Методы оценки качества

Содержание

1. Дайте классификацию основных методов контроля качества продукции 3

2. Что такое доверительный интервал? 12

3. Охарактеризуйте  показатели качества, оцениваемые  с помощью органов чувств 15

Список использованной литературы 24

1. Дайте классификацию основных методов контроля качества продукции

Из множества статистических методов для широкого применения выбраны только семь, которые понятны  и могут легко применяться  специалистами различного профиля. Они позволяют вовремя выявить  и отобразить проблемы, установить основные факторы, с которых нужно  начинать действовать, и распределить усилия с целью эффективного разрешения этих проблем.

Ожидаемый результат - решение  до 95% всех проблем, возникающих на производстве.

Семь основных инструментов контроля качества

Семь основных инструментов контроля качества - набор инструментов, позволяющих облегчить задачу контроля протекающих процессов и предоставить различного рода факты для анализа, корректировки и улучшения качества процессов.

1. Контрольный листок - инструмент для сбора данных и их автоматического упорядочения для облегчения дальнейшего использования собранной информации.
2. Гистограмма - инструмент, позволяющий зрительно оценить распределение статистических данных, сгруппированных по частоте попадания данных в определенный (заранее заданный) интервал.
3. Диаграмма Парето - инструмент, позволяющий объективно представить и выявить основные факторы, влияющие на исследуемую проблему, и распределить усилия для ее эффективного разрешения.
4. Метод стратификации (расслаивания данных) - инструмент, позволяющий произвести разделение данных на подгруппы по определенному признаку.
5. Диаграмма разброса (рассеивания) - инструмент, позволяющий определить вид и тесноту связи между парами соответствующих переменных.
6. Диаграмма Исикавы (причинно-следственная диаграмма) - инструмент, который позволяет выявить наиболее существенные факторы (причины), влияющие на конечный результат (следствие).
7. Контрольная карта - инструмент, позволяющий отслеживать ход протекания процесса и воздействовать на него (с помощью соответствующей обратной связи), предупреждая его отклонения от предъявленных к процессу требований.

Рассмотрим содержание этих методов и возможности их применения.

Контрольный лист

Контрольные листы (или сбор данных) – специальные бланки для сбора данных. Они облегчают процесс сбора, способствуют точности сбора данных и автоматически приводят к некоторым выводам, что очень удобно для быстрого анализа. Результаты легко преобразуются в гистограмму или диаграмму Парето. Контрольные листки могут применяться как при контроле по качественным, так и при контроле по количественным признакам. Форма контрольного листа может быть разной, в зависимости от его назначения (рис. 1).

Рис. 1 - Примеры контрольного листка

    Гистограмма

Гистограмма – вид столбцовой диаграммы. Служит для обобщения цифровых данных. Может быть использована как средство графического отображения данных контрольного листа. Характер распределения полученных данных может обнаружить суть проблемы. Предназначена для коммуникации непосредственно с людьми, управляющими процессом. Гистограмма отображает зависимость частоты попадания параметров качества изделия или процесса в определенный интервал значений от этих значений.

Гистограмма строится следующим  образом (рис. 2):

1. Определяем наибольшее значение показателя качества.
2. Определяем наименьшее значение показателя качества.
3. Определяем диапазон гистограммы как разницу между наибольшим и наименьшим значением.
4. Определяем число интервалов гистограммы. Часто можно пользоваться приближенной формулой: (число интервалов) = Ц (число значений показателей качества) Например, если число показателей = 50, число интервалов гистограммы = 7.
5. Определяем длину интервала гистограммы = (диапазон гистограммы) / (число интервалов).
6. Разбиваем диапазон гистограммы на интервалы.
7. Подсчитываем число попаданий результатов в каждый интервал.
8. Определяем частоту попаданий в интервал = (число попаданий)/(общее число показателей качества)
9. Строим столбчатую диаграмму.

Рис. 2 - Гистограмма потребления  топлива для 100 автомобилей

Диаграмма Парето

Анализ Парето получил  свое название по имени итальянского экономиста Вилфредо Парето, который  показал, большая часть капитала (80%) находится в руках незначительного  количества людей (20%). Парето разработал логарифмические математические модели, описывающие это неоднородное распределение, а математик М.Оа. Лоренц представил графические иллюстрации.

Правило Парето - "универсальный" принцип, который применим во множестве  ситуаций, и без сомнения - в решении  проблем качества. Джозеф Джуран отметил "универсальное" применение принципа Парето к любой группе причин, вызывающих то или иное последствие, причем большая  часть последствий вызвана малым  количеством причин. Анализ Парето ранжирует отдельные области  по значимости или важности и призывает  выявить и в первую очередь устранить те причины, которые вызывают наибольшее количество проблем (несоответствий).

Анализ Парето как правило  иллюстрируется диаграммой Парето, на которой по оси абсцисс отложены причины возникновения проблем качества в порядке убывания вызванных ими проблем, а по оси ординат - в количественном выражении сами проблемы, причем как в численном, так и в накопленном (кумулятивном) процентном выражении.

На диаграмме отчетливо  видна область принятия первоочередных мер, очерчивающая те причины, которые  вызывают наибольшее количество ошибок. Таким образом, в первую очередь, предупредительные мероприятия  должны быть направлены на решение  проблем именно этих проблем (рис. 3).

Рис. 3 - Диаграмма Парето

 Метод стратификации

В основном, стратификация - процесс сортировки данных согласно некоторым критериям или переменным, результаты которого часто показываются в виде диаграмм и графиков

Мы можем классифицировать массив данных в различные группы (или категории) с общими характеристиками, называемыми переменной стратификации. Важно установить, которые переменные будут использоваться для сортировки.

Стратификация - основа для  других инструментов, таких как анализ Парето или диаграммы рассеивания. Такое сочетание инструментов делает их более мощными (рис. 4).

На рисунке приведен пример анализа источника возникновения  дефектов. Все дефекты (100%) были классифицированы на четыре категории - по поставщикам, по операторам, по смене и по оборудованию. Из анализа представленных донных наглядно видно, что наибольший вклад в  наличие дефектов вносит в данном случае «поставщик 1».

Рис. 4 - Стратификация данных

Диаграмма разброса

Диаграмма (график) разброса - показывает характер взаимоотношений между двумя переменными. Закономерности взаимосвязи могут как проявляться, так и отсутствовать вообще. Необработанные данные изображаются как функция двух переменных, между которыми затем может обнаружиться взаимосвязь. Например, существует ли зависимость между температурой окружающей среды и числом простудных заболеваний? Если падает температура, растет ли число заболеваний? Чем ближе точки располагаются к диагональной линии, тем более четко существует прямая зависимость двух указанных параметров. Взаимосвязь может быть положительной, отрицательной, либо отсутствовать вообще.

Если взаимосвязь будет  установлена, то это облегчит определение  сути проблемы (рис. 5).

Рис. 5 - Диаграмма разброса: имеется прямая взаимосвязь между  показателями качества

Диаграмма Исикавы

Причинно-следственная диаграмма (диаграмма Исикавы, «рыбий скелет») - демонстрирует отношения между проблемой и ее возможными причинами. Обеспечивает модель установления связей между проблемой и факторами, влияющими на нее. Причинно-следственная диаграмма полезна для устранения причин появления проблем, а также полезна для понимания эффектов воздействия нескольких факторов на процесс. Анализируется четыре основных причинных фактора: человек, машина (оборудование), материал и метод работ. При анализе этих факторов выявляются вторичные, третичные и т.д. причины, приводящие к дефектам и подлежащие устранению. Для анализа дефектов и построения диаграммы необходимо определить максимальное число причин, которые могут иметь отношение к допущенным дефектам. Такую диаграмму еще называют диаграммой «четыре  М»  по  составу  основных  факторов (рис. 6).

Рис. 6 - Пример диаграммы  Исикавы

Контрольная карта

Контрольные карты - специальный вид диаграммы, впервые предложенный В. Шухартом в 1925 г. Контрольные карты имеют вид, представленный на рис. 7. Они отображают характер изменения показателя качества во времени.

Рис. 7 - Общий вид контрольной  карты

        Контрольные карты по количественным признакам - это как правило сдвоенные карты, одна из которых изображает изменение среднего значения процесса, а 2-я - разброса процесса. Разброс может вычисляться или на основе размаха процесса R (разницы между наибольшим и наименьшим значением), или на основе среднеквадратического отклонения процесса S. В настоящее время обычно используются x - S карты, x - R карты используются реже.

Контрольные карты  по качественным признакам (рис. 8):

Карта для доли дефектных изделий (p-карта). В p-карте подсчитывается доля дефектных изделий в выборке. Она применяется, когда объем выборки - переменный.

Карта для числа  дефектных изделий (np-карта). В np-карте подсчитывается число дефектных изделий в выборке. Она применяется, когда объем выборки - постоянный.

Карта для числа  дефектов в выборке (с-карта). В с-карте подсчитывается число дефектов в выборке.

Карта для числа  дефектов на одно изделие (u-карта). В u-карте подсчитывается число дефектов на одно изделие в выборке.

Рис. 8 - Бланк контрольной  карты

1. Что такое доверительный интервал?

После получения точечной оценки θ^* желательно иметь данные о надежности такой оценки. Особенно важно иметь сведения о точности оценок для небольших выборок (поскольку с возрастанием объема п выборки несмещенность и состоятельность основных оценок гарантируется утверждениями математической статистики). Поэтому точечная оценка может быть дополнена интервальной оценкой — интервалом (θ₁, θ ₂), внутри которого с наперед заданной вероятностью γ находится точное значение оцениваемого параметра θ. Задачу определения такого интервала называют интервальным оцениванием, а сам интервал — доверительным интервалом. При этом γ называют доверительной вероятностью или надежностью, с которой оцениваемый параметр θ попадает в интервал (θ _1, θ ₂). 

Зачастую для определения  доверительного интервала заранее  выбирают число α = 1 — γ, 0< α < 1, называемое уровнем значимости, и находят два числа θ ₁ и θ ₂, зависящих от точечной оценки θ^*, такие, что

Р(θ ₁< θ < θ ₂) = 1- α = γ.                                                                              (1)

В этом случае говорят, что  интервал (θ _1, θ ₂) накрывает неизвестный параметр θ с вероятностью (1 - α), или в 100(1 - α)% случаев. Границы интервала θ ₁ и θ ₂ называются доверительными, и они обычно находятся из условия Р(θ < θ ₁) = Р(θ > θ ₂ ) = α/2 (рис. 1)

Рисунок 1 – Распределение  параметра θ 

Длина доверительного интервала, характеризующая точность интервальной оценки, зависит от объема выборки п и надежности γ (уровня значимости γ= 1 - α). При увеличении величины п длина доверительного интервала уменьшается, а с приближением надежности γ к единице — увеличивается. Выбор α (или γ = 1 - α) определяется конкретными условиями. Обычно используется α=0,1; 0,05; 0,01, что соответствует 90, 95, 99%-м доверительным интервалам.

Общая схема построения доверительного интервала:

1.  Из генеральной совокупности с известным распределением f(x, θ) случайной величины X  извлекается выборка объема п, по которой находится точечная оценка θ * параметра θ.

2.  Строится случайная величина Y(θ), связанная с параметром θ и имеющая известную плотность вероятности f(у, θ).

3.  Задается уровень значимости α.

4.  Используя плотность вероятности случайной величины Y, определяют два числа с₁ и с₂ такие, что

.                                          (2)

Значения с₁ и с₂ выбираются как правило, из условий

;          .

Неравенство с₁ < Y(θ) < с₂ преобразуется в равносильное θ*- δ < θ < θ + δ такое, что Р (θ*- δ < θ < θ*+ δ ) = 1 – α [1].

Полученный интервал (θ *- δ < θ < θ *+ δ), накрывающий неизвестный параметр θ с вероятностью 1 - α, и является интервальной оценкой параметра θ.

Интервальная оценка также  носит случайный характер, так  как она напрямую связана с  результатами выборки. Однако она позволяет  сделать следующий вывод. Если построен доверительный интервал, который  с надежностью γ = 1 - α накрывает неизвестный параметр, и его границы рассчитываются по К выборкам одинакового объема п, то в  (1-α)К случаях построенные интервалы накроют истинное значение исследуемого параметра.

Поскольку в эконометрических задачах часто приходится находить доверительные интервалы параметров случайных величин, имеющих нормальное распределение, приведем схемы их определения.

3. Охарактеризуйте показатели  качества, оцениваемые с помощью  органов чувств.

3.1. Органолептические методы

Органолептические методы оценки качества основаны на анализе восприятий органов чувств. Для них характерны сложные физиолого-психологические  основы, что предопределяет субъективизм этих методов.

К органолептическим показателям, общим для характеристики почти  всех пищевых продуктов, относят  внешний вид, вкус, запах, консистенцию. Они имеют решающее значение для  оценки качества пищевых продуктов.

Недостатки органолептических  методов

К недостаткам органолептических  методов относятся субъективизм оценки, относительное выражение  ее результатов в безразмерных величинах (цвет – зеленый, красный и т.д., вкус – сладкий выраженный, маловыраженный, безвкусный и т.п.), несопоставимость и недостаточная воспроизводимость  результатов. Смягчить указанные недостатки могут следующие приемы: обучение экспертов правилам оценки основных органолептических показателей (цвета, вкуса, запаха, консистенции), соблюдение условий проведения органолептической  оценки, разработка и использование  шкалы баллов по конкретным товарам, проведение оценки специально сформированными  группами экспертов, проверенными на сенсорную  чувствительность. Органолептические  показатели определяют в такой последовательности: сначала определяют внешний вид, а затем цвет, запах, консистенцию и вкус.

Визуальный метод

Внешний вид является комплексным  показателем, который включает форму, цвет (окраску), состояние поверхности, целостность и определяется визуально. У отдельных товаров комплексный  показатель "внешний вид" дополняется  специфическими показателями. К ним  относят состояние тары (консервы, молоко), упаковки или завертки (карамель, шоколад, масло сливочное, маргарин и т.п.), свежесть (хлеб, плоды и  овощи), состояние отдельных компонентов: рассола или заливки (квашеные, маринованные плоды и овощи, соленая рыба, рыбные консервы в томатном соусе, компоты  и т.п.), состояние жира, качество бульона (мясного).

Определение цвета

При определении цвета  устанавливают различные отклонения от цвета, специфического для данного  вида продукта. Например, при оценке цвета виноградных вин разных типов решающее значение имеют цветовой тон и насыщенность цвета. Обычно все зрительные ощущения цвета подразделяют на две группы: ахроматические и  хроматические цвета.

К ахроматическим цветам относятся  лишь чисто – белые, чисто –  серые и чисто – черные. Например, сахар, соль, крахмал высокой степени  очистки – чисто белые, подгорелая корка ржаного хлеба – чисто  черная. Пищевые продукты ахроматических цветов встречаются редко. Чаще они  хроматических цветов, имеющих самый  незначительный, трудноуловимый оттенок  другого цвета (желтоватый, красноватый). Даже перечисленные выше продукты, как правило, имеют хроматические  цвета, интенсивность оттенков которых  зависит от степени загрязненности посторонними примесями.

Цветовой тон определяется длиной волн световых лучей, отражаемых от поверхности пищевого продукта. Существует семь основных цветов: синий, голубой, желтый, зеленый, оранжевый, красный, фиолетовый.

Сочетания этих цветов дают новые оттенки и переходы цвета. Глаз человека способен различить 150 переходов  по цветовому тону. Насыщенность (концентрация) цвета представляет собой отличие  хроматического цвета от равного  с ним по светлоте серого цвета  и является степенью выраженности цветового  тона в конкретном цвете. Например, насыщенность цвета красных виноградных  вин зависит от преобладания красного оттенка. При органолептической  оценке цвета следует учитывать  явление цветового контраста, которое  заключается в том, что любой  цвет на фоне более темных тонов  светлеет, на фоне более светлых  – темнеет.

Особенно важно, чтобы  при сравнении цвета продукта с эталонами фон был одинаковым. При оценке цвета необходимо учитывать  индивидуальные особенности дегустаторов, их ассоциативные связи восприятия окраски с продуктом. На восприятие цвета влияют и определенные зрительные ассоциации, основанные на прежнем  опыте оценки данного продукта. При  несоответствии цвета общепринятому  эталону возникает предубеждение  против продукта. Например, появление  темно-вишневого цвета у мяса вследствие взаимодействия миоглобина-с  углекислотой вызывает у потребителя  сомнение в свежести продукта.

Обонятельный  метод

При оценке запаха определяют типичный аромат, гармонию запахов, так  называемый "букет", устанавливают  наличие посторонних запахов.

Метод, с помощью которого оценивается запах, называется обонятельный и основан на восприятии запаха с  помощью рецепторов обоняния.

Применяется при оценке запаха или аромата большинства продовольственных  товаров и ряда непродовольственных (парфюмерно-косметических изделий, моющих средств, других товаров бытовой  химии и др.) Для характеристики запаха некоторых пищевых продуктов  применяют термины "аромат" и "букет". Аромат обусловлен естественными ароматическими веществами исходного сырья, а букет  – комплексом ароматических соединений, образующихся при технологических  процессах формирования продуктов. Умение различать оттенки запаха, характерные для исходного сырья, а также обусловленные вновь  образованными веществами при производстве и особенно при хранении, является важным условием органолептической  оценки качества.

Предложено несколько  классификаций запахов. Одной из наиболее разработанных и распространенных классификаций является система  Х. Цваадеримакера, опубликованная в 1914 г. Согласно этой системе все пахучие  вещества делятся на девять классов. Для потребительских товаров  наибольшее значение имеют два класса: ароматических и бальзамических запахов, которые подразделяются на подклассы (рис. 1). Сложность проблемы обусловливается отсутствием объективных  критериев запаха. Этим объясняется, что при органолептической оценке пользуются психолого-физиологическими понятиями типа "приятный", или "неприятный", "сильный" или "слабый".

Комплекс пахучих веществ  запаха пищевых продуктов состоит  из большого числа компонентов, принадлежащих  различным классам веществ. Всего  в пищевых продуктах идентифицировано свыше 2000 компонентов.

Наиболее богаты ароматическими веществами пряности, кофе, чай, шоколад, свежие плоды и овощи. Так, в кофе обнаружено 370 компонентов, в шоколаде – 201, в землянике – 251. Учитывая сложность  комплекса ароматобразующих веществ  и зачастую невозможность дать определенную характеристику запаха пищевых продуктов, при органолептической оценке прибегают  к примерному определению – "запах, соответствующий продукту".

Кроме приятных запахов пищевые  продукты могут иметь нежелательные  запахи, чаще всего затхлые, гнилостные, которые ухудшают качество. Причинами  их возникновения являются микробиологические и биохимические процессы. Так, гнилостный запах появляется при поражении  продуктов гнилостными бактериями или при автолитическом распаде  белков.

Восприятие запаха зависит  также от некоторых физических свойств  ароматических веществ: упругости  паров, растворимости, концентрации паров  и адсорбции. Вещества с более  высокой упругостью паров выделяют больше молекул, чем вещества с низкой упругостью паров, поэтому запах  первых воспринимается как более  интенсивный. Упругость пара возрастает с увеличением температуры. Этим свойством пользуются для обнаружения  слабых запахов, не воспринимаемых при  комнатной температуре. Консистенция пахучих веществ в воздухе  влияет на интенсивность восприятия запаха.

Осязательный  метод.

Определение консистенции

Консистенция – это  комплекс физических свойств продукции, которые воспринимаются через осязательные и слуховые ощущения. При оценке консистенции в зависимости от технических требований, предъявленных к качеству отдельных продуктов, определяют густоту, клейкость и твердость продукта. При оценке консистенции учитывают также нежность, волокнистость, грубость, рассыпчатость, крошливость, однородность, наличие твердых частиц.

В зависимости от структуры  продуктов различают консистенцию жидкую, твердую, кристаллическую, аморфную, желеобразную, пенообразную, пористую, волокнистую. Консистенция жидких продуктов  зависит от вязкости растворов, обусловленной  внутренним трением. Жидкие продукты могут  быть вязкими (мед, сметана) и не вязкими (вино, масло). Большинство продуктов  являются растворами, которые могут  быть твердыми (маргарин, сливочное  масло), жидкими – истинными (жидкие растительные жиры) и коллоидными (молоко, соки, пиво, вина и др.).

Истинные растворы всегда прозрачны. Коллоидные растворы, содержащие взвешенные частицы вещества, непрозрачны. Твердые кристаллические вещества (соль, сахар, цемент, мел) состоят из отдельных кристаллов, имеющих упорядоченно расположенные относительно друг друга  грани, сходящиеся на ребрах и вершинах.

Аморфные тела не имеют  кристаллического строения, а при  определенных внешних условиях приобретают  стеклообразную консистенцию. При этом они занимают промежуточное положение  между жидким и твердым состоянием. При повышении температуры происходит размягчение стекловидного тела и переход из твердого состояния  в жидкое.

Примером может служить  карамель, консистенция которой при  повышении температуры изменяется – из твердой переходит в жидкую.

Твердым товаром может  быть свойственна желеобразная, пенообразная, пористая и волокнистая консистенция.

Желеобразную консистенцию имеют кремы, мармелад, джем. Они  состоят из гидратированных полимерных углеводов (крахмал, пектин, агар) или  белков.

Пенообразная консистенция продуктов характерна для косметических  пен, пастилы, зефира, кремов, пива, игристых вин.

Пористая консистенция свойственна  хлебобулочным, мучным кондитерским, сухарным и бараночным изделиям, сырам. В отличие  от пенообразной пористая консистенция характеризуется упругостью или  эластичностью стенок. При надавливании пальцем форма продукта либо не изменяется в месте нажима, либо быстро восстанавливается  при снятии давления.

Волокнистая структура некоторых  пищевых продуктов (мяса, рыбы, плодов и овощей) обусловлена животными  или растительными волокнами, в  состав которых входят трудно усвояемые  белки (эластин) или углеводы (протопектин, клетчатка), а также лигнин.

Для потребления нежная консистенция мяса и рыбы – один из наиболее значимых показателей качества мясных и рыбных товаров.

Вкусовой метод

Определение вкуса

Качественное определение  вкуса вызвано воздействием веществ  на вкусовые луковицы, которые находятся  преимущественно в сосочках на языке.

Вкусовые луковицы дифференцированы к восприятию основных видов вкуса: сладкого, соленого, кислого и горького. Вкусовые луковицы, находящиеся на кончике языка – к соленому, у краев задней части языка - к кислому, у основания – к горькому.

Порог ощущения зависит от минимальной концентрации молекул  вещества, от температуры раствора и быстроты вкусового ощущения.

Наилучшее восприятие вкусовых веществ происходит при температуре  растворов 36,5 °С. Горячие растворы тех же веществ в указанных концентрациях кажутся безвкусными. Быстрее всех воспринимается соленый вкус, затем сладкий и кислый. Горький вкус воспринимается наиболее медленно.

Вкусовые вещества пищевых  продуктов разделяются на группы: сладкие, кислые, соленые, горькие.

Пищевые продукты имеют либо, какой – то один вкус (сахар –  сладкий, поваренная соль – соленый, кислоты – кислый), либо отмечаются сочетанием основных видов вкуса. В  этом случае можно говорить о гармоничном  и негармоничном сочетании вкуса.

Примером могут служить  сладко-кислый вкус плодов, некоторых  кондитерских изделий, сладко-горький  вкус шоколада, кисло-соленый вкус квашеных овощей, солено горький – маслин. Негармоничными считаются сочетания  солено-сладкий, горько-кислый. Они  не свойственны пищевым продуктам  и возникают, как правило, вследствие порчи.