Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ методов оценки качества техники коммунально-бытового назначения (КБН) 11
1.1 Понятие качества машин и агрегатов КБН 11
1.2 Особенности технологических систем сферы коммунально-бытового обслуживания .. 15
1.3 Анализ методов разработки комплексных систем обеспечения качества и оценки качества техники 21
Выводы 31
Глава 2. Исследование методов оценки качества техники коммунально-бытового назначения и разработка качественных характеристик БШМ 32
2.1 Классификация методов оценки качества техники КБН 32
2.2 Показатели оценки качества техники КБН и их обоснование 41
2.3 Выбор обобщающего показателя и критерия качества БШМ 47
2.4 Исследование влияния износа механизмов БШМ на характеристики их надежности ... 50
Выводы 66
Глава 3. Методические основы разработки технологических систем обеспечения качества машин и агрегатов (ТСОКМА) 67
3.1 Классификация технологических систем и их взаимосвязей 67
3.2 Конструктивно-технологическая преемственность 70
3.3 Полная (системная) унификация ТСОКМА 73
3 А Оценка организационно-технологического уровня 76
3.5 Системный анализ при разработке и внедрении технологических систем 86
Выводы 97
Глава 4. Разработка модулей технологической системы обеспечения качества швейных машин бытового назначения и оценка их надежности 98
4.1 Применение метода комплексного модулирования в швейном сервисе 98
4.2 Выбор приоритетных БФМ технологической системы обеспечения качества швейных машин 101
4.3 Системный анализ структуры перспективных технических модулей (ТТМ) бытовых швейных машин 105
4.4 Исследование надежности модулей бытовых швейных машин 128
4.5 Модульное проектирование сложных швейных агрегатов 135
4.6 Совершенствование модульной тех но лог ии и организации в швейном сервисе 139
4.7 Методы оценки надежности технологической системы обеспечения качества БШМ... 145
Выводы 159
Глава 5. Оптимизация эксплуатационных затрат на модули БШМ и оценка эффективности технологических систем обеспечения их качества 160
5.1 Модели оптимизации затрат на технические модули в сфере швейного сервиса 160
5.2 Оптимизация стратегий технической эксплуатации модулей БШМ 168
5.3 Эфф ективность технологической системы обеспечения качества БШМ 174
Общие выводы и рекомендации 177
Библиографический список 178
Приложения 186
- Особенности технологических систем сферы коммунально-бытового обслуживания
- Исследование влияния износа механизмов БШМ на характеристики их надежности
- Системный анализ при разработке и внедрении технологических систем
- Выбор приоритетных БФМ технологической системы обеспечения качества швейных машин
Введение к работе
В современных условиях качество и эффективность технических средств (в том числе швейных машин бытового назначения) на предприятиях коммунально-бытового обслуживания КБО во многом определяют эффективность функционирования, рентабельность этой сферы экономики. Добиться эффективности и качества технических средств бытового обслуживания - многоаспектная актуальная проблема народного хозяйства. Анализ показывает, что вопросы теории и практики решения данной проблемы заслуживают особого внимания к ней. Основной недостаток сферы бытовых услуг — их низкое качество, зависящее в первую очередь от качества продукции, техники и технологии их производства.
Отечественное швейное машиностроение многие годы развивалось в условиях государственного заказа, что негативно сказалось при переходе к рыночной экономике. Так крупнейший завод швейных машин - ПМЗ (г. Подольск), выпускавший как промышленные, так и бытовые швейные машины, вынужден был остановить свое производство. В настоящее время на тех же производственных площадях предпринимается попытка возродить выпуск некоторых типов швейных машин.
Естественно, возрождение должно происходить на более высоком техническом уровне. Выпускать необходимо новые виды машин или тех типов, которые зарекомендовали себя в прошлом. Требуется разработка современных методов проектирования механизмов швейных машин, способов оценки параметров рабочих процессов и многого другого, что обычно связывают с быстрым возрождением производства.
В прошлые годы завод выпускал достаточно надежные и конкурентоспособные бытовые швейные машины типа «Чайка», которые после некоторой модернизации могли бы стать в один уровень с зарубежными машинами подобного типа. Есть и новые разработки многооперационных швейных машин, полученные изобретателями в МГУС за последние годы (Патенты РФ №№ 2073758, 2084571, 2087607). Общие вопросы разработки механизмов и машин проработаны к настоящему времени достаточно глубоко и всесторонне, показаны тенденции развития машиностроения и современные его проблемы, предложены методы совершенствования, что несомненно при внедрении позволит наладить выпуск более качественных и соответствующих международным стандартам швейных машин.
Следует иметь в виду, что хотя качество само по себе является характеристикой существенной, не менее важно, какой ценой оно достигается. Таким образом, качество и эффективность бытовых швейных машин (БШМ) и других технических средств и оборудования коммунально-бытовых предприятий взаимосвязаны и требуют системного подхода для изучения их с разных сторон.
Согласно классическому определению В.С, Корсакова, под технологической системой следует понимать «совокупность функционально взаимосвязанных средств технологического оснащения, предметов производства и исполнителей, предназначенную для выполнения в регламентированных условиях производства заданных технологических процессов и операций в соответствии с требованиями нормативно-технической документации» [49].
Технологическая система обеспечения качества машин и агрегатов (ТСОКМА) на предприятиях коммунального хозяйства и бытового обслуживания, в соответствии с вышеприведенным методологическим научным подходом, должна быть высокоэффективной, т.е. имеющей значительное превышение экономического эффекта от их внедрения над затратами на разработку системы и ее качественное совершенствование.
Задача автора заключалась в том, чтобы на основе проведенных научных исследований и анализа практического передового опыта предприятий швейного машиностроительного производства и КБО, разработать модули технологической системы обеспечения качества швейных машин бытового назначения, при этом особое внимание рекомендуется уделить следующим задачам: - внедрение теоретических и экспериментальных исследований по проблеме трения в конкретные объекты машин; - создание новых методов моделирования; - разработка методов расчета конкретных машин на прочность и ресурс; - разработка методики контроля технического состояния и остаточного ресурса машин.
В сложных механических системах, к которым в полной мере можно отнести швейное оборудование, требования к выходным параметрам надо устанавливать как к отдельным механизмам, узлам, агрегатам, так и к оборудованию в целом. При этом значения параметров оборудования будут зависеть от параметров, характеризующих состояние отдельных составляющих его элементов.
Важным аспектом проектирования сложных технических систем является наличие математических зависимостей, связывающих основные их параметры с условиями функционирования. Применительно к механизмам челнока швейных машин, где происходит влияние сил инерции шпуледержателя на процессы нагружения и изнашивания деталей челночных устройств различных типов. Полученные математические зависимости проверялись автором, что позволило предложить рекомендации по совершенствованию челноков, от которых во многом зависит надежность рабочего процесса швейных машин. Особое внимание по мнению автора следует уделить, вопросам вибраций и колебаний в технике, существующим разработкам в швейном машиностроении. Очевидно, что надо искать пути повышения жесткости конструктивных элементов машин не за счет увеличения их габаритных размеров, а в снижении нагрузок на детали и узлы, в использовании известных и разработке новых методов гашения периодических и случайных возмущений и силовых воздействий в механических системах машин. Это в полной мере относится и к бытовым швейным машинам.
В подтверждение сказанному надо отметить, что наступило время миниатюризации технических средств, а это потребует новых подходов к проектированию швейного оборудования и дополнительных исследований известных задач.
Учитывая, что функционирование технических средств, в том числе и швейных машин, характеризуется, как рядом общих показателей, так и специфическими, при проектировании их механических систем, естественно, надо опираться как на фундаментальные труды, так и на разработки прикладного характера.
Таким образом, надо отметить, что многие технические задачи при выпуске швейных машин в настоящее время надо будет разрабатывать практически заново. Однако фактор конкуренции видимо заставит руководство завода искать связь с наукой и инновационными разработками.
Для того чтобы разработать направления развития бытового швейного машиностроения и швейного сервиса в нашей стране, необходимо кратко рассмотреть исторический путь их развития в России, начиная с зарождения (начала XX в.) и заканчивая сегодняшним уровнем.
История развития отечественного бытового швейного машиностроения проистекает с начала прошлого века, когда в г. Подольске по предложению Правления «Компании Зингер» был приобретен земельный участок для основания собственного механического завода по выпуску бытовых швейных машин в России. После создания завода производство БШМ быстро росло (в 1913 г. достигло максимального выпуска - 615,6 тыс. шт.). К 1914 г. количество рабочих и служащих увеличилось до 5614 чел., продаваемые в России БШМ почти полностью изготавливались в Подольске {только 109 наименований деталей завозились из-за границы).
После национализации завода швейных машин 30 ноября 1918 г. наступил резкий спад их производства. И только с начала 30-х годов этот рост был восстановлен (с 1931 г. было организовано производство первых промышленных швейных машин). В период с 1902 по 1940 гг. было выпущено 5 млн. 788 тыс. штук БШМ и 172 тыс. штук промышленных машин. После окончания Великой Отечественной войны (с 1946 г.) завод получил название «Подольский механический завод» (ПМЗ), и на него возложена задача организовать производство БШМ, с выпуском их. в 1950 г. в количестве 450 тыс. штук (фактический выпуск составил - 501 тыс, БШМ).
В 1961 г. финансирование реконструкции ПМЗ было приостановлено, с учетом начавшегося уменьшения спроса населения на БШМ, и дальнейшее наращивание мощностей фактически прекратилось. В этом же году выпуск БШМ достиг максимальной величины -2570314 штук и в дальнейшем стал снижаться. Снижение спроса населения на БШМ повлекло за собой организацию работ по улучшению их качества. В 1963 г. была создана новая конструкция БШМ класса 2М (вместо 1-А), которая в течение многих лет пользовалась большим спросом у населения из-за своей надежности и простоты эксплуатации. В 1965 г. началось внедрение в производство совершенно нового типа БШМ многооперационного действия, получивших название «Чайка».
В 1981 г. ПМЗ был преобразован в производственное объединение ПО «Подольскшвеймаш», в который были включены Гусь-Хрустальный механический завод, Сызранский завод запасных частей, Абаканский завод, а затем Майдаковский литейно-механический завод и Московский завод «Швеймаш». К концу 1990 г. объединение вышло на объем производства порядка 1,5 млн. БШМ и 40-50 тыс. штук промышленных швейных машин при общей численности персонала 20000 чел. В это время продукция ПО экспортировалась более чем в 50 стран мира, обеспечивая полное сервисное обслуживание и поставку запчастей. В самом благоприятном 1990 г. ПО осуществляло гарантийный ремонт БШМ более чем в 360 городах страны.
С 1991 г. ПО «Подольскшвеймаш» было преобразовано в арен дно-акционерный концерн «Подольск», который осуществил выкуп земли и средств производства, а также предпринял работу по акционированию предприятия. В ноябре 1994 г. АОЗТ «Концерн Подольск» вошел во всемирную корпорацию «Зингер», что позволило находящемуся в тяжелом финансово-экономическом положении предприятию сохранить в целом отрасль швейного машиностроения. В сотрудничестве с иностранными партнерами был налажен выпуск конкурентоспособных БШМ.
Производственные мощности предприятия (с 1996 г. оно называется ОАО «Зингер») позволяют выпускать значительно больше продукции, но объем производства (в т.ч. БШМ) в требует решения ряда сложных технических и технологических задач. В состав ОАО «Зингер» входит ряд дочерних предприятий, организованных на базе концерна.
БШМ по своей конструкции, как показывает проведенный автором анализ отечественного и зарубежного опыта швейного машиностроения, принципиально похожи (единый принцип устройства, основные узлы и механизмы одни и те же), хотя процесс их совершенствования неотвратим, что ведет к определенному разнообразию их конструкций. Это и простейшие прямо строчные швейные машины бытового назначения, и БШМ сложной зигзагообразной строчки, и многооперационные бытовые машины и агрегаты.
Уровень унификации, типизации, модульности БШМ представляется одним из наиболее высоких по сравнению с другими видами машиностроительных изделий. Этот показатель, по данным предварительного анализа автора, выполненного по материалам научной и практической литературы, каталогов, международных выставок, патентов и других информационных материалов, составляет 75-95%.
До сих пор не решена проблема обеспечения запчастями владельцев БШМ различных классов и времени их выпуска. В нашей стране в 70-80-ых годах прошлого века была ситуация, когда почти каждая семья считала предметами первой необходимости, наряду с телевизором, холодильником и другими сложными бытовыми аппаратами, и швейные машины бытового назначения.
Сегодня многие БШМ в домашних условиях простаивают помногу лет, причем нередко находясь в состоянии неисправности, хотя в идеале каждый владелец швейной машины хотел бы ее иметь исправной и нормально работающей. Отсутствие в продаже новых сравнительно недорогих (по доходам социальных групп населения) БШМ в настоящее время является стимулом ремонта старых и неисправных машин, обеспечения их запчастями.
БШМ - аппарат высокой точности и строгой согласованности всех ее механизмов при работе. Производство их требует высокой технической культуры и организации труда. Кроме того, необходимо создать эффективную систему бытового обслуживания (ремонтные мастерские, Дома быта, муниципальные и частные предприятия с направленностью работ в области швейного сервиса), с обучением населения культуре и высокому качеству работ при эксплуатации БШМ.
В связи с этим проблема совершенствования БШМ и разработки новых поколений их в настоящее время станет очень остро. Задачи, решаемые в этой области, являются актуальными.
Целью диссертационной работы является исследование и разработка модулей технологической системы обеспечения качества швейных машин бытового назначения и рекомендаций совершенствования ТСОКМА КБН.
В соответствии с целью в работе решены следующие основные задачи: - разработана методика системного анализа эффективности и качества техники коммунально-бытового назначения (КБН) на примере бытовых швейных машин;
разработаны методические рекомендации по совершенствованию технологической системы обеспечения качества машин и агрегатов (ТСОКМА) и ее основных подсистем; - разработана методика оценки качества бытовых швейных машин, выбран обобщенный показатель и критерий их качества;
- на основе исследования (ТСОКМА) разработаны модули технологической системы обеспечения качества швейных машин бытового назначения, оптимизированы эксплуатационные затраты на модули БШМ, проведена оценка эффективности технологических систем обеспечения их качества.
Объект исследования - швейные машины бытового назначения, эксплуатируемые на предприятиях сервиса, в малом и среднем бизнесе и в бытовых условиях.
Методика исследования заключалась в исследовании, разработке и
совершенствовании технологических систем обеспечения качества БШМ на этапах производства и эксплуатации. В основу исследований легли положения общей теории систем, теорий вероятностей, графов, оптимизации и эффективности.
При проведении исследования использованы научные методы системного анализа, модульного подхода, целевых функций, конструктивно-технологической преемственности, оценки качества и эффективности машин технологической системы. Решение сформулированных в диссертационной работе задач выполнено на основе системного подхода к объективно существующим взаимосвязям функциональных элементов БШМ, технологических систем на предприятиях коммунально-бытовой сферы сервиса.
Научная новизна заключается в исследовании условий производства и функционирования швейных машин бытового назначения и разработке путей их совершенствования:
предложены принципиально новые структурные решения основных механизмов БШМ;
предложены новые методики исследования процесса изнашивания механизмов швейных машин и получены предельные значения их износа; предложена методика проектирования и оценки показателей качества механических систем БШМ; - разработаны методические рекомендации оценки качества БШМ по обобщенному показателю;
разработан алгоритм непрерывного совершенствования ТСОКМА КБН на основе модульного принципа. Практическая значимость обусловлена результатами теоретических и экспериментальных исследований БШМ, что позволило разработать систему обеспечения качества данной техники на ОАО «Зингер» (г, Подольск Московской обл.): - методика системного анализа эффективности и качества бытовых швейных машин нашла применение на ОАО «Зингер» при планировании мероприятий по совершеяствованию швейных машин типа « Чайка»;
- методика расчета и результаты экспериментальных исследований процесса изнашивания основных механизмов БШМ позволяет на стадии проектирования задавать показатели качества и срок службы данного вида технических средств;
- значения предельных износов основных механизмов БШМ дают возможность
прогнозировать показатели эффективности данного вида техники и могут быть применены для совершенствования ТСОКМА КБН в целом.
Практическая значимость проведенных исследований подтверждена актом внедрения в производство ОАО «Мособлбытсоюз» с годовым экономическим эффектом 7,35 млн. руб.
Результаты работы внедрены в учебный процесс подготовки специалистов по направлению «Сервис» МГУ С.
Основные положения диссертационной работы были представлены на Международных научно-практических конференциях «Наука - индустрии сервиса» (Москва, 2002 г), «Индустрия сервиса в XXI веке» (Москва, 2003 г.), «Наука - сервису» (Москва, 2003, 2004 гг.), «Системный анализ в проектировании и управлении» (Москва 2003, 2004 гг.).
По результатам выполненных исследований опубликовано 17 печатных работ.
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка из 125 наименований и приложений.
Особенности технологических систем сферы коммунально-бытового обслуживания
Следуя определению B.C. Корсакова, под производственной системой понимается взаимоувязанный комплекс элементов, обеспечивающий функции подготовки средств производства, оптимизации обслуживания рабочих мест, получения и хранения материалов и полуфабрикатов, изготовления, сборки, транспортировки и контроля и другие функции [49].
Технологическая система (ТС) представляет собой подсистему производственной системы в виде совокупности функционально взаимосвязанных средств технологического оснащения, предметов производства и исполнителей, предназначенную для выполнения в регламентированных условиях производства заданных технологических процессов и операций. ТС обеспечения качества машин и агрегатов коммунально-бытового обслуживания относится к сложным системам, которые характеризуются значительным количеством элементов, сложностью связей между ними и многообразием возможных состояний, поведения. Целью такой системы является поддержание технических средств в состоянии работоспособности, что позволяет предприятиям на качественном оборудовании производить качественные изделия КБН.
Для изучения отношений внутри технологической системы и оценки ее воздействия на внешнюю среду необходимо создать модель системы, описывающую свойства и отношения ее элементов (функций). В первом приближении ТС можно рассматривать как модель «черного ящика» («вход — технологические процессы - выход»). Под процессом понимается сумма операций, направленных на достижение заданного технологического результата. Модель должна обеспечивать возможность изучения динамики изменения свойств и параметров системы во времени, с учетом многообразия состояний и поведения реальных объектов исследования. Взаимодействия элементов внутри системы и самой системы с внешним окружением вызывают временные изменения, которые характеризуют динамическое поведение системы. Технологическая система имеет связи между ее элементами (составными частями), воспринимает воздействие внешней среды и в свою очередь сама влияет на нее.
В реальной технологической системе, таким образом, существует множество взаимосвязей (см. рис. 1.2.1). Наличие обратной связи говорит о том, что ТС является кибернетической системой.
Поведение ТС может быть определено как множество последовательных во времени состояний системы. Целенаправленное поведение ТС определяется выполнением определенных функций, что обеспечивает устойчивое функционирование системы.
Понятие структуры характеризует внутреннюю организацию, порядок и построение системы. Таким образом, структура - это совокупность элементов и отношений между ними. Если Е{е], е?, ..., еп} представить как множество элементов, a R = {г], Г2,..., гп} как множество отношений, то структура технологической системы Sir = (Е, R} есть множество, состоящее из Е и R. Отметим, что функционирование технологической системы задается ее структурой. Таким образом, исходя из вышеизложенного, можно представить модель ТС, с учетом множества ее элементов Е и отношений R (рис. 1.2.2).
По виду элементов технологическая система относится к типу «процесс», так как ее элементами являются технологические операции и процессы. Вообще говоря, термин «процесс» означает, что в системе что-то происходит, совершается, изменяется с течением времени. Введем понятие «операнд» в качестве общего названия материалов, энергии, информации и других входных и выходных характеристик ТС (иначе говоря, операнды - это объекты воздействия). Входные операнды подвергаются технологическому преобразованию (ТП), т.е. определенному целенаправленному воздействию, описываемому технологической картой или технологической инструкцией. Схема технологического преобразования приведена на рис. 1.2.3.
Основное содержание ТС заключается в технологическом преобразовании. ТП осуществляют люди (операторы) с применением средств технологического оснащения (технологического оборудования, оснастки, средств механизации и автоматизации) в последовательности операций ТО і —» Т02...ТО,...ТОп согласно принятому технологическому процессу. В швейном машиностроении основное содержание ТС заключается в осуществлении определенной последовательности операций по изготовлению БШМ заданного уровня качества.
К понятию технологического процесса, представляющего собой последовательность операций изготовления изделий КБН, близок термин «алгоритм» как упорядоченное множество операций, их отношений и условий перехода между операциями.
Таким образом, мы кратко рассмотрели общие понятия технологических систем, их моделирование и установили, что основным содержанием ТС является процесс технологического преобразования. Последнее является результатом взаимодействия исполнителей, средств технологического оснащения и внешней среды. Рассмотрим, исходя из вышеуказанных соображений, как выглядит структура технологической системы, направленной на качество технических средств КБН.
Технологическая система обеспечения качества машин и агрегатов (ТСОКМА) в сфере коммунально-бытового обслуживания предназначена для технологического преобразования технических средств на предприятиях коммунального хозяйства и бытового обслуживания (рис. 1.2.4). В швейном машиностроении выходным обобщающим параметром является уровень качества швейных машин бытового назначения после технологических преобразований.
Исследование влияния износа механизмов БШМ на характеристики их надежности
Стандарт ЙСО 9004 содержит наиболее полное описание элементов комплексной системы обеспечения качества и может служить определенным типовым пособием для предприятия при разработке или совершенствовании действующей на предприятии системы. В настоящее время стандарты ИСО серии 9000 приняты в качестве национальных более чем в 70 странах мира. В современной международной практике эти стандарты используются для совершенствования действующих на предприятиях и фирмах систем качества, при заключении контрактов между ними в качестве моделей для оценки систем качества поставщиков, их сертификации. Соответствие системы качества стандартам ИСО рассматривается как гарантия того, что поставщик способен выполнить требования контрактов и обеспечить необходимые требования по качеству [72, 86, 87, 101, 106].
Из вышеизложенного становится очевидным, что для отечественных предприятий (в т.ч. работающих в коммунально-бытовой сфере, сфере швейного сервиса) в настоящее время жизненно необходимым является формирование системы обеспечения качества на основе международных стандартов ИСО серии 9000, тем более что на их базе разработаны отечественные стандарты ГОСТ 40.9001 - 40.9003 и имеется уже пройденный многими отечественными предприятиями положительный этап работы с КС УКП (КС УКР).
Наиболее актуальной формой оценки качества изготовляемой продукции (включая бытовые швейные машины, другие технические средства) являются ее сертификация, представляющая собой оценку на соответствие ее технико-экономических и социальных характеристик показателям, которые установлены в стандартах и других нормативных документах. Иначе говоря, при сертификации БШМ, технических средств оценивается качество их изготовления. В условиях рыночных отношений, если соответствие продукции требованиям, установленных в стандартах и других нормативно-технических документах, не подтверждено сертификатом, ее покупать не будут.
В России решение о введении сертификации машиностроительной продукции, включая технические средства, было принято еще в 1984 году. В первую очередь сертификация коснулась экспортируемых и импортируемых изделий машиностроения, сложной бытовой техники. Национальным органом Российской Федерации является Госстандарт, которому правительством РФ поручены методическое руководство и координация работы министерств и ведомств, государственный надзор за правильностью проведения сертификации, а также взаимодействие с соответствующими органами других стран и международных организаций по проблемам сертификации.
Таким образом, готовность любого предприятия-изготовителя технических средств К их выпуску в соответствии с нормативно-техническими документами является обязательным условием их сертификации. Безусловно, при проведении сертификационной работы необходимо учитывать, что иногда сертификация может требовать огромных затрат, высокого качества документации, отличной испытательной базы, организации и обеспечения контроля операций технологических процессов производства и др. Поэтому многие предприятия, работающие в коммунально-бытовой сфере сервиса, не всегда готовы к качественной сертификации своей продукции, технических средств.
Любая сертификация повышает не только конкурентоспособность изготовляемой продукции, технических средств, но и престиж предприятия-изготовителя этих средств. Для эффективного решения вышеуказанных проблем необходимо, помимо осуществления государственных мер со стороны Госстандарта, совершенствования системы госиспытаний, также организации предприятиями коммунально-бытовой сферы производства современного испытательного оборудования и приборов, обеспечения выпуска функционально законченных измерительных и управляющих модулей общего назначения (датчиков, программируемых микроконтролеров и т.п.) для встраивания их в испытательные системы. Учитывая высокую стоимость уникальных испытательных стендов для технических средств КБН, представляется целесообразным организовать их изготовление, внедрение и использование несколькими ведущими предприятиями данной отрасли (в региональном масштабе, на договорной основе).
Показателями качества техники (технических средств) КБН являются количественные характеристики ее определенных свойств, составляющих качество. Эти показатели используются для оценки соответствия техники удовлетворяемым ею потребностям. В зависимости от числа характеризуемых свойств показатели качества подразделяются на единичные и комплексные. Первые характеризуют простые свойства техники, последние -совокупность взаимосвязанных простых или сложных свойств.
Разновидностью комплексного показателя является интегральный показатель (У), представляющий собой отношение суммарного полезного эффекта от использования техники по назначению (Эп) к суммарным затратам на ее создание (Зс) и эксплуатацию (Зэ)-Этот показатель рассчитывается по формуле:
Показатели качества в зависимости от формы представления характеризуемых свойств техники бывают абсолютными и относительными. Первые представляют фактические значения показателей качества. Относительный показатель - это отношение абсолютного показателя к базовому.
Относительный показатель качества (Ко) рассчитывают по формуле: где Р, и Pft - абсолютный показатель качества соответственно оцениваемого вида технических средств КБН и базового образца.
Уровень качества техники - относительная характеристика ее качества, основанная на сравнении показателей качества оцениваемого вида техники с базовыми значениями соответствующих показателей. Как правило, уровень качества определяется совокупностью относительных показателей качества.
Управление качеством, согласно МС ИСО 8402, - это методы и виды деятельности оперативного характера, используемые для выполнения требований к качеству с целью выполнения требований потребителей.
Оценка качества техники КБН обычно понимается в теории и на практике как сопоставление всей совокупности показателей потребительских свойств конкретных видов техники с заданными потребностями, отражая общественную полезность данной техники на всех стадиях ее жизненного цикла (от разработки до завершения эксплуатации и утилизации).
Подводя итоги проведенного анализа, можно сделать вывод о том, что как в нашей стране, так и за рубежом до настоящего времени отсутствуют научно обоснованные общепринятые методы оценки качества техники, хотя определенные прогрессивные направления этой работы имеются на народнохозяйственном и международном уровне. Требуются разработка научной классификации методов оценки качества техники КБН (включая БШМ), обоснованный выбор показателей качества, в том числе обобщающего показателя и критерия качества. Необходимо при этом исходить из требований комплексного системного подхода к решению проблемы обеспечения качества техники (машин и агрегатов) КБН на предприятиях, работающих в сфере сервиса.
Системный анализ при разработке и внедрении технологических систем
Очевидно, что разрабатываемая технологическая система должна обеспечивать поддержание необходимого качества машин и агрегатов в сфере коммунально-бытового обслуживания (для БШМ - в сфере швейного сервиса) с минимальными затратами на разработку и устойчивое функционирование данной технологической системы, т.е. с минимумом совокупных затрат на ее содержание. Проблема заключается не только в том, что на предприятиях, работающих в этой сфере, необходимо своевременно выполнить производственные программы, но и обеспечить это в условиях «экономичного» сервисного обслуживания, при трудно прогнозируемом изменении стоимости всех элементов технологического процесса (материалов, машин и оборудования, оплаты труда операторов и других рыночных факторов).
В современных рыночных условиях хозяйствования для устойчивого функционирования технологических систем обеспечения качества техники КБН необходимо добиться соединения двух основных требований: 1) технологическая система при всей своей устойчивости должна быть достаточно гибкой, способной быстро адаптироваться к изменяющимся условиям внешней среды; 2) должна достигаться главная цель системы -надежное качество технических и технологических средств, т.е. они должны эффективно функционировать во времени. Причем надо иметь в виду, что качество техники строго соотносится с качеством той продукции, для которой она предназначена, а эффективность технологической системы во многом зависит от качества, работоспособности и эффективности технических средств - активной части системы.
Очевидно, что затраты на дорогостоящее высокопроизводительное оборудование (особенно дорогостоящих новых БШМ) могут окупаться только при системном подходе к созданию и функционированию технологических систем, использующих это оборудование. Уровень качества новых бытовых швейных машин принято оценивать в виде относительной характеристики, основанной на сравнении совокупности показателей их качества с соответствующей совокупностью базовых (нормативных) показателей.
По своей сути в сфере эксплуатации оценка качества машин сводится к определению степени использования заложенных в них полезных свойств. При этом необходимо учитывать возможные изменения качества машин в процессе их работы, технического обслуживания и ремонта (ТО и Р). Так как понятие качества объекта исследования (в данном случае БШМ, машин и агрегатов коммунально-бытовых предприятий) - это совокупность свойств по удовлетворению определенных потребностей в соответствии с их назначением, то целесообразно оценивать уровень качества через обобщающие (комплексные) показатели, С методической точки зрения было бы желательным оценить уровень качества машин в виде единого (обобщающего, комплексного) показателя. Этот показатель может определяться непрерывно на протяжении всего жизненного цикла технологической системы и связанных с ней технических средств. В общем случае обобщающий (комплексный) показатель качества объекта Ка может быть записан: где Х}...х„ - единичные показатели качества оцениваемого объекта. Обозначив те же показатели для базового образца объекта через xf ...х и разложив вышеприведенное выражение в ряд Тейлора, получим, сохранив члены [х, -xf) и пренебрегая степенями этих разностей: Отсюда Из последнего выражения можно сделать вывод, что в тех случаях, когда отклонения показателей качества оцениваемого объекта от соответствующих показателей базового образца невелики, можно принять это обобщающее отклонение в виде линейной функции отклонений единичных показателей качества. Формула (2.3.3) позволяет оценить, насколько обобщающий показатель качества анализируемого объекта лучше (или хуже) соответствующего показателя базового образца. Разделив выражение (2.3.3) на К , получим: В последнем выражении правая часть представляет безразмерную величину, которая показывает, во сколько раз обобщающий показатель качества сравниваемого объекта больше (или меньше) того же показателя базового образца, Отметим, что обобщающий показатель необязательно является показателем измеримым, но обязательно должен иметь реальный технико-экономический смысл и наиболее полно отражать уровень качества анализируемого объекта. Такого рода обобщающий показатель рекомендуется в качестве критерия качества БШМ, других машин и агрегатов КБН. Одним из вариантов комплексной оценки качества объекта в производственной системе является его оценка с помощью интегрального экономического показателя Y, і-го года в следующем виде: где Э/ - годовой эффект от использования объекта; ЗІ - годовые эксплуатационные затраты г -го года. Единым критерием качества машин и агрегатов в коммунально-бытовой сфере (в частности - БШМ в сфере швейного сервиса) на основе проведенных исследований рекомендуется показатель удельных интегральных затрат Ку, определенный по формуле: где Зт - общие затраты на содержание анализируемых групп машин за весь период эксплуатации; П и Т - средние значения их производительности и срока эксплуатации. Таким образом, данный критерий характеризует минимум удельных интегральных затрат на обеспечение качества БШМ, других машин и агрегатов в коммунально-бытовой сфере. Вместо этого показателя может быть использован интегральный показатель качества техники Ки к, максимум которого также можно считать критерием оптимизации по формуле: При выборе вариантов техники следует руководствоваться одним из этих двух критериев (Ку или Киж), оценивая соответственно по минимуму первого показателя или по максимуму второго. На каждый технический модуль в течение его жизненного цикла (срока службы) на предприятиях швейного сервиса должна вестись нормативно-техническая документация («Паспорт технического модуля»), в котором следует отражать такую информацию, как xh K0i Y„ 3j, 77, Тсм Кк и другие технико-технологические данные. По «Паспорту технического модуля» производится систематическая оценка сохранения работоспособности конкретного типажа швейных машин, их качества на предприятиях сферы сервиса и предпринимательства.
Выбор приоритетных БФМ технологической системы обеспечения качества швейных машин
Как видно из этой схемы, КТП и технологическая наследственность как стабилизирующие факторы влияют на процессы совершенствования ТСОКМА, на которую также воздействуют динамические факторы изменений требований к системе со стороны внешней рыночной среды. В свою очередь последние испытывают на себе воздействие КТП и сами влияют на конструктивно-технологическую преемственность и наследственность. Единство стабилизирующих и динамических факторов, их взаимодействие между собой, взаимное влияние на всю систему в целом являются определяющим источником ее развития. В этом и заключается механизм устойчивого функционирования и непрерывного совершенствования ТСОКМА.
В методическом плане КТП изделий коммунально-бытового назначения и всей системы обеспечивается их отработкой на технологичность. Технологичность в соответствии с ГОСТ 14.205 представляет собой совокупность свойств объекта, характеризующих его приспособленность к достижению определенных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте при заданных показателях качества, объема выпуска и условий выполнения работ. При отработке изделий и техники КБН на технологичность в них должны быть заложены свойства, способствующие высококачественному изготовлению при создании условий рационального использования требуемых технологических ресурсов. Это обеспечивается в первую очередь преемственностью принимаемых конструктивно-технологических решений. Таким образом, технологичность является существенной характеристикой качества изделий и техники КБН, совершенства технологической системы (ТСОКМА).
С точки зрения эффективности швейного сервиса необходимо оценивать эксплуатационную технологичность бытовых швейных машин. Последняя в соответствии с требованиями (ГОСТ 14.205) представляет технологичность БШМ при подготовке их к использованию по назначению (эксплуатации), техническом обслуживании, ремонте и утилизации (прекращении функционирования). В качестве показателей, характеризующих эксплуатационную технологичность швейных машин, рекомендуется применять коэффициент их использования, средние затраты на их ТО и Р, годовой экономический эффект от использования в течение жизненного цикла БШМ. С нашей точки зрения, более рациональным представляется применение обобщенного показателя эксплуатационной технологии БШМ.
Для комплексной оценки технологичности рекомендуется обобщенный показатель Ко т (критерий технологичности), рассчитываемый по формуле: где Зор - суммарные затраты на всех этапах жизненного цикла БШМ при оригинальном исполнении всех его составных частей;
Зтт - суммарные минимально возможные затраты на всех этапах жизненного цикла, с учетом модульности, преемственности и других особенностей условий применения БШМ по его назначению; Зф - суммарные затраты на всех этапах жизненного цикла БШМ для фактического варианта.
Все сравниваемые по вышеуказанному критерию варианты конструктивно-технологических решений должны обеспечивать требуемый уровень качества швейных машин бытового назначения, степень совершенства ТСОКМА. При разработке варианта оригинальных конструктивно-технологических решений KQ.T равен нулю. Если достигается оптимальное соотношение между оригинальными и унифицированными составными частями БШМ по всем этапам жизненного цикла критерий К0 г приближается к единице. В этом случае вариант конструктивно-технологических решений наиболее оптимален и соответствует минимальным суммарным затратам на всех этапах жизненного цикла бытовых швейных машин. Промежуточные между указанными варианты являются недостаточно оптимальными. Величина отличия критерия Ко.т от единицы характеризует в целом степень конструктивно-технологического совершенства объекта.
При одновременном изготовлении на предприятиях швейного машиностроения новых и базовых БШМ программа выпуска унифицированных узлов и деталей возрастает, что приводит к снижению себестоимости объектов производства (т.е. БШМ). КТП и высокий уровень технологичности швейных машин бытового назначения являются одними из наиболее значащих факторов обеспечения их качества и эффективности швейного машиностроения ввиду повышения уровня серийности производства.
Для количественной оценки возможного снижения затрат на изготовление вновь разрабатываемых составных частей БШМ применим следующий методический подход.
За время нахождения объекта в производстве (У) при среднегодовом выпуске вновь разработанных составных частей изделия п при использовании принципов КТП общее их количество (N) определяется по формуле:
При оригинальном проектировании среднегодовой выпуск рассматриваемых составных частей (и0) будет меньше, чем п (и„ и). За тот же период времени ( при среднегодовом выпуске п0 будет выпущено общее количество элементов N0: Разность между NnN0 составит
При среднегодовом выпуске новых элементов БШМ в расчете на один типоразмер л, соответствующем условию разработки с применением КТП, количество AM может быть изготовлено за отрезок времени At: где Кие - коэффициент изменения серийности производства вследствие использования принципов КТП при разработке новых элементов БШМ.
Следует понимать Кис как отношение величины среднегодового выпуска вновь разработанных составных частей в расчете на один типоразмер (модуль) БШМ при наличии п и отсутствии п0 принципов преемственности. Значение Ktl С при обоснованном подходе и применении КТП будет всегда больше единицы.
Принцип полной (системной) унификации предусматривает ее комплексное осуществление на всех уровнях разработки и внедрения технологической системы обеспечения качества БШМ, машин и агрегатов КБН. Она включает в себя проведение унификации конструктивных элементов машин и агрегатов, технологии, технологических модулей, средств технологического оснащения. Образно говоря, для всей технологической системы должен быть реализован принцип «сплошной» унификации, поэтому он назван полным, системным.
В соответствии с ГОСТ 23945.0 под унификацией конструкций понимается приведение изделий и технических средств к единообразию на основе установления рационального числа их разновидностей. Унификация не является самоцелью, а служит эффективным средством разрешения противоречий между постоянным усложнением объектов КБН и ограничением требуемых ресурсов. Анализ опыта работы предприятий коммунально-бытового обслуживания показывает, что применение в конструкциях изделий и техники унифицированных составных частей позволяет в 2-3 раза уменьшить количество конструкторских документов и соответственно сократить сроки технической подготовки производства и освоения изделий КБН при обеспечении необходимого им качества. Такое соотношение характерно и для производства БШМ в швейном машиностроении.
