Объектом измерений является физическая величина. Физическая величина применяется для описания материальных систем, объектов, явлений, процессов и т.п., изучаемых в любых науках.
Существуют основные и производные физические величины. Основные – характеризуют фундаментальные свойства материального мира. В механике их 3, в теплотехнике – 4, физике – 7. ГОСТ 8.417 устанавливает семь основных физических величин (длина, масса, время, термодинамическая температура, количество вещества, сила света, сила тока) и две дополнительные (плоский и телесный углы).
Измеряемые величины имеют количественную и качественную характеристики.
Формализованным отражением качественного различия измеряемых величин является их размерность. В соответствии с ISO 31/0 размерность обозначается символом dim(от латинского dimension– размерность). Размерность основных физических величин – длины, массы, времени обозначаются соответственно:
Размерность производной величины выражается через размерности основных физических величин с помощью степенного одночлена.
где
Каждый показатель размерности может быть положительным или отрицательным, дробным или целым, равным 0. Если все показатели размерности равны нулю, то ее называют безразмерной.
Значение физической величины получают в результате ее измерения или вычисления в соответствии с основными уравнениями измерения.
Более совершенна шкала отношений – пример температурная шкала Кельвина, где начало отсчета абсолютный 0 (273,16º), а вторая реперная точка таяние льда.
В зависимости от того, на какие интервалы разбита шкала – размеры представляются по-разному (1 м=100 см=1000 мм). Отмеченные варианты – это значения измеряемой величины – оценки физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц. Число называется числовым значением.
Значение физической величины получают в результате ее измерения или вычисления в соответствии с основным уравнением измерения:
Q=X[Q], (8.3)
где Q – значение физической величины;
X-числовое значение;
[Q] – выбранная для измерения единица.
Между качеством продукции и качеством измерений существует непосредственная связь. Качество измерений – это совокупность свойств состояния измерений, обуславливающих получение результатов измерений с требуемой точностью, в необходимом виде и в установленный срок.
Исследование влияния погрешности измерений на технико-экономические показатели производства – важнейшая задача в экономике метрологии.
Воздействие погрешности измерений на качество продукции часто завуалировано и возникающие при этом экономические потери достаточно сложно обнаружить.
При исследовании влияния точности измерений на технико-экономические показатели рассматривают всю метрологическую цепочку. Показатель потерь от погрешности измерений включает в себя три слагаемых:
где По-экономические потери от ложной браковки эталонов, возникающие за счет непосредственных расходов на настройку, регулировку и повторную аттестацию эталонов;
Пр – экономические потери от ложной браковки рабочих средств измерений (РСИ), проявляющиеся в виде непроизводственных потерь на их ремонт, настройку, проверку;
Пнх – народнохозяйственные потери.
где Nо – количество эталонов, подвергаемых аттестации;
nо – вероятность фиктивной браковки эталонов при аттестации;
Сорем – средние непроизводственные затраты на ремонт, регулировку и повторную аттестацию одного фиктивно забракованного эталона.
Аналогичный подход применяется при рассмотрении потерь на других уровнях.
Суммарные потери от погрешностей измерений по схеме Псх:
где Nрси – количество РСИ, подвергаемых проверке в течение года;
прси – средняя вероятность фиктивной браковки РСИ при их проверке годными эталонами;
Срсирем – средние непроизводительные затраты на ремонт, регулировку и повторную проверку одного фиктивного забракованного РСИ;
Nпр – годовой объем контролируемой продукции;
ппр – средняя вероятность фиктивной браковки при контроле продукции годным РСИ;
mпр – средняя вероятность пропуска бракованной продукции при контроле годными РСИ;
Спррем – средние непроизводительные затраты, связанные с фиктивной браковкой единицы продукции;
Ппр– средние годовые потери, связанные с использованием или применением единицы бракованной продукции.
Основными факторами, влияющими на результат измерения, являются:
- степень изученности объекта измерения;
- субъективизм, привносимый в результат измерения экспертом или экспериментатором (квалификация, санитарно-гигиенические условия, психофизическое состояние, эргонометрические требования при учете взаимодействий оператора со средствами измерения и т.д.). Степень субъективизма должна быть сведена к минимуму.
- способ измерения;
- аддитивные и мультипликативные поправки;
- возмущающий фактор – влияние СИ на измеряемую величину;
- условия измерения (температура среды, влажность; атмосферное давление, напряжение в сети и т.д.).
Появление ошибок вызвано недостаточной надежностью системы, в которую входит оператор, объект измерения, СИ и окружающая среда.
Основной нормативный документ, регулирующий метрологическую деятельность Закон РФ «Об обеспечении единства измерений» и международный стандарт ISO 10012–1:1992 о подтверждении метрологической пригодности измерительного оборудования.
Государственная система обеспечения единства измерений регламентируется Законом РФ «Об обеспечении единства измерений». Конкретные положения в области законодательной метрологии регламентируются нормативными документами – стандартами, методическими указаниями, инструкциями, правилами и др.
Комплекс нормативных, нормативно-технических и методических документов межотраслевого уровня, устанавливающих правила, нормы, требования, направленные на достижение и поддержание единства измерений в стране при требуемой точности составляет государственную систему обеспечения единства измерений (ГСИ).
В ГСИ выделяют базовые стандарты, устанавливающие общие требования, правила и нормы, а также стандарты, охватывающие конкретную область или вид измерений.
Базовые стандарты:
1) ГОСТ 8.414 ГСИ «Единицы физических величин»;
2) ГОСТ 16363 «Метрология. Термины и определения».
Базовые стандарты можно подразделять на группы в зависимости от объекта стандартизации: эталоны физических величин; передача информации о размере единицы от эталонов средствам измерений; порядок нормирования метрологических характеристик средств измерения; правила выполнения и оформления результатов средств измерений; единообразие средств измерения; метрологический надзор за разработкой, состоянием и применением средств измерений и т.п.
9. Экономическое обоснование управленческих решений по повышению качества продукции
Повышение качества товара позволяет улучшить финансовое состояние предприятия (чем выше качество, тем выше цена) за счет увеличения прибыли предприятия. У потребителя главными критериями является качество товара, его цена и затраты на использование. Эти особенности проявления эффективности в сферах производства и потребления товара требует применения различных методик расчета экономического эффекта. Ниже приведены 4 метода расчета экономического эффекта в результате повышения качества товара.
Методика 1. Мероприятия по повышению качества сырья, материалов, комплектующих изделий, получаемых изготовителем товара («вход системы»).
Экономический эффект от данных мероприятий рассчитывается по формуле:
где Эт – ожидаемый экономический эффект от мероприятий (качества «входа системы»);
DСтвхt– перерасход из-за роста себестоимости единицы товара в году t за счет приобретения более качественного сырья, материалов и комплектующих (дополнительные расходы на повышение качества «входа»);
DСтпрt– снижение себестоимости единицы товара в году t за счет повышения качества «входа»;
ЦТНt-прогноз цены нового товара (после мероприятий) в году t;
ЦТСt- то же старого;
NTt– прогноз объема выпуска данного товара в году t (в натуральных единицах);
Звх – единовременные затраты (инвестиции) на повышение качества «входа».
Методика 2. Мероприятия по повышению качества процесса в системе (по совершенствованию технологии, организации производства, оперативного управления и т.п.)
Экономический эффект у изготовителя товара определяется по формуле: