МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра ПР-2 «Метрология, сертификация и диагностика»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой ПР-2
________________В.В. Клюев
«___»____________2009г.
Для студентов 4 курса факультета ПР
Специальность 2005. 03
Кандидат технических наук, доцент Пухальский В. А.
ЛЕКЦИЯ №1.1
по дисциплине 2266 «Системы качества»
ТЕМА «Потребности, ресурсы и мотивация обеспечения качества продукции»
Обсуждена на заседании кафедры
(предметно-методической секции)
«___»_______________2009 г.
Протокол №___
МГУПИ – 2009г.
Потребности, ресурсы и мотивация обеспечения качества продукции
Причиной всякой сознательной деятельности людей являются их потребности. Удовлетворение потребностей является целью этой деятельности.
Советский энциклопедический словарь трактует термин потребность так:
«Потребность – нужда в чем-либо, объективно необходимом для поддержания жизнедеятельности и развития организма, человеческой личности, социальной группы, общества в целом; внутренний побудитель активности».
Человека с его потребностями окружает материальный, предметный мир. В нем он живет и трудится. Человек, взаимодействуя с этим миром, воспроизводит и развивает самого себя и преобразует окружающий мир.
В начальный период своего существования человек имел ограниченные потребности и удовлетворял их непосредственно предметами, которые находил в окружающей его природе. Однако по мере развития человека рождались новые потребности, удовлетворить которые предметами окружающей его природы он уже не мог. Неудовлетворенность побуждала к поиску и постепенно привела человека к производственной деятельности, в результате которой он начал создавать такие предметы, которые удовлетворяли его новые потребности.
У предметов результата труда, как правило, полезные свойства более специализированы и целесообразны. Т.е. имеют большую концентрацию. Чем выше уровень целесообразной деятельности, тем эти особенности продукта труда более ярко выражены. Продукты человеческой деятельности приобретают не только необходимые свойства, но и содержат некоторое количество овеществленного труда. Именно по этой причине, при рыночных отношениях, предметы создаваемые людьми носят товарную форму. Продукты природы труд не содержат и товарной формы не имеют.
Следовательно, исходя из сказанного, вещи, окружающие человека в пространстве, представляют для него определенные ресурсы и определяют условия его существования. Ресурсы также как и человек занимают некоторый объем в пространстве, т.е. имеют определенные области существования. Если с этих позиций подойти к определению потребностей, то можно сказать, что потребность в определенном ресурсе возникает в процессе взаимодействия области его существования с областью существования человека.
Изобразим условно области существования в виде окружностей (см. рис.2).
Из представленной на рис.2 схемы видно, что потребляя ресурс «В», человек через ресурс «С» влияет на состояние ресурса «Д», который также как и «В» определяет условия существования человека – «А». Следовательно, налицо взаимовлияния человека на среду его существования и среды на человека.
Во
времени (Т) каждая отдельно взятая
потребность (П) имеет некий закон
распределения.
П
Рис.3
Тп – период жизни
П - потребность
Тп
С данным положением созвучна теория предельной полезности Госсена-Менгера [8]. Согласно этой теории в ходе постепенного насыщения потребностей полезность вещи якобы падает с увеличением запаса благ.
Вообще же понятие потребности чрезвычайно многогранно. Рассмотрим его с различных сторон.
Потребность, как побудитель деятельности человека, рассматривается в теориях мотивации[9].
Согласно теории Девида МакКлеланда людям присущи три потребности: власти, успеха и причастности.
Потребность власти выражается, как желание воздействовать на других людей. Потребность успеха удовлетворяется не провозглашением успеха, что лишь подтверждает статус данного человека, а процессом доведения работы до успешного завершения. Люди с развитой потребностью причастности будут привлечены (увлечены) такой работой, которая будет давать им обширные возможности социального общения.
Во второй половине 50-х годов прошлого века Фредерик Герцберг разработал модель мотивации, основанную на двух больших категориях потребностей. Он назвал их «гигиеническими факторами» и «мотивацией» (см. табл. 1). Модель была разработана путем использования результатов опроса инженеров и конторских служащих одной крупной лакокрасочной фирмы. Они отвечали на следующие вопросы: «Можете ли вы описать подробно, когда после выполнения служебных обязанностей чувствовали себя особенно хорошо?» и «Можете ли вы описать подробно, когда после выполнения служебных обязанностей чувствовали себя особенно плохо?».
Таблица 1
Гигиенические факторы |
Мотивации |
Политика фирмы и администрации |
Успех |
Условия работы |
Продвижение по службе |
Заработок |
Признание и одобрение результатов работы |
Межличностные отношения с начальниками, коллегами и подчиненными |
Высокая степень ответственности |
Степень непосредственного контроля за работой |
Возможность творческого и делового роста |
Американский психолог Абрахам Маслоу в середине ХХ века показал, что все потребности человека можно разделить на пять уровней. Прежде всего – это потребности существования (физиологические). Когда она удовлетворена, человек стремится удовлетворить потребности обеспечения (безопасности и защищенности) (одежда, жилье и т.д.). Затем идут социальные потребности (общения), потребности признания (уважения), вытекающие из социальной потребности. И наконец, на самом верху «пирамиды потребностей А. Маслоу» находятся потребности самовыражения (см. рис.4).
Рассмотренные выше теории относятся к содержательным теориям мотивации, базирующимся на потребностях и связанных с ними факторах, определяющих поведение людей. Однако существуют теории, рассматривающие мотивацию в несколько ином плане.
Сопоставление теорий Маслоу, МакКлеланда и Герцберга[9]
Таблица 2
Теория Маслоу |
1. Потребности делятся на первичные и вторичные и представляют пятиуровневую иерархическую структуру, в которой они располагаются в соответствии с приоритетом 2. Поведение человека определяет самая нижняя неудовлетворенная потребность иерархической структуры 3. После того, как потребность удовлетворена, ее мотивирующее действие прекращается |
Теория МакКлеланда |
|
Теория Герцберга |
|
Это процессуальные теории. Процессуальные теории не оспаривают существование потребностей, но считают, что поведение людей определяется не только ими. Согласно процессуальным теориям поведение личности является также функцией его восприятия и ожиданий, связанных с данной ситуацией, и возможных последствий выбранного им типа поведения.
Имеется три основные процессуальные теории мотивации: теория ожиданий, теория справедливости и модель Портера-Лоулера.
Теория ожиданий базируется на положении о том, что наличие активной потребности не является единственным необходимым условием мотивации человека на достижение определенной цели. Человек должен также надеяться на то, что выбранный им тип поведения действительно приведет к удовлетворению или приобретению желаемого. Эта теория обычно ассоциируется с работами Виктора Врума. Модель мотивации по Вруму можно выразить формулой представленной на рис. 5 [9].
Другое объяснение мотивации дает теория справедливости. Она постулирует, что люди субъективно определяют отношение полученного вознаграждения к затраченным усилиям и затем соотносят его с вознаграждением других людей, выполняющих аналогичную работу.
Лайман Портер и Эдвард Лоулер разработали комплексную процессуальную теорию мотивации, включающую элементы теории ожиданий и теории
справедливости. Данная модель показана на рис.6. Согласно модели Портера-
Лоулера результаты, достигнутые сотрудником, зависят от трех переменных: затраченных усилий (3), способностей и характерных особенностей человека (4), а также от осознания им своей роли в процессе труда (5). Уровень затрачиваемых усилий в свою очередь зависит от ценности вознаграждения (1) и того, насколько человек верит в существование прочной связи между затратами усилий и возможным вознаграждением (2). Достижение требуемого уровня результативности (6) может повлечь внутренние вознаграждения (7а), такие, как чувство удовлетворения от выполненной работы, чувство компетентности и самоуважения, а также внешние вознаграждения (7б), такие, как похвала руководителя, премия, продвижение по службе.
Пунктирная линия между результативностью и внешним вознаграждением означает, что может существовать связь между результативностью какого-либо сотрудника и выдаваемыми ему вознаграждениями. Дело в том, что эти вознаграждения отражают возможности вознаграждения, определяемые
руководителем для данного сотрудника и организации в целом. Пунктирная линия между результативностью и вознаграждением, воспринимаемым как справедливое (8), использована для того, чтобы показать, что в соответствии с теорией справедливости, люди имеют собственную оценку степени справедливости вознаграждения, выдаваемого за те или иные результаты. Удовлетворение (9) – это результат внешних и внутренних вознаграждений с учетом их справедливости (8). Удовлетворение является мерилом того, насколько ценно вознаграждение на самом деле (1). Эта оценка будет влиять на восприятие человеком будущих ситуаций.
Однако, как мы видим, процессуальные теории мотивации также как и содержательные нацелены на удовлетворение потребностей (на вознаграждение).
Следовательно, мы опять приходим к выводу, что именно потребности являются причиной человеческой деятельности. На их удовлетворение направлены усилия каждого отдельного человека и всех организаций, выходящих на рынок. Другого «двигателя» у рынка нет.
В конце ХХ в. Международные стандарты ИСО серии 9000 обратили внимание на то, что организация обязана удовлетворять потребности людей, которые выступают на рынке в пяти различных ролях, т.е. представляют пять различных сторон. Это непосредственные потребители, поставщики организации, ее персонал, владельцы и, наконец, общество, которое включает все предыдущие четыре стороны, но имеет собственные специфические потребности.
Для удовлетворения потребностей всех сторон организация должна обладать определенными ресурсами. В.И.Кнорринг [6] называет эти ресурсы «ценностями организации» и приводит их иерархию. В основе ценностей организации лежат здания, сооружения, финансы. Выше идет оборудование, затем человеческий фактор, информация и на самом верху – идеи. Причем отмечается, что по большому счету все организации можно разделить на два типа – успешные, где хорошо используются идеи, и неуспешные, где идеи используются плохо.
Таким образом, в условиях рынка люди – носители пяти потребностей – выступают в пяти различных ролях по отношению к тому из них, кто в данной ситуации является производителем продукции и использует пять видов ресурсов.
Объединив эти две стороны рынка с иерархией потребностей по Маслоу, получаем схему, изображенную на рис.7. Суть схемы в том, что на рынке все начинается с одних и тех же потребностей разных людей и заканчивается удовлетворением с помощью ценностей организации.
Однако, потребителю может быть навязана продукция ему не нужная (бесполезная) и даже вредная, также как наркоману наркотики. Поэтому потребности (требования), без серьезного анализа благотворности их влияния на потребителя, не могут рассматриваться как мера качества.
В связи с этим необходимо рассмотреть механизм восприятия качества,
т.е. от чего зависит его объективность. Этот механизм можно представить, используя известную из теории информации схему процесса восприятия сообщений человеком [18] (см. рис. 8).
В соответствии со схемой любой материальный или идеальный объект
несет информацию о своих свойствах. Полностью всю информацию об объекте не может воспринять ни одно живое существо, поскольку возможности восприятия людей, животных и чувствительность самых совершенных приборов ограничены.
И эта ограниченность носит объективный характер, что показал в своей книге [19] французский физик Л. Бриллюэн. Так, например, для того, чтобы измерить длину 10-50 см, необходима энергия, равная 2·1034 эрг. Такая энергия разнесла бы в куски не только лабораторию, но и всю землю. Однако, подобные малые длины существуют в реальности и из объектов такой малой длины состоят все окружающие нас материальные объекты. В связи с наличием подобных фактов Бриллюэн в частности пишет, что есть вещи, которые в принципе не подвластны человеческому разуму. К этому мнению присоединяется Шадрин А.Д. [17].
Таким образом, качество на пути к субъекту обязательно проходит физический фильтр, называемый в теории информации ограниченной пропускной способностью канала связи. Те свойства, которые субъект не воспринимает, являются для него «физическим шумом» (см. рис. 8).
Дальше на пути восприятия качества возникает семантический фильтр. Чтобы воспринять содержание информации, оценить смысл и значение данного качества, наконец, для того, чтобы просто понять, зачем нужен этот объект, человек сам должен обладать определенным запасом знаний – тезаурусом. Та часть информации, которую человек не понимает, становится для него «семантическим шумом».
После прохождения через семантический фильтр, когда человек понимает, с чем, с каким объектом он имеет дело, информация об объекте становится «качеством продукции». Только здесь можно начинать говорить о связи качества и потребностей человека, т.е. о прагматике, которая занимается ценностью сообщений (а в нашем случае – ценностью объектов), определяемой теми задачами, которые решает человек в своей практической деятельности. Очевидно, что, даже поняв назначение объекта, человек вовсе не обязательно будет пытаться полнее воспринять ту информацию, которую этот объект несет: он не обязательно будет пробовать предлагаемую ему еду, читать попавшуюся на глаза книгу или разговаривать с соседом по купе. Другими словами, чтобы быть воспринятым, качество должно преодолеть еще и прагматический фильтр. Причем этот фильтр также связан с тезаурусом, т.е. включает в себя факторы потребительной стоимости, цены и субъективные особенности самого человека.
Таким образом, на практике качество используемого человеком объекта обязательно проходит через физический, семантический и прагматический фильтры. Причем во времени материальный и информационный процессы могут проходить по-разному. Иногда мы сначала осознаем качество объекта, потом хотим его потребить, а потом потребляем и получаем удовлетворение. Иногда мы сначала имеем потребность, затем оцениваем качество объекта, пробуем его, потребляем, переоцениваем качество, возможно пополняем свой тезаурус и т.п.
Для более детального представления о свойствах конкретных потребностей приведем классификацию определяющих их понятий. Классификацию осуществим на основе альтернативного признака (см. рис. 9).
Приведем определения этих понятий.
Социальные (общественные) потребности. Потребности этого класса вызываются к жизни по причине функционирования человека не как отдельного существа, а как члена общества.
Личные потребности. Это наоборот потребности человека как отдельного существа.
Материальные потребности. Потребности, которые удовлетворяются при помощи материальных носителей.
Духовные потребности. Эти потребности удовлетворяются, соответственно при помощи духовных носителей.
Физические потребности. Потребности, связанные с физическим и психофизиологическим состоянием человека.
Интеллектуальные потребности. Потребности, связанные с необходимостью мыслительной деятельности человека.
Производственные потребности. Потребности, связанные с производственной деятельностью человека.
Непроизводственные потребности. Потребности, удовлетворяемые непосредственно из окружающей природы.
Рациональные (насущные) потребности. К таковым относятся те, которые соответствуют научно обоснованным или принятым в данном обществе представлениям о рациональном, разумном потреблении.
Иррациональные потребности. Это потребности выходящие за рамки представлений о разумном потреблении.
Действительные (реальные) потребности. Это те потребности, которые возникли на практике и существуют реально в жизни.
Предполагаемые потребности. Это потребности, которые в результате специальных исследований сформировались в сознании менеджеров по качеству, плановиков, экономистов, социологов и с некоторой вероятностью могут возникнуть в будущем.
Теперь рассмотрим ряд явлений, сопровождающих процесс существования потребностей. Каждое из этих явлений также как приведенные выше понятия имеет свой антипод.
К таковым относятся:
нужда и интерес;
инстинкт и притязание (претензия).
Эта группа явлений относится к периоду возникновения потребностей и характеризует причины их появления.
Другая группа явлений:
спрос и предложение;
дефицит (недостаток) и перепроизводство
(избыток)
относится к периоду удовлетворения потребностей, а также характеризует последствия этого удовлетворения.
Следует сказать, что человек в процессе своего существования постоянно вынужден выбирать. Объектом выбора могут быть необходимые ему вещи, действия и т.д. Их качество является основным критерием, которым руководствуется при этом человек.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра ПР-2 «Метрология, сертификация и диагностика»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой ПР-2
________________В.В. Клюев
«___»____________2009г.
Для студентов 4 курса факультета ПР
Специальность 2005. 03
Кандидат технических наук, доцент Пухальский В. А.
ЛЕКЦИЯ №1.2
по дисциплине 2266 «Системы качества»
ТЕМА «Петля качества, спираль качества и жизненный цикл
продукции. Полезность и ущерб от существования продукции»
Обсуждена на заседании кафедры
(предметно-методической секции)
«___»_______________2009 г.
Протокол №___
МГУПИ – 2009г.
Петля качества, спираль качества и жизненный цикл продукции.
Полезность и ущерб от существования продукции
Голландскими специалистами Дж. Этингером и Дж. Ситтигом, предложена модель, названная «петлей качества» (см. рис. 3).
Данная модель использована в первой версии стандартов ИСО серии 9000. В последующих версиях стандартов ИСО серии 9000 понятия петли и спирали качества совсем отсутствуют, что очевидно неверно в связи со значимостью данных понятий для качества продукции.
Модель содержит полный перечень стадий жизненного цикла продукции (см. рис. 3, поз. 2,5,9 и 11), но перенасыщена другими разноуровневыми понятиями. В связи с этим они не имеют единого наименования (этапы и виды деятельности).
Петля качества; спираль качества – схематическая модель взаимозависимых видов деятельности, влияющих на качество продукции или услуги на различных стадиях от определения потребностей до оценки их удовлетворения (ИСО 8402-86).
Отождествление понятия петли качества с понятием спирали качества не совсем корректно. Да и само понятие «петля качества» не совсем точно отражает объект определения. Об этом также свидетельствуют разъяснения, данные И.З. Ароновым[1].
В связи с вышеизложенным более верным будет определить данный объект как виток качества, т.е. часть спирали качества.
Жизненный цикл продукции по ISO 9004-1 это совокупность процессов, выполняемых с момента выявления потребностей общества в определенной продукции до момента удовлетворения этих потребностей и утилизации продукта.
По Р 50-605-80-93. Жизненный цикл – это совокупность взаимосвязанных процессов последовательного изменения состояния продукции от формирования исходных требований к ней до окончания ее эксплуатации или применения. Жизненный цикл - это не временной период существования продукции данного типа (одного наименования и обозначения), а процесс последовательного изменения ее состояния, обусловленный видом производимых на нее воздействий. При этом продукция конкретного типа может одновременно находиться в нескольких стадиях жизненного цикла, например, в стадиях производства, эксплуатации и капитального ремонта. Реально существование продукции как таковой начинается после окончания ее изготовления, т.е. практически ее жизненный цикл ограничивается стадией эксплуатации (применения). Но для СРПП стадии разработки и производства являются определяющими. Поэтому началом жизненного цикла продукции условно считают формирование исходных требований к ней. И хотя на начальных этапах работ (при предварительных исследованиях, выполнении НИР или аванпроекта) продукция, как правило, существует только в виде замысла, требований, технической документации, считается, что ее жизненный цикл уже начался. Первым уровнем деления жизненного цикла продукции является деление его на стадии жизненного цикла [из п. 1.4.1 Р 50-605-80-93]
Стадия это часть жизненного цикла продукции, характеризуемая определенным состоянием продукции, видом предусмотренных работ и их конечными результатами. В общем случае для жизненного цикла продукции приняты следующие стадии: для народно-хозяйственной продукции - исследование и проектирование; изготовление; обращение и реализация; эксплуатация или потребление; для военной техники - исследование и обоснование разработки; разработка; производство; эксплуатация (для изделий военной техники) или хранение (применение) (для материалов); капитальный ремонт (для ремонтируемых изделий военной техники), проводимый специализированными ремонтными предприятиями по истечении установленных сроков эксплуатации (наработки) или при возникновении серьезных дефектов, приводящих к невозможности дальнейшей эксплуатации изделия [из п. 1.4.2 Р 50-605-80-93]
Согласно же Р 50.1.031-2001 п.3.1.9. жизненный цикл изделия; ЖЦИ: совокупность этапов, через которые проходит изделие за время своего существования: маркетинговые исследования, составление технического задания, проектирование, технологическая подготовка производства, изготовление, поставка, эксплуатация, ремонт, утилизация.
Согласно ГОСТ Р15.000-94 (СРПП) стадии следующие:
- разработка ТЗ на выполнение исследований, аванпроекта;
- разработка ТЗ на выполнение ОКР, ОТР;
- постановка на производство;
- эксплуатация изделий, применение материалов;
- постановка на ремонтное производство;
- предъявление и удовлетворение рекламаций;
- снятие с производства изделий и материалов.
Кроме того при рассмотрении понятия жизненный цикл следует отметить множественность в понимании данного термина.
Во-первых, данный термин используется применительно к существованию отдельной единицы продукции, назовем его жизненным циклом единицы продукции. В этом случае речь идет о так называемом физическом существовании и старении продукции. Объем данного понятия совпадает с таким стандартным понятием, как “петля качества продукции”, что показано в [5].
Во-вторых, термин жизненный цикл используют применительно к существованию партии или серии однородной продукции. Назовем его жизненный цикл партии продукции. В этом случае речь также идет о физическом существовании продукции, но при анализе характеристик жизненного цикла используют их средние величины или законы распределений этих величин. Объем данного понятия также совпадает с витком качества.
В третьих, данный термин используется применительно к существованию конкретной продукции как идеи, явления и т.д. Назовем его жизненный цикл продукции. В этом случае речь идет о так называемом моральном существовании и старении продукции. Объем данного понятия совпадает с понятием спирали качества продукции.
Соотнося понятия стадий жизненного цикла единицы (партии) продукции с этапами и видами деятельности петли качества можно увидеть их определенное соответствие (см. табл. 1).
Таблица 1
Жизненный цикл единицы (партии) продукции (петля качества) |
Этапы и виды деятельности в петле качества по ИСО 9004 - 87 |
Стадия жизненного цикла |
|
№ |
Наименование. |
||
1. |
Маркетинг, поиски и изучение рынка. |
разработка |
|
2. |
Проектирование и/или разработка технических требований, разработка продукции. |
||
3. |
Материально-техническое снабжение. |
||
4. |
Подготовка и разработка производственных процессов. |
||
5. |
Производство. |
изготовление |
|
6. |
Контроль, проведение испытаний и обследований. |
||
7. |
Упаковка и хранение. |
||
8. |
Реализация и распределение продукции. |
эксплуатация |
|
9. |
Монтаж и эксплуатация. |
||
10. |
Техническая помощь и обслуживание. |
||
11. |
Утилизация после использования. |
утилизация |
|
1. Привести стандартные определения всех рассматриваемых понятий.
Полезность и ущерб.
1. Аронов И.З. Что такое петля качества, Стандарты и качество №11, 1997.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра ПР-2 «Метрология, сертификация и диагностика»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой ПР-2
________________В.В. Клюев
«___»____________2009г.
Для студентов 4 курса факультета ПР
Специальность 2005. 03
Кандидат технических наук, доцент Пухальский В. А.
ЛЕКЦИЯ №1.3
по дисциплине 2266 «Системы качества»
ТЕМА «Технический уровень и качество продукции»
Обсуждена на заседании кафедры
(предметно-методической секции)
«___»_______________2009 г.
Протокол №___
МГУПИ – 2009г.
Технический уровень и качество продукции.
Технический уровень тесно связан с понятием уровня качества продукции; при этом понятие уровень качества является более общим, чем технический уровень продукции, т.к. свойства, составляющие технический уровень продукции входят в общую совокупность свойств качества продукции [2].
Прежде чем дать определение понятию технического уровня необходимо представить условия, в связи с которыми требуется его использование. Наиболее четко об этом можно судить по пояснению, даваемому к термину технический уровень в ГОСТ 15467-79. Оно говорит о том, что сопоставлением по техническому уровню ограничиваются при сравнении отечественной и зарубежной продукции в связи с отсутствием экономических показателей зарубежной продукции. Следует отметить, что данное пояснение без изменений перешло в ГОСТ 15467-79 из предшествующего стандарта ГОСТ 16431-70, в котором определение технического уровня звучало следующим образом: «Технический уровень – это уровень качества продукции, обусловленный такой совокупностью базовых показателей, в которую не входят экономические показатели». По ГОСТ 15467-79, а также по РД 50-149-79 «Технический уровень продукции – это относительная характеристика качества продукции, основанная на сопоставлении значений показателей, характеризующих техническое совершенство оцениваемой продукции с базовыми значениями соответствующих показателей». Т.е. определения термина технический уровень в этих стандартах имеют значительные отличия, а пояснение, даваемое к ним, является для них общим. Тогда, т.к. определение технического уровня по ГОСТ 16431-70 и пояснение к этому термину по ГОСТ 15467-79 имеют практически одинаковое смысловое содержание, а новое определение по ГОСТ 15467-79 не противоречит этому, то объемы понятий технический и экономический следует рассматривать как непересекающиеся.
Далее приведем положения ГОСТ 16431-70, согласно которым экономические показатели расшифровываются как показатели, характеризующие трудоемкость разработки, изготовления и эксплуатации продукции, выражаемые в денежных единицах. С данным положением согласиться нельзя, т.к. экономические показатели во-первых характеризуют не только трудоемкость, а весь комплекс затрат на всех стадиях жизненного цикла продукции, т.е. при ее разработке, изготовлении, эксплуатации и утилизации, а во-вторых выражение показателей в денежных единицах приводит к погрешностям, связанным с несовершенством ценообразования.
Разъяснение о том, какие показатели следует отнести к показателям технического совершенства, имеется в справочнике [2]. В нем указано, что к показателям технического совершенства относятся показатели существенно повышающие полезный эффект продукции на основе современных научно-технических достижений; полезный же эффект продукции преимущественно связан с показателями назначения. Однако неправильно отождествлять показатели технического совершенства с показателями назначения. Техническое совершенство существенно отражается в показателях материалоемкости, в эргономических показателях, в показателях безопасности и т.д. и достигается в результате оригинальных конструктивных решений, применения новых высокопрочных материалов, внедрения прогрессивных технологических процессов, методов расчета, контроля, испытаний и т.д.
По нашему мнению, техническое совершенство некоторой продукции определяется, прежде всего, ее потребительскими свойствами. Т.е. оценка технического совершенства должна осуществляться по показателям, являющимся определяющими с точки зрения эффективности продукции на стадии ее эксплуатации. Такого рода показатель можно получить путем сопоставления с его помощью величины получаемого целевого параметра (целевой функции) с теми затратами, которые обеспечили получение данной величины целевого параметра (целевой функции) на стадии эксплуатации продукции.
Целевым параметром оцениваемой продукции является параметр, характеризующий выход процесса и отражающий удовлетворение конкретной потребности. Ради этого собственно и создается данная продукция. На входе процесса оцениваемая продукция может участвовать как объект или как средство.
Затратными являются все остальные параметры, характеризующие как вход, так и выход процесса, в котором участвует продукция с целью удовлетворения потребности.
В соответствии с вышеизложенным дадим определение понятию показателя технического совершенства продукции.
Показатель технического совершенства продукции – это показатель, определяемый совокупностью свойств, проявляющихся на стадии эксплуатации, и обуславливающих эффективность продукции в соответствии с ее назначением.
Тогда технический уровень продукции можно определять как частное от деления соответствующих показателей технического совершенства.
Теперь рассмотрим отличия в подходах к оценке качества и технического уровня.
В отличие от качества, требования к которому могут изменяться[3], оценку технического уровня необходимо осуществлять по строго определенным параметрам или показателям. Кроме того, в определении по ГОСТ 15467-79 четко указано на то, что при его оценке необходимо производить сравнение с базовыми значениями показателей. Это фактически говорит о необходимости получения некоторых абсолютных значений базовых показателей, а не необходимости базовых образцов.
Далее, следует сказать, что при определении показателей технического уровня нельзя допустить отсутствие единой методологической базы, иначе совершенство той или иной продукции установить будет практически невозможно. В связи с этим оценку технического уровня следует производить на основании исходных данных, получаемых по строго определенным методикам в эталонных условиях, т.е. в лаборатории.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра ПР-2 «Метрология, сертификация и диагностика»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой ПР-2
________________В.В. Клюев
«___»____________2009г.
Для студентов 4 курса факультета ПР
Специальность 2005. 03
Кандидат технических наук, доцент Пухальский В. А.
ЛЕКЦИЯ №1.4
по дисциплине 2266 «Системы качества»
ТЕМА «Определение качества»
Обсуждена на заседании кафедры
(предметно-методической секции)
«___»_______________2009 г.
Протокол №___
МГУПИ – 2009г.
Определение качества
Необходимо сразу же определиться, что в данном случае речь идет не о качестве вообще – в философском смысле этого слова, определение которого достаточно точно сформулировано Гегелем и Аристотелем, а о качестве продукции. Т.е. понятие качество используется как характеристика продукции, произведенной человеком и для человека.
Понятие же продукция (от лат. produco: произвожу, создаю) есть результат производства, выражающийся в виде создания материальных благ…[Б.С.Э., Т 34, М., 1955].
Отсюда можно заключить, что целью производства продукции является удовлетворение определенных потребностей человечества, а качество продукции есть не что иное, как мера удовлетворения этих потребностей.
Что же такое качество? Как его определить? Для ответа на данные вопросы воспользуемся имеющимся опытом и рассмотрим всевозможные определения, даваемые качеству различными авторами.
Пожалуй наиболее коротко и обще это сделано в книге Каплена Р. [1], где: «Качество определяют как пригодность для данных целей”. Столь же краток Адлер Ю.П., который пишет [2]: «Качество – это то, что удовлетворяет потребителя». Несмотря на внешне различную словесную форму данных определений, они фактически очень близки по смыслу. Качество – это всегда удовлетворение потребителя, а его (потребителя) целью является удовлетворение потребностей.
Далее следует отметить, что определение Адлера является краткой интерпретацией стандартных определений. Приведем их.
Согласно признанному и широко использовавшемуся практически определению: «Качество – это совокупность свойств и характеристик продукции или услуги, которые придают им способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности». Так гласил международный стандарт ИСО 8402.
Однако применение продукции не по назначению снижает эффективность ее использования, поэтому в отечественном стандарте в определение качества введено понятие назначения. Согласно ГОСТ 15467-79: «Качество продукции – это совокупность свойств продукции, обуславливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением».
В версии стандартов ИСО 9000.2000 определение качества претерпело серьезные изменения и теперь звучит так: «Качество – степень, с которой совокупность собственных характеристик выполняет требования». Как видим это определение еще менее четко характеризует понятие качество продукции. Из определения пропали слова, определяющие объект оценки – продукция или услуга, в связи с чем потерян его практический смысл. Понятием «собственные характеристики» в новом определении очевидно хотели подчеркнуть, что учитываются только характеристики самой продукции. Однако рассмотрение этих характеристик в отрыве от характеристик окружающей среды невозможно. А поэтому качество продукции в значительной степени зависит от свойств окружающей среды и их следует учитывать при определении качества продукции. Замена в этом определении понятия «удовлетворения потребностей» на «выполнение требований» приближает ситуацию с обеспечением качества к выполнению желаний, что снижает объективность определения. Однако как положительный факт следует отметить появление в определении слова «степень» это свидетельствует о том, что в отличие от предыдущего данное определение допускает не просто сравнение, а количественное сравнение качества продукции.
Главным отличием этих стандартных определений от определения, которое дает качеству Адлер, является то, что они рассматривают некую возможность удовлетворения потребности, т.е. качество в потенциале, а Адлер как уже совершаемое действие. Определение Адлера можно считать более правильным, т. к. [3]: «…непроданный товар не может считаться товаром высокого качества». Но здесь же следует сказать, что [4]: «… окончательно о качестве можно судить лишь после завершения процесса потребления…». Поэтому определение Адлера следовало бы уточнить и трактовать так: Качество – это то, что удовлетворило потребителя. Практически здесь речь идет о надежности определения (оценки) качества продукции. И естественно, наиболее надежна оценка уже произошедшего события. Но человека при выборе больше интересует не то качество, которое позволило удовлетворить вчерашние его потребности, а то качество, которое позволит ему удовлетворить эти потребности сегодня и в будущем. Очевидно, для выполнения такого требования необходимо на основе точной оценки качества продукции уже закончившей свое существование уметь спрогнозировать качество этой продукции на будущее.
Далее отметим, что не всегда признается главенствующее положение качества при осуществлении выбора. Например, можно привести публикации [5, 6 и др.], в которых отвергается первенство качества. Авторы этих работ полагают, что понятием более высокого уровня является конкурентоспособность, а качество является лишь ее составной частью. Из понятия качества ими исключены сервисные, сбытовые и рыночные показатели. С этим нельзя согласиться, т.к. данное положение противоречит таким неотъемлемым для качества понятиям как жизненный цикл и петля качества. Кроме того, авторы этих публикаций считают, что экономические показатели не должны входить в понятие качества и здесь же относят данное положение к его главным недостаткам.
Например, Фатхутдинов Р.А. пишет [6]:”Качество – одна сторона товара, стоимость для потребителя (за жизненный цикл товара) – другая”. Подобная мысль высказана и в работе Исикавы К. [15]: “Регулирование затрат и управление качеством – это две стороны одной медали”. Но в этой же работе Исикава К. пишет: “Даже при достаточно высоком уровне качества продукция не может удовлетворить заказчика, если на нее установлена слишком высокая цена”. Т.е. качество перестает выполнять свою основную по определению функцию.
Поэтому из вышеизложенного следует лишь то, что качество включает свойства как прямо, так и обратно пропорционально влияющие на его значение.
Доказательством того, что экономические показатели нисколько не мешают оценке и управлению качеством является все более широко и успешно применяемая на практике философия качества по Тагути [9]. По Тагути: «Качество — это потери, нанесенные обществу с момента поставки продукта». Здесь следовало бы уточнить, что потери общество несет и на стадиях разработки и изготовления продукции, т.е. и до момента поставки. И, наконец, заметим, что понятие, получаемое путем исключения из качества экономических показателей, уже существует и называется технический уровень [см. ГОСТ 15467-79].
Сопоставляя определение Тагути со стандартными видим, что они в определенном смысле противоположны. Стандартные определения нацеливают на удовлетворение потребностей, т.е. на то положительное, что происходит при обеспечении качества, а по Тагути на потери, а точнее на ущерб, т.е. отрицательное явление, сопровождающее процесс обеспечения качества.
Но с другой стороны в стандартных определениях не говорится об удовлетворении каких потребностей идет речь и не оговорен потребитель. По Тагути потребителем является общество. Но какое? Это может быть, например, человеческое общество в наилучшем понимании, а может быть общество террористов.
Поэтому и стандартные определения и определение по Тагути, во-первых, односторонне характеризуют качество, а во-вторых, нечетко определяют потребности и потребителя.
Возможно, для четкости отображения ситуации нужна ее конкретизация, на что указывает Бадалов Л.М. [4]. Под качеством промышленной продукции он понимает: « …совокупность потребительских свойств продукции, определяющих степень ее соответствия заданной конкретной потребности в фиксированных условиях потребления”. Однако даваемое Бадаловым определение качеству, содержит лишь общие требования к конкретизации и фактически не лишено этого недостатка.
Особо рассмотрим работы, в которых при определении качества используется понятие потребительная стоимость.
Например, Затолокин В.М. [7] пишет: “Качество продукции – это понятие характеризующее свойства того или иного предмета (изделия) как потребительной стоимости”. Т.е. качество продукции фактически отождествляется с ее потребительной стоимостью.
С тех же позиций подходят к определению качества в ранее появившейся работе Гличев С.В., Панов В.П. и Азгальдов Г.Г. [12]. Отличие заключается в том, что здесь вместо одного приводится сразу три определения качеству. Варианты определения предлагается применять в зависимости от сложности объекта и условий оценки его качества. С этим нельзя согласиться. Такое множественное толкование качества приводит к его неоднозначной оценке. Кроме того, в двух определениях из трех речь фактически идет о техническом уровне объекта, т.к. из определений исключены затраты. Поэтому только определение, даваемое в этой работе интегральному качеству, может рассматриваться как таковое. Согласно этому определения: “Интегральное качество – это качество, определяемое совокупностью всех функциональных, эстетических и экономических показателей и выражаемое соотношением между потребительной стоимостью и стоимостью продукта труда (под стоимостью здесь понимаются все затраты общества на производство и применение этого продукта труда). Интегральное качество может быть выражено в виде формулы:
К = Пс/С; (1)
где:
К – численная величина интегрального качества;
Пс – численная величина потребительной стоимости;
С – численная величина стоимости, т.е. затрат общества на производство и применение продукта труда.»
Прежде чем проанализировать это определение отметим, что в более поздних работах этих же авторов представления о качестве претерпели некоторые изменения. Рассмотрим их.
Азгальдов Г.Г., давая определение потребительной стоимости, пишет [13]: ”… потребительная стоимость представляет собой полезный объект (предмет, процесс) и необходимо и достаточно определяется количеством и качеством этого объекта”. Данное определение представлено в этой работе формулой:
Пс = f(Д,К); (2)
где:
Д — количество продукта;
К — качество продукта.
Это противоречит формуле (1), где на месте количества (Д) стоит стоимость (С).
Исходя из представлений Азгальдова Г.Г. о потребительной стоимости, можно заключить, что качество это только свойство потребительной стоимости, характеризующее ее лишь частично. Здесь же, в этой работе, Азгальдовым Г.Г. дается формула критерия интегрального качества практически полностью повторяющая формулу (1).
Представленная Гличевым А.В. в книге [14]: «…система взглядов позволяет потребительную стоимость (ПС) выразить как функцию от потребности (П) и качества продукции (Кп):
ПС = f(П,Кп), (3)
то есть «… потребительная стоимость … является продуктом их (П и Кп) взаимодействия». Как видим формула (3) также отличается от формулы (1). Здесь место стоимости (С) занимает потребность (П). Следует также отметить, что в этой работе [14] Гличев А.В. дистанцирует понятие качества от потребительной стоимости. По его мнению: “… качество продукции представляет собой потенциальную возможность удовлетворять определенную потребность, а потребительная стоимость возникает при непосредственном применении (потреблении) продукции, т.е. при прямом взаимодействии свойств продукции с самой потребностью”.
Следует согласиться с тем, что качество продукции существует до момента взаимодействия с потребностью, т.е. с определенными сторонами области существования человека. Но следует возразить, что в момент взаимодействия продукции с областью существования человека происходит возникновение потребительной стоимости. В этот момент начинается удовлетворение потребности, т.е. фактически уничтожение потребительной стоимости.
Теперь приведем стандартное определение интегрального показателя качества и сравним его с данным в работе [12] понятием интегрального качества. Согласно ГОСТ15467-79: ”Интегральный показатель – это показатель качества продукции, являющийся отношением суммарного полезного эффекта от эксплуатации или потребления продукции к суммарным затратам на ее создание и эксплуатацию или потребление”. Это, пожалуй, более точное по сути определение качества, чем данное в работах [12,13,14]. Как видим, в числитель этого показателя вместо потребительной стоимости поставлен суммарный полезный эффект. Знаменатель же практически такой же, как в формуле (1).
Хотя по определению потребительная стоимость – это полезность вещи [16], отождествить понятия потребительной стоимости и суммарного полезного эффекта нельзя. Основной причиной этого является то, что понятие стоимости, являющееся неотъемлемой частью потребительной стоимости, по определению [16] представляет собой овеществленный труд. А труд сам по себе относится к затратам.
Некоторое возражение этим рассуждениям вызывает то, что полезным эффектом здесь конечно может быть сокращение затрат. Но затраты уже учтены в знаменателе интегрального показателя.
Следовательно, для выделения в потребительной стоимости действительно полезной ее части необходимо по меньшей мере отнять от нее стоимостную часть. В результате останется потребительная часть, которую очевидно можно отождествить с удовлетворенной потребностью.
Тогда качество продукции может определяться по следующей формуле:
К = П/С, (4)
где:
П – удовлетворенная потребность.
Как нетрудно увидеть формула (4) определяет качество лишь для некоторого конкретного случая, т.е. имеется конкретная потребность и конкретная стоимость качества, удовлетворяющего эту потребность. Но как определить эти конкретные значения из формулы неясно.
Возвращаясь в связи с этим к работе Бадалова Л.М. заметим, что к необходимости определения конкретной ситуации он пришел рассматривая изменения качества продукции с течением времени. Здесь, различая производственное и потребительское качество, Бадалов отмечает его двойственность.
О многообразии подходов к качеству говорит также определение, даваемое ему в книге Андрианова Ю.М. и Лопатина М.В. [10]: «Качество новой техники – совокупность свойств, обуславливающих ее пригодность для производства, эксплуатации или применения по назначению». Но это определение содержит сразу несколько ошибок. Во-первых, невозможно, чтобы какая-либо техника была пригодна только для производства или только для эксплуатации и, во-вторых, нельзя противопоставлять понятие стадии эксплуатации назначению, т.к. параметры назначения определяются на стадии эксплуатации.
Эти недостатки устранены в определении Фейгенбаума А.В. [11]: «Качество изделия или услуги – это общая совокупность технических, технологических и эксплуатационных характеристик изделия или услуги, посредством которых изделие или услуга будут отвечать требованиям потребителя при их эксплуатации». Из данного определения видим, что в отличие от [4] и [10] Фейгенбаум указывает на тройственность качества, характеризуя его технические технологические и эксплуатационные стороны.
Отметим, что технические характеристики продукции (услуги) в основном закладываются на стадии проектирования, технологические на стадии изготовления и эксплуатационные проявляются на стадии эксплуатации.
Следовательно, определение Фейгенбаума дополняет стандартные, указывая на наличие стадий жизненного цикла как на источник многообразия требований к качеству. Однако полный жизненный цикл продукции состоит не из трех, а из четырех стадий: проектирования, изготовления, эксплуатации и утилизации. На стадии же утилизации главным образом проявляются экологические характеристики продукции. Последних как раз не хватает в определении Фейгенбаума. Еще одной важной особенностью данного определения является фактическое указание того, что удовлетворение потребителя данной продукцией осуществляется при эксплуатации. Остальные стадии жизненного цикла связаны либо с обеспечением эксплуатации, либо с ликвидацией ее вредных последствий. Из сказанного также следует, что стадии жизненного цикла представляют собой различные сферы деятельности человека, связанные с его взаимодействием с продукцией на протяжении всего ее существования.
Здесь необходимо отметить, что более подробное представление о многообразии этапов и действий на протяжении всего существования продукции мы можем найти в понятии петля качества. Однако деление понятия жизненного цикла на стадии осуществляется более четко – на основании одного признака и поэтому пользование этим понятием более удобно.
Однако понятия «жизненный цикл» и «петля качества» характеризуют лишь временную шкалу существования продукции и не дают представления о том, что происходит с продукцией в пространственном измерении. Этого не дано и в выше рассмотренных определениях качества. Для ликвидации этого недостатка необходимо описать взаимодействие человека и продукции в пространстве. С этой целью приведем следующие рассуждения.
Известно, что вещи окружающие человека в пространстве представляют для него определенные ресурсы и определяют его условия существования. Ресурсы занимают некоторый объем в пространстве, т.е. имеют определенные области существования. Если с этих позиций подойти к определению потребностей, то можно сказать, что потребность в продукции возникает в процессе взаимодействия области существования данного вида продукции с областью существования человека. В связи с этим перечень свойств и параметров, составляющих качество продукции в конкретный момент времени, лежит на пересечении областей существования данной продукции и человека. Пример взаимодействия областей существования приведен на рис. (области существования условно представлены в виде окружностей).
Далее отметим, что взаимодействие продукции и человека может происходить опосредованно (см. рис. — область С), т.е. от тех видов продукции, области которых не пересекаются непосредственно с областью существования человека, а имеют общие участки с теми видами продукции, области которых пересекаются с областью существования человека (см. рис. — области В и Д). Кроме того, из рис. видно, что ресурс С является общим для В и Д. Следовательно потребляя ресурс В человек влияет на состояние ресурса С, а через него и на состояние ресурса Д, который также как и В определяет область существования человека А. Следовательно через цепочку ВСД показано взаимовлияние человека на среду его существования и среды на человека.
Рис. 11
Так как в процессе существования сами области и их взаимное расположение могут изменяться, то представленное определяет качество лишь в конкретный момент времени. Для надежного же прогнозирования объема потребностей очевидно необходимо учитывать: во-первых, закономерности, связывающие состояние в пространстве того участка областей существования человека и продукции, который является для них общим, с остальными частями областей существования и во-вторых закономерности изменения состояний и взаимного расположения этих областей во времени.
Т.е. для учета всего спектра, требований к продукции определение качества должно охватывать все эти области существования в полном объеме в пространстве и времени.
Отсюда следует, что чем больший объем в пространстве и времени отражается при определении качества, тем более надежно оно будет оценено и тем более надежно будет осуществлен выбор.
К сказанному следует добавить, что определение качества должно учитывать требования концепции устойчивого развития, разрабатываемой в рамках ООН[7].
В заключении, с учетом всего вышеизложенного, сформулируем новое определение качества продукции.
Качество продукции (услуги) — это совокупность ее свойств, позволяющая в максимальной степени удовлетворить потребности человеческого общества при минимальном для него ущербе от существования данной продукции (услуги) на протяжении всего ее жизненного цикла. Причем эти условия должны сохраняться при воспроизводстве человеческого общества, продукции или услуги.
Список использованной литературы
1. Каплен Р. Практическое введение в управление качеством.- М.:
Издательство стандартов ,1975. .
2. Адлер Ю.П. Мотивация в системах качества. Стандарты и качество №5,1999.
3. Крылова Г.Д. Зарубежный опыт управления качеством. – М.: Издательство
стандартов ,1992.
4. Бадалов Л.М. Экономическое регулирование качества промышленной
продукции. – М.: Экономика ,1969.
5. Чечеткина Н.М. Товарные критерии, определяющие конкурентоспособность.
Надежность и контроль качества (Методы менеджмента качества)№4, М, 1999.
6. Фатхутдинов Р.А. Вузы России должны готовить специалистов по управлению
конкурентоспособностью. Стандарты и качество №6, 1999.
7.Затолокин В.М. Методы анализа качества продукции. — М.: Финансы и
статистика ,1985.
8. Шухгальтер Л.Я. Управление качеством машин. — М.: Машиностроение, 1977.
9.Философия качества по Тагути. Серия «Все о качестве. Зарубежный опыт».
Выпуск 6: Пер. с англ. – М.:НТК «Трек»,1997.
10. Ю.Андрианов Ю.М., Лопатин М.В. Квалиметрические аспекты управления качеством новой техники. – Л.: Издательство Ленинградского университета,1983.
11. Фейгенбаум А.В. Контроль качества продукции. — М.: Экономика, 1986.
12. Гличев А.В., Панов В.П., Азгальдов Г. Г., Что такое качество? М.: Экономика,1968.
13. Азгальдов Г.Г. Потребительная стоимость и ее измерение. М.: Экономика,
1971.
14. Гличев А.В. Основы управления качеством. М.: Изд-во АМИ, 1998.
15. Исикава К. Японские методы управления качеством. М.: Экономика, 1988.
16. Большая советская энциклопедия. Т.34, Т.41. М., 1956.
17. Пухальский В.А. Определение качества// Стандарты и качество №3,2001 – стр.
18. Шадрин А.Д. Пять потребностей, восемь принципов, десять заповедей// Стандарты и качество – 2002 - №2
19. Кнорринг В.И. Теория, практика и искусство управления. – М.: НОРМА – ИНФРА,1999
20.Короткий Ю.Г. Качество и его полезные пределы// Стандарты и качество – 2002 - №8
21. Менгер К. Основания политической экономии. Одесса, 1903
22. Мескон М.Х., Альберт М., Хедоури Ф. Основы менеджмента: Пер. с англ. – М.: «Дело ЛТД», 1994 – 702 с.
23. Шадрин А.Д. Менеджмент качества. От основ к практике. – М.: ООО «НТК «Трек», 2005 – 360с.
24. Ясин Е.Г. Экономическая информация. Что это такое? – М.: Статистика,1976
25. Эренберг А. Анализ и интерпретация статистических данных. Пер. англ. под ред. А.А. Рывкина «Финансы и статистика», М., 1981
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра ПР-2 «Метрология, сертификация и диагностика»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой ПР-2
________________В.В. Клюев
«___»____________2009г.
Для студентов 4 курса факультета ПР
Специальности 2005. 03
Кандидат технических наук, доцент Пухальский В. А.
ЛЕКЦИЯ №1.5
по дисциплине 2266 «Системы качества»
ТЕМА «Системный подход в обеспечении качества продукции»
Обсуждена на заседании кафедры
(предметно-методической секции)
«___»_______________2009 г.
Протокол №___
МГУПИ – 2009г.
Системный подход в обеспечении качества продукции
Термин «система» и связанные с ним понятия комплексного, системного подхода исследуют и подвергают осмыслению философы, биологи, психологи, кибернетики, физики, математики, экономисты, инженеры различных специальностей. Потребность в использовании этого термина возникает в тех случаях, когда невозможно что-то продемонстрировать, изобразить, представить математическим выражением и нужно подчеркнуть, что это будет большим, сложным, не полностью сразу понятным (с неопределенностью), при этом целым, единым.
Система – объединение частей в единое целое, свойства которого могут отличаться от свойств входящих в него частей. Или это упорядоченное множество элементов, связанных определенными соотношениями для осуществления общей функции.
Примером системы является автомобиль, предприятие, государственная система стандартизации и т.д.
Рассматривая различные классификационные признаки систем, их можно классифицировать следующим образом.
По происхождению. В зависимости от происхождения системы могут быть естественными и искусственными. К естественным или природным следует отнести галактики, солнечную систему, планеты, материки, экосистемы, биологические системы (в том числе и человека). Искусственные (антропогенные) системы обязаны своим происхождением труду человека. Их можно разбить в основном на два подкласса – физические и социально-экономические.
Физические системы олицетворяют такие системы, у которых в качестве элементов выступают неживые составляющие. К таким системам относятся машины, оборудование, транспортные средства и т.п.
Социально-экономические системы являются объединением в организации людей и машин при выполнении определенных функций для достижения поставленных целей. С точки зрения терминологии социально-экономические системы иногда называют биофизическими или социотехническими, хотя сущность и содержание систем от этого не меняется.
К социально-экономическим системам относятся государство и народное хозяйство любой страны в целом, территориальные и городские образования, организации по производству продукции и оказанию услуг. Создавая такие системы человек в первую очередь стремится удовлетворить свои потребности в пище, одежде, жилье, безопасности, творчестве.
По объективности существования. По объективности существования системы делят на материальные и идеальные. Материальные системы существуют объективно, то есть независимо от сознания человека. Идеальные системы существуют в сознании человека в виде гипотез, образов и представлений. Такие системы выступают в виде системного построения формул, уравнений, определенных схем.
По взаимодействию с окружающей средой. Системы в зависимости от варианта взаимодействия с окружающей средой бывают открытыми и закрытыми.
Закрытая система характеризуется тем, что любой элемент такой системы имеет связи только с элементами этой системы. Она не имеет связей с внешней средой, ее элементы взаимодействуют друг с другом только внутри системы.
Закрытые системы представляют собой абстракцию и реально таких систем не существует. Но это понятие является весьма полезным при исследовании поведения систем, у которых произошел обрыв внешних связей.
Открытой системой считается такая система, у которой, по крайней мере, один элемент имеет связь с внешней средой.
Все реальные системы являются открытыми. Даже в абстрактной закрытой системе предполагается наличие внешних связей, которые в определенном случае считаются несущественными. В том случае, если временной разрыв или характеристики внешних связей не вызывают отклонений при функционировании системы выше заранее установленных пределов, тогда система связана с внешней средой слабо. В противном случае она связана с внешней средой сильно.
По возможности действия системы от времени. Системы в зависимости от времени действия делятся на статические и динамические.
Статические системы характеризуются неизменностью, то есть их параметры не зависят от времени. Устойчивая деятельность системы определяется постоянством элементов внешней и внутренней среды. В отличие от статических динамические системы и их параметры связаны со временем, то есть являются функцией времени. В реальной жизни статических систем практически не существует.
По обусловленности действия. По обусловленности действия системы могут быть детерминированными и вероятностными.
В детерминированных системах все элементы системы взаимодействуют заранее предвиденным образом.
Вероятностные системы отличаются тем, что для них нельзя сделать точного детального предсказания поведения системы и только с определенной степенью вероятности можно ожидать появления того или иного события. Для прогнозирования развития таких систем используется теория вероятностей.
По степени сложности. По этому признаку системы делятся на простые, сложные и особо сложные.
Простые системы относятся к наименее сложным и характеризуются небольшим числом внутренних и внешних связей.
Для сложных и особо сложных систем характерным признаком является наличие разветвленной структуры и большого числа внешних и внутренних связей.
Сложные и особо сложные системы обладают рядом особенностей. Первая особенность таких систем – целостность их реакций, как это наблюдается в биологических системах. Вторая – большая размерность, заключающаяся в большом количестве элементов, количестве выполняемых функций. И третья особенность – сложность поведения системы, состоящая в том, что изменение одного параметра в системе влияет на многие другие.
Отличительной особенностью особо сложных систем является отсутствие возможности точного и подробного их описания.
Формального же определения сложной и особо сложной системы пока не существует.
Приведенная классификация не претендует на полноту и законченность. Проблема состоит в том, что системы могут быть классифицированы в зависимости от конкретных целей и решаемых задач, а также постоянно проводимых исследований, возникающих на практике конкретных ситуаций.
Системы, особенно если они большие, имеют целый ряд специфических свойств.
1. Целостность. Целостность системы характеризуется целым рядом свойств и особенностей. Многогранность целостности отражается с помощью таких понятий как наличие у всей системы общей цели, дифференциация, интеграция, симметрия, асимметрия [5]. Понятие «дифференциация» отражает свойство расчленения целого на части, проявление разнокачественности его частей. Противоположное понятие «интеграция» связано с объединением совокупности соподчиненных элементов в единое образование. Симметрия и асимметрия отражают степень соразмерности в пространственных и временных связях системы.
Система перестает быть таковой, если она теряет, хотя бы одно из приведенных свойств целостной системы.
2. Неаддитивность. Неаддитивность системы означает появление нового качества системы, возникающего в результате интеграции отдельных элементов или подсистем в единое целое. То есть сумма эффектов от реализации отдельных элементов или подсистем не равна эффекту от реализации системы в целом.
Большие хозяйственные системы, как правило, неаддитивны, эффект от деятельности таких систем непостоянен во времени и не всегда равен алгебраической сумме эффектов (например, прибылей) частей, в нее входящих (если формальная структура частей одинакова). Это обуславливается разным качеством персонала (его квалификацией, опытом, зрелостью и т.д.), психологией работников, ценностями, мотивацией, стилем руководства, организационной культурой, групповым взаимодействием и т.д. Например, в книгах часто приводится «формула» успеха японского менеджмента: «То, что делает один американец, никогда не сделает один японец, но то, что делают десять японцев никогда не сделают десять американцев». Этот пример явно показывает проявление неаддитивности в работе групп и организаций.
Эмерджентность – несовпадение цели организации с целями входящих в нее частей. Например, цель компании – максимум прибыли при минимуме затрат. Цель работников обратная - получение максимальной оплаты за свой труд при минимальных затратах своей энергии. Видно, что цели не совпадают. В умении сглаживать такие противоречия и находить компромиссы состоит искусство руководителя.
Синергичность (от греч. «synergeia» - сотрудничество, содружество) – однонаправленность действий, интеграция усилий в системе, которая приводит к усилению (умножению) конечного результата. Если все ясно представляют себе конечную цель, воодушевлены ею, то возникает новая самоорганизация, с другими свойствами и характеристиками.
Мультипликативность – умножение эффективности системы за счет каких-либо управляющих действий или стихийных процессов (например, за счет внедрения новых технологий, ноу-хау, изменения системы мотивации, стиля руководства и т.д.).
Устойчивость работы системы. Устойчивость может быть нарушена при необоснованном усложнении или упрощении организационной структуры. Накопленный опыт управления показывает, что для повышения устойчивости работы чаще приходится устранять излишние звенья или подсистемы управления и значительно реже – добавлять новые. Существует правило: «любая система склонна к усложнению». Это часто приводит к необходимости децентрализации управления и власти, перестройки управления и т.д. Процесс диалектичен: усложнение организации, далее ее видоизменение или реорганизация, далее упрощение и вновь склонность к усложнению. Так устроена и природа.
Адаптивность – способность приспосабливаться к новым внешним условиям работы, саморегулироваться и восстанавливать устойчивость работы. Адаптивные организации часто имеют органическую структуру, т.е. каждый субъект управления (подразделение, рабочая группа, работник) может взаимодействовать с каждым. Такие организации более способны к быстрой перестройке, и в них на первый план выходят квалификация персонала и его способность самостоятельно решать сложные задачи.
Централизованность – свойство системы управлять из какого-то единого центра. Все части организации в этом случае руководствуются командами из центра и пользуются заранее определенными правами.
Обособленность – стремление к автономности, изолированности тех или иных систем. Обособленность проявляется при решении вопросов распределения ресурсов и властных полномочий частей большой организации, конгломератных объединений, централизации и децентрализации управления. Противоречия целей и интересов, распределение прибылей между частями целого способствуют обособлению.
Совместимость – свойство взаимной приспособляемости и взаимной адаптивности частей системы. Например, на уровне государства как большой системы возникают проблемы совместимости национальной экономики с экономиками регионов, отраслей.
Свойство «обратных связей» - фундаментальное свойство больших систем. Сущность обратных связей заключается в том, что информация (ресурсы, энергия) с выхода системы (или входящих в нее подсистем) поступает на вход этой системы (или подсистем в нее входящих).
Для производственной системы принцип обратных связей работает следующим образом. Выходная информация, например показатели хозяйственной деятельности, под воздействием различных обстоятельств постоянно варьируется во времени, далее происходит их анализ и сравнение с поставленными целями (вход системы).
По результатам сравнения принимаются управленческие решения, корректирующие, если необходимо, работу системы. В результате обеспечивается адаптивность системы (приспособление ее к новым условиям работы) и оперативность (гибкость) ее управления. Обратные связи могут выполнять и негативную роль. Например, в подсистеме «персонал» размер вознаграждения влияет на затраченные трудовые усилия и полученные результаты. Если вознаграждение за труд будет несоизмеримо с усилиями, то система начнет саморазрушаться, мотивация в процессе труда начнет падать, результаты труда (объем продукции, ее качество) также уменьшатся.
Под элементом системы понимают часть системы, которая не подлежит дальнейшему расчленению и осуществляет определенные для нее функции. Так, элементами системы «автомобиль», если мы рассматриваем его как множество агрегатов, являются: двигатель, коробка передач, задний мост и т.д.
Между элементами системы существуют связи. Различают связи первого и второго порядка. Связи первого порядка являются необходимыми для существования процессов, протекающих в системе. Связи второго порядка принято называть дополнительными: такие связи улучшают функционирование системы.
Так, система дорожного движения состоит из следующих элементов: дорога, автомобиль, водитель, дорожные знаки. Связи: дорога - автомобиль, автомобиль – водитель, водитель – дорога являются связями первого порядка, так как при отсутствии хотя бы одной из них не выполняется функция системы. В то же время связь водитель – дорожные знаки является дополнительной, так как она направлена на упорядочение дорожного движения, т.е. на улучшение функционирования этой системы.
Структура системы – это совокупность элементов и связей между ними. Одна и та же система может рассматриваться в разных аспектах и выражаться в разных структурных схемах. Так, если мы хотим изучить взаимодействие различных подразделений, допустим, завода, то структуру его можно представить как совокупность отделов, цехов, служб и связей между ними. В тоже время структура этого завода может быть представлена как совокупность различного производственного оборудования, связанного между собой единым технологическим процессом.
Проект системы разрабатывается в следующей последовательности:
функциональное описание системы;
структурное описание системы.
Функциональное описание системы сводится к установлению процессов и связей между ними и проводится по схеме, приведенной на рис. 1.
Под входом понимают все то, что обеспечивает процесс информацией, энергией, веществом. Процесс – это преобразование входа в выход. Выход является результатом процесса.
Структурное описание системы сводится к установлению перечня элементов, входящих в систему, на основе ее функционального описания. Для того, чтобы лучше усвоить сущность проектирования систем, рассмотрим функциональное и структурное описание технологии обработки детали на производственном участке цеха (см. рис. 2).
На рисунке обозначены: вход 1 – детали, подлежащие обработке на участке; процесс 1 – фрезерование плоскости детали; выход 1 – детали, прошедшие операцию фрезерования; обратная связь 1 – контроль деталей в процессе и после фрезерования.
Обработанные на фрезерном станке детали делятся на две группы:
группа 2 – детали, подлежащие сверлению; группа 3 – детали, подлежащие точению. Они являются входами 2 и 3 для осуществления указанных операций (процессов). Структурное описание системы в этом случае графически может быть выполнено, как показано на рис.3.
Система считается созданной, если включает все процессы, связи и элементы, необходимые для достижения поставленной перед ней цели (задачи).
По признаку происхождения системы делятся на: естественные и созданные человеком. Климат, почва, лес являются естественными системами, в то же время города, предприятия, транспорт и т.д. являются системами, созданными человеком. Среди систем, созданных человеком, в настоящее время принято выделять человеко-машинные системы, в рамках которых наиболее целесообразно сочетаются возможности человека и машины.
Далее со стр.26 [1] и со стр. 40 [2]с переходом на сетевое планирование
Использованная литература
Большаков А.С., Михайлов В.И. Современный менеджмент: теория и практика – СПб: Питер, 2002. – 416 с.
Таныгин В.А. Основы стандартизации и управления качеством продукции: Учеб. пособие для учащихся техникумов. – М.: Издательство стандартов, 1989. – 208 с.
Теория систем: Учебное пособие /В.Н. Волкова, А.А. Денисов. – М.: Высш. шк., 2006. – 511 с.
Мыльник В.В., Титаренко Б.П., Волочиенко В.А Исследование систем управления. Учебное пособие. – М.: ЦИТОО,2001. - 384 с.
Утеуш Э.В., Утеуш З.В. Введение в кибернетическое моделирование. М.:
Энергия, 1971
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра ПР-2 «Метрология, сертификация и диагностика»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой ПР-2
________________В.В. Клюев
«___»____________2009г.
Для студентов курса факультета ПР
Специальности 2005. 03
Кандидат технических наук, доцент Пухальский В. А.
ЛЕКЦИЯ №1.6
по дисциплине 2266 «Системы качества»
ТЕМА «Разработка обобщенной структурной модели процесса»
Обсуждена на заседании кафедры
(предметно-методической секции)
«___»_______________2009 г.
Протокол №___
МГУПИ – 2009г.
Объект обеспечения качества
«…от того, насколько четко и полно представляют себе те,
кто собирается управлять качеством, что это такое и что
конкретно должно изменяться или, наоборот, стабилизи-
роваться в результате их действий, зависит достижение
поставленной цели управления»1.
В области промышленного производства традиционно решаются две задачи. Одна из них – выбор некоторой конструкции (станка, приспособления, инструмента и т.д.) для конкретных условий производства, другая – задача выбора условий производства, в которых данную конструкцию наиболее рационально использовать, т.е. области ее рационального использования.
Под условиями производства следует понимать параметры тех конструкций, которыми оно оснащено и параметры самого процесса, характеризующие его объем, интенсивность, цикличность и т.д.
Обе вышеуказанные задачи, возможно, решить лишь имея закономерности, связывающие между собой параметры, определяющие условия производства с параметрами, определяющими выбираемую (оптимизируемую) часть конструкционного обеспечения процесса.
Определение указанных закономерностей позволит решить обе задачи.
Для определения этих закономерностей необходимо:
во-первых, иметь параметры, определяющие всевозможные варианты конструкционного обеспечения процесса производства;
во-вторых, параметры, определяющие всевозможные варианты процесса производства, в которых применяется оптимизируемая часть конструкционного обеспечения;
в третьих, критерии, с помощью которых было бы возможно оценить рациональность использования всевозможных соотношений вариантов конструкционного обеспечения и процесса производства.
Для вычленения параметров процессов и конструкций выбран путь классификации этих объектов и разложения их таким образом на элементарные составляющие, описываемые элементарными (простейшими) параметрами.
С этой целью было проанализировано большое число работ, посвященных классификации различных объектов. Из этого числа было выбрано несколько структур-прототипов, пригодных для разработки обобщенных структур процесса и конструкции.
Разработка обобщенной структурной модели процесса
В начале рассмотрим прототипы и разработаем обобщенную структуру процесса.
Одним из прототипов является структура, которую представил К.Маркс в своей работе «Капиталл»[2]. Он пишет:
1 Тавер Е.И. Объект управления при управлении качеством. Стандарты и качество №2,2001
«Простые моменты процесса труда следующие: целесообразная деятельность, или самый труд, предмет труда и средства труда».
К.Марксом даны определения всем перечисленным составляющим процесса труда.
«Процесс труда… есть целесообразная деятельность для созидания потребительных стоимостей, присвоение данного природой для человеческих потребностей, всеобщее условие обмена веществ между человеком и природой, вечное естественное условие человеческой жизни…».
Предметы труда он разделил на предметы данные природой и предметы, представляющие собой сырой материал (сырье), который «уже претерпел известное изменение при посредстве труда»(т.е. некоторые конструкции).
«Средство труда, - согласно определения Маркса, - есть вещь или комплекс вещей, которые человек помещает между собой и предметом труда и которые служат для него в качестве проводника его воздействий на этот предмет» (т.е. это также конструкции).
«Продукт процесса труда есть потребительная стоимость, вещество природы, приспособленное к человеческим потребностям посредством изменения форм»(продукт в машиностроении также является конструкцией).
Затем К.Марксом отмечено: «Если рассматривать весь процесс с точки зрения его результата – продукта, то средство труда и предмет труда оба выступают как средства производства, а самый труд – как производительный труд».
И далее Маркс описывает способ взаимосвязи процессов: «Когда одна потребительная стоимость в виде продукта выходит из процесса труда, в него входят в качестве средств производства другие потребительные стоимости, продукты предыдущих процессов труда».
Исходя из всего вышесказанного, можно представить схему взаимодействия процессов такой, как она показана на рис.1.
Строение производственного процесса в работах по технологии представляется следующим образом. Производственный процесс состоит из ряда технологических процессов, отдельный технологический процесс – из ряда операций, операция – из переходов. Структурное представление о таком составе производственного процесса дано А.П.Соколовским [3 ](см. рис.2 и 3).
Рассматривая эти структуры, следует отметить, что изображение А.П.Соколовским процесса двумя структурами может привести к множественному его толкованию, т.е. не дает определенности представления о нем.
Анализируя структуры, изображенные на рисунках видим, что одна из них (рис.2) дает представление о качественном составе различных уровней процесса, другая (рис.3) о количественном составе. Поясняя эти структуры сам автор говорит о том, что они равносильны. Если учесть, что термины «операция», «установка» и т.д.(см. рис. 3) обозначают всю совокупность действий, входящих в соответствующее понятие, то термины «основная часть операции», «вспомогательная часть операции», «основная часть установки» и т.д. являются лишь частями соответствующих понятий. Здесь же следует сказать, что уже само
К последующему
процессу
Продукты производства
Продукты труда
Отходы труда
Процесс труда
Средства производства
Предметы труда
Средства труда
От предшествующего
процесса
Рис.12. Схема взаимодействия процессов
Рис.13. Видоизмененное изображение реального технологического процесса
Технологический процесс
ции
опе
ра
новки
уста
по
ции
зи
ды
хо
ре
пе
Рис.14 Структура реального технологического процесса
название этих частей говорит об их принадлежности. Поэтому эту структуру нельзя считать правильной, т.к., например, основная и вспомогательная части операции являются составными частями операции, а не основной частью технологического процесса. Следовательно, основные и вспомогательные части процессов из схемы на рис.13 должны быть перенесены на соответствующие места в схеме на рис.14.
Далее следует рассмотреть, насколько определены понятия, представленные в структуре А.П.Соколовского в виде уровней.
Определение технологического процесса, даваемое различными авторами, весьма расплывчато и по нему сложно судить о границах данного понятия. Например, определение, даваемое ему в книге С.С. Некрасова и Г.М. Зильбермана [4 ], звучит так: «Технологический процесс является частью производственного процесса, непосредственно связанной с последовательным изменением состояния предмета производства (материалов, заготовок, деталей изготавливаемой машины)». Отсюда четко следует только одно, что технологический процесс является частью производственного. Остальная часть определения, поясняющая то, какие действия и над чем в данном процессе осуществляются фактически, не определены.
При определении понятия операции имеются значительные расхождения. Ставшее уже классическим определение операции, даваемое многими авторами
[ ], ориентирует нас с точки зрения границ операции на все те действия, которые осуществляются на отдельном рабочем месте. Т.е. здесь помимо признаков, указываемых при определении технологического процесса (частью чего является понятие данного уровня, какие действия и над чем в данном процессе осуществляются) добавлен еще один, опреджеляющий место, на котором эти действия осуществляются. Однако, Г.А.Шаумян пишет[14], что данное определение справедливо лишь для процессов, осуществляемых на универсальных станках в неавтоматизированном производстве. В автоматизированном же производстве, по мнению Г.А.Шаумяна, понятие операции сливается с понятием перехода, поэтому оно должно ориентировать нас с точки зрения места протекания процесса, его объема, не на отдельное место, а на отдельный целевой механизм.
Согласно определений понятий, входящих как уровни в структуру А.П.Соколовского, мы знаем, что и «установка», и «позиция», и «переход» являются частями операции. Из самой же структуры (см. рис.3) следует, что установка является частью операции, позиция частью установки и переход частью позиции. Следовательно, здесь наблюдается явное противоречие между определением понятия и его расположением в структуре А.П.Соколовского. Очевидно, для того, чтобы данная структура и понятия ее уровней были независимы от степени занятости в процессе человека и оборудования, необходимо определения процессов конкретных уровней структуры давать исходя из их (процессов) конечной цели. Т.е. отдельные уровни процесса следует представить как определенные этапы – законченные циклы получения определенной части или конечного продукта данного процесса в целом. Таковыми могут быть: цикл изготовления детали, цикл изготовления узла и т.д.
К таким же выводам приводят определения, даваемые уровням перехода, прохода, хода и реза М.И.Юликовым [12].
Исходя из вышесказанного, структура процесса в общем виде может быть представлена так, как она изображена на рис.4.
У каждого уровня процесса имеется два подуровня, которые можно различать так:
качественный подуровень, на котором возможно лишь качественное изменение процесса, т.е. внутреннего содержания основной или вспомогательной его частей;
количественный подуровень, на котором возможно лишь количественное варьирование составом процесса, т.е., например, вместо одного – двух циклов процесса организовать три и более, не изменяя внутренннего их (циклов) содержания.
Здесь следует отметить, что любое изменение на количественном подуровне приводит к качественным изменениям на качественном подуровне верхнего уровня, а изменения на качественном подуровне должны привести при прочих одинаковых условиях к изменению количественного состава количественного подуровня данного уровня.
Из полученной структурной модели процесса видно, что процесс можно представить на любом уровне, при этом, отображение должно полностью передавать все его свойства. Кроме этого, здесь следует сделать ряд замечаний.
Уровень, на котором находится анализируемый процесс не может быть ниже уровня, на котором осуществляется его анализ.
Анализ взаимодействия отдельных частей процесса необходимо рассматривать строго на одном уровне.
Рассматриваемое количество элементов данной модели зависит от того насколько выше по уровню находится анализируемый процесс.
И наконец, следует отметить, что схема, показанная на рис.4, отражает лишь иерархичность его построения.
Возвращаясь к структуре взаимодействия процессов, предложенной К.Марксом в работе “Капиталл”, видим следующее.
В данной схеме (см.рис.1) процесс труда, согласно структуры А.П.Соколовского, можно отнести к основным процессам, а процесс, который обеспечивает процесс труда необходимыми средствами производства, т.е. связывает его с предшествующими процессами и отводит из рабочей зоны процесса труда продукты производства, т.е. связывает процесс труда с последующими процессами, является вспомогательным процессом.
Если принять эти положения, то структурная схема взаимодействия процессов примет вид, представленный на рис.5.
Тогда, согласно полученной структуры процесса, основной его частью является та часть, которая связана с непосредственным преобразованием объекта в продукт.
Вспомогательной частью процесса является та его часть, которая обеспечивает основную часть процесса необходимыми средствами и объектами, поставляемыми от предшествующих процессов, и отводит из рабочей зоны
Цикл получения продукта
Вспомогательная часть цикла
получения продукта
Основная часть цикла
получения продукта
Цикл обеспечения j-го
действия получения продукта
Цикл получения i-го
элемента продукта
Рис.15. Структурная иерархическая схема процесса
Вспомогательная часть
цикла получения
продукта
процессам
отвод
продуктов
отвод
отходов
Основная часть цикла
получения продукта
подвод объектов для
получения продукта
подвод средств для
получения продукта
От
предшествующих
процессов
Рис.16.Структурная схема взаимодействия процессов
процесса (от основного процесса) продукты и отходы, направляя их к последующим процессам.
Из полученной структуры (рис и 5) можно сделать следующие выводы:
1.Взаимодействие процессов осуществляется только на качественном подуровне.
2.Взаимосвязь между процессами осуществляется посредством конструкций и наоборот, взаимодействие (взаимосвязь) конструкций осуществляется через процессы. Т.е. существование процесса и конструкции возможно лишь совместно.
3.Процесс необратим. Из того, что выходит нельзя сделать то, что входит в пороцесс, иначе процесс был бы бесконечным и независимым от входа и выхода – замкнулся бы самв себе. В этом случае процесс невозможно было бы наблюдать.
При рассмотрении процесса на некотором уровне его существования с позиций верхних уровней процесс этого уровня является непрерывным, с позиций нижних – дискретным, а с позиций этого уровня – некоторым законченным действием (циклом) по преобразованию объекта в продукт.
Осуществление процесса на верхнем уровне по отношению к рассматриваемому является как бы ближайшей конечной целью рассматриваемой части процесса. Т.е., очевидно, для достаточно полного представления о рассматриваемом процессе и анализа участвующих в нем конструкций, его необходимо рассматривать уровнем ниже, а цель (конечный результат) определять уровнем выше.
Анализ всевозможных вариантов процессов эксплуатируемых людьми для преобразования некоторых исходных материалов в продукты, необходимые для существования и развития человечества, показывает, что в процессе этих преобразований возможны две разновидности превращений определяющих функции процесса производства как процесса преобразования:
-преобразование одних видов энергии в другие;
преобразование всевозможных связей между различными конструкциями.
Эти две разновидности преобразований совместно присутствуют в любом процессе и в зависимости от назначения последнего одни из них будут являться основными, другие вспомогательными. Проявление этих преобразований регистрируются нами как тепловые и силовые параметры прооцессов. Эти параметры в свою очередь наблюдаются нами через всевозможные перемещения, т.е. движения конструктивных объектов.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра ПР-2 «Метрология, сертификация и диагностика»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой ПР-2
________________В.В. Клюев
«___»____________2009г.
Для студентов курса факультета ПР
Специальности 2005. 03
Кандидат технических наук, доцент Пухальский В. А.
ЛЕКЦИЯ №1.7
по дисциплине 2266 «Системы качества»
ТЕМА «Разработка обобщенной структурной модели конструкции»
Обсуждена на заседании кафедры
(предметно-методической секции)
«___»_______________2009 г.
Протокол №___
МГУПИ – 2009г.
Разработка обобщенной структурной модели конструкции
Из большого количества рассмотренных работ, посвященных созданию классификации конструкций, можно сделать заключение о том, что данный вопрос однозначно не решен до настощего времени.
Из опыта разработки обобщенной структуры процесса видим, что полученная структура (рис.4 и 5) отражает строение процесса любого уровня, т.е. любого объема (с точки зрения пространства, времени и движения). Ни одна из найденных в литературе структур конструкций не обладает этим свойством. Осуществим разработку подобной структуры и для конструкций.
Если рассмотреть положения К.Маркса, представленные им в “Капитале”: “Всякое развитое машинное устройство состоит из трех различных частей: машины – двигателя, передаточного механизма, наконец машины – орудия или рабочей машины”, то можно увидеть, что он выделяет три составные части конструкции.
Под машиной мы обязательно понимаем некоторую конструкцию. Но детали, из которых эти машины состоят, как мы знаем, также являются конструкциями. Полагая у конструкций внутриобъектную аналогию построения различных уровней, принимаем, что у детали также как и у машины должны быть в наличии эти три части. Действительно, согласно своему целевому назначению, любая конструкция предназначена для преобразования некоторой первичной, приложенной к ней энергии в другой вид энергии, либо для изменения направления ее (энергии) действия и т.д. Поэтому любая деталь имеет такие части, как основание, которое ближе расположено к машине – двигателю и рабочую чачсть, которая ближе расположена к области протекания процесса, который данная конструкция (например, машина обеспечивает. Имеется у детали также промежуточная часть,которая связывает две предыдущие, какбы согласовывая их действия. Т.е. любая конструкция (машина, деталь и т.д.)состоит из трех частей, наименования которых в конструкциях различных уровней отличаются друг от друга, но сточки зрения взаимосвязей конструкций между собой они имеют одинаковые назначения. Одна из них (основание) связана с предшествующей конструкцией, другая (рабочая часть) с последующей, третья (промежуточная часть) находится между этими двумя и связана как с основанием, так и с рабочей частью.
Полученным положениям соответствуют структуры, изображенные на рис.8.
Если теперь рассмотретъ строение конструкции на примере торцовых фрез, то можно увидть, что все вышеперечисленные части конструкции могут быть представлены как одним, так и несколькими элементами. Например, рабочая часть фрезы может состоять из одного рабочего элемента, т.е. зуба (фреза-летучка), и нескольких рабочих элементов-зубьев, имеющих одинаковое назначение. Следовательно, после расмотренного выше подуровня находится количественный подуровень, а рассмотренный выше- качественный. Тогда структуру конструкции можно представить схемой показанной на рис.9. Однако из полученной структуры неясно каким образом взаимосвязаны между собой
Механизм крепления ножей
Перемещающий элемент
Крепящий элемент
Промежуточный элемент
Клиновое крепление
Клин
Винт
Прокладка
Накладка
Упругая стенка корпуса фрезы
Эксцентрик
Клин
Эксцентрик
Винт
Специ-альный
Винт с
потайной головкой
Болт с
наружной головкой
Специ-альный
Обычный
Коничес-кий
Цилиндри-ческий
Плоский
Двухсто-ронний
Одно-сторон-ний
Рис.17.Схема классификации деталей крепления ножей
Конструкция
Рабочая часть
Промежуточная часть
Часть-основание
n-ый элемент рабочей
части
m-ый элемент промежуточной
части
k-ый элемент основания
Рис.18.Структурная иерархическая схема конструкции
Отдельные части конструкции. Часть этих связей уже была показана С.С.Тамбовцевым – М.И.Юликовым. Но на этой схеме показаны лишь внутренние связи между элементами конструкции. А из целого ряда работ мы, например, знаем о влиянии внешней среды (окружающего пространства) на качество протекания процесса резания и следовательно на эффективность использования инструмента. Поэтому внешние связи также должны найти отражение в структуре конструкции. Здесь же следует отметить, что из общих принципов конструирования следует то, что наличие или отсутствие окружающего пространства около некоторого элемента конструкции, влияет на разбираемость и собираемость конструкции, а следовательно и на ее ремонтируемость. Т.е. требования к окружающему пространству на разных этапах существования конструкции могут быть различными.
Исходя из всех вышеперечисленных положений получаем схему взаимосвязей основных элементов конструкции инструмента, изображенную на рис.10.
Связи основных элементов конструкции, обозначенные на схеме тройными линиями, также имеют свою – особую структуру. Назовем эти связи вспомогательными элементами конструкции. Особенность конструкции вспомогательных элементов по отношению к основным заключается в отличие их функций. Основные элементы конструкции предназначены и конструируются для того процесса, который должна обеспечить данная конструкция. Т.е. основание (крепежно-присоединительная часть), промежуточная (корпусная) часть и рабочая часть фрезы предназначены для обеспечения процесса фрезерования,
вспомогательные же элементы обеспечивают эффективное взаимодействие
Пространство окружающее
основание
Пространство окружающее промежуточную
часть
Пространство окружающее рабочую
часть
Рабочая
часть
Промежуточная часть
Часть
- основание
Рис.19.Схема взаимосвязей основных частей конструкции
основных элементов конструкции. Т.е. вспомогательные элементы обеспечивают процесс соединения и крепления основных элементоов конструкции. Если теперь рассмотреть перечень элементов конструкции, даваемый М.И.Юликовым [12], то увидим, что здесь имеются как основные, так и вспомогательные элементы конструкции. К основным здесь относятся: рабочая часть, корпусная часть и крепежно-присоединительная часть. К вспомогательным элементам конструкции относятся: центрирующе-направляющая часть конструкции, т.е. та ее часть, которая предназначена для предварительного (грубого) ориентирования одного основного элемента относительно другого; механизм регулирования - часть вспомогательной части конструкции, которая предназначена для придания смежным основным элементам строго определенного положения, т.е. это не что иное как базовые поверхности, в данном случае у М.И. Юликова имеются в виду регулируемые базовые поверхности; механизм крепления – часть вспомогательной части конструкции, которая предназначена для закрепления смежных основных элементов конструкции в положении, которое им придано с помощью предварительного ориентирования и базирования.
Как мы видим все эти три элемента вспомогательной части конструкции инструмента относятся не только к рабочей части (ее креплению), как это указано у М.И. Юликова, а ко всем основным элементам конструкции.
Анализируя строение вспомогательных частей конструкции мы установили, что в пространстве и времени они ведут себя противоположно основным частям конструкции. Элементы вспомогательной части имеют определенную последовательность функционирования во времени. Вначале, при сборке, работают элементы грубой (предварительной) ориентации, затем базирующие элементы, а потом закрепляющие. Следует отметить, что у большинства конструкций инструментов элементы грубой (предварительной) ориентации работают лишь при их сборке и разборке, в остальное время их роль в конструкции может быть сведена к нулю. Т.е. для функционирования собранной конструкции необходимы лишь базирующие и закрепляющие элементы.
У основных частей конструкции имеется строгая определенность их расположения в пространстве, в работе же они участвуют одновременно и последовательность их функционирования во времени поэтому отсутствует. Для функционирования конструкции необходимы все три ее основных части.
С точки зрения многообразия вариантов конструкций их основные части определяются: формой, объемом и содержанием. Вспомогательные части, связывающие между собой основные, имеют более сложное строение и определяются параметрами процессов: предварительного (грубого) ориентирования основных элементов относительно друг друга, базирования и закрепления.
Структурный анализ объектов обеспечения качества на примере
конструкции торцовой фрезы, процесса торцового фрезерования
и определение параметров их оценки
Разработка и анализ структурной модели конструкции торцовой
фрезы и определение параметров оценки ее частей
Анализ конструкций осуществим на примере торцовых черновых фрез с механическим креплением сменных многогранных пластин. Уровень рассмотрения конструкции определяется исходя из того, на каком уровне рассматривается процесс, для обеспечения которого предназначается данный инструмент. Процесс же рассмотрим на уровне цикла съема отдельным зубом (рабочим элементом) торцовой фрезы припуска за один оборот фрезы.
Теперь, на основании обобщенной структуры конструкции, приведенной в 3.2, строим структуру конкретной конструкции, а именно торцовой фрезы на уровне ее рабочего элемента, т.е. зуба (см. рис.1,2).
Для осуществления дальнейшего анализа данной конструкции необходимо
представить все многообразие возможных ее вариантов, т.е. описать комбинаторную задачу.
Рабочий
элемент (зуб) торцовой
фрезы
Рабочая
часть рабочего
элемента фрезы
Промежуточная (корпусная)
часть рабочего
элемента фрезы
Основание
(крепежно- присоединительная часть)
рабочего элемента фрезы
j-ый
элемент
промежуточной
части рабочего элемента
фрезы
k-ый
режущий элемент
рабочей части рабочего элемента фрезы
i-ый
элемент
основания
рабочего элемента
фрезы
Рисунок 1
Пространство
окружающее промежуточную
часть рабочего
элемента фрезы
Пространство
окружающее
основание
рабочего элемента
Пространство
окружающее рабочую
часть рабочего элемента
фрезы
Рабочая
часть рабочего элемента фрезы
Промежуточная
(корпус-ная) часть рабочего элемента
фрезы
Основание
(крепежно- присоединительная
часть) рабочего
элемента фрезы
Рисунок 2
Для демонстрации принципов такого анализа в разделе 5.1 будет рассмотрено многообразие вариантов одной из основных частей конструкции - режущей части рабочего элемента торцовой фрезы и одной из вспомогательных частей конструкции – части, связывающей режущую часть с промежуточной частью рабочего элемента торцовой фрезы (см. рис.2).
Многообразие вариантов режущих частей определяется их формой, объемом и содержанием [1]. Многообразие форм режущих частей их обобщенной формой.
Вариабельность вспомогательной части конструкции инструмента, связывающей режущую и промежуточную части рабочего элемента фрезы, определяется параметрами процессов, обеспечивающих взаимодействие этих частей. Эти параметры характеризуют тепловые и силовые явления, сопровождающие данные процессы. Мы, в основном, осуществим анализ силовых явлений и параметров их характеризующих.
Процессами, обеспечивающими взаимодействие основных частей конструкции, согласно работе [1], являются: во-первых, процесс предварительного ориентирования режущей части относительно базовых поверхностей на рабочем элементе фрезы, во-вторых, ее базирования и в третьих, закрепления на этих поверхностях. Каждый из этих процессов, в свою очередь, обеспечивается определенными подпроцессами. Например, предварительное ориентирование режущей части во фрезе можно представить следующими действиями: захват режущей части, ее перемещение к фрезе, ориентирование, приведение в соприкосновение с базовыми поверхностями и предварительный прижим к ним.
Силы, действующие в момент приведения в соприкосновение режущей части (в форме пятигранной прямоугольной призмы) с базовыми поверхностями и предварительного прижима к ним, представлены на рис.4. Окончание процесса предварительного ориентирования режущей части ограничивается временем действия силы ее предварительного прижима к базовым поверхностям. Действие силы предварительного прижима может быть прекращено после того, как режущая часть приходит в положение, при котором появляются силы заклинивания R1 и R2 (см. рис.4б) и начинают действовать силы закрепления, удерживающие ее в этом положении. Т.е. осуществляется процесс закрепления режущей части (на рис.4 не показано). Величины сил закрепления должны обеспечивать надежное закрепление режущей части не только в момент сборки, но и на протяжении всего дальнейшего существования инструмента, вплоть до момента, когда потребуется его разборка. Процесс закрепления заканчивается с прекращением действия сил закрепления. Процесс базирования осуществляется с момента первоначального контакта режущей части с базовыми поверхностями (см. рис.4а), вплоть до его прекращения при раскреплении режущей части (на рис.4 не показано). Как мы видим, процессы сборки конструкции, т.е. предварительного ориентирования, базирования и закрепления осуществляются с определенным перекрытием. Вариабельность базирования определяется теми же силовыми
параметрами, что и процесс приведения в соприкосновение с базовыми поверхностями и предварительного прижима к ним режущей части. Дополнительно при базировании рассматривается влияние на эти параметры сил резания. Вариант закрепления режущей части определяется местом приложения, направлением действия и величиной силы закрепления.
Процессы разборки конструкции осуществляются аналогично сборке, но в обратной последовательности и их наименования носят противоположный характер, т.е.: раскрепления, разбазирования и удаления режущей части из инструмента.
Конкретный вариант инструмента получается при назначении всем вышеприведенным параметрам конкретных величин и всем основным элементам конструкционного обличия.
Для этой цели (определения перечня параметров оценки) рассмотрим положения, касающиеся общих требований к условиям существования материальных объектов. К числу таковых относятся три основные формы существования материи: пространство, время и движение.
Использованная литература
Пухальский В.А. Обобщенные структурные модели процессов и
конструкций. Вестник машиностроения №6, 2007, с.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра ПР-2 «Метрология, сертификация и диагностика»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой ПР-2
________________В.В. Клюев
«___»____________2009г.
Для студентов курса факультета ПР
Специальности 2005. 03
Кандидат технических наук, доцент Пухальский В. А.
ЛЕКЦИЯ №1.8
по дисциплине 2266 «Системы качества»