Показатели качества и методы их оценки. квалиметрия

Квалиметрия - область деятельности, связанная с количественной оценкой качества продукции.

Задачи квалиметрии: разработка методов определения численных значений показателей качества продукции, сбора и обработки данных для установления требований к точности показателей; разработка единых методов измерения и оценки показателей качества; разработка единичных, комплексных и интегральных показателей качества продукции.

Методы квалиметрии:

* инструментальный (использование средств измерений);

* расчетный (вычисление по значениям параметров продукции, найденным

другими методами);

* статистический (подсчет числа событийили объектов и использование

правил прикладной математики);

* органолептический (анализ восприятия продукции органами чувств без

применения средств измерения);

* экспертный (мнение группы специалистов-экспертов);

* социологический (сбор и анализ мнений потребителей);

* комбинированный (несколько методов).

Применяется в экспертных оценках шкалирование:

- шкала уровней Q₁ : (Q₁ - Q = ∆Q);

- шкала порядка Q₁ < Q₂ < ... < Q _n ;

- шкала отношений Q _i / Q _эталон = q.

Показатели качества - количественно или качественно установленные конкретные требования к свойствам (характеристикам) объекта: назначения, надежности (безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости), технологичности, эргономические, эстетические, стандартизации, патентно-правовые, экономические, безопасности. Могут быть также единичными, комплексными и интегральными (отношение суммарного полезного эффекта от эксплуатации или потребления продукции к суммарным затратам на её создание и эксплуатацию или потребление).

Количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, составляющих ее качество, называется показателем качества продукции.

Высокое качество изделий предопределяется различными факторами, основными из которых являются:
факторы технического характера (конструктивные, технологи­ческие, метрологические и т.д.);
факторы экономического характера (финансовые, нормативные, материальные и т.д.);
факторы социального характера (организационные, правовые, кадровые и т.д.).
Совокупность показателей качества продукции можно класси­фицировать по следующим признакам:
по количеству характеризуемых свойств (единичные, комплексные и интегральные показатели);
по отношению к различным свойствам продукции (показатели надеж­ности, технологичности, эргономичности и др.);
по стадии определения (проектные, производственные и эксплу­атационные показатели);
по методу определения (расчетные, статистические, эксперименталь­ные, экспертные показатели);
по характеру использования для оценки уровня качества (базовые и относительные показатели);

по способу выражения (размерные показатели и показатели, выра­женные безразмерными единицами измерения, например, баллами, процентами).

Показатель качества продукции, характеризующий одно из ее свойств, называется единичным показателем качества продукции(например, мощность, калорийность топлива и т.д.).

Относительный показатель качества продукции – отношение значения показателя качества продукции к соответствующему (то есть принятому за исходное) значению, выражается в безразмерных числах или процентах и вычисляется по формуле

,

где K_i – относительный показатель качества;

– значение единичного показателя качества оцениваемой продукции;

– значение единичного базового показателя качества.

При применении комплексного метода применяют комплексный показатель качества, который определяется путем сведения воедино отдельных показателей с помощью коэффициентов весомости каждого показателя. При этом может быть использована функциональная зависимость:

К = f(n,b_i,k_i), i = 1,2,3,……..,n_i,

где K – комплексный показатель качества продукции;

n – число учитываемых показателей;

b_i– коэффициент весомости i-го показателя качества;

k_i –i-й показатель качества (единичный или относительный).

Алгоритм расчета комплексного показателя качества приведен на рис. 2.5. Для определения номенклатуры показателей качества, коэффициентов весомости и вида функциональной зависимости f применяются опытно-статистические и экспертные методы.

Комплексный показатель качества продукции – это показатель, характе­ризующий несколько ее свойств. Например, К_Г – коэффициент готовности

,

где Т – наработка изделия на отказ (показатель безотказности);

Т_В – среднее время восстановления (показатель ремонтопригодности), т.е. К_Г характеризует два свойства изделия – безотказность и ремонтопригод­ность.

В свою очередь

,

где Т_О – среднее время, затрачиваемое на отыскание отказа;

Т_У – среднее время, необходимое для устранения отказа.

Рис. 2.5. Алгоритм расчета комплексного показателя качества

Таким образом, ремонтопригодность – сложное свойство изделия по отношению к Т_О и Т_У. Следовательно, относительно коэффициента готовности К_Г показатель Т_В можно рассматривать как единичный, а относительно Т_О и Т_У – как комплексный.

Интегральный показатель качества продукции – отношение суммарного полезного эффекта от эксплуатации или потребления продукции к суммарным затратам на ее создание и эксплуатацию или потребление.

где Э – суммарный полезный эффект от эксплуатации продукции (срок полезного использования холодильника, пробег грузового автомобиля в тонно-километрах за срок службы до капитального ремонта и т.д.);
З_С – суммарные затраты на создание продукции (разработка, изготовление, монтаж и другие единовременные затраты);
З_Э – суммарные эксплуатационные затраты (техническое обслуживание, ремонт и другие текущие затраты);
1/И – удельные затраты на единицу эффекта.

Среди показателей качества имеются такие, которые невозможно выразить численными значениями (оттенки, запах, тембр и т.д.). Они определяются при помощи органов чувств (органолептически) и называются сенсорной характеристикой.

Оценка уровня качества продукции может производиться дифферен­циаль­­ным или комплексным методами. При применении дифференциального метода производится сопостав­ление единичных показателей качества новой продукции с идентичными базовыми показателями качества, а при комплексном – фактических комплексных показателей с базовыми комплексными показателями.

Числовые значения показателей качества устанавливаются с помощью объективных и субъективных методов. Объективные методы: измерительный, регистрационный и расчетный. Субъективные методы: органолептический, социологический и экспертный. Объективные методы базируются на примене­нии технических измерительных средств, регистрации, подсчете событий, выполнении вычислений. Основа субъективных методов – анализ восприятия органов чувств человека, сбор и учет различных мнений, решения, принимаемые группой специалистов-экспертов.

ГОСТ 22851-77 устанавливает следующую номенклатуру основных 10 групп показателей качества по характеризуемым ими свойствам продукции:

1. Показатели назначения характеризуют свойства продукции, опре­деляющие основные функции, для выполнения которых она предназначена, и обуславливают область ее применения.

В эту группу входят:

а) классификационные показатели, устанавливающие принадлежность изде­лий к классификационной группировке (классы автомобилей, точности приборов и т.д.);

б) функциональные (эксплуатационные), характеризующие полезный ре­зультат от эксплуатации изделий (быстродействие компьютера, производитель­ность стана, точность измерительного прибора и т.д.);

в) конструктивные, дающие точное представление об основных проектно-конструкторских решениях изделий (двигатели дизельные, бензиновые, электрические и т.д.);

г) показатели состава и структуры, определяющие содержание в продук­ции химических элементов, их соединений (процентное содержание серы и золы в коксе и т.д.). Показатели этой группы играют основную роль в оценке уровня качества, они часто используются как критерии оптимизации и применяются совместно с другими видами показателей.

2. Показатели надежности характеризуют свойства безотказности, долго­вечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Безотказность – свойство изделия сохранять работоспособность в течение некоторого времени или наработки.

Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность – способность продукции подвергаться ремонту.

Сохраняемость – свойство изделий и продуктов сохранять исправное и пригодное к потреблению состояние в течение установленного в технической документации срока хранения и транспортирования, а также после него.

Например, показатели транспортабельности характеризуют приспособленность продукции к транспортированию, не сопровождающемуся ее использованием или потреблением. Определяются экспериментальным, расчетным или экспертным методами. Например, показатель пригодности продукции к сохранению потребительских свойств при перевозках, он отражен в нормах естественной убыли для отдельных видов продукции (стекло, цемент и т.д.)

,

где К_Д – доля продукции, сохраняющая в заданных пределах свои первоначальные свойства за время перевозок, %;
Q_П – количество продукции, погружаемое в транспортное средство;
Q_В – количество выгруженной продукции, сохранившей значения показателей качества в допустимых пределах.

3. Эргономические показатели характеризуют систему «человек – изделие» и учитывают комплекс свойств человека, проявляющихся в производственных и бытовых процессах. К ним относятся гигиенические (освещенность, температура, давление, влажность), антропометрические (одежда, обувь, мебель, пульты управления) и психофизиологические (скоростные и силовые возможности, пороги слуха, зрения и т.п.).

Психофизиологические характеризуют приспособленность изделия к органам чувств человека.

Психологические характеризуют возможность восприятия и обработки различной информации.

Физиологические характеризуют допустимые физические нагрузки на различные органы человека.

4. Эстетические показатели характеризуют информационную выразитель­ность, рациональность формы, целостность композиции, совершеннство производственного исполнения, стабильность товарного вида (характеристики художественных стилей, оттенков, запахов, гармоничности и т.д.).

5. Показатели технологичности характеризуют свойства продукции, обусловливающие оптимальное распределение затрат материалов, времени и средств труда при технической подготовке производства, изготовлении и эксплуатации продукции. Это показатели трудоемкости, материало- и фондоемкости, себестоимости изделий. Исчисляются как общие (суммарные) так и структурные, удельные, сравнительные или относительные показатели.

Относительные показатели – это, например:

– коэффициент использования материалов

,

где М_Г – количество материала в готовой продукции;

М_В – количество материала, введенного в технологический процесс;

показатель удельной себестоимости

,

где S_УД – удельная себестоимость;

S – общая себестоимость изделия;

B – определяющий параметр изделия (мощность, вес и т.п.).

6. Показатели стандартизации и унификации характеризуют насыщенность продукции стандартными, унифицированными и оригинальными частями, а также уровень унификации с другими изделиями.

Основные показатели унификации – коэффициенты применяемости, повторяемости, взаимной унификации для групп изделий, удельный вес оригинальных деталей (узлов). Стандартными являются все части продукции, выпускаемые по государственным и отраслевым стандартам.

7. Патентно-правовые показатели характеризуют степень обновления технических решений, использованных в продукции, их патентную защиту, а также возможность беспрепятственной реализации продукции в нашей стране и за рубежом (количество или удельный вес запатентованных или лицензированных деталей (узлов) и т.п.).

8. Экологические показатели характеризуют уровень вредных воздействий на окружающую среду, возникающих при эксплуатации или потреблении продукции. Например: содержание вредных примесей, выбрасываемых в окружающую среду, вероятность выброса вредных частиц, газов, излучений при хранении, транспортировании и использовании продукции, уровень ПДК.

9. Показатели безопасности характеризуют особенности продукции, обусловливающие при ее эксплуатации или потреблении безопасность человека. Они отражают требования к нормам и средствам защиты людей, находящихся в зоне возможной опасности при возникновении аварийной ситуации, и предусмотрены системой госстандартов по безопасности труда, а также международными стандартами.

10. Экономические показатели характеризуют затраты на разработку, изготовление, эксплуатацию или потребление продукции, учитываемые в интегральном показателе качества продукции (различные виды затрат, себестоимость, цена и пр.), при сопоставлении различных образцов продукции – технико-экономические показатели.