Уніфікація нормативної документації в області термоелектричних вимірювань

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ

УДК 006.015.2

УНІФІКАЦІЯ НОРМАТИВНОЇ ДОКУМЕНТАЦІЇ

В ОБЛАСТІ ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНИХ ВИМІРЮВАНЬ

Спеціальність 05.01.02 - стандартизація та сертифікація

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

БАРЕЙ БОГДАНА ІВАНІВНА

Київ - 2002

Дисертація є рукописом

Роботу виконано на кафедрі метрології, стандартизації та сертифікації Київського національного університету технологій та дизайну Міністерства освіти і науки України, м. Київ

Науковий керівник -кандидат технічних наук, доцент Хімічева Ганна Іванівна, Київський національний університет технологій та дизайну, доцент кафедри метрології, стандартизації та сертифікації

Офіційні опоненти:доктор технічних наук, професор Столярчук Петро Гаврилович, Національний університет “Львівська політехніка”, завідувач кафедри метрології, стандартизації та сертифікації (м. Львів)

доктор технічних наук, професор Арпентьєв Борис Михайлович, Українська інженерно-педагогічна академія, завідувач кафедри технології машинобудування (м. Харків)

Провідна установа -Донецький національний технічний університет Міністерства освіти і науки України (м. Донецьк)

Захист відбудеться 05.11. 2002 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 26.102.01 у Київському національному університеті технологій та дизайну за адресою: 01011, Київ, вул Немировича-Данченка, 2, корпус № 1, 3-й поверх, конференц-зал.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету технологій та дизайну за адресою: 01011, Київ, вул. Немировича-Данченка, 2, ауд. 1-0428.

Автореферат розісланий 04.10.2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

доктор технічних наук, професор Ю.О. Скрипник

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. На сьогоднішній день найважливішими заходами, які забезпечують успішне здійснення більшості технологічних процесів в різних галузях народного господарства, являються контроль і регулювання температури. Температура - найпоширеніша фізична величина, необхідність вимірювання якої існує в техніці. Тому, забезпечення високої якості приладів для вимірювання температури, і, зокрема, термоелектричних приладів (ТЕП), являється першочерговим завданням.

Загальновідомо, що якість готової продукції значною мірою обумовлюється нормативною документацією (НД), на основі якої вона виготовляється. Оптимальність, раціональність та взаємоузгодженість стандартів, що встановлюють весь комплекс вимог до ТЕП, дозволяє значно спростити процедури їх розробки, виготовлення, постановки на виробництво та експлуатації. уніфікація нормативний документація термоелектричний

Досягнути високого науково-технічного рівня НД можна шляхом уніфікації її за побудовою, викладом та оформленням, що не тільки відкриває перспективні можливості для впорядкування її структури та змісту, а й дозволяє підвищити оперативність користування нею. Застосування результатів робіт з уніфікації НД при внесенні змін, перегляді або гармонізації стандартів дає можливість досягнути високого ступеня впорядкованості всіх стандартів, що розповсюджуються на даний вид продукції та створити необхідну основу для автоматизації проектування і побудови баз даних нормативних документів.

Однак основними перешкодами для забезпечення широкого застосування принципів уніфікації при проектуванні НД являється відсутність теоретичних та практичних розробок в цій області. Так, не розроблена система проектування НД, яка б забезпечувала попереднє (ще до початку створення) впорядкування складу її елементів. Відсутні єдині методичні принципи розробки раціональної структури та змісту стандартів, немає чіткої класифікації типових ознак, які повинні включатись в кожний вид стандарту, недостатньо довідкових даних для оцінки рівня впорядкованості масиву стандартів.

Таким чином, створення теоретично-практичних основ уніфікації НД, і зокрема, в області термоелектричних вимірювань являється вчасним і актуальним завданням та викликає науковий і практичний інтерес.

Зв'язок роботи з науковими планами. Дисертаційна робота відповідає науковому напрямку досліджень на тему “Наукові основи комплексних комп'ютерних систем проектування та виготовлення продукції в легкій промисловості” (№ держ. реєстр. 0199U003013) з проблеми “Устаткування, системи керування технологічними процесами і контроль якості виробів”.

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є наукове дослідження, обгрунтування, систематизація і реалізація методологічних підходів уніфікації НД в області термоелектричних вимірювань для підвищення рівня впорядкованості, узгодженості та науково-технічного рівня НД, спрощення та скорочення часу її проектування.

Для досягнення поставленої мети автором було поставлено та вирішено такі завдання:

1. На основі аналізу і порівняння внутрішньої структури діючих нормативних документів однієї видової і категорійної приналежності на подібні за призначенням об'єкти стандартизації розроблено систему принципів уніфікації НД на термоелектричні прилади.

2. Теоретично обґрунтовано процес модульного проектування нормативних документів з попередньо отриманих рядів модуль-елементів та розроблено науково-методичні основи уніфікації НД.

3. Розроблено загальний алгоритм уніфікації стандартів загальних технічних вимог та загальних технічних умов на термоелектричні прилади, який дозволяє привести до ідентичності та узгодженості характеристики нормативних документів досліджуваного масиву.

4. Для впровадження результатів робіт з уніфікації розроблено систему автоматизованого проектування державних стандартів на термоелектричні прилади, призначену для автоматизації процесів визначення структури та складу державних стандартів та генерації загальної моделі побудови стандартів.

5. В умовах виробництва апробовано механізми уніфікації та проектування НД на основі модульного принципу формування систем, що дозволило підвищити її науково-технічний рівень і впорядкованість.

Об'єкт дослідження. Змістова та структурна впорядкованість нормативної документації в області термоелектричних вимірювань.

Предмет дослідження. Методи уніфікації нормативної документації в області термоелектричних вимірювань.

Методи досліджень. Теоретичні дослідження базувались на методах уніфікації та модульному принципі формування систем з використанням методів селекції, кодування, симпліфікації та структурного синтезу об'єктів. Експериментальне впорядкування масиву НД здійснювалось на основі використання математичних методів класифікації з використанням коефіцієнтів рангової кореляції Спірмена і Кендела, методу статистичного аналізу застосовуваності об'єктів. Для систематизації елементів загальної моделі побудови стандартів використано методи ієрархічного та фасетного класифікаційного способу ідентифікації.

Наукова новизна отриманих результатів полягає у становленні нових методів впорядкування і підвищення якості нормативної документації та розробці нового методу її проектування, що базуються на теорії уніфікації та модульному принципі формування систем. У відповідності з поставленими цілями:

вперше розроблено принципи уніфікації НД, покликані забезпечити єдність термінології в стандартах, типізацію та трафаретизацію текстів, єдність правил оформлення та побудови стандартів, створення раціональної номенклатури видів стандартів та їх структурних елементів;

побудовано інформаційно-математичну модель проектування НД на основі модульного принципу формування систем, яка дозволяє визначити найкращий набір типів модуль-елементів та кількісний і якісний склад стандартів;

запропоновано методи відбору модуль-елементів, необхідних для модульного проектування заново розроблюваної документації на основі уніфікації раніше спроектованої та впровадженої НД;

встановлено розрахункові вирази для оцінки близькості стандартів досліджуваної групи за змістом та структурою з метою встановлення доцільності їх взаємної уніфікації;

розроблено нові методи уніфікації НД за схемою розміщення типових підрозділів, класифікацією та формою викладу типових вимог в стандартах досліджуваної групи, що базуються на методах класифікації з використанням коефіцієнтів рангової кореляції Кендела і Спірмена;

на основі модульно-системного підходу розроблено систему функціональних модулів нормативної документації, комбінування яких забезпечує типізацію побудови, оформлення, складу та структури НД.

Практична цінність роботи. В результаті проведених досліджень:

розроблено методику уніфікації масиву НД, що дозволяє отримати уніфіковані рішення та оптимальні ряди модуль-елементів, необхідні для застосування при проектуванні нормативних документів більш високого рівня впорядкування;

розроблено систему автоматизованого проектування НД, призначену для визначення структури і змісту та ведення баз типових вимог (формулювань) стандартів на термоелектричні прилади.

Запропоновані методики рекомендовано для використання розробникам державних стандартів на продукцію. Результати уніфікації стандартів в області термоелектричних вимірювань можуть бути застосовані при перегляді та внесенні змін до них. Практичне впровадження запропонованої системи автоматизованого проектування дозволяє досягнути високого ступеня уніфікації стандартів, встановити єдиний підхід до розробки НД на нові вироби, забезпечити однакове розуміння основних положень Державної системи стандартизації (ДСС).

Результати роботи були апробовані і використовуються в 26 Центрі спеціальних робіт (м. Київ) та в УкрЦСМ Держстандарту України (м. Київ), а також в учбовому процесі для спеціальності 7.000001 “Якість, стандартизація і сертифікація” в курсах “Методологія та організація державних систем стандартизації, сертифікації, управління якістю” та “Нормативне забезпечення якості”.

Особистий внесок здобувача полягає в постановці і вирішенні теоретичних та експериментальних задач, пов'язаних з уніфікацією та модульним проектуванням нормативної документації, а також в застосуванні розроблених методів для впорядкування НД в області термоелектричних вимірювань, практичній апробації й опублікуванні отриманих результатів в наукових фахових виданнях ВАК України.

Апробація роботи. Результати дисертаційної роботи були апробовані на 9-й, 10-й та 11-й міжнародних науково-технічних конференціях “Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини” (м. Чернівці - червень, 2001 р.; м. Слав'яногірськ, грудень, 2001 р.; м. Київ, травень, 2002 р.), 2-й міжнародній науково-практичній конференції “Якість, стандартизація і контроль: теорія і практика” (м. Ялта, вересень 2002 г.), а також на науково-методичних семінарах кафедри метрології, стандартизації та сертифікації Київського національного університету технологій та дизайну.

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 10 робіт, у тому числі 6 статей у наукових спеціалізованих виданнях ВАК України.

Структура та об'єм роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, 4 розділів, висновків, списку використаної літератури. Робота містить 245 сторінок: з них машинописного тексту на 127 сторінках, 32 рисунки на 16 сторінках, 44 таблиці на 20 сторінках та 8 додатків на 72 сторінках. Список використаних літературних джерел містить 112 назв.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність розробленої наукової проблеми, сформульовано мету і задачі досліджень, визначено наукову новизну роботи і практичну цінність отриманих результатів.

У першому розділі проведено аналіз діючої в Україні нормативної документації в області термоелектричних вимірювань. Встановлено, що в багатьох стандартах маються істотні відхилення від основних положень Державної системи стандартизації щодо побудови та оформлення стандартів, а також розходження при викладенні одних і тих же вимог (показників), термінів та позначень фізичних величин. Часто стандарти одного виду на подібні за призначенням об'єкти (термоелектричні прилади), характеризуються неідентичним розміщенням типових розділів (підрозділів) та невпорядкованістю класифікації типових вимог в межах кожного з них, що значно погіршує ефективність взаємного користування ними. Причинами, що породжують різнохарактерний підхід до побудови і викладу стандартів, введення в них номенклатури вимог (показників) являються дуже загальний характер деяких основних положень ДСС, і, зокрема, ДСТУ 1.5 з питань побудови і викладу стандартів; відсутність в стандартах ДСС рекомендацій про пріоритет того чи іншого показника або структурного розділу; недостатня методична впорядкованість переходу від загальних вимог ДСС до часткових.

Проведений аналіз методів вдосконалення НД, наведених у працях Яременка О.В, Крейтера С.В, Бичкова Б.Г, Комарова Д.М, Ткаченка В.В, Мєдвєдєва В.М, Калашнікова І.М, Лішмачової Л.С., а також інших учених, дав змогу критично оцінити переваги і недоліки різних підходів до впорядкування структури окремих стандартів та їх систем.

Один з них полягає в відборі найбільш істотних показників якості при описанні об'єкту стандартизації, який може здійснюватись аналітичними, експериментальними та інструментальними методами. Так, Камишовим Ю.М. запропоновано математичний апарат “Форель” для вибору найбільш істотних показників якості з вихідної групи показників. Ефективні результати при визначенні показників якості дає застосування кількісних методів оптимізації, започаткованих Комаровим Д.М. Проте, найчастіше використовуються методи експериментальної оцінки для вибору необхідних показників якості. Такий підхід дає можливість скоротити кількість та оптимізувати показники якості стандартів, але не вирішує проблему вдосконалення механізмів їх побудови та викладу.

Інший підхід до підвищення науково-технічного рівня НД полягає у впорядкуванні системи стандартів за рахунок створення раціональної їх номенклатури. Так, згідно з єдиною методологією встановлення категорій та видів стандартів, запропонованою Альошкіною К.О., Бойком І.М. та Ширкіним Б.К., вид стандарту повинен визначатись в залежності від рівня класифікаційної групи продукції, а категорія - залежно від рівня присвоєного продукції ступеня класифікації - базового, нижче базового або вище базового. Яременко О.В. і Крейтер С.В. вважають, що номенклатура стандартів повинна визначатись на основі аналізу можливості уніфікації продукції, а в процесі розробки стандартів потрібно дотримуватись єдиних принципів нормування її ознак. В основу всієї роботи з розробки стандартів запропоновано покласти єдиний класифікатор типових ознак продукції, побудований на базі єдиного класифікатора продукції, і визначати вид стандарту в залежності від типових ознак, що стандартизуються в ньому. В цьому випадку досягається як уніфікація самої продукції, так і істотне скорочення масиву стандартів. Роботи означують перспективний напрямок - уніфікацію НД за структурою і потребують більш глибоких і детальних розробок.

Важливе завдання вдосконалення побудови і викладу стандартів ставилось цілим рядом вчених: Мєдвєдєвим В.М., Калашніковим І.М., Лішмачовою Л.С., Афанасьєвим І.І. Проведені ними дослідження показали, що найбільш ефективним засобом вирішення поставленого завдання є використання методів моделювання при проектуванні стандартів, що грунтуються на розробці стандартів за макетами-зразками, використовуючи типові форми викладу показників. В ході проведеної роботи авторами окреслено основні завдання подальших досліджень в цій галузі. Головним з них являється автоматизоване складання текстів НД при її проектуванні та побудова баз даних типових формулювань. Запропонований принцип розробки НД створює передумови для уніфікації стандартів за побудовою, викладом та оформленням, і являється підгрунтям для модульного принципу проектування НД.

Таким чином, проведений аналіз науково-технічної літератури дав можливість сформулювати мету і задачі дослідження, вирішення яких забезпечить підвищення якості та скорочення часу розробки НД.

У другому розділі на основі сучасних методів уніфікації об'єктів та вимог ДСС до побудови, викладу, оформлення та змісту стандартів, розроблено теоретичні основи уніфікації НД та модульного принципу її проектування.

Уніфікацію НД означено як приведення до одноманітності (ідентичності, подібності, узгодженості) різних характеристик стандартів в певній галузі стандартизації.

В основу роботи з уніфікації НД покладена спеціально розроблена система принципів, яка включає сім елементів: 1) створення загальної моделі побудови стандартів; 2) застосування єдиної термінології; 3) типізація і трафаретизація текстів; 4) створення раціональної номенклатури стандартів; 5) створення раціональної номенклатури структурних елементів стандартів; 6) застосування єдиних правил побудови стандартів; 7) застосування єдиних правил оформлення стандартів.

Процес уніфікації НД запропоновано починати з аналізу та систематизації фондів нормативних документів. Під час аналізу повинні бути задані та визначені проблемні області дії НД та здійснено групування її елементів. Для більш наглядного виокремлення меж вихідної множини НД доцільно використовувати метод графічної інтерпретації масиву НД в декартовій трьохмірній системі координат, осі якої позначаються: вісь Х - як об'єкт, вісь Y - як аспект, вісь Z - як рівень стандартизації. Відповідно до цього, на осі Х відкладаються об'єкти стандартизації, на осі Y - види НД, на осі Z - категорії НД досліджуваного масиву. Положення точки в системі визначається приналежністю нормативного документу, який вона ідентифікує, до певної галузі, виду та категорії стандартизації. В залежності від того, до якої галузі стандартизації, виду та категорії належить нормативний документ, графічна його інтерпретація в декартовій системі координат (точка Сі) характеризується трьома координатами: Сі = {Cіx, Cіy, Cіz}.

Весь масив НД, в загальному випадку, на даній схемі матиме вигляд прямокутного паралелепіпеда. На основі проведеного аналізу обгрунтовано, що масив нормативної документації може розглядатись як С-система з складною ієрархічною структурою, яка характеризується наявністю функціональних і конструктивних взаємозв'язків між її елементами, - окремими стандартами, структурними елементами, розділами, підрозділами, пунктами, підпунктами, а також власною метою і поведінкою та має діалектичний характер розвитку. Наявність взаємозв'язків між конструктивними об'єктами різної складності: підпункти - пункти - підрозділи - розділи - структурні елементи - стандарти - комплекси НД, дозволяє розглядати їх як окремі С-системи різних рівнів. Запропоновано уніфікацію НД здійснювати в межах кожного рівня ієрархічної структури С-системи НД. Відповідно до цього, нормативні документи в певній галузі стандартизації масиву певної категорії (Z = const) - конструктивні елементи першого рівня С-системи (j = 1). Такий масив складається з стандартів на об'єкти, подібні за призначенням і включає в себе певну сукупність видів та об'єктів стандартизації. На кожний і-тий об'єкт стандартизації діє n(i) видів нормативних документів. Кожен з них (об'єктів) може бути представлений у вигляді n(і) - мірного вектора

Х1in(i) = (di1, di2, ..., dig, ..., din(i)1), (1)

де di1, di2, ..., dig, ..., din(i)1 - види нормативних документів на даний об'єкт стандартизації; п(і) - кількість видів нормативних документів на даний об'єкт стандартизації.

Число об'єктів стандартизації буде дорівнювати N1 (Nj, при j = 1), а множина їх матиме вигляд:

Х1in(i) = {X11n(1); X12n(2); X13n(3); ...; X1N1n(N1)}. (2)

В загальному випадку, номенклатуру нормативних документів заданого масиву можна охарактеризувати “видовою” сіткою у вигляді матриці:

d11, d12, ..., d1g, .., d1n(1)1

d21, d22, ..., d2g, ..., d2n(2)1

... (3)

dN11, d N12, ..., d N1n(N1)1 ,

кожен елемент якої dij представляє собою стандарт i-го об'єкту стандартизації j-го виду.

Для встановлення стандартів, які повинні підлягати включенню у вихідну множину уніфікації, розроблено метод відбору груп “близьких” за змістом нормативних документів, - документів, які містять необхідну кількість співпадаючих вимог до об'єктів стандартизації. В основі методу лежить розрахунок ступеня відмінності за змістом, який розраховується для кожної пари нормативних документів досліджуваної групи як відношення

d (с1, с2) = . (4)

Для аналогічної попарної оцінки нормативних документів в кількості k, що входять в досліджувану модель, доцільно прийняти усереднений коефіцієнт м, що визначається як

r = 1, k-1; s = 2, k. (5)

Значення показника знаходиться в межах від 0 до 1, причому тим ближче до 1, чим більша кількість вимог в структурі стандартів не співпадає.

Оцінка близькості нормативних документів за змістом повинна здійснюватись в межах двох геометричних моделей, що відповідають графічній інтерпретації рядків (модель a) та стовпчиків (модель б) “видової” сітки матриці (3).

Запропонований підхід дозволяє виявити групи нормативних документів, прийнятні для порівняння їх за змістом, формою викладу і побудовою з метою подальшої уніфікації.

Представлення НД у вигляді С-системи з складною ієрархічною структурою дозволяє розглядати її елементи у вигляді модулів і використовувати для проектування нормативних документів модульний принцип формування систем, який полягає в комплектуванні різноманітних складних нестандартних комплексів з великою відмінністю характеристик з невеликої обгрунтованої кількості типів однакових первинних (типових або стандартних) загальних елементів - модулів. Під модулем НД розуміється елемент стандарту створений попередньо (ще до початку його розробки). Модулі можуть легко з'єднуватись, роз'єднуватись і замінюватись з метою отримання системи з іншими компонентами і характеристиками при перегляді стандартів або внесенні змін до них.

Відбір загальних модуль-елементів НД пропонується здійснювати на основі аналізу усталених С-систем (діючої на сьогоднішній день НД) трьома методами: 1) на основі уніфікації; 2) на основі теорії прийнятності; 3) на основі впорядкування структури НД методами класифікації.

Під час модульного проектування стандартів виникає питання про найкращий набір типів модулів та про кількісний і якісний склад стандарту, що складається з модулів вибраного набору. Задача вибору системи модулів, які дають змогу сформувати комплекти, що з найменшими затратами виконають заданий комплекс робіт, може бути формально записана в наступному вигляді. Нехай Х = {1, 2, ..., n} - комплекс робіт, виконуваних на основі розробленого стандарту, а U = {1, 2, ..., m} - сукупність модулів, кожний з яких може бути використаний при формуванні комплекту. Вважатимемо, що комплект, використовуваний для побудови деякого конкретного стандарту, в принципі може включати в себе різну кількість модулів різних типів. Припустимо, що комплекти модулів характеризуються значеннями деяких К показників і що для всякого комплекту (q1, q2, ..., qm), де qi - кількість модулів типу і в даному комплекті, значення показника k, k = 1, ..., K, при фіксованому j, jОХ, може бути визначено за значенням деякої функції bki (q1, q2, ... , qm). Нехай також для всякого iОU відомі величини gi0 та сі, які означають відповідно початкові затрати на використання модуля типу і та затрати на розробку одного такого модуля.

Через gi(q) позначимо величину затрат на розробку комплекту (q1, q2, ... ,qm), де , при розробці цього комплекту на стандарт виду j. Тоді, комплект модулів (q1, q2, ... ,qm) допустимий для стандарту виду j, якщо виконуються співвідношення bki (q1, q2, ... ,qm) і bki, k = 1, ..., K, де bki та k = 1, ..., К, - відомі величини. Будемо вважати, що комплект (x1j, ..., xmj) являється допустимим для розробки стандарту виду j, якщо

(6)

(7)

де Qj та аij (iОU, jОX) - цілі невід'ємні числа, а h(q) - невід'ємна незростаюча функція, що дорівнює 1 при q = 1. Перше обмеження природно розглядати як обмеження на число модулів в комплекті, а друге трактувати, як обмеження на ефективність комплекту. При цьому вид лівої частини другого обмеження вказує на те, що ефективність комплекту складається з ефективностей модулів, які входять в комплект, причому ефективність кожного модуля падає зі збільшенням числа елементів, які входять у комплект.

Узагальнена математична модель вибору оптимальної системи модулів матиме вигляд:

xi і sign xij, i ОU, jОХ; (9)

bkj (x1j, ..., xmj) і bkj, k = 1, ..., K, jОХ; (10)

xi О {0, 1}, xij О {0, 1, 2, ...}, iОU, jОХ. (11)

Після отримання необхідного набору модуль-елементів вони повинні бути включені в нормативні документи, що розробляються заново. В дисертації розроблено теоретичні основи синтезу нормативних документів з попередньо розроблених модуль-елементів. Сукупність модуль-елементів утворює ряди. Кожен ряд представляє собою ранжовану послідовність елементів за загальним параметром, значення якого знаходяться в параметричному ряду:

Х(d) = {XiM (dвg): i = 1, N; в = 1, s}, (12)

де XiM (dвg) - типова вимога (або форма), визначена в ряду модуль-елементів і-го ряду типових вимог (форм) числом в, з набором параметрів dg = (dig, ... dвg, ..., dsg); dвg - значення g-го параметру в - ї типової вимоги (форми) і-го ряду типових вимог (форм); s(i) - кількість типових вимог (форм) модуль-елементів і-го ряду; N - кількість рядів типових вимог (форм).

Таким чином, будь-який модуль-елемент, що підлягає включенню в предметну область системи структурного проектування, повинен задовольняти вимогам підмножини С-системи. При цьому вся множина модуль-елементів, згідно (12) повинна забезпечувати синтез всієї різноманітності С-систем НД.

Ступінь уніфікації С-системи НД запропоновано визначати відносною величиною - ентропією уніфікації, яка надає інформацію про впорядкованість системи в процесі уніфікації її складових частин. В досліджуваний момент часу різноманітність С-системи НД (число можливих результатів стану системи) визначається числом Uу - кількістю уніфікованих складових частин в C-системі нормативної документації і, відповідно, числом (U - Uу) - кількістю неуніфікованих складових частин. Якщо кількість типів складових частин uj=Uj, то в плані уніфікації система максимально невпорядкована, її Sу=1. Практично малоімовірний для реальної С-системи випадок, коли uj=1 (тобто вся система складається тільки з однакових частин одного типу) відповідає Sу=0. Цим умовам відповідає вираз Sу =logUu при 1= u=U, який можна представити у вигляді:

Кожен рівень ієрархічної структури С-системи (група нормативних документів, окремий нормативний документ, окремий розділ нормативного документу тощо) може бути охарактеризований власним ступенем уніфікації, тобто для нього може бути визначена ентропія уніфікації за формулою (13). Таким чином, в другому розділі роботи запропоновано теоретичні основи та принципи уніфікації НД, що являються базою для експериментального дослідження і впорядкування масиву стандартів в певній галузі стандартизації.

У третьому розділі на прикладі масиву НД в області термоелектричних вимірювань експериментально перевірено розроблені теоретичні механізми уніфікації НД. Впорядкування НД здійснювалось у відповідності з алгоритмом, блок-схема якого представлена на рис. 2, за такими напрямками:

уніфікація назв видів шляхом оцінки ступеня відповідності їх структурам стандартів;

встановлення доцільності застосування для стандартів вихідної множини однієї загальної моделі побудови стандартів за допомогою оцінки близькості їх за змістом;

уніфікація за класифікацією типових вимог в структурі стандартів;

уніфікація за схемою розміщення типових підрозділів в стандартах.

На першому етапі, у відповідності з розробленим алгоритмом, побудовано гістограми розподілу категорійної та видової структури масиву нормативних документів в області термоелектричних вимірювань та на основі їх аналізу в якості об'єкта уніфікації обрано масив державних стандартів на ТЕП.

На другому етапі методом графічної інтерпретації здійснено систематизацію обраного масиву та побудовано три внутрівидові та три міжвидові однокатегорійні геометричні моделі. В результаті, вихідними множинами уніфікації обрано групу стандартів видів загальних технічних вимог (ЗТВ) та загальних технічних умов (ЗТУ). Для встановлення відповідності присвоєних назв видів стандартів досліджуваного масиву їх структурам проведено порівняльний аналіз реальної структури кожного з них і теоретичної структури (встановленою ДСТУ 1.5) означеного виду стандарту та розраховано ступені їх відповідності. При цьому, дуже важливо було встановити, з яких типових елементів складається кожен стандарт, і чи можна за вказаною структурою відносити його до певного виду.

Аналіз кореляції структур стандартів досліджуваних видів показав, що структура стандарту на термоперетворювачі опору виду “Загальні технічні вимоги і методи випробувань” має позитивну кореляцію з встановленою ДСС структурою виду стандарту загальних технічних умов. Це означає, що зазначену назву виду стандарту доцільно змінити на “Загальні технічні умови” для усунення невідповідності між змістом і назвою стандарту. Розрахунок ступенів відповідності назв видів їх структурам для стандартів "Пірометри. ЗТВ" та "Перетворювачі вимірювальні для первинних пірометричних перетворювачів. ЗТВ" показав необхідність доповнення їх підрозділами "Маркування" та "Пакування". Присвоєння всім іншим стандартам досліджуваної групи їх назв видів виявилось обґрунтованим.

З метою встановлення доцільності застосування для вихідної множини однієї загальної моделі побудови стандартів на основі розробленого в другому розділі методу розрахунку ступенів відмінності за формулами (4), (5) оцінено їх близькість за змістом. Отримано позитивний результат - коефіцієнти склали 0,61 і 0,60 для "ЗТВ" і "ЗТУ" відповідно, що свідчить про наявність в стандартах близько 40% вимог, однакових за змістом. На основі проведених розрахунків зроблено висновок про можливість використання для стандартів досліджуваної групи однієї загальної моделі побудови стандартів з метою їх уніфікації.

На третьому етапі запропоновано здійснювати уніфікацію стандартів за класифікацією вимог та схемою розміщення типових підрозділів в межах кожного з них за такими етапами:

1.Побудова єдиного класифікатора типових ознак (ЄКТО).

2.Розкласифікація, перегрупування і ранжування структури досліджуваних стандартів.

3.Оцінка рангової кореляції класифікації вимог та розміщення підрозділів в стандартах досліджуваної групи з ЄКТО.

4.Перевірка істотності розрахованих коефіцієнтів рангової кореляції.

5.Висновок про необхідність перекоординації структури стандартів досліджуваної групи.

Структура ЄКТО створена на основі дослідження структур стандартів на ТЕП із врахуванням вимог ДСС до змісту нормативних документів. Елементи її відповідають елементам структур реальних стандартів, а послідовність їх розміщення (елементів) відповідає послідовності, встановленій ДСС. Дана типова структура складається з елементів трьох рівнів: категорій, класів і типових ознак. Номенклатура категорій відповідає типовим розділам стандартів, що встановлюють комплекс вимог до ТЕП, номенклатура класів - типовим підрозділам стандартів. Сукупність типових ознак представляє собою набір типових вимог (показників), характерних для кожного класу.

При побудові ЄКТО принциповими є вирішення двох основних питань:

до якого типового підрозділу повинна бути віднесена кожна вимога, що входить до складу стандартів досліджуваної групи;

в якій послідовності повинні бути розміщені типові підрозділи, що вміщують ці вимоги.

На основі розкласифікації стандартів досліджуваної групи отримано набори вимог (показників) стандартів, розміщених у послідовності їх координації в реальному стандарті. Послідовності розміщення в класифікаційних групах кожного стандарту будуть своєрідними. Для виявлення розходжень послідовностей даних класів в досліджуваній групі стандартів та невпорядкованості їх розміщення здійснюється рангова оцінка: класам типових ознак в межах кожного з стандартів присвоюються ранги та будуються таблиці рангів (шкали порядків). За допомогою коефіцієнтів Спірмена і Кендела визначається тіснота рангової кореляції структури даних стандартів та побудованого ЄКТО.

Проведена перевірка істотності розрахованих коефіцієнтів показала, що всі отримані коефіцієнти являються істотними для відхилення гіпотези про незалежність послідовностей типових вимог стандартів і ЄКТО. Це дало змогу зробити висновок про прийнятність для типових ознак стандартів досліджуваної групи класифікації, розробленої в ЄКТО.

Співставлення числових значень коефіцієнтів рангової кореляції (див. табл. 3), отриманих для кожного стандарту досліджуваної групи, з реальною структурою та кількістю перестановок, які необхідно здійснити для її впорядкування, дозволило достатнім ступенем узгодженості з ЄКТО вважати стандарти, для яких коефіцієнти рангової кореляції знаходяться в межах: 0,990< t Ј 1 і 0,990< r Ј 1. Необхідне число перестановок для стандартів з такими коефіцієнтами знаходиться в межах 0Ј КЈ 8. Коефіцієнти ж кореляції t Ј 0,990 і r Ј 0,990 являються досить низькими, оскільки стандарти з такими коефіцієнтами потребують значного перегрупування (для досліджуваної групи стандартів від 15 до 70 перестановок) в більшій або меншій мірі залежно від конкретних значень цих коефіцієнтів: чим ближче до нуля t і r, тим більших перестановок потребує структура стандарту. Встановлено метод розрахунку найменшого числа перестановок в структурі кожного стандарту, які необхідно здійснити для взаємної уніфікації стандартів досліджуваної групи, - воно відповідає числу інверсій К, отриманому при розрахунку коефіцієнта Кендела (див. табл. 3). Відповідно до цього, 25% стандартів досліджуваної групи можна вважати достатньо узгодженими, інші 75% стандартів - потребують перегрупування.

Таким чином, в результаті виконання перших трьох етапів алгоритму уніфікації НД (див. рис. 2) отримана система уніфікованих рішень, які повинні бути впроваджені на четвертому заключному етапі.

У четвертому розділі на основі проведених експериментальних досліджень розроблено практичні механізми впровадження результатів робіт з уніфікації НД на ТЕП. Відповідно до цього на заключному етапі уніфікації здійснюється розробка системи модуль-елементів, отриманих на основі уніфікації реально діючого масиву стандартів та аналізу основних положень ДСС щодо побудови та оформлення стандартів. Розроблено загальну модель побудови стандартів, як макет-зразок структури стандартів різних видів однієї категорії, що має ієрархічну структуру і складається з трьох рівнів рядів модуль-елементів:1) ряд структурних елементів стандартів; 2) ряд конструктивних частин структурних елементів (типових форм); 3) ряд складових елементів типових форм. Кожен модуль має своє, призначене тільки йому місце, він автономний, має код і найменування та формується при розробці проектів стандартів в залежності від конкретного об'єкту стандартизації. Для систематизації модуль-елементів першого рівня використано класифікаційний фасетний спосіб ідентифікації, на основі якого визначено фасетні формули для кожного виду НД, що дає можливість створити раціональну номенклатуру структурних елементів стандартів та попередити неузгодженість структур стандартів одного виду. На базі попередньо створеного ЄКТО розроблено типову номенклатуру показників (вимог) для стандартів на ТЕП та запропоновано механізм типізації формулювань кожного з них, що ґрунтується на статистичному аналізі застосовуваності їх в діючому масиві стандартів.

Використання вищезазначених механізмів дало змогу створити програму автоматизованого проектування стандартів на ТЕП. Програма має наступні можливості: визначення структури стандарту для кожного виду, регламентованого ДСС; корегування зазначеної структури за рахунок можливості вибору користувачем необхідних структурних елементів; розробка стандартів по шаблонам, що входять в систему даних, необхідних для побудови і викладу стандартів; надання вичерпної інформації про зміст кожного структурного елементу, розділу, підрозділу та пункту, що підлягає включенню в стандарт; можливість ведення і поповнення баз даних типових формулювань стандартів на дану групу приладів; доповнення типових форм інформацією про об'єкт стандартизації розроблюваного стандарту та її редагування. Запропонована система проектування НД дозволяє забезпечити виконання всіх розроблених принципів уніфікації НД та привести до ідентичності, узгодженості і впорядкованості всі характеристики нормативних документів.

ВИСНОВКИ

1.Обґрунтовано, що теоретичною базою уніфікації НД є ієрархічна структура масиву нормативних документів, який розглядається як С-система, що характеризується наявністю функціональних та конструктивних взаємозв'язків між її елементами, власною метою і поведінкою та має діалектичний характер розвитку. Це дозволяє розробляти її елементи у вигляді модулів та використовувати для проектування нормативних документів модульний принцип формування систем.

2.Розроблено узагальнену математичну модель модульного проектування стандартів, що регламентує вибір системи модулів кількісного і якісного складу стандартів, які дають змогу сформувати комплекти НД, які дозволяють з найменшими затратами виконувати заданий комплекс робіт.

3.Встановлено склад системи принципів та видів уніфікації НД в області термоелектричних вимірювань, у відповідності до яких розроблено алгоритм проведення уніфікації масиву державних стандартів на термоелектричні прилади видів загальних технічних вимог та загальних технічних умов.

4.Розроблено методику відбору загальних модуль-елементів НД на основі аналізу усталених С-систем (діючої на сьогоднішній день нормативної документації) та методику проведення синтезу модуль-елементів НД, яка базується на структурному підході до процесу генерування проектних рішень.

5.На основі розрахунку коефіцієнтів рангової кореляції Кендела і Спірмена виявлено та науково обґрунтовано номенклатуру стандартів, структура яких повинна бути перекоординована з метою взаємної уніфікації у відповідності з розробленими принципами уніфікації НД та отримано систему уніфікованих рішень, які повинні бути впроваджені за рахунок застосування їх на стадії модульного проектування стандартів.

6.Розроблено програму автоматизованого проектування державних стандартів на термоелектричні прилади, призначену для автоматизації процесів визначення структури та складу державних стандартів та генерації загальної моделі побудови стандартів для проектування на їх основі стандартів необхідного виду на конкретні ТЕП.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1.Барей Б.І., Хімічева Г.І. Проблеми і перспективи уніфікації нормативної документації в області термоелектричних вимірювань // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 1999. - №4. - С.167 - 171.

2.Барей Б.І., Хімічева Г.І. Про впорядкування масиву нормативної документації методами уніфікації // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 2000. - №4. - С.163 - 166.

3.Хімічева Г.І., Барей Б.І., Кваша А.П. Удосконалення екологічної політики підприємств шляхом впровадження уніфікованих документів // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 2001. - №3. - С.16 - 19.

4.Барей Б.І., Хімічева Г.І. Проектування нормативної документації на основі модульного принципу формування систем // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 2001. - №4. - С.128 - 134.

5.Барей Б.І., Хімічева Г.І. Теоретичні передумови уніфікації нормативної документації в області термоелектричних вимірювань // Вісник технологічного університету Поділля. - 2001. - №5. - С. 32 - 37.

6.Хімічева Г.І., Барей Б.І. Уніфікація як метод підвищення науково-технічного рівня нормативної документації // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну.- 2002. - №1. - С. 193 - 197.

7.Хімічева Г.І., Григорян М.Г., Барей Б.І. Особливості побудови електронного загального інформаційного фонду стандартів Міноборони України // Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини: Зб. наук. пр. - К.: ФАДА ЛТД, - Вип. 9. - 2001. - С. 90 - 94.

8.Химичева А.И., Свидро А.В., Барей Б.И. К вопросам идентификации экологических аспектов // Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини: Зб. наук. пр. - К.: МП “Леся”, - Вип. 10. - 2001. - С.125 - 127.

9.Хімічева Г.І., Барей Б.І. Системно-модульний принцип побудови уніфікованого масиву нормативних документів // Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини: Зб. наук. пр. - К.: МП “Леся”, - Вип. 11. - 2002. - С. 20 - 28.

10.Хімічева Г.І., Барей Б.І. Підвищення науково-технічного рівня нормативної документації шляхом її впорядкування // Зб. наук. праць 2-ї Міжнародної науково-практичної конференції “Якість, стандартизація, контроль: теорія і практика”. - К.: АТМ України. - 2002. - С. 202 - 205.

АНОТАЦІЯ

Барей Богдана Іванівна. “Уніфікація нормативної документації в області термоелектричних вимірювань”. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.01.02 - стандартизація та сертифікація. Київський національний університет технологій та дизайну, Київ, 2002.

Дисертація присвячена розробці теоретичних основ і практичних рекомендацій уніфікації нормативної документації. У роботі запропонована модель проектування нормативної документації на основі модульного принципу формування систем, що дає можливість забезпечити ідентичність всіх характеристик заново розроблюваних нормативних документів. Розроблені методичні основи аналізу вихідних множин нормативних документів, відбору на їх основі множин модуль-елементів та їх структурного синтезу при проектуванні. Розроблено та запропоновано методику уніфікації діючого масиву нормативних документів в області термоелектричних вимірювань.

Для впровадження отриманих уніфікованих рішень розроблено систему автоматизованого проектування стандартів, яка дає можливість скоротити і полегшити процес розробки нормативних документів та забезпечити їх взаємну уніфікацію.

Ключові слова: уніфікація нормативної документації, С-система нормативної документації, коефіцієнти рангової кореляції, модульний принцип проектування систем, ентропія уніфікації, загальна модель побудови стандартів, система автоматизованого проектування стандартів.

АННОТАЦИЯ

Барей Богдана Ивановна. “Унификация нормативной документации в области термоэлектрических измерений”. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.01.02 - стандартизация и сертификация. Киевский национальный университет технологий и дизайна, Киев, 2002.

Диссертация посвящена проблеме разработки теоретических основ и практических рекомендаций унификации массива нормативной документации в области термоэлектрических измерений.

В работе разработана система принципов унификации нормативных документов, которая базируется на анализе отклонений стандартов от основных положений действующей Государственной системы стандартизации в части построения и оформления стандартов, а также установленной неидентичности при изложении одних и тех же показателей, терминов и обозначений физических величин.

Предложена модель проектирования нормативной документации на основе модульного принципа формирования систем, позволяющего обеспечить идентичность всех характеристик вновь разрабатываемых нормативных документов. Разработаны методические основы анализа исходных множеств нормативных документов, отбора на их основе множеств модуль-элементов и их структурного синтеза при проектировании.

Разработана и предложена методика унификации действующего массива нормативных документов в области термоэлектрических измерений. Она содержит несколько видов работ, среди которых: унификация названий видов стандартов исследуемой группы путем расчета степени соответствия их структуры теоретической структуре стандартов данного вида; установление целесообразности использования для стандартов исследуемой группы общей модели построения стандартов путем оценки их близости по содержанию; унификация по классификации требований в структуре стандартов; унификация по схеме размещения типовых подразделов в стандартах. Указанные работы осуществляются по специально разработанному алгоритму унификации нормативных документов, который базируется на математических методах классификации с использованием коэффициентов корреляции структур и содержания стандартов между собой, коэффициентов ранговой корреляции структур действующих стандартов предложенному в работе единому классификатору типовых признаков. Данная методика и алгоритм могут быть использованы для унификации нормативных документов в других областях стандартизации.

Для внедрения полученных унифицированных решений разработана программа автоматизированного проектирования стандартов, которая позволяет сократить и облегчить процесс разработки нормативных документов и обеспечить их унификацию.

Ключевые слова: унификация нормативной документации, С-система нормативной документации, коэффициенты ранговой корреляции, модульный принцип проектирования систем, энтропия унификации, общая модель построения стандартов, система автоматизированного проектирования стандартов.

ANNOTATION

Barey Bogdana Ivanovna. “Unification of normative documentation on thermoelectrical measurements”. - The manuscript.

The thesis for obtaining the scientific degree of engineering sciences Doctor on specialty 05.01.02 - Standardization and Certification - Kiev National University of Technologies and Design, Kiev, 2002.

The thesis is dedicated to the development of theoretical bases and practical recommendations on normative documentation unification. The work presents normative documentation projecting model on the basis of module principle of systems formation, allowing to provide characteristics identity of redeveloped normative documents. Methodical bases of analysis of output quantity of normative documents, selection of module elements and the basis of their quantity while projecting are developed. There were developed and proposed methods of current amount of normative documents on thermoelectrical measurements.

For implementation of resulted unified decisions it was developed standards projecting automated system, allowing to reduce and simplify the process of normative documents development and to provide their common unification.

Key words: Unification of normative documentation, С-system of normative documentation, indexes of cograduation, module principle of systems formation, entropy of unification, standards formation general model, standards projecting automated system.

Размещено на Allbest.ru

...