Наука управления качеством и ее связь с другими дисциплинам

     Показатель  надежности количественно характеризует  одно или несколько свойств, составляющих надежность изделия. Показатель надежности может иметь размерность (например, наработка на отказ) или не иметь (например, вероятность безотказной  работы). Выделяют единичные и комплексные показатели надежности.

     Единичный показатель надежности характеризует одно из свойств товара.

     Комплексный показатель характеризует несколько  свойств, составляющих надежность продукции, т. е. не менее двух основных составляющих, например, безотказность и ремонтопригодность. Примером комплексного показателя надежности может быть коэффициент готовности, значение которого определяют по формуле: 

     Кr = Т/Т + Тв,

     где Т – наработка изделия на отказ (показатель безотказности);

     Тв – среднее время восстановления (показатель ремонтопригодности). 

     Безотказность представляет способность продукта постоянно сохранять работоспособность  в течение определенного периода  времени или отдельной наработки, проявляющаяся в возможности  безотказной деятельности, средней  наработке до отказа, интенсивности отказов.

     Ремонтопригодность  – это свойство товара, которое  состоит в приспособленности  его к предупреждению и выявлению  причин появления отказов, повреждений и ликвидации их последствий в результате проведения ремонтов и технического обслуживания.

     Вероятность восстановления работоспособного состояния, среднее время восстановления являются единичными показателями ремонтопригодности. Восстановляемость продукции определяется средним временем восстановления до обусловленного значения показателя качества и уровнем восстановления.

     Сохраняемость – способность товара сберегать исправное и работоспособное, годное к использованию и эксплуатации состояние в течение времени после хранения и перевозки. Средний срок сохраняемости и назначенный срок хранения являются единичными показателями сохраняемости.

     Долговечность – свойство продукции сберегать  работоспособность до наступления  предельного состояния при установленном  сроке технического обслуживания и  ремонта. Средний ресурс и средний  срок службы являются единичными показателями долговечности.

     Понятие «ресурс» используется при характеристике долговечности по наработке изделия, а «срок службы» – при характеристике долговечности по календарному периоду  времени.

     Надежность  является важным свойством промышленной продукции, поэтому показатели надежности – это основные показатели продукции.

     Сложность и напряженность режимов работы различных товаров постоянно  возрастает, усиливается ответственность  за производимые функции. Чем ответственнее выполняемые функции, тем выше должны быть требования к показателям надежности продукции. Недостаточная надежность аппаратов и приборов требует крупных расходов на их ремонт, техническое обслуживание и поддержание их работоспособности.

     Надежность  продукции зависит от условий  эксплуатации: температуры, влажности, механических нагрузок, давления, радиации, от соблюдения правил по применению.

     Надежность  – это свойство изделия сохранять  во времени в определенных границах значения всех показателей, характеризующих  способность осуществлять определенные функции в конкретных режимах  и условиях использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и  перевозки. 

7. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 

     Экологические показатели – показатели, отражающие уровень вредного влияния на окружающую среду возникающие при производстве, применении (потреблении), эксплуатации изделия.

     К ним относятся: содержание вредных  примесей, выбрасываемых в окружающую среду; вероятность выброса вредных  частиц, газов и излучений, уровень  которых не должен превосходить максимально допустимой концентрации.

     Показатели  экологичности продукции – одно из основных свойств, обусловливающих уровень ее качества.

     К конкретным показателям экологичности продукции относятся:

     1) содержание вредных примесей (элементы, окислы, металлы и т. п.) в продуктах  сгорания двигателей различных  машин, оборудования, агрегатов, комплексов;

     2) выбросы вредных веществ в  воздушную среду, воду, почву (включая  недра земли), химических, нефтехимических,  горнодобывающих, металлургических, энергетических, деревообрабатывающих, пищевых и других производств;

     3) радиоактивность функционирования  атомных электростанций и других  объектов, связанных с исследованием,  «приручением» и применением атомной энергии;

     4) уровень шума, вибрации и энергетического  влияния транспортных средств  различного назначения и других  машин и агрегатов.

     При выборе экологических показателей  должны быть отражены требования, соблюдение которых обеспечивает поддержание  целесообразного взаимодействия между  деятельностью человека и окружающей средой, а также предупреждение прямого  и косвенного вредного воздействия  результатов использования или  потребления продукции на природную  среду. Учет экологических показателей  должен обеспечить: 1) ограничение выбросов в окружающую среду промышленных, транспортных и бытовых сточных  вод для уменьшения содержания загрязняющих веществ в атмосфере, природных  водах, реках и почвах до числа, не превосходящего в высшей степени допустимые концентрации;

     2) сохранение и рациональное употребление биологических ресурсов;

     3) возможность воспроизводства диких  животных и поддержание в надлежащем состоянии условий их обитания;

     4) сохранение геофонда растительного и животного мира, в том числе редких и исчезающих видов. Для обоснования необходимости учета экологических показателей при оценке качества продукции осуществляется анализ процессов ее использования или потребления для выявления возможности химических, механических, световых, звуковых, биологических, радиационных и других влияний на окружающую среду. При обнаружении вредных воздействий указанных факторов на природу группу экологических показателей следует включать в перечень показателей, используемых для оценки уровня качества товаров.

     При оценке уровня качества продукции с  учетом экологических показателей  следует исходить из требований (норм) по охране природной среды. Эти требования и нормы определяются:

     1) стандартами, рекомендациями, правилами  СЭВ, ИСО и других международных  организаций, занимающихся вопросами охраны природы;

     2) введенными международными техническими регламентами и нормами;

     3) системой государственных стандартов  в сфере охраны и улучшения  употребления природных ресурсов  и другими нормативными документами.  Сейчас многие международные  организации (ООН, МАГАТЭ, ИСО,  МЭК и др.) проводят постоянный  мониторинг за деятельностью  конкретных объектов, изменением  экологических показателей окружающей  природной среды, здоровьем животных  и людей. Промышленно развитые  страны в последнее время стали  резко ужесточать требования  к экологичности объектов. Тем не менее, показатели экологической среды на Земле оставляют желать лучшего.

     В Российской Федерации на основе Закона «Об охране окружающей природной  среды», принятом 19.12.1991 г., складывается система правового и нормативного обеспечения проблем экологии. 

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ  НАРАБОТКИ НА ОТКАЗ 

     Наработка на отказ – отношение времени  в течение года к усредненной  интенсивности отказов за первый год.

     Полная  наработка – наработка изделия  от начала некоторой стадии его эксплуатации до системного события, например, наработка до отказа.

     Неполная  наработка характеризует наработку  изделия: от начала эксплуатации до фиксированного периода времени, но до прихода системного события; от некоторого произвольного  момента, не связанного с системным  событием, до системного события или  до определенного периода времени.

     Интервал  неопределенности – интервал, в  котором совершилось или совершится системное событие, причем точное значение наработки до системного события неизвестно. Этот интервал может быть ограниченным. Наблюдения за объектами завершаются в какой—то период времени. К моменту прекращения наблюдений часть объектов отказала. Другая часть продолжает функционировать, причем неизвестно, как долго эти объекты проработают без отказа. К началу наблюдений объекты уже проработали некоторое неизвестное время без отказа. Отказавшие к моменту начала наблюдений объекты во внимание не принимаются.

     Восстановление  изделий после отказов исполняется  путем ремонта или замены отказавших средств (кроме программных и информационных).

     Данные  по надежности для восстанавливаемых  изделий упрощенно можно представить  в виде последовательности моментов времени: 

     t0 < t1 < t2 <… < tn <…

     где to – момент включения в работу изделия, составляющие выборки с нечетными номерами соответствуют периодам отказов, а с четными – периодам восстановления. Планируется, что все промежутки времени работоспособности и восстановления являются независимыми случайными величинами со своими законами распределения. 

     Когда отсутствуют априорные данные о  виде закона распределения F(t) используют непараметрические методы оценки надежности, при этом оценка параметра потока отказов проводится с применением  соотношения, где d(t, t + D t) – количество отказавших изделий в интервале; n(t) – общее количество эксплуатируемых  изделий в период времени t. При  многократном цензурировании в моменты T1, T2…,Tm значение n(t) постепенно уменьшается, начиная с исходного значения nr.

     Коэффициент оперативной готовности Ko(t, t) для малых значений интервала времени t и при постоянном контроле работоспособности приблизительно можно определить как Ко (t,t).

     Коэффициент готовности определяется через среднее  значение наработки между отказами То и среднее время восстановление Тв по известному соотношению Кr = (То + Тв).

     Оценка  вероятности отказа в предположении  биномиального распределения числа  отказавших изделий d (t, t + Dt) соответствует q (t, t +Dt) = d (t, t + + Dt)/ n (t).

     В случае, если восстановление осуществляется на основе «новых» изделий, выработанный ресурс которых не совпадает с ресурсом отказавшего элемента, то вероятность отказа на интервале [t, t + D t] будет отличаться от предыдущего периода, кроме экспоненциального закона распределения (для него интенсивность отказа является постоянной величиной).

     Восстановление  отказавших изделий с использованием «старых» элементов определяет равенство  параметра потока отказов значению интенсивности отказов w (t) = l (t).

     Параметрические методы используют при законе распределения  наработки на отказ. В случае непрерывного контроля работоспособности и мгновенной замены отказавших изделий новыми для некоторых видов законов распределения удается получить аналитические выражения, определяющие параметр потока отказов. 

9. ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ  ПРОДУКЦИИ 

     Показатели  технологичности – показатели, отражающие обобщенную характеристику рациональности примененных в продукции конструкторских  и технологических решении и  наилучшее распределение расходов на всех фазах жизненного цикла продукта. Эти показатели могут отражать удельный вес сырья на выработку единицы  продукции; показатель применения исходного  сырья, материалов, энергетических ресурсов, простоту собираемости, рациональность схемы, их соединения, материалоемкость изделия и т. д.

     Показатели  технологичности промышленной продукции  определяют свойства конструкции товара, которые устанавливают его приспособленность  к достижению оптимальных расходов в процессе производства, применения и восстановления поставленных значений показателей качества и объема выпуска  продукции. Эти показатели являются определяющими для показателей экономичности.

     Выделяют  следующие показатели технологичности: