Шкалирование. Классификация квалиметрических шкал.
Шкалированием называется мера качества, водящая упорядочившие отношения свойств или их мер на измеряемом множестве.
Типы квалиметрического шкалирования:
-метрическое (абсолютное, отношений, интервальное);
-номинальное;
-порядковое;
-семантическое ( использование знаков как средств выражения смысла);
-их различные сочетания.
Шкалирование на множестве мер называется производственным шкалированием . Так , к производным метрическим шкалированиям относятся линейное, логарифмическое, и др. шкалирование.
Особое место в шкалировании занимают предикаты пригодности (в науке «логика» предикат отражает признак предмета). В квалиметрии предикат пригодности принимает два значения: «1» ( его семантический эквивалент- «истина», «пригодно», «выполняется» и т.п.) или «0» ( его семантический эквивалент- «ложь», «непригодно», « не выполняется» и т.п.).
Понятию предикатов пригодности соответствует альтернативное шкалирование. Как следует из трактовки предикатов пригодности, альтернативное шкалирование имеет количественный и семантический эквиваленты.
Квалиметрической шкалой называется тройка формальных обьектов:
-исходное множество измеряемых свойств или их мер;
-множество типов квалиметрического шкалирования;
-множество значений , получаемых при применении различных типов квалиметрического шкалирования.
Классификации шкалирования соответствует квалификация квалиметрических шкал. Например, шкалы могут быть порядковыми, номинальными, метрическими, семантическими и т.п. Семантическому шкалированию соответствует понятие семантической квалиметрической шкалы.
По характеру зависимости между градациями свойств различают шкалы следующих типов
Порядка ( ранговые)
Качественные;
Наименований
Абсолютные
Интервалов Количественные.
Отношений
Пространство мер качества одновременно может рассматриваться и как пространство шкал, т. к. шкалирование- это мера качества.
Системные исследования качества в проектировании.
Создание сложной техники потребовало системного подхода к ее исследованию. В широком смысле системный подход – это методология исследования любых объектов посредством представления их как систем и анализа этих систем.
Распространение системного подхода на область проектирования техники привело к созданию новой отрасли технических знаний –системотехники, в которой на базе общесистемной методологии разрабатываются научные принципы и методы технического проектирования. В большей части работ предмет системотехники трактуется широко и включает в себя планирование разработки, организацию проектирования, финансово-экономическую деятельность. При рассмотрении техники как объекта управления необходимо исходить из характерных особенностей этой категории. Важная особенность техники как продукта созидательной деятельности состоит в том, что она, с одной стороны, обладает способностью удовлетворять определенные потребности, а с другой, несет в себе определенную сумму затрат, поскольку является продуктом труда. Таким образом , возникает необходимость рассматривать технику со стороны качества , как совокупность определяющих его свойств, учитывая их взаимосвязь и взаимообусловленность с характером изменяющихся потребностей, а также с техническими и экономическими возможностями ее производства.
Системность качества раскрывается в единстве двух аспектов рассмотрения внешних и внутренних свойств техники.
Функциональный аспект выражает внешнюю обусловленность качества. Она определяется совокупностью внешних свойств, которыми должна обладать техника при выполнении определенных функций ( действий), вытекающих из ее назначения и условий применения.
Внешние свойства техники проявляются в системе отношений и связей между взаимодействующими с ней объектами и предметами окружающей ( внешней) среды. Одинаковость или различие функций сравниваемых объекта техники указывают на то, что они имеют одинаковое или разное назначение. Сопоставление их технических параметров позволяет судить , какой из объектов лучше или хуже реализует свои функции. Таким образом, раскрытие функционального аспекта качества техники состоит в выявлении ее функции и определении качества их выполнения.
Структурный аспект выражает внутреннюю обусловленность качества. Она определяется внутриструктурными свойствами техники, проявляющимися во взаимодействии составляющих ее частей (элементов).Здесь функция характеризует способность структурного элемента выполнять ту внутреннюю роль, которая определяется его местом в системе отношений между взаимодействующими элементами. Раскрытие структурного аспекта качества состоит в выявлении взаимосвязи внутриструктурных свойств с качеством как интегративным свойством техники. В системном исследовании функционального и структурного аспектов качества прослеживаются два подхода.
Структурно – функциональный подход
(СФП) основан на представленииобъекта виде декомпозиционного множества подсистем и элементов, т.е. на раскрытии морфологической структурности качества. Каждому элементу ставится в соответствие функция или ряд функций , которые он самостоятельно выполняет в системе отношений с другими элементами. Выявленные элементы группируются по признакам их конструктивной однородности в конструктивные модули- конструктивно и технологически законченные составные части объекта, предназначенные для реализации одной или нескольких самостоятельных функций. Выполненная декомпозиция позволяет представить качество объекта в виде иерархически организованной структуры качества конструктивных модулей различных уровней. Таким образом, при СФП первичной является объектная ( морфологическая - декомпозиция, а вторичной –функциональная.
Функционально-структурный подход (ФСП) основан на расчленении цели( назначения) объекта на составляющие ее различных уровней, т.е. раскрытии, функциональной структурности качества. На каждом шаге декомпозиции выявляются конструктивные элементы , реализующие эти функции или участвующие в их реализации. Выявленные элементы группируются по признакам их функциональной одноро
Каждый из названных подходов имеет свою область применения. СФП применяется тогда, когда структура объекта известна и цель проектирования состоит в усовершенствовании функции или определении более экономических способов их реализации для составных частей объекта. Применять ФСП целесообразно при разработке новой техники. Например, ФСП рассматривается как методологическая основа морфологического метода проектирования, направленная на поиск проектных решений на основе структуризации функций проектируемого объекта и последующего подбора вариантов их технической реализации. Комбинируя эти варианты, можно получить некоторый набор альтернатив построения структуры объекта. Выбрать рациональный вариант можно, определив оптимальный уровень качества проектируемого объекта на основе соизмерения технических преимуществ и экономических результатов производства и экплуатации техники.
Для этой цели применяется функционально- стоимостный анализ (ФСА) , проводимый в целях выявления путей снижения затрат в процессе конструкторско- технологической отработки отдельных составных частей конструкции проектируемого объекта. ФСА включает следующие этапы: подготовительный, информационный, аналитический, творческий , исследовательский и рекомендательный.
Важным аспектом системной концепции проектирования является рассмотрение процессов воспроизводства как особой формы управления качеством в жизненном цикле создаваемой и применяемой техники, на стадиях и этапах которого формируются и проявляются ее основные свойства. Последовательность стадий жизненного цикла техники определяет принцип последовательного формирования качества: качество техники закладывается при ее исследовании и проектировании, обеспечивается в производстве и реализуется в процессе эксплуатации. Отсюда следует, что управление качеством процессов ее создания и применения.
Организация проектирования включает следующие этапы:
Планирование разработки; выбор концепции; разработка проекта конструкции и технологии изготовления; постановка объекта на производство, содержание которых предоставлено в таблице.
| Техническое проектирование | Технико-экономический анализ | |
| Этап | Содержание этапа | |
| 1 | 2 | 3 |
| Планирование разработки | Изучение тенденции и прогнозирования развития техники, обоснование направлений ее совершенствования. Анализ целесообразности и возможности разработки техники с учетом производственных , ресурсных и других ограничений. Разработка общих технических требований к проектируемому объекту и согласование их с заказчиком. |
Исследование потребности, областей эффективного использования и объемов производства техники. ---------- Обоснование экономической целесообразности разработки. Технико - экономическое обоснование общих технических требований. |
| Разработка концепции | Поиск и отбор принципиальных решений, удовлетворяющих техническим требованиям. Анализ вариантов структуры проектируемого объекта и выбор наиболее предпочтительного варианта. |
Определение технико-экономических показателей разработки. Технико-экономическая оценка вариантов структуры. |
| Разработка конструкции | Разработка технических требований к составным частям проектируемого объекта. Выбор конструкторских решений о оптимизация параметров проектируемого объекта. |
Технико-экономическое обоснование технических требований. Технико-экономическая оценка вариантов конструкторских решений. |
| Разработка технологии | Разработка требований к технологии изготовления проектируемого объекта. Отработка конструкции на технологичность и выбор технологического процесса производства. |
Технико-экономическое обоснование технологических требований. Технико-экономическая оценка вариантов технологических решений. |
| Постановка на производство | Испытание и подтверждение технических результатов, определение готовности проектируемого объекта к постановке на производство | Определение экономической эффективности техники и обоснование целесообразности постановки на производство |
Выбор проектных решений связан с исследованием показаний качества техники в сочетании с анализом затрат труда и ресурсов, необходимых для ее создания. Комплексное исследование технических и экономических показателей, выполняемое на различных этапах проектирования, и проведение на их основе сопоставительного анализа проектных решений составляют содержание технико-экономического анализа.
Взаимосвязь этапов технического проектирования и технико-экономического анализа свидетельствует о рассмотрении проектных исследований как самостоятельного направления работ, названных технико- экономическим проектированием.
Круг проблем, изучаемых в технико-экономическом проектировании, непосредственно затрагивает и вопросы, которые относятся к направлениям исследований квалиметрии.
Одно из таких направлений – создание научных принципов и методов разработки технических требований и выбор системы показателей качества.
Другое важное направление квалиметрии проектирования – разработка методов оптимизации качества. Реальные задачи выбора и оптимизации проектных решений , как правило, многокритериальны, т.к. качество оценивается совокупностью разнородных показателей, выражающих противоречивые требования. В связи с этим возникают значительные трудности при выборе структуры и оптимизации параметров проектируемого объекта.