Основні фізичні поняття. Для контролю якості проекту потрібно мати:

Для контролю якості проекту потрібно мати:

· план управління якістю;

· операційні визначення;

· контрольні переліки;

· результати реалізації проекту, що включають як результати виконання процесів за проектом, так і результати за продуктом.

Для контролю якості проекту використовують такі методи та засоби:

· інспекція (перевірка);

· графіки контролю (контрольні карти);

· діаграми Парето;

· статистичні методи;

· графіки потоків;

· аналіз тенденцій.

Інспекція включає такі дії, як вимірювання, перевірка, тестування, що виконуються для визначення того, чи відповідають отримані результати встановленим вимогам. Інспекція може здійснюватися на будь-якому рівні: на рівні окремих робіт, комплексу робіт чи проекту загалом; інспекції може піддаватися кінцевий і проміжний продукт проекту.

Графіки контролю, або контрольні карти — це графічне зображення результатів процесу у часі (рис. 9.4). Їх використовують для визначення того, чи перебуває процес «під контролем», тобто чи відмінності у результатах спричинені випадковими відхиленнями, а чи виникли непередбачені події, які мають бути ідентифіковані та скориговані. Якщо процес контролюється, він не повинен змінюватися.

Рис. 9.4. Контрольна карта виконання процесу [10]

Графіки контролю можуть використовуватися для відстежування вихідних змінних будь-якого типу. Їх можна використовувати для моніторингу вартісних і планових відхилень, змін обсягу і частоти змін змісту проекту, похибок у проектній докумен­тації або в інших процесах проекту, аби визначити, чи перебуває під контролем управління проектом.

Діаграма Парето — це діаграма, яка ілюструє появу різних причин невідповідності, впорядкованих за частотою (рангом) виникнення певної причини (рис. 9.5). Упорядкування за рангом використовують для здійснення коригуючих дій: команда проекту повинна на основі відомого правила 80 : 20 вживати заходи, спрямовані насамперед на усунення проблем, які спричиняють найбільшу кількість дефектів.

Рис. 9.5. Діаграма Парето [10]

Статистичні методи(статистичні вибірки, аналіз динамічних рядів, кореляційно-регресійний аналіз тощо) передбачають створення статистичних вибірок і моделей для проведення перевірки, щоб значно скоротити витрати і час на контроль якості. Тому потрібно, щоб команда управління проекту була обізнана з різними технологіями статистичного моделювання.

Графіки потоків (див. вище) використовують під час контролювання якості як допоміжний засіб в аналізі проблем, що виникають.

Аналіз тенденцій передбачає використання математичних методів для прогнозування майбутніх результатів. Аналіз тенденцій часто використовують для відстежування:

· технічних показників виконання (скільки похибок або дефектів було визначено і скільки з них залишилося невиправленими);

· вартісних і планових показників виконання (скільки робіт за період було завершено зі значними відхиленнями).

Результатом контролю якості мають бути рішення щодо:

· прийняття робіт, продукції;

· ідентифікації браку і розробки та реалізації заходів для уп­равління продукцією, яка не відповідає встановленим вимогам, нормам і стандартам;

· переробки продукції;

· введення змін у процеси;

· заходів для поліпшення якості.

Переробка — це дії, які застосовують для приведення дефектного або такого, що не відповідає стандартам, елементу у відповідність із встановленими вимогами чи специфікаціями. Переробки, особливо непередбачені, часто спричиняють перевитрати, тому команда проекту має докласти всіляких зусиль, аби мінімізувати процеси переробки.

Зміни процесу включають негайні коригуючі або запобіжні дії як результат контролю якості. У деяких випадках потрібно, щоб процес змін здійснювався відповідно до процедур загального контролю за змінами по проекту.

3. Витрати або вартість дотримання вимог якості, — це витрати, пов’язані з роботами з управління якістю проекту. Загальноприйнята класифікація цих витрат включає:

· витрати на попередження проблем з якості;

· витрати на оцінку і контроль якості;

· внутрішні втрати внаслідок низької якості;

· зовнішні втрати внаслідок низької якості.

Попереджувальні витрати — це витрати, пов’язані з плануванням якості; організацією системи управління якістю; розробкою вимог до контролю якості сировини і матеріалів, виробничих процесів і продукції; підготовкою методичних інструкцій тощо. До них також належать витрати на створення програм навчання і підготовки кадрів у галузі управління якістю, витрати на удосконалення системи забезпечення якості, різного роду організаційні витрати.

Витрати на оцінку — це витрати на випробування і контроль під час прийому вхідних матеріалів; перевірку контрольно-вимірювальних приладів та ремонт їх; технічний контроль; випробування виробів для оцінки їхніх експлуатаційних характеристик; витрати часу працівників на перевірку ними якості своєї роботи і технологічного процесу, вибраковування в процесі виробництва (самоконтроль); нагляд за якістю і системами якості. До витрат на оцінку належать також витрати на атестацію якості продукції (оплата послуг, які надаються незалежними випробувальними центрами, лабораторіями, страховими фірмами і т. ін.); витрати на відвантаження продукції; на випробування продукції в експлуатації (проведення випробувань у споживача).

Витрати через внутрішні відмови утворюються з причин невідповідності якості, виявлених до відправлення продукції споживачам, тобто це витрати на виправлення браку і витрати на брак, що не підлягає виправленню.

Витрати через зовнішні відмови включають витрати на доробку продукції протягом гарантійного терміну за рекламаціями споживачів; витрати на усунення дефектів у процесі технічного обслуговування; штрафи за низьку якість у межах юридичної відповідальності за якість; витрати, пов’язані з поверненням продукції, що не відповідає належному рівню якості, чи окремих деталей, вузлів, які вийшли з ладу.

Основні фізичні поняття

Явище електромагнетизму було відкрито в 1820 році датським фізиком
Г.Х. Ерстедом, суть якого полягає в тому, що при протіканні по провіднику
електричного струму навколо останнього утворюється магнітне поле.

Був установлений закон електромагнетизму: потокозчеплення елек­тричної котушки прямо пропорційно силі електричного струму й індуктивності котушки.

Математичний запис закону електромагнетизму наступний:

,

(3.1)

де y – потокозчеплення котушки, Вб;

w – кількість витків котушки;

Ф – магнітний потік, Вб;

L – індуктивність котушки, Гн;

i – сила електричного струму в котушці, А.

Представимо описане явище схематично (рис.3.1).

Явище електромагнітної індукції відкрив у
1831 році англійський фізик Майкл Фарадей, суть якого полягає в наступному: якщо провідний контур пронизується змінним магнітним потоком, то в контурі индуцирується (наводиться) електрорушійна сила.

Закон електромагнітної індукції: значення
електрорушійної сили, яка наводиться в контурі, прямо пропорційно кількості витків контуру і швидкості зміни
магнітного потоку.

Математичний запис закону:

,

(3.2)

де е – електрорушійна сила, В;

w – кількість витків котушки;

Ф – магнітний потік, Вб;

t – поточний час, с.

.

Приклад 3.1

Котушка зі 100 витків має індуктивність 0,1 Гн;

по котушці протікає струм i = 10 sin wtА.

Визначити магнітний потік усередині котушки.

Рішення.

З (3.1) знаходимо магнітний потік:

. (3.1а)

Підставляємо значення фізичних величин і одержуємо:

.

Фізична суть знака «мінус» полягає в наступному: якщо в даний
момент часу магнітний потік, що пронизує контур, збільшується, то він наводить е.р.с., яка створить електричний струм, а останній свій магнітний потік, який буде спрямований проти основного потоку і навпаки.

Розглянемо це на графіку (рис.3.2).

Явища електромагнетизму й електромагнітної індукції лежать в основі принципу дії генераторів змінного синусоїдного струму.

Приведемо варіант конструктивної схеми генератора змінного синусоїдного струму (рис.3.3).

Магнітний потік створюється струмом
намагнічування I. Провідний контур (рамка) розміщенний на осі між полюсами електромагніта. Якщо рамку привести в обертання, то магнітний потік, що пронизує рамку, буде змінюватися в часі за синусоїдним законом й у рамці буде наводитися е.р.с., яка також буде змінюватися за синусоїдним законом в залежності від кута відхилення рамки від горизонтального положення (рис.3.2, 3.3), тобто

де Е_m – амплітудне (максимальне)

значення е.р.с. (при вертикальному

положенні рамки), В;

a – кут відхилення рамки від

горизонтального положення, рад (град);

e – миттєве значення е.р.с.
для заданого кута відхилення рамки, В.

Кут відхилення рамки залежить у часі від кутової швидкості обертання рамки:

де w – кутова швидкість обертання рамки, рад/с (град/с);

t – поточний час, с.

Таким чином, підставивши (3.4) у (3.3), одержимо залежність е.р.с. від кутової швидкості обертання рамки:

Приклад 3.2

Котушка індуктивності, яка складається зі 100 витків,
пронизується магнітним потоком ф = 0,01 sin wtВб, w = 314 с^–1 .

Визначити електрорушійну силу, що наводиться в котушці.

Рішення.

Підставляємо значення фізичних величин у (3.2) і одержуємо:

.

Якщо рамку замкнути за допомогою щіткового механізму на резистор, то
виникає синусоїдний струм:

де I_m – амплітудне (максимальне) значення струму

(при амплітудному значенні е.р.с.), А;

i – миттєве значення струму, А.

Покажемо графік i = f(t) на рис.3.4.

Запишемо кутову швидкість обертання рамки через частоту (кількість оборотів за
секунду):

де f – частота обертання рамки, (1/с) Гц.

З такою же частотоюf буде змінюватися й електричний струм.

Час одного обороту рамки позначимо через Т; таким же буде і час одного
повного коливання струму, назвемо його періодом струму.

У Європі частота струму дорівнює 50 Гц, тобто f = 50 Гц (1/с).

Тоді період струму Т = 0,02 с, тобто

.

(3.8)

У загальному випадку в момент часу t = 0 рамка може знаходитися під визначеним кутом стосовно горизонтального положення і тоді миттєве значення струму
записується в такий спосіб:

де y_i – початкова фаза струму (початковий кут відхилення рамки), рад (град);

(w t+ y_i) – поточна фаза струму, рад (град).

Синусоїдні величини (струми, напруги, е.р.с., потенціали) зображують на
площині за допомогою векторів. Для цього береться амплітудне значення синусоїдної величини та в обраному масштабі відкладається у видгляді відрізка прямої під
кутом до осі відліку, рівним початковій фазі зображуваної величини. Якщо початкова фаза позитивна, то кут відліку відкладається проти годинникової стрілки, якщо негативна – за годинниковою стрілкою. Як приклад струм i = I_m × sin(w t+ 45°) А
зображений на рис.3.5.

Кутову швидкість обертання рамки називають круговою (кутовою) частотою струму:

w = 2p×f = 2p×50 = 314 рад/с

і графік i = f ( t ) найчастіше будують у видгляді i = f¢ ( wt ), тобто миттєве значення струму у функції миттєвого значення фази струму (миттєвого кута повороту
рамки).

У видгляді вектора струм зображують для моменту часу t = 0. Миттєве
значення струму в будь-який інший момент часу (іншої фази струму) є проекція
вектора на вертикальну ось (рис.3.5).

Приклад 3.3

По котушці протікає струм i = 15 sin (wt + 30°) А.

Зобразити струм у видгляді вектора.

Рішення.

Вибираємо масштаб струму m_i = 0,5 А/мм і
будуємо вектор струму (рис.3.6).

Опір провідника змінному струму (активний) залежить від частоти струму і пов'язаний з тим, що в результаті витиснення струму на поверхню провідника перетин провідника як би зменшується, що приводить до збільшення його опору в порівнянні з постійним струмом. Витиснення струму на поверхню провідника (поверхневий ефект) виникає внаслідок явища електромагнітної індукції. Змінне магнітне поле навколо провідника, створене змінним струмом у провіднику, наводить е.р.с. самоіндукції. Якщо представити провідник у вигляді безлічі паралельних ниток, по яких проходять свої струми, то найбільше число магнітних силових ліній зчеплено з центральними нитками і там наводиться найбільша е.р.с., яка перешкоджає струму і витісняє його на поверхню (рис.3.7).

Зображується активний опір на розрахункових схемах у такий спосіб: .

З курсу фізики відомо, що індуктивність котушки (провідника) залежить від квадрата числа витків, магнітної проникності середовища, по якій замикається магнітний
потік, площі внутрішнього перетину котушки і довжини
середньої силової лінії магнітного потоку, тобто

,

(3.10)

де w – кількість витків котушки;

m – відносна магнітна проникність середовища,

по якій замикається магнітний потік;

m₀ – магнітна постійна (m₀ = 4p×10^–7 Гн/м), Гн/м;

S – площа внутрішнього перетину котушки, м²;

l – довжина середньої магнітної силової лінії, м.

.

Індуктивність на розрахункових схемах зображується в такий спосіб:

.

Приклад 3.4

Котушка індуктивності без феромагнітного осердя має 1000 витків.
Площа внутрішнього перетину котушки дорівнює 400 см²,
довжина середньої силової лінії магнітного потоку котушки дорівнює 12,56 см.

Визначити індуктивність котушки.

Рішення.

Підставляємо значення параметрів котушки в (3.10) і одержуємо:

.

Діюче значення змінного синусоїдного струму. Змінний синусоїдний струм, проходячи по провіднику, супроводжується тепловою дією незалежно від
напряму струму. Миттєва потужність, яка виділяється в провіднику

де r – активний опір, Ом;

i – миттєвий струм, А;

р – миттєва потужність, Вт.

Знайдемо кількість тепла (енергії), що виділиться в провіднику за період струму:

.

(3.12)

Замінимо дійсний змінний синусоїдний струм еквівалентним постійним струмом, при якому за період виділиться така ж кількість тепла в тому же провіднику:

де I – еквівалентний постійний струм, А.

Дорівнявши (3.12) до (3.13), знаходимо:

.

(3.14)

Величину еквівалентного постійного струму назвали діючим значенням змінного синусоїдного струму. За аналогією введемо поняття діючих значень е.р.с. і
напруги:

;	(3.15)
.	(3.16)

Електровимірювальні прилади показують діючі значення вимірюваних величин (струму, напруги).

Приклад 3.5

У колі протікає електричний струм i = 14,1 sin (wt – 37°) А.

Визначити показання амперметра, включеного в коло.

Рішення.

Амперметр показує діюче значення струму, яке визначаємо за (3.14), підставивши амплітуду струму:

.

Питання для самоконтролю

1. У чому суть явища електромагнетизму?

2. Сформулюйте закон електромагнетизму.

3. Математично запишіть і розшифруйте закон електромагнетизму.

4. У чому суть явища електромагнітної індукції?

5. Сформулюйте закон електромагнітної індукції.

6. Математично запишіть і розшифруйте закон електромагнітної індукції.

7. Поясніть фізичну суть знака «мінус».

8. Приведіть приклад використання явища електромагнітної індукції в техніці.

9. Складіть і опишіть конструктивну схему машинного генератора
змінного синусоїдного струму.

10. Опишіть принцип дії машинного генератора змінного синусоїдного струму.

11. Пояснить, чому в генераторі наводиться синусоїдна е.р.с.,
запишіть і розшифруйте її математичний вираз.

12. Запишіть і розшифруйте математичний вираз
миттєвої напруги на затисках ідеального генератора.

13. Як одержати синусоїдний струм?

14. Запишіть і розшифруйте математичний вираз
миттєвого синусоїдного струму.

15. Що таке амплітуда струму?

16. Що таке частота струму?

17. Що таке період струму?

18. Що таке кругова частота струму?

19. Що таке початкова фаза струму?

20. Що таке миттєва фаза струму?

21. Як зобразити струм за допомогою радіус-вектора?

22. Поясніть фізичну суть активного опору провідника змінному струму
в порівнянні з опором провідника постійному струму.

23. Що таке індуктивність котушки? Від чого вона залежить?

24. Що розуміється під діючим значенням змінного синусоїдного струму?
Як його розрахувати через амплітудне значення струму?

25. Як розрахувати діюче значення е.р.с. через амплітудне значення?

26. Як розрахувати діюче значення напруги через амплітудне значення?

Завдання для самоконтролю

У колі протікає струм i = 28,2 sin (wt – 30°) А.

1. Зобразите цей струм графічно у видгляді i = f (wt).
Укажіть на графіку період і амплітуду струму.

2. Зобразите цей струм за допомогою радіус-вектора.

3. Знайдіть показання амперметра, по якому протікає зазначений струм.