Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Никифоров А.Д. - Метрология, стандартизация и с...docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
913.75 Кб
Скачать
  • Обсудите процедуру выдачи сертификата по системе сертификации средств из­мерения. Какое нормативное обеспечение имеет сертификация средств измерений?


    Глава 7

    Управление качеством продукции и стандартизация

    1. Методологические основы управления качеством

    В условиях научно-технического прогресса качество изделий ма­шиностроения (продукции) в большей степени проявляется через их технический уровень. В связи с этим возрастающую роль будет иг­рать такое направление в решении проблемы значительного повыше­ния качества, как оптимальное управление техническим уровнем из­делий.

    Рассматривая проблемы организации управления качеством изде­лий машиностроения с этих позиций, необходимо выделить возрастаю­щее значение кибернетического подхода. Сущность нового подхода к решению проблемы качества состоит в объединении разрозненных мероприятий в единую систему целеустремленных, постоянно осуще­ствляемых действий на всех стадиях жизненного цикла изделий. Такая постановка задачи выдвинула множество сложных методологических проблем, не возникавших ранее. Управление с кибернетическим под­ходом опирается на несколько основополагающих принципов, которые применительно к управлению качеством продукции могут быть сфор­мулированы следующим образом.

    Изучение объекта управления и проблемы управле­ния. Управление применимо только к объектам, параметры которых либо сами отклоняются от заданного технического уровня, либо их нужно изменять в соответствии с изменяющимися условиями. Качест­во изделий машиностроения относится именно к таким объектам, так как оно теряет свои свойства под влиянием физических причин, воз­действующих на технический уровень изделия.

    236

    При этом возникла необходимость решения проблемы управления с решением вопросов выработки управляющих решений, реализации этих решений посредством управляющих воздействий (процессов уп­равления) на объекте управления. К числу таких вопросов следует от­нести разработку процессов управления, опираясь на приоритетные на­правления ускорения научно-технического прогресса, связанные с по­вышением качества продукции, например стандартизация, метрологи­ческое обеспечение и технический контроль, оптимизация параметров объектов управления на базе математического моделирования с помо­щью ЭВМ.

    Выбор методического подхода. В организации управления качеством изделий машиностроения можно выделить два методиче­ских подхода — детерминированный и кибернетический.

    Детерминированный подход предусматривает аналитическое пред­ставление процесса управления, при котором для данной совокупности входных значений на выходе объекта управления может быть получен единственный результат, однозначно определяемый оказанным на него управляющим воздействием. Этот подход может быть представлен в аддитивной и стохастической постановках. Управляющим воздейст­вием, дающим однозначное решение, может быть разовое техническое решение или применение технического контроля. Модель управления в детерминированном подходе принимается строго однородной и со­вершенной, в отношении которой предполагается полное отсутствие отклонений в виде погрешностей, ограничений, отказов, случайных возмущений; управление носит дискретный разовый характер в малом диапазоне изменения переменных параметров.

    Кибернетический подход свободен от недостатков детерминирован­ного подхода, и все перечисленные отклонения, не учитываемые по­следним, не рассматриваются как какое-то бедствие, а являются есте­ственными и даже в какой-то мере необходимыми в повышении тех­нического уровня управления качеством продукции. В этих системах контроль качества не подменяет управление, а является лишь одним из процессов управления.

    Кибернетический подход является направлением методологии спе­циально научного познания, в основе которого лежит исследование объектов как систем. На его развитие оказали влияние выводы теорий информации, программирования, систем управления, исследований операций. В проблеме значительного повышения качества рассматри­ваются системы управления качеством продукции, и они, как всякая система, состоят из взаимосвязанных частей и в определенном смысле представляют собой замкнутое целое.

    237

    Фактор организации управления качеством изделий машинострое­ния с позиции кибернетического подхода рассматривает его в двух ас­пектах: структурном и функциональном (как процесс управления).

    Требования управления. Научно-технический прогресс свя­зывают с общим санкционированием хозяйственного механизма обще­ственного производства. Научно-технический прогресс — это не толь­ко новые методы производства, машины и технологические процессы, это также совершенствование управления на всех уровнях, включая управление качеством изделий машиностроения. В развитии науч­но-технического прогресса рассматривают ряд требований теории уп­равления качеством продукции.

    Первое требование связывают с выработкой стратегии и критерия управления. Управление любым объектом всегда имеет определенную цель и стратегию, которая достигается при управлении.

    Применительно к качеству продукции это требование означает вы­бор путей повышения качества продукции, оптимизирующих техниче­ский уровень изделий по критерию, оценивающему результативность управления. Неудачно выбранный критерий приводит к нежелатель­ным результатам. Например, ориентация в системе народного хозяйст­ва на критерий по «валу» и «весу» длительное время приводила к утя­желению отечественных конструкций в сравнении с зарубежными. Примером использования противоречивых критериев может служить раздельное управление по количеству и качеству продукции. В теории управления рекомендуется сводить критерии во взаимоувязанную сис­тему исходя из максимума общей полезности продукции при мини­мальной ее стоимости. В связи с этим развивается тенденция планиро­вания повышения качества в натуральных единицах (тонны, штуки) при соблюдении оптимальных показателей качества. При оптимизации технического уровня изделий в интересах эффективности производства количество продукции может быть уменьшено.

    Разработка критерия оптимального управления технического уров­ня изделий всегда затруднена наличием значительного числа неопреде­ленностей технического и экономического характера. Причем с разви­тием научно-технического прогресса непрерывно возрастает доля та­ких неопределенностей.

    Второе требование теории управления относят к эффективной об­ратной связи (процессам управления), обеспечивающей наблюдение за реализацией стратегии управления и в случае отклонений принимают­ся меры для их предупреждения. При управлении качеством изделий это требование реализуется на основе изучения потребностей, а также осуществления контроля и испытаний на соответствие техническим требованиям. Эта работа проводится заказчиком и создателем продук­

    238

    ции. Особая роль в соблюдении требования обратной связи в системе управления качеством изделий машиностроения в техническом аспекте принадлежит системам стандартизации, оптимизации параметров изде­лий, технического контроля.

    Обратная связь устанавливается по каждому виду изделия и от ка­ждого уровня управления. Таким образом, в системе управления каче­ством изделий обратная связь имеет сложный характер и непосредст­венно связана с процессами управления.

    Третье требование теории управления качеством — наличие резер­вов. В любой системе управления возникают непредвиденные обстоя­тельства — неувязки в планировании, аварии, задержки поставок, не­достатки в функционировании изделий. Поскольку они непредсказуе­мы, то нет иного способа справиться с этими случайностями иначе, как с помощью плановых материальных запасов, резервных мощно­стей, комплектующих изделий. Случайные перебои обходятся дороже, чем запланированные резервы.

    Четвертым требованием теории управления является учет роли че­ловеческого фактора. Человек — «активная система» со своими жела­ниями, целями. Несомненно, что такие системы с участием людей рас­сматриваются как сложные, эффективность которых наряду с чисто техническими факторами зависит от психологических факторов во всей их сложной взаимосвязи. Известны разнообразные стимулы, на­правляющие стремления отдельных людей и коллективов по пути, це­лесообразному для народного хозяйства. Общая ответственность ис­полнителей в функционировании системы управления за соблюдение заданного уровня качества, а не одних контролеров, привела к разви­тию самоконтроля на рабочих местах. Развитие системы самоконтроля одновременно с совершенствованием техники измерения позволило количественно определить соотношение ответственности за брак.

    В процессе функционирования система управления качеством изде­лий машиностроения непосредственно связана с научно-техническим прогрессом, так как чем выше уровень качества выпускаемой продук­ции, тем полнее находят практическое воплощение в производстве пе­редовые научно-технические достижения. Система управления качест­вом изделий машиностроения в техническом аспекте по характеру объекта, проблеме и программе управления существенно отличается от привычных систем крупномасштабного управления качеством продук­ции с организационно-экономическими положениями. Она также отли­чается как по методам ее создания, так и внедрения в инженерную практику.

    239

    Внедрение систем управления качеством в инженерную практику кроме достижения основной цели — значительного повышения качест­ва выпускаемой продукции — позволило также реорганизовать управ­ление предприятиями в целом, повысить эффективность производства, послужило основой автоматизации управления.

    Практическая реализация систем управления качеством вызвала необходимость перестройки организационной структуры промышлен­ных предприятий. Начали создаваться специальные подразделения для координации работ по управлению качеством в масштабах предприя­тия. Основные задачи, возлагаемые на эти подразделения, сводятся к следующему: разработка показателей, определяющих оптимальный уровень качества на основе анализа требований потребителя и возмож­ностей производства; создание системы управления качеством и конт­ролем за ее работой.

    Принципы теории управления. Приложение основных принципов теории управления к любому объекту возможно при неко­торых положениях, а именно:

    1. наличие программы поведения управляемого объекта или пла­новых значений параметров этого объекта;

    2. объект должен стремиться уклоняться от заданной программы или плановых значений;

    3. необходимо иметь средства для обнаружения и измерения от­клонения объекта от заданной программы или плановых значений;

    4. необходимо располагать возможностью влиять на управляемый объект с целью устранения возникающих отклонений от программы или плановых значений.

    Первые два положения относятся к характеру объекта положения, к его природе. Два следующих — к механизму управления.

    Программные, плановые показатели качества продукции выдвига­ются в планах экономического и социального развития всех уровней, в договорных на проектирование и изготовление продукции, в планах новой техники, заданиях проектно-конструкторским организациям, планах производства, в коллективных и индивидуальных обязательст­вах. Требования к качеству продукции устанавливаются и фиксируют­ся в многочисленных документах, технических условиях на продук­цию, в технических заданиях на проектирование или модернизацию, в чертежах и другой технической документации, в технологических картах и технологических регламентах, картах контроля качества, в описаниях характера услуг.

    Из перечисленного становится очевидно, что первое требование общей теории управления применительно к качеству продукции удов­летворяется.

    240

    Во втором положении следует рассмотреть несколько ситуаций. Прежде всего это потеря технического состояния и качества в резуль­тате физического износа. Со временем при использовании и эксплуата­ции большинство изделий постепенно теряют первоначальное техниче­ское состояние — уменьшается прочность основных элементов конст­рукции, металлические элементы подвергаются коррозии, одежда теря­ет форму и т. д. С продукцией происходят и другие бесчисленные из­менения, которые ухудшают техническое состояние. В практической деятельности отслеживают процесс потери технического состояния и качества, измеряют, оценивают эти измерения. Для того чтобы за­медлить процесс физического износа, устанавливаются благоприятные эксплуатационные режимы, применяются различного рода профилак­тические работы по техническому обслуживанию и текущему ремонту. Если ухудшение переходит границы допустимых отклонений, то про­водится капитальный ремонт.

    Одновременно с физическим износом продукция морально стареет. Моральное старение — это процесс относительной потери продукцией своего качества при сохранении абсолютных значений его показателей в пределах установленных требований. Моральное старение охватыва­ет абсолютно все виды продукции. Этот экономический закон не име­ет исключений и находится в прямой зависимости от научно-техниче- ского прогресса.

    Неустойчивость, изменчивость качества продукции проявляется не только в рассмотрении двух основных тенденций ухудшения качества. Имеются многочисленные примеры неустойчивости качества и в про­цессе производства, ее параметры при изготовлении под влиянием тех или иных производственных причин то и дело не укладываются в за­данные технологические нормы. Неустойчивость качества продукции определяется и его зависимостью от качества производственного про­цесса, качества средств производства, качества труда (рис. 7.1). Таким

    Рис. 7.1. Факторы качества продукции

    16 — 4523

    241

    образом, качество продукции по своей сущности является объектом неустойчивым, стремящимся отклониться от заданного уровня, задан­ных параметров. Следовательно, качество продукции полностью отве­чает первым двум условиям общей теории управления и поэтому мо­жет служить объектом управления.

    В условиях научно-технического прогресса качество продукции (изделия машиностроения) в большей степени проявляется через их технический уровень. В связи с этим возрастающую роль будет играть такое направление в решении проблемы значительного повышения ка­чества, как оптимальное управление техническим уровнем изделий.

    Сложность решения проблемы качества в современных условиях заключается в ее межотраслевом и межрегиональном характере, когда качество конечной продукции обеспечивают предприятия различной отраслевой и территориальной принадлежности. Поэтому для ее реше­ния необходим системный подход, который охватывал бы все стадии жизненного цикла продукции: разработку, изготовление, реализацию и эксплуатацию.

    Развитие экономики определяется усилением взаимозависимости производства и потребления. Повышается роль потребителя в оценке качества продукции и затрат на ее производство и потребление. Эко­номическая интеграция производителя и потребителя привела к тому, что на качество продукции стали устанавливаться полные затраты, т. е. затраты изготовителя, обусловленные необходимостью повышения ка­чества выпускаемой им продукции, и экономия потребителя, достигае­мые за счет использования им продукции высокого качества.

    Взаимная экономическая заинтересованность и ответственность между изготовителями и потребителями является основой перехода от действующей цены производства со всеми ее негативными последст­виями к цене воспроизводства, в которой заранее отражаются затраты труда и его экономия. Таким образом формируется потребительно-сто­имостный подход к обеспечению качества продукции, имеющей своей целью создание условий для снижения издержек производства на еди­ницу полезного эффекта потребительной стоимости, а тем самым по­вышение степени удовлетворения потребностей за счет увеличения по­лезности и качества продукции. Он входит органически составной час­тью в механизм экономических отношений между производством и потреблением, изготовителями и потребителями. При этом экономи­ка становится по самой своей природе одновременно социально-ориен- тированной, а обобществление производства и потребления — наибо­лее полным. Это открывает широкие возможности для действия закона потребительной стоимости.

    242

    В современных условиях определяющее значение приобретают корпоративные формы организации производства. В рамках корпора­ции в соответствии с законом потребительной стоимости вступает в действие экономический механизм создания и распределения резуль­татов производства по эффективности труда в каждом ее производст­венном этапе. Этот механизм отражает единство организационно-тех­нологической и экономической сторон обобществления производства.

    Эффективность труда — это критерий, экономический стимул и ис­точник оплаты труда всех категорий работников за повышение качества выпускаемой продукции. В практическом отношении используют про­изводный критерий — коэффициент эффективности труда, обусловлен­ный влиянием создаваемой системы управления качеством продукции (Я’ч.тск)- Значение этого показателя определяется по формуле

    где АЭтпот — величина приращения экономии или высвобождаемого труда в потреблении единицы продукции после внедрения системы уп­равления качеством продукции; ДЗП — величина приращения затрат живого труда, обусловленного разработкой и внедрением системы уп­равления качеством продукции.

    При рационально функционирующей системе управления качест­вом

    АЗТ пот *> ДЗп или КЭт ск > 1.

    Таким образом, результатом создания и функционирования систе­мы управления качеством продукции является повышение эффектив­ности удовлетворения потребностей, обусловленное использованием в потреблении высококачественной продукции.

    По факторам эффективности сформулированы основные формы интеграции управления качеством. К ним относятся: экономическая, нормативная, организационная и информационная формы.

    Интеграция управления качеством. Современный этап развития экономики характеризуется углублением общественного раз­деления труда, ростом числа производственных связей, усилением ро­ли кооперации производителей. Вместе с тем все более жесткие тре­бования предъявляются к хозяйственному механизму как единой цело­стной системе, в которой функционирование отдельных частей и эле­ментов должно быть подчинено общей цели» На этом этапе развитие рыночных отношений в условиях расширенного воспроизводства свя­зано с усилением неценовой конкуренции товаропроизводителей,

    16* ’ 243

    главную роль в которой играет повышение качества объектов маши­ностроения. Оно выступает важнейшим фактором роста эффективно­сти удовлетворения потребностей и конкурентоспособности продукции на мировом рынке и, таким образом, в значительной мере определяет цель функционирования хозяйственного механизма.

    Это обстоятельство в значительной степени обусловливает необхо­димость интеграционного подхода к управлению качеством объектов машиностроения, обеспечивающего усиление взаимосвязей между от­дельными элементами системы управления качеством, стадиями жиз­ненного цикла продукции, уровнями управления.

    Необходимость интеграционного подхода к управлению качеством определяется также тем, что с ростом сложности объекта управления объективно растет степень взаимозависимости его параметров. Опти­мальность поведения объекта управления в условиях внешних воздей­ствий, внутреннего развития может быть достигнута только при усло­вии взаимной согласованности во времени и пространстве процессов управления каждым объектом по стадиям жизненного цикла.

    При интеграционном подходе появляется возможность использо­вать такие новые факторы обеспечения эффективности управления ка­чеством, как:

    усиление экономических взаимосвязей между производством и по­треблением (маркетинг), возрастание роли потребителя в оценке каче­ства продукции и затрат на ее производство и потребление, расшире­ние воспроизводственного влияния конечного потребления на произ­водство предметов потребления;

    внедрение во взаимоотношениях между предприятиями основопо­лагающего принципа конкурентоспособности продукции «высокое ка­чество — низкая цена»;

    усиление единства экономических интересов производителей и по­требителей в области качества продукции.

    Процессы интеграции стали все в большей степени отражать фун­даментальные закономерности общественного развития. Появились многочисленные успехи на создание:

    общей методологической базы для описания интеграционных про­цессов, в том числе использование моделирования для исследования технических систем производства;

    интегрирование отраслей знания, например логистики как науки о едином процессе материальных и информационных производствен­ных потоков;

    интегрированных информационных систем.

    Наиболее общей и важной характеристикой функционирования объектов машиностроения является их качество.

    244

    В связи с этим процесс интеграции управления качеством объектов машиностроения приобретает приоритетное значение.

    Сквозной механизм управления качеством. В создании новых прогрессивных изделий участвуют три стороны: потребитель (маркетинг), разработчик и изготовитель. Уровень качества закладыва­ется в процессе разработки продукции, обеспечивается в производстве, поддерживается и реализуется в эксплуатации, потреблении. Для со­блюдения строгой последовательности формулируется эффективный механизм сквозного управления качеством, реализуемый соответству­ющими системами управления.

    Формированием сквозного механизма соблюдения строгой после­довательности устанавливают взаимное согласование критериев эф­фективности между всеми смежными звеньями и системами. В совер­шенствовании управления качеством продукции главную роль отводят отработке механизма взаимодействия потребителя, разработчика и из­готовителя. Наряду с внедрением экономических методов и устранени­ем излишней регламентации их деятельности большое значение здесь имеет и четкое определение их прав и взаимной ответственности за достижение высокого конечного результата.

    1. Сущность управления качеством продукции

    1. Понятие управления качеством продукции

    Процесс создания новых изделий является одним из наиболее сложных и трудных для моделирования. Прежде всего это объясняется тем, что он состоит из большого числа крупных и мелких этапов опе­раций и других последовательно или параллельно совершаемых актов перехода от менее совершенного и завершенного к более определенно­му и законченному. Каждый этап, акт процесса может отличаться от предыдущего и последующего по форме и содержанию; они могут быть разнесены в пространстве и во времени, иметь различную дли­тельность, выполняться на разных предприятиях и в подразделениях одного предприятия, быть в начале или конце цикла разработки. Вме­сте с тем это разнообразие путей создания изделия сводят к такому множеству свойств, которое, с одной стороны, было бы реально обоз­римо для исследования, а с другой — позволило бы формализовать как сам процесс создания изделия, так и процесс его анализа.

    Процесс создания изделий укрупненно можно представить в вчиде схемы, показанной на рис. 7.2, а. Три стадии жизненного цикла — проектирование, производство и эксплуатация изделий — включают в себя три взаимосвязанных процесса:

    245

    Проектирование Производство Эксплуатация

    а)

    б)

    Рис. 7.2. Схема создания по стадиям жизненного цикла изделий (а) и модель системы сложных процессов управления в процессе создания изделий (б):

    1 — достижение; 2 — контроль; 3 — управление

    формирование, обеспечение, поддержание качества продукции;

    контроль качества продукции;

    управление качеством продукции (УКП).

    Эта последовательность присуща созданию как сложных, так и простых изделий.

    Под управлением качеством продукции (УКП) понимают действия, осуществляемые при создании и эксплуатации или потреблении про­дукции, в целях формирования, обеспечения и поддержания необходи­мого уровня ее качества (ГОСТ 15467—79), УКП осуществляет воз­действие на вход и процесс, имеет свой объект, проблему и программу управления (рис. 7.2, б).

    Под управлением качеством продукции непосредственными объек­тами управления понимаются процессы функционирования изделия с учетом совокупности свойств качества, изготовления, создания изде­лий и организации производства.

    Под проблемой управления понимают достижение определенных по величине показателей качества продукции, при которых достигают­ся максимальная рациональность, эффективность, совершенствование использования.

    246

    Рациональность предполагает удовлетворение некоторых ограниче­ний, пороговых или качественных требований, позволяющих отличить «нерациональное» от «рационального».

    Эффективность связана с поиском и выбором в множестве допус­тимых наилучших значений показателей качества в заданном диапазо­не условий работы изделия. Эффективность нельзя понимать в смысле обязательного повышения технических или физико-химических пока­зателей качества продукции. В действительности не всегда целесооб­разно повышать скорость, мощность, точность, надежность; затраты на их повышение должны быть оправданы получением соответствующего эффекта.

    При достижении эффективности соблюдают следующие требова­ния: функционирование изделия по совокупности показателей качества с учетом их полноты и детализации. Полнота качества продукции ха­рактеризует уровень охвата управляющих параметров и тем самым — полностью работу изделия. Детализация заключается в доведении от­клонений (допусков) качества продукции до допусков на каждый пара­метр и каждый вид его отклонения (размер, форма, шероховатость, волнистость, расположение поверхностей).

    Адекватной изменению показателей качества и условий функцио­нирования изделия является совершенствование. Оно концентрирует внимание на создании такого механизма управления, который бы обес­печил развитие и совершенствование объекта управления, изменение его структуры в соответствии с динамикой условий функционирова­ния. Более совершенна та система, которая успешно адаптируется к более широкому диапазону условий работы.

    Информацию о фактическом состоянии предмета управления полу­чаем из сопоставления реальных его параметров с параметрами, задан­ными программой управления качеством продукции. Программа уп­равления гарантирует качество и включает две фазы создания изделий: разработку изделия, количественные характеристики которого эко­номичны с точки зрения его использования;

    разработку ряда технологических процессов на экономически при­емлемых условиях, обеспечивающих достижение заданного уровня ка­чества продукции.

    Программой в системе управления качеством является стандарт на технические условия изделия.

    Хотя принято считать, что степень соответствия техническим усло­виям должна сопровождаться по возможности низким процентом де­фектности, однако это вовсе не значит, что он должен быть непремен­но нулевым, без отклонений.

    247

    1. Формирование качества изделия при проектировании

    При проектировании изделия в него закладывается необходимый уровень качества продукции.

    Комплекс мероприятий по управлению качеством осуществляется на следующих этапах:

    выполнение научно-исследовательских работ;

    разработка, рассмотрение и утверждение технического задания (ТЗ);

    разработка, рассмотрение и утверждение эскизного проекта (ЭП);

    разработка, рассмотрение и утверждение технического проекта (ТП);

    разработка, рассмотрение и утверждение рабочего проекта;

    изготовление, испытание и доводка, освоение опытного образца.

    Техническое задание. ТЗ является основным исходным доку­ментом при создании новой продукции и соответствующей документа­ции; оно разрабатывается на основе результатов научно-исследова- тельских и экспериментальных работ, научного прогнозирования, ана­лиза передовых достижений отечественной и зарубежной промышлен­ности. В ТЗ, согласно ГОСТ 15.001—73, должны включаться прогно­зируемые показатели технического уровня и качества продукции с от­ражением уровня стандартизации и унификации. Его подготовку, как правило, ведет разработчик продукции. Для предварительной оценки возможности реализации требований технического задания вводится этап ТП.

    При разработке ТП рассматривается, как правило, ряд вариантов структурных схем конструкции. Анализ выполнимости различных воз­можных структурных схем может быть проверен на основе использо­вания опыта, с помощью моделирования и функционального анализа, лабораторного экспериментирования и испытаний, создания макетов или сочетания указанных методов.

    В результате анализа выполняется отбор допустимых конструк­тивных решений, удовлетворяющих требованиям ТЗ по показателям качества.

    Эскизный проект. На этапе ЭП решаются задачи выбора прин­ципиальных конструктивных решений, дающих общее представление об устройстве и принципе работы изделия. ЭП должен содержать дан­ные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры разрабатываемых изделий. На этом этапе выполняется пред­варительный расчет функциональных параметров и показателей каче­ства разрабатываемого изделия.

    248

    Признаками нормального формирования качества изделий на этапе ЭП являются:

    правильный выбор конструктивных решений, зависящий от качест­венного расчета, удачных компоновок и выбора материала, обоснован­ного назначения допусков, конструкции кинематических узлов, доста­точной жесткости конструкции, учета требований технологии;

    правильный выбор решений технологического характера, завися­щий от технологичности деталей и самого изделия, выбора точности обработки, выбора методов контроля и вида соединения (сварка, пай­ка, механическое крепление);

    отсутствие ошибок производственного характера из-за применения некачественного сырья, материалов и комплектующих изделий, ис­пользования оборудования, станков, инструмента, не соответствующих технологическим требованиям, отступления от технологических режи­мов, нарушения правил контроля и приемки;

    ^ отсутствие ошибок, вызванных эксплуатацией; применением несо­ответствующих топлив, смазок и других эксплуатационных материа­лов; нарушением правил технического обслуживания, условий и режи­мов эксплуатации.

    При разработке эскизного проекта для выбора вариантов основной схемы и общей конструкции машины применяют методы инверсии, аналогии, конструктивной преемственности; при этом особо выделяют требования к соблюдению показателей качества, технической эстетике, увеличению рентабельности машин и повышению экономического эф­фекта в течение всего периода работы.

    Расчет обеспечения качества осуществляется в процессе эскизного проектирования, когда становятся известны варианты конструктивной схемы изделия.

    Технический проект. На этом этапе проводится всесторонняя теоретическая и экспериментальная проработка схемных и конструк­тивных решений разрабатываемого изделия. ТП должен содержать расчетное подтверждение соответствия отдельных функциональных параметров и показателей качества заданным требованиям. На данном этапе проводится всесторонняя проверка предлагаемых вариантов из­делия на макетах или специальных установках.

    При наличии перегруженных элементов изделия разрабатываются мероприятия по их разгрузке. Эти мероприятия, как правило, влияют на увеличение массы и стоимости изделия, поэтому окончательное ре­шение является результатом компромисса между параметрами и каче­ством изделия посредством применения методов оптимизации.

    После выбора элементов и определения режимов их использования проводится оптимизация показателей качества изделия.

    249

    При больших запасах работоспособности расширяют допуски на элементы, а при отсутствии запасов — наоборот, ужесточают их.

    На этапе ТП должны решаться также вопросы обеспечения ремон­топригодности и контролепригодности, являющиеся составными частя­ми технологичности.

    При отработке изделия на ремонтопригодность следует обращать внимание на следующие требования:

    простота и удобство разборки и сборки;

    доступ к деталям и узлам, обладающим повышенными требования­ми качества при замене;

    степень применения унифицированных деталей и узлов; наличие маркировки элементов.

    При отработке изделия на контролепригодность следует обращать внимание на обеспечение необходимой точности и достоверности кон­троля при условии снижения трудоемкости, стоимости и уменьшения цикла технического контроля. Комплекс выполняемых при этом работ в общем случае включает рассмотрение возможности повышения се­рийности при техническом контроле посредством группирования изде­лий и их элементов по контролируемым параметрам, использования универсальных, стандартных и прогрессивных средств контроля, меха­низации и автоматизации контроля, применения высокопроизводитель­ных типовых процессов контроля и методов контроля, а также удобст­во контроля. Отработка конструкции на контролепригодность произво­дится также на всех последующих стадиях разработки изделия, при технологическом оснащении производства и изготовления изделия.

    По окончании этапа ТП составляется заключение о качестве изде­лия.

    Этап опытных образцов. Проводится разработка конструк­торской документации опытного образца (опытной партии), изготовле­ние, испытание опытных образцов, корректировка конструкторских до­кументов по результатам испытаний. Специалисты по качеству и на­дежности обращают внимание на реализацию всех рекомендаций, раз­работанных на предыдущих этапах. При необходимости определяются режимы и продолжительность технологической приработки, направ­ленной на выявление ранних отказов. В зависимости от специфики из­делия на данном этапе проводятся испытания на надежность. На осно­вании подробного анализа результатов испытаний производится кор­ректировка конструкторской документации, улучшающая качество проекта, и принимается решение о сдаче проекта государственной ко­миссии.

    250

    Общий порядок разработки, согласования и утверждения ТЗ, про­ведения экспертизы технической документации, испытаний опытных образцов, выдачи разрешений для постановки на производство новой и модернизированной продукции устанавливает ГОСТ 15.001—73. Ос­новными положениями стандарта являются:

    организационные функции, выполняемые заказчиком, разработчи­ком, изготовителем и потребителем продукции;

    порядок разработки, согласования и утверждения технических за­даний;

    порядок проведения экспертизы технической документации; порядок проведения испытаний опытного образца; порядок проведения контрольных испытаний продукции.

    Частью проведения экспертизы технической документации, осуще­ствляемой в соответствии с ГОСТ 15.001—73, является метрологическая экспертиза конструкторской и технологической документации. Она про­водится с целью анализа и оценки технических решений по выбору па­раметров, подлежащих измерению, установлению норм точности и обеспечению методами и средствами измерений процессов разработки, изготовления, испытания, эксплуатации и ремонта изделий.

    В ГОСТ 15.001—73 предусмотрен порядок проведения авторского надзора при освоении и производстве новой и модернизированной продукции. Целью авторского надзора является обеспечение изготови­телем реализации технических решений разработчика, предусмотрен­ных технической документацией, и своевременное устранение выяв­ленных недостатков продукции.

    Объектами авторского надзора являются: продукция или ее составные части; техническая документация;

    материалы, полуфабрикаты и комплектующие изделия; технологический процесс; метрологическое обеспечение.

    Авторский надзор проводит предприятие-разработчик.

    1. Обеспечение качества продукции в процессе производства

    Обеспечение качества продукции в процессе производства зависит от следующих важнейших внутрипроизводственных факторов:

    организация и обеспечение ритмичности работы предприятия и его цехов;

    качество поступающих и комплектующих изделий; уровень метрологического обеспечения производства;

    251

    управление технологическим процессом; контроль и испытания продукции.

    Организация и обеспечение ритмичности работы предприятия и его цехов является одной из предпосылок выпуска высококачествен­ной продукции.

    К мероприятиям, обеспечивающим равномерный запуск и выпуск продукции, относят:

    равномерное снабжение цехов сырьем, материалами и комплектую­щими изделиями;

    надлежащее хранение и транспортирование заготовок, деталей, уз­лов, агрегатов и готовой продукции;

    организацию оперативно-производственного планирования и рабо­ту по графику;

    создание и поддержание оборотных заделов; внедрение научной организации труда и управление его качеством. Требуемый уровень качества выпускаемой продукции при задан­ных затратах обеспечивается комплексом мероприятий по управлению качеством потребляемых предприятием материалов, сырья и комплек­тующих изделий. Для этого службы предприятия должны решать сле­дующие основные задачи:

    получение объективной, необходимой и достаточной информации о качестве поступающих на предприятие сырья, материалов и комп­лектующих изделий;

    взаимодействие с предприятиями-поставщиками и предприятия- ми-смежниками с целью совершенствования требований к качеству сырья, материалов, комплектующих изделий, а также принятой на этих предприятиях системы контроля качества поставляемых ими сырья, материалов и комплектующих изделий;

    совершенствование и оптимизация технологии входного контроля сырья, материалов и комплектующих изделий.

    На предприятиях создается метрологическая служба с целью: повсеместного соблюдения требований нормативно-технических документов Государственной системы обеспечения единства измере­ний;

    планомерного внедрения методик измерений, отвечающих совре­менным требованиям производства и обеспечивающих выпуск продук­ции высокого качества;

    постоянного контроля за состоянием и правильностью применения средств измерения.

    Структура, задачи и функции метрологической службы, ее взаимо­действие с подразделениями предприятия могут быть определены стандартом предприятия.

    252

    Основной целью управления технологическим процессом является обеспечение информации о ходе процесса и оказание помощи в выпус­ке качественных изделий. Главным здесь является не постоянное уча­стие в процессах контроля и сортирования продукции, а предупрежде­ние появления дефектных изделий.

    Управление технологическим процессом предполагает определе­ние:

    возможностей процесса производства; степени соответствия изделия техническим условиям; причин отклонений от норм; причин несоответствия техническим условиям; управляющих воздействий, необходимых для устранения отклоне­ний, вызывающих несоответствие продукции техническим условиям.

    Управляемым технологическим процессом является такой процесс, для которого установлены входные управляющие воздействия и вы­ходные параметры. Зависимости между ними определены методами измерения входных воздействий и выходных параметров и методами управления процессом.

    Управляемыми переменными являются: параметры технологического процесса; состояние средств технологического оснащения; технико-экономические показатели производства изделий, форми­руемые в ходе технологического процесса (производительность, себе­стоимость, точность, выход годной продукции и др.).

    Среди управляемых переменных параметров особо выделяют точ­ность технологических процессов.

    Оценка точности и стабильности технологических процессов про­водится на стадии технологической подготовки и в процессе устано- вившегося производства при плановых и неплановых проверках по ГОСТ 27.201—83 и ГОСТ 27.201—81.

    Для того чтобы обеспечить необходимое состояние и точность тех­нологического оборудования и оснастки, гарантирующие выполнение требований нормативно-технических документов при изготовлении продукции, определяют сроки, методы и средства проверки состояния технологического оборудования и оснастки, условия проведения их технического обслуживания и ремонта, а также порядок их модерниза­ции или замены.

    На предприятиях, располагающих автоматизированной системой управления предприятием (АСУП), в ее состав вводят подсистему уп­равления качеством — автоматизированные системы управления тех­нологическими процессами (АСУТП), общие требования к которым установлены в ГОСТ 24.104—85. АСУТП должна обеспечивать управ­

    253

    ление технологическим объектом в реальном времени в соответствии со сформулированной целью управления (критерием управления). Ав­томатизированную подсистему управления качеством продукции ис­пользуют для решения задач управления качеством на этапе подготов­ки производства изделий в условиях функционирования АСУ.

    На стадии подготовки производства новых изделий в обязанности технолога машиностроительного предприятия входит разработка тех­нологических процессов на выпускаемые изделия, конструирование необходимой технологической оснастки, разработка технологических процессов ее изготовления, а также организация и управление процес­сами подготовки производства и отладка производственных процессов, включая их функционирование.

    На машиностроительных предприятиях — серийный тип производ­ства. Поэтому все возрастающая номенклатура выпускаемых изделий с одновременным усложнением их конструкции и технологических процессов производства требует увеличения объема проектно-конст- рукторских работ, численности инженерно-технических работников. С применением АСУТП значительно сокращается объем упомянутых ра­бот с устранением рутинных работ, что имеет особое значение в гиб­ких производственных системах.

    В настоящее время наилучшая форма организации процесса проек­тирования достигается использованием систем автоматизированного проектирования (САПР), основными частями которых являются техни­ческие средства, общее и специальное программное и математическое обеспечение и как основная часть — сам проектировщик.

    Повышению производительности труда технолога-проектировщика способствуют совершенствование системы проектирования, комплекс­ная автоматизация умственно-формальных, нетворческих функций проектировщика, разработка математических моделей для машинного воспроизведения.

    Проектирование технологических процессов начинается с анализа ТЗ на проектирование, затем разрабатывается принципиальная схема технологического процесса, проектируется технологический маршрут обработки детали, технологических операций, разрабатываются управ­ляющие программы.

    Экономическая эффективность автоматизации проектирования тех­нологических процессов в условиях действующего вычислительного центра определяется по формуле

    ДЭ = ДЭП + А Эк,

    где ДЭП — прямой, ДЭК — косвенный экономический эффекты, соот­ветственно.

    254

    Для обеспечения нормального хода технологических процессов и их стабильности должны быть выполнены следующие мероприятия: организация и проведение исследований состояния технологиче­ских процессов;

    сбор замечаний и предложений исполнителей технологических операций по качеству нормативно-технической документации, анализ и обобщение этих замечаний и предложений для принятия мер по ним;

    разработка графиков и планов материально-технического обеспече­ния ритмичной работы производства, своевременная подача заявок и реализация фондов;

    управление технологическими процессами (УТП). Основные поло­жения по УТП производства изделий машиностроения устанавливает ГОСТ 16.001—76.

    УТП — комплекс мероприятий, обеспечивающих повышение эф­фективности производства в соответствии с выбранным критерием оп­тимальности при заданных технологических, экономических и других производственных ограничениях. Комплекс мероприятий состоит из сбора, обработки и анализа информации о технологическом процессе и осуществления на основе этой информации контроля и регулирова­ния технологических процессов с помощью средств автоматизации и методов организации и управления производством с использованием вычислительной техники. Основными критериями УТП являются по­вышение производительности труда, улучшение качества продукции, экономия материальных ресурсов, снижение себестоимости, улучше­ние условий труда и культуры производства.

    В управлении технологическим процессом активно используется контроль технологической дисциплины в процессе производства на предприятиях машиностроения и приборостроения.

    Технологическая дисциплина является необходимым условием и основой обеспечения требуемого качества изготовляемой продукции. Цель контроля технологической дисциплины — предупреждение воз­можных нарушений технологических процессов, уменьшение произ­водственного брака, повышение стабильности качества выпускаемой продукции, предотвращение преждевременного выхода из строя обо­рудования и технологической оснастки, уменьшение издержек произ­водства и повышение культуры производства.

    При контроле технологической дисциплины должны решаться сле­дующие основные задачи:

    определение соответствия технологического процесса изготовления изделия требованиям конструкторской и технологической документа­ции;

    255

    определение характера и причин нарушений; разработка мероприятий по предотвращению нарушений техноло­гического процесса;

    определение уровня технологической дисциплины.

    Объектами проверки при контроле технологической дисциплины являются:

    отдельные изделия или их составные части;

    отдельные технологические процессы или технологические опера­ции;

    отдельные средства технологического оснащения.

    Технологическая дисциплина базируется на следующем: выполнение требований технологической, конструкторской и орга­низационно-технической документации, действующей на предприятии;

    укомплектованность рабочих мест требуемой по документации технологической оснасткой, оборудованием, приспособлениями, инст­рументом требуемого качества.

    В управлении технологическим процессом активно используются статистические методы управления качеством продукции, которые подразделяются на два вида: статистическое регулирование технологи­ческих процессов и статистический приемочный (выборочный) конт­роль изделий.

    1. Контроль качества продукции

    Основные положения систем контроля качества. Для существенного повышения эффективности всего общественного произ­водства и обеспечения функционирования систем управления качест­вом продукции разрабатывают системы контроля качества. Целью соз­дания систем контроля качества является внедрение в промышлен­ность единых объективных методов и средств контроля, алгоритмиза­ция всех способов и видов контроля с дальнейшей их автоматизацией и переходом на автоматизированную систему контроля качества в об­щей автоматизированной системе управления качеством. Системы кон­троля качества изделий машиностроения строятся на тех же принци­пах, что и системы управления качеством продукции.

    Задачами систем является проверка установления и обеспечения соответствия:

    проектно-конструкторских разработок требованиям современного технического уровня;

    процесса изготовления изделий требованиям конструкторской и технологической документации;

    256

    обеспеченности организационно-технического уровня производства требованиям проектно-конструкторской документации;

    уровня качества продукции установленным требованиям; качества технического обслуживания и ремонта изделий требовани­ям нормативно-технической документации;

    качества выполнения исполнителями возложенных на них обязан­ностей установленным требованиям.

    Объектом системы контроля качества является общественный про­цесс производства, состоящий из следующих составных частей: труд лкхдёй, которые осуществляют процесс производства; средства труда, т. е. вся совокупность применяемого оборудования, оснастки, инструмента, производственных сооружений;

    предметы труда, т. е. вся изготовляемая и выпускаемая продукция на различных стадиях ее создания, производства, эксплуатации и ре­монта.

    Построение систем контроля качества необходимо рассматри­вать в трех направлениях, в которых строятся системы, подсистемы, части подсистем, элементы частей и т. д., образующие иерархиче­ские уровни:

    первое направление (по вертикали) — уровни функционирования системы: государственный, отраслевой и уровень предприятия;

    ^ второе направление (по горизонтали) — организационно-техниче- джие проблемы: состав, структура и функциональная связь служб конт­роля, объекты, виды, методы и средства контроля и регулирования производства;

    третье направление — этапы: проектирование, изготовление, экс­плуатация и ремонт.

    Подсистемой системы контроля качества на этапе производства яв­ляется система технического контроля — совокупность средств конт­роля и исполнителей, взаимодействующих с объектом контроля по правилам, установленным соответствующей документацией.

    Виды контроля качества продукции. НТД определяет вид контроля как классификационную группировку контроля по опреде­ленному признаку. Многообразие контроля качества продукции (ККП) привело к ее систематизации.

    В зависимости от возможности использования проконтролирован­ной продукции различают разрушающий контроль и неразрушающий контроль.

    Разрушающий контроль делает продукцию непригодной к дальней­шему использованию.

    17 — 4523 2 5 7

    В зависимости от объема контролируемого материала различают сплошной контроль, при котором контролируются все единицы про­дукции, и выборочный контроль, при котором контролируется относи­тельно небольшое количество единиц продукции из совокупности, к которой она принадлежит. Выборочный контроль, процедуры и пра­вила которого основаны на законах математической статистики, назы­вается статистическим контролем качества продукции.

    Различают ККП для решения ее годности и приемки — приемоч­ный контроль (не обязательно готовой продукции) и ККП для оценки состояния технологических процессов. Последний вид контроля явля­ется статистическим и называется статистическим регулиро­ванием технологических процессов.

    Контроль может быть активным и пассивным. При активном конт­роле принимаются решения по улучшению качества продукции, при пассивном контроле только фиксируется брак.

    В зависимости от места ККП в процессе ее изготовления различа­ют входной контроль, операционный контроль, контроль готовой про­дукции, иногда именуемый финишным. Входной контроль не является обязательным, но в ряде случаев он необходим; используется перед за­пуском продукции в производство.

    Важное значение имеет операционный контроль. Своевременное выявление брака на операциях позволяет исключить пропуск его по­требителю и направлено на повышение эффективности производства. Несколько особое место среди перечисленных видов контроля занима­ют инспекционный и летучий контроль. Инспекционный контроль — это контроль уже проконтролированной продукции, из которой исклю­чен обнаруженный брак. Летучий контроль также носит инспекцион­ный характер.

    В зависимости от средств получения информации о показателях качества различают визуальный, органЬлептический и инструменталь­ный контроль.

    Средства контроля (СК) — это техническое устройство для проведения контроля. СК и их характеристики должны быть указаны в стандартах на правила приемки и методы контроля.

    Многообразие СК требует определенной классификации. В основу такой классификации положены следующие признаки: по средству по­лучения информации, по требованию к контролируемому параметру, по точности СК, по конструкции СК.

    Наиболее совершенный вид контроля — инструментальный — осу­ществляется с помощью всевозможных средств измерений, являющих­ся в этом случае СК.

    258

    Контроль функционирования ряда технических устройств принято считать испытаниями (четкого различия в понятиях контроль и испы­тания для широкой области условий нет). В этом случае СК отождест­вляются со средствами испытаний.

    Результаты контроля и принимаемые по ним решения существенно зависят от точности СК. Точность традиционных средств измерений, применяемых в качестве СК, обычно характеризуется предельной по­грешностью. Эта погрешность представляет допустимое отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины, за которое принимается результат измерений той же величины, получен­ной эталоном.

    При выборе СК важное значение имеет обоснование требования к их точности. Характер конструкции СК в значительной степени оп­ределяется видом контролируемого параметра: линейно-угловой весо­вой, тепловой, электрический, механический и др. Многообразие кон­струкции СК может быть представлено автоматизированными и неав­томатизированными, переносными и стационарными, универсальными и специальными и т. д.

    Планы контроля. Согласно ГОСТ 15895—77,планом контроля (ПК) называется совокупность данных о виде контроля, объемах конт­ролируемой партии продукции, выборок или проб, о контрольных нор­мативах и решающих правилах. В соответствии с ГОСТ 23853—79 ПК включаются в стандарты на правила приемки продукции, методы конт­роля и документацию на технологию контрольных операций.

    ПК устанавливается в процессе разработки технологии контроль­ных операций, а также других документов по контролю качества про­дукции.

    1. Испытание промышленной продукции

    Испытанием называют экспериментальное определение количест­венных или качественных характеристик свойств объекта как резуль­тата воздействия на него, при его функционировании, моделировании объекта и воздействий. Под объектом понимают продукцию — изде­лие или материалы, подвергаемые испытаниям. Испытания осуществ­ляют по заданным программам.

    Испытания, обеспечивающие получение объективной, достоверной информации о фактических значениях показателей качества продук­ции, являются тем органом в системе управления качеством, без кото­рого не может осуществляться обратная связь, являющаяся важней­шим звеном любой системы управления.

    17* 259

    Испытания опытных образцов, установочных и первых промыш­ленных партий, контрольные периодические испытания серийной про­дукции — это основа построения всей системы разработки и постанов­ки продукции на производство, установленной ГОСТ 15.001—73.

    Постоянное повышение требований к качеству выпускаемой про­дукции, рост сложности современной техники, создание новых видов продукции с использованием последних достижений науки и техники определили значительное расширение видов испытаний, увеличение их сложности и трудоемкости.

    Диапазон современных задач в области испытаний продукции в определенной степени характеризуется разнообразием видов испыта­ний, проводимых на различных стадиях жизненного цикла продукции. Испытания подразделяют следующим образом:

    по назначению — на исследовательские, контрольные, сравнитель­ные, определительные;

    по уровню проведения — на государственные, межведомственные, ведомственные;

    по этапам разработки продукции — на доводочные, предваритель­ные, приемочные;

    по испытаниям готовой продукции — на квалификационные, предъявительские, приемо-сдаточные, периодические, инспекционные, типовые, сертификационные;

    по продолжительности — на нормальные, ускоренные, сокращен­ные;

    по виду воздействия — на механические, климатические, термиче­ские, радиационные, электрические, электромагнитные, магнитные, хи­мические, биологические;

    по результату воздействия — на неразрушающие, разрушающие, испытания на прочность и устойчивость;

    по определяемым характеристикам объекта — на функциональные испытания на надежность, безопасность, транспортабельность, гранич­ные, технологические.

    Следует отметить, что тенденция роста трудоемкости испытаний сохраняется и в настоящее время, несмотря на имеющиеся достижения в области их автоматизации. Так, в производстве интегральных схем трудоемкость испытаний и контроля доходит до 70—80% от общей трудоемкости их изготовления, в прецизионном приборостроении — до 50—60%.

    Испытания являются неотъемлемой частью взаимоотношений за­казчика и изготовителя продукции, предприятия-изготовителя конеч­ной продукции и предприятий-смежников, поставщика и потребителя при внутреннем и международном товарообмене.

    260

    Появились новые виды испытаний. Введенная сертификация про­дукции по категориям качества привела к необходимости проводить специальные сертификационные испытания для выявления сравнитель­ных характеристик сертифицируемых изделий.

    * Во всем мире остро стоит проблема сокращения материальных средств и труда, затрачиваемых на испытания, исключения дублирова­ния испытаний у поставщика и потребителя. Поэтому в последнее вре­мя стало уделяться все большее внимание сертификации продукции как на национальном, так и на международном уровнях. Для этих це­лей продукция, главным образом идущая на экспорт, подвергается ис­пытаниям на соответствие международным или национальным стан­дартам, в признанных и получивших право на проведение сертифика­ционных испытаний испытательных лабораториях (центрах). Такие ис­пытания проводятся в первую очередь в части безопасного использо­вания и охраны окружающей среды. При этом испытательные центры проводят зачастую не только испытания образцов, но и периодические инспекционные испытания продукции для контроля стабильности ее качества на предприятиях, выпускающих эту продукцию.

    Важнейшей составной частью требований, предъявляемых при ат­тестации к испытательным лабораториям, являются требования к мет­рологическому обеспечению методов и средств испытаний как основ­ному фактору достижения требуемой точности, воспроизводимости и достоверности результатов испытаний.

    1. Поддержание качества изделий при эксплуатации

    К важнейшим условиям поддержания качества изделий при экс­плуатации можно отнести обеспеченность информацией. Примени­тельно к изделиям машиностроения необходима информация о процес­сах формирования их состояний. Большое значение здесь имеют коли­чественные и качественные характеристики состояний, динамика их изменений.

    Дальнейшим этапом поддержания качества и повышения эффек­тивности управления техническим состоянием является применение средств инженерного воздействия с учетом требований эксплуатации для оптимизации самого состояния. К распространенным средствам та­кого воздействия относят защиту изделий от коррозии и старения, тех­ническую диагностику изделий и в предельных случаях принимается решение о снятии продукции с производства.

    Сбор и анализ информации о качестве продукции. Информация о качестве продукции должна быть достоверной, своевре­менной и полной. Эта информация может быть трех видов:

    261

    внутренняя информация предприятия-изготовителя (результаты стендовых, заводских испытаний, данные отдела технического контро­ля и др.);

    информация о качестве изделий, ранее выпущенных данным пред­приятием и находящихся в эксплуатации у потребителей (сведения о надежности, ремонтных издержках и др.);

    информация о качестве отечественной и зарубежной продукции, аналогичной или родственной той, которая изготовляется данным предприятием (данные отечественных и международных выставок, ма­териалы отечественной и иностранной литературы и др.).

    При наличии на предприятии вычислительного центра с ЭВМ оп­ределяется порядок поступления информации на ЭВМ, ее обработки и хранения. При отсутствии ЭВМ определяются методы ручной обра­ботки информации и правила ее хранения.

    Защита изделий от коррозии и старения (антикоррози­онная защита) — комплекс средств защиты металлов и сплавов метал­лических изделий от коррозии. Антикоррозионную защиту следует предусматривать на всех стадиях производства и эксплуатации изде­лий из металла — от проектирования объекта и выплавки металла до сборки изделий, хранения готовых изделий, транспортирования и экс­плуатации. Потери от коррозии составляют около 12% от годовой вы­плавки металла. Коррозия металлов приводит не только к безвозврат­ным их потерям, но и к преждевременному выходу из строя дорого­стоящих и ответственных изделий, к нарушению технологических про­цессов и простоям оборудования. В ряде случаев коррозия вызывает аварии.

    К основным методам антикоррозионной защиты относятся: легирование металлов, термообработка, ингибирование окружаю­щей металл среды, деаэрация среды, водоподготовка, защитные по­крытия, создание микроклимата и защитной атмосферы.

    Для защиты изделий разработана Единая система защиты от корро­зии и старения (ЕСЗКС) для машин, приборов и других технических изделий. Стандартизация в рамках ЕСЗКС предусматривает: допусти­мые и недопустимые контакты металлов, различные неметаллические покрытия — лакокрасочные, пластмассовые, каучуковые, масла и смазки; различные металлические покрытия; консервационные мате­риалы (масла, смазки и нефтяные ингибированные тонкопленочные покрытия); методы ускоренных испытаний защитных свойств.

    Старение металлов и сплавов выражается в изменении их свойств и обусловлено термодинамической неравномерностью исходного со­стояния и постепенным приближением структуры к равновесному со­стоянию.

    262

    К основным методам защиты изделий от старения относятся мето­ды термообработки.

    В защите конструкций от коррозии важное значение имеет опти­мальное конструирование. С его помощью устраняют уязвимые для коррозии места конструкций (щели, зазоры, застойные места), исклю­чают неблагоприятные контакты разнородных металлов, усиливающих коррозию.

    Снятие продукции с производства. Установлен общий порядок снятия с производства устаревшей и другой продукции (ГОСТ 15.801—80). Порядок распространяется на продукцию всех отраслей промышленности, включая товары народного потребления.

    Своевременное снятие с производства продукции обеспечивает: систематическое обновление изготовляемой промышленностью продукции за счет увеличения выпуска новой продукции (при рацио­нальном использовании сырья, материалов, топлива и энергии в про­цессе ее использования) для удовлетворения потребностей народного хозяйства, населения и экспорта;

    исключение расходов на производство продукции, не имеющей спроса у потребителя;

    предотвращение выпуска продукции, у которой обнаружены при эксплуатации свойства, требующие прекращения ее выпуска.

    Задания по снятию с производства продукции должны предусмат­риваться в проектах годовых планов наряду с заданиями по освоению новых видов промышленной продукции, при этом необходимо учиты­вать тенденции изменения технического уровня продукции.

    Снятие продукции с производства означает прекращение ее про­мышленного выпуска в стране по следующим причинам:

    несоответствие технического уровня и качества выпускаемой про­дукции современным требованиям;

    сокращение номенклатуры данного вида продукции вследствие ра­бот по унификации;

    отсутствие в течение установленного времени заказа на поставку продукции или покупательского спроса.

    Кроме того, должна быть предусмотрена своевременная замена ус­таревшей продукции.

    Техническая диагностика изделий машиностроения. Выявление дефектов до возникновения отказа, прогнозирование ава­рий, оценка качества изготовления отдельно взятого изделия, планиро­вание профилактических работ успешно решают с помощью техниче­ской диагностики. Техническая диагностика позволяет установить на­чало появления опасного дефекта задолго до того времени, когда по­требуется немедленное прекращение работы изделия. В любой момент

    263

    времени в состоянии изделия (машины) существует неопределенность, выявить которую можно только с помощью технической диагностики.

    Для получения соответствующей информации о состоянии изделия разработана система технического диагностирования, включающая ме­тоды и средства измерения, номенклатуру показателей диагностирова­ния, методы диагностирования, правила обеспечения контролепригод­ности.

    К системе технической диагностики и к диагностическим прибо­рам предъявляются противоречивые требования: с одной стороны, по­лучение более подробных сведений о состоянии изделия, с другой — система диагностики и приборы не должны быть чрезмерно сложными и дорогостоящими, а затраты времени и средств были бы минималь­ными.

    Задача технической диагностики в связи с конечным значением разрешающей способности любого метода измерения и любого изме­рительного прибора должна быть ограничена. Создание методов и приборов, обеспечивающих этот уровень технической диагностики, дает большую экономию средств, затрачиваемых на ремонт в период эксплуатации, и обеспечивает достоверный выходной контроль при выпуске изделий.

    Установлена следующая номенклатура показателей диагностирова­ния: вероятность ошибки диагностирования, апостериорная вероят­ность ошибки диагностирования, вероятность правильного диагности­рования, средняя оперативная продолжительность диагностирования, средняя стоимость диагностирования, средняя оперативная трудоем­кость диагностирования, глубина поиска дефекта (ГОСТ 23564—79). Показатели диагностирования определяют при проектировании, испы­тании и эксплуатации системы диагностирования; их включают в тех­ническое задание на изделие. Показатели нормируют, исходя из усло­вия обеспечения максимальной эффективности использования изделия с применением технического диагностирования на основе расчетов технико-экономического обоснования систем диагностирования. Пока­затели диагностирования используют при сравнении различных вари­антов систем диагностирования.

    Метод диагностирования опирается на решение основных задач:

    по принятому от изделия сигналу требуется определить, исправле­но оно или нет;

    путем измерения параметров изделия требуется определить вели­чину параметров состояния, например, не разбирая изделия, нужно из­мерять зазоры в кинематических парах, качество поверхности пар тре­ния, погрешности шестеренчатых зацеплений и другие нарушения в конструкции.

    264

    1. Инженерно-технический подход обеспечения качества

    1. Исходные данные обеспечения качества

    При обеспечении качества изделий машиностроения необходимо уметь количественно оценивать параметры изделия, показатели качест­ва, критерии, ограничения.

    Параметр изделия количественно характеризует любые его свойства, в том числе и входящие в состав качества изделий машино­строения. Параметры, используемые при оценке качества и техниче­ского уровня, являются показателями качества и подразделяются в за­висимости от целей квапиметрического анализа, учета, структурного соотношения свойства изделия. Параметры, вызывающие изменение показателей качества, называют функциональными. К ним относят гео­метрические, структурные из числа физических, механических, энерге­тических, кинематических, динамических, они бывают номинальные, предельные и имеют допуск. Геометрические параметры продукции обеспечиваются, как правило, конструктивно, а структурные — конст­руктивно и технологически.

    Вид функциональной зависимости показателей качества про­дукции от ее параметров связывают с наличием двух признаков — ка­чественного и количественного (см. рис. 7.2). Количественный признак изделия определяется исключительно его параметром.

    Параметр при обеспечении качества изделий должен соответство­вать следующим требованиям:

    определяться при любом изменении изделия;

    быть статистически эффективным, т. е. определяться с наибольшей точностью, что позволит сократить до минимума дублирование опы­тов;

    быть информационным, т. е. всесторонне характеризовать изделие;

    иметь физический смысл;

    быть однозначным, т. е. должно максимизироваться или минимизи­роваться только одно свойство изделия или его составных элементов.

    По степени воздействия на процесс управления качеством парамет­ры делят по признакам управляемости и дискретности и числу воз­можных значений.

    По первому признаку различают три вида параметров: неуправляе­мые, управляемые с периодической настройкой и управляемые в про­цессе функционирования изделия. Числовое значение неуправляемых параметров фиксировано и может изменяться только в процессе экс­плуатации изделия вследствие деформаций, изнашивания. Задача обес-

    265

    печения в этом случае заключается в определении его оптимального значения. Параметры с периодической настройкой изменяются за счет компенсации регулированием или пригонкой. Применение компенса­ции упрощает изготовление отдельных деталей, но осложняет сборку и эксплуатацию.

    В этом случае задача обеспечения сводится к определению опти­мального диапазона регулирования и оптимального числа интервалов регулирования. Управляемые параметры изменяются оператором или автоматически без прерывания работы изделия. Задача обеспечения при этом включает оптимизацию «закона управления».

    По дискретности возможных изменений значений параметры изде­лий делятся на непрерывные, которые могут в некотором интервале принимать любое значение, и на дискретные, которые могут иметь счетное число значений.

    По числу возможных значений параметров различают: параметры, которые могут принять только малое число значений и их легко «перебрать»;

    параметры, которые могут принять конечное число значений, но их трудно «перебрать»;

    параметры, которые могут принять бесконечно большое число зна­чений.

    Наличие параметров первой и второй группы у деталей изделий значительно упрощает процедуры вычисления.

    Из перечисленных требований и видов параметров следует, что не­обходимо выбрать оптимальные посредством оптимизации их значе­ний. Оптимизация параметров заключается в установлении таких зна­чений и такого их изменения во времени, при которых достигается максимально возможная в определенных условиях эффективность. Оп­тимизация параметров имеет конкретный смысл только для определен­ных показателей качества, при выбранном критерии и установленных ограничениях.

    Критерий — признак, на основании которого производится оценка качества функционирования изделия. Частным случаем крите­рия является критерий оптимальности, используемый для выделения наиболее предпочтительного, эффективного среди различных вариан­тов способа достижения оптимальных показателей качества. В модели­ровании обеспечения качества критерию оптимальности соответствует математическая форма — целевая функция, выражаемая через пара­метры. Экстремальное значение целевой функции характеризует опти­мальный уровень качества. При формализации целевой функции допу­скается использовать технические, денежные и условные величины.

    266

    Экстремальным значениям целевой функции соответствует: в технических величинах — максимизация желательного и мини­мизация нежелательного эффектов;

    в денежных величинах — минимизация приведенных суммарных затрат или минимизация одной из дефицитных составляющих затрат (на материал, энергию, труд).

    В технических величинах представляют критерии массы, энергии, информации, и по их сочетанию выделяют классы машин. Например, по сочетанию или одному критерию выделены следующие техниче­ские комплексы:

    энергии — пружинные приводы, электрические двигатели; энергии и массы — паровые котлы, компрессоры, технологические аппараты;

    энергии, массы и информации — металлорежущие станки, конт­рольно-информационные системы, вычислительные машины.

    В денежных величинах выражают улучшение качества с возраста­нием затрат на обеспечение качества.

    К критерию предъявляются следующие требования: полнота, дели­мость, простота, чувствительность. Полноту связывают с охватом це­ликом всей задачи управления качеством. Делимость позволяет упро­стить процесс оценки, разбив его на части. На практике добиваются, чтобы размерность задачи управления качеством оставалась по воз­можности минимальной. Чувствительность состоит в способности кри­терия меняться в ощутимых пределах при сравнительно малых измене­ниях функциональных параметров.

    В обеспечении качества стараются пользоваться одним критерием (или стремятся к этому) при непосредственной оптимизации в случае простых задач с прямыми и противоположными критериальными зави­симостями. Задачи записываются в следующем виде: прямая

    У =/(*), (У = Утт) (X = Хор,); противоположные критериальные зависимости

    к\ =/i (*), h =h (х), (£, + к2 -> kmin) -> xopt).

    В тех случаях, когда необходимо применять несколько критериев, их ранжируют, располагая в порядке важности, и последовательно отыскивают решение, оптимальное по первому из них, затем по следу­ющему и т. д. В некоторых случаях второй и последующие критерии

    267

    превращают в ограничения и строят сводный критерий, учитывающий влияние разных критериев.

    Критерий, как и показатель качества, выбирают на всех уровнях функционирования изделия и его составных частей и увязывают в еди­ную логическую схему.

    На практике случается, что критерий оптимальности слабо реаги­рует на изменение значений показателей качества, которые являются его аргументами. При этом определение оптимальных значений пока­зателей качества, если нет лучшего критерия оптимальности, не пред­ставляет интереса. Оптимизация значений показателя качества полезна только тогда, когда значение принятого для оценки качества продук­ции обобщенного показателя при оптимальных значениях показате- лей-аргументов существенно отличается от значения обобщенного по­казателя при других значениях показателей-аргументов.

    Ограничения — это фиксированные условия, при которых дей­ствительны расчеты, основанные на использовании математической модели оптимизации.

    Ограничения вводятся в математическую модель оптимизации па­раметров изделий для формализации целей, которые не записаны в це­левой функции, т. е. не использованы в качестве критерия оптимально­сти, описания связей между параметрами изделия, уменьшения раз­мерности (числа степеней свободы) задачи оптимизации для упроще­ния ее постановки и решения.

    В моделировании обеспечения качества ограничения делят на обла­стные и функциональные (уравнения связи).

    Областные ограничения, т. е. интервалы варьирования значений па­раметров функциональных элементов, можно менять в некоторых пре­делах значения параметров без существенного изменения конструкции. Диапазоны, в которых могут применяться эти значения, определяются технологическими и конструктивными факторами.

    Функциональные ограничения, т. е. уравнения связи или неравенст­ва, характеризуют зависимости показателей качества и функциональ­ные параметры изделия.

    Строгий учет функциональных связей между элементами и изде­лием, требований технологии, стандартных рядов предпочтительных чисел, ограниченного пространства при размещении, конечного чис­ла выбираемых марок материала порождает ограничения внешние — на показатели качества и внутренние — на функциональные па­раметры. Ограничения вызывают изменение показателей качества и функциональных параметров в свободных и жестких пределах.

    268

    Ограничения в жестких пределах могут ока- заться сопоставимыми с допусками, влиять на размещение и отсчет допуска показателя каче- ства в оптимальной области его изменения.

    Наличие ограничений обусловливает комплек- сный характер оптимизации параметров объек- тов обеспечения; при этом требуются совмест- ные уточненные расчеты функциональных па- раметров и допусков.

    При обеспечении качества машиностроитель- ных изделий совокупность оптимальной номенк- латуры показателей качества и ограничений вво- дят в исходные данные, формирующие програм- му управления.

    Пример. Определить оптимальное значение, диапазон изменения, направление от­счета и область размещения допуска на диаметр d исходя из способности вала переда­вать наибольшую мощность N. Изменение момента Л/, вызывают временные перегрузки от внешних факторов, учитываемые ограничениемt и удельный крутящий момент g>gmm. Приняты:

    функция цели Ц- N = Л/,ю,

    уравнения связи (функциональные ограничения)

    Tmj^Kn\6nd\g = Kd'Gf32L, ограничения (областные)

    N.H-м/с 12 3 4

    1,00

    j /// / /// /

    0,50

    - i„,

    hi i

    0,25

    - иу

    Ы /

    0,10

    ///{/ ///Jf

    0,05

    0

    . // / /|

    т Пч

    ,III 1 1 т

    10 25 50 </,мм

    Рис. 7.3. К решению

    задачи

    S Smint ^min ^ L Lmaxi d ^ Tmax ^ ,

    2 П

    где g — удельный крутящий момент, учитывающий ограничение g > gmm изменением М,. вызываемым временными перегрузками, обусловленными внешними факторами; Кп — величина, обратная эффективному коэффициенту концентрации напряжений (ко­эффициент проектирования); п — коэффициент запаса прочности; L — длина вала. Подстановкой уравнений и ограничений в функцию цели получим

    N

    7Г (О

    ■ а,—;

    N = —

    32 п 'К. [п )

    —Л* !_(/ „

    G

    1/4 I/ \Mninom

    Область наибольшей передаваемой валом мощности с предельным ограничением диаметра можно найти, воспользовавшись графиком N-d, построенным по функции цели для разных материалов (рис. 7.3). Изменению мощности на графике для материалов 7, 2 соответствуют отрезки (утолщенные), для материалов 3, 4 — точки. Оптимальное значение диаметра равно dmax, а его допуск должен располагаться в пределах проекции области передаваемой мощности на ось d.

    269


    1. Последовательность и содержание этапов обеспечения качества

    Математическое моделирование определило теоретическую основу содержания этапов обеспечения на всех стадиях жизненного цикла из­делия. Последовательность этапов обеспечения качества изделий ма­шиностроения с позиции системного подхода поясняется схемой обес­печения (рис. 7.4).

    На первом этапе схемы дается постановка задачи обеспечения, включающая выявление объекта обеспечения, определение проблемы управления, составление программы управления с выделением исход­ных данных, включающих совокупности показателей качества и сово­купности ограничений. Уточняются границы комплексности управле­ния качеством изделий.

    На втором этапе уточняют физический принцип работы изде­лия для конкретных показателей качества и функциональных парамет­ров по их значению и отклонению. При уточнении происходит отсев некоторых альтернатив (параметров) и включение новых.

    Рис. 7.4. Последовательность этапов обеспечения качества изделий машиностроения

    270

    На третьем этапе уточняется рациональное техническое реше­ние при заданном физическом принципе и строятся функциональные структуры изделия, включающие материальные и нематериальные комплексы.

    Четвертый этап посвящен математическому моделированию с построением и изучением математических моделей исследуемых объектов с помощью ЭВМ. Среди математических моделей различают следующие:

    математические модели функционирования из совокупности ма­тематических уравнений, отражающих применение физических принципов;

    математические модели оптимизации, включающие предшествую­щие модели, функцию цели, совокупность ограничений (функциональ­ных и областных).

    После построения моделей следует выбор вычислительного алго­ритма, составление программ и проведение вычисления на ЭВМ. Пя­тый этап завершается проведением анализа результатов, сопоставле­нием их с чисто теоретическими прогнозами и данными натурного эксперимента. Выясняется, удачно ли выбраны математическая модель и вычислительный алгоритм. При необходимости они уточняются, и цикл математического моделирования повторяется на более совер­шенной основе.

    Задачи при моделировании можно разделить на виды:

    по содержанию модели — объекты обеспечения, процессы управ­ления;

    по количеству критериев — задачи с одним критерием, многокри­териальные в натурных или стоимостных единицах измерения;

    по временному фактору — статические, динамические;

    по области изменения переменных — модели непрерывные, диск­ретные, смешанные;

    по виду функциональной зависимости — линейные, нелинейные, смешанные;

    по степени определенности — детерминированные, стохастические (с риском);

    по значению параметров — расчет номинальных величин и пре­дельных отклонений параметров, расчет допусков;

    по методам исследования — анализ, синтез, контроль (рис. 7.5, а).

    Анализ включает в себя этапы: математическое описание качества функционирования по заданным структуре изделия и исходным дан­ным; построение математической модели функционирования; решение уравнений; анализ результатов (рис. 7.5, б).

    271

    Метод исследо­вания

    Вход х

    Процесс z

    Выход у

    Анализ

    +

    +

    -

    Синтез

    +

    -

    +

    Контроль

    -

    +

    +

    й)

    Функциональная

    структура

    изделия

    Анализ

    б)

    Рис. 7.5. К задачам моделирования: a — методы исследования; 6 — структурный синтез

    Синтез делится на простой и структурный. Простой синтез вклю­чает в себя этапы: определение исходных данных функционирования изделия; моделирование структуры изделия; построение математиче­ской модели функционирования (уравнение связи) по показателю каче­ства; построение математической модели оптимизации параметров.

    Структурный синтез включает в себя этапы: поиск предваритель­ной структуры компоновки изделия; проведение анализа; выбор оп­тимальной структуры компоновки изделия; проведение простого син­теза.

    На последнем, пятом, этапе устанавливают точнос+ь производст­венных процессов и для целей управления этими процессами и свойст­вами изделий используют технический контроль и стандартизацию. Здесь анализируются результаты обеспечения по показателям качества и критериям оптимальности и выносятся суждения об эффективности использования продукции и разработанной системы обеспечения. При необходимости корректируют систему управления.

    1. Разработка систем обеспечения качества

    При разработке систем обеспечения качества прибегают к специ­альному приему — описанию систем. Система может быть описана с помощью двух способов: структурного (анализа внутреннего устрой­ства) и функционального (анализа взаимоотношений со средой и меж­ду частями системы).

    272

    Состав частей системы обеспечения. Основными частя­ми системы являются вход, процесс формирования, обеспечения и поддержания качества, выход, процесс управления, обратная связь (см. рис. 7.2, б).

    Вход системы является комплексным понятием. Во-первых, он субстанция, которая поступает в систему и подвергается определен­ным преобразованиям, изменяется при протекании данного процесса. У входа различают виды и компоненты.

    Входы могут быть трех основных видов:

    результат предшествующего процесса, последовательно связанного с данным;

    результат предшествующего процесса, случайным образом связан­ного с данным;

    результат процесса того же комплекса, который вновь вводится в него через обратную связь.

    Компонентом входа является рабочий вход (то, что «обрабатывается»).

    Во-вторых, вход — внешняя среда, или совокупность факторов и явлений, воздействующих на систему. В-третьих, к понятию входа системы относятся и установленные способы функционирования ее, например программа управления — стандарт.

    Ко входу системы управления относят процессы управления и воз­мущающие воздействия внешней среды. К возмущающим воздействи­ям относят воздействия, возмущающие нормальное функционирование и развитие системы в желательном направлении. Выработка управляю­щих решений в системе производится в процессах управления и пере­дается через переменные параметры.

    Обратная связь представляет собой канал связи между выходом и входом рассматриваемой системы, функционирующий либо прямо, либо через другие части системы (например, через параметр процесса управления). Обратная связь передает данные о функционировании рассматриваемой системы с ее выходом на объект обеспечения, где она сравнивается с данными, задающими содержание и объем работы по обеспечению качества.

    Процесс переводит вход в выход и является процессом функциони­рования рассматриваемой системы. Процессом могут быть производст­венные процессы обработки и сборки, процесс функционирования из­делия, математические вычисления и т.п.

    Выход является результатом деятельности рассматриваемой систе­мы и относится либо к получению полезного результата — эффекта (мощность на валу двигателя, производительность станка), либо к со­путствующим результатам, не дающим положительного эффекта (шум, тепловыделение, вибрация).

    18 — 4523 273

    Обобщенные модели системы обеспечения качества, составленные из перечисленных частей, показаны на рис. 7.2. Модель системы на рис. 7.2, а предполагает наличие в системе дополнительных блоков (процесс управления и обратная связь), которые получают информа­цию о входе и процессе достижения качества и увязывают ее с инфор­мацией о выходе. Однако она не отвечает на вопрос, кто и как получа­ет и анализирует эту информацию. Предполагается, что разработчик системы настолько изучил вопрос, что ему достаточно знать лишь об отклонениях выхода, чтобы определить причину и необходимые вид и величину воздействия на вход или процесс. Это справедливо для простых систем обеспечения. Для отображения сложных процессов обеспечения прибегают к модели системы (см. рис. 7.2, б), устанавли­вающей взаимосвязь информации о входе jc, процессе z и выходе у. Помимо измерения переменных параметров х, у, z и сопоставления их с установленными нормами производится запоминание и анализ дан­ных, в результате чего устанавливается взаимосвязь у =/(х, z). Эта мо­дель позволяет наблюдать за входом, процессом и выходом, запоми­нать различные сочетания их отклонений и по накопленным статисти­ческим данным устанавливать влияние входа и процесса на результат.

    Субстанция составных частей определяет два вида систем обеспе­чения —материальные и абстрактные (информационные). Между мате­риальными и абстрактными системами существует следующая связь: одна и та же материальная система может быть описана или изучена с помощью некоторого множества различных абстрактных систем. В равной степени это относится и к абстрактной системе.

    С применением теории множеств ниже даны структурное и функ­циональное описание систем обеспечения.

    Структурное описание. Для структурного описания системы рекомендуется применять следующие четыре множества:

    S = {2>V9g, К},

    где I = {£,} — множество состава и свойств элементов, внутрь каждо­го элемента описание структуры не проникает; V = {Vj) — множество назначений и характера связей; с — множество устойчивости структу­ры; К — множество построений структуры.

    Все множества принимаются конечными, и среди них различают следующее.

    1. Во множестве элементов Е:

    состав — гомогенный (содержащий однотипные элементы), гетеро­генный (содержащий разнородные элементы), смешанный;

    свойства элементов — информационные, материальные, энергети­ческие.

    274

    1. Во множестве связей V:

    назначение связей — информационные, материальные, энергетиче- ские;

    характер связей — прямые, обратные.

    1. Во множестве устойчивости структуры а: детерминированная, вероятностная (стохастическая).

    2. Во множестве построения К: иерархические, многосвязные ком- плексы (последовательные, параллельные, смешанные). Перечислен-

    ные комплексы представляют со-

    /

    вокупность двух и более элемен- тов (рис. 7.6, а, б).

    Элемент комплекса — часть комплекса, у которого теоретиче- ски или экспериментально мож- но определить вход и выход и установить зависимость выхода от входа, определяемую приро- дой элемента. Вход и выход эле- мента представляют собой ска- лярные или векторные величины, имеющие определенный физиче- ский смысл. Элементы соедине- ния делятся на одномерные и многомерные.

    Одномерный элемент — эле- мент соединения, вход и выход которого представляют собой ска- лярные величины (рис. 7.6, а, I).

    Многомерный элемент — эле- мент соединения, вход и выход которого представляют собой векторные величины (см. рис. 7.6, а, II).

    Последовательное — соедине- ние элементов комплекса с помо- щью односторонних связей (рис. 7.6, 6, III),

    Параллельное — соединение, состоящее из завершенных эле- ментов с ограниченной заменяе- мостью. Завершенный элемент комплекса — элемент комплекса,

    II

    а)

    III

    1

    2

    1

    -7

    1

    2

    -7

    1

    1

    2

    1

    *7

    1

    2

    *1

    1

    2

    3

    1

    -1

    1

    1

    2

    -7

    1

    3

    -7

    1

    1

    2

    3

    1

    -1

    1

    2

    -7

    1

    3

    -7

    -7

    1

    1

    2

    3

    1

    -7

    1

    •7

    2

    1

    1

    7

    3

    1

    -7

    б)

    *)

    Рис. 7.6. Виды комплексов и их элементы: а — элементы комплекса (/ — одномерный, // — многомерный); б — виды комплексов (III — последовательный, IV — параллельный, V — расходящийся, VI — сходящийся, VII — замкну­тый); в — матричная запись

    275

    обладающий следующими свойствами: элемент может функциониро- вать независимо от функционирования остальной части комплекса; в случае прекращения функционирования элемента остальная часть комплекса может функционировать, однако эффективность комплекса при этом снижается (рис. 7.6, б, IV).

    Элементарные комплексы (рис. 7.6, IIIVII) поясняются таблицей матричной записи. В таблице номера строк и столбцов обозначают от- ношения преобразования. Каждое отношение имеет свои номера стол- бца и строки. Входы и выходы комплексов находятся на пересечении строки и столбца одного и того же отношения. Вход обозначается зна- ком минус, выход — плюс. Если вход отношения в строке является входом отношения в столбце, то связь имеет знак плюс, если отноше- ние преобразования в строке находится после отношения преобразова- ний в столбце, то связь имеет знак минус.

    В материальных и нематериальных комплексах изделий обычно рассматривают вертикальную и горизонтальную структуры. Верти- кальную структуру составляют различные уровни иерархии, на кото- рых обеспечивается качество изделий. Горизонтальную структуру ка- чества изделий составляют ее отдельные элементы, обеспечивающие выполнение частных задач обеспечения качества комплекса изделия, на заданном уровне иерархии. Например, электродвигатель состоит из ротора и статора, которые сами состоят из различных деталей. Авто- мобиль скомплектован из двигателя, трансмиссии, ходовой части, ку- зова и т. п.

    Все узлы (сборочные единицы) и детали изделия представляют со- бой элементы качества изделия, расположенные на различных уров- нях. Условный пример пред-

    Уровни I

    II

    III

    IV

    Рис. 7.7. Условный пример структуры изделия

    ставлен ия качества изделия в горизонтальной и вертикаль­ной (иерархической) структуре приведен на рис. 7.7.

    Функциональное опи­сание. В функциональном описании систем обеспечения обычно используются два типа уравнений связи:

    уравнения связи элемента, характеризующие индивидуаль­ные свойства каждого элемента безотносительно к возможным соединениям с другими элемен­тами;

    276

    аи

    а

    «21

    *22

    а

    <

    ап2

    & пт ,

    Многомерный элемент описывается системой уравнений, связыва­ющей функциональные параметры в элементе. Иногда многомерные элементы представляются схемной моделью, состоящей из одномер­ных элементов, каждый из которых описывается соответствующей функциональной зависимостью. Но в отличие от обычных одномерных элементов такие зависимости могут содержать величины, связанные другими элементами схемной модели. В конечном счете, изделие в за­писи структурной схемой всегда может быть представлено схемой, со­стоящей из одномерных элементов.

    В роли уравнений связи обычно выступают фундаментальные фи­зические законы, выражающие условия равновесия и непрерывности. В каждом конкретном случае эти уравнения получают из рассмотре­ния структуры.

    В многомерном элементе с первым типом уравнений для функцио­нального описания системы используется математический аппарат тео­рии множеств, где систему управления S определяют как преобразова­ние входа X в выход Y посредством некоторого оператора F процесса функционирования Z (см. рис. 7.2).

    277

    где X, Y — множества, имеющие реальное содержание.

    В системе помимо входных и выходных частей имеется множество процессов управления W. В случае, когда необходимо зафиксировать роль множества W, система задается как отображение

    S:X-W—?-*Y.

    Если в системе S действуют неопределенные внешние возмущения в, то отображение дополняется:

    S:X W z—^->7.

    Цель управления качеством изделий машиностроения состоит в оп­тимизации целевой функции. Аналитически это записывается так:

    задана система, осуществляющая отображение XW ——> У, и пусть q :Х- WY {G} — функция отображающая множество вход­ных, управляющих и выходных частей в множество {G}, частично или полностью упорядоченное ограничением > 0. В этом случае g назовем целевой функцией, а множество {G} — множеством состояний цели. Функция g может быть задана двумя функциями

    F:X-W^>Y и G:XWY или g (х, и) = G[x, и, F(x, «)], где и е W, х е X.

    Если роль управляющих воздействии не акцентируется, то g зада­ется соотношениями F ->Y; G\X Y ->{G}.

    В этом случае g (х) = G[X, F(x)], где х е X.

    Для функционального задания системы S функция F(x) называется моделью функционирования или уравнением связи, G — целевой фун­кцией.

    Поскольку цель всей системы состоит в оптимизации функции ка­чества g (х), то задача оптимизации, отражающая условие цели, состо­ит в следующем: дано подмножество tycx, требуется найти хх е Df такое, что для всех х из Df

    gtf)>g(x).

    Здесь Df — множество допустимых решений, а элемент у? есть ре­шение задачи (g, £>/). В определении £(**) цель системы состоит в оты­скании sup g(x*)

    278

    X € Df.

    7.3.4. Вариант системы управления

    В целях упорядочения управления качеством изделий машиностро­ения развивается вариант технической системы управления — система обеспечения качества изделий машиностроения. Выбор процесса уп­равления производят в зависимости от стадии жизненного цикла изде­лия с целью формирования, обеспечения и поддержания необходимого уровня качества изделий машиностроения с применением систем опти­мизации параметров, технического контроля, стандартизации, техноло­гического обеспечения.

    Понятие «техническая система» возникло как выражение системно­го подхода к постановке и решению проблемы управления качеством. Благодаря такому подходу решение сложной проблемы управления сводится к процессу взаимосвязанных решений менее сложных про­блем обеспечения в соответствии с требованиями качества. Для упоря­дочения технической системы выделяют некоторые ее характерные свойства.

    1. Система представляет собой целостный комплекс взаимосвязан­ных элементов процессов управления и объектов обеспечения. Для ка­ждого элемента теоретически или экспериментально можно опреде­лить входные и выходные параметры и установить зависимость между ними, определяемую природой элемента. Входные и выходные пара­метры элемента представляют собой скалярные или векторные величи­ны, имеющие определенный технический смысл при функционирова­нии изделия. Расчленение системы на элементы определяется требуе­мой точностью, целью обеспечения и наличием данных о связях меж­ду параметрами процессов управления объектом обеспечения.

    2. В системе предусмотрены управляющие воздействия в целях оп­тимизации процессов управления (оптимизация параметров изделий, технический контроль и измерения, стандартизация, технологическое обеспечение).

    3. Система представляет собой неотъемлемую часть других систем более высоких порядков.

    4. Система обеспечения качества составных частей изделий явля­ется системой обеспечения более низкого порядка.

    Главные свойства системы обеспечения качества изделий машино­строения описывают в структурном и функциональном видах.

    При разработке варианта технической системы управления каче­ством используется нормативно-техническая и методическая доку­ментация для обеспечения единства и регламентации действия по уп­равлению.

    279

    В условиях создания системы управления качеством продукции важную роль играет формирование межотраслевого НТД, регламенти­рующей общие требования и правила, которые затем, с учетом видов продукции и отраслевых особенностей производства, конкретизируют­ся в отраслевом фонде НТД.

    Стандартизация выполняет свою роль в управлении качеством в виде взаимосвязанного целостного комплекса активных регуляторов, воздействующих на функции управляющих органов. Взаимосвязанный целостный комплекс таких регуляторов совместно с другими процесса­ми управления (технический контроль, технологическое воздействие) образует систему управления качеством. Цель системы достигается разработкой и освоением производства в заданные сроки новых видов продукции, которая по технико-экономическим характеристикам соот­ветствует достижениям мировой науки и техники или превосходит их; увеличением удельного веса выпуска серийной сертифицированной продукции в общем объеме производства; планомерным улучшением показателей качества всей выпускаемой продукции и повышением конкурентоспособности ее на внешнем рынке; своевременным сняти­ем, заменой или модернизацией устаревшей продукции; сохранением качества готовой продукции в процессе транспортирования и хране­ния; поддержанием и восстановлением уровня качества готовой про­дукции в процессе ее эксплуатации или потребления.

    Система управления строится на следующих основных принципах:

    1. Исходным принципом построения и функционирования системы является ее органическая связь с менеджментом качества. Это положе­ние предоставляет основы построения и функционирования техниче­ской системы.

    2. Управление качеством продукции осуществляется на уровне управления предприятием с привлечением основополагающих стан­дартов.

    3. Функции управления качеством продукции определяются на основе системного подхода и охватывают весь круг задач, решаемых технической системой. Процесс управления носит циклический, отно­сительно замкнутый характер. Он включает сбор информации о со­стоянии объекта управления; принятие решения по улучшению каче­ства продукции, оформленное стандартами; организацию выполнения принятого решения; регулирование и координацию деятельности по улучшению и обеспечению качества, учет и контроль выполнения ре­шения; активизацию и стимулирование деятельности по повышению качества продукции. Эти общие функции специализируются приме­нительно к конкретным задачам управления качеством. Наиболее

    280

    важные из них прогнозирование потребностей и перспективного уровня качества продукции; серти(^икация продукции; разработка и постановка новой продукции на производство; организация техно­логической подготовки и метрологического обеспечения производст­ва; организация материально-техни^еского снабжения; обеспечение стабильного уровня качества выпус|саемод продукции, эффективно­сти производства и экономичности эксплуатации (использования); подбор, расстановка, воспитание и о5учение кадров; стимулирование повышения качества продукции, в т0м числе при ее ИСПОЛьзовании; государственный надзор за соблюдеИием схаНдартов и технических условий и состоянием средств изм^^енид. правовое обеспечение ка­чеством продукции.

    1. Управление качеством продукц^ осуществляется на всех стади­ях ее жизненного цикла исследовация и проектирования, изготовле­ния, обращения и реализации, эксплу^тацИИ (потребления). Этот прин­цип обусловливает проведение едино^ технической политики и взаи­мосвязь управления на всех стадиях Жизненного цикла. На стадии ис­следования и проектирования научно^гехническид потенциал предпри­ятия используется для создания продукции оптимального уровня каче­ства. На стадии изготовления (серийн^го производства) система техно­логической подготовки производства обеспечивает развертывание про­изводства новой продукции в кратча^шие сроки и в необходимых ко­личествах, а также изготовление процуКцИИ с первых изделий в пол- ном соответствии с образцами и тр*бованиями стандартов (техниче­ских условий). На стадии эксплуатацИи (потребления) управление ка- чеством направлено на организацию Правильной эксплуатации продук- ции, глубокое изучение качества п^дукции при ее использовании и проведение профилактических мероприятий по максимальному со- хранению свойств продукции.

    2. Принцип комплексности и скв^зного управления качеством оп­ределяет условия, согласно которым Разработка и реализация техниче­ских, организационных, экономически и социальных мероприятий по улучшению качества продукции пр0водятся в их тесНой взаимной увязке.

    Особое внимание при осуществ;|ении этого принципа уделяется усиленно роли и ответственности р2}работчиков за высокий уровень качества новой продукции на всех этапах опытно-конструкторских работ.

    Верхним иерархическим уровнем технической системы управления качеством является менеджмент каче^тва

    281

    1. Менеджмент качества

    1. Предпосылки развития менеджмента качества

    Наличие конкурентной среды в условиях рыночной экономики обязывает уделять огромное внимание проблемам качества. По мето­дам осуществления конкуренция делится на ценовую (вытеснение кон­курентов путем снижения, сбивания цены) и неценовую, при которой за ту же цену предлагается товар с более высокими качественными па­раметрами и комплексом услуг, что называется на языке маркетинга «товар с сопровождением».

    Серьезная конкурентная борьба обусловила в странах с развитой рыночной экономикой разработку программ повышения качества. Воз­никла необходимость выработки объективных показателей для оценки способностей предприятий производить продукцию с необходимыми качественными характеристиками. Эти характеристики подтверждают­ся сертификатом соответствия на продукцию. Многие предприя­тия-производители имеют системы качества, соответствующие между­народным стандартам.

    В настоящее время именно сертификат, подтверждающий соответ­ствие продукции международным стандартам на систему качества, служит решающим фактором для заключения контракта на поставку продукции. Успешная реализация качественного продукта потребите­лю является главным источником существования любого предприятия.

    Качество, как его понимает производитель, и качество, как его по­нимает потребитель, в системе управления качеством понятия взаимо­связанные. Основное различие в понимании качества определяется различиями в условиях командно-административной и рыночной эко­номики.

    В условиях командно-административной экономики качество трак­туется с позиции производителя. В рыночной экономике качество рас­сматривается с позиции потребителя. Качество изделия может прояв­ляться в процессе потребления. Понятие качества продукции с пози­ции его соответствия требованиям потребителя сложилось именно в условиях рыночной экономики.

    В рыночной экономике производитель и потребитель сами находят себя на рынке, мотивация их деятельности основывается на финансо­вом выигрыше и максимизации потребительского эффекта. При этом потребитель имеет выбор между наилучшими товарами различных производителей. Потребитель, являясь главной фигурой, определяет направления развития производства, приобретая товары и услуги в со­ответствии с собственным желанием.

    282

    Говоря о проблеме качества, следует отметить, что за этим поняти­ем всегда стоит потребитель. Именно он выбирает наиболее предпоч­тительные потребительские свойства.

    Между качеством и эффективностью использования промышлен­ной продукции существует прямая зависимость. Повышение качества способствует повышению эффективности использования продукции, приводя к снижению затрат и увеличению доли рынка.

    В теории и практике управления качеством выделены две пробле­мы: качество продукции и менеджмент качества.

    Обеспечение качества требует немалых затрат. До недавнего вре­мени основная доля в затратах на качество приходилась на физиче­ский труд. Но сегодня высока доля интеллектуального труда. Пробле­ма качества не может быть решена без участия ученых, инженеров, менеджеров. Должно быть гармоническое сочетание всех составляю­щих профессионального влияния на качество.

    Качество в машиностроении непосредственно связано с обеспече­нием функционирования предприятия, зависящего от качества руковод­ства и управления (планирование, анализ, контроль). Степень ответст­венности руководства за качество определяют международные стан­дарты ИСО 9000.

    Руководство предприятия отвечает за разработку политики в обла­сти качества, за создание, внедрение и функционирование системы уп­равления качеством, что должно четко определяться и оформляться документально. К обязанностям руководства относятся подбор специа­листов и выделение необходимых ресурсов для производственного, контрольно-измерительного и испытательного оборудования, програм­много обеспечения ЭВМ. Руководство должно устанавливать требуе­мый уровень компетенции, следить за своевременностью повышения квалификации персонала. На руководителей предприятий возлагается обязанность выявлять те показатели качества продукции, которые вли­яют на рыночную устойчивость. Руководство отвечает и за определе­ние целей, которые обусловливают решение о производстве новых то­варов или представлении новых услуг в пользу потребителей. Выпуск новых товаров и предоставление дополнительных услуг связаны с под­готовкой новых программ качества, за что также ответственно руково­дство предприятия.

    От качества планирования (разработки стратегии, системы планов и т.п.) зависят достижение поставленных целей и качество предприя­тия. Именно руководство высшего звена должно исходить из страте­гии, что способно на большее по сравнению с прошлым. В организа­ционной структуре предприятия могут быть предусмотрены специаль­ные подразделения, занимающиеся координацией работ по управле­

    283

    нию качеством. Распределение специальных функций управления ка­чеством между подразделениями зависит от объема и характера дея­тельности предприятия. Призывы к повышению качества реализуются, когда руководители подразделений относятся к качеству как образу жизни.

    Предприятия, функционирующие в рыночной экономике, формули­руют политику в области качества таким образом, чтобы она касалась деятельности каждого работника, а не только качества предлагаемых изделий и услуг. В политике четко определяются уровни стандартов качества работы для конкретного предприятия и аспекты системы обеспечения качества. При этом продукция заданного качества должна быть поставлена потребителю в заданные сроки, в заданных объемах и за приемлемую цену.

    До недавнего времени считалось, что качеством должны занимать­ся специальные подразделения. Переход к рыночной экономике обус­ловливает необходимость изучения опыта ведущих компаний мира в достижении высокого качества, считающих, что на достижение каче­ства должны быть направлены усилия всех служб. Ключевую роль в повышении качества играют оценки и требования потребителей, ин­формация о неисправностях, просчетах и ошибках. Появилось понятие «культура качества». Культура качества — комплексное, включающее качество сервисного обслуживания, качество отчетной документации, качество выполнения производственных операций и др. Наметился пе­реход к тотальному (всеобщему) контролю качества, усиливающему воздействие запросов потребителей на качество продукции. Кроме то­го, тотальное качество входит в число критериев оценки работы ме­неджеров. Менеджеры предприятий относятся к повышению качества не как к одному из рядовых моментов управления, а отдают ему при­оритетное значение.

    Исследования, проведенные в ряде стран, показали, что в предпри­ятиях, мало уделяющих внимания качеству, до 60% времени может уходить на исправление брака.

    Сегодня в управлении качеством важное значение имеет сертифи­цированная система менеджмента качества, являющаяся гарантией вы­сокой стабильности и устойчивости качества продукции. Сертификат на систему качества позволяет предприятию сохранить конкурентные преимущества предприятия на рынке. Появление сертификата на сис­темы качества обусловлено эволюцией подходов к менеджменту каче­ства, рассмотренных ниже.

    Являясь важным инструментом в борьбе за рынки сбыта, менедж­мент качества обеспечивает конкурентоспособность товара. Он уста­навливает технический уровень продукции и полезность товара для

    284

    потребителя через функциональные, социальные, эстетические, эргоно­мические, экологические свойства. При этом конкурентоспособность определяется совокупностью качественных и стоимостных особенно­стей товара, которые могут удовлетворять запросы потребителя, а так­же расходами на приобретение и потребление соответствующего това­ра. Следует учитывать, что среди продукции аналогичного назначения большей конкурентоспособностью обладает та, которая обеспечивает наивысший, полезный эффект по отношению к суммарным затратам потребителя. Безусловно, повышение качества сопряжено с затратами, однако они окупятся благодаря полученной прибыли.

    Значение повышения качества достаточно многообразно. Решение этой проблемы позволит установить новые и прогрессивные пропор­ции между отраслями и внутри отраслей, например между металлур­гической промышленностью и машиностроением. Эти пропорции мо­гут быть достигнуты путем совершенствования технологии производ­ства машиностроительной продукции и повышения ее экономично­сти. Повышение же качества продукции машиностроения имеет зна­чение для автоматизации производственных процессов в других от­раслях.

    1. Генезис и проблематика менеджмента качества

    Взаимосвязь общего менеджмента и менеджмента качества. Ос­новой менеджмента общего и менеджмента качества является система Ф.У. Тэйлора (рис. 7.8). Он создал концепцию научного менеджмента, обратил внимание на необходимость учета вариабельности производ­ственного процесса и оценил важность ее контроля. Система включала понятия верхнего и нижнего пределов качества, поля допусков, вводи­ла контрольные инструменты (калибры, шаблоны), обосновала необхо­димость независимой должности инспектора по качеству, разнообраз­ные системы штрафных санкций для бракоделов, форм и методов воз­действия на качество продукции.

    В дальнейшем на длительный период времени (с 1920 до 1980 г.) пути развития общего менеджмента и менеджмента качества разошлись. Главная проблема качества воспринималась и разрабатывалась специа­листами преимущественно как инженерно-техническая проблема конт­роля, управления вариабельностью продукции с целью повышения уровня функционирования и процессов производства, а проблема ме­неджмента — как проблема в основном организационного и даже соци- ально-психологического характера. Примечательно, что в 50—80-е гг.

    285

    I

    TQM, UQM, QM на основе ИСО 9000 14 принципов Деминга

    TQC. CWQC,

    Кружки качества Quality Circlies, QC Семь инструментов качества 2D (ноль дефектов)

    Инжиниринг качества (Методы Тагути, QFD, "Дома качества* и т.д.

    SQC

    Теория надежности Планирование эксперимента

    Классическая

    школа

    менеджмента.

    Доктрина “человеческих отношений

    \MBQ

    В России: БИП, КАНАРСПИ, НОРМ, СВ КС УКПу и ТДу

    Матричная организационная структура. Системный, ситуационный и поведенческий подходы

    Отраслевой

    менеджмент:

    • финансовый;

    • персональный;

    • в проектиро­вании;

    • инновационный;

    • в маркетинге;

    • в производстве

    Общий менеджмент

    1 Этап (1900-1920) 2 этап (1920-1950) 3 этап (1950-1980) 4 этап (1980-наст. Время)

    Принятые сокращения:

    MBQ - Management by Quality - Менеджмент на основе качества;

    МВО ~ Management by Objectives - Управление по целям;

    ЮМ ~ Total Quality Management - Всеобщий менеджмент качества;

    UQM - Universal Quality Management - Универсальный менеджмент качества;

    QM - Quality Management - Менеджмент качества;

    TQC - Total Quality Control - Всеобщий контроль качества;

    CWQC ~ Company Wide Quality Control - Контроль качества в масштабе всей компании; ОС - Quality Circles - Кружки контроля качества;

    2D '-Zero Defect - Система "Ноль дефектовв;

    QFD ~ Quality Function Deployment - Развертывание функции качества;

    SQC ~ Statistical Quality Control - Статистический контроль качества

    Рис. 7.8. Взаимоотношения общего менеджмента и менеджмента качества

    даже самые широкомасштабные внутрипроизводственные системы в стране и за рубежом еще назывались системами контроля. С 1980 г. начинают появляться системы управления качеством, использующие на- учно-методический инструментарий менеджмента.

    Началось историческое движение навстречу друг другу общего ме­неджмента и менеджмента качества. Это движение объективно и исто­

    286


    рически совпало, с одной стороны, с расширением представлений о ка­честве продукции и способах воздействия на него, а с другой — с раз­витием внутрипроизводственного менеджмента.

    Решение задач качества потребовало создания адекватной органи­зационной структуры. В эту структуру стали входить все подразделе­ния, каждый работник предприятия в жизненном цикле продукции, что породило всеобщий менеджмент качества (TQM) и универсальный менеджмент качества (UQM). Начался переход от всеобщего (тотально­го) менеджмента управления качеством к тотальному менеджменту ка­чества (TQM). В это время появились новые международные стандар­ты на системы качества серии ИСО 9000; МС 9000; QS 9000; ИСО 14000.

    В то время как представление о менеджменте качества включало в свою орбиту новые элементы производственной системы, накапли­вали и интегрировали их, общий менеджмент — напротив, распадает­ся на ряд отраслевых, достаточно независимых составляющих (фи­нансы, персонал, инновации, маркетинг и т.п.), а в теоретическом плане предстает как управление по целям (МВО). Основная идея этой концепции заключается в структуризации и развертывании це­лей, а затем проектирования системы организации и мотивации дос­тижения этих целей.

    Формируется мощный набор теоретических и практических средств, который получил название менеджмент на основе качества (MBQ)- В активе менеджмента качества сегодня:

    24 международных стандарта ИСО семейства 9000 (включая и ИСО 14000 в области экологического менеджмента);

    международная система сертификации систем качества, включаю­щая сотни аккредитованных органов по сертификации;

    международный реестр сертифицированных аудиторов систем ка­чества (IRCА), в котором уже работают 10000 специалистов из многих стран мира;

    практически сложившаяся система аудита менеджмента;

    аналогичная система аудита на многих региональных и националь­ных уровнях;

    70000 фирм мира, имеющих сертификаты на внутрифирменные си­стемы качества.

    Можно констатировать, что менеджмент качества — менеджмент четвертого поколения — становится в наше время ведущим менедж­ментом предприятий и отраслей. Одновременно происходит процесс сращивания МВО и MBQ (как было на первом этапе в системе Тэйло­ра), но уже на новом, качественно другом уровне. Сегодня ни одно

    287

    предприятие, продвинутое в области менеджмента качества и эколо­гии, не может рассчитывать на успех в бизнесе и какое-либо общест­венное признание.

    Документированные системы качества. Системы управ­ления качеством на этапах своего развития в XX в. соответствовали определенным концепциям и были документированы (см. рис.7.8). До­кументирование систем охватывало организационную структуру уп­равлением предприятием, а также систему управления процессами соз­дания продукции. Организация рассматривалась и как функциональная структура, и как совокупность процессов.

    Документированная система качества включала следующие стадии функционирования:

    а) использование средств мотивации для персонала (штрафы за де­фекты, брак, увольнение, материальное стимулирование, мотивации к внедрению технической документации);

    б) обучение по вопросам профессиональным и менеджмента каче­ства;

    в) выстраивание правильных отношений с потребителями;

    г) взаимодействие с поставщиками, чтобы вовремя получать от них необходимую продукцию заранее установленного качества.

    В истории развития документированных систем качества выделяют пять этапов.

    1. Первый этап соответствует начальным этапам системного под­хода, когда появилась первая система — система Тэйлора. Обучение сводилось к профессиональному обучению и обучению работать с из­мерительным и контрольным оборудованием, умению пользоваться си­стемами точности на типовые соединения. Взаимоотношения с постав­щиками и потребителями строились на основе требований, установ­ленных в технических условиях (ТУ), выполнение которых проверя­лось при приемочном (входном и выходном) контроле.

    Особенности системы Тэйлора делали ее системой управления ка­чеством каждого отдельно взятого изделия.

    1. Второй этап переносит акцент качества с конкретного изделия (сборочная единица, деталь) на производство как совокупность про­цесса, делая из него объект управления. Прогрессивной формой уп­равления производством становится статистический контроль в трех видах:

    статистический приемочный* контроль партий продукции;

    непрерывный статистический приемочный контроль;

    статистическое регулирование технологического процесса.

    К профессиональному обучению добавилось обучение статистиче­ским методам анализа, регулирования и контроля.

    288

    Стали более сложными и отношения «поставщик-потребитель». В них большую роль начали играть стандартные таблицы на статисти­ческий приемочный контроль.

    На этом этапе появляются документированные системы качества, устанавливающие ответственность и полномочия в области качества специалистов служб качества. Появилась специальность — инженер по качеству, который должен анализировать качество и дефекты изде­лий. Инспекция и выявление дефектов переносятся на их предупреж­дения на основе изучения процессов и управления ими.

    1. В 50-е годы выдвинута концепция тотального (всеобщего) уп­равления качеством — TQC. На этом этапе появились документиро­ванные системы качества, устанавливающие ответственность и полно­мочия, а также взаимодействие в области качества всего руководства предприятия, а не только специалистов служб качества.

    Системы мотивации стали смещаться в сторону человеческого фак­тора. Материальное стимулирование уменьшалось, моральное — уве­личивалось.

    Главными мотивами качественного труда стали работа в коллекти­ве, признание достижений коллегами и руководством, забота предпри­ятия о будущем работника, его страхование и поддержка его семьи.

    Все большее внимание уделяется учебе.

    Системы взаимоотношений «поставщик — потребитель» начинают предусматривать сертификацию продукции третьей стороной. При этом более серьезными стали требования к качеству в контрактах, бо­лее ответственными гарантии их выполнения.

    Этап развития системного, комплексного управления качеством породил много отечественных систем (ЕС ГУКП, КС УКП, КАНАР- СПИ).

    1. В 70—80-е годы начался переход от тотального управления ка­чеством (TQC) к тотальному менеджменту качества (TQM). В это вре­мя появилась серия новых международных стандартов на системы ка­чества серии ИСО 9000 и МС 9000.

    Если TQC — это управление качеством с целью выполнения уста­новленных требований, то TQM — еще и управление целями и сами­ми требованиями. В TQM включается также и обеспечение качества, которое практикуется как система мер, вызывающая у потребителя уверенность в качестве продукции. Это иллюстрирует рис. 7.9.

    В системе TQM используются адекватные целям методы управле­ния качеством. Одной из ключевых особенностей системы является использование коллективных форм и методов поиска, анализа и ре­шения проблем, постоянное участие в улучшении качества всего кол­лектива.

    19 — 4523

    289

    В TQM существенно возрастает роль человека и обучение персонала. Мотивация достигает состояния, ког- да люди настолько увлечены рабо- той, что отказываются от части от- пуска, задерживаются на работе, продолжают работать дома. Обуче- ние становится всеохватывающим и непрерывным, сопровождающим работников в течение всей их трудо- вой деятельности. Существенно из- меняются формы обучения, стано- вясь все более активными — ис- пользуются деловые игры, специаль- ные тесты, компьютерные методы и т.п. Обучение превращается в часть мотивации. Ибо хорошо обу- ченный человек увереннее чувствует себя в коллективе, способен на роль лидера, имеет преимущества в карь-

    ере. Разрабатываются и используются специальные приемы развития творческих способностей работников.

    Главная целевая установка систем качества, построенных на основе стандартов ИСО серии 9000 — обеспечение качества продукции, требу­емого заказчиком. Соответственно механизм системы, применяемые ме­тоды и средства ориентированы на эту цель. Однако в стандартах ИСО серии 9000 целевая установка на экономическую эффективность выра­жена весьма слабо, а на своевременность поставок просто отсутствует.

    Для успешной работы предприятий на современном рынке наличие у них системы качества, соответствующей стандартам ИСО серии 9000, и сертификата на нее является, может быть, не совсем достаточ­ным, но необходимым условием. Поэтому и в России уже имеются предприятия, внедрившие стандарты ИСО серии 9000 и имеющие сер­тификаты на свои системы качества.

    1. В 90-е годы усилилось влияние общества на предприятия, а предприятия стали все больше учитывать интересы общества. Это привело к появлению стандартов ИСО 14000, устанавливающих требо­вания к системам менеджмента с точки зрения защиты окружающей среды и безопасности продукции.

    Сертификация систем качества на соответствие стандартам ИСО 14000 становится не менее популярной, чем на соответствие стандар­там ИСО 9000. Существенно возросло влияние гуманистической со­

    290

    Условные обозначения:

    ТОО-всеобщее управление качеством; QA 'Обеспечение качества;

    QPolicy-политика качества; QPIanning-планирование качества;

    QI -улучшение качества

    Рис. 7.9. Основные составляющие TQM

    ставляющей качества. Усиливается внимание руководителей предприя­тий к удовлетворению потребностей своего персонала.

    В области информационных технологий новым направлением эта­па становится CALS-технология как стратегия систематического повы­шения эффективности, производительности и рентабельности процес­сов управления за счет внедрения современных методов информацион­ного взаимодействия участников жизненного цикла, обеспечения каче­ства продукции. Основной экономический эффект от внедрения CALS достигается за счет интеграции и совместного использования элект­ронной информации, применяемой для формирования, обеспечения и поддержания качества изделий.

    Главной нормативной и правовой базой при реализации стратегии CALS являются стандарты. Совместное использование данных об из­делии на всех стадиях его жизненного цикла возможно на основе стан­дартизации способа представления данных и технологии их использо­вания. Выбор стандартов является частью стратегии внедрения CALS.

    Внедрение CALS — сложный, многогранный процесс, связанный с различными аспектами деятельности организации, поэтому для его осуществления должны существовать определенные предпосылки, а именно наличие:

    нормативной и методической документации разного уровня — фе­дерального, отраслевого, корпоративного предприятия;

    рынка апробированных и сертификационных решений и услуг в области CALS-технологий;

    системы подготовки и переподготовки кадров; опыта и результатов научно-исследовательских работ (НИОКР), направленных на изучение и разработку решений в области CALS-тех­нологий;

    информационных источников, направленных на информирование научно-технической общественности о существующих решениях и ве­дущихся работах в области CALS.

    На рубеже 3-го и 4-го этапов появляется новая отрасль науки — системотехника. Системотехника — это отрасль техники, связанная с применением научных знаний при проектировании и создании систе­мы, т. е. взаимосвязанного комплекса, объединяющего людей и обору­дование, необходимых для достижения намеченной цели. С развитием системотехники связано появление научно обоснованного кибернети­ческого термина «управление качеством». Идеология управления каче­ством продукции нашла отражение в работах отечественных и зару­бежных ученых и породила много отечественных систем, из них фено­менальное значение на дальнейшее развитие менеджмента качества оказывали системы:

    19-

    291

    Единая система государственного управления качеством продук­ции (ЕС ГУКП);

    Комплексная система управления качеством продукции (КС УКП). ЕС ГУКП воплощает в себе распространение отечественного и зару­бежного опыта по управлению качеством продукции, осуществляемого путем его научного обобщения и разработки на базе этого обобщения методических и руководящих материалов. Принципиально важным ре­зультатом обобщения является разработка основных принципов ЕС ГУКП, к которым отнесены следующие.

    1. Комплексность — в системах реализуются мероприятия техни­ческого, экономического, организационного и социального характера.

    2. Системность — многообразие связей внутри сложного объекта объединяется в одну теоретическую схему, в основе которой лежит единство и взаимосвязь целей.

    3. Плановость — все мероприятия осуществляются в плановом по­рядке.

    4. Использование методов материального и морального стимули­рования.

    5. Использование общих положений теории управления.

    6. Управление качеством осуществляется на всех стадиях жизнен­ного цикла продукции.

    7. Базирование на стандартизации.

    Главная цель ЕС ГУКП — планомерное обеспечение всемерного использования научно-технических, производственных и социаль­но-экономических возможностей для достижения постоянных высоких темпов улучшения качества всех видов продукции в интересах повы­шения эффективности общественного производства, наиболее полного удовлетворения потребностей населения, народного хозяйства, оборо­ны и экспорта. Эта цель достигается разработкой и освоением произ­водства в заданные сроки новых видов качественной и экономичной продукции, которая по технико-экономическим характеристикам соот­ветствует достижениям мировой науки и техники или превосходит их; планомерным улучшением показателей качества выпускаемой продук­ции и повышением конкурентоспособности ее на внешнем рынке; сво­евременным снятием, заменой или модернизацией устаревшей продук­ции; поддержанием и восстановлением уровня качества готовой про­дукции в процессе ее эксплуатации или потребления.

    КС УКП является нижним иерархическим уровнем в ЕС ГУКП предприятий, где стандарты предприятия являются основой функцио­нирования систем управления качеством продукции на предприятии. Она представляет собой совокупность мероприятий, методов и средств, обеспечивающих скоординированные действия органов уп­

    292

    равления для достижения главной цели системы. На стыке этапов 3 и 4 она была документирована и внедрялась на предприятиях нашей страны.

    Цель КС УКП — совершенствование организации производства для достижения постоянного улучшения качества выпускаемой про­дукции. В ней реализуются специальные функции управления качест­вом продукции путем распределения задач между органами управле­ния и подразделениями предприятия в соответствии с их компетенци­ей и обязанностями, а также уточнением прав и ответственности этих органов.

    Разработка и внедрение КС УКП состоит из трех этапов: подготовка и разработка системы; разработка проекта системы; внедрение системы.

    Структура КС УКП включает в себя все подразделения и службы предприятия, участвующие в управлении и производстве продукции.

    Координация работ, связанных с функционированием и развитием системы управления качеством продукции, возлагается на специальное подразделение, подчиненное непосредственно руководителю предпри­ятия. Распределение функций управления качеством между подразде­лениями является специфическим для каждого конкретного предприя­тия. Оно зависит от характера разрабатываемой продукции, масштабов организации и других факторов и устанавливается стандартами пред­приятия, положениями о подразделениях.

    КС УКП по функциональному назначению в подразделениях де­лятся на:

    управление качеством продукции при разработке продукции; повышение эффективности производства (КСПЭП); управление качеством продукции и эффективным использованием ресурсов (КСУКП и ЭИР);

    управления качеством бытового обслуживания (КСУКБО).

    1. Системы управления качеством продукции

    Система управления качеством продукции представляет совокуп­ность управленческих органов и объектов управления, мероприятий, методов и средств, направленных на установление, обеспечение и под­держание высокого уровня качества продукции.

    Система управления качеством продукции определяет воздействие участников общественного производства на обеспечение качества про­дукции, разных видов работ и услуг, а также предусматривает защиту прав и интересов потребителя. Система создает условия для коренного

    293

    повышения качества продукции в целях наиболее полного удовлетво­рения потребности. Потребителем может быть предприятие или граж­данин, использующие продукцию для собственных производственных или личных нужд.

    Системы управления устанавливают взаимодействия между произ­водителями и заказчиками продукции, касаются внешних отношений, построены на основных принципах законодательства о качестве про­дукции и защите прав потребителя, оформляются государственными стандартами. К принципам законодательства о качестве продукции и защите прав потребителя относятся:

    первоочередное соблюдение интересов потребителя, всемерная за­щита его прав и усиление роли в определении качества продукции;

    эффективное использование систем управления качеством продук­ции, обеспечение экономической заинтересованности разработчиков, изготовителей, потребителей и общества в целом в повышении ее ка­чества;

    четком определении прав, обязанностей и ответственности каждого участника отношений по обеспечению качества продукции в системе управления.

    Под заказчиком понимается предприятие, государственный орган или гражданин, заказывающие самостоятельно или по чьему-либо по­ручению разработку либо производство продукции.

    Разработчиком является предприятие или гражданин, осуществля­ющие научно-исследовательские, опытно-конструкторские и проект­ные работы по созданию и освоению новой продукции. К изготовите­лю относят предприятия или граждан, производящих продукцию для реализации. Таким образом, основным звеном в создании и производ­стве качественной продукции является предприятие, главная задача ко­торого — удовлетворение потребностей населения, народного хозяйст­ва и экспорта в качественной продукции. Предприятие при создании в производстве продукции руководствуется интересами потребителей и общества. Оно не вправе добиваться улучшения своего экономиче­ского положения в ущерб качеству выпускаемой продукции, совер­шать действия, ведущие к монополизации производства и ущемлению интересов потребителя. Предприятие самостоятельно определяет ос­новные направления, цели и задачи, осуществляет мероприятия по обеспечению качества производимой продукции.

    Принципы менеджмента качества. Восемь принципов менедж­мента качества образуют основу для стандартов на системы менедж­мента качества, входящих в семейство ИСО 9000.

    а) Ориентация на потребителя. Организации зависят от своих по­требителей, и поэтому должны понимать их текущие и будущие по­

    294

    требности, выполнять их требования и стремиться превзойти их ожи­дания.

    б) Лидерство руководителя. Руководители обеспечивают единство цели и направления деятельности организации. Им следует создавать и поддерживать внутреннюю среду, в которой работники могут быть полностью вовлечены в решение задач оптимизации.

    в) Вовлечение работников. Работники всех уровней составляют ос­нову организации, и их полное вовлечение дает возможность организа­ции с выгодой использовать их способности.

    t г) Процессный подход. Желаемый результат достигается эффектив­нее, когда деятельностью и соответствующими ресурсами управляют как процессом.

    д) Системный подход к менеджменту. Выявление, понимание и ме­неджмент взаимосвязанных процессов как системы содействуют резуль­тативности и эффективности организации при достижении ее целей.

    е) Постоянное улучшение. Постоянное улучшение деятельности ор­ганизации в целом следует рассматривать как ее неизменную цель.

    ~ < ж) Принятие решений, основанное на фактах. Эффективные реше­ния основываются на анализе данных и информации.

    з) Взаимовыгодные отношения с поставщиками. Организация и ее иоставщики взаимозависимы, и отношения взаимной выгоды повыша­ет способность обеих сторон создавать ценности.

    V Совместимость систем менеджмента в комплексном менедж­менте организации:

    fv взаимосвязи менеджментов общего и качества (см. 7.4.2.);

    а.' взаимосвязи между системами качества и моделями совершенства;

    взаимосвязи систем менеджмента качества (ИСО 9000) и систем управления окружающей средой (ИСО 14 ООО).

    о Подходы систем менеджмента качества, приведенные в семействе стандартов ИСО 9000, модели совершенства основаны на общих прин- адпах. Оба эти подхода:

    а) дают возможность организации выявить свои сильные и слабые таороны;

    б) содержат положения по оцениванию в сравнении с общими мо­делями;

    в) обеспечивают основу для постоянного улучшения;

    г) включают способы внешнего признания.

    Различия между подходами систем менеджмента качества семейст­ва ИСО 9000 и моделями совершенства заключается в их областях Применения. Стандарты семейств ИСО 9000 содержат требования к системам менеджмента качества и рекомендации по улучшению дея­тельности; оценивание систем менеджмента качества устанавливает

    295

    выполнение этих требований. Модели совершенства содержат крите­рии, позволяющие проводить сравнительную оценку деятельности ор­ганизации, и это применимо ко всем видам деятельности и ко всем за­интересованным сторонам. Критерии оценки в моделях совершенства обеспечивают организации основу для сравнения ее деятельности с деятельностью других организаций.

    Взаимосвязь систем менеджмента качества и управления окружаю­щей средой побуждает принятие процессного подхода к менеджменту организации и проявляется в непрерывности управления, которое он обеспечивает на стыке отдельных процессов в рамках обеих систем, а также при их комбинации и взаимодействии. Топологические модели обеих систем основывают на процессном подходе, не детализируя тре­бования стандартов (рис. 7.10).

    Модель системы менеджмента качества. Нормативная модель (рис. 7.10, а) охватывает все основные требования стандартов с учетом взаимосвязи совместимости систем в постоянном улучшении качества. Модель состоит из компонентов систем ИСО 9000, расчлененных по понятийным поясам в виде дерева декомпозиции и образующих их со­став. Состав есть потенциально интегрированная база данных, исполь­зуемая при последующей композиции производных систем. Необходи­мым условием декомпозиции систем менеджмента качества является моделирование. Обратная связь круговая с координирующими дейст­виями процессов жизненного цикла — как объекта управления. Дереву декомпозиции соответствует дерево композиции, которое приводит со­став системы снова к интегрированному виду, точно следуя порядку, обратному тому, в котором расчленялась система. Обратный процесс перехода системы менеджмента качества из одного крайнего состоя­ния в другое именуют инверсией состояния.

    Глобальная система менеджмента качества связывает человека с биосферой и техносферой, образуя экосферу, которая все больше пре­вращается в замкнутый комплекс (см. рис. 7.10, а). Замкнутость эко­сферы воздействует на постоянное улучшение системы для создания лучших условий общественного существования и развития, призывает к поиску творческих решений. Переход на глобальную систему ме­неджмента качества осложняет ее структуру, превращая в многоуров­невую иерархическую.

    Модель системы экологического менеджмента. Нормативная мо­дель системы экологического менеджмента ИСО 14 000 отражает уп­рощенную точку зрения организации, основанную на следующих пяти принципах (рис. 7.10, б): обязательства и политика, планирование, реа­лизация, измерение, анализ и улучшение. Она охватывает основные требования стандартов управления качеством продукции и экологией.

    296

    Постоянное улучшение системы менеджмента качества

    Потреби­тели (и другие заинтере­сованные стороны)

    Вход \ ^

    [ Процессы Л

    Требо­

    жизненного N

    вания

    цикла £ 5

    ^продукции 2 /J

    Измерение, анализ и I улучшение

    Выход

    —(продукция) ^

    Потреби­тели (и другие заинтере­сованные стороны)

    Удов­

    летво­

    ренность

    Условные обозначения:

    -Деятельность, добавляющая ценность Поток информации

    а)

    Рис. 7.10. Модели систем менеджмента, основанных на процессном подходе: а _ менеджмента качества (ИСО 9000); б — экологический менеджмент (ИСО 14 000)


    В моделировании систем экологического менеджмента применяе­мое математическое описание определяется взаимосвязанной совокуп­ностью языка, моделей и методов математики топологического и ана­литического подходов, ориентированных на решение инженерных эко­логических проблем.

    Принципы жизненного цикла продукции. Работы, выполняемые в жизненном цикле продукции, распределены по пяти основным, восьми вспомогательным и четырем организационным процессам (рис. 7.11).

    Любой процесс является горизонтальной или вертикальной после­довательностью связанных между собой видов деятельности, которая имеет общий вход и выход.

    Основные процессы жизненного цикла реализуются под управле­ние основных сторон, вовлеченных в жизненный цикл продукции. Ос­новными сторонами являются: заказы, поставки, разработки, эксплуа­тации, сопровождения; из них разработки (см. п. 5.3) являются наибо­лее наукоемкими, организованными инженерными системами — технической и технологической (см. с. 90).

    Вспомогательные процессы жизненного цикла организует органи­зация и выполняет управление ими на проектном уровне. При проек­тировании систем менеджмента качества, обеспечение качества долж­но предусматривать как необходимый принцип по отношению ко всем элементам системы в процессах жизненного цикла на этапах петли ка­чества (рис. 7.12).

    Организационные процессы жизненного цикла включаются в об­щий бизнес-процесс предприятия. По характеру воздействия организа­ционных процессов на этапы петли качества выделяют процесс управ­ления (см. п. 7.1). Он представляет собой методы и деятельность опе­ративного характера по выявлению и устранению отклонений и их причин, известные как «замкнутый управленческий цикл», который включает контроль, учет, анализ, оценку, принятие и реализацию ре­шения. Решения могут приниматься по результатам текущей информа­ции, а также по результатам обработки и анализа накапливаемой ин­формации (рис. 7.13).

    Разработано нормативное обеспечение компьютерных технологий поддержки жизненного цикла продукции систем управления.

    Гармонизировав в 1992 г. системы управления качеством постав­щиков, позднее в 1997 г. введена эффективная документированная сис­тема управления качеством известная как «Требования к системам ка­чества» QS-9000. При этом отношения поставщиков комплектующих изделий, материалов, инструмента, оснастки и заказчиков строятся та­кие же, как и при применении стандартов 9000, т. е. на основе прове-

    298

    5. Основные

    5.1 Заказ

    5.2 Поставка

    5.4

    Эксплуатация

    j. j

    Разработка

    5.5

    Сопровождение

    1. Вспомогательные процессы жизненного цикла

      1. Документирование

      1. Управление конфигурацией

      1. Обеспечение качества

      1. Верификация

      1. Аттестация

      1. Совместный анализ

      1. Аудит

      1. Решение проблем

    7 Организационные процессы жизненного цикла

    1. Усовершенствование

    7.4 Обучение

    Рис 7 11 Структура процессов жизненного цикла продукции — как объект управле­ния (ИСО 9000)

    рок систем качества и производственных процессов на соответствие требованиям системы QS-9000.

    «Требования к системам качества» QS-9000 включают три группы

    требований:

    299

    требования, основанные на ИСО 9000;

    отраслевые требования; специфические требования

    фирм-разработчиков системы

    QS-9000.

    В систему были включены сле- дующие документы.

    В процедуре РРАР «Процесс со- гласования производства комплекту- ющих частей» приведен перечень из 14 документов, которые представля- ются поставщиками со своей про- дукцией во всех ситуациях, когда требуется предварительное согласо- вание поставок с потребителем. При этом потребитель может учитывать соответствие требований поставщи- ка требованиям QS-9000 и опыт предыдущих поставок, а также дру- гие факторы. В результате потреби- тель либо принимает, либо отклоня- ет продукцию поставщика.

    Документ QSA «Оценка систем качества» используется как для само-

    оценки поставщиками своей системы качества, так и для ее оценки второй стороной (заказчиком) или третьей стороной (органом по сертификации).

    Руководство APQP «Планирование качества перспективной про­дукции» интересно тем, что оно дает возможность поставщикам пла­нировать качество своей продукции на перспективу так, чтобы его уровень соответствовал будущим требованиям заказчика.

    Руководство FMEA «Анализ видов и последствий отказов» приме­няется на этапах проектирования и разработки технологии и содержит набор необходимых форм для выполнения и оформления этой работы.

    При интеграции систем управления качеством на базе стандартов серии ИСО 9000 и QS 9000 возникает четко организованное совокуп­ное управление качеством, что создает положительный эффект, изо­бражаемый в виде вектора качества. Под воздействием вектора качест­ва петля качества (см. рис.7.12) превращается в восходящую спираль и качество продукции повышается до требуемого уровня после каждо­го цикла управления. Превращение петли качества в спираль может быть запрограммировано и исследовано на компьютере.

    300

    Обеспечение качества

    Рис. 7.12. Мероприятия по обеспечению качества:

    1. — маркетинг (поиск и изучение рынка);