Управление качеством

– двигатель типа Б:

D = 1 (0,5 0 + 0,3 3 + 0, 2 3) = 0,18,

– двигатель типа В:

D = 1 (0,5 2 + 0,3 4 + 0, 2 3) = 0, 28.

По формуле (2.7) находим индекс дефектности продукции:

Можно сделать вывод, что уровень качества выпускаемой продукции не хуже базового (Ид < 1).

2.24. МЕТОДЫ ОЦЕНОК ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ИЗДЕЛИЙ

Большой интерес представляют методы оценок показателей надежности изделий, которые, как методы контроля, могут быть классифицированы по уровню надежности на три больших группы: при производстве, при испытаниях и по качеству технической эксплуатации.

В соответствии с ГОСТ 13377-75 надежность определяется, как свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки, и обусловливается его безотказностью, ремонтопригодностью, сохраняемостью и долговечностью его частей. Заданный уровень параметров надежности обеспечивается конструкцией изделия, выбором и контролем качества материалов, технологией изготовления деталей, системой контроля и обслуживания изделий в эксплуатации. В связи с этим изделие характеризуется системой показателей эксплуата-

141

ционных качеств, обеспечивающих заданный уровень надежности, которые подробно описаны ниже в гл. 4.

Обеспечение надежности продукции в жизненном цикле изделия подразумевает комплексный характер проблемы надежности и строится на основе системного подхода.

Система обеспечения надежности закладывается еще на стадии проектирования и при производстве, отрабатывается при экспериментальных испытаниях и доводке, поддерживается и совершенствуется при эксплуатации изделия, причем все эти стадии взаимосвязаны и влияют на формирование подсистемы обеспечения надежности (рис. 2.16).

Рис. 2.16. Система обеспечения надежности изделий

На стадии проектирования изделия (рис. 2.17) его надежность обеспечивается правильным учетом условий его применения, выбором запасов работоспособности, конструктивными мероприятиями, устраняющими или снижающими влияние вредных факторов, стандартизацией и унификацией как методов расчета, проектирования, испытаний и оценки изделия и его элементов, так и самих конструктивных исполнений элементов продукции и его базовых конструкции. Учитывая, что запасы устойчивости работы, прочности, мощности, производительности элементов изделия связаны с увеличением его габаритных размеров и массы, на этапе проектирования стремятся обосновать минимальный уровень запасов, который обеспечивает работоспособность изделия во всем диапазоне условий применения и разброса характеристик элементов при заданном уровне показателей надежности.

142

♦ соответствием конструкции составных частей изделия требованиям типовых технологических процессов.

Отработка изделия на технологичность решается на всех этапах разработки и постановки продукции на производство в соответствии с требованиями нормативно-методической документации. Различают технологичность производственную и эксплуатационную.

Технологичность конструкции может быть объективно оценена путем расчета количественных показателей технологичности по ГОСТ 14.201-73 и ГОСТ 14.204-73.

По ГОСТ 14.201-73 предусмотрена значительная номенклатура (22) количественных показателей. Количественные показатели технологичности разделяются на основные и дополнительные.

А. Основными показателями являются:

1.Абсолютное значение трудоемкости изделия Тu. Опыт показывает, что трудоемкость механической обработки по отношению

кобщей трудоемкости (по удельному весу в %) стабильна для одного и того же типа изделия. Следовательно, для сравнительной оценки достаточно определить трудоемкость механической обработки.

2.Абсолютное значение технологической себестоимости из-

готовления изделия Cти.. Лучше всего оценивать технологичность по себестоимости. Но при этом следует помнить, что расчет ее не в условиях производства, а при проектировании очень трудоемок.

3.Показатель уровня технологичности по трудоемкости изготовления

Kт = Ти/Tиб.,

где Ти и Tиб – ожидаемая трудоемкость изготовления нового изделия и трудоемкость базового показателя.

4. Показатель уровня технологичности по технологической себестоимости

Кст = Сти/Стиб,

где Сти и Стиб – ожидаемая технологическая себестоимость проектируемого изделия и себестоимости базового изделия.

144

Б. К дополнительным показателям технологичности относят ряд частных и комплексных, абсолютных и относительных показателей, оценивающих конструкцию как с экономической, так и с технической стороны.

1. Коэффициент использования материала

где mи – масса изделия; ∑mз – сумма масс заготовок; q – масса де-

тали; Q – масса заготовки.

2. Удельная трудоемкость изготовления изделия

tи = Tи ,

P

где Р – параметр изделия (мощность, тяга, масса конструкции и т.д.). Тогда tи будет выражать затраты труда на единицу мощности и т.д.

3. Удельная себестоимость

cи = Си ,

P

где Си – полная себестоимость изготовления изделия. 4. Удельная технологическая себестоимость

cти = Cти .

P

5. Коэффициент унификации и стандартизации деталей

где Куэ – коэффициент унификации конструктивных элементов; Nуэ, Nэ – соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее, шт; Nуд, Nсд – число унифицированных и стандартных деталей; Кпст – коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей; Дос, Дмо – соответст-

145

венно число поверхностей детали, обрабатываемых стандартным инструментом, и всех, подвергаемых механической обработке поверхностей, шт; Nд – общее число деталей.

6. Коэффициент повторяемости элементов конструкции

Kпов = Nн ,

Nк

где Nн – количество наименований составных частей конструкции; Nк – общее количество составных частей конструкции.

7. Коэффициент обработки поверхностей

Кпо =1 − Дмо /Дэ ,

где Дмо – число поверхностей, подвергаемых механической обработке; Дэ – общее число поверхностей.

8.Масса детали q, кг.

9.Максимальное значение квалитета обработки IT.

10.Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей Ra.

11.Коэффициент применения типовых технологических процессов при изготовлении данной детали (получения заготовки механической, термической и другой обработки)

Ктп = Qтп/Qэ,

где Qтп, Qэ – соответственно число типовых технологических процессов для изготовления детали и общее, шт.

Уровень технологичности конструкции детали Ку определяется как отношение достигнутого показателя технологичности к базовому, заданному в техническом задании,

Ку = К/Кб,

где К – достигнутый (проектируемый) показатель технологичности; Кб – базовый показатель технологичности, который обычно определяется по данным базовой детали.

При расчете показателей следует выбрать уровень этого расчета. Обычно применяются уровни расчета по деталям или сбороч-

146

ным единицам; а составные части изделий подразделяются на стандартные, унифицированные и оригинальные.

Следует также отметить, что при определении показателей стандартизации и унификации из расчета исключаются крепежные детали, пробки и заглушки, детали соединения трубопроводов и арматура (муфты, ниппели и др.), гайки различных видов (установочные, подкладные), резьбовые кольца, шайбы, шпонки всех видов, электромонтажные детали, слесарно-сборочный инструмент, детали тары, упаковки, крючки, подвески, кольца установочные и другие аналогичные детали и сборочные единицы.

2.26. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ И УСЛУГ

Количественная характеристика свойств продукции, входящих в состав ее качества, называется показателем качества продукции. Показатели качества бывают единичными и комплексными. К единичным показателям относят, например, размеры изделия, его массу, уровень шума, средний срок службы и др.

Комплексные показатели качества характеризуют сразу несколько свойств продукции и подразделяются на групповые, интегральные и обобщенные. Групповые показатели качества характеризуют группу свойств продукции, например, для автолюбителей можно в качестве групповых показателей принять показатели маневренности, устойчивости, проходимости, управляемости и др.

Интегральный показатель качества отражает соотношение суммарного полезного эффекта от эксплуатации или потребления продукции и суммарных затрат на ее создание и эксплуатацию или потребление. Он определяется для оценки целесообразности постановки данного варианта продукции на производство или дальнейшей эксплуатации с учетом возросших затрат на техническое обслуживание и ремонт. Интегральный показатель (эффект/руб.) определяется по формуле

147

где Пэ – полезный годовой эффект от эксплуатации продукции, выраженный в натуральных единицах (м, кг, шт. и пр.); Зс – суммарные капитальные затраты на создание продукции, руб.; Зэ – суммарное эксплуатационные (текущие) затраты, относящиеся к одному году, руб.

При необходимости оценить интегральный показатель за срок службы изделия, превышавший один год, в формулу (2.10) вводится поправочный коэффициент, учитывающий разновременность затрат.

Обобщенный показатель качества относится к такой совокупности свойств продукции, по которой принято оценивать качество продукции. Таким обобщенным показателен для продукции, например, часовой промышленности является оценочное число N, вы-

Кроме того, показатели качества подразделяются: на прогнозируемые, проектные, производственные и эксплуатационные. При оценке уровня качества продукции используются базовые и относительные показатели. За базовые показатели принимаются показатели качества продукции, принятые за основу при оценке ее качества, например, показатели перспективных образцов.

Относительный показатель качества продукции определяется как отношение значения показателя качества оцениваемой продукции к соответствующему значению базового показателя по формуле

148

2.27. МЕТОД АНАЛИЗА ОТКАЗОВ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЙ

Метод разработан в США в 60-е гг. ХХ в. в компании «Клейтон Денавуре Холдинг». Этот метод называют иногда сокращенно

FMEA – Failure Mode and Effects Analysis.

Применение метода анализа отказов и их последствий обусловливается такими обстоятельствами:

1)необходимостью создания надежного высокотехнологичного продукта;

2)необходимостью реализации системы качества предприятий на основе международных стандартов;

3)необходимостью выполнения требований законов о защите прав потребителей, безопасности потребителей и окружающей среды;

4)повышением требований потребителей к надежности продукции, приспособленности кусловиям эксплуатации, сервису и т.д.

При конструировании методом FMEA решаются задачи: ♦ получения сведений о риске альтернативных вариантов;

♦ определения «слабых» мест конструкции и мер по их преодолению;

♦ выявления собственных возможностей разработчиков по улучшению качества конструкции;

♦ изменения качественного содержания труда разработчиков

исвязанных с ним подразделений.

Метод FMEA позволяет выявить недостатки конструкции при новых разработках. При этом устанавливаются несоответствия, их причины, последствия, оценивается риск предприятия.

Метод требует систематического документирования идей и предложений. Это позволяет постоянно пополнять информацию о работе предприятия, представлять материалы заказчику для демонстрации обеспечениякачества. Егоособенности:

♦возможность анализа конструкции рабочей группой, составленной из специалистов разных служб и отделов;

♦критический подход к конструкции для выявления по возможности всех потенциальных отказов, слабых мест и рисков;

149

♦творческий подход на всех стадиях анализа с использованием различных методов групповой работы;

♦возможности прогнозирования несоответствий (ошибок)

ипревентивность при обеспечении качества.

Применение метода FMEA позволяет:

♦предупреждать дефекты в конструкции;

♦систематически анализировать современные достижения во избежание повторных дефектов;

♦выполнять требования заказчиков, сохранять конкурентоспособность и авторитет фирмы;

♦информировать сотрудников, лучше понимать задачи и осознавать необходимость качественной работы;

♦сокращать общие сроки проектирования, уменьшать объемы испытаний;

♦ослаблять влияние «барьеров» между отделами и службами на результаты разработки.

Общие положения метода анализа отказов и их последствий

При методе FMEA конструкции анализируются только узлы или детали относительно описанных функций. Анализ конструкции должен включать в себя анализ всего комплекса новых решений при критическом рассмотрении проекта для достижения лучшихрезультатов.

Метод FMEA сопровождает весь процесс создания объекта – с начала проектирования продукции и до опробования конструкции и официального окончания разработки. При этом дается оценка последующего состояния серийного выпуска продукции.

Входеанализарассчитываютприоритетныйкоэффициентриска:

где Кп – коэффициент, учитывающий значения последствий отказов для потребителя (табл. 2.10); Ко – коэффициент, учитывающий вероятность возникновения отказа (табл. 2.11); Кн – коэффициент,

150