Стандартизация и качество изделий машиностроения в свете федерального закона "О техническом регулировании"

Самарский государственный аэрокосмический университет

Рассматриваются вопросы стандартизации и качества изделий машиностроения в соответствии с федеральным законом “О техническом регулировании” и выбора единичных и интегральных показателей качества с помощью критерия предпочтения.

Принципы стандартизации установлены с 1 июля 2003 г. федеральным законом “О техническом регулировании”, согласно которому требования к продукции и услугам устанавливаются на основе следующих принципов [1] :

• -    обязательные требования указываются не в стандартах, а в директивах Евросоюза (ЕС), принимаемых на законодательном уровне и в технических регламентах;

• -    обязательные требования к продукции строго ограничиваются только ее безопасностью;

• -    стандарты не являются обязательными, они только определяют пути достижения обязательных требований директив;

• -    вводится понятие “гармонизированный стандарт”, следование которому не является обязательным, но предполагает презумпцию соответствия директивам.

Применение таких стандартов освобождает изготовителей и поставщиков от необходимости обращаться к услугам органов по сертификации.

Стандартизация – это установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу при участии всех заинтересованных сторон, в частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации и требований безопасности.

Стандарты основываются на обобщенных результатах науки, техники и практического опыта и должны нести пользу обществу, обеспечивая:

• -    безопасность продукции, работ и услуг для жизни, здоровья, окружающей среды и имущества;

• -    техническую и информационную со-

• вместимость, а также взаимозаменяемость продукции, согласование и увязку показателей и характеристик продукции, кодирование, классификацию, унификацию, типизацию и агрегатирование машин и изделий;

• -    единство методов контроля и единство маркировки;

• -    устранение технических барьеров в производстве и торговле, повышение конкурентоспособности продукции;

• -    качество продукции в интересах потребителя и государства;

• -    экономию всех видов ресурсов (снижение материалоемкости, энергоемкости, трудоемкости, применение малоотходных технологий);

• -    безопасность всех видов хозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф.

Не стоит забывать и об экономической эффективности стандартизации. Стандартизация – один из элементов технического регулирования в условиях рыночной экономики, призванной обеспечить вклад в экономический рост, превышающий соответствующие показатели от внедрения патентов и лицензий. Так, по исследованиям немецких экспертов, подтвержденным аналитиками ЕС, треть ежегодного экономического роста Германии за 1960 – 1990 г.г. дает применение стандартов.

Добровольное применение стандартов означает право субъекта хозяйственной деятельности исполнять либо не исполнять требования того или иного стандарта.

Таким образом, обязательное выполнение требований стандарта – это выполнение добровольно принятых обязательств. Но при- нятие на добровольной основе положительного решения о применении стандарта, независимо от формы его закрепления (в виде указания в договоре, ссылки в конструкторской и технологической документации), влечет за собой обязательность выполнения в полном объеме принятых требований.

Предприятиям необходимо объяснить, что принципы добровольного применения стандартов и обязательного исполнения их требований существуют параллельно, что подтверждается применением стандартов ЕС.

Смещение акцентов применения стандартов из обязательной области в добровольную, создает предпосылки к созданию высококачественных и конкурентоспособных изделий, новейших технологий и услуг. Производитель по собственному усмотрению будет определять уровень производимого продукта. Стандарты являются базой для данного уровня. Многие производственные методики и наработки опережают по своему уровню стандартные подходы. Именно много сторонний опыт производителя позволит вести активную борьбу за потребителя. Государство в такой ситуации выступает главным гарантом безопасности изделий не только для жизни и здоровья людей, их имущества, но и для окружающей среды, в том числе жизни и здоровья животных или растений. Основным инструментом будут служить технические регламенты (общий технический регламент и специальные технические регламенты).

Необходимо уяснить главное – все требования к продукции будут четко разделены на две категории: обязательное к исполнению – это минимальные требования по безопасности, которые выносятся в технические регламенты, и добровольные, зафиксированные стандартами, выполнение которых отдается на откуп производителя.

Если предприниматель знает исчерпывающий перечень требований и соответственно организует производство, ему будет гораздо проще защищать свои права, в том числе в суде, а проверяющему, со своей стороны, будет намного легче разобраться с тем, что же, собственно, нужно требовать от бизнеса. При этом и сам суд получает в руки очень ясную и четкую базу критериев.

В настоящее время все большее число машиностроительных предприятий обращает внимание на вопросы, связанные с качеством. Руководители предприятий понимают, что переход от процессов контроля качества к процессам управления качеством ведет к значительному повышению эффективности функционирования предприятия. Более того, понятия “конкурентоспособности продукции” и “конкурентоспособности предприятия” напрямую связаны с вопросами повышения качества [2, 3].

Методы повышения качества изготовления машиностроительных изделий (МИ) включают в себя обязательные этапы – формирование показателей и оценку качества изготовления МИ.

Разнообразие показателей качества промышленных изделий (рис.) свидетельствует об отсутствии единого подхода к определению качества промышленного изделия, о сложности самого понятия и затруднениях с его оценкой. Все это не дает возможности предъявить единые требования к МИ и сказывается на методах оценки их.

Показатели качества МИ разнообразны и многочисленны, однако для каждого вида или отдельной их группы можно указать некоторый перечень наиболее существенных показателей, определяющих уровень качества. Необходимое количество и номенклатура показателей качества определяются в каждом конкретном случае в зависимости от характера МИ, его назначения и требований, предъявляемых к нему в эксплуатации. При этом часто используется следующий подход.

По техническим условиям определяется номенклатура n контролируемых параметров, которые можно представить в виде вектора Y={y1, y2, …, yn}.

Для каждого параметра устанавливается вид накладываемых ограничений и их числовые значения. По результатам контролируемых испытаний определяются фактические значения параметров.

В зависимости от ограничений и фактических значений параметров по формуле (табл.) рассчитываются единичные показатели качества (ЕПК) изготовления по каждому i – ому параметру ki . Таблица составлена для

Показатель уровня качества

Illi

Технические показатели

Показатели надежности и долговечности

Показатели уровня стандартизации

—

Технико-экономические показатели

Техноло гические показатели

Экономические показатели

1

1

Показатели, определяющие область примения изделия

Гарантийный срок работы с регламентированной безотказностью

Коэффициент стандартизации

Показатели архитектоники (силуэт, форма и т.д.)

Трудоемкость в изготовлении

Себестоимость единицы продукции, выработанной изделием

1

1

Техническая производител ьность и ее параметры

Срок работы до капитального ремонта

Коэффициент нормализации (унификации)

Показатели отделки (окраска, хромир. изд.)

Коэффициенты использования прогрессивных процессов и материалов

Общая себестоимость изготовлен ия изделия (цена)

1

1

Энергоемкость

Комплексный показатель долговечности

Коэффициент конструктивной приемст-венности

Показатели специальных видов эстетического воздейств.

Ремонтная технологичность

Себестоимость в абсолютных величинах

Материалоемкость

Вероятность и интенсивность отказов и другие показатели надежности

Технологичность в обслуживании и работе

Себестоимость в относительных величинах

Рис. Классификация показателей качества промышленных изделий

Таблица . Расчет единичных показателей качества

Ограничения Формула расчета Yiн Y6 н             в Yiн Y6 н            в Yi>Yiв k=i - Y„ - Y\ exp в \ У / в k4 = 0 при y < y„ ; Y > Ye н             в Yiн>Yi k=1 - -г—T Y - Y.\ exp н Yiн k = 0 при Y < YiH; Y. > Ye наиболее часто встречающихся на практике видов ограничений на контролируемый параметр. В этой таблице Yiн и Yiв - нижнее и верхнее допустимые значения параметров, Y i - его номинальное значение.

Известно, что качество изделия как объект оптимизации должно иметь единый критерий оптимизации, в качестве которого авторы предлагают использовать значение интегрального показателя качества, отвечающего перспективному образцу.

Для получения интегрального показателя качества используется комбинированный метод оценки уровня качества продукции, учитывающий возможности дифференциального, комплексного и смешанного методов.

Технологический процесс изготовления МИ, имеющий на выходе многокомпонентный вектор _Y , с введением интегрального показателя представляется в виде объекта с одним выходом, которым является скалярная величина К.

Совокупность ЕПК и интегрального критерия качества К дает однозначное представление о качестве изготовленного изделия.

Объединение различных показателей в единый многокомпонентный, составной критерий осуществляется путем построения интегрального показателя качества с помощью критерия предпочтения

значения показателя заданного техническим заданием на проектирование), j=1, 2, …, n.

Существующие различные методы определения ji (стоимостных регрессионных зависимостей, предельных и номинальных значений, эквивалентных соотношений, экспертный метод и др.) различаются объемом исходной информации. Так, при изготовлении МИ коэффициенты ji определяются методом экспертных оценок по результатам небольшой статистической совокупности данных, полученных путем опроса N специалистов данного профиля конструирования конкретного класса МИ.

Для нахождения нормированных значений показателей a вначале составляют ji матрицу

x 11 x 12 ... x 1 i ... x 1 m

K = E фа с ,            (1)

i = 1

где m – число показателей качества МИ, j_i – коэффициент значимости (“веса”) i – го по-

где xji – справочные данные i-й параметр в j-м варианте.

Поскольку с увеличением одних показателей качество изделия улучшается, а с увеличением других – ухудшается, то последнее преобразуется в обратные величины и составляется матрица

y y ... y ... y

11   12      1 i      1 m

казателя, при этом

m

E Vi = i

i = 1

a_i – нормиро-

ванный показатель качества, i=1,2,…m.

Если рассматриваются по критерию предпочтения j вариантов К для выбора из

них предпочтительного, то значения критерия предпочтения для каждого варианта оценивается по формуле

m

K j = E V i ^ i ,           (2)

i = 1

где a_ji - нормированный показатель i относительно одного из выбранных вариантов j (или

L У п1 У п 2 ... У ш -.. У пт

в которой для первых показателей приняты yji = xji, а для вторых (ухудшающих качество)

~ У1- =

1 x_ji

При оценке сравнения вариантов по качеству можно остановиться на этой второй матрице и по формуле (2), заменив yji на aji, рассчитать Кj. Вариант, обладающий большим значением критерия качества, будет

предпочтительным. Можно также продолжить вычисления, введя матрицу

II4= a a ...a ...a 11   12      1i      1m aji an...ajt...ajm ,            (5) ............................ . an 1 an2...ani...anm _ где а = (yjmax — yH /yjmax, yjmax - максимальное значение параметра i в матрице (4) для j - го варианта (столбца матрицы).

Чем ближе yji к yjmax , тем ближе этот вариант к высокому качеству, разность же (числитель) aij будет меньше, следовательно, и само значение Кj получиться меньше. Поэтому предпочтительным вариантом надо считать тот, у которого величина К, опреде- ляемая по формуле (1), будет минимальной.

Условием состоятельности интегрального показателя является соответствие его целям обеспечения качества МИ и должен производиться с учетом перспективных показателей качества.