Экономические проблемы метрологии

Проблема взаимосвязи уровня метрологического обеспечения, по­казателей качества и технико-экономических показателей производ­ства и реализации продукции в настоящее время является весьма акту­альной. Основным показателем метрологического обеспечения являет­ся точность измерения единиц величин, выпускаемой продукции.

Рис. 3.3. Схема возникновения сверхнормативных экономических потерь от погрешности измерений при метрологическом об служивании средств измерений

При исследовании влияния точности измерений на технико-экономические показатели производства необходимо рассматри­вать всю метрологическую цепочку, начиная от рабочего эталона и заканчивая параметрами качества продукции (рис. 3.3).

210 Раздел 3 Организационно-методические основы метрологии

Показатель потерь от погрешности измерений П включает в се­бя три слагаемых:

где П° — экономические потери от ложной браковки эталонов, возникающие за счет непроизводительных расходов на нас­тройку, регулировку и повторную аттестацию этих эталонов; П^р — экономические потери от ложной браковки рабочих средств измерений (РСИ), проявляющиеся в виде непроизво­дительных затрат на их ремонт, настройку, поверку или калиб­ровку (если стоимость этих средств невелика, то производится окончательная браковка и потери тогда равны стоимости РСИ за вычетом цены их реализации),

П^нк — народнохозяйственные потери; принятые с дефектами РСИ поступают в производство для реализации процессов из­мерений, и поскольку они имеют погрешности выше норма­тивной, это приводит к увеличению показателя П^нх: при этом нельзя забывать, что потери возникают и от погрешностей, на­ходящихся в нормированных пределах.

Удобство представления потерь в виде трех слагаемых заклю­чается в том, что появляется возможность пользоваться лишь теми составляющими, которые необходимы в каждом конкретном слу­чае. Для рабочих эталонов требуется учитывать все три составля­ющие, для эталонов показатель П^р — рассчитывается, а для оцен­ки эффективности рабочих средств и методов измерений — учи­тываются только потери П^нк

Концепция возникновения потерь по поверочной схеме (рис. 3 3) при практических технико-экономических расчетах должна иметь аналитические выражения.

При построении экономико-математической модели возник­новения потерь весьма существенным является положение об уче­те как нормативных, так и сверхнормативных потерь.

Системное рассмотрение измерений позволяет не только про­вести комплексную оценку экономических потерь, но и опреде­лить вклад каждой ступени поверочной схемы в изменение конеч­ного результата.

Глава 3 3 Организационно-правовые основы метрологии 211

Для того чтобы построить экономико-математическую модель возникновения потерь, необходимо рассмотреть поверочную схе­му, состоящую из рабочего эталона, эталона и РСИ.

Механизм возникновения экономических потерь исследуют отдельно по трем уровням:

1) при передаче эталону размера физической величины от вто­
ричного эталона;

2) при поверке по эталону;

3) при контроле качества продукции РСИ.

Для иллюстрации этого подхода остановимся лишь на первом уровне (рис 3.4). Введем следующие обозначения:

N₀ — количество эталонов, подвергаемых аттестации по рабо­чему эталону в течение года;

п₀ —вероятность фиктивной браковки эталонов при аттестации;

m₀ — вероятность пропуска необнаруженных бракованных эталонов при аттестации;

Рис. 3.4. Схема формирования экономических потерь при передаче эталонам размера физической величины от рабочего эталона

С_о^рем — средние непроизводительные затраты на ремонт, регу­лировку и повторную аттестацию одного фиктивно забракован­ного эталона.

212 Раздел 3 Организационно-методические основы метрологии

При аттестации общего количества N₀ эталонов фиктивно браку­ется N₀ п₀ единиц и пропускается N₀ -m₀ бракованных единиц Та­ким образом, признаются годными и на самом деле являются годны­ми N₀(1-n₀ -m₀) эталонов. Однако N₀n₀ фиктивно забракованных эталонов подвергаются ремонту, регулировке и повторной аттеста­ции, что приводит к непроизводительным затратам N₀n₀^рем.

После осуществления указанных непроизводительных затрат (фиктивно забракованных эталонов) они признаются годными и общее число пригодных к применению эталонов составит

Таким образом, в результате проведения аттестации N₀ еди­ниц получили N₀(l-m₀) пригодных и N₀m₀ пропущенных брако­ванных единиц эталонов; при этом экономические потери при пе­редаче единицы физической величины от рабочего эталона этало­нам П равны непроизводительным затратам, то есть

Аналогичный подход применяется и при рассмотрении потерь на других уровнях.

Для определения величин п₀ и т₀ используют приложение 2 ГОСТ 8.051—81, где приведены графики изменения этих вели­чин в зависимости от закона нормального распределения пог­решности измерений и точности технологического процесса из­готовления продукции.

После практического упрощения, достаточного для расчета ожидаемого экономического эффекта точности, формула суммар­ных потерь от погрешности измерений по схеме П _сх принимает вид

где N_РСИ — количество РСИ, подвергаемых поверке в течение года; n рси — средняя вероятность фиктивной браковки РСИ при их поверке по годным эталонам,

C_рси^рем — средние непроизводительные затраты на ремонт, регули­ровку и повторную поверку одного фиктивно забракованного РСИ^

Глава 3 3 Организационно-правовые основы метрологии 213

N_пр — годовой объем контролируемой продукции;

п_пр —средняя вероятность фиктивной браковки при контроле

продукции годными РСИ;

с_пр^рем — средние непроизводительные затраты, связанные с

фиктивной браковкой единицы продукции;

т_пр — средняя вероятность пропуска бракованной продукции

при контроле годными РСИ;

П_пр — средние годовые потери, связанные с использованием

или применением единицы бракованной продукции.

Из структуры формулы следует, что первое слагаемое — это экономические потери от фиктивной браковки РСИ при поверке; второе слагаемое — потери, связанные с фиктивной браковкой продукции при контроле качества, и третье слагаемое — потери потребителей от пропуска бракованной продукции в сферу пот­ребления (применения).

Потери, связанные с фиктивной браковкой и пропуском дефек­тной продукции, не являются инвариантными относительно вида производства, так как зависят от вида продукции и сферы ее при­менения. С другой стороны, экономические потери П ° и П ^р не за­висят от вида производства. Поэтому можно сделать вывод об уни­версальности полученного расчетного выражения.

Действительно, вне зависимости от типа производственного процесса эти показатели характеризуют потери при передаче раз­мера физической величины от рабочего эталона эталонам и РСИ, чего нельзя сказать о потерях, возникающих при применении РСИ. Общие экономические потери зависят не только от про­изводственного процесса и выпускаемой продукции, но и от вы­полняемой измерительной операции. Поэтому для оценки эффек­тивности деятельности по метрологическому обеспечению про­изводства, оптимизации его составных элементов необходимо получить аналитические зависимости потерь от погрешности из­мерений для различных классов измерительных задач' при изме­рительном контроле; при операциях измерения расхода, учета и дозировки; при измерении параметров управления технологичес­кими процессами.

214 Раздел 3 Организационно-методические основы метрологии