Главная страница
Навигация по странице:

  • Данилевич Сергей Борисович

  • Колесников Степан Сергеевич

    		•

    О выборе показателей достоверности результатов контроля


    Скачать 77 Kb.
    НазваниеО выборе показателей достоверности результатов контроля
    Дата08.12.2021
    Размер77 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаStat_ZIPM.doc
    ТипРегламент
    #296459

    С.Б.Данилевич, С.С. Колесников
    О выборе показателей достоверности результатов контроля

    Важной задачей метрологии на современном этапе является метрологическое обеспечение технического регулирования. В [1] отмечено: «технические регламенты формируют требования,..., а как эти требования подтвердить? Доказательная база формируется на основе национальных стандартов, либо из правил на методы измерений и контроля…. Эти нормативные документы …представляют собой методики выполнения измерений соответствующих показателей безопасности, которые сравниваются с нормами, и по результатам сравнения можно будет сделать вывод о работоспособности и степени безопасности». Очевидно, что в данной цитате речь идет о необходимости разработки эффективных методик выполнения измерений и контроля, которые должны обеспечить заданную степень безопасности объектов технического регулирования.

    Таким образом, проблема обеспечения подтверждения соответствия сложных объектов (изделий) установленным требованиям сводится к проблеме планирования и последующего применения эффективных методик многопараметрического контроля этих объектов. Применительно к выпуску продукции это означает необходимость подтверждения соответствия продукции требованиям нормативных документов (НД) путем ее эффективного выходного контроля.

    При выходном контроле сложных изделий, очевидно, необходимо обеспечить требуемую достоверность результатов контроля при минимальных затратах на контроль. Показателями степени безопасности продукции при этом могут служить показатели достоверности результатов контроля, а показателем эффективности – затраты на организацию и проведение контроля.

    Актуальность разработки и применения эффективных методов контроля качества продукции на предприятиях оборонной промышленности подтверждается тем фактом, что в составе государственной программы вооружения сформулирована комплексная целевая программа «Обеспечение и контроль качества вооружения и военной техники на 2004-2010 годы [2].

    Таким образом, проблема планирования эффективных методик контроля остается актуальной, несмотря на достаточно большое количество работ по данной теме, опубликованных в последние три десятилетия (например, [3-21] и др.). В некоторой степени это связано с отсутствием единого общепринятого подхода к выбору критериев достоверности результатов контроля.

    В данной статье проанализированы различные подходы к выбору этих критериев и рекомендованы достаточно универсальные критерии достоверности результатов измерительного контроля.

    В качестве показателей достоверности контроля серийно выпускаемых изделий представляется целесообразным использовать риски заказчика (потребителя) и производителя [3-6]. Риск заказчика Rз - это условная вероятность того, что изделие окажется фактически негодным (не соответствует хотя бы одному требованию) при условии, что оно признано при контроле соответствующим всем требованиям НД (т.е. признано годным). Отметим, что при серийном выпуске продукции Rз характеризует среднюю долю негодных изделий среди всех признанных в результате контроля годными и направляемых заказчику изделий.

    Риск производителя Rп – это вероятность того, что фактически годное (соответствующее всем требованиям) изделие при контроле ошибочно забраковано. Вероятность Rп характеризует среднюю долю ошибочно забракованных при контроле, но фактически годных изделий среди всех поступивших на контроль изделий.

    В качестве показателей достоверности контроля единичных изделий или сложных объектов (например, экосистемы) представляется целесообразным использовать вероятности ошибок контроля 2 рода P2 и 1 рода P1 [3-7].

    Здесь P2 - условная вероятность признать в результате контроля годным изделие (или объект) при условии, что фактически оно не соответствует требованиям (т.е. негодное ). P2 характеризует среднюю долю ошибочно признаваемых годными изделий (объектов) среди всех подвергнутых контролю фактически негодных изделий (объектов).

    P1 – это условная вероятность ошибочно забраковать при контроле годное изделие (характеризует среднюю долю ошибочно забракованных при контроле изделий среди всех поступивших на контроль годных изделий).

    Допускаемое значение риска заказчика Rз (или ошибки контроля второго рода P2 ) может быть установлено в соответствующем техническом регламенте или другом НД, или же утверждено заказчиком и указано в контракте на поставку продукции. Отметим, что Rз по сути совпадает с широко применяемым за рубежом показателем ppm (part per million), характеризующим долю дефектных изделий на миллион выпущенных (отправленных заказчику). Только ppm принято выражать в «штуках», а Rз -в относительных единицах (процентах).

    Предложенный в МИ 1317-2004 [7] подход к планированию методик выполнения контроля применим только для однопараметрового контроля (это отмечено в указанной МИ). Кроме того, одна из предложенных групп показателей достоверности контроля (наибольшие вероятности ошибок контроля) представляется определенной недостаточно корректно. Ведь известно, что наибольшее значение любой вероятности равно 1, это касается и рекомендуемых в [7] вероятностей. Отметим, что в основном рекомендуемые в [7] показатели достоверности контроля по существу совпадают с рассмотренными выше показателями - «рисками производителя и заказчика» и «вероятностями ошибок контроля 1 и 2 рода».

    В [8,9] также как и в [7], рассматривается только однопараметрический контроль. В этих работах четко не разделяются понятия «рисков изготовителя и заказчика» и «вероятностей ошибок контроля 1 и 2 рода». Поэтому неясно, какие конкретно вероятности вычисляются в [8] по приведенным на с.11 формулам. Сами эти упрощенные формулы вызывают сомнение, поскольку неизвестно, с какой точностью вычисляются принятые в качестве критериев «средние риски». К сожалению, авторами [8,9] не проведено сравнение полученных ими результатов с результатами других авторов, полученными по «классическим» формулам, что могло бы подтвердить справедливость полученных результатов.

    Кроме того, в предложенных формулах авторами [8] используется экзотический параметр - «среднее арифметическое отклонение погрешности измерения». При нормировании погрешности измерений (и вообще в метрологических нормативных документах) он практически не используется, и обоснованность его применения также вызывает сомнения.

    Следует отметить, что в настоящее время задача планирования сплошного однопараметрического измерительного контроля изделий, которой посвящены работы [7-9], не представляется актуальной.

    Действительно, как уже отмечено выше, безопасность и качество подавляющего большинства подлежащих контролю объектов характеризуется как минимум несколькими (а нередко многими) параметрами. Поэтому значительно более актуальной представляется проблема планирования эффективных методик многопараметрического контроля сложных изделий (объектов).

    Эта проблема рассмотрена, например, в [10]. Однако для оценки качества контроля авторы [10] не используют принятое в метрологии понятие «достоверность результатов контроля», оно заменено понятием «точность функционального контроля». Эта замена вряд ли оправдана и только вносит терминологическую путаницу [11].

    Будем полагать, что параметры изделий (объектов), подлежащие выходному контролю, определены (например, указаны в технических регламентах или иных нормативных документах). В этом случае к основным задачам при планировании методик выполнения контроля (МВК) можно отнести следующие:

    - определение требований к точности измерений, выполняемых при контроле каждого параметра;

    - выбор контрольных допусков для параметров (более жестких, чем установленные в нормативной документации эксплуатационные допуски);

    - выбор оптимальной процедуры (алгоритма) контроля.

    Известные аналитические методы в общем случае не позволяют решить эти задачи комплексно ввиду их сложности. Однако решение проблемы планирования эффективных методик подтверждения соответствия сложных изделий установленным требованиям (т.е. многопараметрического контроля) возможно методом компьютерного (имитационного) моделирования, предложенным и описанным в [5,6,12-20]. При этом представляется целесообразным и удобным использовать рассмотренные выше критерии достоверности результатов контроля. Отметим, что их применение при наличии соответствующей экономической информации позволяет оптимизировать процедуру сплошного измерительного многопараметрического контроля по экономическому критерию [17].

    Указанные задачи возникают как при разработке методик сплошного контроля, так и при планировании процедур выборочного контроля серийно выпускаемых изделий. Однако в последнем случае возникают дополнительные задачи (например, задача определения объема подвергаемой контролю выборки изделий) [18-21].

    В соответствии с ГОСТ 50779.11 – 2000, при выборочном контроле рекомендуется применять следующие критерии достоверности контроля:

    - вероятность принять «плохую» партию изделий, в которой доля не соответствующих требованиям изделий превышает допускаемое значение (называемую риском потребителя)

    - вероятность забраковать «хорошую» партии изделий, в которой доля не соответствующих требованиям изделий не превышает допускаемое значение (называемую риском изготовителя).

    Однако эти критерии имеют ряд недостатков, и прежде всего, их вычисление не всегда возможно в связи со сложностью применяемого математического аппарата. В уже действующих стандартах они имеют весьма ограниченную область применения. Например, ГОСТ Р 50779.53-98 [21] применим только при выполнении, помимо прочих, следующих условий (см. раздел 1 «Область применения», п.п. 4, 5 и 6) :

    -«контроль проводят по одному количественно измеряемому показателю качества изделий»,

    - «производство стабильно и значения показателя качества изделий распределены по признаваемому обеими сторонами нормальному закону»;

    - «стандартное отклонение известно и согласовано сторонами».

    Кроме того, фактически в стандарте [21] принято допущение, что при измерительном контроле отсутствует погрешность измерений. Однако на практике эта погрешность всегда присутствуют, из-за погрешности измерений даже при сплошном контроле продукции возможны ошибки контроля 1 и 2 рода. При многопараметрическом контроле вероятности этих ошибок могут быть достаточно велики [18-20].

    Таким образом, критерии, принятые в [21] и других стандартах серии ГОСТ 50779, не проработаны для случая многопараметрического контроля. Они не позволяет определить требования к точности выполняемых при выборочном контроле измерений. А ведь задачу выбора методов и средств измерений, применяемых при контроле, необходимо решать при разработке планов как сплошного, так и выборочного контроля.

    Применение рекомендуемых критериев достоверности контроля – рисков заказчика и производителя – возможно и целесообразно при разработке планов сплошного или выборочного контроля разработанным методом имитационного моделирования [14-20].

    Риски заказчика и производителя, используемые нами, определены иначе, чем принятые в [21] риски потребителя и изготовителя (поэтому мы и называем их иначе). При выборочном контроле партий изделий в качестве основного критерия достоверности можно использовать как «средний» риск заказчика (для совокупности партий), так и максимальный риск (найденный с достаточно высокой доверительной вероятностью для партии изделий заданного объема) [5,19]. Указанные риски можно использовать при оптимизации методик как сплошного, так и выборочного контроля по экономическому критерию [17, 20].

    Заключение.

    1. В качестве показателей достоверности результатов измерительного многопараметрического контроля единичных объектов (изделий) целесообразно использовать вероятности ошибок контроля 1 и 2 рода. Методики контроля должны обеспечивать заданные значения этих показателей.

    2. В качестве показателей достоверности результатов как сплошного, так и выборочного многопараметрического измерительного контроля серийно выпускаемых изделий целесообразно использовать риски заказчика и производителя.

    3. Предложенная имитационная модель контроля позволяет вычислять указанные показатели достоверности контроля для существующих методик, планировать новые эффективные методики контроля единичных объектов и серийно выпускаемых изделий, оптимизировать методики как сплошного, так и выборочного контроля по экономическому критерию.

    4. Заказчики (потребители) продукции должны иметь право выбора и могут требовать от производителей (поставщиков) обеспечения тех показателей качества и безопасности продукции, которые заказчики признают целесообразными (при условии, что эти показатели не противоречат требованиям технических регламентов).

    Полагаем, что поднятые в данной статье вопросы подлежат широкому обсуждению, и надеемся на отклики заинтересованных читателей.

    ЛИТЕРАТУРА


    1. Лахов В.М. Актуальные вопросы законодательной метрологии // Компетентность – 2007, №8, с.32-37.

    2. Корчак В.Ю., Макуха В.С., Шехватов О.П. Обеспечение и контроль качества оборонной продукции. // Компетентность – 2006, №8, с.2-9

    3. Рубичев Н.А., Фрумкин В.Д. Достоверность допускового контроля качества. – М.: Изд-во стандартов, 1990.

    4. Сергеев А.Г., Крохин В.В. Метрология. Учебное пособие. – М.: Логос, 2000.

    5. Данилевич С.Б. Планирование выходного измерительного контроля качества продукции. Монография. Новосибирск, изд-во НГТУ, 2006.

    6. Данилевич С.Б., Колесников С.С. Планирование эффективных методик подтверждения соответствия. // «Методы оценки соответствия», 2007, № 2, с.16-20.

    7. МИ 1317-2004 Рекомендация. ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров. - М., ВНИИМС, 2004.

    8. Болычевцев А.Д., Болычевцева Л.А. Некоторые методологические аспекты проблемы повышения качества технического контроля. - Измерительная техника, 2006, № 11, с.10.

    9. Болычевцев А.Д., Болычевцева Л.А. Однопараметрический измерительный контроль. Системный подход к анализу типовых структур. - Метрология, 2007, №11, с.3

    10. А.С. Бондаревский, Ф.В. Крекотень «Подход к оценке точности контрольного испытания», ЗиПМ, 2006, № 6; 2007, № 1.

    11. Данилевич С.Б. Нужно ли изобретать велосипед? - «Законодательная и прикладная метрология», 2007, № 4, с.71-73.

    12. Данилевич С.Б. Построение рациональных методик поверки СИ с помощью метода имитационного моделирования. – «Метрология», 1980, № 5, с.10-18.

    13. Данилевич С.Б. Разработка и метрологический анализ методик выполнения измерений и методик выполнения контроля.- “Измерительная техника”,2001, №4, с.15-18.

    14. Данилевич С.Б. Применение компьютерных технологий при разработке эффективных методик контроля качества продукции. – «Законодательная и прикладная метрология», 2006, № 2, с.30-32.

    15. Данилевич С.Б., Колесников С.С. Разработка методик эффективного контроля сложных объектов.// «Измерительная техника», 2007, № 5, с.19-22.

    16. Данилевич С.Б., Колесников С.С. Метрологическое обеспечение производства и качество продукции. - «Законодательная и прикладная метрология», 2007, № 2, с. 31-33.

    17. Данилевич С.Б. Оптимизация многопараметрического контроля сложных технических изделий.– “Измерительная техника”, 2001, № 1, с.17-19.

    18. Данилевич С.Б., Княжевский В.В. Планирование выборочного измерительного контроля методом имитационного моделирования. - «Методы менеджмента качества», 2004, № 4, с. 33-36.

    19. Данилевич С.Б., Княжевский В.В., Колесников С.С. Нужен ли выходной контроль качества продукции? – Методы менеджмента качества, 2006, № 7, с. 40-43.

    20. Данилевич С.Б., Княжевский В.В. Оптимизация выборочного измерительного контроля продукции. // «Методы менеджмента качества», 2005, № 8, с. 32-35.

    21. ГОСТ Р 50779.53-98. Статистические методы. Приемочный контроль качества по количественному признаку для нормального закона распределения. Часть 1. Стандартное отклонение известно.



    Сведения об авторах
    Данилевич Сергей Борисович, д.т.н., профессор Сибирского университета потребительской кооперации (СибУПК).
    Сл. Адрес: г. Новосибирск, 630087 , пр. К. Маркса, 26, СибУПК

    Дом. адрес: 630049, г. Новосибирск, ул. Линейная, 31/1 д.т. (8-383) 22-55-310

    Е-mail: sergo_dan@mail.ru
    Колесников Степан Сергеевич, аспирант факультета прикладной математики Новосибирского государственного технического университета (НГТУ).

    Дом. адрес: Новосибирск, ул. Дмитрия Донского, 49, кв. 45., д.т. 226-80-88

    E-Mail: kolesnikovss@rambler.ru

    АННОТАЦИЯ
    В статье проанализированы различные подходы к выбору критериев достоверности контроля. Рекомендованы достаточно универсальные критерии достоверности результатов измерительного контроля, которые применимы как при сплошном, так и при выборочном контроле, и могут быть использованы при разработке технических регламентов на продукцию.

    написать администратору сайта