Введение

В условиях, когда отрасль вышла на мировой рынок и вступила в конкурентную борьбу с наиболее развитыми странами, очень важно, чтобы российские машины и станки, оборудование не только не уступали иностранным образцам, но и были бы лучше их. Современная индустрия достигла технической зрелости, что может обеспечить выпуск машин, приборов, аппаратов и других изделий, полностью отвечающих по своим технико-экономическим показателям растущим требованиям мирового рынка. Поэтому все большее значение приобретает выпуск экономичной техники с высоким техническим уровнем.

Экономика и техника в широком смысле слова находятся в тесной взаимосвязи и взаимозависимости.

Экономика предопределяет основные направления и возможности развития техники, создает условия для ее рационального применения, стимулирования непрерывного совершенствования, быстрейшего внедрения новейших достижений в практику.

Машины, техника, в свою очередь, играют важнейшую роль в развитии производительных сил, оказывают влияние на уровень экономических показателей, формы и методы технологии и организации производства, на степень использования ресурсов. Все сложные и многообразные вопросы связи и взаимообусловленности экономики и машины, как в фокусе находят свое выражение в техничности и экономичности создания новой наукоемкой техники.

Изучение проблемы технического уровня и экономичности техники (конструкции) имеет самостоятельное научное и практическое значение, и поэтому ей должно уделяться особое внимание при исследовании общей проблемы эффективности производства.

Однако проблемы технического уровня и экономичности как самостоятельных иногда недооцениваются, или рассматриваются упрощенно, как один из моментов определения экономической эффективности инвестиций.

В настоящее время еще не сложилось общепризнанного понятия «техника».

Наиболее широкое признание получило определение техники как совокупного средства труда в системе общественного производства. Однако многие включают в это понятие также новые материалы, технологические процессы, формы организации труда и производства и т.п. [ 15 ]

В некоторых работах под техникой наряду с орудиями труда понимается комплекс навыков и знаний, используемых для достижения определенных целей. Появились и более частные термины: светотехника, космическая техника, электротехника, в содержании которых вкладывается несколько иной смысл. Например, к оргтехнике относят такую «технику», как карандаши, картриджи, клей, бумагу. Подсчитано, что в литературе встречается около 50 различных определений техники.

Наряду с понятием «техника» используется термин «конструкция», под которой понимается совокупность орудий труда, машин, механизмов, аппаратов, приборов, оборудования и инструмента, не только воплощенных в готовом изделии, но и находящимся в различных стадиях разработки, готовности и внедрения (рабочий чертеж, проект, деталь, узел, внедренная техника), независимо от их конструктивно-технологических особенностей и функционального назначения. К конструкциям относятся самые разнообразные виды техники (машины, приборы, аппараты, механизмы, оборудования и т.п.)

Техника – совокупность исторически развивающихся орудий и навыков производства, которые позволяют человечеству воздействовать на окружающую природу с целью получения материальных благ. [ 15 ]

Исследование технического уровня конструкций машин существенно отличается от общепринятых методов анализа эффективности инноваций, которые сводятся обычно к расчету и анализу эффекта лишь в области эксплуатации. Показатели технического уровня должны исследоваться на всех стадиях жизненного цикла изделия.

Оценка технического уровня изделия необходима, прежде всего, при проектировании новых образцов, чтобы включить в технические задания на их разработку «опережающие» показатели. Благодаря им ко времени серийного производства изделия оно не устареет и будет иметь высокий технический уровень.

Кроме того, необходимо оценивать технический уровень серийно выпускаемой продукции и снимаемой с производства.

Главной целью настоящей работы является попытка комплексно осветить теоретические, методические и практические вопросы оценки технического уровня на предприятиях.

В качестве основных целей оценки технического уровня можно сформулировать следующие:

• Обоснование планирования разработок и освоения новых видов продукции;

• Сертификация качества продукции и систематическая оценка технического уровня и качества продукции;

• Обоснование целесообразности постановки новой и модернизированной продукции на производство и ее промышленного освоения;

• Обоснование эффективности повышения технического уровня продукции с целью повышения конкурентоспособности;

• Обоснование дифференцированных по уровню и срокам значений показателей технического уровня для включения в государственные стандарты и регламенты с перспективными требованиями из группы однородной продукции, а также регламент на конкретные виды продукции;

• Оценка научно-технического уровня разрабатываемых и действующих стандартов на продукцию;

• Установление цен на новую продукцию.

Проблема оценки технического уровня остается в настоящее время по-прежнему острой в силу своей сложности и незавершенности и требует дальнейшего развития.

Учебное пособие «Методы оценки технического уровня машин» системно исследует проблемы понятия технического уровня, методы его оценки на различных этапах жизненного цикла, прогнозирование параметров технического уровня изделий и пути повышения технического уровня на основе использования функционально-стоимостного анализа.

1. Технический уровень машин: задачи оценки в современных условиях

   1. Понятие технического уровня продукции машиностроения и проблемы его оценки

При создании новых машин, приборов, аппаратов, прежде всего, необходимо установить, насколько новая техника опережает существующие аналоги и является существенным скачком вперед с технической и экономической точки зрения. Технический уровень машин определяется соответствием технико-экономических показателей нового образца техники лучшим отечественным и зарубежным образцам подобных изделий и тем параметрам, которые ожидаются к тому времени, когда промышленность начнет серийный или массовый выпуск этих машин.

Несмотря на значительное число нормативных документов по оценке качества и технического уровня продукции, возникает множество методологических вопросов технического уровня изделий новой техники. В научно-технической и экономической литературе до последнего времени предлагается множество подходов к решению задач оценки технического уровня машин, приборов, аппаратов.

На сложность и проблемность технического уровня продукции машиностроения влияет неотработанность понятийных и терминологических вопросов.

Анализ отечественных литературных источников показал, что определения технического уровня продукции можно разделить на три группы

Первая группа определений связана с характеристикой технического совершенства изделий (табл. 1.1).

Вторая группа определений характеризуется выделением отличий понятий качества и технического уровня с точки зрения этапов жизненного цикла техники. Качество определяет потребительские свойства продукции на этапе ее производства и эксплуатации, а технический уровень определяет свойство новой техники на допроизводственной стадии (на этапах НИР и ОКР).

В некоторых литературных источниках технический уровень определяется как относительная оценка проектируемой техники на допроизводственной стадии. При этом указывается, что уровень качества продукции складывается из технического уровня на стадии проектирования , уровня качества изготовления на стадии производства и уровня эксплуатационного качества на стадии потребления /5/.

В определениях 3-ей группы подчеркивается, что технический уровень является количественной характеристикой качества и технического совершенства объектов техники и технологии и, следовательно, отражает не только способность удовлетворять общественные потребности, но и прогрессивность принятых при их создании технических решений.

Кроме того, проблема оценки технического уровня объекта разработки возникает при отборе технических решений (изобретений) для использования, когда необходимо оценить, в какой мере применение того или иноготехнического решения (созданного в процессе разработки или

Таблица 1.1

Основные понятия и определения технического уровня

Определение технического уровня 1 группы
ГОСТ	«Технический уровень продукции» - относительная характеристика качества продукции, основанная на сопоставлении значений показателей, характеризующих техническое совершенство оцениваемой продукции, с соответствующими базовыми значениями.
Аксенов А.А. Кубинкин А.И.	Технический уровень продукции – степень совершенства изделия, характеризует одну из сторон потребительной стоимости продукции и определяется совокупностью технических характеристик
Архипов В.С.	Технический уровень продукции – критерий, характеризующий качество и показывающий степень приближения данной конструкции к высшим мировым достижениям в техническом отношении, т.е. это своего рода модель технической характеристики качества
Байковский В.М.	2 группа ТУП – это техническое совершенство продукции, определяемое совокупностью свойств, характеризующих степень научной, конструкторской и технологической проработки
Новожилов А.Т.	ТУП – это степень воплощения накопленных в мире технических решений: наиболее целесообразных для создания продукции данного вида и назначения с точки зрения перспективности их использования и стимулирования данной области производства.
	Продолжение табл. 1.1
Орлова С.Е.	3 группа Под техническим уровнем объекта техники (продукции) понимается количественная характеристика, определяемая воплощениями в нем (ней) техническими решениями, которые реализуются в совокупности технико-экономических показателей данного объекта техники (продукции) в сравнении с соответствующей совокупностью показателей объекта техники (продукции, принимаемой за базу сравнения.)
Орлова С.Е.	Технический уровень продукции - количественная характеристика степени удовлетворения потребности, выраженная через систему показателей, характеризующих технические, организационные, экономические свойства данной продукции.

заимствованного) может повлиять натехнический уровень объекта.

В условиях рыночных отношений оценка технического уровня является составной частью маркетинговых исследований, так как цены на продукцию находятся в прямой зависимости от ее технического уровня. Обязательным условием ценообразования является сравнение технико-экономических показателей (ТЭП) данной продукции с лучшими отечественными и зарубежными образцами данного вида продукции.

Эффективность рекламной деятельности при стимулировании сбыта продукции также в значительной степени связана с объективной оценкой технического уровня. Одно из условий, определяющих способность предприятия, оказывать влияние на спрос, заключается в наличии широких возможностей для дифференциации продукции.

Под дифференциацией понимается выделение рекламируемого изделия из общей массы конкурирующих изделий по какому-либо его отличительному свойству. В первую очередь это касается совокупности его потребительских свойств, которые определяют его технический уровень. При этом необходимо установить, в какой мере технические характеристики продукции, в которых находят отражение важнейшие потребительские свойства, соответствуют реальным потребностям потенциальных потребителей данной продукции. До последнего времени в отечественной литературе, посвященной вопросам технического уровня продукции, эти вопросы рассматривались в отрыве от учета требований потребителей.

При переходе на рыночные отношения работа по обеспечению высокого технического уровня объекта разработки и его оценке, осуществляемая без учета требований потребителей данного вида продукции, не может дать желаемого результата, каковым, в конечном счете, является обеспечение конкурентоспособности объекта разработки как на внутреннем, так и на внешнем рынке.

Объективная оценка технического уровня является необходимым условием обеспечения эффективности лицензионной деятельности. Это в равной мере касается решения проблем продажи и приобретения лицензий. Продажа лицензии невозможна без осуществления соответствующей рекламной деятельности, эффективность которой прямо связана с оценкой технического уровня объекта лицензии. Установление цены лицензии является условием успешного завершения переговоров, предшествующих заключению лицензионного соглашения, что немыслимо без сравнения технико-экономических показателей объекта лицензии с соответствующими показателями лучшего из образцов данного вида продукции и, следовательно, без оценки технического уровня объектов. Приобретению лицензий должен предшествовать процесс изучения технического уровня объекта лицензии и той продукции, которая может выпускаться с применением объекта лицензии.

С оценкой технического уровня промышленной продукции связана оценка уровня или значимости технических решений и, в частности, изобретений, предлагаемых к использованию в данном объекте техники. Потребность в оценке значимости изобретений ощущается на наиболее ранних стадиях жизненного цикла объекта, когда формируется идеальный образ этого объекта (этапы технического предложения, эскизного проектирования при выполнении ОКР или стадиях НИР). На этих стадиях возникает проблема сравнения технических решений, решающих сходную или тождественную задачи выбора наиболее эффективного решения из альтернативных с учетом его влияния на технический уровень разработки.

Оценка значимости изобретений возникает при отборе изобретений, намечаемых к патентованию в нескольких странах. Как известно, патентование изобретения в нескольких странах, с какой бы целью оно не осуществлялось (продажа лицензий, выход на зарубежный рынок с продукцией, использующей изобретение и др.), связано со значительными затратами средств и, прежде всего, валютными затратами (на получение патента, поддержание его в действии и т. п.). По этой причине принятию решения о патентовании изобретения должен предшествовать процесс исследования технического уровня или его значимости.

На разных этапах жизненного цикла изделия на технический уровень влияют различные факторы. Жизненный цикл новой техники включает в себя следующие этапы: проектирование новой техники, производство, потребление. Этап проектирования включает стадии НИР и ОКР; техническая подготовка производства, организационно-плановая подготовка производства; производства - на стадии освоения, серийного производства и ликвидации его по завершении выпуска; потребления - на стадии технической подготовки потребления, серийного потребления новой техники и ликвидации потребления по завершении эксплуатации (рис. 1.1).

Объем

НИР ОКР ТПП производство эксплуатация время

Рис. 1.1. Этапы жизненного цикла изделия

Таблица 1.2

Темпы создания научно-технических новшеств

Новшество	Год начала промыш- ленных разработок	Продолжительность (в годах)
		Инкубационного периода	Промыш- ленных разработок	Всего процес- са созда- ния
1	2	3	4	5
Алюминий	1886	31	6	37
Автомобиль- ный транспорт	1891	23	4	27
Авиационный транспорт	1903	6	8	14
Радиовещание	1913	17	9	26
Электронные лампы	1914	7	6	13
Телевидение	1933	22	12	34
Титан	1936	26	14	40
Антибиотики	1939	11	1	12
ЭВМ	1944	15	6	21
Синтетическая кожа	1950	12	14	26
Продолжение табл. 1.2
Атомная электростанция	1954	11	3	14
Сублимирование, пищевые продукты	1955	4	6	10
Интегральные схемы	1958	2	3	5

НИР включает в себя разработку технического заданий (ТЗ) на НИР, технического предложения, проведение научных исследований, приемку НИР.

Опытно-конструкторская работа (ОКР) основывается на результатах НИР и включает стадии технического предложения, эскизного проекта, технического и рабочего проектирования. Задачи ОКР заключаются в техническом воплощении результатов НИР.

При составлении технического задания (ТЗ) на разработку новой техники (изделия) разработчик должен знать требования, которые будут предъявлены к изделию в сфере эксплуатации.

Эти требования формирует заказчик. Разработчик должен также знать возможности производства по реализации различных вариантов технического решения.

В процессе анализа вариантов технического решения отбирается тот, который соответствует требованиям заказчика и возможностям производства.

Поскольку наука развивается опережающими темпами по отношению к производству, то возможности производства, как правило, оказываются ограниченными и не позволяют использовать наиболее перспективные технические решения сразу после их появления (табл. 1.2).

На практике обычно используют те технические решения, которые соответствуют условиям производства, и таким образом создается разрыв между потенциальными возможностями создания нового изделия и реальными возможностями, определяемыми действующим производством. В целях преодоления этого разрыва в передовых отраслях промышленности осуществляется комплексный подход к внедрению новой техники: создается конструкция изделия, затем разрабатывается соответствующая технология и проектируется необходимое технологическое оборудование.

Степень использования при разработке изделий наиболее целесообразных для выполнения его функций передовых научно-технических решений можно определять как потенциальный технический уровень.

Но на практике изделие может снизить свой технический уровень в связи с невозможностью достигнуть заданных функций в процессе производства, т.е. он трансформируется в реальный технический уровень, который может быть снижен дополнительно в процессе эксплуатации

Таблица 1.3

Оценка продолжительности отдельных этапов жизненного

цикла некоторых видов техники (в годах)

Наименование объекта	Выработка проектных и условных основных спецификаций	Конструирование, изготовление и испытание опытного образца	Рабочие чертежи на массовое производство и наладку оборудования	Время производства до выпуска первых промышленных образцов		Общая продолжительность
Танко-десантный корабль	0,5	0,7	0,9	0,8		2,9
Минный тральщик	0,70	0,8	0,8	0,8		3,1
Продолжение табл. 1.3
Безоткатное орудие	0,3	1,7	1,0	1,3	4,3
Средний танк	0,3	2,3	0,5	1,1	4,3
Эсминец	0,8	2,1	1,3	1,0	5,1
Транспортный самолет	0,5	2,4	0,5	1,8	5,3
Бомбардировщик	0,5	3,0	0,8	1,8	6,0
Реактивный истребитель	0,8	3,3	0,7	2,4	7,3
Автоматическая телефонная станция					6,0
Спутник связи					5,0
Реактивный двигатель					14,0
Нейлон					11
Радар					10-13
Магнитофон		5		35	40
Гирокомпас	13			40	53

изделия. Например, легковой автомобиль спроектирован с параметрами расхода топлива на 100 км пути выше мирового уровня, но при изготовлении автомобиля невозможно достигнуть этих параметров, и технический уровень автомобиля снижается.

Технический уровень изделия не остается постоянным в течение жизненного цикла.

На этапе создания техники возможны два случая изменения технического уровня: незапланированное повышение и незапланированное снижение, которые могут произойти на различных стадиях разработки.

Повышение технического уровня возможно за счет появления в процессе НИР новых технических решений, а также достижения результатов, превышающих установленные в техническом задании.

Снижение технического уровня разрабатываемого изделия может произойти в случае создания в этот период более современных изделий, которые обладают по сравнению с создаваемой техникой лучшими технико-экономическими показателями. Другой причиной снижения технического уровня может быть невозможность выполнения технического задания в полном объеме, что выявляется на стадии технического предложения и приводит к пересмотру технического задания в сторону ухудшения технико-экономических показателей.

На этапах «производство» и «эксплуатация» возможно только снижение технического уровня изделия. Оно носит ступенчатый характер и происходит как в моменты появления новых, более современных изделий с большей степенью использования в них передовых научно-технических знаний, так и в момент, когда качество изделия может расти за счет отработанности технологических процессов и улучшения экономических показателей.

В процессе эксплуатации изделий может произойти снижение показателей технического уровня изделия за счет нарушения правил эксплуатации изделия (снижения качества применяемых материалов и ресур­сов, нарушения регламента обслуживания и ремонта оборудования, низкой квалификации обслуживающего персонала и других факторов).

За рубежом понятие «технический уровень» подразумевает название «допроизводственное качество этапа разработки изделия». Другим эквивалентом термина «технический уровень» является понятие «планируемое качество». На сегодняшний день технический уровень определяется системой обеспечения качества ИСО 9000. В соответствии с теорией управления качеством, изложенной в зарубежной литературе, выделяется три этапа в управлении качеством:

• планирование качества;

• управление качеством;

• улучшение качества.

Разработка концепции допроизводственного качества находит выражение в нормативных документах, разрабатываемых как в отдельных странах, так и в международных соглашениях. В разработке теории качества в настоящее время за рубежом большое распространение получили философия Деминга, Джуран, Кайсен, Кросби, Ишикава, Файгенбаума, теория Taguchi, ИСО 9000-94. [ 15 ]

Философия качества Деминга включает следующие положения:

1. Четко преследуемая цель предприятия.

2. Новая Философия;

3. Прекращение сортировочной проверки;

4. Необязательно самому дешевому предложению следует дать предпочтение;

5. Постоянное усовершенствование систем;

6. Создание современных методов обучения:,

7. Обеспечить правильное поведение руководства;

8. Устранение атмосферы боязни;

9. Устранение барьеров;

10. Избегать предупреждений;

11. Не ставить жестко установленных норм;

12. Обеспечить возможность гордиться своей работой;

13. Поощрять обучение;

14. Обязанности руководства предприятием.

Философия Джуран

1. Ответственность за качество 1-го руководителя.

2. Отношения «изготовитель-заказчик» по всей технологической цепочке.

3. Четкая ориентация на заказчика.

4. Идентификация исполнителя с предприятием.

5. Все должны говорить на одном языке – языке прибыли.

6. Стратегия предприятия - затраты на качество.

7. Статистические методы.

8. A. Q. I.

Философия Кросби

Четыре заповеди культурного взлета предприятия:

1. Качество – это соответствие требованиям;

2. Основной принцип достижения качества - предупреждение;

3. Нуль дефектов – стандарт предприятия;

4. Масштаб качества – затраты, связанные с невыполнением требований.

Философия Кайсен (рис. 1.2)

Q

уровень

направление возврат к старому

действия

импульса

корректировка уровня

старый уровень

Рис. 1.2. Философия Кайсен

Философия Ишикава

Качество важнее, чем кратковременная прибыль!

1. Качество прежде всего.

2. Удовлетворение заказчика (маркетинг).

3. Вовлечение всех уровней через систему качества.

4. Постоянное улучшение.

5. Учитывать социальный фактор.

Философия Фейгенбаума

1. Центральный пункт – ответственность менеджмента.

2. Стратегия менеджмента – ответственность за качество.

3. Концентрация внимания на сотрудника.

4. Качество определяется затратами.

5. Оценка сотрудника через качество его труда

6. Статистические методы

7. QFD – 2.

8. Интеграция по горизонтали.

Концепция качества «Taguchi»

В разработке концепции качества за рубежом широкое распространение получила теория Taguchi преимуществом которой, по оценке специалистов, является концентрация внимания именно на допроизводственном качестве. Особенностями теории Taguchi являются: оценка качества, ориентация на улучшение качества, управление качеством; акцент на определяющую роль в достижении конечного качества допроизводственного этапа, особенно этапа разработки изделия; представление показателей качества в виде совокупности номинальных значений и допустимых отклонений.

Теория управления качеством Taguchi основана на принципах, главными из которых являются следующие: важнейшим измерителем качества производимой продукции являются общие потери, вызванные в обществе этой продукцией; потери ℓ ( ) из-за изменений в производстве продукции, которые терпит потребитель, пропорциональны квадрату отклонения  характеристик от заданных номинальных величин . Непрерывное улучшение качества требует постоянного уменьшения отклонения характеристик изготавливаемой продукции от номинальных значений, конечное качество и стоимость продукции определяется в большей степени этапами разработки продукции и подготовки производства (рис. 1.3).

Потери

ℓ _(y)

 -    + 

Значение

определяющих

характеристик

Рис. 1.3. Зависимость отклонения характеристик «потерь»

от определяющих номинальных значений

Из множества параметров изделия выделяются те, которые определяют его с точки зрения удовлетворения запросов потребителя. Такие параметры называются определяющими. Для измерения качества изделия используются отклонения реальных параметров от номинальных значений: чем меньше отклонения, тем выше качество.

Установление номинальных значений определяющих параметров и их допустимых отклонений проводится с использованием статистического моделирования. При этом моделируются источники факторов, приводящих к отклонению определяющих показателей от номинальных значений. Задачей моделирования является определение ряда технических характеристик, при которых влияние отдельных факторов на определяющие параметры минимально.

Концепция международного стандарта ИСО 9000

Система качества – модель для обеспечения качества при проектировании, разработке, производстве, монтаже и обслуживании.

Международный стандарт устанавливает требования к системе качества, когда необходимо продемонстрировать способность компании – поставщика к проектированию и поставке соответствующей продукции. Установленные требования направлены, главным образом, на достижение удовлетворенности потребителя посредством предупреждения несоответствий продукции на всех стадиях от проектирования до обслуживания. Стандарт применяется, когда необходимо спроектировать продукцию, и требования к ней установлены преимущественно в виде эксплуатационных потребительских качеств или их необходимо установить. Уверенность в соответствии продукции можно получить посредством адекватной демонстрации возможностей компании-поставщика в области проектирования, разработки, производства, монтажа и обслуживания.