Методическое пособие 466

УДК 006

Беспаленко В.Д. Метрология, стандартизация и сертификация: Конспект лекций/ В.Д. Беспаленко, Е.М. Беспаленко, А.А. Кисурин.

Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2003. 135 c.

Конспект лекций подготовлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация» для студентов специальностей: 210100 – «Управление и информатика в технических системах»; 180400 – «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»; 220100 – «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети».

Рассматриваются основные понятия, научная база, характеристики, методы и средства метрологии, стандартизации и сертификации как инструментов обеспечения качества продукции, работ и услуг. В основу сборника положен курс лекций, читаемых в Воронежском государственном техническом университете.

Конспект лекций может быть полезен также для студентов других специальностей, изучающих в рамках учебных планов дисциплины, связанные с метрологией, стандартизацией и сертификацией.

Сборник подготовлен на магнитном носителе в текстовом редакторе MS WORD 2000 и содержится в файле «Метр. Станд. Серт».

Табл.5. Ил. 32. Библиогр.: 64 назв.

Научный редактор д-р техн. наук, проф. В.Л. Бурковский.

Рецензенты: кафедра электротехники Воронежского государственного аграрного университета им. Глинки; зав. кафедрой канд. техн. наук, доцент В.В. Картавцев;

вице-президент Федерального научно-производственного центра ЗАО НПК(О) «Энергия» канд. техн. наук, доцент Г.Д. Лившин

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

©Беспаленко В.Д., Беспаленко Е.М., Кисурин А.А., 2003

©Оформление. Воронежский государственный технический университет, 2003

14

ВВЕДЕНИЕ. Метрология, стандартизация и сертификация – основа качества товаров и услуг.

Метрология, стандартизация и сертификация являются инструментами обеспечения качества продукции, работ и услуг – важного аспекта многогранной производственной, коммерческой и другой деятельности.

За рубежом уже в начале 80-х гг. пришли к выводу, что успех любого предприятия, в том числе и бизнеса, определяется, прежде всего, качеством продукции и услуг. 80% опрошенных при обследовании 200 крупных фирм США ответили, что качество является основным факторам их успешной деятельности. Отсюда вывод: овладение методами обеспечения качества, базирующимися на триаде – стандартизация, метрология, сертификация, является одним из главных условий выхода поставщика на рынок с конкурентоспособной продукцией (услугой), а значит, и коммерческого успеха.

Проблема качества актуальна для всех стран независимо от зрелости их рыночной экономики. Достаточно вспомнить, как в разбитых и раздавленных во второй мировой войне Японии и Германии умелое применение методов стандартизации и метрологии позволило обеспечить качество продукции и тем самым дать старт обновлению экономики этих стран. Сейчас часто вспоминают высказывание русского философа и политического мыслителя И. А. Ильина (1883—1954): «...русскому народу есть только один исход и одно спасение — возвращение к качеству и его культуре. Ибо количественные пути исхожены, выстраданы и разоблачены, и количественные иллюзии на наших глазах изживаются до конца».

Сегодня изготовитель и его торговый посредник, стремящийся поднять репутацию торговой марки, победить в конкурентной борьбе, выйти на мировой рынок, заинтересованы в выполнении как обязательных, так и рекомендуемых требований стандарта. В этом смысле стандарт приобретает статус рыночного стимула.

Таким образом, стандартизация является инструментом обеспечения не только конкурентоспособности, но и эффективного партнерства изготовителя, заказчика и продавца на всех уровнях управления.

Метрология, как наука об измерениях является важнейшим фактором познания природы человеком. Наука, промышленность, торговля не могут существовать без измерений. Примерно 15% общественного труда затрачивается на проведение измерений. По оценкам экспертов от 3 до 6% валового национального продукта передовых стран тратится на измерения и связанные с ними операции. Требования к точности и диапазону измеряемых величин постоянно растут, вместе с ними возрастает и сложность измерений, однако затраты на измерения становятся соизмеримыми с затратами на исполнительные операции.

Поставщику недостаточно строго следовать требованиям прогрессивных стандартов – надо подкреплять выпуск товара и оказание услуги сертификатом безопасности или качества. Наибольшее доверие у заказчиков и потребителей вызывает сертификат на систему качества. Он создает уверенность в стабильности качества, в достоверности и точности измеренных показателей

15

качества, свидетельствует о высокой культуре процессов производства, продукции и предоставления услуг.

Таким образом, обеспечение качества товаров и услуг – основная цель деятельности по стандартизации, метрологии и сертификации.

На рис.1 показана триада методов и видов деятельности по обеспечению качества, во главе которых стоит стандартизация, являющаяся законодательной по отношению к метрологии и сертификации.

Рис. 1. Триада методов и видов деятельности по обеспечению качества

Итак, переход страны к рыночной экономике с присущей ей конкуренцией, борьбой за доверие потребителя заставит специалистов шире использовать методы и правила метрологии, стандартизации и сертификации в своей практической деятельности для обеспечения высокого качества товаров, работ и услуг.

Целью изучения дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация» является формирование у студентов знаний, умений и навыков в различных областях деятельности для обеспечения эффективности результатов их труда.

Сущность качества

Качество — совокупность характеристик объекта, относящихся к его способности удовлетворять установленные или предполагаемые потребности.

Итак, понятие качества включает три элемента – объект, потребности, характеристики. Чтобы лучше понять качество, необходимо рассмотреть эти элементы.

Объектом могут быть, например, деятельность или процесс; продукция; услуги, организация, система или отдельное лицо; любая комбинация из них.

Примером подобной комбинации является такое всеобъемлющее свойство, как «качество жизни». За рубежом, а в последнее время и в нашей стране все чаще проблему защиты интересов и прав потребителей стали рассматривать именно с

16

позиции качества жизни. Понятие «качество жизни» включает целый ряд аспектов процесса удовлетворения человеческих потребностей: качество товаров и услуг, охрана среды обитания, обеспечение физического и морального здоровья, качество образования и пр.

Продукция — результат деятельности или процессов.

Товар — это все, что может удовлетворять потребность и предлагается рынку с целью привлечения внимания, приобретения, использования или потребления.

Услуга — набор функций, которые организация предлагает потребителю. Потребности – это испытываемая личностью нужда в чем-либо. Среди

потребностей человека, прежде всего, выделяются биологические и социальные. К первым относятся состояния нужды, связанные с самосохранением и развитием организма человека. Это — потребности в пище, в воде, в кислороде, в продолжении рода и ряд других. Ко вторым относятся такие потребности, которые позволяют существовать и развиваться человеку как личности, как полноправному члену современного цивилизованного человеческого сообщества. Это – разнообразные потребности в предметах материальной и духовной культуры, в человеческих видах трудовой, творческой деятельности, в определенных условиях подлинно человеческого существования.

Социальные потребности человека в свою очередь разделяются на материальные и духовные. Первые представляют собой потребности человека в некоторых предметах, без которых он не может считать свое существование вполне благополучным. Вторые, в свою очередь, делятся на несколько видов: на потребности в общении, в престиже, во власти, в альтруизме, в физическом и духовном самосовершенствовании.

Чтобы успешно конкурировать сегодня на внутреннем и особенно на внешнем рынках, необходимо своевременно предвидеть, предугадывать малейшие изменения в предпочтениях потребителей, т.е. надо знать предполагаемые, перспективные потребности. «Потребитель должен получить то, что хочет, когда он этого хочет и в той форме, в какой он хочет» - таков первый принцип обеспечения качества, сформулированный доктором Э. Демингом (крупнейший ученый в области теории и методологии комплексного управления качеством).

Различают качественные и количественные характеристики.

Качественные характеристики — это, например, цвет материала, форма изделия. Количественные характеристики (параметры) применяют для установления области и условий использования товара (размер одежды, мощность двигателя и пр.) и для оценки качества.

Характеристика требований к качеству

Наиболее универсальными, т.е. применимыми к большинству товаров и услуг, являются требования: назначения, безопасности, экологичности, надежности, эргономики, ресурсосбережения, технологичности, эстетичности.

17

Требования назначения — требования, устанавливающие: свойства продукции, определяющие ее основные функции, для выполнения которых она предназначена (производительность, точность, калорийность, быстрота исполнения услуги и др.); состав и структуру сырья и материалов; совместимость

– пригодность к совместному использованию и взаимозаменяемость – пригодность одного изделия (процесса, услуги) для использования вместо другого изделия (процесса, услуги) в целях выполнения одних и тех же требований.

Требования эргономики – это требования согласованности конструкции изделия с особенностями человеческого организма для обеспечения удобства пользования.

Требования ресурсосбережения – это требования экономного использования сырья, материалов, топлива, энергии и трудовых ресурсов.

Требования технологичности – приспособленность продукции к изготовлению, эксплуатации и ремонту с минимальными затратами при заданных показателях качества.

Эстетические требования – это требования к способности продукции или услуги выражать художественный образ, социально-культурную значимость в чувственно воспринимаемых человеком признаках формы (цвет, пространственную конфигурацию, качество отделки изделия или помещения).

Положения стандарта, содержащие требования, которые должны быть удовлетворены, называются нормами. Если норма содержит количественную характеристику, то применяют термин «норматив».

Оценка качества

Оценка качества – это систематическая проверка, насколько объект способен выполнять установленные требования. Невыполнение установленных требований называется несоответствием. Для устранения причин существующего несоответствия организации осуществляют корректирующие действия.

Основной формой проверки является контроль. Любой контроль включает два элемента: получение информации о фактическом состоянии объекта (для продукции – о ее качественных и количественных характеристиках; сопоставление полученной информации с заранее установленными требованиями, т.е. получение вторичной информации.

В процедуру контроля качества могут входить операции измерения, анализа, испытания.

Измерения как самостоятельная процедура являются объектом метрологии. Анализ продукции, в частности структуры и состава материалов и сырья,

осуществляется аналитическими методами — химическим анализом, микробиологическим анализом, микроскопическим анализом и пр.

Испытания — экспериментальное определение количественных и (или) качественных характеристик объекта испытаний.

Основное требование к качеству проведения испытания — точность и воспроизводимость результатов. Выполнение этих требований в существенной степени зависит от соблюдения правил метрологии.

18

Впоследние годы контролирующие органы стали проверять сами лаборатории непосредственно на качество проведения испытаний посредством межлабораторных сравнительных испытаний — параллельного испытания стандартного изделия или пробы вещества с известными характеристиками в нескольких контролируемых лабораториях. По отклонению результатов испытаний каждой лабораторией характеристик стандартного объекта судят о точности и воспроизводимости результатов, т.е. о качестве испытаний каждой лаборатории.

Например, Центральный испытательный центр, действующий при Министерстве сельского хозяйства США, ежемесячно рассылает во все местные лаборатории по испытанию хлопка два контрольных образца-эталона, показатели которых закодированы и занесены в банк данных главного компьютера (но до сведения местных испытателей они не доведены). Лаборатории испытывают присланные эталоны, а полученные данные посылают в центральное бюро, где идет машинное сличение (сопоставление) результатов. В случае неудачи в местные испытательные лаборатории телексом отправляется информация: результаты испытаний не соответствуют контрольным; выданные в таком-то месяце сертификаты не могут быть признаны на хлопковой бирже.

Данная схема получила название «раунд-тест» - тестирование идет как бы по кругу, непрерывно, ставя испытателей в жесткие условия: необходимо постоянно поддерживать себя в наилучшем работоспособном состоянии (это касается как техники, так и специалистов). Если какая-либо лаборатория хотя бы раз «выпадет из круга», т.е. из Реестра центров, допущенных к выдаче сертификатов, то она лишится контрактов на проведение анализов.

Для подтверждения требуемого качества испытаний лаборатории должны пройти процедуру аккредитации. Аккредитация лабораторий — официальное признание того, что испытательные лаборатории правомочны осуществлять конкретные испытания или конкретные типы испытаний.

ВРоссии, как и за рубежом, действует Система аккредитации испытательных, измерительных и аналитических лабораторий.

Согласно Правилам проведения сертификации в РФ к испытаниям конкретной продукции допускается только аккредитованная испытательная лаборатория.

Система качества

Долголетний опыт борьбы за качество в нашей стране и за рубежом показал, что никакие эпизодические, разрозненные мероприятия не могут обеспечить устойчивое улучшение качества. Эта проблема может быть решена только на основе четкой системы постоянно действующих мероприятий. На протяжении нескольких десятилетий создавались и совершенствовались системы качества (СК). На современном этапе принята СК, установленная в международных стандартах — ИСО серии 9000. Фундаментальным является следующий принцип системы: управление качеством охватывает все стадии и этапы жизненного цикла продукции.

19

Жизненный цикл продукции представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов изменения состояния продукции при ее создании и использовании.

Существует понятие стадии (этапа) жизненного цикла продукции — условно выделяемой его части, которая характеризуется спецификой направленности работ, производимых на этой стадии, и конечными результатами. Существует шесть стадий: маркетинг — проектирование — производство — обращение — эксплуатация (потребление) — утилизация. Отдельные стадии могут разделяться на этапы и процессы.

На этапе маркетинга изучаются требования заказчика продукции. На этапе проектирования разрабатывается продукция, отвечающая всем требованиям потребителя. На стадии производства обеспечивается уровень качества, заложенный в проекте. При обращении должно быть сохранено сформированное качество в период транспортирования, хранения, подготовки к продаже, реализации. На стадии эксплуатации к управлению качеством подключается непосредственно потребитель продукции. От того, насколько он будет грамотно использовать (эксплуатировать) продукцию, будет зависеть ее качество, в частности срок службы. На стадии утилизации необходимо предупредить вредное воздействие использованной продукции на окружающую природную среду.

Этапом утилизации не заканчивается деятельность предприятия. К этому сроку, а практически еще раньше предприятие начинает изучать предполагаемые потребности, уточнять текущие потребности и после маркетинговой деятельности приступает к проектированию новой продукции. Так возникает новый виток деятельности в области качества — от стадии маркетинга до стадии утилизации и т.д.

Неразрывность стадий и этапов жизненного цикла продукции подсказала исследователям проблемы качества модель обеспечения качества в виде непрерывной цепи (окружности), составляющей которой служат отдельные этапы жизненного цикла продукции (рис. 2). Эту модель раньше называли петлей качества

11. Послепродажная деятельность 3. Материально-техническое

снабжение

10. Техническая помощь и обслуживание 4. Подготовка и разработка

производственных процессов

Рис. 2. Стадии жизненного цикла продукции

20

(спиралью качества), а в последней версии ИСО 9000 — «типичные этапы жизненного цикла продукции».

В заключение рассмотрим сущность понятия «система качества». Необходимыми элементами СК являются организационная структура, методика, ресурсы и процессы.

Организационная структура СК устанавливается в рамках организационной структуры управления предприятием и представляет собой распределение прав, обязанностей и функций подразделений предприятия и персонала.

Методика — установленный способ осуществления деятельности. Ресурсы: персонал, средства обслуживания, оборудование, технология.

Процесс – совокупность взаимосвязанных ресурсов и деятельность, которые преобразуют входящие элементы (в случае продукции – сырье, материалы, комплектующие) в выходящие (готовую продукцию).

Наличие СК, ее соответствие установленным требованиям могут быть доказаны лишь в том случае, если она представлена в документированном виде. Документация делает систему «видимой» для разработчиков, пользователей и контролирующих органов.

Таким образом, система качества – совокупность организационной структуры, методов, процессов и ресурсов, необходимых для осуществления общего руководства качеством.

Качество и доверие потребителя

Более 160 лет отделяют день настоящий от того дня, когда два молодых эмигранта из Европы, Уильям К. Проктер, свечных дел мастер, и Джеймс Гэмбл, мыловар, основали в США собственное дело. Сегодня некогда маленькое свечное и мыловаренное производство превратилось в одну из крупнейших в мире мультинациональных корпораций, ежегодный оборот которой составляет 32 млрд. долл. С продукцией фирмы "Проктер энд Гэмбл" — товарами широкого потребления 250 наименований (мыло, стиральные порошки, зубная паста, шампуни, жидкие чистящие и моющие средства, декоративная косметика, парфюмерия и т.д.) — ныне знакомы жители 140 стран! Совсем неплохо для тех, кто в 1837 г. начинал бизнес с продажи свечей в 13 американских штатах — именно столько звезд "горит" на символическом знаке фирмы. Но не только высококачественной продукцией славится компания. Много внимания ее руководство уделяет пропаганде тех новых требований, которые появляются в законодательстве о качестве в развитых странах.

В конце 1991 г. открылось первое представительство фирмы в СанктПетербурге, а несколько позже — офис в Москве. И, наконец, в начале 1992 г. порошок "Ариель", а вслед за ним порошки "Тикс" и "Тайд" начали выпускаться на комбинате "Новомосковскбытхим", где "Проктер энд Гэмбл" является акционером. При этом технология производства и рецептура продуктов в

21

основном полностью сохранены, они лишь несколько адаптированы к российским условиям. В последнее время в нашей стране своих потребителей находят уже десятки наименований товаров фирмы. Отработка качества этих и других продуктов ведется в 20 научно-исследовательских центрах компании, шесть из которых расположены в Европе (Бельгия, Великобритания, Германия, Италия), а также в Северной и Южной Америке и Азии. Причем каждый год на исследовательские цели тратится огромная сумма — более миллиарда долларов.

Генеральный менеджер компании в России Питер Смит считает, что россияне мало знают о тех высоких стандартах, по которым работает компания. Их требования касаются безопасности товаров для потребления и их качества в целом, а также защиты окружающей среды.

На обеспечение производства высококачественных изделий компании "Проктер энд Гэмбл‖ направлена система качества, пронизывающая структуру компании сверху донизу и состоящая из 19 элементов. На фирме работу в области качества возглавляют президент — главный администратор — и два вицепрезидента (в ведении одного из них находятся научные исследования и разработка новых продуктов, другого — поставка на рынок качественных товаров). На местах — предприятия компании действуют в 56 странах — за качество отвечают специальные менеджеры, подчиняющиеся только высшему руководству "Проктер энд Гэмбл". Подобная структура системы качества (корпорация в целом — регион — отдельное предприятие — отдел) подчеркивает, насколько серьезно отношение персонала фирмы к качеству продукции.

Но на этом исследовательская работа не заканчивается. Специалисты фирмы ведут тщательное наблюдение за рынком товаров: изучают жалобы покупателей, замечания о качестве продуктов со стороны врачей-дерматологов, онкологов, офтальмологов. Помимо того, оценивают экологическую безопасность продукции — ее "поведение" в окружающей среде и возможные последствия, токсичность для водных и наземных живых организмов, факторы, способствующие биохимическому разложению остатков продуктов и упаковки, и т.п.

С появлением более современных, более точных контрольно-измеритель- ных приборов, следовательно, новых знаний о компонентах товаров одно и то же изделие может подвергаться все новым и новым тестам, результатом которых является совершенствование продукта.

Так, стиральный порошок "Тайд", впервые появившийся на рынке США в 1946 г., за свою долгую "жизнь" модернизировался около 60 раз.

Потребители, которые сообщают в фирму о неблагоприятных случаях воздействия на них изделий фирмы, получают специальную медицинскую анкету, разработанную компанией совместно с дерматологами. В ней пострадавшие подробно излагают "свою историю и свои проблемы". Исходя из этих данных, медики определяют причину возникновения недуга и дают соответствующие

22