книги из ГПНТБ / Стандартизация и качество машин учеб. пособие

личие от предыдущего, здесь не производится обнаружения поддаю­ щихся подсчету объективных событий, явлений или предметов.

Этим методом определяются, например, эстетические показате­ ли, оказывающие эмоциональное воздействие на потребителя.

С о ц и о л о г и ч е с к и й м е т о д — метод определения показа­ телей качества продукции на основе сбора и учета мнений ее фак­ тических или возможных потребителей. Сбор мнений потребителей может производиться путем распространения специальных анкетвопросников или организации конференций, аукционов, дегустаций и др. Этим методом определяются в основном показатели качества товаров народного потребления.

Э к с п е р т н ы й м е т о д — метод определения показателей ка­ чества продукции на основе решения, принимаемого группой спе- циалистов-экспертов. Этот метод часто применяется для определе­ ния комплексных показателей качества.

Большое значение имеет классификация показателей качества по отношению к различным свойствам, так называемая общая но­ менклатура технико-экономических показателей качества. Согласно этой классификации, все показатели качества любого вида продук­ ции относятся к одной из указанных ниже групп и объединены об­ щим признаком.

Все показатели качества в целом называются технико-экономи­ ческими, поскольку они характеризуют как технические особенно­ сти продукции, так и экономическую эффективность ее применения и производства.

До 1971 г. технико-экономические показатели качества продук­ ции классифицировались в нашей стране по пяти группам: технико­ эксплуатационные показатели, показатели надежности, эстетиче­ ские и эргономические показатели, технологические показатели, показатели уровня стандартизации и унификации.

Учитывая опыт проводившихся оценок уровня качества продук­ ции различных видов и развитие теоретических проблем качества, в настоящее время классификация показателей качества уточнена и приведена в ряде государственных стандартов и методических указаний, утвержденных Госстандартом СССР. Теперь все технико­ экономические показатели качества рекомендуется классифициро­ вать по следующим группам: показатели назначения, показатели надежности, показатели технологичности, эргономические показа­ тели, эстетические показатели, показатели стандартизации и унифи­ кации, патентно-правовые показатели.

В особых случаях из всей номенклатуры показателей могут фор­ мироваться и дополнительные группы показателей качества.

Например, при государственной аттестации качества продукции выделяется группа экономических показателей, которые объеди­ няются в отдельном документе «Экономические показатели аттесто­ ванной продукции» и служат основанием для определения суммар­ ного экономического эффекта от использования аттестованной про­ дукции потребителем, расчета новой оптовой цены и величины ма-

10

териалыюго поощрения предприятия-изготовителя аттестованной продукции.

Например, при оценке уровня качества продукции автомобиль­ ной промышленности обычно комплектуется группа показателей безопасности, в которую могут входить некоторые эргономические показатели, показатели надежности и др.

При планировании качества наряду с основными группами по­ казателей могут применяться показатели сортности, показатели ка­ тегорий качества, показатели сдачи продукции с первого предъявле­ ния и другие так называемые о б о б щ а ю щ и е п о к а з а т е л и к а ч е с т в а . Последние используются в планах предприятий, про­ изводственных объединений, научно-исследовательских и проектноконструкторских организаций, отраслей и при разработке планов развития народного хозяйства.

Разумеется, что при оценке уровня качества конкретного изде­ лия не обязательно должны быть представлены показатели по всем указанным группам. Так, при оценке качества стального проката не принимаются во внимание эстетические и эргономические пока­ затели, продуктов питания — показатели стандартизации и надеж­ ности.

Рассмотрим более подробно технико-экономические показатели качества.

П о к а з а т е л и н а з н а ч е н и я — одна из важнейших групп показателей качества, характеризующих назначение, область при­ менения, производительность, транспортабельность, конструктивные и другие специфические особенности изделия.

Следует отметить, что для всех видов продукции невозможно разработать единую и постоянную номенклатуру показателей на­ значения, которую можно было бы использовать во всех случаях независимо от цели оценки уровня качества и условий ее примене­ ния. Так, показатели, характеризующие способность машины рабо­ тать при температурах —60° С, необходимы лишь для машин, вы­ пускаемых в северном исполнении и предназначенных для эксплу­ атации в высоких широтах. Для той же машины в обычном испол­ нении подобные показатели не принимаются во внимание.

В машиностроительной промышленности наиболее часто исполь­ зуются следующие показатели назначения

универсальность машины — количество выполняемых операций, скоростей, реверсивность;

■производительность — количество работы, выполняемой в еди­ ницу времени (ткм/л. с. ч.; м3/е; м3/л. с. ч.; пог. м/с);

материалоемкость — сухой вес машины в абсолютном или отно­ сительном выражении (т; т/л. с.; кг/кВт);

энергоемкость — расход энергии на производство единицы рабо­ ты, удельный расход топлива, к. п. д.

1 Подробные перечни наиболее часто применяемых показателей назначения помещаются в стандартах и отраслевых методиках оценки уровня качества по каждому виду продукции.

11

Показатели назначения часто используются в качестве основы для классификации продукции. Так, грузовые автомобили класси­ фицируются по грузоподъемности, насосы — по производительно­ сти, трансформаторы — по мощности.

П о к а з а т е л и н а д е ж н о с т и — одна из важнейших групп показателей качества продукции машиностроения. Основные терми­ ны по надежности изложены в ГОСТ 13377—67, номенклатура по­ казателей надежности, методы их расчета и экспериментального оп­ ределения приведены в ГОСТ 16503—70, а порядок выбора показа­ телей изложен в методических указаниях 3—69.

Надежность — сложное свойство изделия, определяемое четырь­ мя составляющими свойствами: безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью. По этим свойствам и со­ ставлена классификация показателей надежности. В каждую из че­ тырех групп входят единичные показатели надежности. Несколько комплексных показателей выделены в особую группу.

Показатели безотказности характеризуют свойство изделия со­ хранять работоспособность в течение некоторой наработки без вы­ нужденных перерывов. Это вероятность безотказной работы, сред­ няя наработка до первого отказа, наработка на отказ, интенсив­ ность отказов, параметр потока отказов, гарантийная наработка.

Показатели долговечности характеризуют свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходи­ мыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов. К ним относятся ресурс, гамма-процентный ресурс, назначенный ре­ сурс, средний срок службы, медианный срок службы, срок службы до первого капитального ремонта, межремонтный срок службы, срок службы до списания, средний ресурс, ресурс до первого капитально­ го ремонта, межремонтный ресурс, суммарный ресурс.

Показатели ремонтопригодности характеризуют приспособлен­ ность изделия к предупреждению, обнаружению и устранению от­ казов и неисправностей путем проведения технического обслужива­ ния и ремонтов. К ним относятся: вероятность восстановления в заданное время, среднее время восстановления, интенсивность вос­ становления, средняя и удельная трудоемкость технического обслу­ живания, средняя и удельная трудоемкость ремонтов, показатели средней и относительной стоимости технического обслуживания и ремонтов.

Показатели сохраняемости характеризуют свойство изделия сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортирования, установленного в тех­ нической документации. Это срок сохраняемости, средний срок сохраняемости, гамма-процентный срок сохраняемости, медианный срок сохраняемости.

Комплексные показатели надежности характеризуют надеж­ ность как сложное свойство, определяемое комбинацией единичных показателей. К ним относятся, например, коэффициент готовности и коэффициент технического использования.

12

Подробная характеристика показателей надежности будет при­ ведена в гл. II.

П о к а з а т е л и т е х н о л о г и ч н о с т и — характеризуют сте­ пень соответствия машины и ее элементов оптимальным условиям современного производства, рациональность использования кон­ струкционных материалов, приспособленность продукции к приме­ нению прогрессивных технологических методов производства, типо­ вых технологических процессов, возможность максимального ис­ пользования централизованного производства и рациональной орга­ низации ремонта и обслуживания, что в конечном итоге приводит к увеличению производительности труда при изготовлении, ремон­ те и обслуживании изделия, к снижению себестоимости и уменьше­ нию эксплуатационных расходов.

Важнейшими технологическими показателями качества продук­ ции являются следующие.

Коэффициент сборности (блочности) изделия характеризует от­ носительное содержание в конструкции машины элементов, объеди­ ненных в самостоятельные блоки, которые монтируются в машину уже в собранном виде. Коэффициент сборности вычисляется по фор­

Указанные количественные характеристики, приведенные в фор­ муле (4), определяются на основании данных, содержащихся в спе­ цификации рассматриваемого изделия.

Коэффициент использования рациональных материалов характе­ ризует степень насыщенности конструкции рациональными в техни­ ческом и экономическом отношении видами материалов (алюминие­ вых сплавов, полимерных материалов, сортового проката, гнутых профилей и т. д.), если их широкое применение в данном изделии возможно.

1 Специфицируемыми называются такие составные части изделия, на которые составляется отдельная спецификация согласно ГОСТ 2.108—68.

13

Коэффициент использования рациональных материалов опреде­ ляется по формуле

Здесь: Q“eT— суммарный вес всех деталей, изготовленных из рас­

сматриваемого материала, входящих в состав изде­ лия и всех его специфицируемых составных частей; Q®— данные, записанные в разделе «Материалы» специ­

фикации изделия и спецификаций всех его состав­ ных частей.

Удельная трудоемкость производства характеризует затраты времени в нормо-часах на изготовление единицы продукции и опре­ деляется по формуле

т

Ят~ В '

где Т — общая трудоемкость производства;

В— основной параметр продукции, выбираемый обычно из группы показателей назначения.

Удельная материалоемкость определяется как отношение веса готовой продукции Q к ее основному параметру В:

Этот показатель комплексно характеризует рациональность конст­ рукции, отсутствие «лишнего» металла, завышенных запасов проч­ ности и уже давно нашел применение, например, в транспортном машиностроении. Так, снижение удельной материалоемкости авто­ мобиля дает положительный экономический эффект в производстве (экономия металла) и в эксплуатации (повышение грузоподъемно­

ляют оценивать степень приспособленности машины к взаимодейст­ вию с человеком-оператором с точки зрения создания оптимальных условий для эффективного управления машиной, соблюдения необ­ ходимых норм гигиены и техники безопасности для оператора и ок­ ружающих людей.

Термины и определения, относящиеся к эргономическим показа­ телям качества, сведены в ГОСТ 16456—70 и классифицированы по четырем подгруппам: гигиенические, антропометрические, физио­ логические и психофизиологические и психологические показатели.

14

Гигиенические показатели характеризуют соответствие изделия санитарно-гигиеническим нормам и рекомендациям. Они применя­ ются при оценке изделий, влияющих непосредственно (при контак­ те) или опосредованно (через изменение характеристик среды) на организм человека и его работоспособность в системе «человек — машина — среда». К гигиеническим показателям относят темпера­ туру машины, ее частей и окружающей среды, уровень шума, изда­ ваемого машиной, частоту и амплитуду вибраций, запыленность и загазованность рабочего пространства (кабины), уровень радиа­ ции, степень токсичности и другие аналогичные показатели.

Антропометрические показатели характеризуют соответствие из­ делия и его элементов размерам и форме человеческого тела и его частей. С их помощью оцениваются изделия, которые должны обес­ печивать рациональную и удобную рабочую позу оператора, опти­ мальную хватку руки, удобные и естественные рабочие движения. К антропометрическим показателям можно отнести размеры и фор­ му рукояток, кнопок и педалей, их расположение, величину рабо­ чего хода, размеры, форму и расположение сидений, площадок, га­ бариты кабины, размеры дверей и люков и других элементов ма­ шины.

Физиологические и психофизиологические показатели характе­ ризуют соответствие машины и ее элементов силовым и скорост­ ным возможностям человека, особенностям и возможностям его ор­ ганов чувств: зрения, обоняния, осязания, вкуса. Примерами физио­ логических показателей могут быть рабочие усилия на рычаги, педали, кнопки, тумблеры и другие органы управления, вес пе­ реносных механизмов и инструментов, максимальная скорость вы­ полнения отдельных операций (вращение штурвалов, маховичков, нажатие на педали), обеспечивающая оптимальное управление или экстренное выключение (остановку) машины.

Среди психофизиологических показателей можно отметить цвет и яркость световых сигналов, тембр и силу звука звуковых сигна­ лов, уровень освещенности рабочего места, отдельных органов ма­ шины, дороги (для транспортных машин), интенсивность и разли­ чимость запаха.

Психологические показатели характеризуют соответствие изде­ лия психологическим особенностям и возможностям человека, со­ вершенство обеспечения информационного обмена в системе «чело­ век— изделие — среда», которые влияют на легкость и быстроту формирования рабочих навыков человека по управлению машиной и ее обслуживанию, на объем и скорость восприятия и переработки человеком информации, поступающей от данного изделия. К этой группе показателей можно отнести частоту и количество операций или рабочих движений, выполняемых при работе на машине, соот­ ветствие этих движений естественным и закрепленным ранее навы­ кам оператора, количество и расположение контрольных и сигналь­ ных приборов, за которыми должен следить оператор во время ра­ боты.

15

В связи с увеличением интенсивности работы машин, усложне­ нием их конструкции, повышением важности выполняемых ими функций эргономические показатели качества в настоящее время приобретают особое значение и должны включаться в нормативно­ техническую документацию на изделие наряду с другими показа­ телями качества.

Э с т е т и ч е с к и е п о к а з а т е л и качества характеризуют внешний вид продукции, ее соответствие современному стилю, гар­ моничность сочетания отдельных элементов машины между собой, а также всей машины с окружающей средой, соответствие форм машины ее назначению, колористическое (цветовое) оформление, а также качество и совершенство отделки внешних поверхностей и других элементов.

Следует отметить, что номенклатура эстетических показателей качества разработана еще очень слабо. Конкретные эстетические показатели разрабатываются применительно к каждому виду про­ дукции и заносятся в отраслевые стандарты по аттестации качества и в другую техническую документацию отраслевого значения. При этом рекомендуется выделять две подгруппы показателей: показа­ тели композиционного совершенства и показатели отделки.

Так, согласно отраслевой инструкции «О порядке подготовки и проведения государственной аттестации мотовелоизделий» Мини­ стерства автомобильной промышленности СССР, в критерии отдел­ ки мотовелоизделий входят:

качество поверхности, определяемое прочностью покрытий, тща­ тельностью обработки (полировки, гальванизации и т. п.), чистотой применяемых эмалей, степенью чистоты стыков, сопряжений, углов; выразительность фирменных знаков, их простота и запоминае­ мость. Наносимые на изделия товарные знаки, надписи, символы должны быть четкими, вписываться в форму изделия и удачно рас­

полагаться на нем; выразительность сопроводительной графики: качество оформле­

ния проспекта, паспорта, инструкции, каталога.

Общая художественная композиция изделия включает: целостность композиции — подчиненность второстепенного глав­

ному и частей — целому; организованность линий, плоскостей и объемов; пропорциональность;

соответствие формы материалу: насколько правдиво выражены в форме изделия свойства и преимущества применяемого материа­ ла, насколько полно использованы его эстетические возможности; соответствие декоративного оформления в целом (цвет, линов­ ка, орнаментовка и пр.) назначению изделия и окружающей среде. Особенность эстетических показателей качества заключается в том, что ни один из них (за очень редким исключением) не может

быть определен объективными методами. Основные методы их оцен­ ки — органолептический и экспертный; единицы измерения — баллы.

П о к а з а т е л и с т а н д а р т и з а ц и и и у н и ф и к а ц и и ха-

16

растеризуют степень использования или применения в данном из­ делии стандартизованных и унифицированных деталей, блоков и других составных элементов.

К стандартизованным относятся детали, основные параметры которых установлены государственными, республиканскими или отраслевыми стандартами. До полной замены стандартами норма­ лей машиностроения к этой же группе следует относить детали, охваченные нормалями машиностроения.

К унифицированным относятся:

составные части изделия, изготавливаемые по стандартам пред­ приятия и используемые не менее чем в двух типоразмерах или ви­ дах изделия, выпускаемых данным или смежным предприятием;

составные части изделия, получаемые предприятием в готовом виде в качестве комплектующих и находящиеся в серийном произ­ водстве;

заимствованные составные части изделия, т. е. ранее спроекти­ рованные как -оригинальные и используемые не менее чем в двух типоразмерах или видах изделий.

Крепежные детали, детали, изготовляемые без чертежа путем резки стандартных фасонных профилей под прямым углом, детали упаковочной тары и укладки из общего числа деталей изделия при расчетах исключаются.

К оригинальным составным частям изделия относятся части, раз­ работанные только для данного изделия.

Уровень стандартизации и унификации изделия характеризует­ ся следующими показателями, вычисляемыми в процентах.

где 2С0б — стоимость изделия в целом; ЕС0 — стоимость составных частей изделия, входящих в ори­

гинальные типоразмеры.

Аналогично могут определяться стоимостные коэффициенты, учитывающие раздельно стоимость или только стандартизованных (Ас.ст) или только унифицированных составных частей (/<с.у).

Коэффициент повторяемости характеризует степень унификации составных частей изделия и может быть выражен либо безразмер­

По формуле (11) коэффициент повторяемости равен нулю, если

размерных показателя: показатель патентоспособности и показатель патентной чистоты.

Патентоспособным изделие является в том случае, если оно со­ держит технические решения, которые могут быть признаны изобре­ тением в одной или нескольких странах.

Изделие обладает патентной чистотой в том случае, когда оно не содержит технических решений, подпадающих под действие патен­ тов, исключительного права на изобретения, промышленные образ­ цы, а также свидетельства на товарные знаки, которые зарегистри­ рованы в данной стране. Один и тот же технический объект обла­ дает патентной чистотой в отношении одних стран и не обладает таковой в отношении других стран, где действуют покрывающие его патенты.

Патентная чистота, как свойство конкретного технического объекта, даже в отношении одной конкретной страны также не яв­ ляется чем-то постоянным, абсолютным. Это обусловлено ограни­ ченностью действия патента во времени.

18

Понятия патентоспособности и патентной чистоты существенно различаются. Изделие может быть непатентоспособным, если оно не содержит новых технических решений, и в то же время оно может обладать патентной чистотой, так как срок действия патентов, если они были когда-либо выданы, уже истек.

Для придания изделию патентоспособности необходимо превы­ сить достигнутый к этому времени уровень мировой техники, а па­ тентной чистотой обладает не только самое новое в технике, но так­ же и достаточно старое.

При определении показателей патентоспособности и патентной чистоты следует учитывать:

наличие в изделии отечественных изобретений и изобретений других стран;

степень значимости изобретений; уровень известности технических решений, заложенных в изде­

лии, т. е. приоритетные сроки содержащихся в изделии изобрете­ ний, а также уровень известности элементов и узлов, ставших об­ щим достоянием;

наличие патентной чистоты изделия в целом (конструкции, про­ мышленного образца и товарного знака) в отношении СССР и стран-экспортеров (если изделие экспортируется или разрабаты­ вается для поставки на экспорт);

наличие регистрации промышленного образца и товарного знака в СССР и стране-экспортере.

Показатели патентоспособности и патентной чистоты могут быть выражены двумя способами: через общее количество составных ча­ стей и элементов, защищенных авторскими свидетельствами и па­ тентами, а также через стоимость частей, элементов, содержащих­ ся в патентном формуляре, в виде безразмерных коэффициентов, отражающих относительное содержание патентоспособных и па­ тентно чистых элементов в изделии.

§3. ОЦЕНКА УРОВНЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

Впоследние годы на всех промышленных предприятиях стали систематически проводиться оценки уровня качества продукции. Цель этих оценок может быть различной, например, отнесение про­ дукции к одной из трех категорий качества, проводимое при атте­ стации качества продукции или решение о том, что качество одного варианта продукции выше качества другого варианта.

Систематическое проведение мероприятий по оценке уровня ка­ чества является одним из основных элементов системы управления качеством продукции. Мерой качества продукции является уровень качества.

У р о в н е м к а ч е с т в а п р о д у к ц и и , согласно ГОСТ 15467—70 «Качество продукции. Термины», называется относитель­ ная характеристика качества продукции, основанная на сравнении