Ранжирование показателей качества объекта «Лампа накаливания»

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Тульский  государственный университет

Кафедра «Автоматизированные  станочные системы»

Курс «Квалиметрия» 
 
 
 
 

Контрольно-курсовая работа 

Ранжирование  показателей качества объекта 

«Лампа накаливания» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:                                                                             студент гр.661872с

                                                                                              Быкова А.М. 
 

Проверил:  проф. Трушин Н.Н. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тула-2011 

      Содержание 

1.  Введение ……………………………………………………………………………………3

2. Формирование  единичных показателей качества………….…………6

3. Комплексирование  показателей качества…………………………….…....9

4. Ранжирование  показателей качества…………………………………..…….14

5. Обработка  результатов экспертизы …………………………………………..16

6. Построение ранжированного ряда показателей……………..….…....19

7. Заключение …………………………………………………………………………....…..18

8. Используемая литература..…………………..…………………………….…….19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

  1. Введение

Номенклатура  показателей качества промышленной продукции 

        Номенклатура показателей качества продукции (НПКП) - это совокупность (перечень) характеристик свойств продукции, выражающих ее качественную определенность как продукта производства и средства удовлетворения потребности. Обоснование и назначение номенклатуры показателей - исходный момент объективной комплексной оценки качества продукции. От полноты перечня показателей, четкости их количественного определения в конечном счете зависит достоверность ее результатов и выбор лучших вариантов. Номенклатура показателей качества продукции должна обеспечивать сопоставимость проектируемой или выпускаемой продукции с потребностью, для удовлетворения которой она предназначена, с аналогами, расчет экономического эффекта от ее производства и применения, определение цены. Есть продукция, оценить качество которой можно по одному показателю, и этого будет достаточно, например ходимость шины, количество отверстий, которые можно просверлить сверлом. Однако круг такой продукции довольно ограничен. По большинству изделий необходимо учитывать все или почти все группы показателей.Выделяют следующие группы показателей качества: назначения, надежности, экономного использования ресурсов, эргономические, эстетические, технологичности, транспортабельности, стандартизации и унификации, патентно-правовые, экологические, безопасности, стойкости к внешним воздействиям, экономические. Существуют стандарты на НПКП, которые регламентируют номенклатуру важнейших показателей качества продукции, принадлежащей к определенной классификационной группировке. Благодаря этому достигается однообразие показателей качества, включаемых в стандарты, технические условия и технические требования, а также в другие НТД на продукцию данной классификационной группировки. Целями системы стандартов на НПКП являются установление и использование необходимой и достаточной НПКП при решении задач управления качеством продукции и стандартизации, в том числе: при аттестации и оценке технического уровня и качества продукции; разработке и постановке продукции на производство; разработке стандартов и технических условий на продукцию; сертификации продукции. 

    квалиметрия - наука (научная область), занимающаяся количественной оценкой качества продукции (т.е. измерением качества). Слово "квалиметрия" - составное от "какой, какого качества" и "мерить, измерять". Квалиметрия подразделяется на теоретическую и прикладную. Теоретическая, абстрагируясь от конкретных объектов, обосновывает и разрабатывает принципы, классификации, общие методы и специфические проблемы количественной оценки качества. Основная задача прикладной квалиметрии - разработка методов количественной оценки качества, учитывающих специфику конкретных видов продукции. Одна из первых попыток научного обоснования количественной оценки качества была сделана известным русским математиком, механиком и кораблестроителем академиком А. Н. Крыловым в 1907 году. Он предложил для ряда проектов боевого корабля определенного класса вычислить средние значения основных параметров, характеризующих его качество: огневой мощи, броневой защиты, скорости хода, дальности плавания. С помощью полученных таким образом показателей можно охарактеризовать некоторый "средний корабль" данного класса и определить комплексную количественную оценку качества любого подобного корабля. К середине 60 -х годов накопился значительный опыт применения количественных оценок качества продукции. Это позволило в 1968 году группе советских ученых обосновать методологическую общность подобных способов оценки качества и необходимость их теоретического обобщения. Научная дисциплина, объединяющая количественные методы оценки качества, используемые для обоснования решений, принимаемых при управлении качеством продукции и стандартизации, была названа ими квалиметрией. Первая публикация по квалиметрии состоялась в 1968 году (Азгальдов Г. Г., Гличев А. В. и др. Квалиметрия - наука об измерении качества продукции. Стандарты и качество, 1968 , номер 1 ), а к 1970 году уже был накоплен опыт для достаточно всестороннего исследования квалиметрии, ее сущности и взаимосвязей с различными научными областями. На XV международной конференции Европейской организации по контролю качества (ЕОКК) в Москве в 1971 году впервые проблемы квалиметрии обсуждались на представительном международном научном форуме, на одной из специальных сессий. Квалиметрия получила широкое международное признание, ее проблемы систематически рассматриваются на ежегодных конференциях ЕОКК и всемирных конференциях по качеству

        Согласно  ГОСТ  15467  качество   продукции   –   это   совокупность,

обуславливающая её  пригодность  удовлетворять  определённые  потребности  в соответствии с её назначением.

Уровень  качества  продукции  – это любая   количественная   оценка,

полученная  путём сравнения наблюдаемых  значений с заданными значениями.

      Мы будем применять экспертные методы определения показателей качества. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Формирование единичных показателей качества.  

       Качество – это совокупность свойств и характеристик продукции, которые придают ей способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности.

Номенклатура  показателей качества продукции - совокупность (перечень) характеристик свойств продукции, выражающих ее качественную определенность как продукта производства и средства удовлетворения потребности

Показатели  качества промышленной продукции делятся  на единичные и комплексные.

Номенклатура  показателей качества продукции (НПКП) - это совокупность (перечень) характеристик свойств продукции, выражающих ее качественную определенность как продукта производства и средства удовлетворения потребности.

       Показатель  качества (единичный) является количественной характеристикой одного из свойств объекта. Он должен отражать способность данного объекта удовлетворять общественные потребности в конкретных условиях применения и эксплуатации.

       При формировании единичного показателя качества необходимо учитывать следующие факторы: общественная потребность объекта, условия применения или эксплуатации, свойства самого объекта, степень удовлетворения потребности. 

       Выбираем объект исследования – Лампа накаливания

       Лампа накаливания. 230 В, 60 Вт, 720 лм, цоколь Е27, Высота 110 мм.

       Лампа накаливания – осветительный прибор, искусственный источник света. Свет испускается нагретой металлической спиралью при протекании через нее электрического тока 

       

Формируем множество единичных показателей качества и определяем меры показателей в физических или безразмерных величинах (таблица 1). 
 
 

       Таблица 1

       Единичные показатели качества. 

п/п

Единичные показатели качества Единица измерения
1 Максимальная яркость Люмен/Ватт
2 Номинальное или  рабочее напряжение В
3 Составляющая номинального напряжения В
4 Наибольшее рабочее  напряжение В
5 Номинальная или  рабочая мощность Вт
6 Наибольшая рабочая  мощность Вт
7 Номинальная энергия Дж
8 Габаритные размеры мм
9 Масса гр
10 Минимальная яркость Люмен/Ватт
11 Вероятность без  отказной работы  
12 Срок службы мес., лет
13 Срок сохраняемости  до ввода в                эксплуатацию не менее мес.
14 Показатели экономического использования сырья, энергии цена
15 Удельная трудоемкость изготовления нормо-ч/Дж
16 Удельный расход электра энергии Ватт
17 Удельная энергоемкость кВт·ч/квар
18 Коэффициент использования  материалов не менее
19 Потребляемая мощность Вт
20 Транспортабельность  
21 Удельная энергоемкость кВт·ч/квар
22 Габаритные размеры мм
23 Масса                    мм
24 Длина мм
25 Диаметр колбы мм
26 Ширина мм
27 Высота мм
28 Коэффициент применяемости  %
29 Коэффициент взаимной унификации %
30 Показатели патентной  защиты безразмерная величина
31 Показатели патентной  частоты безразмерная величина
32 Соответствие с  законным документом по безопасности конструкции безразмерная величина
33 Уровень электростатического  поля баллы
34 Нагревание t
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Комплексирование показателей качества.  

  Субъективный  способ комплексирования заключается  в образовании комплексных показателей по субъективным признакам.

  В номенклатуру показателей качества промышленной продукции входит 12 групп : 

       1) показатели надежности:

            а) безотказность

          б) долговечность

          г) сохраняемость 

       2) Показатели назначения:

          а) классификационные

          б) функциональной и технической  эффективности

          в) конструктивные

          г) показатели состава  и структуры 

       3) Экономические показатели:

          а) оптовая цена

          б) различные виды затрат на хранение и транспортировку 

       4) Показатели технологичности:

          а) материалоемкость

          б) энергоемкость

          в) трудоемкость

          г) себестоимость 

       5) Показатели унификации и стандартизации:

          а) коэффициент применяемости

          б) коэффициент повторяемости

          в) коэффициент унификации

          г) коэффициент стандартизации 

       6) Показатели экономичности:

          а) КПД изделия

          б) показатели удельного  расхода 

       7) Патентно-правовые показатели:

          а) патенты защиты

          б) патенты чистоты 

       8) Эргономические показатели:

          а) антропометрические

          в) физиологические 

       9) Эстетические показатели:

          б) рациональность форм

          г) совершенство производственного  исполнения

          д) стабильность товарного  вида 

       10) Показатели транспортабельности:

          а) масса

          б) габаритные размеры

          в) объем

          г) хрупкость 

       11) Показатели безопасности

          а) сопротивление электрической  изоляции

          б) наличие защитных устройств 

       12) Экологические показатели:

          а) содержание вредных  веществ в изделии

          б) объем выбросов вредных  веществ при эксплуатации изделия 

       Сформируем  комплексные показатели качества субъективным способом и изобразим иерархическую структуру показателей качества, изобразив её в виде таблицы для нашего объекта. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Группа

показателей качества

Подгруппа

показателей качества

Единичные показатели качества
1. Показатели надежности 1.1. Долговечность 1) Наработка на  отказ 

2) Установленный  ресурс

1.2.Безотказность 1)Стабильность напряжения

2)Сохранение целостности

2. Показатели  назначения 2.1. Конструктивные 1) Форма колбы

2) Тип цоколя

2.2. Функциональной  и технической эффективности 1)Номинальная или  рабочая мощность

2)Номинальное или  рабочее напряжение

3)Составляющая номинального напряжения

4)Наибольшее рабочее  напряжение

5)Максимальная яркость

6)Номинальная энергия

7)Наибольшая рабочая  мощность

8)Минимальная яркость

3. Показатели экономного использования материалов и энергии 3.1.Показатели удельного  расхода 1) Удельный расход электроэнергии
4. Показатели  стандартизации и унификации 4.1. Коэффициент применяемости  
  4.2. Коэффициент повторяемости  
5. Эргономические показатели  
 
1) Обобщённый эргономический показатель
6. Показатели безопасности   1) Уровень электростатического поля

2)Нагревание лампочки

7. Эстетические показатели  
 
1) Удобство при использовании

2) Форма

3)Обобщенный эстетический показатель

8. Патентно-правовые показатели 8.1. Патенты защиты 1) Показатель патентной защиты
8.2. Патенты чистоты 2) Показатель патентной чистоты
  3)Соответствие с  законным документом по безопасности конструкции
9. Показатели транспортирования   1) Габаритные размеры

2) Хрупкость

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Построим  иерархическую структуру  показателей качества: 
 

 
 

 

 

 

 

 
 

 

 
 
 

 
 

 

4. Ранжирование показателей качества. 

  Экспертные  методы применяются при решении следующих задач:

  - формулирование  и уточнение цели оценки качества  продукции;

  - разработка  классификации продукции и потребителей;

  - построение  иерархической структурной схемы  показателей качества;

   - определение  коэффициентов весомости показателей;

  - определение  базовых значений показателей; 

  - и  другие.

  Применение  экспертного метода предполагает соблюдение следующих условий:

  - экспертная  оценка производится в случае  невозможности использования более объективных методов для решения вопросов;

  - мнения экспертов должны быть независимыми;

  - формулировка  вопросов, поставленных перед экспертами, должна исключать возможность различного толкования;

  - эксперты  должны быть компетентны в  решаемых вопросах;

  - количество  экспертов должно быть оптимальным;

  - ответы экспертов должны быть однозначными и обеспечивать возможность их математической обработки;

  К недостаткам  экспертного метода следует отнести  присущий ему субъективизм, а также явление конформизма – влияние преобладающего в группе суждения на мнение эксперта. 

 

Таблица 2

Объект  «Лампа накаливания» 
 
 

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ранг

рангов

Средний ранг Отклонение

от  среднего

Квадрат

отклонения

1) Масса 1 1 2 1 1 1 2 1 1 2 3 1 5 17  
 
 
 
 
 
 
 
45
28 784
2) Мощность 2 2 4 2 2 3 3 2 2 4 2 3 2 31 14 196
3)Форма 4 3 3 4 6 7 4 3 4 3 1 2 6 45 0 0
4) Экономичность 7 6 7 6 5 2 7 6 7 7 6 5 3 71 26 676
5) Ширина   цоколя 6 5 1 5 4 6 5 5 6 5 5 6 7 58 13 169
6) Долговечность 3 4 4 3 3 4 1 4 3 1 4 7 4 41 35 1225
7) Яркость  5 7 6 3 7 5 6 7 5 6 3 4 1 56 11 121
 

 

      

      5. Обработка результатов экспертизы. 

  Определяем  коэффициент конкордации (согласованность  мнений экспертов):

  

  где S – сумма квадратов отклонений всех оценок рангов каждого объекта   экспертизы от среднего значения;

  n – число экспертов;

  m – число объектов экспертизы.

  Коэффициент конкордации изменяется в диапазоне 0<W<1, причём 0 – полная несогласованность, 1- полная согласованность.  

  1. Оценим  среднеарифметическое число рангов:

  

  2. Оценим  сумму квадратов отклонений от среднего:

  

  3. Определяем  величину коэффициента конкордации:

  

; 

  Таким образом, считая, что коэффициент  конкордации получился равным 0,78, получаем, что у нас не плохой результат. Мнение экспертов хорошо согласованны.

  На  результат экспертизы большое влияние  оказывает количество состава экспертов.

  Вычислим  все весовые коэффициенты показателей  качества и проверим результаты суммированием.

      

;

      где

q – весовой коэффициент

Gij -  ранг j-го показателя качества, выставленный I-ым экспертом. 
 

      Составим  таблицу для простоты расчётов (таблица 3). 

      Таблица 3

      Итоги опроса экспертов 

Показатели Средний балл/Количество объектов Сумма баллов
1. Масса 1.4/17 23.8
2. Мощность 2.5/31 77.5
3. Форма 3.75/45 168.75
4. Экономичность 5.9/71 418.9
5. Ширина цоколя 4.8/58 278.4
6. Долговечность 3.4/41 139.4
7. Яркость 4.6/56 257.6
                                                                                         
 
 

Вычисляем весовой коэффициент:

   

Расчёты верны, так  как в пределах точности вычислений сумма весовых коэффициентов близка к единице.

7. Заключение 

  В данной контрольно-курсовой работе был применён экспертный метод определения показателей качества ламп накаливания . В роли экспертов выступали люди без специальной подготовки, но считающиеся потенциальными потребителями.

  С целью  определения согласованности мнений экспертов был рассчитан коэффициент конкордации W. Он составил 0,78, следовательно, мнение экспертов хорошо согласованны. Так же произвели расчет сумм весовых коэффициентов. Из полученных результатов определили, что наш расчет коэффициента конкордации  верен. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  8. Список используемой литературы.

  1. Учебное  пособие 2-е издание «Квалиметрия. Управление качеством. Сертификация» В. Н. Фомин.

  2. «Основы  квалиметрии» В. К. Федюкин.

  3. «Методы  оценки и управления качеством  продукции» В. К. Федюкин и  др.

Ранжирование показателей качества объекта «Лампа накаливания»