Роль испытаний в обеспечении качества техники бытового и жилищно-коммунального назначения

В настоящее время весьма актуальна проблема насыщения внутреннего рынка товарами длительного пользования. Сейчас рынок заполнен импортными товарами. Необходимо не допустить окончательного свёртывания сектора промышленности бытовой техники, где 40 – 60% изделий производили оборонные предприятия. Потеряв это высокотехнологичное производство, мы попадём в полную зависимость от западной бытовой техники и лишимся значительных налоговых поступлений в бюджет.

Отставание России в производстве холодильников, стиральных машин, пылесосов и другой техники от западных стандартов не столь велико, как в производстве автомобилей и телевизоров. Технические условия для того, чтобы составить конкуренцию импортным товарам на отечественном рынке у большинства наших предприятий имеются.

Необходимо резко снизить цены на отечественные товары, улучшить их внешний вид и дизайн, а также научиться их рекламировать. Улучшение качества товаров, в частности, бытовой техники позволит России экспортировать продукцию в развивающиеся страны.

Дополнительным фактором развития производства изделий бытовой техники и роста жилищно-коммунального хозяйства является широкомасштабное жилищное строительство, в значительной степени сохранившее свои производственные мощности. Рост объемов строительства жилья неизбежно ведёт к созданию современной дорожно-строительной техники, нового оборудования для отопления и водоснабжения, производству более совершенной бытовой техники, в частности, кондиционеров.

Развитие указанных отраслей промышленности приведёт к повышению качественного потенциала национальной экономики, что неизбежно связано с развитием высоких технологий, технических кадров и повышением качества продукции.

Рассмотрим роль испытаний в обеспечении качества бытовой техники и техники ЖКХ.

Качество бытовой техники обеспечивается на этапах проектирования, производства и эксплуатации. Схема обеспечения контроля и управления ка-      чеством изделий показана на рис. 1.

Рисунок 1. Схема управления качеством

В результате контроля и испытаний изделий собирается информация, которая после обработки, систематизации и обобщения используется для организации управляющих воздействий. На выходе управляемого процесса (проектирования или производства) производят контроль и испытания изделий (кроме этапа эксплуатации). Полученные результаты сравнивают с нормами технической документации на этапе проектирования - это техническое задание, на этапе производства - конструкторская и технологическая документация. При наличии отклонений, обнаруженных после анализа соответствующей информации, на ход управляемого процесса подаются управляющие воздействия.

На каждом из этапов проводится анализ отказавших изделий с целью установления причины отказа.

В зависимости от причины отказы классифицируются на три группы. Отказ может быть конструкционным, производственным и эксплуатационным.

Отказ, возникающий в результате нарушения правил и норм конструирования или несовершенства процесса конструирования называется конструкционным [1].

Отказ, возникший в результате несовершенства или нарушения процесса изготовления изделия, выполняемого на предприятии-изготовителе, называют производственным .

Отказ, возникший в результате нарушения установленных правил и условий эксплуатации, называют эксплуатационным.

В случае обнаружения конструкционного отказа управляющие воздействия должны быть направлены на организацию работ по совершенствованию конструктивно-технологического варианта изделия.

При наличии производственных отказов, управляющие воздействия должны быть направлены на укрепление технологической дисциплины в производстве изделий.

При обнаружении отказов на этапе эксплуатации управляющие воздействия должны быть ориентированы на соблюдение норм и режимов эксплуатации изделий.

Таим образом, информация, получаемая в результате контроля, испытаний и в процессе эксплуатации, является технической основой для управляющих воздействий, осуществляемых на всех этапах жизненного цикла изделий.

Надо иметь ввиду, что в задачи службы управления качеством входит не только анализ вида статистических функций распределения интенсивности отказов в зависимости от воздействующих факторов и времени наработки изделия, а в большей степени изучение физико-химических процессов, в результате которых возникают отказы в элементах изделия. Знание физической сущности процессов, приводящих к отказу элементов техники, позволяет не только установить причину отказа, но и разработать рекомендации по исключению и замедлению деградационных процессов.

Систематизация причин и механизмов отказов, возникающих на испы- таниях, проводимых на различных этапах жизненного цикла, позволяет получить сведения и выявлять закономерности, учёт которых при проектировании и в производстве изделий существенно повысить качество и надёжность изделий.

Рассмотрим основные воздействующие факторы на бытовые машины и приборы. Все воздействующие факторы по их происхождению делятся на две большие группы: объективные и субъективные [2]. К объективным – относятся факторы, характеризующие воздействие внешних условий, т.е. условий, при которых осуществляется хранение, транспортировка и эксплуатация изделий.

К субъективным – относятся факторы, обусловленные действием человека на этапах проектирования, производства и эксплуатации техники.

Различают прямые и косвенные объективные факторы. К прямым – относят факторы, характеризующие воздействие естественных условий (климатических, биологических, космических). (Рис.2)

Рисунок 2. Классификация воздействующих факторов

К косвенным – относятся факторы, характеризующие условия применения блоков БМП в составе изделия или системы: механические, тепловые воздействия, воздействие проникающей радиации и т.д. Учитывая наличие в любой современной бытовой машине электронных блоков управления, построенных на интегральных микросхемах (ИС), следует иметь ввиду, значительную роль таких факторов, как возникающий на поверхности изделий накопленный электрический заряд в результате электризации поверхности изделия.

Воздействие рассматриваемых факторов может приводить к изменению физико-механических и электромагнитных свойств элементов систем управления, что в итоге обусловливает потерю работоспособности техники.

Воздействие механических факторов применительно к бытовой технике сводится , как правило, к механическому износу движущихся деталей, что в значительной степени определяет ресурс бытовых машин.

Субъективные факторы принято подразделять на схемно-конструкторско-технологические, производственные и эксплуатационные [2]. Результатом действия субъективных факторов являются ошибки проектирования, производства и эксплуатации, приводящие при совместном действии с объективными факторами к полной или частичной потере работоспособности изделия. К ошибкам проектирования относятся: недостатки электрических схем, конструкторско-технологических решений, неправильный учёт возможностей операторов, обслуживающих технику.

Ошибки производства – это дефекты механической сборки, ошибки электрического монтажа, недостаточный уровень качества применяемых деталей и материалов.

Ошибки эксплуатации могут снижать качество изделий по вине ошибок операторов и ошибок в организации обслуживания.

Стабильность функционирования бытовой техники связана с устойчивостью составляющих её компонентов к воздействиям различных нагрузок и, в первую очередь, электрических и механических. Величина указанных нагрузок определяет срок службы изделий.

Все виды воздействий на бытовую технику по виду их возникновений можно разделить на внешние и на внутренние. Внешние воздействия определяются условиями хранения, транспортировки и эксплуатации БМП.

Внутренние воздействия обусловлены режимами эксплуатации техники, которые определяются электрическими нагрузками на элементы систем управления, механическими нагрузками на элементы конструкции и элементы электромеханического и механоэлектрического устройств БМП.

Под условиями эксплуатации изделий понимают совокупность внутренних и внешних воздействий, оказывающих влияние на их работоспособность.

Рассмотрим, какие проблемы существуют при организации испытаний современной техники.

Сложность бытовой техники и техники ЖКХ постоянно возрастает.

С помощью физических, схемотехнических и конструкторско-технологических методов создаются высоконадёжные электронные устройства, применяемые в системах управления БМП. Такие сложные радиоэлектронные системы преобразования, запоминания и отображения данных созданы на основе ИС, содержащих десятки и сотни тысяч элементов, размещённых на кристалле в несколько квадратных миллиметров.

Повышение функциональной плотности в современных системах управления БМП достигается за счёт расширения номенклатуры используемых в них ИС и ЭРЭ а также применения высокоинтегрированных изделий микроэлектроники. Всё это приводит к усложнению и удорожанию проводимых испытаний. К факторам увеличения стоимости относятся:

расширение номенклатуры применяемых в системах управления изделий и снижение объёма их выпуска существенно повышает трудоёмкость испытаний и особенно испытаний по определению показателей надёжности;

для проведения испытаний сложной техники, близким к условиям её эксплуатации, требуются более объёмные программы испытаний и более совершенное испытательное оборудование;

В чём заключаются особенности испытаний бытовой техники?

Испытания бытовой техники должны ответить на вопросы:

Каково качество бытовой техники?

Что такое «качество стиральной машины» и какие стиральные машины лучше?

Что такое «качество холодильников» и какой холодильник лучше?

Для ответа на указанные вопросы проводятся следующие виды испытаний.

Функциональные испытания:

стиральных машин в соответствии с международными стандартами МЭК/ЕН 60456;

холодильников и морозильников в соответствии с международными стандартами ИСО 5155/7371;

электроплит по МЭК 60350; посудомоечных машин по МЭК 436 и ЕН 50242;

сушильных машин по МЭК/ЕН 61121.

Испытания на надёжность:

бытовой техники в соответствии с требованиями национальных и международных стандартов и программ. За несколько месяцев непрерывных испытаний моделируется цикл эксплуатации бытовых приборов в режиме реального пользования.

Функциональные и сравнительные испытания малой бытовой техники:

кухонных приборов для приготовления пищи (комбайны, миксеры, мясорубки и др.) по ГОСТ 30587 (МЭК 619);

электроутюгов по ГОСТ 307.2 (МЭК 311) и ГОСТ 307.1;

электрочайников по ГОСТ 400 и ГОСТ 27754 (МЭК 530);

водонагревателей по ГОСТ 28361 (МЭК 379);

отопительных приборов по ГОСТ 28669 (МЭК 531);

электрофенов по ГОСТ 22314 и другой техники.

Испытания бытовой техники на энергоэффективность

Подтверждение результатами независимых испытаний класса энергопотребления и других параметров, заявленных изготовителем, – непременное условие реализации права потребителей на полную и достоверную информацию о приобретаемой ими продукции и эффективный инструмент проведения энергосберегающей политики.

Испытания бытовой техники и техники ЖКХ характеризуются высокой трудоёмкостью и стоимостью. Стоимость испытаний – это затраты, связанные с испытаниями изделий, продолжительностью испытаний и с осуществлением контроля испытываемых образцов.

Снизить трудоёмкость и себестоимость испытаний можно путём автоматизации испытательного оборудования на базе встроенных микропроцессоров. К числу основных требований, предъявляемых к испытательному оборудованию, относятся возможность автоматической перестройки на различные режимы и объекты испытаний, выполнение основного цикла испытаний без вмешательства оператора, автоматический контроль и документирование режимов испытаний и результатов испытаний, возможность работы в составе иерархических систем в автоматизированных участках испытаний.

Широкое внедрение микропроцессорных средств вычислительной техники, встраиваемых в оборудование, позволяет обеспечить требуемые характеристики испытательного оборудования.

Автоматизация испытаний наиболее эффективна при крупносерийном производстве изделий. При малых сериях себестоимость испытаний целесообразно снижать путём проведения испытаний на типовых представителях данного конструктивно-технологического ряда.