Методы и программы испытаний

Метод испытания — установленные технические правила проведения испытаний.

Надежность — вероятность удовлетворительного выполнения определенной функции или функций в заданных условиях места и времени.

Модели, применяемые для количественных оценок надежности, зависят от типа надежности:

• надежность мгновенного действия;

• надежность при нормальной эксплуатационной долговечности;

• чрезвычайно продолжительная эксплуатационная надежность.

Основные этапы испытаний на надежность как определительных, так и контрольных:

• планирование, организация и проведение испытаний;

• анализ и обработка информации.

Организация и проведение испытаний предусматривают:

• установление порядка и выбор условий испытаний;

• обеспечение порядка при испытаниях;

• соблюдение необходимых условий при испытаниях;

• осуществление контроля за наблюдаемыми параметрами
в процессе испытаний;

• фиксацию отказов и т.д.

Проведение испытаний организует либо головная организация по государственным испытаниям, либо одна из сторон — заказчик, разработчик или производитель. При проведении испытаний необходимо обеспечить их единство, т.е. необходимую точность, воспроизводимость и достоверность результатов испытаний.

При измерениях с целью испытания продукции проводится их проектирование:

• постановка задачи;

• описательная статистика;

• выбор показателей точности измерений;

• выбор числа измерений, метода и СИ;

• планирование экспериментов;

• проверка гипотез;

• анализ измерений;

• анализ возможностей процессов;

•  регрессионный анализ;

• анализ надежности;

• выборочный контроль;

• составление контрольных карт;

• моделирование;

• построение доверительных интервалов;

• анализ временных рядов.

Все эти вопросы отражаются в методике выполнения измерений(МВИ).

Для оценки надежности применяются статистические модели и методы.

Модель регрессионного анализа — зависимость отклика от количественных факторов и ошибок наблюдения отклика:
а) модель регрессионного анализа, линейная по параметрам— функция отклика есть линейная комбинация базисных функций от факторов;

б) полиномиальная модель регрессионного анализа — линейная по параметрам, задаваемая полиномом по факторам;
в) модель регрессионного анализа первого порядка — задаваемая полиномом первого порядка по факторам;
г) модель регрессионного анализа второго порядка — задаваемая полиномом второго порядка по факторам.
  Модель дисперсионного анализа — зависимость отклика от качественных факторов и ошибок наблюдений отклика.
   Метод случайного баланса — метод отсеивания факторов, основанный на использовании сверхнасыщенных планов со случайным выбором сочетаний уровней факторов.
  Метод крутого восхождения — метод экспериментальной оптимизации, сочетающий полный или дробный факторный эксперимент с движением по градиенту функции отклика.
   Эволюционное планирование — метод экспериментальной оптимизации, сочетающий многократное использование дробных и полных факторных планов с движением по градиенту функции отклика и предназначенный для совершенствования производственных объектов.

Последовательный симплексный метод — метод экспериментальной оптимизации, основанный на сочетании насыщенного плана, заданными вершинами симплекса с последовательным отражением наихудшей вершины относительно противоположной  грани (насыщенность плана — свойство плана, задающееся разностью между числом точек спектра плана и числом оцениваемых параметров модели).

Регрессионный анализ — статистический метод анализа и обработки экспериментальных данных при воздействии на отклик только количественных факторов, основанный на сочетании метода наименьших квадратов и статистической проверки гипотез.

Дисперсионный анализ — статистический метод анализа и обработки экспериментальных данных при воздействии на отклик только количественных факторов, основанный на использовании техники статистической проверки гипотез и представлении общей вариации экспериментальных данных в виде суммы вариаций, обусловленных исследуемыми факторами и их взаимодействиями.

Метод ковариационного анализа — статистический метод анализа и обработки экспериментальных данных при воздействии на отклик как количественных, так и качественных факторов, основанный на сочетании элементов регрессионного и дисперсионного анализа.

 

3.13. Правильность и надежность испытаний
и калибровок

Правильность и надежность испытаний и калибровок, проводимых лабораторией, определяют следующие факторы:

• человеческий фактор;

• помещения и окружающая среда;

• методы испытаний и калибровок и оценка метода;

• оборудование;

• прослеживаемость измерений;

• отбор образцов;

• обращение с испытываемыми и калибруемыми изделиями.
   Степень влияния факторов на общую неопределенность измерения значительно различается в зависимости от видов испытаний и калибровок. Эти факторы необходимо учитывать при разработке методов и процедур испытаний и калибровок, при подготовке и оценке квалификации персонала и при выборе и
калибровке используемого оборудования.

Методы испытаний и калибровок включают:

• отбор образцов;

• соблюдение правил и условий обращения с образцами;

• транспортирование;

• хранение и подготовку изделий, подлежащих испытаниям или

калибровке;

• оценку неопределенностей измерений;

• статистические методы анализа данных испытаний или калибровок.

Отклонения от методов испытаний и калибровок, соответствующих разработанным инструкциям и стандартам, допускаются только при условии их документального оформления, технического обоснования, разрешения и согласия клиента.

Выбор методов испытаний или калибровок происходит в соответствии с отраслью и видом выпускаемой продукции и с попребностями клиентов.

Если используются методы испытаний и калибровок, разработанные лабораторией для собственного использования, они должны быть выполнены квалифицированным персоналом, располагающим необходимыми ресурсами.

В них должны быть приведены:

· соответствующая идентификация;

· область распространения;

· описание типа изделия, подлежащего испытанию или калибровке;

· параметры или количественные показатели и пределы, подлежащие определению;

· используемая аппаратура и оборудование, включая требования к техническим характеристикам;

· требуемые эталоны сравнения и эталонные материалы;

· необходимые условия окружающей среды и необходимый период стабилизации;

· описание процедуры, включая:

- прикрепление идентификационных знаков, обращение,
транспортировку, хранение и подготовку изделий;
- проверки, необходимые перед началом работ;
- проверки нормального функционирования и, при необходимости, калибровку и регулировку оборудования перед каждым его использованием;
- способ регистрации наблюдений и результатов;
- необходимые меры безопасности;

- критерии и требования для утверждения (отказа в утверждении);

   - регистрируемые данные, метод анализа и форму представления;

- неопределенность или процедуру оценки неопределенности.

Оценка пригодности методов происходит путем исследования и предоставления объективных доказательств того, что выполняются все необходимые требования к специфическому целевому использованию.

 

Точность метода измерений

  В ИСО 5725 для описания точности метода измерений используют два термина: «правильность» и «прецизионность».

  Правильность — степень близости среднего арифметического значения большого числа результатов измерений к истинному или принятому опорному значению.

Прецизионность — степень близости результатов измерений друг к другу.

Точность выражает суммарное отклонение результата от
эталонного (опорного) значения, вызванное как случайными, так и систематическими причинами.

Необходимость рассмотрения прецизионности возникает из-за того, что измерения, выполняемые на предположительно идентичных материалах при предположительно идентичных обстоятельствах, не дают, как правило, идентичных результатов.

Для каждой измерительной процедуры присущи неизбежные случайные погрешности, возникающие вследствие влияния неподдающихся контролю факторов. В результате для учета этой погрешности возникает необходимость рассмотрения прецизионности. На изменчивость результатов измерений, выполненных по одному методу, могут влиять:

• различия между предположительно идентичными образцами;

• оператор, выполняющий измерения или испытание;

• используемое оборудование;

• калибровка оборудования;

• параметры окружающей среды (температура, влажность и т.д.);

• интервал времени между измерениями.

Два условия прецизионности — повторяемость и воспроизводимость — считаются необходимыми и полезными для представления изменчивости метода измерений. В условиях повторяемости (сходимости) факторы, перечисленные выше, считают постоянными, и они не влияют на изменчивость, в условиях воспроизводимости эти факторы считают переменными и они влияют на изменчивость результатов испытаний. Повторяемость характеризует минимальную изменчивость, воспроизводимость — максимальную изменчивость результатов. Допустимы также промежуточные условия, когда изменяется один или несколько факторов. Прецизионность, как правило, выражают как корень
квадратный из дисперсии, определяемый в отечественных нормативных документах как среднеквадратическое отклонение.

Наблюдаемое значение — значение характеристики, полученное в результате единичного наблюдения.

Результат измерений — значение характеристики, полученное выполнением регламентированного метода измерений.

Принятое опорное значение — значение, которое служит
в качестве согласованного для сравнения и получено как:

• теоретическое или установленное значение;

• приписанное или аттестованное значение;

• согласованное или аттестованное значение;

• математическое ожидание измеряемой характеристики (если не доступны указанные выше значения).

Погрешность результатов измерений — выраженное сравнение результата измерений с истинным или действительным значением измеряемой физической величины.

Систематическая погрешность — разность между математическим ожиданием результатов измерений и истинным (или в его отсутствие принятым опорным) значением.

Истинное значение физической величины — значение, которое идеальным образом характеризует физическую величину в качественном и количественном отношении.

Действительное значение физической величины — полученное экспериментальным путем значение величины настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него.

Точность — степень близости результата измерений к принятому опорному значению.

Систематическая погрешность лаборатории при реализации конкретного метода измерений (МВИ) — разность между математическим ожиданием результатов измерений (или результатов испытаний) в отдельной лаборатории и истинным (или в его отсутствие — принятым опорным) значением измеряемой хактеристики.

Систематическая погрешность метода измерений — разность между математическим ожиданием результатов измерений, полученных во всех лабораториях, применяющих данный метод, и истинным (или в его отсутствие принятым опорным значением) измеряемой характеристики.

Повторяемость (сходимость) — прецизионность в условиях повторяемости.

Условия повторяемости (сходимости) — условия, при которых независимые результаты измерений (или испытаний) получаются одним и тем же методом на идентичных объектах испытаний, в одной и той же лаборатории, одним и тем же оператором, с использованием одного и того же оборудования, в пределах короткого промежутка времени.

Воспроизводимость — прецизионность в условиях воспроизводимости.

Условия воспроизводимости — условия, при которых результаты измерений (или испытаний) получают одним и тем же оператором, на идентичных объектах испытаний, в разных лабораториях, разными операторами, с использованием различного оборудования.

Показатели точности определяются на основании серии результатов измерений, выполненных по стандартизированному методу.

 

Испытательные лаборатории

Аккредитация — официальное признание органом по аккредитации компетентности физического или юридического лица выполнять работы в определенной области оценки соответствия.

Аккредитация органов сертификации и испытательных лабораторий осуществляется специально созданной федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии комиссией в установленном Правительством РФ порядке. При принятии решения о выдаче аттестата аккредитации определяются
условия осуществления инспекционного контроля. В рамках инспекционного контроля могут проводиться плановые и внеплановые инспекционные проверки.

Лаборатория, претендующая на аккредитацию и функционирование в качестве испытательной для целей сертификации, должна отвечать следующим основным требованиям:

• иметь организационную структуру, включающую систему обеспечения качества, позволяющую выполнять признанные функции;

• условия труда и система его оплаты должны исключать возможность оказания коммерческого, финансового, административного или другого давления на работников лаборатории, способного повлиять на результаты проводимых измерений;

• иметь нормативную и организационно-методическую документацию и актуализированный фонд нормативной документации и методик измерения применительно к сфере своей деятельности;

• располагать достаточной для проведения измерений метрологической базой;

• обладать возможностью проводить измерения на должном
качественном уровне;

• обладать способностью обеспечивать при необходимости конфиденциальность информации.

Положение о деятельности испытательной лаборатории определяет виды допустимых измерений, состав, структуру лаборатории, функции, права, обязанности, ответственность, взаимодействие с другими органами и организациями при проведении измерений.

Основная документация, необходимая для работы аккредитованной испытательной лаборатории:

• паспорт и положение об испытательной лаборатории;

• руководство по качеству;

• нормативные правовые акты по сертификации;

• положение о порядке проведения аттестации рабочих мест
по условиям труда, гигиенические нормативы условий труда;

• нормативная документация на методы и методики измерений;

• должностные инструкции и итоги аттестации работников испытательной лаборатории;

• документы, отражающие результаты измерений;

• архивная документация, инструкции, журналы, свидетельства
по поверке приборов.

Испытательная лаборатория должна обеспечивать подготовку (повышение квалификации) работников в соответствии с заявленной областью аккредитации.Помещения для проведения лабораторных исследований должны соответствовать нормам и требованиям применяемых методик. Испытательная лаборатория должна иметь испытательное и измерительное оборудование и приборы (средства измерений). При этом средства измерений, применяемые для целей сертификации, должны обеспевать нормативно установленную необходимую точность измерений.

Функции испытательной лаборатории:

· проведение измерений параметров опасных и вредных производственных факторов для целей сертификации;

· выдача протоколов измерений органу по сертификации и организации-заявителю.

· Обязанности испытательной лаборатории:

· обеспечивать достоверность, объективность и требуемую точность результатов измерений;

· поддерживать в надлежащем состоянии средства измерений, обеспечивать их своевременную поверку;

· поддерживать соответствие требованиям положения об испытательной лаборатории и руководства по качеству;

· использовать только актуализированную нормативно-методическую и техническую документацию;

· обеспечивать своевременное проведение обучения и инструктажа по охране труда работников испытательной лаборарии.

 

3.16. Условия, правила и порядок проведения
сертификации

Правила и порядок сертификации:

1.В качестве органов сертификации или испытательных лабораторий допускаются организации любой организационно-правовой формы при условии, что они не являются изготовителями (продавцами, исполнителями) и потребителями сертифицируемой ими продукции.

2.Настоящие организации обязаны пройти аккредитацию в установленном порядке и получить лицензию на проведение работ по сертификации.

3.Аккредитацию органов сертификации и испытательных лабораторий организует и осуществляет Госстандарт России, федеральные органы исполнительной власти в пределах своей компетенции на основе результатов их аттестации.

4.Аттестация органов сертификации или испытательных лабораторий проводится комиссиями, назначаемыми аккредитирующим органом. Результаты аккредитации оформляют аттестатом аккредитации.

5.Если в системе аккредитации несколько органов сертификации одной и той же продукции (услуги), то заявитель вправе провести сертификацию в любом из них.

6.Сертификация отечественной и импортируемой продукции проводится по одним и тем же установленным правилам.

7.Сертификаты и аттестаты аккредитации в системах обязательной сертификации вступают в силу с даты их регистрации в Государственном реестре. Государственный реестр содержит сведения об органах сертификации, испытательных лабораториях, утвержденных системах сертификации однородной продукции (группы усдуг), знаках соответствия, аттестованных
экспертах, документах, содержащих правила и рекомендации по сертификации.

8.Все документы (заявки, протоколы, акты, аттестаты, сертификаты и т.п.) оформляются на русском языке, поскольку русский язык является официальным.

9.При возникновении спорных вопросов в деятельности участников сертификации заинтересованная сторона может подавать апелляцию в центральные органы сертификации, Ростехрегулирование, другие федеральные органы, проводящие работы по сертификации. Указанные органы рассматривают вопросы, связанные с деятельностью участников работ по сертификации, применению знаков соответствия, выдачей и отменой сертификатов и аттестатов аккредитации.

10.Сертификация проводится по схемам, установленным системами сертификации однородной продукции или группы услуг.

Работы по сертификации продукции проводятся на основе заявки на сертификацию, подаваемой заявителем в соответствующий орган по сертификации. Указанный орган согласует с заявителем показатели качества и методики проведения испытаний и направляет заявителей в испытательный центр в своей системе. По результатам испытаний, представленных центром, орган по сертификации выдает сертификат соответствия полученных результатов заявленным.

Основные условия сертификации:

· добровольность — сертификация осуществляется только по инициативе заявителя;

· бездискриминационный доступ к участию в процессах сертификации (к сертификации в Регистре допускаются все заявители, подавшие заявку);

· объективность оценок — к работе привлекаются независимые эксперты, обладающие знаниями стандартов на систему качества, техники проверки, а также особенностей производства продукции и нормативных требований к ней;

· оспроизводимость результатов оценок — при проведении
проверок и оценок систем качества применяются правила и процедуры, основанные на единых требованиях, результаты проверок и оценок систем качества четко документированы и подлежат хранению органом по сертификации;

· конфиденциальность — соблюдение конфиденциальности всех видов информации на всех этапах;

· информативность — периодическая публикация официальной информации о сертифицированных системах качества (производствах) и выданных сертификатах;

· специализация органов по сертификации систем качества —условием для включения в область аккредитации того или иного вида экономической деятельности является наличие в органе по сертификации экспертов (собственных или привлекамых) по сертификации систем качества, по сертификации производств, по сертификации продукции, по сертификации услуг, а также технических экспертов, специализированных по соответствующим видам экономической деятельности;

· проверка выполнения требований, предъявляемых к продукции или услуге в законодательно регистрируемой сфере;

· достоверность доказательств со стороны заявителя соответствия системы качества (производства) нормативным требованиям.