В данной статье рассматривается применение функционального моделирования для оптимизации процесса калибровки средств измерений в лабораторных условиях. Представлена модель процесса, позволяющая выявить узкие места, повысить эффективность выполнения операций и улучшить качество калибровки. Анализ модели позволяет определить возможности для автоматизации и внедрения новых технологий, что в конечном итоге ведет к снижению затрат и повышению конкурентоспособности лаборатории.

Ключевые слова: функциональное моделирование, калибровка, средства измерения, процесс, метрологические услуги.

В современных условиях развития метрологических услуг особую актуальность приобретает вопрос оптимизации процессов калибровки средств измерений (СИ). Постоянное совершенствование технологий и повышение требований к точности измерений требует от лабораторий внедрения новых методов управления процессами. Одним из эффективных инструментов оптимизации является функциональное моделирование, позволяющее детально проанализировать и усовершенствовать существующие процессы [1].

Функциональное моделирование представляет собой метод структурированного описания процессов, основанный на декомпозиции функций и их взаимосвязей. В контексте метрологических услуг данный метод позволяет:

— выявить и проанализировать все этапы процесса калибровки СИ;

— определить критические точки и узкие места;

— выявить возможности для автоматизации;

— прогнозировать результаты оптимизации.

На рисунке 1 представлена контекстная диаграмма процесса «Выполнить калибровку средств измерений в лаборатории» с использованием методологии функционального моделирования IDEF0. На диаграмме указаны «входы», «ресурсы», «управляющие воздействия» и «выходы» исследуемого процесса [2].

Рис. 1 Контекстная диаграмма процесса «Выполнить калибровку средств измерений в лаборатории» в нотации IDEF0

Из рисунка 1 видно, что:

— «входами» процесса являются «калибруемые средства измерений» — устройства, точность которых должна быть периодически проверена и, при необходимости, скорректирована для обеспечения достоверности результатов измерений, а также «заявка на проведение калибровочных работ», что является официальным документированным запросом на выполнение калибровочных работ;

— к основным «управляющим воздействиям» процесса относятся: «ГОСТ ИСО ГОСТ ISO/IEC 17025–2019» описывающий общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий [3], «требования к СИ», которые указываются в паспортах на СИ, их описания типа и методики калибровки. Также это внутренние документы калибровочной лаборатории такие как «Квалификационные требования к персоналу», описывающие в должностных инструкциях для калибровщиков, специалистов приемки и начальника метрологической службы (МС), а также «Руководство по качеству в области калибровки СИ»;

— «ресурсы» процесса: «Начальник МС», который отвечает за принятие ключевых решений и обеспечение соответствия стратегическим целям; «Лаборатории калибровки СИ» — помещения для проведения калибровочных работ, исследований и измерений; «Калибровщики» — это специалисты, обладающие необходимой квалификацией и компетенцией для выполнения работ по калибровке СИ. «Финансовые ресурсы» обеспечивают возможность лаборатории калибровки предоставлять качественные и надежные услуги калибровки, соответствующие международным стандартам и требованиям заказчиков, «Программное обеспечение» необходимо для решения широкого круга задач, связанных с управлением, выполнением и документированием процесса калибровки;

— «выходами» процесса являются «средства измерений, прошедшие калибровку», а также сопроводительные документы «протоколы и сертификат о калибровке».

На рисунке 2 представлена декомпозиция процесса «Выполнить калибровку средств измерений в лаборатории», включающая следующие подпроцессы: «Принять СИ от заказчика»; «Подготовить к калибровке»; «Выполнить калибровку СИ»; «Оформить результат калибровки», а также «Выдать СИ заказчику». Выполнение первого этапа позволит получить заявку на проведение калибровочных работ от заказчика. Результатом второго этапа будет подготовленное (выдержанное в нормальных условиях) СИ и подходящие условия калибровки в лаборатории согласно методике калибровки на каждое СИ. Подготовив лабораторию и СИ, выполняют калибровку СИ. На заключительном этапе калибровщик подготавливает протокол и сертификат калибровки, который утверждает начальник МС. В результате проведения калибровочных работ СИ отдают заказчику с сопроводительными документами.

Рис. 2 Декомпозиция процесса «Выполнить калибровку средств измерений в лаборатории» в нотации IDEF0

Для оптимизации процесса калибровки необходимо выявить узкие места, такие как длительное время ожидания поверки эталонов или задержка при подготовке СИ. Повысить эффективность можно за счет оптимизации маршрутов движения СИ в лаборатории, внедрения электронного документооборота и стандартизации процедур калибровки. Анализ операций позволит определить возможности для автоматизации рутинных задач, таких как сбор данных и расчеты, а также для внедрения современных технологий, например, цифровых двойников СИ, что в итоге существенно улучшит качество калибровки и сократит время выполнения.

Литература:

1. Новицкий, П. В. Оценка погрешностей результатов измерений / П. В. Новицкий, И. А. Зограф. — Л.: Энергоатомиздат, 1991. — 304 с.
2. Черемных, С. В. Моделирование и анализ систем. IDEF-технологии: практикум / С. В. Черемных, И. О. Семенов // Прикладные информационные технологии. — Москва: Финансы и статистика, 2006. — 192 с.
3. ГОСТ ISO/IEC 17025–2019. Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий. — Введ. 2019–09–01. — Москва: Стандартинформ, 2019. — 26 с.