризиків запропоновано розрізняти три групи ПВ, а саме показники, що:

1 - не визначають РЯ виробу і можуть бути оцінені ;

2 - визначають РЯ виробу і можуть бути оцінені ;

3 - визначають РЯ виробу і не можуть бути оцінені .

Сукупна вірогідність КО продукції базуватиметься на двох складових ризиків. Методична складова ризику (МСР) полягатиме в тому, що, з одного боку, не всі показники слід враховувати для визначення РЯ, а з іншого - не всі показники, які визначають РЯ, можуть бути оцінені. В тому числі - МСР оцінювача - імовірність виходу за межі інтервалу певного РЯ за 1-ю групою показників та МСР споживача - імовірність виходу виробу за межі РЯ за показниками групи 3. А інструментальна складова ризику (ІСР) визначатиметься лише втратою точності під час оцінювання значень показників.

З врахуванням складових ризиків вірогідність віднесення виробу до певного РЯ визначається ймовірністю правильного опису стану виробу оцінюваними ПВ - подія і ймовірністю правильного визначення РЯ виробу за оцінками ПВ - подія . Оскільки події та є незалежними, то:

,

де і - методична (МСВ) та інструментальна (ІСВ) складові вірогідності.

МСВ слід шукатись через ризики , як:

,

де - ймовірність того, що виріб, визнаний належним до певного РЯ, фактично відповідає іншому рівню, вищому - ризик оцінювача , або нижчому - ризик споживача .

ІСВ оцінювання рівня якості теж можна виразити через відповідні ризики :

,

де - кількість РЯ, серед яких -ий рівень - найвищий; - ймовірність того, що виріб, визнаний належним до певного -го РЯ, фактично відповідає іншому рівню, вищому - помилка 1-го роду (ризик оцінювача) , чи нижчому - помилка 2-го роду (ризик споживача) .

Використовуючи функцію густини розподілу випадкових значень ПВ по відношенню до показників 1-ї та 2-ї груп, отримано вирази для МСР оцінювача та споживача, а також кінцевий вираз для МСВ.

,

де - імовірність виходу за допустимі межі за окремим показником.

Під час визначення ІСВ слід обмежитись лише оцінюваними ПВ . За результатами КО отримується подій, ймовірність кожної з яких знаходиться інтегруванням умовного сукупного закону розподілу густини ймовірності значень оцінюваного ПВ та випадкової складової його оцінювання .

Серед загальної сукупності подій, що супроводжують оцінювання, слід виділити дві множини. Множина відображає прийняті під час КО правильні рішення, а містить дві підмножини. До першої відносяться рішення щодо виробів, для яких рівень якості «занижено» - ризик оцінювача , а до другої - рішення щодо виробів, для яких «завищено» РЯ - ризик споживача .

Сума ймовірностей подій і описується виразом:

З врахуванням ймовірності того, що для окремого -го РЯ за дійсними значеннями своїх ПВ вироби належать відповідним РЯ:

,

а ймовірності того, що в результаті оцінювання вироби визнано належними відповідним РЯ:

,

значення кінцевої інструментальної складової вірогідності матиме вигляд:

,

де і - відповідно, ризики оцінювача та споживача за окремим ПВ.

Після підставлення (4) і (6) в (1) кінцева вірогідність правильного оцінювання належності виробу до певного РЯ описуватиметься виразом:



Кваліметричні ризики за окремим ПВ є функціями: розподілу значень та випадкової складової оцінювання ПВ, характеристики правильності, що вноситься засобом чи методом оцінювання, а також меж інтервалу зміни ПВ з врахуванням коефіцієнта асиметрії та приростів, що виникають в результаті накладання на кожний РЯ границь інтервалу оцінювання.

Відповідно до завдань КО значення кваліметричних ризиків можуть регламентуватися або бути визначуваними величинами. Забезпечення необхідного ступеня довіри до результатів КОЯ продукції досягається вибором оптимального співвідношення допустимих рівнів ризику та сукупної вірогідності КО, яку необхідно досягнути. Зниження ступеня ризиків можливим є лише за умови дотримання вимог єдності кваліметричного оцінювання.

Важливим фактором, що матиме вплив на рівень довіри до КО, є можливі повторні результати визначення КОЯ. Для означення розбіжності результатів оцінювання того самого значення ПВ 2-ма різними засобами введено поняття відтворюваності КО, а також суміжні терміни - встановлення належності, яке в порядку виконання КОЯ означуватиме 1-у процедуру, і підтвердження належності, що означуватиме наступну процедуру КО.

Запропоновано кількісну оцінку відтворюваності шукати з врахуванням суми ймовірностей визнати належним (віднести) до суміжного РЯ під час підтвердження виробу, що був визнаний належним до певного РЯ за результатами встановлення належності. Для окремого N-го рівня якості відтворюваність визначається як:

,

де - ймовірність визнати належним до -го РЯ за 2-им оцінюванням вироби, які за результатами 1-го - віднесені до -го РЯ; - ймовірність визнати належним до -го РЯ за 2-им оцінюванням вироби, які за результатами 1-го - віднесені до -го РЯ.

За окремим i-тим показником в діапазоні від до , як і раніше, задається декілька РЯ з відповідними нижніми і верхніми границями.

Ймовірність того, що під час 2-го оцінювання за і-им ПВ вироби, визнані 1-им оцінюванням належними до певного рівня, вийдуть за межі цього РЯ, буде виражатися інтегруванням умовного сукупного закону за - випадковими складовими значень ПВ та , - прецизійності їх оцінювання 1-им і 2-им засобами.

Кількісну оцінку відтворюваності за всіма ПВ отримано з врахуванням можливих груп подій та і- інструментальних ризиків оцінювача та споживача за і-тим показником.

Нехай сума означатиме подію, яка полягає в тому, що під час 1-го оцінювання виріб визнано належним до -го РЯ. Ймовірність цієї події:

,

- ймовірність події визнати належним виріб до N-го РЯ за 1-им і 2-им оцінюванням:

.

Тоді:

.

Сума означатиме подію, що виріб буде визнано належним до -го РЯ за результатами 2-го оцінювання. Її ймовірність:

.

- ймовірність події, що виріб, вРазмещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

изнаний належним за 1-им оцінюванням до N-го РЯ, під час 2-го - віднесений до N-го РЯ. З врахуванням отримаємо:

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

.

Після підставлення (11) і (13) у (8) відтворюваність оцінювання за k незалежними показниками властивостей буде мати вигляд:

Відтворюваність КО, як ступінь розходження результатів, можна використати як кількісну порівняльну міру, що характеризуватиме точність методів та засобів визначення КОЯ під час їх дослідження з використанням прийнятого стандартного зразка продукції.

Останньою складовою щодо формування довіри споживача до результатів КО, розглянуто обсяг експериментальних досліджень ПВ продукції. Статистична задача визначення кількості спостережень розв'язувалась з застосуванням апарату перевіряння гіпотез, а також допустимого рівня помилок 1-го і 2-го роду. Міркування щодо перевіряння гіпотези про належність виробу до певного РЯ за статистичною оцінкою окремого показника викладено в графічній формі. Тоді можливі межі різниці та визначатимуться шириною цього інтервалу:

.

Слід перевірити гіпотезу про те, що істинне значення . Якщо так, то функція повинна мати середнє значення . Якщо ні, то яка повинна бути , щоби таку гіпотезу слід було відкинути як помилкову?

Імовірність того, що значення параметра не буде перевищувати нижній рівень та верхній рівень дорівнюватиме:

та .

А значить імовірність того, що значення вийде за межі становитиме . Якщо значення буде настільки малим, що вихід за вказаний інтервал матиме низьку імовірність, то немає підстав піддавати сумніву справедливість перевірюваної гіпотези.

На основі значення імовірності , як рівня значимості критерію, можна оцінити імовірність помилок першого та другого роду, що супроводжують перевіряння гіпотез. Або навпаки - якщо задати певне , можна визначити межі інтервалу, для якого буде справедлива перевірювана гіпотеза.

Для знаходження ймовірності допустити помилку другого роду необхідно задати певне відхилення істинного значення оцінюваного ПВ від уявного значення , яке треба визначити. Припустимо, що істинне значення показника насправді є . Якщо, згідно гіпотези , а фактично , то імовірність попадання в ділянку прийняття гіпотези становитиме , що і є помилкою другого роду.

Отже, значення і при даному визначаються шириною інтервалу . Очевидно, що при заданому об'ємі вибірки імовірність допустити можна зменшити, збільшуючи . Однак, при цьому збільшується імовірність допустити . А для того щоби зменшити і і слід збільшувати обсяг вибірки.

Задавши потрібний рівень помилок можна визначити реальний обсяг вибірки, необхідний щоби отримати вірогідні результати.

П'ятий розділ присвячено аналізу стану і визначення перспективних шляхів розвитку кваліметрії в науково-технічній сфері, в національній системі технічного регулювання та в господарсько-економічній діяльності. Зокрема, щодо наукової сфери, то зроблено висновок, що найбільшим потенціалом володіють методи і засоби КО, які базуються на дослідженнях, невластивих для оцінювання якості певного виду продукції.

Нетрадиційне застосування методів може базуватися на оптичних вимірюваннях, вимірюваннях електричних величин, комбінованих та спектральних дослідження тощо, результати яких безпосередньо не стосуються оптичних характеристик чи електричних параметрів виробу. Якщо обмежитися переліченим і спробувати узагальнити, то названі методи ґрунтуються на одній спільній ознаці, якою є реакція внутрішньої структури, що піддається певному тестовому сигналу. Тоді узагальненими параметрами об'єктів дослідження можна вважати оптичну густину чи комплексний опір та оптичну чи комплексну провідність. В принципі цей висновок можна поширити на інші відомі галузі досліджень, що будуються за подібною схемою.

Автором виконувалися дослідження, метою яких було виявлення можливості нетрадиційного використання саме електричних методів для побудови засобів та оцінювання якісного рівня кваліметричних об'єктів, в основу яких покладена концепція отримання КОЯ за результатами вимірювання узагальнених електричних параметрів. Оскільки, для об'єктів неелектричної природи електричні характеристики проявляються лише у взаємодії з чутливими елементами, то є очевидним, що для задач кваліметрії таких об'єктів, тип, конструкція, розміри і матеріал сенсорів мають вирішальне значення і є найважливішою складовою засобу оцінювання. Зокрема, розроблено, досліджено та виконано аналіз результатів використання ємнісних сенсорів для потреб кваліметричного оцінювання. Відповідно до напрямків пошуку щодо високоомних та низькоомних об'єктів, розроблювані сенсори класифікувались як контактні та безконтактні. Перевагою перших є універсальність, а недоліком - взаємодія матеріалу електрода з досліджуваним об'єктом; другі - є менш чутливими, можуть застосовуватися, як вважалось, лише для низькоомних об'єктів, однак мають перевагу відсутньої хімічної взаємодії матеріалу електрода і об'єкта дослідження.

Критеріями пошуку раціональних конструкцій чутливих елементів було забезпечення високої завадостійкості і мінімального впливу неінформативних параметрів та матеріалу сенсора на характеристики досліджуваного об'єкту. Завданням експериментів було досягнення оптимального співвідношення перелічених характеристик перетворювачів з можливістю одержання вірогідних та відтворюваних результатів.

Висновки

кваліметричний уніфікований партія

1. Необхідною умовою процесу покращення якості продукції шляхом вдосконалювання або модернізування конструкції, типу, впровадження передових досягнень і технологій є її оцінювання. Для актуального стану забезпечення якості продукції на підприємствах характерним є застосування організаційних, технічних та регламентувальних заходів в межах запровадженої системи управління якістю, де акцентується увага на покращенні (поліпшенні), що стосується задоволення вимог споживачів. При цьому на покращенні самого якісного рівня продукції і, зокрема його оцінюванні, як правило, акцент не ставиться.

2. До проблематики теоретичної кваліметрії, що стоїть на заваді широкого впровадження кількісних методів оцінювання якості в практику виробничих відносин, діяльність з оцінювання відповідності та інші сфери системи технічного регулювання, слід віднести: надлишковість пошуку оптимальної структури показників властивостей; отримання кількісної оцінки на основі застосування базового зразка і відповідно трактування кількісної оцінки як абсолютної величини, хоча і вираженої у відносних одиницях; відсутність єдиної методології визначення коефіцієнтів вагомості окремих показників, комплексного показника якості та характеристик якості кваліметричного оцінювання.

3. Кількісну оцінку якості доцільно будувати лише як відносну (визначення якісного рівня) серед ряду однотипних виробів. Тому вимоги до показників властивостей, що входитимуть як складові в значення комплексного показника якості, повинні стати предметом погодження між учасниками процесу кваліметричного оцінювання продукції, для чого слід обмежитись їх квазіоптимальним переліком з акцентуванням уваги не на оптимальній, а єдиній структурі показників.

4. Основною умовою отримання достовірної кількісної оцінки якості продукції є встановлення і дотримання вимог єдності кваліметричного оцінювання, зокрема, наявність організаційної структури та відповідної нормативної бази, для чого слід забезпечувати управління кваліметричним оцінюванням. Важливими елементами систем управління є методики кваліметричного оцінювання, стандартні зразки характеристик властивостей продукції для виконання атестації методик, характеристики якості отриманих кількісних оцінок, а також єдині правила встановлення належності партії продукції до певного якісного рівня за результатами вибіркових досліджень окремих зразків продукції.

5. Слід враховувати властивості всієї сукупності досліджуваних виробів під час визначення якісного рівня партії продукції в умовах сучасного масового виробництва. Тому запропоновано ввести поняття кваліметричної невизначеності, яка знаходитиметься через міжгрупову дисперсію сукупності значень окремого показника для визначення його коефіцієнта вагомості, що враховуватиме стабільність показника властивості в межах об'єкту оцінювання, інформаційно доповнюватиме (посилюватимуть або навпаки) його внесок в комплексний показник якості і опосередковано характеризуватиме якісний рівень всієї партії виробів в порівнянні з іншими об'єктами оцінювання.

6. Використання коефіцієнтів вагомості, визначених за характеристиками кваліметричної невизначеності, матиме вирішальне значення для кількісної оцінки якості в тому випадку, коли експериментальні закони розподілу випадкової величини, якою є значення показника властивості, що змінюється в заданому діапазоні, характеризуються близькими оцінками математичного сподівання.

7. Якість кваліметричного оцінювання є визначальною для суспільно-необхідного ступеня довіри до результатів отримання кількісної оцінки якості, який слід забезпечувати комплексно через запровадження систем управління кваліметричним оцінюванням. Як критерій, що характеризує якість отримання оцінки та достовірність рішення про якісний рівень виробу, доцільно застосувати вірогідність кваліметричного оцінювання. Кількісно вірогідність зручно відображати у вигляді ймовірності, з якою визначають якісні характеристики виробу за контрольованими показниками властивостей з врахуванням характеристик правильності і відтворюваності результатів визначення КОЯ за кожним окремим ПВ. Для цього вводиться поняття рівня якості і, відповідно, КОЯ трактується як імовірнісне рішення про належність продукції до певного рівня якості.

Оцінку вірогідності слід будувати з врахуванням помилок, що можуть виникати під час прийняття рішень щодо відповідності продукції певному рівню якості. З цією метою застосовано поняття кваліметричного ризику, що стосується суб'єктів, які є відповідно виконавцем і «споживачем» процесу оцінювання. Слід розрізняти ризики, які є результатом неадекватного відображення стану виробу його ПВ - методична складова, та ризики відхилень показників властивостей від номінальних (очікуваних) значень під час визначення КОЯ продукції - інструментальна складова ризику. Регламентування ризиків оцінювача та споживача є взаємосуперечливим. Їх спільне зменшення може бути досягнуто за рахунок покращення точності оцінювання і збільшування обсягу вибірки, за якою знаходять кількісну оцінку.

8. Істотною характеристикою, що впливає на вірогідність отримання кількісної оцінки якості, є відтворюваність як ступінь розбіжності результатів оцінювання того самого значення показника властивості виробу двома різними засобами оцінювання. Необхідно розмежовувати вплив на відтворюваність результатів кваліметричного оцінювання продукції якості самих досліджень, що характеризуються точністю їх виконання за певними атестованими методиками, і якості продукції у вигляді її можливої неоднорідності чи нестабільності показників властивостей. Тому відтворюваність кваліметричного оцінювання можна використати як кількісну порівняльну міру, що характеризуватиме точність методів та засобів визначення кількісної оцінки якості під час їх дослідження з допомогою прийнятого стандартного зразка характеристик властивостей продукції.

9. Комплексний підхід до оцінювання якості продукції повинен поєднувати актуальні досягнення в науковій сфері, що стосуються методів і засобів визначення ПВ, забезпечення єдності вимог щодо нормативної бази оцінювання та вироблення уніфікованого підходу до встановлення номенклатури показників властивостей і їх коефіцієнтів вагомості. Тут важливим елементом є використання так званих нетрадиційних методів і засобів (оптичних, електричних) кваліметричного оцінювання, які, попри свою невластивість для оцінювання якості певного виду продукції, забезпечуватимуть суттєве розширення номенклатури показників, а також об'єктивність результатів визначення окремих властивостей продукції.

Рівноцінною за важливістю є потреба адаптації існуючого нормативного забезпечення з метою досягнення ним придатності для кваліметричного оцінювання. Можливим варіантом вдосконалення без суттєвої реорганізації існуючих нормативних документів і в межах актуальних правил діяльності національної системи технічного регулювання є застосування спеціальних форм побудови технічних умов на конкретну продукцію, що забезпечуватимуть необхідну однорідність вимог і правил отримання кількісної оцінки якості.

10. Встановлення уніфікованої структури показників властивостей та їх коефіцієнтів вагомості стає можливим лише за умови перенесення акценту з забезпечення оптимальної структури показників на максимальне врахування вимог споживачів, яке можна зреалізувати на основі використання методології QFD (quality function deployment - розгортання функції якості) за допомогою алгоритму, що визначає шлях перенесення споживчих вимог в сукупність характеристик виробу, характеристик в сукупність контрольованих ПВ, а сукупність показників у вимоги виробництва виробу.

Література

1. Бойко Т.Г. Проблеми класичної методології кваліметрії / Т.Г. Бойко // Метрологія та прилади. - 2010. - № 4. - С. 66-70.

2. Бойко Т.Г. Характеристики якості методик кваліметричного оцінювання / Т.Г. Бойко // Вісник НУ “Львівська політехніка” “Автоматика, вимірювання та керування”. - 2010. - № 665. - С. 137-141.

3. Бойко Т.Г. Вимоги для нормування методик кваліметричного оцінювання / Т.Г. Бойко // Вимірювальна техніка і метрологія - 2010. - № 71. - С. 125-132.

4. Бойко Т.Г. Огляд методів визначення вагових коефіцієнтів показників властивостей продукції / Т.Г. Бойко // Методи та прилади контролю якості. - 2010. - № 24. - С. 84-89.

5. Stolyarcuk P. Electric Sensors for Express-Method Checking of Liquid Quality Level Monitoring / P. Stolyarcuk, V. Yatsuk, Y. Pokhodylo, M. Mikhalieva, T. Boyko, O. Basalkevych // Sensors&Transducers Journal. - 2010. - № 2, Vol. 8, Special Issue. - P. 88-98.

6. Бойко Т.Г. Розроблення та дослідження первинних перетворювачів для оцінювання якісного рівня продукції / М.С. Міхалєва, П.Г. Столярчук, Т.Г. Бойко, Т.З. Бубела // Методи та прилади контролю якості. -2009. - № 23. - С. 137-142.

7. Бойко Т.Г. Забезпечення єдності і точності кваліметричного оцінювання продукції / Т.Г. Бойко // Вісник НУ “Львівська політехніка” “Автоматика, вимірювання та керування”. - 2009. - № 639. - С. 175-179.

8. Гриневич Б.Ю. Спектральні методи в кваліметричних дослідженнях / Б.Ю. Гриневич, Т.Г. Бойко, І.М. Приймачук // Вимірювальна техніка і метрологія - 2009. - № 70. - С. 206-209.

Размещено на Allbest.ru

...