Номенклатура показателей качества промышленной продукции

Номенклатура показателей качества продукции (НПКП) - это совокупность (перечень) характеристик свойств продукции, выражающих ее качественную определенность как продукта производства и средства удовлетворения потребности.

Обоснование и назначение номенклатуры показателей - исходный момент объективной комплексной оценки качества продукции. От полноты перечня показателей, четкости их количественного определения в конечном счете зависит достоверность ее результатов и выбор лучших вариантов. Номенклатура показателей качества продукции должна обеспечивать сопоставимость проектируемой или выпускаемой продукции с потребностью, для удовлетворения которой она предназначена, с аналогами, расчет экономического эффекта от ее производства и применения, определение цены.

Есть продукция, оценить качество которой можно по одному показателю, и этого будет достаточно, например ходимость шины, количество отверстий, которые можно просверлить сверлом. Однако круг такой продукции довольно ограничен. По большинству изделий необходимо учитывать все или почти все группы показателей.

Выделяют следующие группы показателей качества: назначения, надежности, экономного использования ресурсов, эргономические, эстетические, технологичности, транспортабельности, стандартизации и унификации, патентно-правовые, экологические, безопасности, стойкости к внешним воздействиям, экономические.

Существуют стандарты на НПКП, которые регламентируют номенклатуру важнейших показателей качества продукции, принадлежащей к определенной классификационной группировке. Благодаря этому достигается однообразие показателей качества, включаемых в стандарты, технические условия и технические требования, а также в другие НТД на продукцию данной классификационной группировки.

Целями системы стандартов на НПКП являются установление и использование необходимой и достаточной НПКП при решении задач управления качеством продукции и стандартизации, в том числе: при аттестации и оценке технического уровня и качества продукции; разработке и постановке продукции на производство; разработке стандартов и технических условий на продукцию; сертификации продукции.

Серии стандартов на показатели качества отдельных видов продукции присвоен заголовок "Система показателей качества продукции" и общий номер 4. Например, ГОСТ 4.142-85 "Система показателей качества продукции. Лампы электрические. Номенклатура показателей".

Рассмотрим характеристику номенклатурных групп показателей качества.

1) Показатели назначения

Показатели назначения характеризуют свойства продукции, определяющие основные функции, для выполнения которых она предназначена, и обусловливают область ее применения. ќти показатели обычно играют основную роль в оценке уровня качества, их часто используют как критерии оптимизации при нахождении наилучших решений в управлении качеством. Каждому виду продукции свойственны свои показатели назначения.

Показатели назначения делятся на подгруппы. Классификационные показатели характеризуют основные классификационные свойства продукции (например, размер экрана телевизора, напряжение и мощность электролампочки), область или способ использования (например, наземная или бортовая аппаратура, стационарный или переносной магнитофон).

К показателям назначения относятся функциональные показатели. Для технических устройств они характеризуют полезную работу, которую изделие совершает или которую можно совершить с его помощью (производительность, точность, пределы измерений, дальность действия и т. д.). К этой подгруппе относятся конструктивные (масса, габаритные размеры) и эксплуатационные показатели (потребляемая электрическая мощность, расход топлива).

Для продукции, свойства которой зависят от ее состава и структуры, показатели назначения характеризуют составвходящих в нее компонентов или структурных групп (концентрация вещества, содержание примесей и т.д.).

Для потребительских товаров массового спроса показатели назначения также характеризуют социальную адресность товара (для молодежи, пожилых людей, для отдыха и туризма), а также степень его морального старения, обусловленного появлением нового товара повышенного качества, изменением общественных норм и ценностных ориентаций потребителей и т.п.

2) Показатели надежности

Надежность - свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки.

Показатель надежности - главный при оценке качества машин, механизмов, технических устройств. Он характеризует свойства изделия сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, выражающих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

Надежность, как сложное комплексное свойство, характеризуется четырьмя составляющими свойствами (безотказность, долговечность, сохраняемость, ремонтопригодность) и комплексными показателями.

а) Безотказность

Безотказность - свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Для изделий неремонтируемых или заменяемых после первого нарушения работоспособности показателями безотказности являются:

• средняя наработка до первого отказа;
• вероятность безотказной работы в течение определенного срока;
• интенсивность отказов.

Средняя наработка до первого отказа (t_ср) может быть рассчитана по формуле:

(2.4)

где N - число наблюдаемых изделий; t_i - наработка до первого отказа i-го изделия.

Вероятность безотказной работы аналитически определяется по формуле:

(2.5)

где F(t) - функция распределения времени работы объекта до отказа.

Статистически вероятность безотказной работы определяется отношением числа объектов, безотказно проработавших до момента времени t, к числу объектов, работоспособных в начальный момент времени t = 0 ( , где N - число наблюдаемых изделий, m - число отказавших изделий).

Определение интенсивности отказов базируется на понятии плотности вероятности отказа в момент t, под которой понимается вероятность отказа в достаточно малый интервал времени. Аналитически интенсивность отказов определяется по формуле:

(2.6)

где f(t)=F'(t) - плотность распределения времени безотказной работы, а статистически - по формуле:

(2.7)

где N(t) - число объектов, работоспособных к моменту t, t - интервал времени.

Для ремонтируемых изделий показателями безотказности являются:

- средняя наработка на отказ;

- среднее значение параметра потока отказов.

Средняя наработка на отказ статистически определяется отношением суммарной наработки восстанавливаемых объектов к суммарному числу отказов этих объектов.

Среднее значение параметра потока отказов есть величина, обратная средней наработке на отказ.

б) Сохраняемость

Сохраняемость - свойство изделия сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортирования, установленного в технической документации. Единичными показателями сохраняемости являются:

- средний срок сохранности;

- назначенный срок хранения.

в) Долговечность

Долговечность - свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов. Предельное состояние изделия определяется невозможностью его дальнейшей эксплуатации или снижением эффективности, либо требованиями безопасности и оговаривается в технической документации.

Показатели долговечности связаны с понятиями ресурса и срока службы. Ресурсом называют наработку изделия в часах от начала эксплуатации до наступления предельного состояния, когда дальнейшая эксплуатация опасна или экономически нецелесообразна. Здесь речь идет о суммарном времени собственно работы, обычно учитываемом в эксплуатационном журнале. Сроком службы называется продолжительность эксплуатации изделия от ее начала до наступления предельного состояния, т.е. непрерывное время (календарное), отсчитываемое независимо от продолжительности фактического времени работы изделия в этот период.

Для оценки долговечности изделия используются три показателя:

- средний ресурс (математическое ожидание ресурса) T_р;

- средний срок службы до капитального ремонта;

- средний срок службы до списания, обусловленного предельным состоянием. Срок службы измеряется в годах. Увеличение срока службы не всегда необходимо из-за морального старения изделия.

г) Ремонтопригодность

Ремонтопригодность - это приспособленность к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонта. Под устранением отказов подразумевается восстановление работоспособности. Единичными показателями ремонтопригодности служат:

- среднее время восстановления работоспособного состояния;

- вероятность восстановления работоспособности в течение определенного интервала времени.

При наличии статистических данных о длительности восстановления 1, ,... m, оценка среднего времени восстановления работоспособности вычисляется по формуле:

(2.8)

К комплексным показателям надежности относятся несколько коэффициентов, из которых наиболее распространенны следующие три:

- коэффициент готовности изделия;

- коэффициент технического использования;

- коэффициент оперативной готовности.

Коэффициент готовности изделия есть вероятность того, что изделие окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых использование изделия не предусматривается. Коэффициент готовности, если принять, что работоспособность изделия восстанавливают только при отказах, определяется по формуле:

(2.9)

где T_о - средняя наработка до отказа, T_в - средняя продолжительность восстановления работоспособности изделия.

Коэффициент технического использования рассчитывается по формуле:

(2.10)

где Т_р - время пребывания изделия в работоспособном состоянии; Т_то - время простоев, обусловленных техническим обслуживанием; Т_рем - время ремонтов за период эксплуатации.

Коэффициент оперативной готовности К_ог - вероятность того, что изделие, находясь в режиме ожидания и начав в произвольный момент времени выполнение задачи, проработает безотказно требуемое время.

3) Показатели экономного использования ресурсов

Эти показатели характеризуют уровень или степень использования в конструкции изделия и при его эксплуатации сырья, материалов, топлива, энергии, трудовых ресурсов. К ним относятся:

• удельный расход сырья, материалов;
• потери сырья при регламентированных условиях;
• удельный расход топлива, энергии;
• коэффициент полезного действия;
• суммарная (удельная) трудоёмкость эксплуатации изделия.

4) Эргономические показатели

Эргономические показатели характеризуют приспособленность изделия к эксплуатации и проявляются при функционировании системы "человек-изделие-среда использования".

Эргономические показатели качества распространяются на изделия в целом и их элементы: пульты управления, мнемосхемы, приборы индикации и сигнализации, таблички с надписями и обозначениями, органы управления и др.

Эргономические показатели подразделяются на следующие основные группы:

-гигиенические (освещенность, температура, влажность, напряженность электромагнитного поля, уровень излучения, шума, вибрации и др.);

-антропометрические (соответствие конструкции размерам тела человека, форме тела и отдельных его частей, входящих в контакт с конструкцией изделия);

-психофизиологические (показатели соответствия конструкции силовым и скоростным возможностям человека, зрительным возможностям (размер знаков, форма, яркость, контрастность, цвет, пространственное положение), слуховым возможностям, а также возможностям воспроизведения и переработки информации, легкого и быстрого формирования навыков управления.