Разработка рационального режима метрологического обеспечения объекта

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Введение

Метрология — это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

С развитием науки в современности, измерения затрагивают все большее количество физических величин, расширяются диапазоны измерений. С каждым годом растут требования к точности измерений. В наши дни метрология и измерения пронизывают все сферы жизни. Обыденная жизнь ежеминутно сталкивает нас с количественными оценками, деятельность любого человека на предприятии напрямую связана с измерениями. Измерения являются основой научных знаний, они количественно характеризуют окружающий материальный мир, раскрывая действующие в природе закономерности.

Информация, связанная с измерениями является основой при принятии решений о качестве продукции, при внедрении систем качества, в научных экспериментах, при проектировании и строительстве сооружений т.д. И только достоверность и соответствующая точность результатов измерений обеспечивает правильность принимаемых решений на всех уровнях: управление, разработка, организация, исполнение. Получение недостоверной информации приводит к неверным решениям, снижению качества продукции, возможным авариям. Для реализации положений большинства Законов Р Ф (например, «О защите прав потребителя», «О стандартизации», «О сертификации продукции и услуг», «Об энергосбережении» и др.) необходимо использование достоверной, и сопоставимой информации.

Без сомнений, огромную роль во всем этом играет метрологическое обеспечение измерений.

Наверное, стоит сказать, что вся метрологическая деятельность основывается на конституционной норме, которая утверждает, что в федеральном ведении находятся стандарты, эталоны, метрическая система и система исчисления времени.

1. Разработка рационального режима метрологического обеспечения объекта

Под метрологическим обеспечением измерений понимается деятельность метрологических и других служб, направленная:

— на создание в стране необходимых эталонов, образцовых и рабочих средств измерений;

— на их правильный выбор и применение;

— на разработку и применение метрологических правил и норм;

— на выполнение других метрологических работ, необходимых для обеспечения требуемого качества измерений на рабочем месте, предприятии, в отрасли и национальной экономике.

Метрологическое обеспечение измерений имеет четыре основы: научную, организационную, нормативную и техническую.

1. Научная и техническая основы

Научная и техническая основы обеспечения единства измерений очень тесно связаны. Это объясняется тем, что все разработки и открытия совершенные в научной области метрологии составляют базис технической основы обеспечения единства измерений.

Научной основой метрологического обеспечения измерений является сама метрология, как наука. Сюда можно отнести научные основы выбора средств измерений и контроля, методик измерений и поверки средств измерений, оценки качества измерений и контроля и его влияния на качество продукции.

Техническую основу обеспечения единства измерений составляет ряд систем. К этим системам относятся система государственных эталонов единиц физических величин; система передачи размеров единиц ФВ от эталонов рабочим системам единиц; система государственной поверки и калибровки систем измерения; система разработки, постановки на производство и выпуска рабочих средств измерения; система государственных испытаний и аттестации средств измерений; система стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов; система стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов.

2. Организационно-нормативная основа

Организационно-нормативную основу обеспечения единства измерений составляет Федеральный закон Российской Федерации от 26 июня 2008 года № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений»

Управление системой обеспечения единства измерений — это сфера государственного управления и является одной из важнейших государственных задач. Государственное регулирование в области обеспечения единства измерений осуществляется в следующих формах:

1) утверждение типа стандартных образцов или типа средств измерений;

2) поверка средств измерений;

3) метрологическая экспертиза;

4) государственный метрологический надзор;

5) аттестация методик (методов) измерений;

6) аккредитация юридических лиц и индивидуальных предпринимателей на выполнение работ и (или) оказание услуг в области обеспечения единства измерений.

В свою очередь Государственный метрологический надзор осуществляется за:

1) соблюдением обязательных требований в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений к измерениям, единицам величин, а также к эталонам единиц величин, стандартным образцам, средствам измерений при их выпуске из производства, ввозе на территорию Российской Федерации, продаже и применении на территории Российской Федерации;

2) наличием и соблюдением аттестованных методик (методов) измерений;

3) соблюдением обязательных требований к отклонениям количества фасованных товаров в упаковках от заявленного значения.

Государственный метрологический надзор распространяется на деятельность юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, осуществляющих:

1) измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений;

2) выпуск из производства предназначенных для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений эталонов единиц величин, стандартных образцов и средств измерений, а также их ввоз на территорию Российской Федерации, продажу и применение на территории Российской Федерации;

3) расфасовку товаров.

Нормативная база обеспечения единства измерений устанавливается в законодательном порядке комплексом нормативных и правовых актов и положений. Схематически ее можно отобразить следующим образом:

Нормативную основу обеспечения единства измерений обеспечивает Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ).

ГСИ — это государственное управление нормами, субъектами, средствами и видами деятельности по обеспечению заданного уровня единства измерений в стране.

Деятельность, направленная на обеспечение единства измерений осуществляется на нескольких уровнях. А именно:

— на государственном уровне

— на уровне федеральных органов исполнительной власти

— на уровне юридического лица

Основной целью ГСИ является разработка и внедрение общегосударственных нормативных, правовых, технических, экономических и организационных условий для решения вопросов, связанных с обеспечением единства измерений.

Основными задачами ГСИ являются:

? разработка оптимальных принципов управления деятельностью по обеспечению единства измерений;

? организация и проведение фундаментальных научных исследований с целью создания более совершенных и точных методов и средств воспроизведения единиц и передачи их размеров;

? установление системы единиц величин и шкал измерений, допускаемых к применению;

? установление основных понятий в метрологии, унификация их терминов и определений;

? установление экономически рациональной системы государственных эталонов, их создание, утверждение, применение и совершенствование;

? установление систем передачи размеров единиц величин от государственных эталонов средствам измерений, применяемым в стране;

? создание и совершенствование вторичных и рабочих эталонов, комплектных поверочных установок и лабораторий;

? установление общих метрологических требований к эталонам, средствам измерений, методикам выполнения измерений, методикам поверки (калибровки) средств измерений и всех других требований, соблюдение которых является необходимым условием обеспечения единства измерений;

? разработка и экспертиза разделов метрологического обеспечения федеральных и иных государственных программ, в том числе программ создания и развития производства оборонной техники; осуществление государственного метрологического контроля: поверка средств измерений;

— испытания с целью утверждения типа средств измерений, лицензирование деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений;

? осуществление государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами единиц физических величин, соблюдением метрологических норм и правил; разработка принципов оптимизации материально-технической и кадровой базы органов государственной метрологической службы;

? аттестация методик выполнения измерений;

? калибровка и сертификация средств измерений, не входящих в сферы государственного метрологического контроля и надзора;

? аккредитация метрологических служб и иных юридических и физических лиц по различным видам метрологической деятельности;

? аккредитация поверочных, калибровочных, измерительных, испытательных и аналитических лабораторий, лабораторий неразрушающего и радиационного контроля в составе действующих в Российской Федерации систем аккредитации;

? участие в работе международных организаций, деятельность которых связана с обеспечением единства измерений;

? разработка совместно с уполномоченными федеральными органами исполнительной власти порядка определения стоимости метрологических работ и регулирование тарифов на эти работы;

? организация подготовки и переподготовка кадров метрологов;

? информационное обеспечение по вопросам обеспечения единства измерений;

? совершенствование и развитие ГСИ.

нормативный метрологический система измерение

2. Расчетная часть

Исходные данные:

n2 = 100+5*4=120 (кол-во СИ, исп-х на раб-х местах)

V1=V2=0,1+4/100=0,14 (доли явного и скрытого брака)

бпп=0,05+4/100=0,09 (вероятность ошибки первого и второго рода)

вp=0,05+4/100=0,09 (вероятность ошибки ремонта)

q?с1=0,01+4/100=0,05 (доля СИ, бракуемых ремонтным участком)

tп = (10+4) = 14 ч — средняя продолжительность поверки одного СИ;

tp = (25+4)=29 (средняя продолжительность соответственно поверки и ремонта одного СИ)

tпу= (50+5*4)=70 ч (суммарная продолжительность поверки, регламентных и профилактических работ для поверочной установки за год)

2. 1 Определение значений лij.

Исходя из условий, что в процессе использования должно постоянно находиться n2 СИ и принимая межповерочный интервал равным 1 году, можно определить количество СИ переходящих за год из состояния использования в состояние поверки

n23= (1+ V1) n2= 136,8 ,

где V1 — доля явного брака в потоке СИ, поступающих на использование.

Для модели МО, когда явный брак СИ обнаруживается только после передачи их на использование, можно принять n12 = n23.

Поток СИ, поступающих из поверки в ремонт, будет содержать три составляющих: явный брак; СИ со скрытым браком, выявленным в процессе поверки; исправные СИ, ошибочно забракованные по результатам поверки. В результате количество СИ, передаваемых за год из поверки в ремонт, определяется формулой

n34= [V1+V2 (1 — вп) + (1 — V2) бп] n2=39,696

где V2 — доля скрытого брака в потоке СИ; вп, бп, — соответственно вероятность ошибок первого и второго рода при выполнении поверки.

В процессе ремонта часть СИ может быть забракована и списана. Остальные С И после ремонта возвращаются на поверку, количество их будет определяться формулой

n43= (1 — q?с1) n34= [V1+V2 (1 — вп) + (1 — V2) бп] х (1 — q?с1) n2 = 37,711,

где q?с1 — доля СИ, забракованных в процессе ремонта.

Количество СИ, поступающих из поверки на хранение, определяется суммой СИ, признанных исправными после поверки и после второй поверки, проводимой после ремонта. В результате число таких СИ можно рассчитать по формуле

n31= [(1 — V2) (1 — бп) + V2 вп] n2 + [(1 — вp) (1 — бп) + вp вп] n34 =

{[(1 — V2) (1 — бп) + V2 вп] + [(1 — вp) (1 — бп) + вp вп][ V1+V2 (1 — вп) +

(1 — V2) бп] х (1 — q?с1)} n2= 128,618

где вp — вероятность ошибки при выполнении ремонта.

Зная количество СИ, переходящих из одного состояния в другое за год, соответствующие потоки за один час можно определить по формуле

лij = nij/Tч,

где Tч — количество рабочих часов в году, Tч = 166×12 = 1992

л12=0,0687

л23=0,0687

л34=0,0199

л43=0,0189

л31=0,0646

2. 2 Расчет вероятности нахождения СИ в каждом из рассматриваемых состояний

Считая все потоки событий переходов СИ из состояния в состояние пуассоновскими, в которых для любых непересекающихся участков времени число событий, происходящих на одном из них, не зависит от числа событий, происшедших на другом, получены аналитические выражения для вероятностей:

P 1 = (л 31 / л 12) / (1 + л 31 / л 12 + л 31 / л 23 + л 34 / л 43) = 0,23 904

P 2 = (л 31 / л 23) / (1 + л 31 / л 12 + л 31 / л 23 + л 34 / л 43) = 0,23 905

P 3 = 1 / (1 + л 31 / л 12 + л 31 / л 23 + л 34 / л 43) = 0,25 422

P 4 = (л 34 / л 43) / (1 + л 31 / л 12 + л 31 / л 23 + л 34 / л 43) = 0,26 768

2. 3 Расчет оптимального количества СИ, находящихся в эксплуатации

Для выполнения условия, что в процессе использования на рабочих местах должно находиться n2 СИ, оптимальное количество n0 СИ, находящихся в эксплуатации на предприятии, определяется формулой

n0 = Int + (n2 / P 2)= 120/0,23 905 = 502ед.

2. 4 Определение порядка организации поверки СИ

2. 4. 1 Расчет количества поверочных установок и коэффициента загрузки участка поверки

При условии односменной работы участка поверки СИ расчетное количество поверочных установок определяется формулой

Nпр = nп tп / (Tч — tпу) = 1,1359

nп = {1 + [V 1 + V 2 (1 — в п) + (1 — V 2) бп ] (1 — qбр1)} n2=160

где nп — количество СИ, поверяемых за год;

tп — продолжительность поверки одного СИ;

tпу — суммарная продолжительность поверки, регламентных и профилактических работ для поверочной установки за год.

Минимальное количество поверочных установок:

Nп min = 2, т.к. Nпр > 1

Коэффициент загрузки поверочного оборудования

Хп = Nпр / Nп min = 0,56 795

2.4. 2 Выбор рационального количества поверочных установок и порядка организации поверки СИ

Выбор рационального количества Nпо поверочных установок определяется целесообразностью их наиболее полного использования не только для поверки собственных СИ, но и оказания услуг по выполнению поверочных работ для сторонних организаций.

При количестве поверочных установок Nп > Nпmin в случае их полной загрузки может быть поверено за год nc CИ для сторонних организаций

n с = Int — [(T ч — t пу) N п / t п — n п ] = 26

Затраты за время t, выраженное в годах, на оплату выполнения поверки ВМС определяются формулой

Зв = nп tп C1 t ,

где С 1 — стоимость (цена) одного нормативного часа работы поверителя, которое рассчитываем по формуле:

С 1 = 0,09 М (1 + k 1 + k 2) (1 + R) =0,09*6000(1+0,3+0,5)(1+0,25)=1215

k1=0,3

k2=0,5

R=0,25

M=6000p

Следовательно

З в = nп tп C1 t = 160*14*1215*1=19 457 010р

При организации поверки в МСП следует учитываем затраты на приобретение поверочного оборудования, подготовку и проведение аккредитации МСП на право поверки СИ, текущие затраты на обслуживание поверочных установок.

Общие затраты оцениваем по формуле:

Зп = Nп C пу + C а + N п C то t

Стоимость одной поверочной установки:

Спу =100М= 100*6000 = 600 000 р;

Стоимость подготовки и проведения аккредитации МСП на право поверки СИ: Са= 100 М = 600 000р

Стоимость текущего обслуживания за год одной поверочной установки: Сто= 50М=300 000р

Зп = N п C пу + C а + NпCто t = 2*600 000+600000+2*300 000*1 = 2 400 000 р

Доход от выполнения поверочных работ определяем формулой:

Дп = (nп + nс) tп C1 t = (160+26)*14*1215*1=3 163 860р.

Получаемая прибыль П = Дп — Зп = 3 163 860−2 400 000=763860р

Время, год

0,5

1

1,5

2,0

2,5

3

Поверка во ВМС

Затраты Зв

9 728 505

19 457 010

29 185 515

38 914 020

48 642 525

58 371 030

Поверка в МСП

Затраты Зп, при Nп=

Nmin

1 200 000

2 400 000

3 600 000

4 800 000

6 000 000

7 200 000

Nmin+1

1 650 000

3 300 000

4 950 000

6 600 000

8 250 000

9 900 000

Nmin+2

2 100 000

4 200 000

6 300 000

8 400 000

10 500 000

12 600 000

Доход Дп, при Nп =

Nmin

1 581 930

3 163 860

4 745 790

6 327 720

7 909 650

9 491 580

Nmin+1

1 692 495

3 384 990

5 077 485

6 769 980

8 462 475

10 154 970

Nmin+2

1 803 060

3 606 120

5 409 180

7 212 240

9 015 300

10 818 360

Прибыль П, при Nп =

Nmin

381 930

763 860

1 145 790

1 527 720

1 909 650

2 291 580

Nmin+1

42 495

84 990

127 485

169 980

212 475

254 970

Nmin+2

-296 940

-593 880

-890 820

-1 187 760

-1 484 700

-1 781 640

На основании полученных данных выбираем метод поверки собственной Метрологической службой предприятия. Исходя из полученных данных, рациональным количеством поверочных установок является 2 установки.

2. 5 Расчет количества рабочих мест на ремонтном участке

При выполнении поверки СИ в МСП целесообразно организовать на предприятии и ремонт СИ. Количество рабочих мест на ремонтном участке

Nр = Int + (nр tр / T ч) = 1

nр = n 34 + [V 1 + V 2 (1 — вп) + (1 — V 2) бп ] nс= 67

2. 6 Расчет основных показателей работы МСП

В качестве основных обобщенных показателей работы МСП можно рассмотреть следующие: уровень дефектности СИ, признанных пригодными по результатам поверки;

коэффициент точности работы МСП;

коэффициент передачи МСП.

2.6. 1 Уровень дефектности СИ, передаваемых из поверки на хранение

q2 = n31д / n31 = 1,817/128,618=0,1 413

где n31д — количество дефектных (скрытый брак) СИ на выходе из поверки

n31д = V2 вп n2 + вр вп n43 =1,512+0,305= 1,817

2.6. 2 Коэффициент точности работы МСП

Еq = (q1 — q2) / q1 = (0,14−0,1 413)/0,14= 0,8991

где q1 — уровень дефектности (скрытый брак) СИ, поступающих на поверку, q1 =V2

2.6. 3 Коэффициент передачи МСП

Bn = 1 — qбр = 1−0,05=0,95

Библиографический список

1. Карпова О. В., Логанина В. И. «Основы метрологии, стандартизации, сертификации и контроля качества»: учеб. пособие. — Пенза: ПГУАС, 2011.

2. Димов Ю. В. «Метрология, стандартизация и сертификация» — Учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров и магистров, и дипломированных специалистов в области техники и технологии. — СПб. 2010. — 3-е изд.

3. Очир-Горяев В.П. «Основы технического регулирования». Программа курса, методические рекомендации к самостоятельным работам для студентов заочного и очного обучения по направлениям 200 500 «Метрология, стандартизация и сертификация» и 271 700 «Стандартизация и метрология». Ухта -2013

4. Шишкин И. Ф. «Теоретическая метрология» — Учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки «Метрология, стандартизация и сертификация» и специальностям «Метрология и метрологическое обеспечение», «Стандартизация и сертификация». — СПб. -2010 — 4-е изд.

5. Очир-Горяев В.П. «Метрология как деятельность» — Методические указания к практическим занятиям по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация». Ухта-2011.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой