Области применения квалиметрии. Лекция 10. Квалиметрические шкалы

1.

ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОЗДУШНО-КОСМИЧЕСКОЙ ОБОРОНЫ
имени МАРШАЛА СОВЕТСКОГО СОЮЗА Г.К. ЖУКОВА
Кафедра основ построения радиоэлектронных средств и систем
Учебная дисциплина ДС-1331
«Основы военно-технического
сопровождения вооружения,
военной и специальной техники»
Тверь 2022

2.

3.

ВЗАИМОСВЯЗЬ С ДРУГИМИ
ДИСЦИПЛИНАМИ
МЕТРОЛОГИЯ
И РАДИОИЗМЕРЕНИЯ
Раздел 2 «Измерительная техника»
Раздел 2: «КВАЛИМЕТРИЯ И
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
ПРОДУКЦИИ ВОЕННОГО
НАЗНАЧЕНИЯ»

4.

СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ
Номера и наименование
разделов и тем
Всего Из них по видам занятий
часов Лекц. Сем. Пр.з. Кон.р.
VI семестр
Раздел 1. Основы измерения характеристик качества
52
22
6
18
6
Тема 1. Методологические основы управления качеством
продукции
14
6
6
Тема 2. Качество и технический уровень оборонной
продукции
22
10
10
2
Тема 3. Статистические методы контроля качества
16
6
8
2
Раздел 2. Стандартизация и сертификация продукции и
систем качества
66
30
20
12
4
Тема 4. Организационные основы стандартизации
18
8
8
18
2
Всего за 6 семестр
70
30
14
18
8
Тема 5. Оценка качества и экспертиза программного
обеспечения
48
22
12
12
2
Экзамен
6
Всего за 7 семестр
48
22
12
12
2
Всего по дисциплине
118
52
26
30
10
2
VII семестр

5.

Содержание темы 1
«Методологические основы управления качеством
продукции»
Номера и вид
занятий
Лекция № 1
Наименование тем занятий
Введение в управление качеством
Семинар № 1 Квалиметрия-наука об измерении качества
Лекция № 2
Квалиметрические шкалы и методы
измерений
Семинар № 2 Современное представление о квалиметрических шкалах и особенностях их
применения
Лекция № 3
Система менеджмента качества продукции военного
назначения
Семинар № 3 Становление и развитие менеджмента качества
Контр. работа

6.

Предшествующее занятие
Семинар №3
Тема: Области применения квалиметрии

7.

Лекция 10
КВАЛИМЕТРИЧЕСКИЕ ШКАЛЫ

8.

АКТУАЛЬНОСТЬ

9.

Объекты
профессиональной
деятельности

10.

ФОРМИРУЕМАЯ КОМПЕТЕНЦИЯ:
способность
контролировать
качество
радиотехнических систем (ПСК-1).
специальных
ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ
ЗНАТЬ:
показатели качества специальных радиотехнических систем
и порядок их оценивания.
УЧЕБНАЯ ЦЕЛЬ ЛЕКЦИИ:
дать систематизированные основы знаний по видам шкал.

11.

Вопросы лекции:
1.Виды
шкал.
Шкалы
предпочтительных чисел
2.Соотношение
шкалами
между
на
основе
квалиметрическими

12.

Литература:
1.
Л. 3/о, Квалиметрия и управление
качеством продукции военного назначения.
Часть1. Основы измерения характеристик
качества: учебник / Д.С. Викторов [и др.]. –
Тверь: ВА ВКО, 2017. -186с.
2. Л. 5/о, Квалиметрия и управление
качеством продукции военного назначения:
[Электронный ресурс] / Д.С. Викторов. –
Тверь.:
ВА
ВКО,
2017.
URL:
http://ibook.akademy.org/#.

13.

Литература:
3. Л. 3/д Квалиметрия. Измерение качества
промышленной
продукции:
учебное
пособие/ В.К. Федюкин. – Москва:
КНОРУС, 2017. – 320с.

14.

Вопрос 1
Виды шкал. Шкалы на
основе предпочтительных
чисел

15.

Шкала - это упорядоченный ряд
отметок,
соответствующий
соотношению
последовательных
значений измеряемых величин.

16.

ВИДЫ КВАЛИМЕТРИЧЕСКИХ ШКАЛ
шкала наименований;
шкала порядка;
шкала интервалов;
шкала отношений;
шкала абсолютных значений.

17.

Шкала наименований
Используется в тех случаях, когда несколько
неизвестных
размеров
необходимо
сопоставлять с одним и определить, какие из
них равны размеру, выбранному за базу
сравнения, а какие нет.
Классифицирует размеры по признаку
Эквивалентности;
Тождества;
Равенства.
Измерение
заключается
в
определении
равенства или неравенства того или иного
размера от заранее определенного значения.

18.

Шкала наименований
Qi = или ≠Qj,
где Qi – размер, с которым сравнивают
(базовый размер);
Qj – j-й из сравниваемых размеров
(j = 1, 2, 3, ... n);
n – число сравниваемых размеров.
Возможные выводы
годен – не годен
подходит – не подходит
соответствует – не соответствует
Применяют при калибровке изделий на предприятиях –
изготовителях продукции, при входном контроле.

19.

Шкала порядка
Шкала порядка – это последовательный ряд значений,
дающий систематизированное представление о простейших
соотношениях величин сопоставляемых размеров, свойств,
признаков или качеств в целом оцениваемых объектов.
Алгоритм оценки
При попарном сопоставлении всех измеряемых размеров
устанавливают, какой размер больше или меньше другого,
что лучше или хуже другого.
Установленные соотношения размеров ранжируются в
порядке возрастания или убывания (уменьшения) их
величин.

20.

Шкала порядка
Критерии оценки
одинаковы или нет
больше или меньше
что лучше, а что хуже
Qi = или ≠ или < > Qj
ШКАЛА ВОЗРАСТАЮЩЕГО ПОРЯДКА
Q1 < Q2 < Q3 < Q4 < Q5
ШКАЛА УБЫВАЮЩЕГО ПОРЯДКА
Q5 > Q4 > Q3 > Q2 > Q1
Ранг - порядковый номер местоположения Q в ряду порядка

21.

РЕПЕРНЫЕ ШКАЛЫ ПОРЯДКА
Знания учащихся
Интенсивность
землетрясения
1 балл – отсутствие
1 балл – регистрируемое
знаний,
только сейсмическими
2 балла –
приборами,
неудовлетворительные 2 балла – очень слабое,
знания,
3 балла – слабое,
3 балла –
4 балла – умеренное,
удовлетворительные 5 баллов – довольно сильное
знания,
6 баллов – сильное,
4 балла – хорошие
7 баллов – очень сильное,
знания,
8 баллов – разрушительное,
5 баллов – отличные
9 баллов – опустошительное,
знания
10 баллов – уничтожающее,
11 баллов –
катастрофическое,
12 баллов – сильная
катастрофа
Твёрдость
материалов
1 балл – тальк,
2 балла – гипс,
3 балла – кальцит,
4 балла – флюорит,
5 баллов – апатит,
6 баллов –
ортоклаз,
7 баллов – кварц,
8 баллов – топаз,
9 баллов – корунд,
10 баллов –алмаз

22.

ПРЕИМУЩЕСТВО ИЗМЕРЕНИЙ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШКАЛ ПОРЯДКА
можно
количественно
измерить
инструментально не измеряемые величины;
анализ шкалы порядка позволяет осуществлять
некоторые логические выводы.
НЕДОСТАТКИ ИЗМЕРЕНИЙ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШКАЛ ПОРЯДКА
результаты в виде ранжированного
наименее информативны;
ряда
нет возможности определить, насколько один
размер больше или меньше другого.

23.

Шкала интервалов
Используются для измерения только отличия
познаваемыми сопоставлением размерами.
∆Qi,j = Qi – Qj
ОПРЕДЕЛЯЮТ СООТНОШЕНИЯ РАЗМЕРОВ
равно (=);
не равно (≠);
больше (>);
меньше (<);
сумма (+);
разница (–).
между

24.

ПРИМЕРЫ ШКАЛ ИНТЕРВАЛОВ
календари
летоисчислений
(шкала интервалов с одной
реперной точкой);
измерение
температур
по
шкале
Цельсия
(с
двумя
реперными точками).

25.

Шкала отношений
Шкала отношений – это измерительная шкала, на которой
отсчитывается численное значение величины qi как
математического отношения измеряемого размера Qi к
другому известному размеру, принимаемому за единицу
измерений [Q].
Qi
qi
Q
где
i = 1, 2, 3 …n – номер измеряемого размера.
Шкала отношений – это шкала интервалов, в которой
определён нулевой элемент – начало отсчё-та, а также размер
(масштаб) единицы измерений [Q].

26.

Шкала интервалов
ОПРЕДЕЛЯЮТ СООТНОШЕНИЯ РАЗМЕРОВ
равно (=);
не равно (≠);
больше (>);
меньше (<);
сумма (+);
разница размеров (–);
умножение ( );
деление (÷).

27.

Шкала интервалов
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
геометрические размеры объектов;
плотность;
сила;
напряжение;
частота колебаний.

28.

Шкала интервалов
НАПРЯМУЮ ИЗМЕРЯЕТСЯ ВЕЛИЧИНЫ
число дефектов в изделии;
количество единиц произведённой продукции;
сколько курсантов присутствует на лекции;
количество прожитых лет.

29.

Выводы:
Таким образом, мы рассмотрели все
виды шкал, применяемых в
квалиметрии. Вы имеете
представление об их областях
применения, ограничениях и
особенностях. Эти знания будут
востребованы при решении вами
практических задач в процессе
служебной деятельности.

30.

Шкалы на основе
предпочтительных чисел

31.

Измерительные
шкалы,
основанные
на
использовании рядов предпочтительных чисел,
обычно
являются
метрическими
шкалами
интервалов
или
абсолютных
величин,
исчисляемых, например, единицами допусков
измеряемых линейных размеров или квалитетами.
Предпочтительными называют числа, наиболее
часто используемые в технике, в технологии, в
науке и в других сферах деятельности людей.
Квалитет – характеристика точности изготовления
изделия, определяющая соответствующие методы и
средства обработки, а также контроля качества
обработки.

32.

РЕКОМЕНДАЦИЯ Р ИСО 497
n
n 10 cn
5
1 10 1,5849 1,6 ряд R5
2
10
10 1,2589 1,26 ряд R10
3 20 10 1,1220 1,12 ряд R 20
4
40
10 1,0593 1,06 ряд R 40

33.

Под «золотым сечением» понимают
прямоугольник со сторонами а и b, которые
соотносятся между собой как
b a b
a
b
2
1,617993 1,6
5 1
a
b
5 1
0,61805
b
a b
2

34.

Выводы:
Таким образом, мы рассмотрели все
виды шкал, применяемых в
квалиметрии. Вы имеете
представление об их областях
применения, ограничениях и
особенностях.

35.

Выводы:
Кроме этого мы рассмотрели понятие рядов
предпочтительных чисел, область их
применения и способы формирования. Вы
знаете, что такое квалитет, как он
обозначается и для чего применяется. Эти
знания расширяют ваш кругозор в общем
представлении о значимости
квалиметрических измерений и будут
востребованы при решении вами
практических задач в процессе служебной
деятельности.

36.

Вопрос 2
Соотношение между
квалиметрическими
шкалами

37.

КВАЛИМЕТРИЧЕСКИЕ ШКАЛЫ И ТИПЫ
ХАРАКТЕРИСТИК КАЧЕСТВ
Шкала
наименований
Типы
характеристик,
измеряемых по
этим шкалам
Определяемые
отношения
Примеры
Информативнос
ть результатов
измерения
Чувствительнос
ть к
Шкала порядка
или ранговая
шкала
Качественные
характеристик
и
Шкала
интервалов
Шкалы
отношений и
абсолютных
величин
Количественные
характеристики
(дискретные и непрерывные)
= ≠
= ≠
<=>
= ≠
<=>
+ –
= ≠
<=>
+ –
:
Различные
Школьные
Температура Температура
объекты,
оценки, военные
[оС],
[оК], доход,
автомашины
звания, сорта
температура возраст, время,
разных марок, продуктов, сила
[оF],
величины с
размеры
землетрясений календарные размерностью
одежды и т. п.
по Меркали,
даты и др.
физических
сила ветра по
единиц,
Бьюфорту
количество
остановок,
высота и др.
Низкая
Средняя
Высокая
Наивысшая
Низкая
Средняя
Высокая
Наивысшая

38.

ПОРЯДКОВЫЙ РЯД УБЫВАНИЯ ЗНАЧИМОСТИ
КВАЛИМЕТРИЧЕСКИХ ШКАЛ
Шкала
Шкала
Шкала
Шкала
абсолют
Шкала
отношен > интерва >
наимено
=
>
ных
порядка
ий
лов
ваний
величин

39.

Выводы:
В рассмотренном вопросе мы
определились с квалиметрическими
шкалами и типами характеристик
качеств. Достаточно важным является
представление по ранжированию
квалиметрических шкал в порядке
убывания их значимости.

40.

Вопрос 4
Особенности измерений в
квалиметрии

41.

ЛЮБАЯ
ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ
ШКАЛА
ДОЛЖНА ИМЕТЬ СООТВЕТСТВУЮЩУЮ
ГРАДАЦИЮ – ДЕЛЕНИЯ, ИНТЕРВАЛЫ.

42.

ВИДЫ ГРАДАЦИИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
ШКАЛ
а – равномерная градация (арифметическая прогрессия)
б – градация по геометрической прогрессии
в – логарифмическая градация
г – градация нормального распределения

43.

Модель шкалы с комбинированной градацией

44.

Измерение – получение с помощью измерительных
средств
численного
значения
размера,
характеризующего одно или несколько свойств
объекта
(предмета,
процесса,
явления)
и
удовлетворяющего требованию единства измерений.
Прямыми называются измерения, результат которых
получается непосредственно из опытных данных.
Косвенными называются измерения, при которых
искомая величина непосредственно не измеряется, а
её значение находят на основании известной
зависимости между этой величиной и величинами,
полученными в результате прямых изме-рений.

45.

Совокупные измерения – это измерения нескольких
однородных величин в различных их сочетаниях, значения
которых определяют решением системы соответствующих
уравнений.
Совместные измерения – одновременные измерения двух или
нескольких неоднородных величин для установления
зависимости между ними.
Методом непосредственного отсчёта называют метод, по
которому
измеряемая
величина
определяется
непосредственно, без каких-либо дополнительных действий и
без вычислений, путем отсчёта или снятия показания с
измерительного устройства (инструмента).
Метод сравнения – это метод измерения, по которому
измеряемая величина сравнивается с известной базовой или
эталонной величиной, т. е. с мерой.

46.

МЕТОДЫ
СРАВНЕНИЯ
Компенсационный
Противопоставления
Нулевой
Замещения
Совпадения
Дифференциальный

47.

Равноточные измерения – измерения с равной точностью
определения
измеряемой
величины,
выполняемые
одинаковыми по точности средствами в одних и тех же
условиях.
Неравноточные измерения – это ряд измерений какого-либо
размера, выполненных различными по точности средствами
измерений и (или) в разных условиях.
Однократное измерение – измерение, выполненное один раз.
Многократное измерение– измерение одного и того же
размера, результат которого получают из нескольких
последовательных измерений, т. е. это измерение, состоящее
из ряда однократных измерений.

48.

Статическое измерение – это измерение, когда измеряемая
величина принимается, в соответствии с условиями
измерительной задачи, за неизменную на протяжении
времени измерения.
Динамическое измерение – определение изменяющейся с
течением времени величины размера.
Абсолютное измерение – это прямое измерение одной или
нескольких физических размеров свойств с использованием
основных натуральных единиц измерений и (или) значений
физических констант.
Относительное
измерение
–
измерение
отношения
измеряемой величины к одноименной величине, играющей
роль единицы измерения, или измерения изменяемой
величины по отношению к одноимённой величине,
принимаемой за исходную (эталонную, базовую).

49.

Выводы:
В данном вопросе подробно рассмотрены
принципы выбора шкалы для измерений
качества, необходимость градации шкал,
виды измерений по приёмам получения
результата и классификация видов
измерений по приёмам получения
результата. Важным аспектом является
понимание сути единства измерений.

50.

Заключение:
Последний закон «Об обеспечении единства
измерений» был принят в нашей стране 27 апреля
1993 г. Этот закон Российской Федерации
устанавливает правовые основы обеспечения
единства измерений в Российской Федерации,
регулирует отношения государственных органов
управления Российской Федерации с юридическими
и физическими лицами по вопросам изготовления,
выпуска, эксплуатации, ремонта, продажи и импорта
средств измерений и направлен на защиту прав и
законных интересов граждан, установленного
правопорядка и экономики Российской Федерации от
отрицательных последствий недостоверных
результатов измерений.

51.

ЗАДАНИЕ НА САМОСТОЯТЕЛЬНУЮ ПОДГОТОВКУ
Изучить: л. 3/о стр. 16-27; л. 5/о м. 1.4 (Э); л.
3/д стр. 39-55
Отработать: конспект лекций.
Быть готовыми ответить на вопросы:
Что такое шкала?
Какое место шкала и процесс шкалирования
занимает в квалиметрии?
Какая шкала является наиболее (наименее)
точной?
Почему чем более точная шкала применяется,
тем больше вероятность возникновения ошибок?
В каких случаях применяются предпочтительные
числа?
Что такое принцип золотого сечения?