Организационные основы обеспечения единства измерений. Международные организации по метрологии

Алгоритм:

1. Анализ процесса.

В первую очередь необходимо задаться вопросом о существующей проблеме, потому что, при отсутствии их, проведение анализа не будет иметь смысла. Для большей наглядности, можно воспользоваться причинно-следственной диаграммой Исикавы(упоминалась выше, гл. 2). Для ее составления рекомендуется привлечение сотрудников из разных отделов и использование мозгового штурма. Проведя доскональный анализ проблемы, и выяснив факторы, на нее влияющие переходим ко второму этапу.

2. Выбор процесса.

Прояснив в предыдущем этапе влияющие на процесс факторы, нарисовав детальный скелет «рыбы»,необходимо выбрать процесс, который будет подвержен дальнейшему исследованию. Этот этап очень важен, потому что, выбор неверных показателей сделает всю контрольную карту менее эффективной, ввиду исследования малозначительных показателей. На этом этапе стоит осознавать, что выбор соответственного процесса и показателя определяет исход всего исследования и затрат, связанного с ним.

3. Сбор данных.

Цель данного этапа -- сбор данных о процессе. Для этого, необходимо спроектировать наиболее пригодный способ для сбора данных, выяснить, кто и в какое время будет проводить замеры. Если процесс не оснащен техническими средствами, позволяющими автоматизировать занесение и обработку данных, возможно применение одного из семи простых способов Исикавы - контрольных листков. Контрольные листки, фактически, представляют собой бланки, для регистрации исследуемого параметра. Их преимущество заключается в простоте использования и легкости обучения сотрудников. Если же на рабочем месте имеется компьютер, возможно занесение данных через соответствующие программные продукты.

В зависимости от специфики показателя, определяется частота, время сбора и объем выборки для обеспечения репрезентативности данных. Собранные данные являются основой для проведения дальнейших операций и вычислений.

После сбора информации, исследователь должен принять решение о необходимости группировки данных. Разбиение на группы зачастую определяет работоспособность контрольных карт. Здесь, с помощью уже проведенного анализа с применением причинно-следственной диаграммы можно установить факторы, по которым можно будет наиболее рационально сгруппировать данные. Следует учесть, что данные внутри одной группы должны обладать небольшой изменчивостью, в ином случае, данные могут быть ложноинтерпретированы. Также, если процесс делится с помощью стратифицирования на части, следует проанализировать каждую их частей в отдельности (пример: изготовление одинаковых деталей, разными работниками).

Изменение способа группирования, будет приводить к изменению факторов, которые образуют внутригрупповые вариации. Следовательно, необходимо изучить факторы, влияющие на изменение показателя, чтобы суметь применить правильную группировку.

4. Вычисление значений контрольной карты.

Контрольные карты Шухарта делятся на количественные и качественные (альтернативные) в зависимости от измеримости исследуемого показателя. Если значение показателя измеримо (температура, вес, размер, и др.) применяют карты значения показателя, размахов и двойные карты Шухарта. Напротив, если показатель не позволяет применять числовые измерения, используют типы карт, для альтернативного признака. Фактически, показатели, исследуемые по такому признаку, определяются как соответствующие или не соответствующие предъявляемым требованиям. Отсюда и использование карт для доли (числа) дефектов и числа соответствий (несоответствий) на единицу продукции.

Для любого типа карт Шухарта предполагается определение центральной и контрольных линий, где центральная линия (CL-control limit), фактически представляет собой среднее значение показателя, а контрольные границы (UCL-upper control limit; LCL-lower control limit) -- допустимые значения допуска.

На данном этапе исследователь должен вычислить значения CL, UCL, LCL.

5. Построение контрольной карты.

Итак, мы и подошли к наиболее интересному процессу - графическое отражение полученных данных. Итак, если данные заносились в компьютер, то с помощью среды программ Statistica или Excel, можно, быстро графически изобразить данные. Однако можно построить контрольную карту и, не имея специальных программ, тогда, по оси OY контрольных карт откладываем значения показателя качества, а по OX - моменты времени регистрации значений, в такой последовательности:

• 1) наносим на контрольную карту центральную линию (CL)
• 2) наносим границы (UCL; LCL)
• 3)отражаем, полученные в ходе исследования данные, путем нанесения соответствующего маркера в точку пересечения значения показателя и времени его регистрации. Рекомендуется использование разных типов маркеров для значений, находящихся внутри границ допуска и выходящих за эти границы.
• 6. Проверка стабильности и управляемости процесса.

Этот этап призван показать нам то, ради чего и проводились исследования - стабилен ли процесс. Под стабильностью (статистической управляемостью) понимают состояние, при котором гарантирована повторяемость параметров. Таким образом, процесс будет стабилен, только в том случае, если не происходят нижеперечисленные случаи.

Рассмотрим основные критерии нестабильности процесса:

• 1) Выход за контрольные границы
• 2) Серия - определенное число точек, неизменно оказывающееся по одну сторону от центральной линии -- (сверху)снизу.

Серия длиной в семь точек рассматривается как ненормальная. Кроме того, ситуацию следует рассматривать как ненормальную, если:

• а) не менее 10 из 11точек оказываются по одну сторону от центральной линии;
• б) не менее 12 из 14точек оказываются по одну сторону от центральной линии;
• в) не менее 16 из 20точек оказываются по одну сторону от центральной линии.
• 3) тренд - непрерывно повышающаяся или понижающаяся кривая.
• 4) приближение к контрольным границам. Если 2 или 3 точки оказываются очень близки к контрольным границам, это свидетельствует о ненормальности распределения.
• 5) приближение к центральной линии. Если значения концентрируются около центральной линии, это может свидетельствовать о неверном выборе способа группировки, что делает размах слишком широким и приводит к смешиванию данных различным распределений.
• 6) периодичность. Когда, спустя, определенные равные промежутки времени, кривая идет то на «спад», то на «подъем».
• 7. Анализ контрольных карт.

Дальнейшие действия основываются на выводе о стабильности или нестабильности процесса. Если процесс не отвечает критериям стабильности, следует уменьшить влияние неслучайных факторов и, собрав новые данные, построить контрольную карту. Но, если процесс отвечает критериям стабильности, необходимо оценить возможности процесса. Чем меньше разброс параметров внутри границ допуска, тем выше значение показателя возможности процесса. Показатель отражает отношение ширины параметра и степень его разброса.

Нормативно- правовой основой явл. ст.71 конституции РФ, в которой описана роль гос-ва в части контроля за проведением измерений. С целью реализации положений этой статьи разработан закон РФ «Об обеспечении единства измерений» №102-ФЗ от 26.06.08. Цель закона: 1) Защита прав и интереса потребителей, а также экономике в целом от недостоверных измерений.2) Содействие научно-техничес. прогрессу и экон. росту в стране на основе измерений гарантированной точности. 3) Создание благоприятных условий для международной и межфирменный связей. 4) Гармонизация российских СИ с международных. Основными главами закона являются: Требования к измерениям, единицам величин, эталонам единиц величин, стандартным образцам, средствам измерений

Государственное регулирование в области обеспечения единства измерений,

Калибровка средств измерений,

Аккредитация в области обеспечения единства измерений,

Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений,.

Организационные основы обеспечения единства измерений,

Ответственность за нарушение законодательства Российской Федерации об обеспечении единства измерений,

Так же нормативно-правовой основой явл. постановление правительства и указания ФАТРиМ.

К НД в области метрологии относится:

2. нац. ст-ты –с шифром ГОСТ Р 8

Организационная, метрологическая и научная основы МО измерений.

Под МО понимается установление и применение технических средств, правил и норм для достижения единства измерений. Оно хар-ся размером допускаемых погрешностей, достоверностью, сходимостью и воспроизводимостью.

Организационная основа МО заключается в следующем: Гос. управление деятельностью осущ-т ФАТРиМ. ФАТРиМ явл-ся ФОИВ в области МСС. ФАТРиМ осущ-т свою деятельность через ЦСМ и гос. инспекторов по метрлог-му надзору. В ведении ФАТРиМ нах-ся:1. ГМС 2. Гос. служба времени и частоты (ГСВЧ) 3. Гос служба станд-ых образцов 4. ГСССД - гос. служба стандартных справочных данных

Под научной основой МО понимается применение следующих направлений:

1. Теоретическая метрология

2.математика

3. все рез-ты деятельности ГНМЦ

К НД в области метрологии относится:

1.межрегиональные ст-ты с шифром 8(межотраслевые) ГОСТ 8…-«ГСИ…»(для обеспечения единства измерений)

2. нац. ст-ты – ст-т принятый ФАТРиМ –ГОСТ Р; ГОСТ Р 8

3. правила (по метрологии) ПР- это нормативный документ, устанавливающий обязательные правила в области обеспечения единства измерения ГНМЦ, ГМС, ФАТРиМ

5. методические инструкции-МИ- методические рекомендации

Техническая основа(ТО). ТО составляют:

1. системы гос. эталонов единиц

2. система передачи размеров единиц от эталонов к СИ

3. разработка, производство и выпуск рабочих и пригодных СИ

4. гос. испытания СИ

5. гос. проверка и калибровка СИ

6. системы стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов

Государственная система обеспечения единства измерений. Объекты, НД.

(ГСИ) - государственное управление субъектами, нормами, средствами и видами деятельности по обеспечению заданного уровня единства измерений в стране. Деятельность по обеспечению единства измерений направлена на охрану законных интересов граждан и установлению правопорядка и экономики, а также на содействие экономическому и социальному развитию страны путем защиты от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений во всех сферах общества

Основной целью Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ) является создание общегосударственных правовых, нормативных, организационных, технических и экономических условий для решения задач по обеспечению единства измерений.

Объекты деятельности ГСИ:

− терминология в области метрологии;

− воспроизведение и передача размеров единиц величин и шкал измерений;

− методы оценивания погрешности и неопределенности измерений;

Нормативная база ГСИ насчитывает более 2500 обязательных и рекомендательных документов, регламентирующих все аспекты в области метрологии. В их числе государственные и межгосударственные стандарты, правила по метрологии (ПР), методические инструкции (МИ), руководящие документы (РД), методические указания (МУ) и др.

К правилам (ПР) по метрологии относятся документы в области метрологии, устанавливающие обязательные для применения организационно-технические и общетехнические положения, порядки (правила процедуры), методы (способы, приемы) выполнения работ, а также обязательные требования к оформлению результатов этих работ. К рекомендациям относятся документы в области метрологии, содержащие добровольные для применения организационно-технические и общетехнические положения, порядки (правила процедуры), методы (способы, приемы) выполнения работ, а также рекомендуемые − правилаоформления результатов этих работ.

Основополагающим нормативным документом в области обеспечения единства измерений является ГОСТ Р 8.000 «ГСИ. Основные положения».

Точные и объективные измерения являются обязательным условием обеспечения эффективности производства, проведения научных исследований по созданию новых видов продукции и новых технологий, разработки и выпуска высококачественной продукции.

Для обеспечения единства измерений следует выражать результаты измерений в стандартных единицах.

Кроме того, должна быть точно известна погрешность выполненных измерений. Для достижения требуемой точности погрешность измерений не должна превосходить предельно допустимых значений.

Правовые основы обеспечения единства измерений установлены Законом РФ «Об обеспечении единства измерений» (1993 г.). Закон 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.

Если международным договором Российской Федерации установлены иные правила, чем те, которые содержатся в законодательстве Российской Федерации об обеспечении единства измерений, то применяются правила международного договора.

Единство измерений достигается их организацией на основе Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ) - системы государственных стандартов и других НТД, регламентирующих метрологические требования, правила, положения и нормы, а также организацию и порядок проведения работ по обеспечению единства измерений.

В ГСИ установлено требование, чтобы для каждого результата измерений была известна погрешность. Причины погрешностей рассматриваются с двух сторон: характер (свойство) и источник.

Научной основой метрологического обеспечения является метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства, а также способах достижения требуемой точности. К числу основных проблем метрологии относятся единицы физических величин, методы и средства измерений, методы определения точности измерений, эталоны и образцовые средства измерений, методы передачи размеров единиц от эталонов и образцовых средств измерений всем средствам измерений.

Организационной основой метрологического обеспечения является государственная и ведомственные метрологические службы, а также метрологическая служба предприятий.

Техническими основами метрологического обеспечения являются система государственных эталонов единиц физических величин, обеспечивающих воспроизведение единиц с наивысшей точностью; система передачи размеров единиц физических величин от эталонов всем средствам измерений с помощью образцовых средств измерений и других средств поверки; система разработки, постановки на производство и выпуска в обращение рабочих средств измерений; система государственных испытаний и метрологической аттестации средств измерений; система государственной и ведомственной поверки средств измерений; система стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов; система стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов.

Единицы величин. В Российской Федерации допускаются к применению единицы величин Международной системы единиц, принятой Генеральной конференцией по мерам и весам, рекомендованные Международной организацией законодательной метрологии.

Наименования, обозначения и правила написания единиц величин, а также правила их применения устанавливает Правительство Российской Федерации, за исключением случаев, предусмотренных актами законодательства Российской Федерации.

Правительством Российской Федерации могут быть допущены к применению наравне с единицами величин Международной системы единиц внесистемные единицы величин.

Характеристики и параметры продукции, поставляемой на экспорт, в том числе средств измерений, могут быть выражены в единицах величин, установленных заказчиком.

Средство измерений имеет устройство для измерения значения физической величины, а также устройство, показывающее значение измеряемой величины или воспроизводящее величину заданного (известного) размера.

Эталон единицы физических величин - это средство измерений (СИ), обеспечивающее воспроизводство и (или) хранение единицы в целях передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений.

Эталоны, утвержденные как исходные для страны, называются государственными. Они являются первичными, то есть обеспечивают воспроизведение единицы с наивысшей точностью и составляют основу эталонной базы страны.

Имеются государственные эталоны шести основных единиц: длины - метр; массы - килограмм; времени - секунда; силы, электрического тока - ампер; термодинамической температуры - кельвин; силы света - кандела; дополнительной единицы - плоского угла. Они обеспечивают возможность воспроизведения любых единиц.

Помимо первичных существуют вторичные эталоны, сверяемые с государственными. От них размеры величин передаются образцовым средствам измерений, включающим образцовые меры и измерительные приборы. Вторичные эталоны предназначены для воспроизведения и хранения единиц измерения, а также поверки и градуировки рабочих мер и измерительных приборов, которые используют для практических измерений тех или иных показателей качества продукции, работы технологического оборудования, технологических процессов.

В свою очередь рабочие средства измерения делят на лабораторные и технические.

Первые являются более точными, и при их использовании учитывается погрешность измерений.

Основными метрологическими характеристиками приборов являются погрешность, точность, чувствительность и постоянство.

Для правильной организации поверки точности рабочих средств измерений используют поверочные схемы.

Поверочная схема - это документ, устанавливающий средства, методы и точность передачи размера единицы физической величины от эталонов рабочим средствам измерения.

Поверочные схемы подразделяют на государственные, ведомственные и локальные.

Требования к построению и содержанию поверочных схем установлены государственным стандартом.

Поверочная схема содержит наименование средств измерений и методов их поверки, номинальные значения или диапазоны значений физических величин, допустимые значения погрешности средств измерений и методов поверки.

Методы поверки, включаемые в поверочную схему, предусматривают непосредственное сличение с эталоном (без средств сравнения), сличение с помощью компаратора (то есть с помощью средств сравнения), косвенные измерения.

Отрасли и предприятия обеспечивает стандартными справочными данными о физических константах и свойствах веществ и материалов научно-информационная система - Государственная служба стандартных справочных данных (ГСССД).

Международное сотрудничество в области метрологии осуществляется рядом международных организаций. Ведущими среди них являются Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) и Международный комитет мер и весов (МКМВ).

Главной целью МОЗМ является установление атмосферы доверия между странами по результатам измерений количественных характеристик материалов и изделий, являющихся предметом торговых сделок.

МКМВ, при котором работает Международное бюро мер и весов (МБМВ), призван способствовать распространению метрической системы мер и весов в международном масштабе.

МБМВ хранит международные прототипы метра и килограмма и имеет международные эталоны основных мер.

Государственный метрологический контроль и надзор осуществляется Государственной метрологической службой Госстандарта России.

Государственный метрологический контроль включает:

Утверждение типа средств измерений;

Поверку средств измерений, в том числе эталонов;

Лицензирование деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений.

Государственный метрологический надзор осуществляется:

За выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами единиц величин, соблюдением метрологических правил и норм;

За количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций;

За количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже.

Государственный метрологический контроль и надзор, осуществляемые в целях проверки соблюдения метрологических правил и норм, распространяются на ряд сфер, в том числе такие, как:

Банковские, налоговые, таможенные и почтовые операции;

Производство продукции, поставляемой по контрактам для государственных нужд в соответствии с законодательством Российской Федерации;

Испытания и контроль качества продукции в целях определения соответствия обязательным требованиям государственных стандартов Российской Федерации;

Обязательная сертификация продукции и услуг.

Государственные инспекторы, осуществляющие на соответствующей территории государственный метрологический контроль и надзор, вправе беспрепятственно при предъявлении служебного удостоверения:

Посещать объекты, где эксплуатируются, производятся, ремонтируются, продаются, содержатся или хранятся средства измерений независимо от подчиненности и форм собственности этих объектов;

Проверять соответствие используемых единиц величин допущенным к применению;

Поверять средства измерений, проверять их состояние и условия применения, а также соответствие утвержденному типу средств измерений;

Проверять применение аттестованных методик выполнения измерений, состояние эталонов, применяемых для поверки средств измерений;

Проверять количество товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций;

Отбирать образцы продукции и товаров, а также фасованные товары в упаковках любого вида для осуществления надзора;

Использовать технические средства и привлекать персонал объекта, подвергаемого государственному метрологическому контролю и надзору.

При выявлении нарушений метрологических правил и норм государственный инспектор имеет право:

Запрещать применение и выпуск средств измерений неутвержденных типов или не соответствующих утвержденному типу, а также неповеренных;

Гасить доверительные клейма или аннулировать свидетельство о поверке в случаях, когда средство измерений дает неправильные показания или просрочен межповерочный интервал;

При необходимости изымать средство измерений из эксплуатации;