Б.И. Коган Основные принципы квалиметрии. Методы квалиметрической оценки качества продукции

1

Введение

Квалиметрия, как наука, объединяет количественные методы оценки качества, используемые для обоснования решений, принимаемых при управлении качеством продукции и стандартизации. Целью практического занятия является освоение методов комплексной оценки качества различной продукции и производственных процессов по разноразмерным показателям качества на всех стадиях жизненного цикла.

Для освоения методологии количественной оценки качества продукции студенты должны изучить основные принципы квалиметрии. Это является целью данных методических указаний, которые составлены на базе работ профессора Г.И. Солода [2].

1. Основные принципы квалиметрии

Выделено двенадцать принципов:

-квалиметрия должна обеспечивать разработку общественно полезных методов объективной количественной оценки качества продукции;

-приоритет в выборе определяющих показателей качества продукции всегда отдается требованиям потребителя;

-квалиметрическая оценка продукции не может быть осуществлена без наличия эталона;

-показатели, характеризующие совокупность простых свойств, составляющих качество продукции в квалиметрии, рассматриваются как некоторая иерархическая совокупность показателей, представ-

ляющих интерес для потребителя и изготовителя этой продукции. При этом самым низким нулевым иерархическим уровнем v = 0 является комплексный показатель качества Q1 , а самый высокий иерар-

хический уровень составляют показатели Pij , характеризующие простые j -е свойства i -го вида продукции; - на каждом иерархическом

уровне совокупность показателей выражена в разной степени дифференцированными показателями качества продукции, так что обобщающий показатель качества продукции v-го уровня определяется соответствующими показателями (v +1-го) уровня (v =1, 2, …, ℓ). Из изложенного вытекает четвертый принцип квалиметрии: показатель любого, кроме самого нижнего иерархического уровня, определяется

2

соответствующими показателями следующего более высокого иерархического уровня;

-при комплексной оценке качества продукции все разноразмерные определяющие показатели должны быть трансформированы в шкалу одной размерности;

-показатель каждого определяющего качество продукции свойства оценивается двумя числовыми параметрами – уровнем качества

по единичному показателю kij и его весомостью aij;

- сумма весомостей показателей свойства одного иерархического уровня - величина постоянная:

m

∑ aij =const;

j=11

- комплексные показатели и уровни качества продукции на всех иерархических ступенях имеют одинаковое значение; из четвертого положения квалиметрии следует, что показатель предпоследнего иерархического уровня определяется соответствующими абсолютными показателями самого верхнего иерархического уровня. По мере снижения иерархического уровня показатели укрупняются, но совокупность простых свойств, составляющих качество продукции, остается неизменной. Так как показатели рассматриваемого иерархического уровня состоят из более дифференцированных показателей тех же определяющих свойств вышестоящего иерархического уровня, а согласно седьмому положению квалиметрии сумма весомостей показателей каждого уровня - величина постоянная, то при равном значении суммы весомостей на каждом иерархическом уровне комплексные показатели и уровня качества по комплексным показателям имеют одинаковые значения;

- качество целого объема (продукции или процесса) определяется качеством его составных частей;

- для любой конкретной продукции количество простых свойств, которые не разлагаются на составные части, – величина вполне определенная и неизменная независимо от иерархического уровня показателей, характеризующих эти свойства; это справедливо не только для всех, но и для определяющих свойств, по которым принято оценивать качество; на каждом иерархическом уровне количество показателей должно соответствовать количеству определяющих свойств; на самом верхнем иерархическом уровне показатели количественно характеризуют простые свойства, а на всех остальных уров-

3

нях – групповые свойства, объединяющие определенное количество простых свойств; если количество показателей оказывается больше количества свойств продукции на данном иерархическом уровне, то это свидетельствует о дублировании несколькими взаимозаменяющими показателями одного свойства, что недопустимо, так как дублирующие показатели не несут дополнительной информации о продукции, но увеличивают суммарное значение показателей свойств продукции, искажая результат оценки уровня качества по комплексному показателю. Поэтому десятый принцип квалиметрии формулируется в следующем виде: при количественной оценке качества по комплексному показателю недопустимо использование зависимых дублирующих показателей одного свойства продукции;

-оценка качества продукции должна базироваться на учете ее способности выполнять заданные функции в соответствии с назначением;

-надежность является характеристикой степени реализации значения конечного полезного результата функционирования продукции

идолжна учитываться при определении способности продукции выполнять свою функцию в соответствии с назначением, а не служить показателем качества продукции как количественной характеристики одного или нескольких свойств; отсюда вытекает двенадцатый принцип квалиметрии: надежность функционирования продукции характеризует выполнение функции и должна быть исключена из показателей качества. Изложенные принципы квалиметрии можно рассматривать как принципиальную основу теории и практики количественной оценки качества продукции.

2.Методы квалиметрической оценки качества.

2.1.Общие положения.

Анализ специальной литературы по квалиметрической оценке качества [1] позволяет выделить наиболее распространенные методы количественной оценки качества, которые можно сгруппировать по следующим классификационным признакам: способу получения (оп-

К методам оценки качества продукции, сгруппированным по способу получения количественных значений показателей качества,

4

относят методы, использующие следующие способы получения показателей качества: измерительный – измерение контролируемых параметров техническими средствами; регистрационный – наблюдение и подсчет качества определенных событий, предметов, или затрат; расчетный – использование теоретических и (или) эмпирических зависимостей показателей качества продукции от ее параметров; статистический – определение показателей с использованием правил математической статистики; органолептический – анализ восприятия органов чувств; экспертный – решения, принимаемые экспертами; социологический – сбор и анализ мнений фактических или возможных потребителей продукции.

Методы оценки качества продукции, сгруппированные по степени обобщения показателей простых свойств:

дифференциальный – использование единичных показателей качества;

комплексный – использование комплексных показателей качества продукции;

смешанный – использование единичных и комплексных показателей качества.

К методам оценки качества продукции, сгруппированным по экономической эффективности, относят:

интегральный – сопоставление суммарного полезного эффекта от использования продукции и суммарных затрат на ее создание и эксплуатацию или потребление;

индексный – определение полученного эффекта от повышения уровня качества за определенный период;

оптимизационный – подсчет наибольшего эффекта от использования продукции по назначению при заданных затратах на ее создание и эксплуатацию или потребление, либо заданного эффекта при наименьших затратах, либо наибольшего отношения эффекта к затратам.

Методы оценки уровня качества, сгруппированные по экономической эффективности, фактически не оценивают уровня качества продукции, а лишь определяют экономический эффект от повышения качества продукции.

Имеются и другие методы количественной оценки качества продукции, однако они, как и рассмотренные выше методы, характеризуют лишь отдельные стороны квалиметрической оценки качества

5

продукции и не дают общей ее характеристики, не приводят к единой классификации квалиметрических методов оценки качества.

Общая классификация методов оценки качества продукции должна отражать все то, что является общим для всех методов количественной оценки качества. Поиск общих признаков, характерных для всех методик оценки качества, привел к установлению общности этапов процесса оценки качества продукции, к которым относятся этап установления базовых показателей качества (Б); этап оценки уровня качества по единичным показателям (Е) и этап оценки уровня качества продукции по комплексным показателям (Q). Каждый этап процесса соответствует выполнению вполне определенных функций процесса оценки качества, т.е. в данном случае классификационным признаком методов оценки качества является функциональный признак деления процесса количественной оценки качества продукции на функциональные процессы.

Таким образом, наиболее общими методами оценки качества продукции в соответствии с функциональными признаками являются обособленные методы установления базовых показателей (Б), методы оценки уровня качества по единичным показателям (Е) и методы оценки уровня качества по комплексным показателям (Q).

Процесс установления базовых показателей (Б) – эталона для оценки уровня качества рассматриваемой промышленной продукции состоит из подпроцессов выбора показателей свойств продукции, выбора вида представления показателей качества этой продукции и установления базовых показателей эталонного образца изделия.

Выбор показателей свойств продукции, по которым должен оцениваться уровень качества, предусматривает установление номенклатуры и количества показателей качества продукции. Номенклатура показателей качества весьма разнообразна и зависит от вида продукции.

Можно принять следующую номенклатуру основных групп показателей качества:

-показатели назначения;

-эргономические показатели;

-эстетические показатели;

-показатели технологичности;

-показатели транспортабельности;

-показатели стандартизации и унификации;

6

-патентно-правовые показатели;

-экологические показатели;

-показатели безопасности.

При оценке необходимо также учитывать экономические показатели, характеризующие затраты на разработку, изготовление, эксплуатацию или потребление продукции.

Приведенная выше номенклатура показателей качества продукции является укрупненной – в каждой из основных групп можно выделить подгруппы показателей вплоть до простых свойств. Конкретный перечень показателей регламентируется отраслевыми методиками по оценке качества. Так как каждое изделие обладает бесконечным количеством показателей, подчеркивающих различные оттенки качества, то можно подобрать такие комплексы показателей, которые будут характеризовать различные стороны качества рассматриваемого изделия.

Выбор вида, в котором должны быть представлены показатели качества, зависит от вида продукции, подлежащей оценке уровня качества. Если необходимо оценивать качество i - х изделий, для которых неизвестны численные значения j -х параметров ( Pij ), прибе-

гают к абстрактному выражению показателей качества в виде баллов или экспертных оценок (например, показатели технической эстетики, эргономические показатели изделий и т.д.).

Для оценки продукции одного i -го типоразмера целесообразно представлять j -е показатели качества ( Pij ) в абсолютных (натураль-

ных) величинах. Например, для сравнения самоходных вагонов показателями для оценки качества являются: масса (т), габаритные размеры (м), мощность двигателя (кВт) и т.д.

При оценке качества i -х изделий различных типоразмеров, но одного типа, необходимо j -е показатели качества представлять в от-

носительных величинах ( hij ),т.е. показатели качества, выраженные в абсолютных величинах ( Pij ), необходимо разделить на один из пара-

метров (обычно на главный параметр) изделия (Гi ). Например, для электровозов главным параметром является сцепная масса (Гi = Mci). Следовательно, параметры оценки качества каждого электровоза должны быть разделены на его же сцепную массу Мci), т.е. показатели для оценки качества в данном случае представлены в виде доли абсо-

7

лютного значения параметра, приходящейся на единицу значения главного параметра изделия.

В случае оценки качества разнотипных изделий одного функционального назначения j-е показатели необходимо представлять в виде удельных величин (qij ), т.е. абсолютных значений показателей качества изделий (Pij ), разделенных на значения функциональных

параметров этих же изделий (λi). Например, для двигателей функциональным параметром является устойчивая мощность (λi=N), развиваемая на валу двигателя. Поэтому удельными величинами для оценки качества двигателей следует считать абсолютные значения параметров каждого двигателя, разделенные на значения развиваемой мощности этим же двигателем Pijλj-1.

Таким образом, удельные величины параметров представляют собой долю значения этих параметров на единицу полезного эффекта, т.е. на единицу конечного результата функционирования изделия.

При оценке качества промышленной продукции все единичные показатели должны быть одного вида – абстрактными, абсолютными, относительными или удельными величинами.

Для установления базовых показателей (Pδj , hδj или qδj ) прибегают к выбору реальных эталонов из числа объектов: узаконенных стандартами; наиболее распространенных в стране; признанных наилучшими в стране или в мире; гипотетических эталонов с базовыми показателями, комплекс которых не достигнут ни в одном из реальных образцов.

Основным недостатком реальных эталонов является то, что они отражают уже достигнутый уровень, а не тот, к которому следует стремиться, чтобы превзойти по качеству наилучшие современные объекты. Основным достоинством следует считать наличие реального решения для рассматриваемого объекта как примера, который можно воспроизвести полностью или частично.

Основным достоинством гипотетического эталона является его перспективность, удачные попытки достигнуть базовых показателей которого приведут к созданию объекта более высокого качества, чем реально существующие объекты. К основному недостатку следует отнести отсутствие реального образца как примера, что обычно требует проведения новых научных исследований, предшествующих созданию нового объекта.

8

2.2. Процесс установления уровня качества по единичным показателям (Е) состоит из выбора способа сопоставления показателей качества оцениваемой продукции с аналогичными базовыми показателями, оценки уровня качества по единичным показателям и определения значимости уровня качества каждого показателя в совокупности всех остальных показателей, принятых для оценки качества данного вида продукции.

Оценка качества продукции по единичным показателям представляет собой сопоставление единичных показателей свойств продукции с аналогичными базовыми единичными показателями эталона оцениваемой продукции. Наибольшее признание получили способы сопоставления путем деления сравниваемых единичных показателей на аналогичные базовые показатели (если значение базовых показателей больше сравниваемых) или делением базовых единичных показателей на аналогичные показатели сравниваемых образцов продукции (если значения базовых показателей меньше сравниваемых). Пригодными являются оба варианта сопоставления показателей, однако показатели оцениваемой продукции могут быть подобраны так, что с их увеличением повышается уровень качества или увеличение показателей приведет к уменьшению уровня качества. Следовательно, наличие таких разнородных показателей в одной совокупности приведет к погрешности в оценке качества. Поэтому совокупность показателей, по которым принято оценивать качество, должна быть однородной, т.е. с увеличивающими или понижающими показателями.

Оценка качества изделий по j-м единичным показателям осуществляется по следующим формулам:

при

соответственно при абсолютных, относительных и удельных показателях качества.

Оценка уровня качества продукции по единичным показателям чаще всего используется конструкторами и проектировщиками для

9

установления параметров с низким уровнем качества, которые необходимо совершенствовать. Однако оценка уровня качества по единичным показателям не раскрывает, какие параметры являются более значимыми для повышения качества данной продукции. Для определения значимости или весомости (aij ) единичных показателей каче-

ства в совокупности всех единичных показателей, по которым принято оценивать уровень качества данной продукции, используются различные способы: стоимостный, долевой, вероятностный, ранговый, экспертный, смешанный и др.

Стоимостный способ установления значимости показателей качества (αij) представляет собой отношение денежных (трудовых) затрат (Sij ), необходимых для обеспечения ј-го свойства с заданным

показателем, к суммарным денежным (трудовым) затратам на обеспечение всех необходимых свойств изделия:

Здесь предполагается, что цены на изделие соответствуют комплексному уровню качества этого изделия. Так как между уровнями качества по единичным показателям и комплексным уровнем качества имеется корреляционная связь, то предполагается, что такая же связь существует и между затратами на обеспечение заданных свойств и ценой изделия.

Долевой способ установления значимости уровня качества по единичным показателям (αij) предусматривает определение доли участия значения уровня качества по каждому j-му единичному показателю (kij) в суммарном значении всех m уровней качества по единичному показателю рассматриваемого изделия:

Вероятностный способ предполагает, что степень приближения к эталонному значению уровня качества по единичным показателям статистически обработанных m решений, принятых различными j-ми