Показатели качества продукции

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ 2

План лекционных занятий:

1. Основные показатели качества машиностроительной продукции.

2. Место теории надежности в жизненном цикле продукции.

3. Основные используемые термины и понятия надежности.

1. Основные показатели качества

машиностроительной продукции

В номенклатуре свойств продукции выделяют свойства основной функции изделий (качества функционирования изделий) и потребительские свойства.

К числу основных относят свойства отдельных изделий (точность, надежность) и свойства совокупности изделий (взаимозаменяемость, стабильность). Потребительские свойства проявляются в процессе потребления при удовлетворении материальных и культурных потребностей определенных групп продукции. Они определяют эффективность изделий по назначению, их социальную значимость, практическую полезность и эстетическое совершенство. Структура потребительских свойств служит основой для формирования перечня потребительских качеств продукции.

По характеру удовлетворяемых потребностей потребительские свойства разделяются на:

- свойства, характеризующие соответствие изделий оптимальному ассортименту;

- моральное старение;

- функциональные свойства полезности потребления;

- эргономические свойства изделий;

- эстетические свойства изделий;

- безопасность изделий в потреблении;

- экологические свойства.

2. Место теории надежности в жизненном цикле продукции

Принадлежа к инженерным дисциплинам, теория надежности тесно связана с современной прикладной математикой, широко использует разнообразные ее методы, как для решения своих задач, так и для точной фор­мулировки основных своих понятий.

Сами определения и содержание понятия надежность обусловливают то, что для теории надежности теория вероятностей и математическая статистика служат основными методами. При этом, разумеется, что объем и глубина использования мате­матического аппарата в теории надежности не превращает ее в ветвь прикладной математики; она остается инженерной дисциплиной, по­скольку основными для нее являются те реальные задачи, которые вы­двигаются практикой, а не те методы, которые к ним применяются.

Одним из самых сложных вопросов в теории надежности является задание целесообразных или хотя бы оправданных, количественных требований по надежности на изделия и системы различного назначения.

В настоящее время задание количественных требований по надеж­ности является необходимым моментом в процессе создания любой технической системы или отдельного устрой­ства.

Без этого невозможно обоснованно проектировать технические системы, причем ответственность и важность функций, выполняемых аппаратурой, не только не ставят под сомнение вопрос о целесообразно­сти задания количественных требований по надежности, но, напротив, приводят к обязательности их задания.

Видимо, норму надежности можно считать обоснованной, если она целесообразна, т. е. в определенном смысле оптимальна.

Повышение надежности разумно спроектированных систем, как и улучшение прочие технических характеристик, связано тем или иным образом с увеличе­нием затрат на производство этих систем.

Говоря о разумно спроектированных системах, мы имеем в виду такие системы, которые нельзя существенно улучшить, изменив, например, принципиальную схему, уменьшив число используемых деталей или упростив алгоритм их функционирования; предполагается, что в системе нет бесполезных и тем более вредных составных частей.

Не менее серьезным и важным вопросом, чем выбор норм надежно­сти, является вопрос о выборе наиболее подходящего и наиболее полно характеризующего надежность системы показателя.

На выбор типа ос­новного показателя надежности (или некоторой системы таких пока­зателей) влияют различные факторы, например: назначение системы; характер процессаее использования и опре­деленные требования к самому показателю (простота физического смысла, возможность априорного расчета и опытной проверки или хотя бы подтверждения и пр.).

На ранних этапах проектирования систем основной задачей является построение структуры и определение алгоритмов функционирования.

Обе эти задачи первоначально решаются конструкторами систем на основании интуиции и большого опыта практической работы.

Одна­ко, как правило, при проектировании сложных систем не удается найти однозначного решения. Всегда существует несколько альтернативных вариантов построения системы, причем каждый из вариантов допускает возможность существенных модификаций.

Таким образом, факти­чески производится анализ оптимальной системы путем перебора и последовательного сравнения различных вариантов.

На этом этапе очень важной задачей является создание простой, но в то же время и достаточно точной математической модели.

Точность математической модели, конечно, определяется также точностью и достоверностью исходных данных.

Однако недостоверность исходных данных не может служить основанием для отказа от проведения оценок показателей надежности систем, поскольку большинство расчетов на ранних этапах проектирования носит характер сравнения нескольких конкурентоспособных вариантов.

При этом, как правило, неточность исходных данных приводит к отклонению результатов для всех сравниваемых вариантов в одну и ту же сторону.

В процессе проектирования сложных технических систем одним из основных условий принятия целесообразных решений является системный подход при рассмотрении различных характеристик, включая и характеристики надежности.

Это связано с тем, что требования, предъявляемые к системе при проектировании являются противоречивыми.

Типичным примером таких противоречивых требований яв­ляется требование высокой надежности и одновременно требование сни­жения затрат на проектирование и производство системы. Наличие таких противоречий ведет к тому, что конструктор системы вынужден искать компромиссы.

Основная задача теории надежности на этапе технического проек­тирования — помочь разработчику принять обоснованные решения, касающиеся выбора структуры системы, необходимости использования и мощности вводимой избыточности, построения оптимальной системы контроля и т. д.

Теория надежности участ­вует в решении двойственной задачи, которая всегда стоит перед создателями изделий и систем:

— при заданных характеристиках системы (в том числе и надеж­ности) создать систему с минимальной “стоимостью”;

— при заданной “стоимости” системы добиться наилучших (макси­мальных) технических показателей (опять-таки в том числе и надеж­ности).

Под “стоимостью” здесь может пониматься собственно стоимость системы, либо ее вес, габариты или какой-либо другой дисципли­нирующий показатель или показатели.

Задача теории надежности на этапе “создания опытных образ­цов” заключается во всестороннем рассмотрении вопросов будущей эксплуатации системы, а именно:

- определение частоты и глубины профилактических и регламентных проверок,

- обоснование состава и количества запасных элементов (ЗИП),

- предварительная проработка вопросов рациональногй организации системы снабжения ЗИП,

- оценка целесообразности различных режимов технического использования системы и др.

На этапе "серийное производство" и "эксплуатация" набирается статистика для возможной доработки изделий и учета такой информации при последующих разработках.