Федюкин В.К. Квалиметрия. Измерение качества промышленной продукции (2013) (1092055), страница 37
Текст из файла (страница 37)
В приведенных выше примерах показана методика количественной оценки механических свойств сталей по их составу и структурным характеристикам. Аналогичные методики используются при оценке качества других материалов. На примере сталей показано, как по показателям состава и структуры можно определять потребительские и иные свойства, если известна количественная зависимость между ними. А в дальнейшем, используя методы квалиметрии, становится возможным определение показателя качества оцениваемого материала по отношению к принятому за базовый. Но если известны потребительские свойства сравниваемых (соотносимых) материалов, то при определении уровня качества следует проводить оценку качества непосредственно по показателям проявляемых материалом свойств.
Итак, какие показатели свойств следует отнести к показателям назначения, определяют при классификации показателей свойств оцениваемой продукции по их функциональной значимости для потребителя. Поэтому для группы показателей назначения нет строгой регламентации. 194 ГЛАВА В ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ Важнейшей технической характеристикой качества является надежносшь.
Слово надежность в русском языке связано с понятием надежды — надежды на длительную и безотказную пригодность к эксплуатации или, в широком смысле, к потреблению. В самом понятии надежности заключается элемент некоторой неуверенности и неопределенности. И по-видимому, не случайно надежность как свойство иэделий оценивается вероятностными характеристиками, основанными на статистической обработке экспериментальных данных. Вероятностные методы определения показателей надежности позволяют вполне определенно и достаточно хорошо оценивать надежность работы машин и других технических изделий. По мере технического прогресса наблюдается усложнение технических изделий.
Основное противоречие в развитии современной техники заключается в том, что если не предпринимать необходимые меры по повышению надежности, то чем сложнее, быстрее н точнее работа техники, тем менее она надежна. Отсюда следует, что решение проблемы надежности является не только важной технической, но и большой экономической задачей. Сложность получения количественной оценки надежности исследуемого изделия состоит в том, что это свойство изделий обычно направлено в их будущее существование, т.е.
оно «развернуто во времениь предстоящей эксплуатации, условия которой разнообразны и малопредсказуемы. Иначе говоря, характеристики надежности носят по отношению к каждому конкретному изделию вероятностный, прогнозный характер. 8.1. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК НАДЕЖНОСТИ Основные понятия, термины и их определения, характеризующие надежность техники и, в частности, изделий машиностроения, даны в ГОСТ 27.002-89. Перечислим их.
Надежность — свойство изделия сохранять в установленных пределах времени значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения, транспортировки и других действий. Характеристики надежности выражают качественную сторону таких объектов, как: — иэделие — единица промышленной продукции, количество которой может исчисляться в штуках (экземплярах); к изделиям допускается относить завершенные и незавершенные предметы производства, в том числе заготовки (ГОСТ г5895-77); — элемент — составная часть изделия; — систоема — совокупность совместно действующих элементов, предназначенная для самостоятельного выполнения заданных функций. Понятия «элемент» и «система» могут взаимно трансформироваться в зависимости от поставленной задачи.
Например, станок с точки зрения надежности можно рассматривать как систему, состоящую из отдельных элементов — узлов, механизмов, деталей и т.д., но станок, установленный в автоматической линии, на которую заданы требования по надежности, рассматривается уже как ее элемент. Надежность изделия — это комплексное свойство, которое в зависимости от назначения и условий эксплуатации может включать: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость, устойчивость работы, режимную управляемость, живучесть и т.п. Однако чаще всего при оценке качества технических изделий определяют значения таких показателей свойств, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость.
В зависимости от вида изделия, его назначения и условий эксплуатации надежность может оцениваться только частью составных свойств надежности (ГОСТ 27.003-90). Если, например, изделие невосстанавливаемое, то для него в состав свойств надежности не входит ремонтопригодность. Безотказность — свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение заданного времени или наработки в определенных условиях эксплуатации. Работоспособное состояние — состояние изделия,при котором оно способно выполнять заданные функции, сохраняя при этом допустимые значения всех основных параметров, установленных нормативно-технической документацией (НТД) и/или проектно-конструкторской документацией. 196 Исправное соппоянив — состояние, при котором изделие соответствует всем требованиям нормативно-технической и/или проектно-конструкторской документации.
Долговечность — свойство изделия сохранять во времени работоспособность, с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта, до его предельного состояния, оговоренного технической документацией. Долговечность обусловлена наступлением таких событий, как повреждение или отказ. Повреждение — событие, заключающееся в нарушении исправности изделия. Неисправное состояние — состояние, при котором изделие не удовлетворяет хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) проектно-конструкторской документации. Неисправное изделие может быть работоспособным. Например, снижение плотности электролита в аккумуляторных батареях, повреждение облицовки автомобиля означает неисправное состояние, но такой автомобиль работоспособен. Неработоспособное изделие является одновременно и неисправным.
Отказ — событие,в результатекоторого происходитполная или частичная утрата работоспособности изделия. Отказы классифицируют по различным признакам, а именно: по причинам возникновения, по характеру возникновения и по характеру проявления и по сложности и месту устранения. Причинами возникновения отказов могут быть: — конструктивные ошибки и недостатки, например: недостаточная прочность отдельных элементов или конструкции; неудачная компоновка узлов; нетехнологичность конструкции, относящаяся к выполнению заготовок, механической и термической обработке, сборке и разборке; недостаточная защищенность конструкции от попадания влаги, пыли, от разогрева; назначение материала, не соответствующего условиям работы отдельных деталей; неудобство обслуживания и др.; — производственные недостатки в изготовлении, например: скрытые дефекты (раковины, рыхлости, мелкие трещины, инородные включения, неоднородность материала); некондиционные материалы; нарушения технологии изготовления и сборки и др.; — неправильная эксплуатация и техническое обслуживание, например: невыполнение эксплуатационных инструкций, несоблюдение правил технического обслуживания из-за низкой квалификации обслуживающего персонала; неисправности вспомогательных механизмов н т.д.; 197 — внешние факторы, например: повышенная или низкая температура, повышенная влажность, повышенное или пониженное атмосферное давление, загрязненность воздуха и др.; — некачественный ремонт, например: несоответствие материала, технологии изготовления (методов, режимов, точности и качества обработки) и сборки первоначальным условиям изготовления, плохой контроль за проведением ремонта.
По характеру возникновения отказы могут быть: — внезапными, которые заранее предусмотреть невозможно; — постепенными, когда условия, приводящие к отказу, накапливаются постепенно (износ, перегрев, усталостные явления, старение, деформации); — периодическими, повторяющимися через некоторые промежутки времени, по мере накопления условий, приводящих к отказу; после восстановления нормальных условий (температура, давление и др.) система самовосстанавливается и продолжает функционировать. Проявления отказов могут быть явными, скрытыми, независимыми и зависимыми. Независимым отказом является такой, который не вызван отказом других элементов системы.
Отказ какого-либо элемента системы, случившийся в результате отказа других ее элементов, является зависимым. Отказ может быть также случайным или явно закономерным. В теории надежности отказ обычно рассматривается как событие независимое, случайное. В зависимости от сложности устранения различают отказы: устраняемые в порядке технического обслуясивания н устраняемые при среднем или капитальном ремонте. В зависимости от места устранения различают отказы, не устраняемые в эксплуатационных условиях и усгпраняемые в стпационарных условиях.
Так как долговечность характеризует продолжительность работы изделий по суммарной наработке, прерываемой периодами для восстановления его работоспособности в плановых и неплановых ремонтах и техническом обслуживании, то основным мерилом долговечности является наработка и, в частности, технический ресурс. Наработка — продолжительность (измеряемая, например, в часах или циклах) или объем работы изделия (измеряемый, например, в тоннах, километрах, кубометрах и т.п.
единицах). Ресурс — суммарная наработка изделия от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние. Предельное состояние — состояние изделия, при котором его дальнейшая эксплуатация (применение) недопустима по требованиям 198 безопасности или нецелесообразна по экономическим причинам либо когда восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно из-за неустранимого снижения эффективности.