Моделирование и оптимизация в проектировании технологии

5.3. Оценка качества промышленной продукции

Прежде чем приступить к изложению проблем оптимизации, рассмотрим методы оценки качества промышленной продукции. Как уже было сказано, формирование критериев качества и управления должно производиться на самых первых стадиях проектирования промышленных изделий.

Управление качеством промышленной продукции обязательно предполагает его оценку. Без научно обоснованных методов оценки показателей невозможно определить фактическое качество выпускаемой продукции, спрогнозировать его динамику на перспективу, рассчитать экономически оптимальный уровень, разработать обоснованные плановые задания, нельзя контролировать их выполнение.

В каждом изделии те или иные свойства, определяющие его качество, представлены в определенном количестве (показателе качества ). Поскольку свойства могут иметь единый и комплексный характер, постольку и показатели качества, характеризующие эти свойства, принято делить на единичные и комплексные.

Количественная оценка того или иного отдельного свойства не вызывает особых затруднений. Однако они возникают уже при разработке комплексного группового показателя, количественно характеризующего органическую совокупность тех или иных свойств. Разработка обобщенных показателей качества изделий представляет наибольшие трудности. Прежде всего, встает проблема определения коэффициентов весомости единичных показателей. Решение многих проблем лежит на пути применения системного подхода к качеству продукции как совокупности ее свойств и к исследованию обобщенного критерия качества как системы, формирующейся под влиянием комплексных показателей более низкого иерархического уровня и единичных показателей.

Качество продукции, как известно, представляет не набор свойств продукции, а их определенную систему. Точно так же и показатели качества продукции находятся в определенных системных связях друг с другом, в частности, расположены на различных уровнях иерархии. Если принять, что в этой иерархии нулевой уровень занимает обобщенный критерий качества продукции, то на следующем уровне будут находиться показатели, количественно характеризующие группы свойств, под непосредственным воздействием которых формируется качество изделия. В их числе могут, например, находиться такие комплексные групповые показатели, как конструктивный, физический, экономический и другие (рис. 5.2).

увеличить изображение
Рис. 5.2. Иерархия показателей качества изделия

Каждый из этих показателей формируется под влиянием комплексных показателей более низкого уровня либо из единичных показателей.

После того, как определен набор показателей качества данной продукции, приступают к определению их численных значений.

Согласно стандартам, под управлением качеством продукции понимается установление, обеспечение и поддержание необходимого уровня качества продукции при ее разработке, производстве и эксплуатации или потреблении, осуществляемые путем систематического контроля качества и целенаправленного воздействия на условия и факторы, влияющие на качество продукции. Стандартное определение качества продукции, установленное этими документами, гласит: " Качество продукции есть совокупность свойств продукции, обуславливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением".

В каждом изделии те или иные свойства, определяющие его качество, представлены в определенном количестве (показателе качества ). Поскольку свойства могут иметь единый и комплексный характер, постольку и показатели качества, характеризующие эти свойства, принято делить на единичные и комплексные.

Разновидностью комплексного показателя является обобщенный критерий качества продукции. Под ним понимается комплексный показатель, количественно характеризующий весь комплекс свойств продукции, по которому оценивается ее качество.

Количественная оценка того или иного отдельного свойства не вызывает особых затруднений. Однако они возникают уже при разработке комплексного группового показателя, количественно характеризующего органическую совокупность тех или иных свойств.

При оценке качества продукции применяют дифференциальный, комплексный и смешанный методы.

Дифференциальным называется метод оценки уровня качества продукции, основанный на использовании единичных показателей.

При дифференциальном методе рассчитывают относительные показатели качества продукции по формулам:

( 5.1)

или

( 5.2)

где - значение -го показателя качества оцениваемой продукции;

- значение -ro базового показателя;

- количество показателей качества продукции.

Из формул (5.1) и (5.2) выбирают ту, при которой увеличению относительного показателя отвечает улучшение качества продукции. Например, относительный показатель для производительности, мощности, энерговооруженности изделий и т. д. вычисляют по формуле (5.1), т. к. увеличение значения единичного показателя указывает на улучшение качества продукции. Относительный показатель материалоемкости, содержания вредных примесей и т. п. рассчитывают по формуле (5.2), т. к. в этом случае улучшение качества продукции определяется уменьшением значения единичного показателя.

Формулы (5.1) и (5.2) справедливы при отсутствии ограничений в значениях единичных показателей качества продукции. При наличии таких ограничений, равных , относительные показатели вычисляются по формуле:

( 5.3)

Следовательно, при комплексной оценке качества продукции всегда следует стремиться определять такую зависимость комплексного показателя от частных показателей, чтобы она отражала физическую сущность рассматриваемого явления.

Под базовым образцом понимается образец продукции, принятый для сравнения при оценке ее технического уровня и качества, соответствующий передовым научно-техническим достижениям на установленный период. При этом определяют, достигнут ли уровень базового образца в целом, по каким показателям он достигнут, какие показатели наиболее сильно отличаются от базовых.

Принцип сравнения совокупности единичных показателей качества оцениваемого и базового образцов продукции является основным, но не единичным. Этот принцип оказывается неприемлемым при оценке образцов продукции в условиях отсутствия аналогов, например, при создании принципиально новых образцов продукции или в условиях ограниченной информации об аналогах. В этих условиях используется принцип максимума полезного эффекта от использования образца продукции, т. е. принцип максимального (минимального) значения обобщенного показателя качества.

Контрольные вопросы

1. Какова особенность системного анализа?
2. Что представляют собой реальные и абстрактные системы?
3. Что называют математической моделью?
4. В каких видах возможно математическое описание?
5. Какова цель построения математической модели?
6. Возможно ли управление по математической модели в виде системы уравнений регрессии?
7. Что представляет собой детерминированная статистическая модель?
8. Что представляет собой детерминированная стационарная модель?
9. Что представляет собой детерминированная динамическая модель?
10. Что представляет собой статистическая стохастическая модель?
11. Что представляет собой динамическая стохастическая модель?
12. Запишите структуру линейного уравнения регрессии.
13. От чего зависит число слагаемых в уравнении регрессии?
14. От чего зависит количество уравнений регрессии?
15. Как используется критерий Стьюдента при построении математической модели?
16. Для какой цели вводится критерий Фишера?
17. Как определяются коэффициенты уравнения регрессии?
18. Опишите процедуру определения значимости коэффициентов уравнений регрессии.
19. Что называется адекватностью математической модели?
20. Как рассчитывается дисперсия адекватности?
21. Опишите процедуру построения математической модели по рис. 5.1.
22. Какие меры применяют при получении неадекватной математической модели?
23. Запишите нелинейное уравнение регрессии.
24. Что называется качеством продукции?
25. Поясните иерархию показателей качества.
26. Что называют единичным, групповым и обобщенным критериями качества?
27. Поясните сущность дифференциального метода оценки качества промышленной продукции.
28. Что называется базовым образцом промышленной продукции?