Домой Кредитные учереждения Алгоритм анализа экономической эффективности конструкции метрология. Экономическая эффективность стандартизации

Кредитные учереждения

Алгоритм анализа экономической эффективности конструкции метрология. Экономическая эффективность стандартизации

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ
(ВНИИМС)
ГОССТАНДАРТА РОССИИ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ РАБОТ

МИ 2546-99

РАЗРАБОТАНА ВНИИМС

ИСПОЛНИТЕЛЬ Кулик К.В.

ВЗАМЕН МИ 2447-98

Настоящая рекомендация устанавливает систему показателей и методы определения экономической эффективности метрологических работ. Рекомендация соответствует Методическим рекомендациям по оценке инвестиционных проектов и их отбору по финансированию, утвержденных Госстроем России, Министерством экономики РФ, Министерством финансов РФ, Госкомпромом России от 31 марта 1991 г. № 7-12/47 .

1. Общие положения

Экономического обоснования программ и планов совершенствования метрологического обеспечения производства;

Принятия решения о целесообразности проведения работ по метрологическому обеспечению, включения их в план, а также для анализа вариантов технических решений с целью выбора наилучшего;

Оценки эффективности деятельности метрологических служб;

Разработки на предприятиях, в организациях и отраслях методических документов, учитывающих специфику оценки эффективности метрологических работ, связанную с конкретными видами измерений и решаемыми задачами по метрологическому обеспечению.

Создание и внедрение государственных эталонов;

Создание и внедрение рабочих эталонов;

Создание и внедрение рабочих средств измерений;

Создание и внедрение стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов;

Внедрение системы государственных испытаний средств измерений,

Создание и внедрение методик поверки средств измерений;

Организация поверки и ремонта средств измерений;

Создание и внедрение методик выполнения измерений;

Проведение аттестации методик выполнения измерений;

Разработка, научно-техническая экспертиза и внедрение нормативной документации, регламентирующей выполнение метрологических работ;

Проведение метрологической экспертизы технической документации;

Проведение государственного метрологического надзора и контроля;

Получение и применение стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов;

Разработка и внедрение автоматизированных информационно-управляющих систем метрологических служб.

1.3. Решение о целесообразности проведения работ по метрологическому обеспечению принимается предприятиями самостоятельно, с учетом данных относительно эффективности этих работ, определяемой на планируемый или фиксированный период времени.

Целесообразность одинакового подхода к оценкам различных вариантов метрологического обеспечения производства и социальной сферы;

Самостоятельность хозяйственных субъектов при решении вопросов о модернизации метрологического обеспечения;

Стремление к максимально возможному устранению влияния неточности и неполноты информации на качество оценки эффективности различных вариантов выбора и фактического состояния работ по метрологическому обеспечению.

1.5. Для оценки эффективности работ по метрологическому обеспечению в соответствии с применяют следующие показатели:

Коммерческая (финансовая) эффективность - определяет финансовые последствия для непосредственных участников (инвесторов) проектов;

Бюджетная эффективность - отражает финансовые последствия осуществления проекта для федерального, регионального и местного бюджета;

Экономическая эффективность - учитывает затраты и результаты, выходящие за пределы прямых финансовых интересов инвесторов.

1.6. Внедрение новых метрологических разработок в большинстве случаев связано с необходимостью осуществления определенных единовременных затрат, т.е. с инвестициями. Поэтому определение эффективности этих разработок подчиняется общим правилам расчета эффективности капиталовложений, важнейшие из которых:

Разработка системы показателей и критериев эффективности;

Определение целей инвестиций;

Проведение расчетов согласно принятым целям, показателям и критериям;

Изучение реальности получения средств для необходимых инвестиций, размер которых определяется в результате проведенных расчетов;

Принятие решений.

2. Показатели коммерческой и экономической эффективности

2.1. Коммерческая эффективность внедрения новых средств измерения и других метрологических разработок определяется соотношением финансовых затрат и результатов, обеспечивающих требуемую норму доходности.

2.2. Чистый дисконтированный доход ЧДД (интегральный эффект Э) - превышение интегральных результатов над интегральными затратами, приведенными к одному моменту времени.

(2.1)

где -	финансовые результаты, достигаемые на t-м периоде;
	текущие затраты, осуществляемые на том же периоде;
Т -	временной период расчета;
t -	номер шага расчета;
	коэффициент дисконтирования (приведения) разновременных затрат и результатов к одному моменту;
K -	сумма дисконтированных капиталовложений.

В случаях, когда в результате внедрения разработки (проекта) изменяется объем продукции или услуг (в стоимостном выражении) применяют (). Если же объемы производства не меняются, а изменяются только затраты, приобретает вид:

(2.2)

где З 1 и З 2 -	текущие затраты по заменяемому и новому варианту;
	коэффициент приведения (дисконтирования) разновременных затрат к одному моменту. Данный коэффициент отражает стоимость денег во времени и его определяют по формуле

(2.3)

Если формулу применяют для случая, когда норма дисконта изменяется во времени, коэффициент дисконтирования равен

(2.4)

где -	норма дисконта в k-том году;
	учитываемый временной период, год.

, (2.5)

2.4. Внутренняя норма доходности (ВНД) определяет расчетную норму дисконта Е, при которой величина приведенного эффекта равна приведенным затратам (инвестициям) и определяется из равенства

(2.6)

При внедрении крупного метрологического проекта, связанного с многими участниками разработки и реализуемого в течение ряда лет;

При внедрении (модернизации) дорогостоящих средств измерений при окупаемости единовременных затрат в срок, превышающий один год.

2.5. Сроком окупаемости называют время реализации разработки (проекта) до того времени, пока не будут возвращены средства, затраченные на капиталовложения. Этот показатель дает наиболее точные результаты при оценке краткосрочных проектов с окупаемостью капитальных вложений в срок, не превышающий один год. Срок окупаемости ( ) в этом случае определяют по формулам

(2.7)

или

(2.8)

Если капиталовложения осуществляют в течение ряда лет, срок окупаемости рассчитывают с учетом дисконтирования:

(2.9)

или

(2.10)

Если же капиталовложение осуществляют в течение одного года, но за год не окупается, то в качестве срока окупаемости принимают то количество лет, за которое интегральный эффект (с учетом дисконтирования) достигнет или превысит величину капиталовложений.

Срок окупаемости измеряют в месяцах (если этот показатель не превышает одного года) или в годах.

2.6. Ни один из приведенных выше показателей и критериев не является достаточным для полной оценки эффективности реализации проекта. Анализу должен быть подвергнут ряд показателей. При принятии решения о реализации проекта должен вестись мониторинг этих показателей.

2.7. В достаточно простых случаях можно ограничиться анализом показателей интегрального эффекта, индекса доходности и в ряде случаев срока окупаемости.

2.8. Интегральная эффективность метрологических работ, как и любых других видов работ, отражает совокупную экономию живого труда, сырья, материалов, капитальных вложений и дополнительный доход от более полного удовлетворения потребностей народного хозяйства в обеспечении единства и требуемой точности измерений.

2.9. Оценку затрат и результатов при внедрении новых метрологических разработок осуществляют в пределах расчетного периода. Продолжительность последнего (горизонт расчета) определяют с учетом времени, необходимого для внедрения, и нормативного срока службы новых средств измерений. В состав затрат на проведение метрологических работ включают предусмотренные в проекте и необходимые для его реализации текущие и единовременные затраты всех участников осуществления мероприятий, исчисленных без повторного счета одних и тех же затрат и без учета затрат одних участников в составе результатов других участников.

2.9.1. К единовременным капитальным затратам на осуществление мероприятий, предусмотренных проектом, как правило, относят затраты, связанные с выполнением следующих работ:

Строительство (реконструкция) лабораторных помещений;

Приобретение (аренда) соответствующего оборудования;

НИОКР, связанные с разработкой нового оборудования;

НИР, связанные с разработкой нормативной документации;

Аккредитация и /или/ лицензирование лабораторий на право выполнения соответствующих видов работ (испытания, сертификация, поверка, калибровка, ремонт средств измерений);

Испытания и сертификация оборудования, которое не прошло эту процедуру ранее;

Подготовка, переподготовка, аттестация персонала.

2.9.2. К текущим затратам относят:

Расходы на приобретение сырья, материалов, покупных полуфабрикатов;

Эксплуатационные расходы по содержанию помещений и оборудования и /или/ арендная плата;

Расходы по содержанию персонала;

Командировочные и транспортные расходы.

Примечание : в состав эксплуатационных расходов не включают амортизационные отчисления на те основные средства, которые были приобретены за счет средств, учтенных в единовременных затратах.

2.10. При оценке затрат и экономических результатов реализации проектов могут использоваться базисные, мировые, прогнозные и расчетные цены на используемые товары и услуги.

2.10.1. Базисные цены - цены, сложившиеся на определенный момент времени. Они используются, как правило, на стадии технико-экономических исследований возможности реализации проекта.

2.10.2. Прогнозные цены - цены на конец t-го периода реализации программы (проекта) в соответствии с прогнозируемым индексом изменения цен на товары и услуги.

Они определяются по формуле:

(2.11)

где -	прогнозная цена на конец t-го периода реализации программы (проекта);
	базисная цена товара или услуги;
	индекс изменения цены соответствующего товара или услуги на конец t-го периода реализации программы (проекта) по отношению к моменту принятия базисной цены.

2.10.3. Расчетные цены - цены, рассчитываемые аналогично прогнозным ценам, но в качестве индекса изменения цены используется общий индекс инфляции (дефлятор).

2.10.4. Мировые цены - цены на товары и услуги, соответствующие ценам мирового рынка и выраженные в устойчивой мировой валюте (доллары США, немецкие марки, экю, евро и др.). Мировые цены могут быть также базисными, расчетными и прогнозными.

2.10.5. По мероприятиям метрологического обеспечения федеральных целевых программ и иных программ и проектов, разрабатываемых по заказу федеральных органов исполнительной власти, значения индексов изменения цен на отдельные виды продукции и ресурсов следует устанавливать в задании на разработку или проектирование объектов в соответствии с прогнозами Минэкономики России.

2.10.6. Цели мероприятий могут заключаться в решении отдельных частных задач (охрана труда на предприятии, экология региона, решение эстетических задач при невозможности изменения цен на продукцию, увеличение рабочих мест и др.). Рассчитываемые в этих случаях показатели коммерческой или экономической эффективности носят справочный характер, так как их отрицательное значение не означает обязательного отказа от проведения мероприятия.

2.11. Если внедрение мероприятия по совершенствованию метрологического обеспечения производства связано с большими единовременными затратами либо существенно отражается на экономических показателях предприятия (участников внедрения), необходимо рассчитывать также поток и сальдо реальных денег.

2.11.1. При осуществлении проектов выделяют три вида деятельности: инвестиционный, операционный и финансовый. В рамках каждого вида деятельности происходит приток и отток денежных средств. Потоком реальных денег называется разность между притоком и оттоком денежных средств от инвестиционной и операционной деятельности.

Сальдо реальных денег называют разность между притоком и оттоком денежных средств от всех трех видов деятельности.

2.11.2. Подробные указания по расчету потока и сальдо реальных денег содержатся в разделе 3 .

2.12. Формула () определения интегрального экономического эффекта для достаточно простых случаев может быть преобразована в более простое выражение.

При этом формула принимает вид

(2.12)

где А -	годовой объем производства;
C 1 и С 2 -	себестоимость по старому и новому вариантам.

или

(2.13)

2.13. В том случае, когда результаты технического и коммерческого анализа не позволяют сделать вывод о возможности коммерческого использования результатов, достигаемых при реализации проекта, все затраты, связанные с выполнением этих мероприятий, являются дополнительными расходами, поэтому необходимо проводить только анализ затрат.

В этом случае оценку экономического эффекта основывают на сопоставлении затрат по различным вариантам реализации проекта. Эффективным считают вариант, обеспечивающий минимум приведенных затрат:

(2.14)

3. Бюджетная эффективность

3.1. Показатели бюджетной эффективности отражают влияние результатов мероприятия на доходы соответствующих (федерального, регионального и местного) бюджетов.

3.2. Основным показателем бюджетной эффективности является бюджетный эффект.

3.3. Бюджетный эффект рассчитывают по всем крупным разработкам, направленным на совершенствование метрологического обеспечения производства, в создании которых принимает участие бюджет любого уровня. Бюджетный эффект рассчитывают также по тем проектам, осуществление которых связано со значительным увеличением поступления средств в бюджет.

3.4. Способы расчета бюджетной эффективности аналогичны ранее приведенным, но с учетом действующего налогового законодательства.

4. Особенности формирования экономического эффекта с учетом погрешности измерений

4.1. Главным источником формирования эффекта является снижение потерь в хозяйственной системе, обеспечиваемое созданием правовых, нормативных, организационных, технических и экономических условий, необходимых для решения задач по получению измерительной информации с известной точностью и достоверностью, а также принятием на основании этой измерительной информации решений.

4.2. Экономический эффект (Э) определяют из следующего выражения:

(4.1)

4.3.1. В зависимости от задачи, для решения которой используется измерительная информация, потери от погрешности измерений в хозяйственной системе классифицируются следующим образом:

Потери от погрешности измерений при измерительном контроле параметров оборудования, входном контроле и контроле качества продукции;

Потери, возникающие от погрешности измерений при операциях расхода, учета, дозирования, что исключительно важно при работе с дорогим материалом;

Потери, возникающие при отклонении параметров технологического процесса от оптимальных значений за счет погрешности измерений.

4.3.2. Экономия, получаемая от уменьшения погрешности измерений при измерительном контроле параметров оборудования, входном контроле и контроле качества продукции, может возникать за счет:

Снижения потерь от пропуска бракованных средств измерений и последующей эксплуатации;

Снижения непроизводственных расходов при пропуске дефектных изделий, материалов, полуфабрикатов и забракования годных при выходном контроле;

Уменьшения потерь от забракования годной продукции при выходном контроле, а также от штрафов и рекламаций за счет пропуска дефектной продукции в сферу потребления;

Сокращения затрат при пропуске дефектных деталей и узлов в производственный цикл;

Уменьшения ущерба от эксплуатации дефектной продукции у потребителя;

Повышения качества продукции и уменьшения расхода материалов при проведении аттестации технологического оборудования на точность;

Уменьшения времени простоя оборудования и потерь от аварий и поломок;

Уменьшения потерь от снижения качества выпускаемой продукции и т.д.

4.3.3. При измерениях расхода, учете, дозировании повышение точности измерений может приводить к снижению:

Нормативных потерь при отпуске материалов, сырья, полуфабрикатов, энергии и готовой продукции;

Размера штрафных санкций за недопоставку указанных материальных ресурсов;

Перерасхода материальных ресурсов;

Потерь от неправильного учета материальных ресурсов;

Потерь от ухудшения качества и снижения сортности выпускаемой продукции и т.д.

4.3.4. При управлении технологическими процессами повышение точности измерений может приводить к снижению:

Расхода материальных ресурсов при приближении измеряемых параметров процессов к оптимальным значениям;

Потерь от поломок, аварий оборудования и уменьшения его срока службы.

4.3.5. Определение потерь от погрешности измерений проводят экспериментальными или расчетными методами с учетом вида и параметров законов распределения измеряемого (контролируемого) параметра и погрешности измерений для конкретных организационно-технических условий.

4.3.6. При проведении учетно-расчетных операций с использованием соответствующих средств измерений может быть использован условный экономический показатель С П - «стоимость погрешности», отражающий экономический риск «Продавца» и «Покупателя»:

(4.3)

Глава 1. Анализ целей и задач метрологического обеспечения 15 предприятия.

1.2 Роль метрологического обеспечения предприятия в его 29стеме менеджмента качества.

1.3 Постановка задачи исследований.

Глава 2. Оценка влияния метрологического обеспечения на показатели его эффективности.

2.1 Влияние погрешностей измерений параметров 44 технологического процесса на его точность.

2.2 Влияние погрешности СИ на достоверность контроля 50 качестваздаваемой предприятием продукции.

2.3 Оценка влияния достоверности метрологического анализа на 59 качество продукции.

Глава 3. Разработка метода проверкиатистических гипотез при 73 оценкеответствия метрологического обеспечения предприятия установленным требованиям.

3.1 Выбор показателей метрологического обеспечения для 73 оценки егоответствия установленным требованиям.

3.2 Выбор методики проверкиатистических гипотез для 84 оценкиответствия метрологического обеспечения установленным требованиям.

3.3 Сравнение числа наблюдений (объема выборок) для 93 различных процедур проверкиатистических гипотез.

Глава 4. Разработкаособа определения оптимальных параметров последовательной процедуры проверки статистических гипотез.

4.1 Анализ принципов и возможных подходов к выбору 98 показателей эффективности метрологического обеспечения.

4.2 Выбор комплексного показателя эффективности проверки 106ответствия метрологического обеспечения предприятия.

4.3 Разработка математической модели расчета экономической 113 эффективности проведения проверкиответствия метрологического обеспечения предприятия установленным требованиям.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод оценки соответствия метрологического обеспечения предприятия при сертификации его системы менеджмента качества»

Эффективность работы промышленного предприятия зависит от множества факторов, среди которых важное место занимает повышение качества продукции и обеспечение ее соответствия требованиям отечественных и международных стандартов. В условиях жесткой конкуренции в единой системе международных экономических отношений основными условиями конкурентоспособности предприятия является качество создаваемой продукции, ее цена и способность предприятия выполнить требования заказчика в установленные сроки. Качество продукции рассматривается сейчас как способ удовлетворения потребителя, так и средство уменьшения издержек производства. Как показывает практика, потери предприятия из-за низкого качества продукции, вызванные обнаружением и устранением дефектов, могут достигать до 30% от текущих затрат на производство продукции. Данное обстоятельство приводит к необходимости разработки системы управления качеством предприятия, способной при рациональном сочетании материальных, временных и стоимостных затрат на повышение качества продукции обеспечить производство продукции, удовлетворяющей требованиям заказчика.

В настоящее время вопросы повышения качества продукции решаются на основе систем управления качеством предприятия, соответствующих требованиям международных стандартов ISO серии 9000. Важнейшим элементом системы управления (менеджмента) качества (СМК) предприятия является система его метрологического обеспечения, играющая в СМК роль информационно-аналитической основы для управления (улучшения) процессами и объектами, т.е. результативностью СМК предприятия. Метрологическое обеспечение отличает наибольший объём требований в рамках систем менеджмента качества, включающих не только непосредственные измерения в совокупности видов деятельности предприятия, но и повсеместное присутствие измерений при мониторинге и анализе других видов деятельности, начиная с контроля точности технологических процессов предприятия и заканчивая мониторингом выпускаемой продукции, внутренним аудитом и адекватными корректирующими (управляющими) действиями . Согласно ГОСТ Р ИСО 9001-2008 оценка результативности СМК, т.е. правильности и полноты осуществления процессов, необходимых для СМК, управленческая деятельность руководства предприятия, обеспечение ресурсами должны проводиться на основе достоверной объективной информации, которую можно получить только на основе измерений, обладающих необходимыми точностными показателями, полнотой и своевременностью.

Оценка соответствия метрологического обеспечения предприятия требованиям, предъявляемым к СМК, предполагает контроль соответствия средств измерений (наличие сертификата об утверждении типа, первичной и периодической поверки, работоспособности, наличие документации), методик измерений, испытательного оборудования, средств контроля, планов проведения метрологической экспертизы требованиям, установленным в обязательных нормативных документах.

Анализ «метрологического потенциала» промышленных предприятий (в основном приборостроительных и машиностроительных) показывает, что в среднем на предприятии имеются тысячи средств измерений (СИ), сотни образцов испытательного и контрольного оборудования (ИО), аттестованных методик измерений (МИ). Если учесть, что проверка «соответствия-несоответствия» каждого экземпляра СИ, ИО, а также МИ установленным требованиям составляет в среднем 0,5 часа, то оценка соответствия метрологического обеспечения при сертификации СМК предприятия группой экспертов 3-5 человек потребует неприемлемо большого времени. С другой стороны, требования по метрологическому обеспечению носят, как правило, обязательный характер. Поэтому невыполнение большинства из них приводят к критическому (существенному) несоответствию СМК предприятия установленным требованиям и является основанием для отказа в выдаче предприятию сертификата на СМК. Данное обстоятельство заставляет, наоборот, стремиться к возможно большему объему проверки и, соответственно, большей достоверности оценки соответствия.

Таким образом, имеется противоречие между потребностями в повышении достоверности оценки соответствия метрологического обеспечения предприятия установленным требованиям и возможными затратами на ее получение.

Разрешение этого противоречия невозможно в рамках существующих методов оценки состояния метрологического обеспечения и требует разработки нового научно-методического аппарата, устанавливающего рациональные соотношения между достоверностью оценки соответствия метрологического обеспечения и возможными затратами, связанными с получением такой оценки.

Исследования по отдельным вопросам оценки соответствия метрологического обеспечения установленным требованиям проводились в ряде работ. Так, методология проведения контроля качества продукции и метрологического надзора разработана Богомоловым Ю.А., Исаевым JI.K., Окрепиловым В.В., Асташенковым А.И.

Вопросы стратегии получения экспертных оценок качества продукции в зависимости от характеристик плана проверки исследовались в работах Радаева H.H., Лукашова Ю.Е., Гильта И.Ю. Исследования статистических методов экспериментального определения состояния средств измерений, контроля и испытаний и его влияния на качество продукции выполнены в работах Назарова Н.Г., Данилевича С.Б., Левина С.Ф., Данилова A.A. Организация и порядок проведения метрологической экспертизы разрабатываемой продукции и оценки влияния средств измерений на качество технических систем рассмотрены в работах Сычева Е.И., Шкитина А.Д., Швыдуна В.В.

Однако в проведенных исследованиях методы разрешения вышеуказанного противоречия не рассматривались, поэтому разработка метода оценки соответствия метрологического обеспечения предприятия установленным требованиям, позволяющего получить необходимую достоверность оценки соответствия при минимальных затратах на ее получение, является новой актуальной научной задачей, имеющей существенное значение для повышения результативности СМК предприятий.

Для решения сформулированной научной задачи в первой главе диссертации проведен анализ целей и задач метрологического обеспечения предприятия, рассмотрено содержание метрологического обеспечения при получении измерительной информации и достижении ее необходимого качества. Анализ показал , что основные усилия по метрологическому обеспечению на предприятии сосредоточены на поддержании точностных показателей технологических процессов создания продукции, испытаниях и контроле ее качества, а также на проведении метрологического анализа (метрологической экспертизы) конструкторской документации, регламентирующей процедуры измерений и измерительного контроля при эксплуатации продукции.

С учетом этого в главе предложена скорректированная известная «петля» качества , учитывающая как формирование управляющих воздействий руководства предприятия, так и в управление устройствами для мониторинга и измерений. Анализ требований, содержащихся в ГОСТ Р ИСО 9001-2008 , показал, что в нем регламентируются лишь процедуры управления устройствами для мониторинга и измерений предприятия. Такие направления деятельности по повышению качества выпускаемой продукции, как метрологический анализ конструкторской документации, аттестация методик измерений, метрологический надзор за состоянием и правильным применением средств измерений и испытательным оборудованием в не регламентируются и-, следовательно, не проверяются. В связи с этим в 1 -й главе диссертации приведена постановка задачи исследований, содержащая цели, частные задачи исследований, объект, предмет и методы исследований, положения, выносимые на защиту.

Во второй главе диссертации проведены исследования по оценке влияния показателей качества измерений на эффективность функционирования предприятия и результативность его системы менеджмента качества. Используя методы теории чувствительности , проведен анализ влияния погрешности измерений на точность технологического процесса и достоверность контроля качества выпускаемой продукции. При этом погрешность измерений параметров технологического процесса и продукции рассматривалась как нестационарный случайный процесс, обусловленный изменением со временем погрешности средств измерений вследствие деградационных процессов в элементах, входящих в их состав . В диссертации получены зависимости точности технологического процесса и достоверности контроля качества выпускаемой продукции как от погрешности измерений, так и от характеристик средств измерений (их метрологической надежности) и показателей системы их поверки (величины межповерочного интервала и достоверности поверки). Анализ полученных зависимостей показал необходимость проверки выполнения требований нормативных документов системы ГСИ в части проведения поверки средств измерений и аттестации испытательного оборудования при оценке соответствия метрологического обеспечения предприятия установленным требованиям.

Кроме того, в главе проведен анализ влияния полноты и правильности проведения метрологической экспертизы конструкторской документации создаваемой предприятием продукции в части методов и средств измерений и измерительного контроля, проводимых в ходе эксплуатации продукции. Как установлено в , при проведении метрологической экспертизы анализируются и оцениваются правильность выбора измеряемых (контролируемых) в процессе эксплуатации параметров продукции, допусков на их отклонение, соответствие погрешностей измерений и выбранных средств измерений требуемым значениям, наличие и обоснованность системы поверки средств измерений, входящих в состав создаваемых образцов продукции (или необходимых для их эксплуатации).

Оценка влияния качества выполнения описанных выше процедур, реализуемых в ходе метрологической экспертизы, проводилась с помощью модели , устанавливающей зависимость надежности, (коэффициента готовности) образца от качества измерений и измерительного контроля при его эксплуатации. Анализ показал, что точность, продолжительность, периодичность и полнота измерений существенно (и при этом не всегда монотонно) влияют на готовность образца продукции к применению, что подчеркивает важность проведения метрологической экспертизы конструкторской документации и продукции и, естественно, приводит к необходимости проверки полноты и правильности ее проведения при оценке соответствия метрологического обеспечения установленным требованиям.

В третьей главе диссертации разработан метод проверки статистических гипотез при оценке соответствия метрологического обеспечения предприятия установленным требованиям. Как было установлено выше, соответствие метрологического обеспечения можно оценивать только выборочным методом, что неизбежно приводит к ошибкам в оценке его состояния: признание метрологического обеспечения не соответствующим требованиям, тогда как оно им соответствует (ошибка 1 рода), и признание метрологического обеспечения соответствующим требованиям, тогда как оно им не соответствует (ошибка II рода). Методов проверки статистических гипотез и их модификаций достаточно много , поэтому очень важно сформулировать критерий для их сравнения и выбора. В диссертации предложен в качестве критерия выбора метода проверки наименьший потребный объем проверок при одинаковых вероятностях ошибок I и II рода.

Применение метода проверки статистических гипотез предполагает формализованное описание оцениваемой совокупности, состоящей из единичных элементов, в виде случайной величины, характеристики (одна или несколько) которой неизвестны и должны быть оценены в ходе выборочной проверки. Кроме того, состояние элементов оцениваемой совокупности должно определяться, как правило, без применения инструментальных средств и с максимально возможной достоверностью.

Для такого представления в диссертации проведена декомпозиция показателей метрологического обеспечения предприятия в виде: обобщенный показатель метрологического обеспечения - комплексные показатели метрологического обеспечения (качество измерений, качество испытаний, качество проведения метрологической экспертизы) - единичные элементы метрологического обеспечения (средство измерений, испытательный стенд, методика измерений, процедура метрологической экспертизы) - значения характеристик единичных элементов.

Анализ показал, что единичные элементы метрологического обеспечения в наибольшей степени отвечает требованиям, сформулированным выше для элементов оцениваемой совокупности и ее формализованного списания в виде случайной величины, имеющей некоторый закон распределения. Критерии оценки соответствия каждого единичного элемента определены в нормативных документах системы ГСИ и их выполнение оценивается в виде «соответствует - не соответствует» без применения инструментальных средств. Тогда оцениваемую совокупность элементов можно описать случайной величиной, имеющей биномиальное распределение , в котором неизвестным параметром будет доля единичных элементов метрологического обеспечения, не соответствующих установленным требованиям (например, неповеренных средств измерений, неаттестованного испытательного оборудования, неаттестованных методик измерений и др.). При этом вероятность нахождения определенного количества единичных элементов метрологического обеспечения, не соответствующих требованиям в некотором объеме выборки из оцениваемой совокупности элементов рассчитывается по известным формулам4 для биномиального распределения .

В диссертации проведено сравнение двух методов проверки статистических гипотез - по критерию Неймана-Пирсона и последовательной процедуры, предложенной А. Вальдом. Сравнение проводилось исходя из объема выборки каждого из методов, необходимого для достижения одинаковых вероятностей ошибок I и II рода.

Для определения необходимого объема выборки по наиболее мощному критерию выборочного контроля - критерию Неймана-Пирсона в главе получена система уравнений, устанавливающая зависимость необходимого объема выборки от вероятностей ошибок первого и второго рода. Как показали расчеты, необходимый объем выборки по критерию Неймана-Пирсона существенно увеличивается при уменьшении вероятностей ошибок I и II рода.

Сравнительный анализ объема выборки по критерию Неймана-Пирсона и среднее значение объема выборки, необходимого для последовательной процедуры проверки А. Вальда, показал, что выигрыш в необходимом объеме выборки при последовательной процедуре в среднем составляет 2-К2,5, достигая значений 3-К3,5 при вероятностях ошибок первого и второго рода, меньших 0,001.

В четвертой главе диссертации разработан способ определения вероятностей ошибок I* и II рода и необходимого объема выборки для последовательной процедуры проверки статистических гипотез при оценке соответствия метрологического обеспечения предприятия установленным требованиям.

С этой целью проведен анализ принципов и возможных подходов к выбору показателей, определяющих эффективность проведения проверки соответствия метрологического обеспечения. В ходе анализа установлено, что основным принципом выбора показателя эффективности (принцип соответствия) является его строгое соответствие цели, которая может быть достигнута в результате выполнения процесса (применения системы). Иными словами, показатель эффективности должен быть мерой достижения цели действий, мерой успешного выполнения задачи. Применительно к задаче синтеза этот принцип означает, что характер целевой функции и ее масштабные коэффициенты должны определяться так, чтобы оптимизация целевой функции соответствовала наиболее успешному выполнению поставленной задачи.

Другими принципами выбора показателя эффективности (целевой функции) являются : принцип однозначности - должна минимизироваться или максимизироваться одна и только одна целевая функция, поскольку однозначное количественное измерение эффективности процесса и сведение показателя эффективности к числу позволяют легко сравнивать различные варианты процессов (процедур); принцип управляемости - целевая функция должна выражаться через переменные управления, т.е. через те характеристики процесса (системы), которые можно контролировать и изменять; иначе говоря, показатель должен быть критичен к исследуемым параметрам процесса (системы); принцип подходящей формы - желательно использовать целевую функцию, имеющую экстремум; на целевые функции, не имеющие экстремума, должны быть наложены ограничения для обеспечения решения, которое имело бы смысл; принцип иерархичности, означающий, что критерий должен учитывать связь системы с метасистемой.

Исходя из сформулированных принципов, выбран комплексный показатель эффективности процедуры проверки соответствия метрологического обеспечения предприятия установленным требованиям. Наиболее близким по смыслу "комплексному показателю эффективности процедуры проверки соответствия метрологического обеспечения является коэффициент эффективности метрологического обеспечения, предложенный в . Он является типичным показателем сравнительной оценки с использованием "весовых" коэффициентов. Так, показатель метрологического обеспечения производства по предприятию определяется как взвешенная сумма частных показателей уровня метрологического обеспечения группы видов измерений, уровня организации метрологической службы предприятия, уровня проведения метрологической экспертизы и уровня квалификации работников подразделений контроля качества предприятия. Единичные (частные) показатели вида измерений характеризуют укомплектованность предприятия рабочими средствами измерений и эталонами, объем собственной поверки средств измерений, выполнение графика поверки, оптимизацию межповерочных интервалов, объем ремонта рабочих средств измерений и эталонов, техническое состояние средств измерений, правильность применения методов и средств измерений, интенсивность замены устаревших средств измерений и др.

Главным достоинством этого показателя является возможность оценить степень «совершенства» метрологического обеспечения предприятия в смысле приближения его к идеальному уровню, при котором измерения проводятся без погрешностей, с максимальными полнотой и быстродействием и т.д. Однако при этом остается открытым вопрос о потребных для достижения такого уровня затратам.

Для преодоления такого недостатка в диссертации принято следующее предположение: требования к метрологическому обеспечению предприятия и его составляющим, установленные в нормативных документах, соответствуют максимальной эффективности функционирования предприятия. Следовательно, любые отклонения от этих требований будут приводить к потерям, в конечном счете к экономическим. Иначе говоря, для" такого предположения как повышение требований к метрологическому обеспечению, так и их снижение должно приводить к уменьшению эффективности функционирования предприятия.

Исходя из выдвинутых предположений, разработана математическая модель для расчета экономического эффекта от проведения проверки соответствия метрологического обеспечения предприятия установленным требованиям.

Проведенный анализ критериев эффективности метрологического обеспечения показал, что процесс метрологического обеспечения предприятия сопровождается потерями в эффективности функционирования предприятия, обусловленными ошибочными решениями при оценке качества выпускаемой продукции и состояния его технологических процессов, и затратами на организацию и проведение оценки соответствия метрологического обеспечения .

Потери, обусловленные неудовлетворительным состоянием метрологического обеспечения предприятия, складываются в общем случае из следующих составляющих:

Потерь, вызванных отсутствием проверки соответствия метрологического обеспечения установленным требованиям, когда доля дефектных элементов постоянно растет вследствие деградационных процессов, присущих неконтролируемым системам ;

Потерь, вызванных недостоверной оценкой состояния метрологического обеспечения предприятия из-за имеющих место ошибок первого и второго рода, а также конечных значений браковочного и приемочного уровней дефектных элементов метрологического обеспечения;

Затрат на организацию и проведение оценки соответствия метрологического обеспечения предприятия установленным требованиям, которые зависят от затрат на проверку соответствия одного элемента метрологического и среднего числа (объема выборки) элементов, необходимого для проверки соответствия при определенных значениях вероятностей I и II рода.

Полученная математическая модель устанавливает соотношение между предотвращенными экономическими потерями предприятия обусловленными проведением оценки соответствия метрологического обеспечения установленными требованиями и соответствующими корректирующими действиями, и затратами на проведение проверки соответствия и реализацию необходимых корректирующих воздействий. Она представляет собой нелинейную функцию, зависящую от четырех переменных, характеризующих процедуру проверки, при этом диапазон возможных вариаций переменных составляет 0-4. Поиск экстремума таких функций возможен различными методами, достаточно подробно описанными в соответствующей литературе и представленными стандартными программами для ЭВМ.

Работоспособность» предложенного способа определения вероятностей ошибок I и II рода и необходимого объема выборки для последовательной процедуры проверки статистических гипотез при оценке соответствия метрологического обеспечения оценена в диссертации на «тестовых» функциях . В результате проверки оказалось, что функция потерь, выбранная в качестве критерия эффективности процедуры проверки статистических гипотез, имеет минимум, координаты которого соответствуют оптимальным значениям вероятностей ошибок I и II .рода и объема выборки при последовательной процедуре проверок.

Координаты минимума функции потерь чувствительны к изменению исходных данных, характеризующих зависимость потерь предприятия от различных составляющих его метрологического обеспечения, что требует изучения индивидуальных особенностей каждого предприятия.

Одновременно с нахождением оптимальных значений параметров последовательной процедуры проверки статистических гипотез рассчитывался объем выборки по критерию Неймана-Пирсона при тех же значениях вероятностей ошибок I и II рода. Оказалось, что он в 1,8- 2,2 раза превышает объем- выборки, необходимый для последовательной процедуры, что хорошо1 согласуется с теоретическими расчетами.

В заключении диссертации приведены основные результаты и выводы по работе, а также сведения о их внедрении.

Заключение диссертации по теме «Метрология и метрологическое обеспечение», Храменков, Алексей Викторович

Результаты работы внедрены, при подготовке «Положения о Системе добровольной сертификации «Оборонный Регистр»» (СДС ОР) зарегистрированной в Госстандарте России (Свидетельство о государственной регистрации № РОСС БШ. В063.04 ОРОО от 29.10.02 г.), руководящего документа СДС ОР 15-2002 «Порядок сертификации систем качества», руководящего документа СДС ОР 16-2002 «Порядок проверки систем качества», руководящего документа СДС ОР 08-2002 «Положения об органе по сертификации систем качества».

Проведенные математическое моделирование поиска минимума «тестовых» функций потерь показало, что оптимальные параметры процедуры проверки существенно зависят от вида функции потерь и характеризующих ее коэффициентов, что указывает на необходимость проведения предварительного анализа составляющих потерь предприятия от его метрологического обеспечения. В ходе моделирования были подтверждены полученные теоретические выводы о значительном сокращении необходимого объема выборки при последовательной процедуры проверок при прочих равных условиях.

Заключение

Анализ содержания метрологического обеспечения показал, что оно направлено на повышение качества разрабатываемой и производимой предприятием продукции путем достижения не только необходимой точности измерений, но и полноты, своевременности и быстродействия измерений и измерительного контроля параметров и характеристик продукции на всех стадиях ее жизненного цикла - разработки, производства, испытаний и эксплуатации.

Анализ требований ГОСТ Р ИСО серий 9000 к системе менеджмента качества предприятия в части метрологического обеспечения показал, что они регламентируют, и то лишь частично, требования к техническим средствам метрологического обеспечения. Требования к организации и проведению метрологической экспертизы конструкторской и технологической документации на создаваемую продукцию, к методикам измерений и их аттестации, к организации деятельности метрологической службы предприятия не установлены и, соответственно, не оцениваются.

На основе анализа предложены показатели эффективности метрологического обеспечения предприятия, позволяющие определить влияние точностных характеристик методов и средств измерений на эффективность технологических процессов и контроля качества продукции, учитывающие метрологическую надежность средств измерений и достоверность их поверки.

В диссертации разработана модель оценки влияния погрешностей методов и средств измерений на достоверность многопараметрического контроля качества выпускаемой продукции, позволяющая оценить влияние метрологической надежности и погрешности средств измерений на показатели контроля качества продукции и учитывающая параметры системы метрологического обслуживания средств измерений.

Анализ влияния качества измерений при создании продукции на ее эффективность позволил определить совокупность элементов метрологического обеспечения предприятия, подлежащих проверке его соответствия установленным требованиям. Установлено, что к таким элементам необходимо отнести средства измерений, контрольное и испытательное оборудование, методики измерений, полноту и правильность проведения метрологического анализа (экспертизы) конструкторской документации на создаваемую продукцию.

Поскольку проведение полной проверки соответствия всех элементов метрологического обеспечения предприятия установленным требованиям практически невозможно, предложено использовать методы выборочной оценки, основанные на процедуре проверки статистических гипотез о соответствии (несоответствии) метрологического обеспечения установленным требованиям.

Для применения метода выборочной проверки соответствия метрологического обеспечения предприятия установленным требованиям необходимо математическое описание оцениваемой совокупности единичных элементов метрологического обеспечения в виде случайной величины с известным законом распределения, характеристики которого необходимо оценить при выборочной проверке.

Выбранная для проверки соответствия метрологического обеспечения совокупность его единичных элементов представлена в диссертации в виде случайной величины, имеющей биномиальное распределение с неизвестным значением доли дефектных элементов в оцениваемой совокупности.

Полученные в диссертации аналитические выражения для определения необходимого объема выборки при последовательной процедуре проверки статистических гипотез и процедуры по методике Неймана-Пирсона, зависящие от вероятностей ошибок первого и второго рода, позволяют сравнить эффективность обеих процедур выборочной проверки по критерию минимально необходимого объема выборки при одинаковых вероятностях ошибок первого и второго рода.

Проведенная оценка эффективности сравниваемых процедур выборочных проверок показала, что при последовательной процедуре выигрыш в необходимом объеме выборки составляет в среднем 2-5-2,5, а при вероятностях ошибок первого и второго рода, меньших 0,001, он достигает значений 3-^-3,5.

Разработана математическая модель оценки экономического эффекта от проведения оценки соответствия метрологического обеспечения установленным требованиям, представляющая собой предотвращенные экономические потери, вызванные его несоответствием, уменьшенные на величину затрат, связанных с проведением оценки соответствия.

Разработан алгоритм определения рациональной процедуры проверки статистических гипотез для оценки соответствия метрологического обеспечения установленным требованиям позволяющий определить такие значения вероятностей I и II рода и объем выборки, при которых экономический эффект от проведения оценки соответствия максимален.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Храменков, Алексей Викторович, 2010 год

1. Назаров Н.Г., Крушняк Н.Т. Критический анализ понятия «качество» и возможности его количественной оценки // Измерительная техника. - 2005. - №10 - с.24.

2. Гильт И.Ю., Виниченко С.М., Сысоев Ю.С. Построение оптимальной групповой стратегии при различных законах распределения погрешности экспертных оценок // Измерительная техника. 2005. - №10 - с.58.

3. Ефремова Н.Ю. Классификация статистических моделей, применяемых для анализа данных сличений испытательных, поверочных, калибровочных лабораторий // Измерительная техника. - 2005. №5 - с.З.

4. Левин С.Ф. Обеспечение единства измерений при поверке средств измерений // Измерительная техника. 2005. - №8 - с. 14.

5. Страхов А.Ф. Многопараметровые измерительные системы // Измерительная техника. 2005. - №4 - с.З.

6. Богомолов Ю.А., Тверитипов Д.И. Метрологическая деятельность в современной концепции качества // Измерительная техника. 2006. - №5 - с.8.

7. Болычевцев А.Д., Болычевцева Л.А. Некоторые методологические аспекты проблемы повышения качества технического контроля // Измерительная техника. 2006. - №11 - с. 10.

8. Голубев Э.А., Исаев Л.К., Чирков А.П. Об оценке качества поверки средств измерений // Измерительная техника. 2006. - №8 - с. 18.

9. Назаров Н.Г., Крушняк Н.Т. Что количественно измеряют в квалиметрии // Измерительная техника. 2006. - №3 - с.25.

10. Сысоев Ю.С., Гильт И.Ю., Виниченко С.М. Использование метода оптимальных групповых стратегий для согласования результатов субъективных измерений // Измерительная техника. 2006. - №2 - с.20.

11. Шишов А.К. Оценка показателей эффективности при неполных данных // Измерительная техника. 2006. - №2 - с.25.

12. Данилевич С.Б., Колесников С.С. Разработка методик эффективного контроля сложных объектов // Измерительная техника. 2007. - №5 - с. 19.

13. Ефремова Н.Ю., Чуповкина А.Г. Опыт оценивания данных межлабораторных сличений калибровочных и поверочных лабораторий // Измерительная техника. 2007. - №6 - с. 15.

14. Лисин С.К. Оценка достоверности результатов послеоперационного контроля качества промышленных изделий // Измерительная техника. 2007. -№8-с. 18.

15. Назаров Н.Г., Попов A.B. Метод формирования оптимального плана контроля партии на основе случайной последовательной выборки // Измерительная техника. - 2007. №10 - с. 12.

16. Радаев H.H. Точность экспертного оценивания состояния объекта методом попарных сравнений с количественной оценкой предпочтений // Измерительная техника. 2007. - №9 - с.6.

17. Харитонов И.А., Чуповкина А.Г. Международные сличения как инструмент подтверждения измерительных и калибровочных возможностей национальных метрологических институтов // Измерительная техника. 2007. -№7-с. 14.

18. Шишкин А.Ю. Статистически планируемый эксперимент как метод проектирования параметров процесса технологических измерений // Измерительная техника. 2007. - №2 - с. 14.

19. Храменков A.B. Мониторинг метрологического обеспечения в системе менеджмента качества предприятия // Измерительная техника. - 2007. -№8 с.67.

20. Скворцов Б.В., Жиганов И.Ю. Способ совокупно-косвенных измерений показателей качества объектов // Измерительная техника. - 2008. -№8-с. 13.

21. Данилевич С.Б. Методологические аспекты планирования методик контроля качества продукции // Измерительная техника. 2008. - №1 - с.71.

22. Миттаг X. Статистические методы обеспечения качества // М.: Машиностроение 1995. - с.601.

23. Лукашов Ю.Е. О требованиях технических регламентов и национальных стандартов к достоверности метрологических процедур // Законодательная и прикладная метрология. 2004. - №6 - с.З.

24. Брюханов В.А. Об обеспечении единства измерений с позиции теории управления // Законодательная и прикладная метрология. 2004. - №3

25. Горохов М.Е. Результаты государственного метрологического надзора в системе ОАО «Мосэнерго» по г. Москве // Законодательная и прикладная метрология. 2004. - №1

26. Михеева C.B., Герасимов Д.В. Государственный метрологический надзор на предприятиях топливно-энергетического комплекса в Уральской федеральном округе // Законодательная и прикладная метрология. 2005. - №4

27. Губин И.Т., Чирков А.П., Шаруев В.И. Оценка качества измерений при межлабораторных сличениях // Законодательная и прикладная метрология. 2007. - №2.

28. Данилевич С.Б., Колесников С.С. Метрологическое обеспечение производства и качество продукции // Законодательная и прикладная метрология. - 2007. №2. - с.6.

29. Степанов A.B., Храменков A.B. Обеспечение единства измерений в рамках систем менеджмента качества. -Стандарты и качество, №4, 2005 с. 8083.

30. Струнов В.И. Об использовании мгновенных выборок при статистическом управлении качеством калибровочного процесса по параметру разброса // Законодательная и прикладная метрология. 2007. - №3. - с.4.

31. Бержинская М.В., Данилов A.A. Анализ статистических методов экспериментального определения нестабильности средств измерений // Законодательная и прикладная метрология. 2008. - №4.

32. Данил евич С.Б., Колесников С. С. О выборе показателей достоверности результатов контроля // Законодательная и прикладная метрология. 2008. - №2.

33. Кондратьев В.Т. Новая стратегия измерений // Законодательная и прикладная метрология. 2008. - №3.

34. Крысин Ю.М., Баранов В.А. Системный подход к аксиоматике теории измерений // Законодательная и прикладная метрология. 2008. - №5.

35. Асташенков А.И., Генкина Р.И., Сковородников В.А. К концепции развития государственного метрологического надзора // Законодательная и прикладная метрология. 1997. - №3.

36. Тактаров П.К. Оперативный контроль погрешности результатов измерений содержаний вредных веществ в воздухе и промышленных выбросах при применении лабораторных аналитических методов // Законодательная и прикладная метрология. 1997. - №3.

37. Храменков A.B. Оценка соответствия метрологического обеспечения и испытаний оборонной продукции при сертификации СМК -Вестник метролога,№1, 2009 с. 19-20.

38. Сычев Е.И. О последствиях применения неаттестованных МВИ в машиностроении // Законодательная и прикладная метрология. 1997. - №4.

39. Яшин A.B., Кизима C.B. Об априорной оценке погрешности средств измерений методами непараметрической статистики // Законодательная и прикладная метрология. - 1997. №5.

40. Бегунов A.A., Лячнев В.В. Общие правила построения систем обеспечения единств измерений // Законодательная и прикладная метрология. - 1997.-№1.

41. Ильичев A.M. Аппроксимация планов контроля показателей надежности типа средней наработки до отказа средств измерений алгебраическими формулами // Законодательная и прикладная метрология. -1997. №2.

42. Храменков A.B., Храменков В.Н. Оценка состояния метрологического обеспечения в СМК оборонных предприятий Вестник качества, №2, 2007 - с. 39-40.

43. Окрепилов В.В. Государственный метрологический надзор в экологии // Законодательная и прикладная метрология. 1997. - №4.

44. Тарбеев Ю.В. Концепция обеспечения достоверности комплексного мониторинга окружающей среды // Законодательная и прикладная метрология. 1997. - №4.

45. Брянский J1.H. Метрология и сертификация // Законодательная и прикладная метрология. 1997. - №3.

46. Асташенков " А.И., Сафаров Г.П., Томилин А.Ю. Государственная система обеспечения единства измерений и её нормативная база- // Законодательная и прикладная метрология. 2000. - №3.

47. Храменков В.Н., Храменков A.B. Критерии оценки состояния метрологического обеспечения и испытаний оборонной продукции при сертификации СМК. Вестник качества, №2, 2008 - с. 28-33.

48. Ильичев A.M., Оболенский А.И. О связи межповерочных интервалов с нормированными показателями надежности для средствизмерений единичного производства // Законодательная и прикладная метрология. 2000. - №5

49. Исаев JI.K. Основные направления внедрения стандартов ГОСТ Р ИСО 5725 PI их роль в повышении качества измерений и испытаний // Законодательная и прикладная метрология. - 2003. №3.

50. Голубев Э.А. Об общих положениях стандартов ГОСТ Р ИСО 5725 по оценке точности методов и результатов измерений // Законодательная и прикладная метрология. 2003. - №3.

51. Храменков A.B. Применение метода последовательного анализа при проверке статистических гипотез. // Материалы 34-й конференщш молодых ученых 32 ГНИИИ МО РФ, 2009, с. 38-39.

52. Степанов О.С., Данилов М.А., Кудеяров Ю.А. Метод оперативной оценки метрологического класса счетчиков воды // Законодательная и прикладная метрология. 2003. - №5.

53. Храменков A.B. Организация метрологического обеспечения в СМК предприятий. // Материалы 7-й Всероссийской научно-технической конференции, «Метрологическое обеспечение обороны и безопасности в Российской Федерации», 2008 с. 158-159.

54. Назаров Н.Г. О роли понятия «Единство измерений» в прикладной метрологии // Законодательная и прикладная метрология. 2003. - №6.

55. Богатырев A.A., Филиппов Ю.Д. Стандартизация статистических методов управления качеством // М.: Издательство стандартов 1990.

56. Фрумкин В.Д., Рубичев H.A. Теория вероятностей и статистика в метрологии и измерительной технике // М.: Машиностроение 1987. - с. 168.

57. Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Теория вероятностей и её инженерные приложения // М.: Наука. 1988. - с.480.

58. Сычев Е.И. Оценка влияния измерительного контроля на надежность технических систем // Надежность и контроль качества. - 1997. -№10.

59. Леман Э. Проверка статистических гипотез // М.: Наука. 1964.

60. Окрепилов В.В. Управление качеством: Учебник для вузов/2-e изд., доп. и перераб. М.: ОАО "Изд-во Экономика", 1998. - 639 с.

61. Львов Д.С., Зыков Ю.А. Общие принципы определения экономической эффективности новой техники. М.: ИЭ АН СССР, 1991.

62. Дубровская И.С., Койфман Ю.И., Удовиченко Е.Т Системные исследования проблем управления качеством и автоматизации процессов управления. М.: Изд. стандартов., 1980.

63. Бадалов Л.М. Экономические проблемы качества продукции. М.: "Экономика", 1982.

64. Немчинов B.C. Экономика математические методы и модели. -М.: "Мысль", 1965.

65. Матвеев Л. А. Экономическое обеспечение систем управления качеством продукции. Л. "Машиностроение", Ленинградское отделение, 1983.

66. Версан В.Г., Сиськов В.И., Дубицкий Л.Г. и др. Интеграция производства и управления качеством продукции. М.: Издательство стандартов, 1995.

67. Крылова Г.Д. Зарубежный опыт управления качеством. -М.: "Издательство стандартов", 1992.

68. Кузнецов В.А., Ялунина Г.В. Основы метрологии. М.: ИПК "Издательство стандартов", 1995.

69. Харрингтон Дж. X. Управление качеством в американских корпорациях. М.: "Экономика", 1990.

70. Вильям Дж. Стивенсон. Управление производством / Пер. с англ. -М.: ООО "Издательство "Лаборатория Базовых знаний", ЗАО "Издательство БИНОМ", 1998.

71. Всеобщее управление качеством: Учебник для вузов / О.П. Глудкин, Н.М. Горбунов, А.И. Гуров, Ю.В. Зорин; Под ред. О.П. Глудкина. -М.: "Радио и связь", 1999.

72. Статистические методы повышения качества / Под ред. Хотоси Куме. М.: "Финансы и статистика", 1990.

73. Фейгенбаум А. Контроль качества продукции. М.: "Экономика",

74. Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации и метрологии: Учебник для вузов. М.: "Аудит", ЮНИТИ, 1998.

75. Савицкая Г.В. Анализ хозяйственной деятельности предприятия: 2-е изд., перераб. и доп. Мн.: ИП "Экоперспектива", 1998.

76. Радионов Н.В., Радионова С.П. Основы финансового анализа: математические методы, системный подход. СПб.: Альфа, 1999.

77. Успешная сертификация на соответствие нормам ИСО серии 9000: Руководство по подготовке, проведению и последующей сертификации / изд. Eckhard Kreier. Kissing: Foum -Verl. Herkert - Losebl. - Ausg. 1995.

78. Управление качеством электронных средств / О.П. Глудкин, А.И. Гуров, А.И. Коробов и др. Под ред. О.П. Глудкина. М.: "Высшая школа", 1994.

79. Статистические методы повышения качества: Пер. с англ. / Под ред. Х.Кумэ. М.: Финансы и статистика, 1990.

80. Бесфамильная Л.В., Резчиков В.И. Соколов Л.Г. Швандер В.А. Экономика стандартизации, метрологии и качества продукции. М.: Издательство стандартов, 1988.

82. Пансков A.B. Экономические вопросы в деятельности метрологических служб предприятий // Измерительная техника. 1983. - № 91986.-с. 17-22.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.

Под метрологическим обеспечением (МО) измерений понимается «деятельность метрологических и других служб, направленная на: создание в стране необходимых эталонов, образцовых и рабочих средств измерений; правильный их выбор и применение;, разработку и применение метрологических правил и норм; выполнение других метрологических работ, необходимых для обеспечения требуемого качества измерений на рабочем месте, предприятии (организации), в министерстве (ведомстве), народном хозяйстве» .

Как показывает дефиниция этого термина, понятие МО достаточно широкое - от организации технических измерений до обеспечения единства измерений и законодательной метрологии.

Для промышленных предприятий, разработчиков и пользователей средств измерений практический интерес представляет часть МО, связанная с деятельностью метрологической службы (МС) предприятия. В связи с этим широкое распространение получили термины «метрологическое обеспечение предприятия», «метрологическое обеспечение производства» (МОП) .

МОП, в основном, включает:

Анализ состояния измерений;

Установление рациональной номенклатуры измеряемых величин и использование средств измерений (рабочих и эталонных) соответствующей точности;

Проведение поверки и калибровки средств измерений;

Разработку методик выполнения измерений для обеспечения установленных норм точности;

Проведение метрологической экспертизы конструкторской и технологической документации;

Внедрение необходимых нормативных документов (государственных, отраслевых, фирменных);

Аккредитацию на техническую компетентность;

Проведение метрологического надзора.

В условиях рыночных отношений, когда основной целью предприятия является прибыль, используемые средства измерений, как часть основных фондов, должны работать на эту основную цель.

МОП должно в определенной степени обеспечивать оптимизацию управления технологическими процессами и предприятием в целом, стабилизировать процессы, поддерживать качество изготовления продукции. При этом затраты на МОП должны соответствовать масштабам производства, сложности технологических циклов и в конечном счете не только окупаться, но и возвращаться прибылью. В оценке адекватности и экономической эффективности МОП могут оказать серьезную организационную и методическую помощь разработанные Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологической службы (ВНИИМС) рекомендации МИ 2240-92 «ГСИ. Анализ состояния измерений, контроля и испытаний на предприятии, в организации, объединении».

Документ может быть использован при разработке и сертификации систем качества, при аккредитации на техническую компетентность, для разработки программ совершенствования метрологического обеспечения и т.д. Документ содержит «методику оценивания экономической эффективности мероприятий по совершенствованию состояния измерений, контроля, испытаний, метрологического обеспечения производства на предприятии». Весьма интересно и полезно приложение 2 «Информационное обеспечение. Сценарий диалога и алгоритмы для автоматизированной обработки информации по анализу состояния измерений, контроля, испытании на предприятии». Дополнение этого материала соответствующим программным продуктом и техническими средствами позволит автоматизировать деятельность метрологической службы предприятия и сократит объем рутинных операций, облегчит расчет экономической эффективности МОП и повысит его эффективность. Весьма заманчивым является моделирование вариантов МОП с различными параметрами и последующим расчетом их экономической эффективности;

сканирование по вариантам может обеспечить автоматический поиск (выбор) оптимального МОП.

Названные рекомендации и их использование на предприятии в ряде случаев необходимы, при определенных обстоятельствах - полезны, а профессиональное освоение методики анализа при современном техническом оснащении может стать для МС дополнительным видом деятельности, приносящим немалый доход.

9.1. Основные термины в области метрологии. Словарь-справочник- М., Изд-во стандартов. 1989

9.2. Рейх Н.Н. , Тупиченков А.А., Цейтлин В.Г., Метрологическое обеспечение производства. М., Изд-во стандартов. 1987.

Общие положения, определения экономической эффективности метрологического обеспечения производства.

Механизм формирования экономических потерь от погрешности измерений.

Общее определение затрат на метрологическое обеспечение.

Методы расчета экономического эффекта работ по МОб.

Расчет стоимости метрологических работ, проводимых органами Госстандарта.

Экономическая эффективность внедрения новых методов и средств измерений.

Экономический эффект от проведения аттестации не стандартизованных средств измерений, технологического, контрольно-измерительного и испытательного оборудования.

Экономический эффект от внедрения рабочих эталонов и поверочного оборудования.

Экономическая эффективность.

Другой важной задачей является единая метрология, позволяющая оценить экономическую эффективность реализации программ метрологического обеспечения.

Фактический и ожидаемый экономический эффект рассчитывают методом сравнительной эффективности, в соответствии с которым размер эффекта определяют как разность затрат по базовому и внедряемому вариантам.

Проанализируем применимость этого метода для оценки эффективности метрологического обеспечения на стадии разработки программ, т.е. при планировании и при оценке фактического эффекта. Для этого рассмотрим выражение абсолютного эффекта как разность результата и затрат на его достижение. Результат при этом является величиной фиксированной.

Предположим, что имеется два варианта плана. Абсолютный экономический эффект по первому и второму вариантам следующий:


;

где – полезный результат, обусловленный деятельностью по метрологическому обеспечению;- стоимостная оценка затрат на осуществление мероприятий по метрологическому обеспечению по первому и второму вариантам плана соответственно.

Поскольку работы по метрологическому обеспечению являются частью работы по повышению качества продукции и эффективности производства, на них можно выделить часть полезного результата производства, т.е. , где- полезный результат производства;- коэффициент долевого участия работ по метрологическому обеспечению в общем полезном результате производства.

В данном случае нас не интересует метод определения , т.к. дальнейшие рассуждения от этого не зависят.

Неравенства (1.2.1, 1.2.2) означают, что оба варианта эффективны и достигаемый результат одинаков. Если, то лучшим является второй вариант.

При выборе вариантов метрологического обеспечения возможен и такой случай, когда один из них дает отрицательный эффект.

Поскольку мы предположили, то , то

;
;

Здесь также лучше второй вариант. Рассмотрим, применим ли к ситуации, описанной неравенствами (1.2.1-1.2.4), метод сравнительной эффективности, основанный на сопоставлении затрат по вариантам. Для этого вычтем из формулы (1.2.2) выражение (1.2.1). получим, что сравнительный эффект

При этом величина (полезный результат) сократится и получится формула сравнительной эффективности, использующая разность затрат. Если, тои результаты расчетов по формулам (1.2.1, 1.2.2) и выражению (1.2.5) позволяют принять одинаковое решение для выбора лучшего варианта. Аналогично, неравенства (1.2.3, 1.2.4) также подтверждают, чтои второй вариант лучше.

Это означает, что когда абсолютный экономический эффект хотя бы по одному варианту положителен, методы абсолютной и сравнительной эффективности дают одинаковый результат при выборе лучшего варианта.

Другая ситуация возникает при рассмотрении случая, когда оба варианта плана работ по метрологическому обеспечению экономически нецелесообразны, т.е.:

;
;

Если при этом , то опять-такии второй вариант предпочтительней. Казалось бы, и в этом случае можно считать эффект по разности затрат, как установлено формулой (1.2.5). но если эффект оценивать по этой формуле, то его величина будет положительна, т.к.. С другой стороны, оба варианта неэффективны в соответствии с неравенствами (1.2.6, 1.2.7). следовательно, при получении отрицательных значений абсолютных экономических эффектов метод сравнительной эффективности неприменим, поскольку в соответствии с ним ошибочно обосновывают эффективность «плохого» варианта среди множества «очень плохих». Поэтому метод, основанный на сравнении затрат, при планировании работ по метрологическому обеспечению и выборе наилучшего варианта необходимо дополнить условием о проверке положительности абсолютных эффектов для всех альтернативных вариантов.

Такая проверка может быть проведена весьма приближенными методами, поскольку требуется установить не размер эффекта, а лишь знак этой величины. Все варианты с положительным эффектом включают в число потенциально возможных, а затем лучший выбирают по разности затрат. При этом полезный результат должен быть постоянным. Если же такого положения не наблюдается, то при формировании программ и планов метрологического обеспечения необходимо пользоваться методом абсолютной эффективности. Это условие является гарантией эффективности запланированных мероприятий по метрологическому обеспечению, т.к. результат всегда превышает затраты на его достижение.

Специфика программ, а значит и программ метрологического обеспечения, заключается в том, что их эффект не оценивается суммой эффектов от реализации заданий, в них входящих.

При этом также должен быть учтен и непосредственно сам «программный эффект», обусловленный следующими факторами:

Снижение уровня дублирования работ;

Наличие взаимной корреляции, когда какая-либо разработка в области метрологического обеспечения должна осуществляться в комплексе с другой;

Системность программы, определяемая известным положением системного анализа – «целое больше суммы составляющих его частей». Вместе с тем, учет взаимосвязи работ по метрологическому обеспечению и фактора системности является неисследованной задачей, пути решения которой необходимо наметить.

Один из таких путей состоит в выделении «блоков» программы, содержащих ряд взаимосвязанный работ.

Эффективность такого блока оценивают по конечному результату, а затем эффект делят в соответствии с долевым участием каждой работы.

Таким образом, в результате рассмотрения экономических аспектов работ по анализу состояния измерений и программно-целевого планирования метрологического обеспечения производства можно сделать вывод об актуальности и практической целесообразности проведения исследований в направлениях:

Метрология формирования конечного результата метрологического обеспечения производства;

Установление влияния точности измерений на технико-экономические показатели производства;

Обоснование критерия эффективности метрологического обеспечения производства;

Создание научно-методических основ оценки экономической эффективности работ по метрологическому обеспечению непрерывных измерительных процессов;

Оптимизация номенклатуры измеряемых параметров и точности измерений по экономическому критерию;

Основным из этих направлению является первое, т.к. оно позволяет выделить из общего конечного результата производства долю, обусловленную деятельностью по метрологическому обеспечению. При проведении остальных перечисленных исследований показатель конечного результата также будет входить в состав критериальных.

Силяков Евгений Владимирович.

Разделы дисциплины.

Общие положения, определения экономической эффективности метрологического обеспечения производства.
Механизм формирования экономических потерь от погрешности измерений.
Общее определение затрат на метрологическое обеспечение.
Методы расчета экономического эффекта работ по МОб.
Расчет стоимости метрологических работ, проводимых органами Госстандарта.
Экономическая эффективность внедрения новых методов и средств измерений.
Экономический эффект от проведения аттестации не стандартизованных средств измерений, технологического, контрольно-измерительного и испытательного оборудования.
Экономический эффект от внедрения рабочих эталонов и поверочного оборудования.

Экономическая эффективность.

где полезный результат, обусловленный деятельностью по метрологическому обеспечению; - стоимостная оценка затрат на осуществление мероприятий по метрологическому обеспечению по первому и второму вариантам плана соответственно.

Поскольку работы по метрологическому обеспечению являются частью работы по повышению качества продукции и эффективности производства, на них можно выделить часть полезного результата производства, т.е. , где - полезный результат производства; - коэффициент долевого участия работ по метрологическому обеспечению в общем полезном результате производства.

В данном случае нас не интересует метод определения, т.к. дальнейшие рассуждения от этого не зависят.

Поскольку мы предположили, то, то

При этом величина (полезный результат) сократится и получится формула сравнительной эффективности, использующая разность затрат. Если, то и результаты расчетов по формулам (1.2.1, 1.2.2) и выражению (1.2.5) позволяют принять одинаковое решение для выбора лучшего варианта. Аналогично, неравенства (1.2.3, 1.2.4) также подтверждают, что и второй вариант лучше.

Если при этом, то опять-таки и второй вариант предпочтительней. Казалось бы, и в этом случае можно считать эффект по разности затрат, как установлено формулой (1.2.5). но если эффект оценивать по этой формуле, то его величина будет положительна, т.к. . С другой стороны, оба варианта неэффективны в соответствии с неравенствами (1.2.6, 1.2.7). следовательно, при получении отрицательных значений абсолютных экономических эффектов метод сравнительной эффективности неприменим, поскольку в соответствии с ним ошибочно обосновывают эффективность «плохого» варианта среди множества «очень плохих». Поэтому метод, основанный на сравнении затрат, при планировании работ по метрологическому обеспечению и выборе наилучшего варианта необходимо дополнить условием о проверке положительности абсолютных эффектов для всех альтернативных вариантов.

Снижение уровня дублирования работ;
Наличие взаимной корреляции, когда какая-либо разработка в области метрологического обеспечения должна осуществляться в комплексе с другой;
Системность программы, определяемая известным положением системного анализа «целое больше суммы составляющих его частей». Вместе с тем, учет взаимосвязи работ по метрологическому обеспечению и фактора системности является неисследованной задачей, пути решения которой необходимо наметить.

Один из таких путей состоит в выделении «блоков» программы, содержащих ряд взаимосвязанный работ.

Метрология формирования конечного результата метрологического обеспечения производства;
Установление влияния точности измерений на технико-экономические показатели производства;
Обоснование критерия эффективности метрологического обеспечения производства;
Создание научно-методических основ оценки экономической эффективности работ по метрологическому обеспечению непрерывных измерительных процессов;
Оптимизация номенклатуры измеряемых параметров и точности измерений по экономическому критерию;

Конечный результат деятельности по метрологическому обеспечению производства.

В общественном производстве при оценке эффективности научно-технического прогресса под конечным результатом понимают стоимостную оценку продукции или услуг, выполненных с использованием новых средств труда, изготовленных на данном предприятии. Работы по метрологическому обеспечению являются частью работ по созданию новых средств и предметов труда, поэтому на эти работы может быть отнесена часть конечного результата и, соответственно, доля получаемого экономического эффекта.

Получаемый при производстве продукции экономический эффект

где - стоимостная оценка общего конечного результата производства; - стоимостная оценка затрат для достижения этого результата.

Следует отметить, что по формуле (1.3.1) рассчитывается интегральный экономический эффект, т.е. эффект, возникающий в течение расчетного периода. Это означает, что необходимо определить результаты и затраты по каждому году этого периода и сложить.

В дальнейшем, чтобы не вводить индекс суммирования, будут рассмотрены годовые затраты и результаты. В случае необходимости их можно сложить и получить интегральный эффект в течение любого расчетного периода.

Для выделения доли эффекта и результата, приходящихся на работы по метрологическому обеспечению производства, умножим обе части неравенства (1.3.1) на коэффициент долевого участия метрологического обеспечения:

Получается, что долевое участие по эффекту и результату определяется прямо пропорционально затратам. Такое выделение обладает двумя существенными недостатками:

Для роста значения коэффициента необходимо увеличивать затраты, т.е. стимулировать затратный механизм;
Предполагается, что пропорционально затратам на метрологическое обеспечение растет и получаемый при этом результат.

Поскольку доля результата производства, приходящаяся на метрологическое обеспечение, есть, то и

Фактор метрологического обеспечения равноэффективен другим производственным факторам.

Контроль это элемент системы управления качеством. Данный элемент является преградой или заслоном на пути бракованной продукции и предотвращает ее проникновение в дальнейшие стадии производства.

Погрешности измерений при контроле приводят к принятию неверных решений, а именно к браку контроля. Таким образом, часть продукции ложно забраковывают, а часть дефектной продукции допускают. При использовании измерительной информации для управления технологическими процессами погрешности приводят к отклонению действительных значений режима от заданных номинально, также приводят к снижению технико-экономических показателей.

Таблица1.

Для формирования понятия о конечном результате метрологического обеспечения производства, как систему, соответствующую входу, выходу и функции используем таблицу.

Вход системы формируется на основе объективной потребности достоверной измерительной информации о качестве и количестве продукции, параметрах технологических процессов, состоянии оборудования и инструментов. Количественно эта потребность проявляется в комплексе измерительных параметров, требованиях к оперативности получения измерительной информации и точности измерения каждого параметра. Точность зависит от допустимого отклонения параметра и его важности, с точки зрения влияния на технико-экономические показатели производства. Для обеспечения точности применяют аттестованные методики выполнения измерений (ГОСТ 8.010-72). Этот ГОСТ регламентирует поддержание рабочих средств в рабочем состоянии.

Функцией системы является реализация процессов измерения, комплексов параметров производства с требуемой точностью.

С выхода системы поступают результаты измерений, качество которых определяются их оперативностью и погрешностью. Характеристика, как оперативность получения информации может быть описана в терминах погрешности измерения, т.к. информация получается с задержкой и это эквивалентно информации с увеличенной погрешностью. За времени передачи информации изменяются характеристики объекта, в результате на погрешность измерения накладывается дополнительная погрешность, обусловленная таким изменением. Формирование комплекса измеряемых параметров тесно связано с точностью измерений, т.о. полнота и качество информации о параметрах производственных процессов и продукции зависит от:

Размера комплекса измерительных параметров;
Оперативности передачи и получения информации;
Точности измерений, от которой зависит оптимальность принимаемых решений.

Известно, что измерения всегда отягощены погрешностями, поэтому принимать решения приходится в условиях некоторой неопределенности или полной определенности, что ведет к их не оптимальности и экономическим народно-хозяйственным потерям. Это наблюдается в сфере метрологического обслуживания средств измерений, где размер единиц физической величины от эталона образцовым и рабочим средствам измерений передается с погрешностью. В связи с этим погрешности измерений проявляются в двух сферах:

При метрологическом обслуживании рабочих средств измерений;
При измерениях в производственном процессе.

Экономические потери от погрешности измерений при метрологическом обслуживании рабочих средств измерений возникают в проверочной схеме по цепочке. От основного эталона передается часть погрешностей к образцовым средствам измерений и от образцовых средств измерений к рабочим средствам измерений. Неизбежные погрешности измерений при передаче размера физической величины приводят к браку поверки, это характеризуется ошибками 1-го и 2-го рода:

Ошибки 1-го рода это вероятность неправильной браковки годных изделий;
Ошибки 2-го рода это вероятность пропуска дефектных изделий.

Для поверки такими изделиями являются образцовые и рабочие средства измерений. При метрологической аттестации по эталонам часть изделий будет ложно забраковано, а часть лоно пропущено. Экономические потери от их ложной браковки будут возникать за счет непроизводительных расходов на настройку, мелкий ремонт, регулировку, повторную аттестацию образцовых средств измерений. Экономические потери, возникающие от ложной браковки рабочих средств измерений, также проявляются в виде непроизводительных затрат на ремонт, настройку и поверку.

В соответствии с ГОСТ 1.25-76 под метрологическим обеспечением понимается обеспечение единства и требуемой точности измерений. Суммарные экономические потери являются потерями от погрешности измерения при метрологическом обеспечении производства. При совершенствовании метрологического обеспечения производства мы можем наблюдать снижение экономических потерь, но такое снижение требует экономических затрат. Доля конечного результата производства, приходящаяся на метрологическое обеспечение, формируется при реализации процессов измерения, т.е. при эксплуатации рабочих средств измерений, поскольку метрологическое обслуживание лишь поддерживает их работоспособность. Погрешность измерений уменьшает теоретический результат на величину народно-хозяйственных потерь и их разность есть фактический результат метрологического обеспечения. Эффект метрологического обеспечения представляет собой разность результата и затрат:

Затраты на создание и эксплуатацию эталона.

затраты на создание и эксплуатацию образцового средства измерений.

затраты на создание и эксплуатацию измерительных средств производства.

Фактически эти потери обусловлены несовершенством измерительной системы. Если подставить в формулу затрат формулу эффекта, то получается:

Путем вычитания 2-го выражения из первого получим:

Для того, чтобы перейти опять к абсолютному эффекту за базовый вариант принимаем такое состояние метрологического обеспечения, когда параметры не изменяются:

Где народно-хозяйственные экономические потери, т.е. параметры не изменяются.

Это означает, что идеальный конечный результат по метрологическому обеспечению численно равен народно-хозяйственным экономическим потерям от погрешности измерений. Фактически конечный результат будет представлять собой:

В этой формуле величина фиксированная, поэтому, чем меньше народно-хозяйственные экономические потери, тем выше результат.

и - экономические потери. Возникают за счет непредвиденных расходов (настройка, регулировка, повторная аттестация образцовых средств измерения). Возникают от ложной браковки средств, и проявляются в виде непроизводительных затрат на их ремонт, настройку, поверку.

Т.о. показатели и представляют собой потери от ложной браковки образцовых и рабочих средств измерений соответственно.

Они не зависят от типа производства и отражают потери только при передаче размера физической величины.

Народнохозяйственные потери зависят от двух факторов:

От решаемой измерительной задачи;
От принадлежности измеряемого параметра какого-либо элемента производственного процесса.

Так как рассматриваются экономические последствия измерений, то и классификация измерительных задач также должна строиться на экономических принципах.

В метрологической практике приняты классификации по видам измерений:

Прямые;
Косвенные.

При таком разделении не выявляется механизм взаимосвязи погрешности измерений и экономических потерь, поэтому признаком классификации могут служить последствия от неоптимальных решений, принимаемых на основе получаемой при измерениях информации. опираясь на это классифицируем измерительных задачи следующим образом:

Измерительный контроль;
Измерение расхода, а также измерение при операциях учета и дозирования (применительно к расходным материалам);
Измерение при управлении технологическом процессе.

При измерительном контроле измеряют параметр и сравнивают полученное значение с заданной нормой, следовательно, принимают решение, годен или не годен. Это решение нельзя назвать оптимальным, т.к. присутствует погрешность. При учете расхода такое решение не принимают, также погрешности искажают истинную картину и как следствие возникают негативные экономические последствия (связано с недостоверной оценкой ресурса).

Информация которая используется при управлении технологическим процессом, также отягощена погрешностями, в результате значения параметров технологических процессов отклоняются от оптимальных и также снижают технико-экономические показатели производства. Рассмотрим, какие элементы производственной структуры связаны с измерениями на примере типовой производственной системе. На вход системы подают материал, энергию, полуфабрикаты, комплектующие изделия. Они подвергаются входному контролю по качественному параметру и количественному. Все эти элементы перерабатываются с помощью технологического оборудования, оснастки, инструмента. Параметры оборудования подвергают контролю и измерению с целью получения информации для управления процессом. На выходе производственной системы контролируют качество выпускаемой продукции и ее количество. Но чтобы эффективно организовать и осуществлять деятельность по метрологическому обеспечению нужно стремиться к получению высоким конечным результатам. Эта задача не может быть самоцелью, т.к. могут возникнуть необоснованные по размеру затраты. Поэтому, проблемы оценки конечного результата тесно примыкают к проблемам повышения эффективности. Получаем критерий наиболее эффективной деятельности, берем выражение (3) и преобразуем его с учетом выражения (6):

В первых скобках разность конечного результата и затрат при реализации процессов измерений в производстве. Во второй скобке сумма затрат и экономических потерь при передаче размера физической величины по поверочной схеме рабочим средствам измерения. Эффект будет максимальный при выполнении условий:

отражает оптимальную деятельность при реализации процессов измерения, т.е. является критерием оптимальной точности измерения.

критерий оптимизации работ по метрологическому обслуживанию средств измерений.

Из последних 3-х выражений следует, что критерий оптимальности метрологического обеспечения:

т.е. сумма всех потерь от погрешности измерений должна быть минимальна.

Методические основы оценки экономической эффективности метрологического обеспечения.

Метрологическое обеспечение является элементом, представляющим информацию, для управления производством и является частью комплекса работ по повышению качества продукции. Основным принципом экономического обоснования принят такой подход, который предполагает:

Выбор из возможных вариантов работ наилучшего с точки зрения конечного народно-хозяйственного результата для его последующего включения в план;
Учет при оценке эффективности этих работ, впоследствии их реализация, как в этой сфере, так и в других, где появляется их влияние;
Полный учет всех видов ограниченных ресурсов;
Применение единых нормативов эффективности капитальных вложений и приведение их по фактору времени.

Методики, как правило их основы положены в метод сравнительной эффективности, в соответствии с которым эффект считают по разности приведенных затрат базового и нового вариантов. При этом необходимо не забывать, что различаются затраты на создание и эксплуатацию средств измерений.

На этапе создания средств, приведенные затраты включают в себя его себестоимость и его удельные капитальные вложения, состоящие из предпроизводственных затрат на метрологические, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) и вложений в производственные фонды при изготовлении средств измерений.

В случае эксплуатации средств измерений приведенные затраты состоят из текущих издержек и сопутствующих капитальных вложений, необходимых для нормального функционирования средств измерений. Т.к. метрологическое обеспечение производства не отрасль, а вид деятельности и носит межотраслевой характер, было бы логично потребовать от каждого рубля капитальных вложений некоторой, усредненной по отраслям и сферам отдачи.

Есть такое понятие нормативный коэффициент сравнительной эффективности . Коэффициент сравнительной эффективности представляет собой отношение экономии на себестоимости к дополнительным капитальным вложениям:

и себестоимость единицы продукции;

и удельные капитальные вложения;

коэффициент эффективности капитальных вложений.

НТП научно-технический прогресс.

Особенности определения метрологической эффективности МОб.

Решение о целесообразности создания и внедрения новой техники принимается на основе размера годового экономического эффекта. Чем больше эффект, тем эффективнее вариант.
При оценке эффективности капитальных вложений наилучший вариант выбирается по минимуму приведенных затрат:

где - коэффициент сравнительной эффективности; - срок окупаемости дополнительных капитальных вложений.

Если или, где, - нормативные значения коэффициента эффективности и срока окупаемости, то более капиталоемкий вариант эффективен.

На первый взгляд, критерии принятия решения об эффективности варианта, выраженные формулами, разные. Для доказательства их идентичности преобразуем формулу при условии:

Из этого выражения следует, что в любом случае, если эффект положителен. И чем больше эффект, тем больше значение коэффициента сравнительной эффективности.

Следовательно, критерий максимума эффекта по формуле и критерий совпадают. Поскольку, то показатель идентичен с точки зрения критерия эффективности.

Поэтому показатели, определяемые по формулам, являются эквивалентными при выборе эффективного варианта, т.е. принимаемые по ним решения непротиворечивы.

То же суждение можно вынести относительно критерия минимума приведенных затрат. поскольку в формуле есть показатель базового варианта, минимальный из всего набора значений обеспечивает максимальное значение эффекта, т.к. величина постоянная.

Это означает, что критерий минимума затрат полностью согласуется с выражениями.

Несколько иная ситуация складывается при оценке эффективности по методике, в соответствии с которой эффект определяется разностью результатов производства и затрат на их достижение:

где - стоимостная оценка результатов осуществления мероприятий НТП; - стоимостная оценка затрат.

При этом определяется не годовой, а интегральный экономический эффект, что не очень существенно, поскольку интегральный эффект представляет собой сумму годовых, приведенных по фактору времени. Главным различием, по сравнению с формулой, является введение понятия конечного результата. Такое положение представляется справедливым, т.к. возможны случаи, когда затраты превышают получаемый при этом результат:

Тем не менее, если сравнение вариантов и расчет эффекта вести по формуле, может оказаться, что эффект положителен, хотя на самом деле этого не наблюдается.

Такая ситуация объясняется тем, что выражение для оценки сравнительной эффективности является частным случаем более общего критериального соотношения.

Если предположить, что экономический результат по двум вариантам мероприятия НТП постоянный, то эффекты:

Это ограничение не зафиксировано в методике. А расчет эффекта, по нашему мнению, целесообразно вести по разности результатов и затрат.

С другой стороны, рекомендация выбирать наилучший вариант только по значению эффекта в общем случае не совсем обоснована. Рассмотрим два мероприятия НТП с одинаковым значением эффекта, причем для простоты примем, что результаты и затраты получаются в течение одного года.

Результат по первому варианту: , затраты;

А по второму: , затраты

Значение эффекта постоянно:

Если следовать критерию максимума эффекта, то варианты равноэффективны. Но логика подсказывает, что первый вариант лучше, т.к. он экономит, по сравнению со вторым, 80 тыс. р. Эти средства можно затратить на другое мероприятие НТП и получить дополнительный эффект.

Чтобы разобраться в этой ситуации, рассмотрим все возможные расчетные случаи. Если, то очевидно, что наилучшим вариантом является мероприятие, обеспечивающее минимум затрат на его реализацию и, соответственно, максимум эффекта.

В том случае, когда, необходимо выбирать вариант, дающий наибольший результат. При этом также получаем максимальный эффект.

В общем же случае и. Тривиальный случай, когда, не рассматривается, т.к. очевидно, что первое мероприятие эффективнее.

Интересна для экономического анализа ситуация, определяемая следующими неравенствами: ; .

Пусть, например, ; ;;

Эффект по вариантам: ; соответственно.

Если пользоваться критерием максимального эффекта, то первое мероприятие предпочтительнее. С другой стороны, получается, что коэффициент абсолютной эффективности:

Для первого варианта, а для второго.

Для удобства анализа представим первое мероприятие как сумму второго и некоторого дополнительного мероприятия. Очевидно, что экономические показатели дополнительного варианта:

При этом выполняются следующие соотношения:

Коэффициент эффективности дополнительного мероприятия:

Для нашего случая, где индекс 1,2 означает сравнение первого и второго вариантов.

Получается, что дополнительное мероприятие малоэффективно, т.к. норматив эффективности и, соответственно, прирост народнохозяйственной прибыли должен быть равным 10%. А в нашем примере он равен 0,6% и дополнительный вариант не эффективен. Отсюда можно сделать вывод, что лучшим является второй вариант, хотя эффект по первому варианту больше.

Рассмотрим третий вариант мероприятия НТП со следующими показателями:

Коэффициент абсолютной эффективности для этого варианта. Если принимать решение по коэффициенту эффективности, то лучшим является третий вариант.

Для удобства дальнейшего анализа сведем данные в табл. 2.2.1:

Таблица 2.2.1

	Показатель

	1000

При сравнении второго варианта с третьим получим:

Следовательно, второй вариант эффективнее, т.к. дополнительные затраты третьего варианта требуют значение коэффициента эффективности, равное 0,6, при нормативе 0,1.

Следовательно, в условиях нетождественности результатов и затрат обоснование целесообразности мероприятия НТП нельзя вести лишь по размеру эффекта или по коэффициенту абсолютной эффективности. При этом необходимо проверять уровень эффективности дополнительных затрат.

Поэтому алгоритм выбора лучшего варианта содержит, в общем случае следующие элементы:

Расчет эффекта и ранжирование мероприятий по его значению;
Попарное сравнение вариантов для оценки эффективности дополнительных затрат по формуле:

Если, то эффективным является вариант, и наоборот.

Приведение сравниваемых вариантов в тождественный вид по показателям качества.

Поскольку на предварительных этапах обоснования результат зачастую неизвестен, сравнительную эффективность определяют по разности затрат, скорректированных с учетом изменения показателей качества.

При обосновании методики приведения вариантов в эквивалентный вид необходимо ясно представлять понятие тождественности. Сравниваемые варианты должны решать тождественные народнохозяйственные задачи, т.е. покрывать одинаковые по объему, составу, месту, времени потребности.

Вопрос тождественности по месту проведения метрологических работ не имеет отношения к метрологическому обеспечению, так как это общая проблема оптимального размещения производства и управления им. При такой оптимизации все контрольные и измерительные операции регламентированы технологическим процессом изготовления продукции.

В методике 1977 г. приведение осуществляется с помощью коэффициента эквивалентности, который имеет вид:

В данном случае коэффициент эквивалентности учитывает изменение производительности и срока службы новой техники по сравнению с базовой. Экономический смысл этого коэффициента достаточно прост: он показывает, сколько базовых образцов заменяют один новый образец техники. Но специфика деятельности по метрологическому обеспечению производства требует учета других качественных характеристик средств измерений, таких как точность, метрологическая надежность, диапазон измерений и т.д.

При рассмотрении методов приведения средств измерений в эквивалентный вид можно выделить три основных направления:

Использование комплексного показателя качества;
Выбор в качестве коэффициента эквивалентности единичных показателей качества;
Применение вероятностного информационного подхода.

Использование комплексного показателя означает применение методов квалиметрии, когда коэффициент заменяется комплексным показателем качества. На практике чаще всего применяется средневзвешенный арифметический показатель, который записывается в виде:

Где - весомость i-го показателя качества; - относительный единичный i-й показатель качества; - число сравниваемых показателей.

Относительный единичный показатель определяется дробью:

Где значения i -го показателя качества для нового и базового средств измерений.

Весомость показателей оценивается, как правило, экспертным способом, и на их сумму накладываются условия нормировки:

Из формулы следует, что комплексный показатель позволяет агрегатировать информацию о ряде качественных свойств объекта в одно число. Такое свойство является весьма полезным при сравнительных оценках технического уровня и качества продукции, но механически переносить этот подход на теорию оценки экономической эффективности неправомерно.

Для доказательства неправомерности рассмотрим ситуацию, когда два средства измерений различаются сроком службы и производительностью, причем; ; отношение производительностей. Поскольку для отчислений на реновацию ориентировочно обратно пропорциональна сроку службы, и.

Из соотношений и при условии получим:

Из равенства и первого условия получим: ; .

Значение весомостей противоречат приведенному в выражении неравенству, а также логике: они больше единицы и одно из значений даже отрицательно.

Получается, что увеличение срока службы средства измерений при прочих равных свойствах снижает его качество.

Такая ситуация складывается потому, что комплексный показатель является некой усредненной величиной и по экономическому содержанию не может выполнять функцию коэффициента эквивалентности. Для подтверждения этого тезиса рассмотрим еще один более общий пример: у нового средства измерений производительность в два раза выше, чем у базового, при том же сроке службы.

В соответствии с формулой значение коэффициента эквивалентности:

с учетом условия.

Очевидно, что полученный результат не зависит от значений коэффициентов весомости, т.к. их сумма всегда равна единице. Выражение не поддается содержательной интерпретации, поскольку изменение и одного показателя производительности и показателей качества приводит к одному значению коэффициента эквивалентности.

В ряде методик в качестве коэффициента эквивалентности предполагается другая комплексная характеристика отношение уровней метрологического обеспечения по базовому и новому варианту. Но уровень метрологического обеспечения характеризует конкретное производство в целом, а не локальную метрологическую работу. Улучшение, например, точностных характеристик определенного средства измерений уменьшает потери от его погрешности, но не оказывает практического воздействия на уровень метрологического обеспечения, т.к. на предприятии могут эксплуатировать десятки и сотни тысяч приборов и весомость данного средства среди них близка к нулю. Поэтому применение и этой комплексной характеристики для приведения вариантов в сопоставимый вид нельзя признать обоснованным.

Третий подход к определению заключается в применении вероятностной теории информации. при этом основным показателем является так называемая информационная способность, рассчитываемая как произведение количества информации в одном измерении на годовое число измерений. Коэффициент эквивалентности определяется отношением информационных способностей нового и базового средств измерений.

Показатель информационной способности учитывает следующие факторы:

Характеристики измеряемого объекта;
Метрологические и технические характеристики средства измерений;
Степень связи между объектом и средством измерений;
Оперативность измерения по каждому параметру;
Полноту информации по всем параметрам;
Основные показатели надежности средств измерений.

Рассмотрим правомерность таких утверждений по всем перечисленным позициям.

Во-первых, из многочисленных технических характеристик объекта учитывается лишь среднее квадратическое отклонение измеряемой величины, а экономическая сущность не рассматривается.

Во-вторых, из метрологических характеристик рассматривается только среднее квадратическое отклонение погрешности измерений, а другие технические характеристики не учитываются.

В-третьих, в формуле расчета информационной способности не отражается ни одного показателя, описывающего взаимосвязь объекта со средством измерений.

В-четвертых, оперативность получения информации не зависит от количества измерений и информации в одном измерении, поэтому никоим образом не связана с информационной способностью.

В-пятых, информация получается в битах, что совершенно не характеризует количественные и качественные свойства конкретного объекта.

Например, если известны значения напряжения и тока, то можно оценить потребляемую мощность для взаимных расчетов. Но значения напряжения и тока, полученные в битах, не дают информации о потребляемой мощности, за которую нужно заплатить.

В-шестых, из расчетных выражений следует, что информационная способность зависит от средних квадратических отклонений измеряемого параметра и погрешности измерений и впрямую отношения к надежности не имеет.

Кроме этих возражений, можно привести еще одно: для непрерывных измерительных процессов информационную способность определить нельзя. Например, при измерении температуры, давления, расхода отсутствует понятие производительности средств измерений и, соответственно, информационной способности.

Однако, если ту же температуру измеряют через некоторые интервалы времени, информационную способность можно вычислить. Получается, что при непрерывном измерении параметра информационная способность стремится к нулю, но если данный параметр контролировать дискретно тем же самым средством, то информационная способность отличается от нуля. Результаты опять противоречивые, т.к. очевидно, что непрерывное измерение параметра лучше характеризует состояние объекта.

Алгоритм анализа экономической эффективности конструкции метрология. Экономическая эффективность стандартизации

1. Общие положения

2. Показатели коммерческой и экономической эффективности

3. Бюджетная эффективность

4. Особенности формирования экономического эффекта с учетом погрешности измерений

Рекомендованный список диссертаций

Похожие диссертационные работы по специальности «Метрология и метрологическое обеспечение», 05.11.15 шифр ВАК

Метрологическое обеспечение сертификационных испытаний газовой продукции 0 год, кандидат технических наук Окрепилов, Михаил Владимирович

Заключение диссертации по теме «Метрология и метрологическое обеспечение», Храменков, Алексей Викторович

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Храменков, Алексей Викторович, 2010 год

Экономическая эффективность.

Новое на сайте

Как получить из ифнс письмо, которое подтвердит, что ваша компания применяет упрощенку

Значение за морем телушка полушка, да рубль перевоз

Образцы смет на строительство дома

Способы начисления амортизации основных средств

Страхование жизни ренессанс

Самое популярное

новый подъем забастовочного движения

Декретницы в сзв-м Если я сделаю ошибку в отчете, есть ли возможность ее исправить

Как заполнить декларацию по налогу на прибыль Строка 041 налога на прибыль какие налоги

Инвестиционно-строительный комплекс Экономическая характеристика инвестиционно строительного комплекса

Сдача НДС Срок уплаты ндс в марте

ПОПУЛЯРНЫЕ РАЗДЕЛЫ