Часть II.

Методы оценки уровня качества

И конкурентоспособности

Технических изделий

Глава 5. Показатели назначения

Группа показателей назначения характеризует степень соот­ветствия изделия его целевому назначению, а также свойства, оп­ределяющие основные функции, для выполнения которых изделие предназначено. Показатели назначения предопределяют и область применения данного изделия. Кроме того, показатели назначения изделий, например, машиностроения и некоторых других отраслей характеризуют полезную работу, совершаемую изделием. При определении показателей назначения выбирают для анализа, сопоставления и других операций, обусловленных методом оценки уровня качества продукции, только наиболее существенные, характеризующие важнейшие свойства продукции.

Группа показателей назначения состоит из следующих под­групп: классификационные, функциональные и технической эффективности, конструктивные, состава и структуры продук­ции.

5.1. Классификационные показатели

Классификационные показатели характеризуют принадлеж­ность данной продукции к определенной классификационной груп­пе, т.к. любая совокупность однородной продукции имеет свою классификацию.

Классификация (от лат. classic — разряд, группа) — это разде­ление множества объектов на подмножества по их сходству и (или) различию в соответствии с принятыми методами класси­фикации.

В области классификации используют следующие основные термины и понятия:

• система классификации — совокупность методов и правил классификации и их результат;

• объект классификации — элемент классифицируемого мно­жества;

• признак классификации — свойство или характеристика объекта, по которой проводится классификация;

• классификационная группа — подмножество объектов, сформированное в результате классификации;

• глубина классификации — число ступеней (уровней) клас­сификации;

• ступень классификации — этап классификации при иерар­хическом методе, в результате которого получается сово­купность классификационных групп.

Классификация однородной продукции в процессе оценки качества ее представителей позволяет, во-первых, установить классификационную группу, в пределах которой возможно сопоставление оцениваемой продукции с другими аналогами. Во-вто­рых, классификация дает возможность сформулировать общие требования к качеству продукции отдельной группы. В-третьих, она служит основанием для определения групповой номенклатуры показателей качества. И, наконец, классификационные признаки группы продукции и оцениваемых ее представителей позволяют сформу­лировать, а затем обосновать и принять к осуществлению единые для данной группы продукции методы экспертизы качества.

На практике используют два основных вида классификации: фасетный (от фр. facette —- грань отшлифованного камня) и иерар­хический (от греч. hiemrchia — расположение частей или эле­ментов целого в порядке от высшего к низшему).

Фасетный метод представляет собой параллельное разделе­ние множества объектов на независимые классификационные группы — фасеты. Фасеты как классификационные группы ука­зывают на то, что подмножество объектов принадлежит к одной и той же группе, и объекты объединены по одному из присущих им признаков (свойств). Так как каждая из фасет классификаци­онной системы характеризует только одну из сторон классифи­цируемых объектов, то этот метод является наиболее простым, гибким и широко применяемым.

Иерархический метод — это последовательное по своей струк­туре разделение множества объектов на соподчиненные класси­фикационные группы. При иерархическом методе каждая пос­ледующая ступень классификации конкретизирует признак вы­шестоящей ступени. Достоинства этого метода состоят в строй­ности получаемой системы классификации, в комплексности и всесторонности учета характеристик объектов классификации. Иерархическая система классификации обычно многоступенча­та и сложна.

Примером иерархической классификации является класси­фикация машин, а фасетной — классификация сталей.

Рассмотрим классификацию машин.

В зависимости от функционального назначения все машины классифицируют по роду, классу, виду, типу и типоразмерам.

1. Род машин — машины, входящие в некоторую систему машин и предназначенные для обеспечения работы комплексной отрасли промышленного производства или выполняющие определенную функцию в различных отраслях. Род машин — это совокупность специальных машин, применяемые в той или иной отрасли производства, которые характеризуются общностью выполняемых функций, технологических процессов и технических принципов их действия, а также общностью особенностей производственного процесса, в котором эти машины используются. Представителями вполне определенных родов машин являются, например, сельскохозяйственные, металлообрабатывающие станки, энергетические установки, автотранспортные машины и т.п.

Класс машин — это машины определенного рода, отличающиеся характером выполняемой работы и предназначенные для выполнения специальных работ в определенной области производства Класс машин характеризуется об­щностью более узкого эксплуатационного назначения, чем род машин, и сходством отдельных показателей производственного процесса. Например, классом сельскохозяйственных машин являются почвообрабатывающие машины или зерноуборочные. Отдельным классом машин считаются испытательные машины, служащие для определения механических характеристик материалов или изделий (деталей, узлов, конструкций или машин в целом).

3. Группа машин — это часть машин данного класса, предназначенных для выполнения определенных специфических работ отрасли

4. Вид машин составляют машины, входящие в определенную группу и отличающиеся некоторыми техническими признаками. Среди тракторов, очевидно, можно выделить такие их виды как трактора пропашные, тяжелые промышленные и другие

5. Разновидность машин совокупность определенного вида машин, характеризуемая общностью непосредственного эксплуатационного назначения, особенностью конструк­ций и существенным сходством всех основных стадий про­изводственного процесса их работы. Примером разновидности обрабатывающих машин являются токарные станки, предназначенные для обработки деталей диаметром до 400 мм.

6. Тип машины — машины определенного вида или группы, отличающиеся конструктивными особенностями, не вызывающими необходимости в изменении какой-либо из стадий производственного процесса при их использовании. Однотипные машины обычно взаимозаменяемы.

7. Типоразмеры машины — это машины определенного типа, отличающиеся параметрами некоторых технических характеристик.

Для организации и эффективного управления качеством машин и их производством, а также сбыта и приобретения машин большое значение имеет классификация машин по их техническим признакам или принципам действия, зависящим от источника потребляемой для работы энергии и от конструкции машин. Многие машины независимо от их назначения объединены для изготовления общими физико-техническими принципами, лежащими в основе их конструкции и действий. Это, например, машины, построенные на использовании законов оптики (оптико-механические изделия), электрической энергии (электрогенераторы и электрические двигатели), энергии движения воды (гидромашины), атомной энергии (атомные энергетические установ­ки) и т.п.

В зависимости от характера работы, для которой предназначены машины, их разделяют на несколько классов:

1. Машины-орудия или станки, которые служат для изменения физического состояния тел — токарные, фрезерные, сверлильные или строгальные станки, ткацкие или швейные машины и т.п.

2. Машины-двигатели, необходимые для выработки и передачи другим машинам двигательной (механической) энергии. Эти машины, часто называемые моторами, вырабатывают механическую энергию путем преобразования какого-либо иного вида природной энергии — электромотор, паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, турбина и т.п.

3. Транспортирующие машины (машины транспорта) перемещают физические тела с места на место, используя энергию, получаемую от двигателя — автомобиль, самолет, лифт, мостовой кран, вентилятор, насос, и др.

4. Машины-генераторы по своему назначению противоположны двигателям. Эти машины вырабатывают необходимый вид энергии путем преобразования механической энер­гии соединенного с генератором двигателя — генераторы электрической энергии, компрессоры, холодильные ма­шины и т.п.

Различают простые и сложные машины. Это уже фасетная классификация.

Простые машины выполняют работу, используя природную энергию непосредственно, т.е. не видоизменяя ее. Это, например, ветряные и водяные мельницы, аэростаты и некоторые другие машины.

Современные машины обычно являются сложными, так как они состоят из сочетания, например, машины-двигателя (мотора), преобразующего и передающего движение механизма (трансмиссия) и орудия труда (исполнительного органа), которым производится работа.

Существует множество сложных составных машин, то есть соединенных в одну машину нескольких взаимосвязанных машин. Объединение машины-двигателя с машиной — потребителем механической энергии называют машинным агрегатом.

Машины технологического назначения, в которых необходимые операции выполняются самостоятельно, а контроль и управление технологическим процессом осуществляет человек, называют полуавтоматами. Автоматами называют машины механизмы которых выполняют межоперационный контроль параметров технологического процесса. Автомат реагирует на отклонения работы машины от нормы и соответственно корректирует режим работы машины, а также, если необходимо, останавливает машину. Комплексы машин с подобными автоматическими свойствами называются автоматическими поточными линиями.

По уровню механизации и автоматизации работы машин их подразделяют на ступени (или "поколения") Для иллюстрации этого классификационного разграничения приведена табл. 6. Согласно данным таблицы, машина А мало механизирована и поэтому является представителем технических средств малой механизации; истинные машины первого поколения (машина I) сама механизирована и обеспечивает механизацию труда человека; внедрение машин, обозначенных под номером 2, есть автоматизация производства; использование в производстве машин 3 обеспечивает комплексную автоматизацию; а использование современных машин четвертого поколения (роботов), то есть машин 4, характерно для роботизированного комплекса, участка, цеха или завода-автомата.

Очевидно, что исходными для классификации технических изделий, в том числе и машин, являются параметрические показатели, специально выделяемые (принимаемые) для осуществления по ним классификации продукции. К таким показателям относят, например, мощность двигателя, грузоподъемность крана, емкость ковша экскаватора, скорость автомобиля, передаточное число редуктора и т.д. и т.п. Отметим однако, что универсального и всеобщего классификатора машин не существует. Классификацию конкретного набора машин по тем или иным признакам производят в тех случаях, когда это необходимо для анализа качества, организации производств, а также с целью упорядочения торгово-закупочных и других операций.

Таблица 6

Изделие	Источник энергии для совершения операции	Энергию для контроля и управления дает	Путь к цели, в зависимости от обстоятельств выбирает	Цель определяет	Пример
Орудие	человек	человек	человек	человек	коса, топор
Машина А	человек или животное	- « -	- « -	- « -	косилка ручная или конной тяги
Машина 1	машина	- « -	- « -	- « -	косилка тракторной тяги
Машина 2	- « -	машина	- « -	- « -	паровая машина
Машина 3	- « -	- « -	машина	- « -	автоматическая поточная линия
Машина 4	- « -	- « -	- « -	человек с помощью ЭВМ	робот, цех-автомат или завод-автомат

Следует привести пример фасетной классификации сталей по их качеству. Укрупненно все стали подразделяют по качеству (чистоте) химического состава на четыре группы: обыкновенного качества качественные, высококачественные, особовысококачественные. Главными признаками качества стали являются показатели содержания в ней вредных примесных элементов, таких как сера и фосфор. Ниже приведено предельное содержание фосфора (Р) и серы (S) в % (не более) для сталей разной категории качества:

	Р, %	S, %
обыкновенного качества	0,040	0,050
качественная	0,035	0,035
высококачественная	0,025	0,025
особо высококачественная	0,025	0,015

Наряду с классификацией сталей по чистоте состава от вред­ных примесей существуют и другие классификации, например, по функциональному назначению. Это такие группы сталей, как конструкционные и инструментальные, пружинно-рессорные и ша­рикоподшипниковые, электротехнические, рельсовые, штамповые, броневые, для медицинского инструмента и т.д. Ясно, что и эту классификацию, необходимую в том числе и для оценки уровня качества сталей, осуществляют по реальным характеристикам их потребительских свойств: прочности, пластичности, вязкости, усталостной прочности, жаропрочности и жаростойкости, коррозионной стойкости, хладостойкости и других.

Итак, в качестве классификационных показателей принимаются те, по которым можно и необходимо произвести классификацию однородной продукции с целью последующего получения количественной оценки уровня качества исследуемых образцов. Часть или все классификационные показатели могут использоваться в ранге главных, определяющих и единичных при оценке уровня соответствующих свойств продукции.