книги из ГПНТБ / Стандартизация и качество машин учеб. пособие

Ф. X. БУРУМКУЛОВ, А. И. КУБАРЕВ, Б. М. МОРОЗОВ, А. А. САМГИН

Допущено Управлением кадров и учебных заведений Госстандарта СССР

в качестве учебного пособия для ВИСМ

ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва — 1974

Настоящее учебное пособие написано в соответствии с про­ граммой по курсу «Стандартизация и качество машин», читае­ мому во Всесоюзном институте повышения квалификации ру­ ководящих инженерно-технических работников в области стандартизации, качества продукции и метрологии (ВИСМ). В нем изложены вопросы обеспечения качества изделий маши­ ностроения. Основное внимание уделено единству методов оценки качества, терминам и понятиям в области проблемы ка­ чества, номенклатуре показателей качества, методам оценки уровня качества. Подробно освещены также вопросы аттеста­ ции качества изделий, государственного и ведомственного над­ зора, приведены элементарные сведения из теории вероятностей и математической статистики. Наряду с этим изложены основ­ ные сведения о статической и динамической прочности, износо­ стойкости, коррозионной стойкости и т. д.

Учебное пособие рассчитано на слушателей— заочников ВИСМ, а также может быть полезно студентам вузов и техни­ кумов. Рис. 57, табл. 8, библ. 10.

1—8—5

jg) Издательство стандартов, 1974

§1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ «КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ»

Врезультате производственной деятельности промышленных предприятий осуществляется непрерывный процесс создания мате­ риальных ценностей, необходимых для удовлетворения потребно­ стей общества. Все многообразие материальных ценностей, рассмат­ риваемых как овеществленный результат народнохозяйственной деятельности, предназначенный для удовлетворения определенных

потребностей, называется п р о д у к ц и е й .

Понятие «продукция» является обобщающим и охватывает в об­ щем случае изделия и продукты ’.

И з д е л и я м и называются результаты работы производствен­ ного предприятия21. Количество изделий характеризуется дискрет­ ной величиной, исчисляемой, например, в экземплярах, штуках и других счетных единицах. К изделиям относятся машины и приборы, а также их элементы (детали, узлы, блоки), швейные изделия и обувь, торты и ювелирные изделия и другие предметы производст­ венного и бытового назначения.

П р о д у к т а м и называются результаты работы производст­ венного предприятия. Их количество характеризуется непрерывной величиной, исчисляемой, например, в килограммах, кубических, квадратных или погонных метрах, литрах. Это могут быть металли­ ческие и неметаллические материалы, полезные ископаемые, газ, масла и другие нефтепродукты, краски, ткани, овощи, зерно.

По способу использования вся промышленная продукция может быть разделена на два класса:

первый — потребляемая продукция; второй — эксплуатируемая продукция.

Потреблением называется такое использование продукции, при котором она расходуется сама. Например, топливо сгорает, мате­

1 В ГОСТ 2.116—71 «Карта технического уровня и качества продукции» под изделием условно понимается любая продукция производственного предприятия, включая материал, вещество и т. д.

2 Определение понятия «изделие», установленное в ГОСТ 2.101—68 «Виды из­ делий», относится не к изготовленной продукции, а к продукции проектируемой и подлежащей изготовлению на предприятии в какое-то время.

3

риалы перерабатываются в изделия, продукты питания употреб­ ляются в пищу.

Э к с п л у а т а ц и е й называется такое использование продук­ ции, при котором расходуется ее ресурс, а масса самой продукции практически не уменьшается. Физическая сущность и закономер­ ность процесса расходования ресурса входят в область изучения науки о надежности машин.

В указанных классах продукция подразделяется на пять групп: первая — сырье и природные топлива: различные виды полезных ископаемых, природное жидкое, твердое и газообразное топливо, естественные строительные и декоративные материалы, драгоцен­

ные минералы и прочие ископаемые; вторая — материалы и продукты: искусственные топлива, сма­

зочные материалы, заготовки, слябы, прокат, проволока, ткани, ме­ ховые материалы, строительные, целлюлозно-бумажные и лесома­ териалы, электро-, радио-, кино- и фотоматериалы, медицинские препараты и пищевые продукты, не вошедшие в первую группу;

третья — расходные изделия: дозированные продукты, выпускае­ мые в упаковке, например, кондитерские изделия, аптекарские и пар­ фюмерно-косметические товары в промышленной упаковке, консер­ вы в банках, жидкое топливо и смазочные материалы в бочках, га­ зы в баллонах, нити, провода и кабели в катушках, бобинах, бух­ тах;

четвертая — неремонтируемые изделия, работоспособность кото­ рых не восстанавливается после отказа (электровакуумные и полу­ проводниковые приборы, крепежные изделия, подшипники качения, клиновые ремни, многие зубчатые колеса) и различные механизмы разового использования;

пятая — ремонтируемые изделия: часть сложных машин, меха­ низмов и приборов длительного использования, например, техноло­ гическое оборудование, сельскохозяйственные и транспортные ма­ шины, некоторые измерительные приборы, радио- и электронная ап­ паратура, мебель, швейные изделия, обувь.

Важной особенностью продукции является ее принадлежность к определенному месту и определенному периоду времени производ­ ства. Например, по месту производства можно различать продукцию конкретного участка, цеха, завода, отрасли, наконец, государства. По времени производства можно выделить продукцию, изготовлен­ ную за час, сутки, смену, квартал, год, пятилетку и т. д.

Если рассмотрению подлежит группа изделий или некоторое ко­ личество продукта, не объединенных указанными свойствами, на­ пример, изготовленных на различных предприятиях, в разных стра­ нах и в разные годы, или о времени и месте изготовления которых нет достоверных сведений, то эти изделия не могут быть отнесены к категории продукции и, следовательно, постановка вопроса о качест­ ве этой группы изделий неправомерна.

Каждый вид продукции обладает целым набором специфических свойств, позволяющих отличить конкретный вид продукции от лю­

4

растеризующие, например, комфортабельность и качество отделки автомобиля-самосвала в ряде случаев могут расцениваться как вто­ ростепенные. А такие свойства, как плавучесть (отрицательная), проницаемость кузова для радиоактивных излучений, пуленепробиваем'ость, электропроводность не имеют значения для легкового ав­ томобиля в обычном исполнении и поэтому не подлежат определе­ нию. Они не отражают способность машины выполнять ее основные функции и поэтому не входят в состав качества изделия.

ленные потребности в соответствии с ее назначением.

Определение понятия «качество продукции» было сформулиро­ вано в результате анализа нескольких десятков определений, встре­ чавшихся в последние годы в отечественной и зарубежной литерату­ ре, и является теперь стандартным (ГОСТ 15467—70). Из этой фор­ мулировки следует, что, во-первых, не все свойства изделия входят в понятие «качество»; во-вторых, качество продукции определяется потребностью общества в данном виде продукции, и если по какимлибо причинам потребность в этом виде продукции полностью ис­ чезла, то и качество ее будет равно нулю; в третьих, удовлетворение потребности должно происходить в точном соответствии с назначе­ нием данного вида продукции.

§ 2. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА

Качество изделия включает различные конструктивные и техно­ логические свойства, обусловливающие трудоемкость производства изделия и эффективность его эксплуатации, определяющие приспо­ собленность изделия к техническому обслуживанию и ремонтам, хранению и транспортированию.

Для объективной оценки качества любой продукции ее свойства необходимо охарактеризовать количественно. Такая количественная характеристика свойств продукции, рассматриваемая применительно к определенным условиям ее создания, эксплуатации или потребле­ ния, называется п о к а з а т е л е м к а ч е с т в а п р о д у к ц и и . Иными словами, показателями качества продукции являются те па­ раметры изделия, которые характеризуют ее качество. Таким обра­ зом, понятие «параметр» значительно шире понятия «показатель качества продукции». Например, конструктивные размеры шарико­ подшипника (диаметр шариков, желобов), являются его параметра­ ми, но не характеризуют качество. В то же время ресурс подшипни­ ка является показателем его качества и одновременно параметром.

В большинстве случаев показатели качества находятся в функ­ циональной или стохастической зависимости от параметров. Напри­ мер, ресурс подшипников зависит от таких параметров, как кон­ структивные размеры подшипника и его элементов. Эта зависи­ мость носит корреляционный характер.

6

Показатели качества используются для получения объективной количественной информации о качестве конкретного вида продук­ ции или группы разнородной продукции. В этом случае большое значение имеет единство методов классификации, определения и применения показателей качества.

Первым официальным документом, в котором содержалась классификация показателей качества изделия, были «Общие мето­ дические указания о проведении государственной аттестации каче­ ства промышленной продукции», разработанные и утвержденные Госстандартом СССР в 1969 г. В последующие годы был утвержден и введен в действие ряд государственных стандартов, методических указаний и других документов, дополнивших эту классификацию.

В 1970—1975 гг. намечено разработать и ввести в действие комплекс государственных стандартов, в которых будет приведена общая классификация основных технико-экономических показате­ лей качества, обязательная для всех отраслей народного хозяйства

ивсех видов продукции. К их числу относятся действующие стан­ дарты ГОСТ 16431—70 «Качество продукции. Показатели качества

иметоды оценки уровня качества продукции. Термины и определе­ ния», ГОСТ 16456—70 «Качество продукции. Эргономические пока­ затели. Номенклатура» и ГОСТ 16503—70 «Промышленные изде­ лия. Номенклатура и характеристика основных показателей надеж­ ности».

Кроме того, по каждому типу продукции разрабатываются госу­ дарственные стандарты, содержащие полную номенклатуру кон­ кретных показателей качества, необходимых для определения уров­ ня качества продукции данного типа. Предусмотрена также разра­ ботка стандартов на показатели качества отдельных видов продук­ ции. Этим стандартам присвоен заголовок «Система показателей качества продукции» и общий номер 4 с точкой. Например, ГОСТ 4.9—68 «Система показателей качества продукции. Приборы радио­ метрические. Номенклатура показателей качества».

В структуре показателя качества можно выделить следующие элементы: наименование, формулировку, размерность, численное значение (номинальное и предельное). У некоторых показателей качества может отсутствовать размерность, формулировка может совпадать с наименованием.

Если показатель качества отражает одно свойство изделия (на­ пример, производительность, грузоподъемность, энергоемкость, ре­ сурс) , он называется е д и н и ч н ы м . Разновидностью единичного показателя качества является относительный показатель — отноше­ ние единичного показателя качества продукции к соответствующему базовому показателю, выражаемый в отвлеченных числах или про­ центах.

Показатель качества продукции, относящийся к нескольким ее свойствам, называется к о м п л е к с н ы м . Примером комплексно­ го показателя качества является коэффициент готовности изделия,

7

где Т — наработка на отказ; Тв — среднее время восстановления.

К комплексным показателям относятся интегральные показате­ ли качества, получившие широкое распространение в практике ма­ шиностроения. Они отражают соотношение суммарного полезного эффекта, полученного от эксплуатации изделия, и суммарных за­ трат на ее создание и эксплуатацию. Например, для транспортных средств интегральным показателем качества может служить вели­

где С — себестоимость изготовления одной машины; Э — эксплуатационные затраты до капитального ремонта; Т — пробег за тот же срок, ткм.

Для буровой установки интегральным показателем качества мо­ жет служить удельная глубина бурения:

где Т — глубина проходки до капитального ремонта установки, м;

С— себестоимость изготовления установки;

Э— эксплуатационные затраты до капитального ремонта уста­ новки.

Ккомплексным относят также обобщенные показатели качества, которые представляют собой сумму единичных показателей, выра­ женных либо в единой размерности, либо в относительных без­ размерных единицах, либо в баллах с учетом коэффициента значи­ мости (весомости) каждого показателя.

Ба з о в ы м называется показатель качества продукции, приня­ той за исходную (эталонную) при сравнительных оценках качества.

Взависимости от целей оценки качества базовые показатели могут принимать различные значения. Так, ГОСТ 16431—70 рекомендует

применять в качестве базовых:

для эталонных образцов продукции; при государственных испытаниях продукции — значения пока­

зателей, зафиксированные в техническом задании на разработку продукции;

при анализе изменения качества продукции в процессе ее произ­ водства — значения, достигнутые в предыдущем периоде.

8

Для оценки уровня качества продукции важно определить пока­ затели качества, т. е. найти их численные значения. Согласно ГОСТ 16431—70, показатели качества можно определить при помощи объективных методов (измерительный, регистрационный, расчет­ ный) и субъективных (органолептический, социологический, экс­ пертный). Во всех случаях следует стремиться применять объек­ тивные методы и отдавать предпочтение показателям, полученным этими методами, по сравнению с аналогичными показателями, по­

средств: весов, спидометров, расходомеров и других приборов, ап­ паратов, стендов и испытательных машин. Этот метод допускает фиксацию показаний измерительных средств органами зрения чело- века-оператора. Измерительными методами определяются такие по­ казатели, как скорость движения и величина пробега автомобиля, ходимость шин, скорость изнашивания инструмента и др.

Р е г и с т р а ц и о и н ы м называется метод определения пока­ зателей качества продукции на основе обнаружения и подсчета це­ лочисленного количества событий или объектов. В этом случае не предусматривается применение технических измерительных средств, но возможно применение усиливающих средств — микроскопа, слу­ ховых трубок, а также технических регистрационных средств — ав­ томатических счетчиков явлений или событий, магнитофонов, осцил­ лографов. Подсчет количества событий или явлений может осу­ ществляться, например, с помощью органов зрения, слуха, обоня­ ния и осязания человека-оператора, если момент наступления отка­ за может регистрироваться визуально, на слух, если наступление отказа сопровождается характерными звуками, по появлению за­ паха, например, при разгерметизации резервуаров, по появлению или исчезновению усилий или вибраций на рукоятках механизмов.

Регистрационным' методом определяются такие показатели, как коэффициенты применяемости и унификации, повторяемости, интен­ сивности отказов и некоторые другие.

Р а с ч е т н ы й м е т о д определения численных значений пока­ зателей качества продукции основан на вычислениях с использова­ нием значений параметров, найденных другими методами. Расчеты могут производиться на основе зависимостей показателей качества от их параметров, найденных теоретическим или экспертным путем. Этим методом определяются, например, коэффициент полезного дей­ ствия (к. п. д.), расход горючего на километр пробега, коэффициент готовности, производительность машины.

О р г а н о л е п т и ч е с к и й м е т о д — метод определения чис­ ленных значений показателей качества продукции на основе анали­ за восприятий органов чувств человека — зрения, слуха, обоняния, осязания и вкуса без применения технических измерительных или регистрационных средств. Этот метод так же как и регистрационный допускает применение технических усиливающих средств, но в от­

9