Структура дерева свойств его виды

Дерево свойств (показателей) качества

Дерево свойств (показателей) качества — это совокупность свойств (показателей) качества, которая иерархически упорядочена и изображена графически.

Понятие и структура дерева свойств (показателей) качества

В современной квалиметрии для характеристики качества используют множество различных инструментов. Одним из таких инструментов является дерево свойств качества.

Дерево свойства качества представляет собой иерархически упорядоченную и графически изображенную совокупность свойств качества. Если вместо свойств работают с показателями, то данный инструмент называют деревом показателей качества. Таким же образом образуют деревья дефектов, полезностей, функций, взаимосвязей, ресурсов.

Практически все перечисленные выше разновидности деревьев воспринимаются как частные случаи дерева проблем. Это дерево по смыслу близко к дереву свойств и к дереву показателей качества. Вместе с тем, оно наиболее часто используются на практике.

Дерево свойств предполагает, что наиболее сложным свойством является качество. Оно рассматривается как ствол дерева, который, как правило, условно считается расположенным на нулевом ярусе дерева. Далее на следующем ярусе происходит декомпозиция (т.е. разделение) этого сложного свойства на менее сложные свойства, которые, в свою очередь, подразделяются на еще менее сложные свойства и т. д.

В общем виде дерево свойств имеет структуру, представленную следующими ярусами:

• нулевой ярус (ствол) — это само качество (самое сложное свойство);
• первый ярус – это обобщенные показатели качества;
• второй ярус – это комплексные (сложные) показатели качества второго из уровней;
• третий ярус – это комплексные показатели качества нижнего уровня;
• четвертый ярус – это единичные (простые) показатели качества.

Таким образом, качество оцениваемого объекта будет представлено в виде совокупности простых или квазипростых свойств. Простое свойство не подлежит дальнейшей декомпозиции. Квазипростое свойство на самом деле является сложным свойством, которое по каким-либо причинам (например, из соображения удобства) не собираются дальше разделять на более простые.

Дерево свойств качества характеризует объект с точки зрения сложности. Однако имеют место и другие признаки их классификации — например, по степени универсальности (всеобщие и специфические свойства), по времени и сфере появления (свойства, появившиеся при проектировании, производстве, транспортировке, эксплуатации, хранении, монтаже, демонтаже, ремонте, утилизации), функциональной роли (свойства назначения, надежности, экономические и др.) и т.п.

Правила построения и использования дерева свойств

Существует несколько вариантов графического построения дерева, которые отличаются, прежде всего, стороной разрастания дерева от корня — самого сложного свойства (полного качества). В зависимости от этого различают правостороннее, левостороннее, нижнестороннее и верхнестороннее дерево.

Процесс построения дерева свойств требует от исследователей соблюдения следующих правил:

• обеспечение равенства (эквивалентности) по степени удовлетворения потребностей сложного свойства сумме более простых свойств, на которые оно декомпозируется (например, сложное свойство «экономичность продукции» равно сумме более простых свойств «экономичность в производстве» и «экономичность при эксплуатации»);
• обеспечение независимости между собой свойств, которые входят в группу, и отражение разных сторон сложного свойства;
• обеспечение однозначного толкования всех свойств дерева;
• обозначение точек, которые соответствуют местам ветвления (разделения) дерева, ярусами (этапами, уровнями);
• использование случайного порядка расположения свойств в группе;
• первоочередное использование такого признака деления свойств, который содержит меньшее число градаций (т.е. признак меньшей размерности);
• определение высоты дерева числом ярусом (в случае окончания последнего яруса квазипростым свойством или исключения некоторых свойств из рассмотрения дерево считается усеченным, а при нахождении на последнем ярусе сложного свойства дерево является неполным).

Усеченное дерево обычно используют, если есть возможность выразить количественные результаты сравнения объектов по качеству в шкале рангов. Тогда трудоемкость решения задачи значительно уменьшится по сравнению с использованием полных или неполных деревьев. Неполное дерево используется, когда задачу решают при помощи упрощенного метода. Использование полного дерева обязательно, если нужно решить задачу с минимальной погрешностью.

Если из данного дерева свойств выделить участок, который представляет собой ветку дерева, то этот участок будет являться поддеревом.

Для отражения количественной характеристики свойства используют специальные показатели. Если их можно применить в отношении всех свойств дерева, то возможно построение дерева показателей качества. Иногда рациональнее является самостоятельное построение дерева показателей качества, особенно в случае наличия общепринятого и однозначного определения каждого показателя.

Еще возможен случай, когда ради более удобной классификации различных объектов выстраивают комбинированное дерево свойств (показателей) качества. Тогда одни ярусы (в большинстве случаев — верхние) отражают свойства (обычно сложные), а другие ярусы (соответственно, нижние) — показатели более простых свойств.

Таким образом, широко распространенным на сегодняшний день аналитическим инструментом управления качеством и его обеспечения является дерево свойств (показателей) качества. Оно позволяет получить наглядное представление о том, какими свойствами качества располагает анализируемый объект и каким образом лучше всего обращаться с ними.

Источник

Структура и свойства дерева

Для дерева характерны волокнистая структура, анизотропия и неоднородность. Структура дерева предопределяет его физические и механические свойства.

Волокнистая структура дерева

Дерево образуют линейные волокна целлюлозы и волокна гемицеллюлозы, ветвящиеся в пространстве сетей макромолекул лигнина. Они размещены в стенках клеток разного типа, которые имеют преимущественно волокнистую форму и в большинстве случаев расположены продольно стволу. Клетки, которые укрепляют жесткость дерева, выпoлняют несущую функцию. Это так называемые древесные волокна. На свойства дерева значительно влияют толщина и строение клеточных стенок отдельных древесных волокон, а также их объем и положение в структуре дерева.

Анизотропия дерева

Это природное качество дерева сказывается на различных прочностных, влажностных и других его свойствах. Дерево изменяет их в зависимости от направления своих волокон. Древесину можно обрабатывать: параллельно волокнам (вдоль ствола) и перпендикулярно волокнам — в радиальном направлении по отношению к годичным кольцам и в тангенциальном направлении. В строительной практике у конструктивных элементов, как правило, различают только направление вдоль волокон и поперек волокон.

Неоднородность дерева

Это свойство продиктовано неравномерным макроскопическим строением дерева, связанным с шириной годичных колец. Речь идет о так называемых естественных дефектах: сучьях, смоляных кармашках, отклонении волокон и т.п. Из-за неоднородности дерева существуют относительно более широкие различия в его свойствах по срав¬нению с металлами, пластмассами или многими минеральными веществами.

Прочностные свойства дерева

При напряжении дерева на изгиб или растяжении параллельно волокнам соотношение его прочности и массы сравнимо с показателями алюминиевых сплавов, т. е. значительно лучше, чем у стали. Прочность дерева на растяжение перпендикулярно волокнам и на скалывание параллельно волокнам, однако, сравнительно низка.

Реологические свойства дерева

На устойчивость дерева к деформации влияет продолжительность нагрузки. Реологические свойства дерева нагляднее всего проявляются при напряжении на изгиб и при изменении уровня влажности и перепадах температуры. Дерево хорошо противостоит кратковременному воздействию и легко восстанавливается после разовых нагрузок.

Обрабатываемость дерева

По сравнению с другими конструктивными материалами дерево чрезвычайно удобно для обработки, причем как простыми ручными инструментами, таки промышленными методами.

Влажностные свойства дерева

Влажностью называется доля массы воды, которую содержит дерево, выраженная в процентах (абсолютная и относительная влажность). У влажного дерева различают так называемую свободную воду, которая находится в клетках и межклеточных пространствах, и связанную воду, содержащуюся в стенках клеток. При высыхании прежде всего испаряется свободная вода, причем изменение объема свободной воды практически не влияет на механические свойства и на размеры деревянных элементов.

Состояние, при котором дерево теоретически не содержит свободной воды, а клеточные стенки имеют при этом максимальную влажность, называется точкой насы¬щения волокон, у большей части древесины она составляет обычно от 25 до 30 % влажности дерева. Снижение влажности дерева ниже точки насыщения волокон сопровождается измене¬нием его объема. Изменение размеров при уменьшении влажности определяется как усыхание дерева, и, наоборот, увеличение размеров в результате набора влаги — как набухание. Благо¬даря анизотропной структуре дерева влажностные деформации различны в разных направлениях к волокнам и годичным кольцам и зависят также от плотности дерева. На практике следует учитывать прежде всего деформации в направлении, перпендикулярном волокнам. Такие изменения влажности дерева оказывают большое влияние на его прочность и размеры (при снижении влажности прочность в целом повышается, но дерево усыхает). Вот почему правильная оценка климатических условий в месте строительства деревянных домов – важное условие обеспечения долговечности и постоянства формы деревянных элементов. Эксплуатационная влажность дерева должна быть несколько выше, чем спроектированная равновесная влажность (приблизительно на 2 %), чтобы изделия не усыхали, что особенно опасно в соединительных элементах, поскольку при водит к их ослаблению.

Соединение частей дерева

Взаимная связь деревянных элементов конструкции или их соединение с другими материалами осуществляется с помощью гвоздей, болтов, штифтов, скоб, винтов, стыковых плит либо клеевых соединений.

Долговечность дерева

Дерево — органический материал, который может быть испорчен биологическими вредителями (гнилью, плесневым грибком, насекомыми). При правильном конструктивном решении и использовании химической защиты долговечность деревянных элементов в сооружениях чрезвычайно высока.

Горючесть дерева

Натуральное, не обработанное специальными составами дерево обладает хорошей горючестью, однако конструкции, плотно сложенные из элементов с массивными сечениями, становятся пожароустойчивыми.

Источник