БАКАЛАВРИАТ
В.К. Федюкин
КВАЛИМЕТРИЯ.
ИЗМЕРЕНИЕ КАЧЕСТВА
ПРОМЫШЛЕННОЙ
ПРОДУКЦИИ
Допущено Учебно-методическим объединением
по образованию в области производственного менеджмента
в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по специальности «Экономика и управление
на предприятии (по отраслям)»
КНОРУС • МОСКВА • 2013
электронные версии книг

УДК 658@75.8)
ББК 30.607я73
Ф35
Рецензенты:
Д.П. Иванов, проф. Санкт-Петербургского государственного политехнического
университета, канд. физ.-мат. паук,
Е.Е. Никитин, доц. кафедры ЭМХП Санкт-Петербургского государственного
инженерно-экономического университета, канд. техн. паук
Федюкин В. К.
Ф35 Квалиметрия. Измерение качества промышленной продукции:
учебное пособие / В.К. Федюкин. - М.: КНОРУС, 2013. - 316 с.
ISBN 978-5-406-00003-8
Изложены принципы и общая теория квалимстрии — науки об измерении
и количественной оценке качества объектов. Рассмотрены методы и средства
квалиметрии. Представлена типовая номенклатура показателей качествообразу-
Ю1цих свойств технических изделий. Описаны процедуры процесса (технологии)
квалимстрического оценивания качества промышленной продукции.
Приведены примеры расчетов и квалимстрического анализа изделий машиностроения.
Содержатся сведения о методике определения общей оценки качества как на
отдельных стадиях (этапах), так и но всему жизненному циклу продукции.
Анализируются экономические аспекты квалиметрического управления качеством.
Соответствует требованиям государственных образовательных стандартов
к дисциплинам «Квалиметрия», «Управление качеством», «Методы оценки
технического уровня изделий» и другим, где излагаются основы квалиметрии.
Для студентов вузов, аспирантов и специалистов, занимающихся или
интересующихся вопросами оценивания и управления качеством продукции.
УДК 658@75.8)
ББК 30.607я73
Федюкин Вениамин Константинович
КВАЛИМЕТРИЯ.
ИЗМЕРЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ
Сертификат соответствия № РОСС RU. AE51. Н 16208 от 04.06.2012.
Изд. № 6675. Формат 60x90/16.
Гарнитура «PetersburgC». Печать офсетная.
Усл. нсч. л. 20,0. Уч.-изд. л. 14,12. Тираж 200 экз. Заказ № 6901.
ООО «КноРус».
127015, Москва, ул. Новодмитровская, д. 5а, стр. 1.
Тел.: D95) 741-46-28.
E-mail: office@knorus.ru http://www.knorus.ru
Отпечатано в ОАО «Тверской полиграфический комбинат».
170024, г. Тверь, ир-т Ленина, д. 5.
© ФсдюкипВ.К.,2013
ISBN 978-5-406-00003-8 © ООО «КпоРус», 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Часть I
ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ КВАЛИМЕТРИИ
ГЛАВА 1. ОСНОВАНИЯ КВАЛИМЕТРИИ
1.1. Проблема качества продукции 13
1.2. Краткая историческая справка развития квалиметрии 21
1.3. Объект, предмет и структура квалиметрии 24
1.4. Исходные понятия и термины, относящиеся
к квалиметрии продукции 26
1.5. Методология определения и оценивания качеств 34
1.6. Принципы и задачи квалиметрии 36
ГЛАВА 2. КВАЛИМЕТРИЧЕСКИЕ ШКАЛЫ
2.1. Шкала наименований 39
2.2. Шкала порядка 40
2.3. Шкала интервалов 43
2.4. Шкала отношений 46
2.5. Шкала абсолютных величин 48
2.6. Шкалы на основе предпочтительных чисел 49
2.7. Типы характеристик качества, измеряемых
по квалиметрическим шкалам 55
2.8. Градации измерительных шкал 57
2.9. Многомерное квалиметрическое шкалирование '. 58
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ СВОЙСТВ
3.1. Виды и методы измерений 62
3.2. Обеспечение единства измерений 67
3.3. Обеспечение достоверности, адекватности
и точности измерений и оценок 70
3.4. Качество измерений 75
ГЛАВА 4. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ,
ОПРЕДЕЛЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ
ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ И ЕЕ СВОЙСТВ
4.1. Принципы и процедуры оценки качества
технических изделий 79
4.2. Основные термины и определения, относящиеся
к качеству технической продукции 83
4.3. Классификация промышленной продукции и показателей
ее свойств „ 86

ГЛАВА 5. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА
ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ
5.1. Способы получения приведенных (относительных) значений
квалиметрических показателей свойств 92
5.2. Предварительное оценивание качества продукции
по показателю ее важнейшего свойства 104
5.3. Оценка качества по обобщенному показателю
группы взаимообусловленных свойств продукции 106
5.4. Дифференциальный метод оценки качества продукции 107
5.5. Метод комплексной оценки качества 113
5.5.1. Общие положения 113
5.5.2. Методика расчета средневзвешенного
арифметического показателя качества 116
5.5.3. Формула расчета средневзвешенного
геометрического показателя качества 118
5.6. Способы нахождения коэффициентов весомости
показателей свойств при комплексном методе
оценки качества 118
5.7. Смешанный (комбинированный) метод оценки
уровня качества продукции 122
5.8. Метод экспертной оценки уровней свойств
и/или качества продукции 124
5.8.1. Сущность экспертного метода 124
5.8.2. Экспертное оценивание ранжированием 128
5.8.3. Экспертный метод оценки качества попарным
сопоставлением объектов (метод предпочтений) 129
5.8.4. Метод экспертного оценивания в баллах 134
5.8.5. Точность экспертных оценок 136
5.9. Метод интегральной оценки уровня качества
технических изделий 137
5.10. Оценка качества продукции
по ее экономической эффективности 142
5.11. Метод оценки уровня качества разнородной продукции 144
5.12. Учет отрицательных свойств продукции
при оценивании ее качества 148
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ; 151
Часть II
ПОКАЗАТЕЛИ СВОЙСТВ И ПРОЦЕДУРЫ ИЗМЕРЕНИЯ
КАЧЕСТВА ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ
ГЛАВА 6. НАЧАЛЬНЫЕ ПРОЦЕДУРЫ КВАЛИМЕТРИИ
ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
6.1. Выбор номенклатуры показателей качества
промышленной продукции 155
6.2. Получение информации о свойствах технической продукции ... 164

6.3. Формирование группы аналогов и установление
базовых образцов 166
6.3.1. Виды базовых образцов 166
6.3.2. Формирование группы аналогов 168
6.3.3. Выбор реального базового образца 169
ГЛАВА 7. ПОКАЗАТЕЛИ НАЗНАЧЕНИЯ
7.1. Классификационные показатели 173
7.2. Показатели функциональной и технической эффективности .... 178
7.3. Конструктивные показатели технических изделий 180
7.4. Показатели точности параметров изделий 182
7.5. Показатели состава и структуры продукции 190
ГЛАВА 8. ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ
8.1. Основные термины и определения
характеристик надежности 195
8.2. Способы получения исходных данных для расчета
показателей надежности изделий 203
8.3. Показатели безотказности 205
8.4. Обеспечение безотказности 212
8.4.1. Методы и показатели обеспечения безотказности
на этапе проектирования и конструирования 212
8.4.2. Обеспечение безотказности в процессе производства
технических изделий 218
8.4.3. Реализация безотказности машин и другой техники
в процессе их эксплуатации 219
8.5. Показатели долговечности 220
8.6. Показатели ремонтопригодности 224
8.6.1. Основные показатели ремонтопригодности 224
8.6.2. Испытания на ремонтопригодность 227
8.6.3. Методы испытания на ремонтопригодность 227
8.7. Показатели сохраняемости 228
8.8. Показатели транспортабельности 229
8.9. Обобщенные показатели надежности 232
8.10. Экономические показатели надежности 234
ГЛАВА 9. ПОКАЗАТЕЛИ ЭКОНОМНОГО РАСХОДОВАНИЯ
РЕСУРСОВ
9.1. Коэффициент полезного действия 236
9.2. Показатели удельного потребления энергии 241
9.3. Показатели экономичности расходования материальных
и трудовых ресурсов 243
ГЛАВА 10. ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ
10.1. Примерный перечень показателей технологичности 244
10.2. Показатели трудоемкости 246
10.3. Показатели материалоемкости изделия 248

10.4. Показатели себестоимости 249
10.5. Некоторые единичные показатели
технологичности изготовления технических изделий 251
ГЛАВА 11. ОБЩЕСТВЕННО ЗНАЧИМЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА
ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
11.1. Показатели безопасности 258
11.2. Экологические показатели 262
11.2.1. Методика оценки экологичности техники 262
11.2.2. Показатели загрязнения окружающей среды 264
11.2.3. Обобщенные показатели экологичности техники 266
11.3. Показатели эргономичности техники 269
11.4. Группа показателей эстетичности технических изделий 271
ГЛАВА 12. ПАТЕНТНО-ПРАВОВЫЕ, ЭКОНОМИЧЕСКИЕ,
ГРУППОВЫЕ И ИТОГОВЫЙ ПОКАЗАТЕЛИ
УРОВНЯ КАЧЕСТВА ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ
12.1. Основные положения стандартизации и унификации 276
12.2. Показатели стандартизации и унификации 279
12.3. Патентно-правовые показатели 282
12.4. Показатели эффективности использования изделия 285
12.5. Определение уровня качества (или технического уровня)
сложного изделия с большим количеством показателей
свойств 287
ГЛАВА 13. ОСНОВЫ ПРОЦЕДУРЫ ОЦЕНИВАНИЯ
КАЧЕСТВА ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
13.1. Методика сопоставительного анализа и общей оценки
технического уровня изделий 290
13.2. Синтезированная оценка качества
промышленной продукции 295
13.3. Оценка уровня качества разрабатываемого изделия 296
13.4. Оценка уровня качества изготовления технических изделий 298
13.5. Оценка уровня качества изделия в эксплуатации 299
13.6. Оценка утилизируемости промышленной продукции 301
13.7. Задачи управления качеством на стадиях жизненного цикла
промышленного изделия 302
13.8. Использование информационных технологий при оценке
промышленной продукции 303
13.9. Подготовка и оформление документа о результатах оценки
технического уровня промышленной продукции 304
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 308
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 309
ПРИЛОЖЕНИЕ 311
ЛИТЕРАТУРА 313

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время практическую экономику иногда называют квали-
тической. Это название выражает одну из сущностных особенностей
современной экономики, ориентированной на производство,
реализацию (продажу) и потребление наиболее качественных ychyr и
продукции. В основе идеологии квалитической экономики лежит принцип,
провозглашенный и успешно осуществляемый в экономически
развитых странах, — «качество превыше всего». Это означает, что акцент,
внимание, заинтересованность в качестве, работа по повышению
качества выгоднее увеличения количества производимой продукции и
услуг. Качество товаров и услуг предопределяет, наряду с умеренной
ценой, их конкурентоспособность. А от конкурентоспособности, в свою
очередь, зависит успех, прибыль, эффективность предприятий и,
наконец, качество жизни людей, общества, государства.
Философия и методология всеобщего (тотального) управления
(менеджмента) качеством во многих странах мира стала основной
национальной идеей, приводящей к их ускоренному
социально-экономическому прогрессу., Россия тоже постепенно становится на этот путь
своего развития.
Очевидно, что трудно, практически невозможно эффективно
управлять качеством, не измерив его, не определив количественно
показатели свойств и их совокупности (качества), не сравнив численные
значения этих показателей с соответствующими показателями
аналогичной продукции (услуги) конкурента или эталонного образца.
Поэтому по необходимости вопросами разработки методов измерения
и способов оценки качества объектов занимается квалиметрия.
Термин «квалиметрия» состоит из сочетания корня «квали» —
качество и слова «метрия» — измерение и количественная оценка
чего-либо.
Качество как наиболее общая (философская) категория
(понятие) выражает «определенность сущности» или «сущностную
определенность» любого объекта. Очевидно, что сущность объекта
проявляется в виде его определенных свойств. Поэтому сама сущность объекта

является вполне определенной, что позволяет измерять качество
(т.е. сущность) и оценивать его количественно.
Квалиметрия — это самостоятельная область науки (конкретная
наука) и учебная дисциплина о методах количественного
определения и оценивания качеств различных объектов.
Численные оценки качеств как совокупностей всех свойств
анализируемых объектов используются при обосновании и принятии
управленческих решений для последующего обеспечения, управления
или улучшения качеств предметов (в частности, продукции), явлений
и различных процессов, включая процессы производства,
обслуживания, менеджмента, управления деятельностью, связанной с решением
проблем качества, и т.д. Следовательно, важнейшим вопросом квали-
метрии является создание и развитие научно обоснованных методов
адекватного определения уровней качеств оцениваемых объектов по
отношению к аналогичным объектам эталонного (базового) качества.
С помощью квалиметрии решаются теоретические,
методологические (гносеологические, т.е. познавательные) и методические
вопросы, связанные с проблемой качества, а также многие практические
задачи, например:
— совершенствование и создание новых конструкций в
процессе проектно-конструкторских разработок промышленной продукции;
— улучшение технологий изготовления и эксплуатации изделий;
— повышение качества и, следовательно,
конкурентоспособности продукции, работ и услуг, предприятий, отраслей, страны;
— увеличение эффективности и технико-экономических
характеристик производства и выпускаемых изделий;
— повышение качества коммерческих договоров (контрактов),
в частности установления квалиметрических требований к
выпускаемой (поставляемой) продукции и т.д.
С относительно недавних времен в вузах и колледжах России
стали готовить специалистов не только широкого профиля по
специальностям 190800 «Метрология, стандартизация и сертификация»,
653800 «Стандартизация,, сертификация и метрология», но и
целенаправленно по направлению 657000 и специальности 220501 C40100)
«Управление качеством». Выпускники этой новой специальности —
инженеры-квалиметрологи, получающие квалификацию инженера-
менеджера по управлению качеством, становятся ведущими,
ключевыми специалистами в силу большой значимости решаемых ими
специфических проблем. Они непосредственно обязаны добиваться
главной цели предприятия — высокого качества выпускаемой
продукции при снижении затрат на ее производство, т.е. повышения конку-
8

рентоспособности как продукции или услуг, так и предприятия
(организации) в целом. В этой непростой, ответственной, но интересной
работе квалиметрия служит профессиональйым инструментарием,
средством и методикой при решении задач и проблем качества.
В настоящее время в учебных планах многих специальностей
есть дисциплины, базирующиеся на квалиметрии или включающие
в себя основы квалиметрии. Так, например, образовательным
стандартом специальности 080502 «Экономика и управление на предприятии
(по отраслям)» предусмотрены дисциплины «Управление качеством»
и «Методы оценки технического уровня продукции».
Абсолютное большинство студентов инженерных и
экономических специальностей изучают дисциплину «Управление качеством»,
в которой основным компонентом является квалиметрия. Квалимст-
рические методы оценки качества рассматриваются и в ряде других
дисциплин, таких как «Товароведение», «Общий менеджмент» и
«Организация производства», т.е. везде, где есть необходимость оценивать
качество чего-либо. Все это свидетельствует о значительной
востребованности знания квалиметрии.
В связи с вышеизложенным, в данном учебном пособии
рассмотрены теоретические основы квалиметрии и ее методы, имеющие
всеобщий, общенаучный, межотраслевой характер, а также вопросы
специальной квалиметрии промышленной продукции, в основном
машиностроительного производства.
Автор надеется, что это издание будет полезно не только
студентам, изучающим квалиметрию, управление качеством и смежные
дисциплины, но и специалистам, занимающимся оценкой и
управлением качества различных объектов, а также всем, кта интересуется
новыми, актуальными и быстро развивающимися науками, к каким
относится квалиметрия.
Замечания и предложения читателей будут приняты автором
с благодарностью, так как это поможет совершенствованию
изложенного в книге материала.
Автор благодарен Татьяне Григорьевне Красноперовой за
компьютерное оформление рукописи данной книги.

Часть I
ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ
КВАЛИМЕТРИИ

ГЛАВА 1
ОСНОВАНИЯ КВАЛИМЕТРИИ
1.1. ПРОБЛЕМА КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
Считается, что качество продукции — это совокупная характеристика
основных свойств, определяющих способность удовлетворять
соответствующие потребности наиболее приемлемым и экономичным
способом. Качество, по выражению древних философов, — это ощутимый,
но неизмеряемый признак объектов, составляющий их сущность;
качество — это то, что делает предмет именно таким, каким он является.
Слово «качество» в последнее время стало одним из наиболее
употребляемых.
В современное содержание понятия о качестве, например,
машин входят не только функциональные потребительские свойства
(мощность, быстродействие, производительность, материало- и
энергоемкость, степень автоматизации и т.д.), но и различные
технологические свойства, а также характеристики таких эксплуатационных
свойств, как надежность, включающая в себя безотказность,
долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость и т.п. Немаловажное
значение имеют конструкторско-художественные особенности изделия,
уровень стандартизации и унификации деталей и узлов, экологичность,
безопасность эксплуатации и другие свойства.
К сожалению, приходится констатировать, что в настоящее
время большинство выпускаемых отечественным машиностроением
изделий (машин и оборудования) по важнейшим показателям уступают
зарубежной технике и не соответствуют достижениям науки.
Мировому уровню качества соответствует лишь около 20% объема
выпускаемой в стране важнейшей продукции машиностроения. К концу
1980-х гг. в СССР темпы обновления машиностроительной
продукции составляли всего 4% в год. Сейчас, очевидно, нет и этого.
Наши машины и машинное оборудование обычно тяжелее
аналогичных зарубежных образцов в среднем на 15—25%. Из-за низкой
надежности техники приблизительно 20—25% металла расходуется
13

на запасные части. Затраты трудовых и материальных ресурсов на
ремонт техники растут темпами, превышающими прирост самих
производственных фондов. Например, за период с 1980 г. по 1990 г.
затраты на ремонты техники почти удвоились. Известно, что в энергетике
к началу 2000 г. ремонтом занималась треть работающих в отрасли.
На практике зачастую происходит так, что затраты на ремонт
и содержание машин и оборудования во много раз превышают
расходы на их производство. Так, например, трудоемкость содержания в
технически исправном состоянии тракторов и автомобилей до первого
капитального ремонта в 5—8 раз больше трудоемкости их
изготовления, а за весь амортизационный период: тракторов — в 30—40, а
автомобилей — в 60—70 раз. В автомобилестроении расходы на
производство автомобилей составляют 1,5% от общих расходов, затрачиваемых
в течение всего жизненного цикла- изделия. Примерно 46% расходов
идет на текущие ремонты, 45,5% — на техническое обслуживание
и 8,5% — на капитальный ремонт.
Осознание того, что наша техника часто хуже зарубежной,
приводило конструкторов и технологов к копированию зарубежных
изделий. Это, в свою очередь, привело к снижению доли поисковых работ,
направленных на повышение качества создаваемой техники с
одновременным повышением ее производственной себестоимости. Чаще
всего вместо создания принципиально новых машин или принципиально
новых решений в разработке отдельных узлов или блоков машин
совершенствовались старые. В результате такого подхода их сложность
и себестоимость вырастали в десятки раз, а полезная отдача — только
в 2—3 раза. Практика повышения технического уровня машин любой
ценой привела к тому, что в 1990 г. из числа обследованных новых
образцов машин у 40% машин рост их цен превышал рост
производительности. Такое положение противоестественно. Оно противоречит
смыслу и цели улучшения качества продукции как источника
повышения эффективности общего производства.
Обычно утверждается, что лучшие показатели качества
обеспечиваются более высокой себестоимостью, а эксплуатационные
затраты при этом снижаются. В таком случае суммарные народохозяйствен-
ные затраты будут минимальными только при оптимальном уровне
качества. Значит, сопоставляя группы затрат, можно установить
оптимальный параметр качества QOm, при котором будут
обеспечиваться минимальные суммарные затраты на изготовление и эксплуатацию
изделия. Это обстоятельство иллюстрируется графиком, приведенным
на рис. 1.1.
14

Затраты, 3
Качество, О
Рис. 1.1. Экономическая оптимизация
параметров качества изделий:
Зэ — эксплуатационные затраты за весь период эксплуатации;
Зпр — производственные затраты на НИР, проектирование,
конструирование и изготовление; 3Z — суммарные затраты за
жизненный цикл; 3 — затраты; Q — показатель качества
В случае когда по условиям производства повышение
показателя качества достигается традиционными и затратными методами и при
этом растет себестоимость производства продукции, управление
качеством сводится к достижению и поддержанию оптимального
значения показатели качества QOnT. Если качество лучше оптимального, то
в относительно невыгодных условиях оказывается производитель
и, наоборот, если качество выпускаемой продукции ниже Qoim то
потребитель расходует больше средств в процессе эксплуатации.
Определение оптимального показателя качества будет более
точным, если на приведенном рис. 1.1 отложить реальный
экономический (полезный) эффект от эксплуатации. В таком случае
оптимальный параметр качества может и не совпадать с минимальным
значением суммарных затрат на весь жизненный цикл изделия. Однако
известно, что повышение качества необязательно сопровождается
увеличением затрат на создание техники. Это свидетельствует о том, что
проблема качества даже в принципиальном экономико-техническом
аспекте достаточно сложна.
Существует и другой метод определения оптимального уровня
качества продукции. Суть его в следующем.
Очевидно, что с повышением качества определенной продукции
выгода потребителя сначала растет быстро, а затем стабилизируется.
С другой стороны, если повышение качества сопровождается
прогрессирующим увеличением затрат на производство и эксплуатацию
15

изделия, то оптимальным следует считать такой уровень качества, при
котором разность между выигрышем потребителя и затратами на
приобретение и эксплуатацию изделия будет наибольшей. На рис. 1.2
показана схема определения оптимального уровня качества для
потребителя.
Стоимость
Оптимальный
уровень качества
Качество,О
Рис. 1.2. Схема определения
оптимального уровня качества продукции:
1 — доход потребителя от выполнения работ; 2 — затраты на
приобретение и эксплуатацию продукции; 3 — наибольший суммарный
экономический эффект (прибыль)
На практике нередки случаи, когда повышение качества не
сопровождается повышением затрат на производство и эксплуатацию
техники. В этой ситуации ограничений на уровень качества, т.е.
установление оптимального значения уровня качества (технического
уровня), не требуется и чем выше уровень качества, тем лучше. Из рис. 1.3
видно, что с повышением качества при описанных выше условиях
экономический эффект постоянно увеличивается и поэтому нет
ограничений на уровень качества.
При использовании методологии, отраженной на рис. 1.1 и 1.2,
повышение качества выше определяемого оптимального значения
является нецелесообразным. Если руководствоваться этим принципом,
то научно-технический прогресс в машиностроении и в других
отраслях будет существенно заторможен.
Однако все же очевидно, что повышение технического уровня
и качества изделий машиностроения является важнейшей
народно-хозяйственной задачей. Известно, например, что экономии, за счет
совершенствования техники, 1% расходуемого в машиностроении
черного металла достаточно для изготовления почти 300 тысяч грузовых
16

Стоимость
Качество, О
Рис. 1.3. Зависимость прибыли A), затрат B)
и экономического эффекта C)
от качества эксплуатируемого изделия
автомобилей или 200 тысяч тракторов. Надо учесть еще и то, что
уменьшение материалоемкости изделий способствует снижению трудозатрат
при производстве и эксплуатации машин и оборудования: это
позволяет более рационально использовать трудовые ресурсы.
После так называемой пятилетки качества 1985—1990 гг. в
отечественном машиностроении произошло некоторое повышение
технического уровня и качества создаваемой техники. Тогда резко
увеличилась единичная мощность ряда видов машин и оборудования. Возросла
мощность выпускаемых турбин, гидро- и турбогенераторов
электрической энергии, тепловозов, тракторов и т.д. В ряде отраслей были
достигнуты заметные сдвиги в унификации и типизации.
К примеру, уровень унификации металлорежущих станков
повысился до 60—80%, автомобилей — до 70—80%. Уровень
материалоемкости в отрасли тяжелого машиностроения за пять лет снизился на
2—15%, а на предприятиях электротехнической промышленности — на
10—25%. Еще в большей мере уменьшилась удельная материалоемкость
отдельных видов машин. Например, удельная материалоемкость
тракторов и двигателей к ним снизилась на 40%. Это довольно
существенные результаты научно-технического прогресса в машиностроении,
характеризуемого параметрами технического уровня машин и
машиностроительной продукции в целом.
Проблема качества продукции не является только экономико-
технической. Она имеет также социально-экономический аспект.
Высокое качество выпускаемой и используемой продукции
машиностроения проявляется в том, насколько она удовлетворяет потребности
людей, а также насколько она позволяет сэкономить ресурсы при
выполнении работ и т.д. Высокое качество изделий способствует
повышению престижа предприятия-изготовителя и государства, улучшает
17

морально-нравственный климат на производстве и в обществе.
Низкий уровень качества изделий, наоборот, становится источником
немалых трудностей и даже проблем не только в производственной
деятельности, но и при эксплуатации, в торговле и, наконец, в быту.
Качество любой продукции, по определению, характеризует
пригодность (способность) удовлетворять определенные потребности
людей. Поэтому проблема качества тесно связана с таким фактором,
как человеческие потребности. Экономическая потребность — это
не субъективное желание или прихоть людей, а объективная
необходимость отдельных личностей и общества в целом во всем том, что
обеспечивает их жизнедеятельность и развитие в условиях
ограниченности сырьевых, энергетических, трудовых и других ресурсов. Поэтому
высокое качество продукции, в частности машиностроительной,
выражается прежде всего в увеличении степени (уровня)
удовлетворения потребности в ней, соответствующей предназначению. Кроме того,
повышение качества, например, технических изделий проявляется
в экономии труда, средств и ресурсов.
В экономическом отношении качество продукции, в том числе
и качество машины, предназначенной удовлетворять конкурентную
потребность в ней, проявляется в первую очередь через ее полезность,
которой соответствует потребительная стоимость. Карл Маркс по
этому поводу писал: «Если она (вещь) бесполезна, то и затраченный на
нее труд бесполезен, не считается за труд и поэтому не образует
никакой стоимости... Полезность вещи делает ее потребительной
стоимостью».
Так как качество есть совокупность свойств, обусловливающих
способность продукции удовлетворять определенную потребность, то
следует иметь в виду вполне конкретную потребность и в
определенных условиях потребления. Известно, что потребности людей имеют
конкретно-исторический характер. С развитием производительных сил
и производственных отношений, с повышением материального и
духовного уровня жизни людей развиваются и расширяются их
потребности. Разные уровни потребности, а также различия в условиях
потребления (использования, эксплуатации) данной продукции
обусловливают относительный характер уровня качества этой продукции.
Изделия, имеющие высокий уровень качества в одно время, не
удовлетворяют того же потребителя в более поздние времена. Это
закономерный процесс.
Как уже отмечалось, создание и применение такой продукции,
как машины, обусловливается прежде всего потребностью в экономии
труда, т.е. в росте производительности труда, называемой иногда «пер-
18

вой и безграничной» потребностью общества. Под экономией труда,
конечно же, следует понимать экономию как живого
(непосредственного), так и прошлого труда. Машины должны не только повышать
производительность труда, но и значительно облегчать и удешевлять
его. Поэтому в числе показателей уровня качества машин есть немало
значимых финансово-экономических, т.е. стоимостных показателей как
процесса создания, так и эксплуатации машин.
Высокое качество изделий необходимо не только для того,
чтобы они могли выполнять присущие им функции, но и для того, чтобы,
став товаром, они в наибольшей мере удовлетворяли потребители при
условии ограниченных возможностей приобретения данного товара.
Так как продукция почти всегда предназначена для реализации, то при
купле-продаже качество товара выступает как предопределяющий
фактор этого рыночного процесса и, следовательно, всей практической
экономики, которая состоит, как известно, из производства,
распределения (реализации) и потребления (эксплуатации машин и другой
техники).
Повышение качества изделий, например техники, выгодно как
изготовителю, так и потребителю. У изготовителя при повышении
качества продукции затраты (Зи) увеличиваются медленнее, чем
увеличивается цена (Ц) данного товара, а известно, что прибыль
изготовителя (Пи) равна
где V— объем продаж, количество реализованной продукции (товара).
Прибыль потребителя (Пп) зависит от дохода, т.е. стоимости
работы (С), произведенной с помощью данного экземпляра техники,
за вычетом его цены и затрат потребителя (Зп) при эксплуатации.
Следовательно, Пп = [С - (Ц + Зп)]; здесь (Ц + Зп) есть общие
(суммарные) затраты потребителя Зп.
Общий экономический эффект (Э) у изготовителя и
потребителя составляет:
Э = Пи + Пп = (Ц - 3„) + [С - (Ц + 3„)]. A.1)
Повышение качества машины с Ki до К2 целесообразно, если
(Ui - ЗиО < (Ц2 - 3И2), т.е. рост цены машины должен превышать
увеличение затрат на производство более качественной машины. Спрос
на более качественную продукцию, как правило, больше, а при
увеличении объема продаж с V\ до V2 общая прибыль изготовителя Пи
увеличивается с ПИ1 = (Ui - 3HiOi до Пи2 = (Ц2 - Зи2)У2, т.е. Пи2 > ПиЬ
19

Нечто подобное происходит и у потребителя более
качественной техники. Во-первых, общая стоимость выполненных работ
увеличивается с Ci до Сг. Во-вторых, если цена высококачественного
изделия больше (Ц2 > ДО, но затраты потребителя, эксплуатирующего
более качественную технику, намного меньше: 3П2 ^ 3ni, то в итоге
получаем ПП1 > ПП2. Для пояснения сути экономических эффектов от
повышения качества технических изделий и действия расчетной
формулы A.1) рассмотрим условный пример.
Пример
Пусть цена изделия качества Q\ равна 200 денежных единиц, а
затраты на его изготовление — 100 единиц. Следовательно, прибыль
изготовителя от продажи этого изделия
П„1 = (Ц - Зи) = 200 - 100 = 100 ед.
Пусть также у потребителя данное изделие выполняет
работу, оцениваемую в 900 денежных единиц, а расходы на
эксплуатацию составляют 600 единиц. В итоге, при качестве Q\ потребитель
имеет прибыль
Пп1 - [С - (Ц + 3„)] - [900 - B00 = 600)] ед.
Общий экономический эффект, вычисленный по
формуле A.1), равен
31 = П„1 + Пп1 = 100 + 100 = 200 ед.
Если аналогичное изделие, т.е. выполняющее те же функции,
имеет более высокое качество Q2, то цена его больше, чем цена
изделия качества Qx\ пусть она будет равна не 200, а 400 единиц. Йо-
вышение качества сопровождается увеличением производственных
затрат пропорционально цене, и в нашем случае затраты пусть
будут равны 200 единицам. Следовательно,
Пи2 = 400 - 200 = 200 ед.
При Q2 показатель С2 увеличивается и пусть будет равен
1000 единиц, а затраты на эксплуатацию снижаются с 600 до 400
единиц. В этом случае Пп2 = [1000 - D00 + 400)] = 200 ед. Суммарный
или общий экономический эффект от повышения качества в
соответствии с формулой A.1) составит:
32 = Пи2 + Пп2 = 200 + 200 - 400 ед.
Итак, при повышении качества получаем Э2 > Эь причем
повышение качества изделий оказывается выгодным и изготовителю
и потребителю и, следовательно, обществу в целом.
20

Из вышеизложенного и из практики развитых стран следует, что
повышение качества продукции прогрессивными методами (т.е.
методами, одновременно повышающими качество и снижающими
производственные затраты) является основным источником экономической
эффективности как производителя, так и потребителя,
использующего более качественную продукцию. В этом же состоит природа
(причина) ускоренного социально-экономического развития не только
отдельных предприятий, но и отраслей промышленного
производства — государства в целом.
1.2. КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
РАЗВИТИЯ КВАЛИМЕТРИИ
Качество как характеристика сущности объектов и их свойств всегда
имело и имеет для людей большое практическое значение. Поэтому
вопросы оценки качества всего, с чем имеет дело человек, были и
остаются среди важнейших.
Первые известные случаи оценки качества продукции
относятся к XV в. до н.э.: гончары острова Крит маркировали свои изделия
специальным знаком, свидетельствующим об изготовителях и о
высоком качестве их продукции. Это была оценка качества по так
называемой «шкале наименований» или «адресной шкале». Фирменные
знаки, а также другие знаки качества и сейчас служат ориентиром,
оценочным признаком качества продукции.
Позднее как разновидность экспертного метода оценки качества
продукции использовался способ, основанный на обобщенном опыте
потребителей, — способ «коллективной мудрости». Древнейшим
примером экспертной оценки качества является дегустация вин.
Всевозрастающая необходимость определения соответствия
продуктов труда нуждам потребителей привела к возникновению
специальной научной дисциплины — товароведения. Это было
обусловлено появлением на рынке продаж большого количества
разнообразных товаров, требующих классификации, а также оценки их качества
и стоимости. Первая кафедра товароведения была организована
в 1549 г. в Италии при Падуанском университете.
Развитие международной торговли требовало классификации
продукции по качественным категориям, а для этого надо было не
только измерять отдельные свойства продукции, но и количественно
оценивать ее качества по совокупности всех основных потребительских
свойств. В связи с этим в Европе и США в конце XIX — начале XX вв.
21

стали широко использовать методы оценки качества продукции с
помощью баллов.
Впервые в России обосновал и применил аналитический метод
оценки качества продукции известный кораблестроитель академик
А.М. Крылов. Он с помощью соответствующих коэффициентов,
учитывающих степень выраженности каждого свойства корабля и
неравнозначности их, оценивал качество предлагаемых проектов
строительства кораблей. Сведение э^тих коэффициентов в единую систему
(карту) позволяло количественно оценить качество рассматриваемых
проектов.
В 20—30 годах XX столетия в СССР и в других странах методы
количественной оценки качества товаров успешно развивались и
использовались на практике. Так, например, в 1922 г. П. Бриджмен
предложил способ сведения к одному показателю нескольких
количественных оценок различных параметров, характеризующих качество.
В 1928 году эту же проблему решил М. Аранович. В то же время
П. Флоренским были предложены новые способы обработки данных
при количественной оценке качества продукции.
Квалиметрия как самостоятельная наука об оценивании
качества любых объектов сформировалась в конце 60-х гг. XX в. Ее
появление было обусловлено насущной необходимостью более
эффективного и научно обоснованного управления качеством производимой
продукции.
В годы «холодной войны» двух социальных систем (капитализма
и социализма) особенно обострилась не только военно-политическая,
но и конкурентная экономическая борьба различных стран и фирм,
победа в которой зависела в значительной мере от качества
производимой (конкурентоспособной) продукции.
В первой половине прошлого века в экономически развитых
странах Запада появились различные эмпирические и, в основном,
статистические и экспертные способы численной оценки качества
различной продукции. Аналогичные способы и приемы оценок качеств
использовались и в СССР. Однако для решения многих практических
проблем нужны были единые методики, позволяющие более
достоверно и точно определять уровни качеств и на этой основе принимать
адекватные управленческие, инженерно-технологические и иные решения
в отношении качества продукции.
Кроме того, решения различных специальных проблем
техники, например надежности, технологичности, безопасности, эргономич-
ности, экологичности, эстетичности и др., подводили ученых к
осознанию необходимости проведения объединенных, комплексных оценок
22

качества по всем важнейшим параметрам свойств технических систем:
машин, оборудований, приборов и т.д. С другой стороны, требовались
методики количественных оценок качества различных (однородных
и неоднородных) объектов. Все это привело к тому, что группа
советских ученых в составе военного инженера-строителя Г.Г. Азгальдова,
инженеров-машиностроителей З.Н. Крапивенского, Ю.П. Кураченко
и Д.М. Шпекторова, экономистов в области авиастроения А.В. Гличе-
ва и В.П. Панова, а также архитектора М.В. Федорова, убедившись
в методической общности существующих разнообразных способов
количественных оценок качеств разных объектов, решила осуществить
теоретическое обобщение этих способов путем разработки
самостоятельной научной дисциплины под названием «квалиметрия».
Это по существу историческое для науки решение было
принято в ноябре 1967 г. на неофициальной встрече поименованной группы
энтузиастов в московском ресторане «Будапешт». Уже в январском
номере следующего, 1968 г. журнала «Стандарты и качество» была
опубликована статья с изложением коллективной позиции группы, где
квалиметрия была представлена как самостоятельная наука, в рамках
которой изучается проблематика измерений качеств и
разрабатываются методология и методы количественной оценки качества
объектов любой природы: материальных и нематериальных (социальных,
идеальных, духовных, эмоциональных и т.п.); одушевленных и
неодушевленных; предметов и процессов; продуктов труда и продуктов
природы и т.д. В статье доказывалась принципиальная возможность
выражать качество объекта одним количественным показателем, несмотря
на множественность его различных свойств и признаков.
В 1971 году в СССР была издана первая «Методика оценки
уровня качества промышленной продукции». В том же году на 15-й
Международной конференции Европейской организации по
контролю качества (ЕОКК) одна из пяти секций была посвящена вопросам
квалиметрии. С основными докладами выступали отечественные
специалисты. В 1972 г. в Таллине была проведена первая всесоюзная
научная конференция по квалиметрии.
В 1979 году Госстандарт СССР издает руководящий документ
РД 50-149-79 «Методические указания по оценке технического
уровня и качества промышленной продукции».
Начиная с 1979 г. термин «квалиметрия» является
стандартизованным в ГОСТ 15467-79 «Управление качеством продукции.
Основные понятия. Термины и определения». ЕОКК на своих
международных конференциях с 1971 г. регулярно обсуждает вопросы
квалиметрии.
23

За это время в стране были изданы десятки монографий,
опубликованы сотни статей, проводятся научные конференции и семинары,
защищается много докторских и кандидатских диссертаций,
посвященных проблемам и вопросам квалиметрии. Квалиметрия преподается
студентам многих технических вузов, готовящих инженеров по
специальности «Метрология, стандартизация и управление качеством»,
а также будущим инженерам-менеджерам новой специальности
«Управление качеством». Изданы учебники и учебные пособия по
квалиметрии. Госстандарт периодически издавал руководящие и
методические материалы по практическому использованию методов
квалиметрии. Методы квалиметрии на практике достаточно
эффективно используются там, где вопросы управления качеством продукции
или услуг решаются на научной основе, а не только организационно-
экономическими методами.
Квалиметрия, зародившаяся и активно развивающаяся в нашей
стране, теперь признается и осваивается специалистами зарубежных
стран. Так, например, известно, что в США в октябре 1997 г.
состоялся международный семинар по обучению менеджеров использованию
методологии и способов квалиметрии. При этом преподавались в
основном отечественными специалистами уже российские наработки по
теории квалиметрии, начиная с понятийного аппарата и вплоть до
алгоритмов проведения оценивания качеств.
Итак, к настоящему времени квалиметрия представляет собой
относительно новую, но вполне сформировавшуюся науку и учебную
дисциплину, знание которых необходимо практическим работникам,
занимающимся оценкой и последующим управлением качеством
различных объектов.
Большой вклад в теорию квалиметрии и практику ее
использования внесли наши соотечественники: Ю.П. Адлер, Г.Г. Азгальдов,
В.Г. Велик, Г.Н. Бобровников, А.В. Гличев, В.В. Кочетов, Г.Н. Солод,
А.И. Субетто, А.Г. Суслов, М.В. Федоров, И.Ф. Шишкин и многие
другие ученые и специалисты.
1.3. ОБЪЕКТ, ПРЕДМЕТ И СТРУКТУРА КВАЛИМЕТРИИ
Квалиметрия — это учение (наука) об измерении и количественной
оценке качества всевозможных предметов и процессов, т.е. объектов
реального (материального и идеального) мира. Квалиметрия является
частью качествоведения — комплексной науки о качестве, состоящей
24

из квалитологии, т.е. общей теории качества, квалиметрии и учения
об управлении качеством, в котором рассматриваются
организационные, экономические и иные методы средства влияния на качество
объектов с целью повышения их способности удовлетворять
существующие и будущие потребности людей.
Объектом квалиметрии является качество предметов и явлений
реального мира, т.е. продукции, процессов производства, услуг и иных
видов деятельности людей, процессов социальной жизни отдельных
членов общества и их групп и т.п.
Предметом квалиметрии является количественное оценивание
качества любых материальных и нематериальных элементов
реального мира.
Структура квалиметрии состоит из трех частей:
1) общая квалиметрия, или общая теория квалиметрии, в
которой рассматриваются проблемы и методы измерения и оценивания
качеств;
2) специальные квалиметрии больших группировок (классов)
объектов, например квалиметрии продукции, процессов (в широком
смысле), услуг, социального обеспечения, среды обитания и т.д. вплоть
до качества жизни людей;
3) предметные квалиметрии отдельных видов продукции,
процессов или услуг; например квалиметрия машиностроительной
продукции (определение технического уровня машин), квалиметрия
строительных объектов, квалиметрия нефтепродуктов, квалиметрия
электричества, квалиметрия продовольственных товаров, квалиметрия
производственных процессов, квалиметрия труда, квалиметрия
образования и т.д.
Качество, в широком смысле этого понятия, — это объективная
и наиболее обобщенная характеристика любого объекта.
Качество объекта потребления — это совокупная
характеристика свойств объекта, с помощью которых могут быть удовлетворены
и обычно удовлетворяются соответствующие потребности людей.
Такое представление о качестве, в отличие философского
понятия, носит прикладной (потребительский) характер и поэтому
является более узким. Но есть и специальные, предметные понятия
качества, например о качестве продукции, процесса (работы) или услуги,
о качестве жизни, наконец. В этих случаях качество оценивается по
своим специфическим свойствам. Существуют также ограниченные
представления о качестве, когда оно оценивается не по всем, а по
одному или по нескольким важнейшим для людей характеристикам
25

объекта. Следует отметить, что в понятие о качестве объекта
потребления включены как объективные свойства, так и субъективные
оценки полезности объекта, предназначенного для потребления или уже
потребляемого людьми.
1.4. ИСХОДНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ,
ОТНОСЯЩИЕСЯ К КВАЛИМЕТРИИ ПРОДУКЦИИ
Качество является основным и наиболее общим понятием (категорией)
в системе исходных понятий квалиметрии. Широко распространено
мнение о том, что качество есть «совокупность характеристик
объекта». Однако многочисленными исследованиями доказано, что качество
это не просто совокупность свойств объекта и, следовательно, их
характеристик, а единая синергетическая система элементов, которыми
являются свойства с их характеристиками. Поэтому принципиально
важно определиться: качество объекта — это совокупность его свойств
или характеристик или все же это совокупная характеристика всех
свойств объекта, т.е. характеристика объекта в целом.
Если считать, что качество есть совокупность характеристик, то
оно должно (по определению) оцениваться некоторым множеством
характеристик. Но если качество есть самостоятельная
характеристика сущности объекта, то единственным показателем качества объекта
должен быть уровень качества оцениваемого объекта по отношению
к качествам других однородных объектов или по отношению к
эталонному качеству. Фактически квалиметрическими методами качество
объекта оценивается одним обобщенным показателем. Этим на
практике доказывается, что качество — это совокупная характеристика
сущности объекта, обусловленная его свойствами и признаками.
Итак, качество — атрибут, определенная сущность объекта,
показателем которой является совокупная (обобщенная)
характеристика всех его свойств и признаков.
Рассмотрим некоторые основополагающие для квалиметрии
термины и их определения.
Обратимся к содержанию важнейшей категории для
квалиметрии — к прикладному понятию качества. О понятии «качество»
говорится, что «в среде специалистов по проблемам качества существует
более 100 различных трактовок этой категории» и что «это
разнообразие связано с многоаспектностью категории качества». Однако с
каких бы позиций и какие бы аспекты качества мы ни рассматривали,
вначале должно быть дано общее определение качества как реального
26

объекта (факта), всеобщего свойства предметов и явлений
действительности.
Обычно различные аспекты качества рассматриваются особо,
дополнительно, отдельно от общего понятия. Часто термином
«качество» обозначают разные понятия. Существует, по меньшей мере,
четыре различные по сути смысловые трактовки термина «качество»:
а) качество — сущностная определенность объекта, в силу чего
он является таковым;
б) качество — одна из существенных сторон, признаки и
особенности свойств, характеризующих сущность данного объекта;
в) качество — совокупность свойств объекта, проявляющихся
в процессе его использования по назначению;
г) качество — совокупность характеристик объекта, относящихся
к его способности удовлетворять потребности людей.
Весьма затруднительно процитировать и проанализировать все
имеющиеся в литературе формулировки того, что есть качество.
Рассмотрим несколько нормативно установленных стандартами
определений термина «качество продукции».
1. В ГОСТ 15467-79 «Управление качеством продукции.
Основные понятия. Термины и определения» дано следующее
определение: «Качество продукции — совокупность свойств продукции,
обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные
потребности в соответствии с ее назначением».
2. Международный стандарт ИСО 8402-86 «Управление
качеством и обеспечение качества. Словарь» содержит такое определение:
«Качество продукции — совокупность свойств и характеристик
продукции или услуги, которые придают им способность удовлетворять
обусловленные или предполагаемые потребности».
3. Международный стандарт ИСО 8402-94 «Управление
качеством и обеспечение качества. Словарь» изменил формулировку так:
«Качество — совокупность характеристик объекта, относящихся к его
способности удовлетворять установленные и предполагаемые
потребности».
4. В ГОСТ Р 50779.11-2000 «Статистические методы.
Статистическое управление. Термины и определения» есть следующее
определение качества: «Качество — совокупность свойств и признаков
продукции или услуги, которые влияют на их способность удовлетворять
установленные или предполагаемые потребности».
5. Наконец, в последнем ГОСТ Р ИСО 9000-2001 «Системы
менеджмента качества. Основные положения и словарь» читаем:
«Качество — степень соответствия присущих характеристик требованиям».
27

Общеизвестно, что для того чтобы дать правильное
определение чему-либо, необходимо указать ближайший род определяемого
и его видовое отличие. Представляется, что ни одно из существующих
определений качества не соответствует должной структуре научных
определений, так как в них не указывается род определяемого, с
видовым отличием также не все однозначно. Поэтому, давая определение
качеству вообще и качеству продукции в частности, нам вначале
необходимо ответить на следующий принципиальный вопрос. Качество —
это: какое-то общее свойство или простая сумма (совокупность)
отдельных свойств; или же это единая характеристика; или свойства и их
характеристики одновременно (как по ИСО 8402-86); или качество это
все-таки множество характеристик; или, наконец, само качество есть
степень соответствия присущих продукции характеристик
требованиям и, кроме того, не является ли последнее показателем качества,
а не им самим?
Ответ на этот сложно поставленный вопрос есть в трудах
Аристотеля и Гегеля, а также, например, у японского ученого К. Исикавы,
который утверждал, что качество продукции — «свойство, реально
удовлетворяющее потребителей». Качество по его смыслу
родственно свойствам, оно является воплощением нескольких частных свойств
объекта и поэтому относится к роду свойств. Однако качество, в
отличие от других свойств, есть обобщенное свойство объекта,
выражающее его сущность через проявление имеющихся особенных,
единичных свойств. Видовым отличием, например, качества продукции
является ее обобщенное воплощение конкретных особенных свойств
в способность реально удовлетворять определенные потребности
людей.
Очевидно, что ни характеристики свойств, ни их степень
соответствия требованиям объективно не являются самими свойствами
и тем более качеством. Это их показатели конкретных проявлений,
которые изменяются в зависимости от условий измерений и /или
оцениваний свойств, а также от условий потребления объекта,
обладающего неизменной сущностью (качеством) и свойствами. Понятия о
характеристике, параметре или показателе свойства не тождественны
смыслу и объему понятия «свойство» или «качество». Следовательно,
в стандартах ИСО 8402-94 и в ГОСТ Р ИСО 9000-2001 словом
«качество» ошибочно названы показатели (численные характеристики)
свойств, а не качество объекта (продукции) в целом.
Содержание понятия «показатель качества». Наибольшее
распространение получило следующее определение. Показатель
качества — количественная характеристика одного свойства (единичный
28

показатель качества) или нескольких свойств (комплексный
показатель качества), составляющих качество объекта.
В ГОСТ 15467-79 «Качество продукции. Терминология» дано
другое определение: «Показатель качества — количественная
характеристика свойства объекта, входящего в состав его качества, и
рассматриваемая применительно к определенным условиям жизненного
цикла объекта».
Приведенные определения показателя качества содержат
внутреннее противоречие. Если показателем качества является
количественная характеристика одного или даже нескольких свойств,
входящих в состав качества, но не всех свойств объекта, то он не
характеризует качество как (по определению того же ГОСТ 15467-79)
совокупность присущих объекту свойств, т.е. не является полным
и адекватным показателем качества этого объекта. Количественная
характеристика одного свойства есть показатель этого свойства, а не
качества объекта. Свойство, «входящее в состав качества», — это еще
не само качество. Аналогия здесь такая: все кирпичи, из которых
состоит здание, не есть само здание. Качество, следовательно, это
вполне определенное совокупное, интегральное, системное, синтетическое,
синергетическое свойство, не сводимое к простой сумме отдельных
свойств. Качество — это свойство высшего порядка, свойство
сущности объекта, проявляющееся посредством отдельных свойств.
Величины отдельных свойств объекта измеряются, и
получается некоторая совокупность численных характеристик, т.е. совокупность
показателей свойств. Заметим здесь, что показатели свойств это не сами
свойства, а только их некоторые количественные выражения. Также
и совокупность или множество показателей (численных
характеристик) отдельных свойств объекта не есть качество и не является
показателем качества. Достаточно объективным показателем качества
может быть только относительное значение совокупностей показателей
свойств рассматриваемого объекта по сравнению со свойствами
другого аналогичного объекта. Показатель качества может быть и
субъективным, оценочным, условным и не вполне точным, так как базой
(эталоном) для сравнения принимаются желаемые или требуемые
показатели свойств объекта, способного удовлетворить определенные
потребности людей. Таким оценочным показателем качества
являются показатель конкретной продукции, услуги, производственного
процесса, процедуры, определенной работы и т.п.
Ошибочно полагать, что показателями единого качества
объекта, например технической продукции, являются конкретные
показатели следующих групп свойств: назначения; надежности; экономиче-
29

ского использования сырья, материалов, топлива, энергии и трудовых
ресурсов; эргономичности, эстетичности; технологичности;
транспортабельности; стандартизации и унификации; патентно-правовые; эко-
логичности; безопасности; экономической эффективности. Из этого
перечисления групп «показателей качества» следует, что у каждой
продукции имеется не один, а много таких «показателей качества». Итак,
неправильно считать, что показателями качества называются
показатели всевозможных свойств продукции, а не итоговый (усредненный)
показатель всех ее свойств.
Вероятно, правильнее дать следующее определение. Показатель
качества продукции — численное значение соотношения или уровня
соответствия совокупных показателей свойств оцениваемой
продукции и аналогичной продукции, принятой для сравнения за эталонный
(базовый) образец.
О термине «продукция». Случилось так, что под влиянием
международных стандартов ИСО 8402 и ИСО 9000:2000 в ГОСТ
Р ИСО 9000-2001 «Системы менеджмента качества. Основные
положения и словарь» введено слишком общее определение термина
«продукция». По ГОСТ Р ИСО 9000-2001, «продукция — результат
процесса». Но ведь результатом процесса может быть не только продукция,
а например, разрушение или уничтожение продукции, а также
полученное удовольствие, удовлетворение, наслаждение и т.д. Последние
из перечисленных результатов процессов нельзя считать продукцией.
В ГОСТ Р ИСО 9000-2001 утверждается, что имеются четыре
категории продукции:
— услуги (например, перевозки);
— программные средства (например, компьютерная программа,
словарь);
— технические средства (например, узел двигателя);
— перерабатываемые материалы (например, смазка).
В отношении понятия услуги как продукции возникает вопрос:
услуга — это результат процесса или сам процесс?
В том же ГОСТ Р ИСО 9000-2001 (пункт 3.4.2) разъясняется,
что предоставление услуги может включать, к примеру:
— деятельность, осуществленную на поставленной потребителям
материальной продукции (например, автомобиль, нуждающийся в
ремонте);
— деятельность, осуществленную на поставленной потребителям
нематериальной продукции (например, заявление о доходах,
необходимое для определения размера налога);
30

— предоставление нематериальной продукции (например,
информации в смысле передачи знаний);
— создание благоприятных условий для потребителей
(например, в гостиницах и ресторанах).
Из этого следует, что предоставление услуги, т.е. сама услуга,
есть деятельность — разновидность процесса, а не его результат.
Результатом услуги как процесса может быть продукция, но не только
она. Говоря проще, услуга — это действие, приносящее пользу, помощь
другому. Очевидно, что «продукция» и «услуга» — это
принципиально разные понятия. Продукция относительно стабильна, она может
существовать долго, она сохраняема. Услуга же как процесс
существует только в течение времени ее оказания, предоставления,
осуществления. Услуге присущи все признаки процесса, а не результата
процесса. Поэтому квалиметрические способы оценки качества продукции
и услуги тоже во многом различны.
Кстати, термины «управление качеством» и «менеджмент
качества» (подобно терминам «менеджмент» и «управление») до
настоящего времени остаются дискуссионными. Эти близкие по смыслу
(понятию) термины не тождественны. Однако по причине отсутствия
четких нормативных определений данных терминов они зачастую
используются как синонимы, что не способствует правильному
восприятию излагаемого материала.
Очевидно, впредь надо считать, что качество продукции — это
совокупная характеристика всех свойств продукции, способной
удовлетворять определенные потребности людей при использовании ее по
назначению. Управление качеством продукции — деятельность по
обеспечению требований к качеству и по улучшению качества продукции.
Наконец, квалиметрия — наука о количественной оценке свойств и
качества продукции, процессов или услуг, а также других объектов
исследования.
Далее приведены менее общие термины, их понятия и
определения.
Измерение — нахождение значения физической величины
опытным путем с помощью специальных технических средств. Под
измерением понимается совокупность действий, выполняемых с помощью
средств измерений по определенному методу с целью получения
правильного результата измерения физической величины, а также
оценка допущенной при этом погрешности.
Физическая величина — общее свойство в качественном
отношении, присущее многим физическим объектам (физическим системам,
31

их состояниям и происходящим в них процессам), но в
количественном отношении индивидуальное для каждого объекта.
Размер физической величины — количественное содержание
свойства в данном физическом объекте, соответствующее понятию
«физическая величина».
Значение физической величины — количественная
характеристика размера физической величины, выраженная в виде некоторого
числа принятых для нее единиц измерения.
Единица физической величины — физическая величина, которой
по определению присвоено численное значение, равное единице.
Действительное значение физической величины — значение
физической величины, найденное экспериментальным путем и
настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели
измерений используется вместо него.
Истинное значение физической величины — значение физической
величины, которое идеальным образом отражало бы в
количественном отношении соответствующее свойство объекта.
Мера — средство измерений, удовлетворяющее
метрологическим требованиям и предназначенное для воспроизведения единицы
физической величины, а также для измерений с его помощью
соответствующих физических величин.
Средства измерений — технические средства, предназначенные
для измерений и отвечающие метрологическим требованиям.
В состав средств измерений в общем случае входят:
а) измерительные приборы (инструменты);
б) измерительные преобразователи;
в) измерительные принадлежности;
г) меры измеряемых величин;
д) стандартные образцы.
Требование — потребность или ожидание, которое установлено;
обычно предполагается или является обязательным.
Свойство — это особенность, некоторое проявление сущности
(природы) объекта.
Размер — свойство количественной определенности объекта
и его свойств. Размеры и, следовательно, их величины бывают
физическими и нефизическими. Размер характеризуется размерностью
и выражается количеством единиц соответствующей размерности. Так
называемые «безразличные» величины по сути дела имеют
размерности, такие как кг/кг, м/м, руб./руб. и т.д.
Величина — значение, количественная характеристика размера.
Измерение, в более узком смысле этого слова, — это
определение количественного размера физической величины с помощью эта-
32

лонных измерительных средств. Следовательно, с помощью какой-либо
меры измеряются только размеры физических величин. Измеряемая
величина и ее численный размер объективны. Погрешность
измерения регламентируема и выявляема.
Оценка — мнение о ценности, уровне или численном значении
чего-либо.
Оценивание бывает: 1) количественно неопределенным, т.е. по
содержанию, по сути (часто такое оценивание называют
«качественным»); 2) количественным или квалиметрическим.
Количественное оценивание — определение численных
характеристик размеров (физических и нефизических) без использования
материальных средств. Погрешность оценивания не
регламентируется, но она может быть рассчитана.
Общность измерения и количественного оценивания состоит
в том, что в обоих случаях их результатом является численное
выражение ранее неизвестного размера.
Единица измерения — условная величина, по сравнению с кото-
рой определяют значение (величину) размера.
Нефизическая величина — величина нематериального размера,
оцениваемая неинструментальными методами, а также величина
размера нематериального объекта или его особенностей (аспектов,
свойств).
Физическими величинами являются численные значения,
например масса тела, его объем, температура, скорость движения и т.д.
Нефизическими величинами оцениваются ум, знания, честность,
безопасность, привлекательность, эстетичность и т.п.
Измеряемые величины могут быть размерными или
безразмерными.
Размерность — указатель рода величины в соответствующих
единицах измерений.
Параметр — величина частной составляющей измеренной
физической величины. Например, при измерении напряжения
переменного электрического тока его амплитуду и частоту рассматривают как
параметры напряжения. Другой пример: обычно при производстве
продукции измеряют ее основные параметры — величины свойств, по
которым осуществляют параметрический контроль качества.
Следовательно, физические величины свойств объекта можно назвать
параметрами.
Объективное свидетельство — данные, подтверждающие
наличие или истинность чего-либо. Объективное свидетельство может быть
получено путем наблюдения, измерения, испытания или другими
способами.
33

Контроль — процедура оценивания соответствия продукции,
процесса или услуги требованиям путем наблюдения, измерения,
испытания или калибровкой.
Верификация — подтверждение на основе представления
объективных свидетельств того, что установленные требования выполнены.
Валидизация — подтверждение на основе объективных данных
того, что требования по конкретному использованию или применению
выполнены.
1.5. МЕТОДОЛОГИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОЦЕНИВАНИЯ КАЧЕСТВ
Так как качество объекта проявляется в первую очередь через его
свойства, т.е. через объективные особенности объекта, то считается, что для
оценки качества необходимо, во-первых, определить перечень
(номенклатуру) тех свойств, совокупность которых в достаточно полной мере
характеризует качество; во-вторых, измерить свойства, т.е. определить
их численные значения; в-третьих, аналитически сопоставить
полученные данные с подобными характеристиками другого объекта,
принимаемого за образцовый или за эталон качества. Полученный
результат будет с достаточной степенью достоверности характеризовать
качество исследуемого объекта.
На этапе метрологического измерения свойств (скорости, веса,
силы и т.д.) получают достаточно объективные сведения о них.
Однако уже следующий квалиметрический этап в исследовании качества
объекта носит во многом субъективный характер. Субъективность
заключается в самом выборе эталона качества или «базового образца»,
с которым сопоставляются свойства исследуемого объекта.
Чаще всего за базовый (эталонный) образец принимают лучшую
по мнению экспертов продукцию в стране, на континенте (например,
в Европе) или в мире. При таком выборе базового образца,
аналогичного оцениваемой продукции, не учитываются последние достижения
науки, результаты развития технологии и конструирования, а также
возросшие требования потребителей. Кроме того, лучшие из
существующих образцов продукции не всегда удовлетворяют повышенным
требованиям новых международных и/или национальных стандартов.
Поэтому показатели свойств лучшего образца продукции
рекомендуется уточнять и дополнять требованиями существующих
международных стандартов и других нормативных документов. Такой уточненный
по показателям свойств базовый образец более точно отражает
возможный уровень улучшения качества оцениваемой продукции. Но
34

и это еще не идеальный базовый образец для сравнения, так как в нем
не отражены в полной мере современные, постоянно возрастающие
потребности, желания, требования потребителей к качеству данной
продукции.
В результате маркетинговых исследований устанавливается,
какого качества продукцию хочет иметь потребитель, причем с
указанием отдельных численных показателей свойств. Если такие значения
свойств достижимы, то они вносятся в перечень свойств базового
образца. Так формируются показатели свойств идеального базового
образца, т.е. базового образца с вполне достижимыми свойствами пока
еще не существующей — виртуальной (предполагаемой) — продукции.
Определение наилучших численных значений свойств и принятие
идеального базового образца как эталона качества оказывают
наибольшее стимулирующее влияние на процесс достижения наилучшего
результата при управлении качеством. Субъективность выбора
реального, уточненного или идеального базового образца для сравнения с ним
оцениваемой продукции сказывается на вычисляемом значении
уровня качества и на оценке качества исследуемой продукции. Кроме того,
субъективность итоговой характеристики (показателя) уровня
качества кроется в использовании таких методик квалиметрической
обработки данных о свойствах сопоставляемых объектов, которые больше
соответствуют интересам и задачам исследователя.
Из современных представлений о качестве как о единстве
внутренней и внешней определенностей объекта следует, что при
оценке его качества необходимо учитывать не только отдельные свойства
в их совокупности, но и признаки, а также характеристики
внутренней определенности (сущности), например уровень внутренней
структурированности, устойчивости структуры и ее элементов или же
их приспособляемость (адаптацию) к изменяющимся условиям
функционирования и т.д. Однако с метрологической и, в частности,
с квалиметрической позиции достаточно учесть только внешние
проявления качества, только качествообразующие свойства. Такой
подход к измерению качества приводит к не вполне адекватному
результату: он не ошибочен, но не полон, и поэтому имеет систематическую
погрешность метода измерений.
Измерение и обобщение показателей внешних свойств и
характеристик внутренней сущности объекта исследования дают,
очевидно, возможность получения более точной численной характеристики
уровня качества, т.е. более правильной оценки качества.
Полученный квалиметрический результат, т.е. численный
показатель уровня качества исследованного объекта по отношению
35

к качеству эталона, — это еще не окончательная оценка качества, а
только основа для этого. Оценка качества — это ответ на вопрос, в какой
мерб полученный уровень качества исследованного объекта
соответствует интересам или потребностям оценивающего объекта, группы
людей или общества в целом.
При оценивании качества иногда рекомендуют использовать
образ «идеального» необходимого полезного качества, которому
выбранный эталон редко когда соответствует. Даже идеальный эталон
качества не может всех удовлетворить, так как интересы, потребности,
взгляды на ценности объектов у всех людей разные. Поэтому любые
оценки качества субъективны, с объективной их основой в виде
численных показателей уровней качеств. Это свидетельствует о единстве
и очевидном противоречии объективного и субъективного в оценках
качества реальных объектов, интересующих людей. Здесь в полной
мере проявляется диалектика объективного и субъективного в
позиции любого качества.
Оценка качества, выражающая ценность или степень
полезности объекта, является предметом изучения многих специальных наук,
в том числе и аксиологии — теории ценностей. В этой теории
раскрываются содержания основных категорий, которые выражают ту или
иную ценность для человека. К таким категориям относятся,
например, духовные ценности (этические, эстетические, социальные,
нравственные и т.д.), а также материальные ценности (свойства товаров
и услуг, безопасность и эффективность техники и т.п.). Отметим здесь,
что понятийный аппарат аксиологии помогает при рассмотрении
многих вопросов, связанных с качеством, прежде всего, продукции,
производственных процессов, услуг, окружающей среды и других
объектов, изучаемых квалитологией и оцениваемых квалиметрией.
Итак, оценка качества (Q) есть результат взаимодействия
четырех компонентов, а именно:
<2=<О,С,Б,АЛ>,
где О — оцениваемый объект;
С — оценивающий субъект;
Б — база оценки (эталон качества);
Ал — алгоритм (логика и приемы) оценивания.
1.6. ПРИНЦИПЫ И ЗАДАЧИ КВАЛИМЕТРИИ
Так как определение качества объектов реального мира есть, по
существу, познание их важнейших свойств и сути, то, следовательно, ква-
лиметрия является методологией с комплексом различных методик,
36

относящихся к гносеологии — теории познания. Квалиметрия
считается прикладной теорией познания качества всевозможных объектов
исследования.
Итак, у квалиметрии, как и у всякой научной дисциплины, есть
свои методологические принципы, содержание которых состоит в
следующем.
1. Квалиметрия обязана давать практике хозяйственной
деятельности людей (т.е. экономике) общественно полезные методы
достоверной квалифицированной и количественной оценки качества
различных объектов исследования.
В отношении оценки качества товарной продукции проблема
состоит в том, что у потребителей и производителей продукции
существенно разные интересы. Производитель не всегда заинтересован
и часто не может создавать качественные товары, а продавать их он
стремится по наиболее высокой цене. Потребитель же заинтересован
в дешевой, но качественной продукции. Поэтому соответствующие
методы оценки качества продукции могут быть разными. Задача
квалиметрии — разрабатывать такие методы, приемы и средства оценивания
качества продукции, которые учитывают общественные интересы, т.е.
интересы потребителей и производителей.
2. Приоритет в выборе определяющих показателей для оценки
качества продукции всегда на стороне потребителя.
Дело в том, что количественная оценка качества, как правило,
осуществляется не по всем возможным показателям, характеризующим
свойства продукции, а по нескольким наиболее значимым,
определяющим показателям. В силу того что полезный эффект от продукции
достигается при ее эксплуатации или потреблении, при оценивании
качества продукции преимущественно используются те показатели,
которые характеризуют способность продукции «удовлетворять
определенные потребности с ее назначением». Продукция создается для
сферы потребления, поэтому в квалиметрии отдается предпочтение
показателям потребительских свойств.
3. Следующий принцип можно сформулировать так: квалимет-
рическая оценка качества продукции не может быть получена без
наличия эталона для сравнения — без базовых значений показателей
определяющих свойств и качества в целом.
Абсолютные значения отдельных показателей качества еще
не характеризуют качество, не являются оценочными. Для
количественной оценки качества необходимо знать значения аналогичных
показателей качества других или другого аналогичного образца.
Конечным результатом оценки, т.е. количественной оценкой качества,
исследуемого образца продукции является относительная величина
37

знаний обобщенного показателя его качества и такого же показателя
базового, эталонного образца.
4. Показатель любого уровня обобщения, кроме самого
нижнего (исходного) уровня, предопределяется соответствующими
показателями предшествующего иерархического уровня.
Под самым низким иерархическим уровнем показателей следует
понимать единичные показатели простейших свойств, формирующих
качество. Более высокий иерархический уровень составляют
обобщенные показатели качества. Показателем качества высшего
иерархического уровня является интегральный показатель.
5. При использовании метода комплексной оценки качества
продукции все разноразмерные показатели свойств должны быть
преобразованы и приведены к одной размерности или выражены в
безразмерных единицах измерения.
6. При определении комплексного показателя качества каждый
показатель отдельного свойства должен быть скорректирован
коэффициентом его весомости (значимости).
7. Сумма численных значений коэффициентов весомостей всех
показателей качества на любых иерархических ступенях оценки
имеет одинаковое значение (в долях от единицы или по определенной
бальной шкале).
8. Качество целого объекта (в частности, продукции или
процесса) обусловлено качеством его составных частей.
9. При количественной оценке качества, особенно по
комплексному показателю, недопустимо использование
взаимообусловленных и, следовательно, дублирующих показателей одного и того же
свойства.
10. Обычно оценивается качество продукции, которая способна
выполнять полезные функции в соответствии с ее назначением.
Заметим, что вышеперечисленные методологические принципы
квалиметрии не исчерпывают всех концептуальных положений этой
области науки. Однако они являются основополагающими при
решении общих и частных вопросов, связанных с методами оценки
качества любых объектов и технической продукции в частности.
38

ГЛАВА 2
КВАЛИМЕТРИЧЕСКИЕ ШКАЛЫ
Любое измерение или количественное оценивание чего-либо
осуществляется с использованием соответствующих шкал.
Шкала — это упорядоченный ряд отметок, соответствующий
соотношению последовательных значений измеряемых величин.
В квалиметрии шкала измерений является средством
адекватного сопоставления и определения численных значений отдельных
свойств и качеств различных объектов. Практически используют пять
видов квалиметрических шкал: шкалу наименований, шкалу порядка,
шкалу интервалов, шкалу отношений и шкалу абсолютных значений.
2.1. ШКАЛА НАИМЕНОВАНИЙ
В тех случаях, когда несколько неизвестных размеров необходимо
сопоставить с одним и определить, какие из них равны размеру,
выбранному за базу для сравнения, а какие нет, используют шкалу
наименований. По шкале наименований классифицируют размеры по признаку
эквивалентности, тождества, равенства. Такое измерение является
наиболее простым, но наименее информативным. При этом не
определяется, какой из неодинаковых размеров больше или меньше размера,
принятого за базовый, т.е. порядок возрастания или уменьшения
размеров не устанавливается. Измерение заключается только в
определении одинаковости (равенства) или отличия (неравенства) того или
иного размера от заранее определенного значения. Следовательно,
определяющие отношения между измеряемыми размерами таковы:
равны или не равны, т.е. в символах = или Ф.
Математическое выражение сущности измерений по шкале
наименований можно записать так:
Pi = Pj или Pi ф Pj,
где Pi — размер, с которым сравнивают (базовый размер);
Pj — j-й из сравниваемых размеров (j= 1, 2,..., и);
п — число сравниваемых размеров.
39

При сопоставлении и измерении размеров по шкале
наименований осуществляется, например, контроль и оценка качества чего-либо
по альтернативному принципу: годен — не годен; подходит — не
подходит; соответствует — не соответствует и т.п. Так, например,
осуществляют калибровку деталей машин и иных изделий на
предприятиях-изготовителях продукции при входном контроле, а также в ряде
других случаев.
Калибровка — это специальный тип измерений, выполняемый
с целью установления отношения между измеряемыми размерами и
известным размером калибра. Например, в соответствии с
наименованием продукции французское «Шампанское» и «Советское
шампанское» дегустаторы дают сопоставительную оценку качеству этих вин
по их наименованию — по шкале наименований. Таких примеров
оценивания качества продукции можно привести много.
2.2. ШКАЛА ПОРЯДКА
Шкала порядка — это последовательный ряд значений, дающий
систематизированное представление о простейших соотношениях
величин сопоставляемых размеров свойств, признаков или качеств в
целом оцениваемых объектов.
При попарном сопоставлении всех измеряемых размеров
устанавливают, какой размер больше или меньше другого, какой лучше или
хуже другого. Если имеются одинаковые размеры, то это соотношение
также устанавливается. Далее установленные соотношения размеров
ранжируются в порядке возрастания и/или убывания (уменьшения)
их величин. Сами величины при этом остаются неопределенными.
Полученный в результате ранжирования ряд значений является
шкалой порядка возрастающей или убывающей последовательности.
По шкалам порядка значения размеров могут быть
классифицированы (оценены) не только по критерию «одинаковы или нет», но
и по соотношению, что «больше или меньше» другого или «что лучше,
а что хуже» другого.
Математическим выражением соотношений попарно
сопоставляемых размеров является:
Pi = Pj или Р{ Ф Pj или Р{ > Pj или Pi < Pj.
В результате сопоставления размеров Р, и Pj определяют, какой
размер больше или меньше другого, а также какие размеры имеют оди-
40

наковые значения, т.е. по шкале порядка определяют следующие
соотношения: равно (=), не равно (*), больше (>), меньше (<).
Примером построения шкал порядка может быть такой. Пусть
имеется пять неизвестных по величине размеров: Р\, P<l, ^з» Рь ^5- При
попарном сопоставлении определено, что:
1) Р\ < Р2 < Рз < Ра < Ps — шкала возрастающего порядка;
2) Р$ > Р\ > Рз > Рг > Р\ — шкала убывающего порядка.
Порядковый номер местоположения Р в ряду порядка
называется рангом. Ранг — это некоторая безразмерная количественная
характеристика, т.е. численный показатель того, что первоначально было
оценено только качественно и представлено в последовательном ряду
шкалы порядка.
Если, например, экспертными измерениями получены такие
значения оцененных четырех объектов, как отличный, хороший,
удовлетворительный и плохой, то эти оценки могут быть обозначены
ранговыми числами: отличный — 1, хороший — 2, удовлетворительный — 3,
плохой — 4. Возможны другой порядок ранжирования и
противоположное обозначение оценок. Качественные оценки могут быть
обозначены и не натуральным рядом чисел, а пропорционально
увеличенными числами, например на порядок, т.е. в 10 раз. Такой ряд численных
обозначений положений размеров в их ранжированном ряду также
отражает естественный порядок расположения размеров.
С целью увеличения достоверности и объективности измерений
методом ранжирования, часто в шкалу порядка вводятся
ранжированные реперные (опорные) точки, с помощью которых определяются ранг
или также безразмерный балл измеряемой величины. Такая шкала
называется реперной шкалой порядка.
Например, знания учащихся оценивают (измеряют) по
реперной шкале порядка, имеющей следующие фиксированные опорные
точки, имеющие численные значения, выраженные в баллах: отсутствие
знаний — 1 балл, неудовлетворительные знания — 2 балла,
удовлетворительные знания — 3 балла, хорошие знания — 4 балла, отличные
знания — 5 баллов. Здесь качественные оценки выражаются
количественно. Другим примером измерения по реперной шкале порядка является
определение интенсивности землетрясений по двенадцатибалльной
международной сейсмической шкале. Реперными точками этой
шкалы приняты такие интенсивности и баллы землетрясений, как:
незаметное, регистрируемое только сейсмическими приборами, — 1 балл;
очень слабое — 2 балла; слабое — 3 балла; умеренное — 4 балла;
довольно сильное — 5 баллов; сильное — 6 баллов; очень сильное — 7 баллов;
41

разрушительное — 8 баллов; опустошительное — 9 баллов;
уничтожающее — 10 баллов; катастрофическое — 11 баллов; сильная
катастрофа — 12 баллов.
Измерения твердостей минералов осуществляют с
использованием десятибалльной ранжированной шкалы порядка. Реперные
точки твердостей: тальк — 1 балл, гипс — 2 балла, кальцит — 3 балла,
флюорит — 4 балла, апатит — 5 баллов, ортоклаз — 6 баллов, кварц —
7 баллов, топаз — 8 баллов, корунд — 9 баллов, алмаз — 10 баллов.
Перечисленные минералы приняты в качестве эталонных и по
отношению к их твердостям оценивается твердость оцениваемого
минерала. Если эталон, имеющий твердость п баллов, царапает
поверхность исследуемого минерала, а исследуемый образец царапает эталон
с твердостью (/2-1) баллов, то оцениваемая твердость считается
равной (и- 1).
С помощью реперных шкал порядка измеряются морские
волны, чувствительности фотоматериалов (фотопленок, фотопластин,
фотобумаги), температура и некоторые другие величины. Широкое
применение шкалы порядка получили при измерениях в социальной
сфере, в области интеллектуального труда, в искусстве и
гуманитарных науках, где использование точных метрологических методов
измерений затруднено или практически невозможно.
По шкале порядка сопоставляются между собой размеры,
которые при этом остаются неизвестными. Численная неопределенность
размеров в ряду порядка перестает иметь принципиальное значение
при последующем математическом приведении разнородных
показателей качества к их сопоставимости, т.е. при нахождении
относительных значений размеров, оцененных по использованной шкале
порядка. И действительно, если частное (приведенное) численное значение,
полученное при делении одного числа на другое, т.е. при делении
числителя на знаменатель, есть вполне определенная величина, то
известная количественная неопределенность размера числителя
(показателя оцениваемого объекта) и знаменателя (показателя эталона) не имеет
существенного значения, так же как, например, в равенствах:
12 3 4 5 6
— = — = — = — = = И Т.Д.
2 3 4 8 10 12
Недостатком измерений по шкалам порядка можно считать то,
что получаемые результаты в виде ранжированного ряда наименее
информативны. В частности, при таком измерении нет возможности
определить, на сколько один размер больше или меньше другого,
лучше или хуже другого. Однако главным преимуществом измерений
42

с использованием шкал порядка является то, что с их помощью
инструментально неизмеряемые величины все же можно оценить
(измерить) количественно. К измеряемым по шкалам порядка относятся
такие свойства объектов, как вкус, запах, привлекательность,
эстетичность, комфортабельность и многие другие. По шкале порядка часто
производят и общие экспертные оценки качества нескольких
сопоставляемых объектов.
Анализ шкалы порядка позволяет осуществлять некоторые
логические выводы. Например, если известно, что Р\ > Р2, а Р2 > ^з> то,
следовательно, и Р\ > Рз, или если Р2 > Рз, то Р\ + Р2 > Рз. Эта
возможность выполнения логических операций на основе данных шкалы
порядка называется свойством транзитивности.
2.3. ШКАЛА ИНТЕРВАЛОВ
Во многих случаях нет возможности измерить сами размеры
наблюдаемых величин, но возможно (или есть необходимость) измерить
только отличия (разницы) между познаваемыми сопоставлением
размерами. При этом используется шкала интервалов.
На измерительной шкале интервалов фиксируются отличия
сопоставляемых размеров. Эта форма отображения величин
измеряемого является более совершенной, так как на шкале интервалов есть
условные, но вполне определенные единицы измерений, что
позволяет количественно (численно) охарактеризовать соотношение
исследуемых размеров.
Математическая запись сравнения между собой двух
однородных размеров по их разнице имеет вид
По шкале интервалов определяют такие соотношения размеров,
как: равно (=), не равно (*), больше (>), меньше (<), сумма (+),
разница (-).
Следовательно, здесь определено отношение порядка и
эквивалентности не только между размерами характеристик качества, но
и между расстояниями между ними на шкале измерений.
Упорядоченные ряды, например, пяти разных размеров по их
АР могут быть такими:
А^1,2 < ^2,5 < А^3,5 < Д*4,3 ИЛИ ДР4>3 > АР3M > ЛР2>5 > ЛР1>2.
Графическое построение шкалы интервалов рассматриваемых
размеров показано на рис. 2.1.
43

АР
2.5
4,3
АР
Рис. 2.1. Схема построения шкалы интервалов
При таком построении шкалы интервалов, когда нет начала
отсчета и нет соответствующей физической единицы измерений (меры),
за единицу измерений принимается некоторая произвольно
выбранная величина. Несмотря на значительную неопределенность
измеряемых разностей размеров в условных единицах, результаты измерений
по шкале интервалов более информативны по сравнению с
измерениями по шкале порядка, так как они позволяют не только установить,
что один размер больше или меньше другого, но и численно
определить, на сколько единиц (мер) отличаются исследуемые размерв1 один
от другого.
С данными, полученными по шкале интервалов, можно
производить не только логические, но и арифметические действия,
например складывать и вычитать величины. Однако по шкале интервалов
нельзя определить, во сколько раз данный размер больше или меньше
другого, так как неизвестными остаются величины сопоставляемых
размеров.
Часто при решении измерительной задачи требуется более
жесткая «привязка» результатов, получаемых по шкале интервалов, к
определенному (произвольно выбранному или предпочтительному)
размеру. Этот выбрацный размер является опорным (базовым), по
сравнению с которым определяют отличия других размеров. Отметка
базового размера на измерительной шкале (линейной, круговой или
цифровой) представляет собой реперную точку. Эта реперная точка,
если она одна на шкале интервалов, обычно принимается за начало
отчета.
На рисунке 2.2 иллюстрировано построение шкалы интервалов
с началом отсчета от размера Р5- Если принять за базовый размер Ръ
то начало отсчета сместится влево, а если Р3» т0 вправо.
Следовательно, начало отсчета на шкале интервалов устанавливается
произвольно. При этом так же произвольно выбирается единица измерений ин-
44

тервалов — их величины на шкале измерений. Часто за единицу
измерений принимают наименьший интервал сопоставляемых размеров.
i
+¦->
АР
-Д^-ДРг О +АР3 +АР4
Рис. 2.2. Построение шкалы интервалов с нулевой отметкой
Примерами шкал интервалов с одной реперной точкой
являются календари летоисчислений. В христианском календаре за
нулевую точку отсчета принят год рождения Христа («от рождества
Христова»).
Зачастую с целью приближения единицы измерений по шкале
интервалов к реальности за меру измеряемых интервалов берут долю
или некоторую часть какого-либо (предпочтительного) интервала
размеров. Для этого на шкале измерений устанавливают две репер-
ные точки РР1 и РР2, расстояние между которыми выражает разницу
двух выбранных размеров. Промежуток между реперными точками
градуируется, т.е. делится на равные или (реже) пропорциональные
части.
Градация есть установление масштаба на шкале интервалов.
То есть одна часть выбранного интервала между двумя базовыми
(опорными) размерами принимается за меру — за единицу измерений.
Пример двухреперной шкалы интервалов приведен на рис. 2.3.
Р.
I I I 1 I I I 1 I I I I I I I I I I I I I I I I I I
-АР -пл -п2 0
N пл п5 +АР
Рис. 2.3. Шкала интервалов с двумя реперными точками
45

Классическим примером измерений по шкале интервалов с
двумя реперными точками является измерение температур по шкале
Цельсия. Здесь в качестве опорных размеров взяты температуры
замерзания (таяния льда) и кипения чистой воды. Интервал между этими
температурами разделен на 100 равных частей. Одна часть, принятая
за единицу измерения температур, была названа градусом. Шкала
Цельсия неограниченно распространяется за пределы температур
0-И00 °С при условии, что любые значения температур измеряются
единицами, равными Уюо интервала температур от замерзания до
кипения воды.
В интервальной шкале Рюмера для измерения температуры в
качестве реперной точки с нулевым значением показателя также
принята температура таяния льда, а за интервал масштаба — температуры от
точки таяния льда до температуры кипения воды. Однако этот
интервал масштаба разделен не на 100 частей, как в системе Цельсия, а на
80 градаций (градусов).
Шкала интервалов может иметь несколько реперных точек, но
в этом случае возникает проблема согласования единиц измерения
размеров в пределах различных интервалов такой многореперной шкалы.
Ввиду неопределенности или условности начала отсчета
математические операции умножения и деления результатов измерений,
полученных с помощью шкал интервалов, осуществит^ нельзя.
Следовательно, по шкале интервалов нет возможности определить, во
сколько раз один размер больше или меньше другого.
2.4. ШКАЛА ОТНОШЕНИЙ
Для того чтобы определить не только на сколько, но и во сколько раз
один размер больше или меньше другого или количественно измерить
величину размера в официально установленных единицах измерения,
необходимо воспользоваться шкалой отношений.
Шкала отношений — это измерительная шкала, на которой от-
считывается (определяется) численное значение величины q\ как
математического отношения измеряемого размера Pj к другому
известному размеру, принимаемому за единицу измерений [Р].
В метрологии и квалиметрии считается, что «любое измерение
по шкале отношений предполагает сравнение неизвестного размера
с известным и выражение первого через второй в кратном или
дольном отношении».
46

Математическая запись измерения по шкале отношений
имеет вид:
q>=\p]
где i = 1, 2,..., п — это номер измеряемого размера.
B.1)
Шкала отношений — это шкала интервалов, в которой
определен нулевой элемент — начало отсчета, а также размер (масштаб)
единицы измерений [Р].
По шкале отношений определяются такие значения измеряемых
размеров, как: равно (=), не равно (*), больше (>), меньше (<), сумма
(+), разница размеров (-), умножение (х), деление (:). Следовательно,
с относительными величинами измеряемых размеров можно
проводить многие логические и все арифметические действия.
Предельный интервал значений q измеряемых размеров по
шкале отношений — от нуля до (возможно) бесконечности, поэтому в
отличие от шкалы интервалов на шкале отношений нет отрицательных
значений. Число qu определенное по шкале отношений, соответствует
величине измеренного размера Р(, выраженного в единичных
размерах [Р]. Следовательно, измерения по шкале отношений имеют вид,
показанный на рис. 2.4.
Л
i ,' i i i
i i I
О 1
2 3 4 5
6 7
8 9 10 11 12
9з Ял
Рис. 2.4. Схема измерений по шкале отношений
Так как со значениями qi возможны логические и все
арифметические операции — сложение, вычитание, умножение, деление, то
шкала отношений является наиболее совершенной и широко
применяемой. Однако построение шкалы отношений и измерение с ее
помощью не всегда возможно. Например, время измеряется только по
шкале интервалов, а вес обычно измеряют по шкале отношений, хотя его
47

можно измерить и по шкале интервалов, так как шкала отношений
является частным случаем шкалы интервалов.
Измерение интервала по шкале отношений осуществляют по
формуле (теоретической модели) вида:
или
р р.
Следует отметить, что численное значение q измеряемой
величины может быть различным в зависимости от принятого размера
единицы измерения [Р]. Так, например, 1 метр длины может быть
выражен еще как 100 см, 1000 мм или 0,001 км.
Итак, шкала отношений универсальна, так как по ней можно
сформировать ранжированные ряды (шкалы порядка) возрастающих
или сокращающихся размеров, вычислить интервалы отличий (как
и по шкале интервалов) тех размеров, которые измерены по шкале
отношений и, наконец, определить численные значения измеренных
размеров в относительных величинах.
Шкала отношений наиболее приемлема для измерений
большинства показателей качества, особенно для таких численных
характеристик, как геометрические размеры объектов, их плотность, сила,
напряжение, частота колебаний и прочих.
2.5. ШКАЛА АБСОЛЮТНЫХ ВЕЛИЧИН
Во многих случаях измеряется величина чего-либо напрямую.
Например, непосредственно подсчитывается число дефектов в изделии,
количество единиц произведенной продукции, сколько студентов
присутствует на лекции, количество прожитых лет и т.д. При таких
измерениях на измерительной шкале отмечаются абсолютные
количественные значения измеряемого. Такая шкала абсолютных значений
обладает теми же свойствами, что и шкала отношений, с той лишь
разницей, что величины, обозначенные на этой шкале, имеют
абсолютные, а не относительные значения.
Результаты измерений по шкале абсолютных величин имеют
наибольшую достоверность, информативность и чувствительность
к неточностям измерений.
48

Шкалы интервалов, отношений и абсолютных величин
называются метрическими, так как при их построении используются меры,
т.е. размеры, принятые в качестве единиц измерений.
2.6. ШКАЛЫ НА ОСНОВЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ЧИСЕЛ
Измерительные шкалы, основанные на использовании рядов
предпочтительных чисел, обычно являются метрическими шкалами
интервалов или абсолютных величин, исчисляемых, например, единицами
допусков измеряемых линейных размеров или квалитетами.
Предпочтительными называют числа, наиболее часто
используемые в технике, технологии, науке и в других сферах деятельности
людей. Предпочтительные числа представляют собой определенное
множество взаимосвязанных чисел (ряд чисел), которые обладают
систематизирующим свойством, что позволяет использовать их при
выборе, назначении и измерении размеров различных величин. Такие
математические ряды чисел формально характеризуют различные
зависимости и закономерности изменений в реальном мире. Чаще всего
математические выражения изменяющихся состояний имеют вид
простой арифметической (линейной) или геометрической (нелинейной)
прогрессии.
Ряд чисел арифметической прогрессии имеет постоянную
разницу между каждыми двумя соседними числами. Ряд чисел
геометрической прогрессии характеризуется тем, что произведение или
частное любых двух чисел ряда всегда является членом этого ряда.
Например: 2 х 4 = 8; 8 х 4 = 32; 16: 2 = 8; 32 :4 = 8 и т.д. Любой член
геометрической прогрессии, возведенный в целую положительную или
отрицательную степень, также является членом этой прогрессии:
22 = 4; 23 = 8; 24 = 16; VI = 2; 3/8 = 2; 3/б4=4 и т.д. Итак,
геометрическая профессия — это ряд последовательно возрастающих или
убывающих чисел с постоянным отношением между двумя соседними
числами. Это отношение называется знаменателем прогрессии и
обозначается буквой ф. Следовательно, каждый член геометрической
прогрессий является произведением предыдущего члена на ф.
В связи с перечисленными свойствами геометрической
прогрессии, зависимости, определяемые из произведений членов или их
целых степеней, всегда подчиняются закономерности этого ряда.
Например, если ряд будет определять линейные размеры, то площади или
объемы, образованные из этих линейных величин, также
подчиняются его закономерности.
49

Так как сейчас везде принята десятичная система счета чисел,
начиная с единицы, то наиболее удобными являются геометрические
прогрессии, включающие число 1 и имеющие ф„= vlO с п, кратным 10.
Международная организация по стандартизации (ISO, или по-русски
ИСО) установила (рекомендация Р ИСО 497) четыре основных
десятичных ряда предпочтительных чисел с такими знаменателями ф:
1) q>! = #10 «1,5849 -1,6 - ряд Л5;
2) ф2 = !Ш -1,2589 «1,25 - ряд Л10;
3) фз=2^10-1,1220-1,12 -рядД20;
4) ф4 = 4Ш -1,0593 -1,06 - ряд Л40.
В отдельных обоснованных случаях допускается использование
рядов Д80 с ф = 8^10 «1,03 и #160 с <р = 16^То -1,01.
Следует отметить, что установленные ИСО ряды
предпочтительных чисел основаны не только на десятичной системе счета, но и на
принципе оптимальных соотношений, который реализован, например,
в «золотом сечении». Под «золотым сечением» понимают
прямоугольник со сторонами а и Ъ, которые соотносятся между собой как:
? ?±*2 t617993«l,6 B.4)
(v5-lj
или
- = -2— = i 1« 0,61805. B.5)
а а+Ъ 2
Равенству B.4) соответствует выражение ф = ^10 «1,6. Исходя
из этого, еще в XIX веке французский инженер-механик Шарль Ренар
предлагал унифицировать диаметры (толщины) тросов для
аэростатов и парусного флота по закону геометрической прогрессии, в
которой знаменатель был бы равен соотношению «золотого сечения», т.е.
Ф = \/10~1,6. Только много лет спустя, в середине XX века, с целью
обеспечения единства в применении геометрической прогрессии при
использовании ее для нормирования геометрических параметров
технических изделий и их контроля точности, предложение Ш. Ренара
было принято и реализовано через требования национальных
(государственных) и международных стандартов на продукцию.
Итак, наиболее применяемые ряды предпочтительных чисел, их
знаменатели и количество чисел в рядах с интервалом от 1 до 10
приведены в табл. 2.1.
50

Таблица 2.1
Предпочтительные знаменатели геометрических прогрессий
Обозначение ряда
предпочтительных чисел
R5
Д10
Д20
Д40
Д80
Знаменатель ф
геометрического ряда чисел
Ф = 3/ГО=1,6
ф = 1^10-1,25
Ф = 2^10-1,12
ф = 4^То«1>О6
ф=8^Го-1,оз
Количество чисел
в интервале от 1 до 10
5
10
20
40
80
Любой член ряда Nj геометрической прогрессии с первым
элементом, равным 1, находится по формуле:
A/J-ф'-1,
где ф — знаменатель прогрессии;
г — номер элемента ряда (i = 1, 2,..., и);
п — количество элементов (чисел) рассматриваемого ряда.
Значения предпочтительных чисел рядов i?5, i?10, R20 и R40
в диапазоне от 1 до 500 мм приведены в табл. 2.2.
Ряды предпочтительных чисел используются для установления
унифицированных размеров сверл, фрез, разверток, зенкеров и
других инструментов, а также размеров и допусков (отклонений) деталей
машин, изделий в целом, технических параметров (свойств)
продукции, процента дефектности в партиях продукции, величин напряжений
электрического тока, номинальных значений длин электромагнитных
волн радиовещательных диапазонов т.д.
Неслучайно поэтому числа номинальных значений
радиовещательных диапазонов X и грузоподъемности железнодорожных
цистерн Р имеют сходные величины:
X -> 80 м, 63 м, 49 м, 41 м, 31 м, 25 м, 19 м, 16 м, 12 м, 10 м;
Р-> 80 т, 63 т, 50 т, 40 т, 32 т, 25 т, 20 т, 16 т, 12 т, 10 т.
Предпочтительные числа геометрических прогрессий
используются, в частности, в квалиметрии для установления величин
коэффициентов весомости (значимости) отдельных показателей качества, при
градации мер, при делении диапазона на интервалы (формирование
шкал измерений) и т.д.
51

ел
го
Основные ряды линейных размеров в интервалах от 1 до 500 мм
Таблица 2.2
Ra5 Ra10
1,0 1,0
Ra20
1,0
*a40
1,0
1,05
1,1
1Д
1,15
1,2
1,2
1,2
1,3
1,4
1,4
1,5
1,6 1,6
1,6
1,6
1,7
1,8
1,8
1,9
2,0
2,0
2,0
2,1
2,2
2,2
Ra5
Ra10
5,0
Ra20
5,0
*a40
5,0
5,3
5,6
5,6
6,0
6,3
6,3
6,3
6,3
6,7
7,1
7,1
7,5
8,0
8,0
8,0
8,5
9,0
9,0
9,5
10
10
10
10,0
10,5
11
11
Ra5
25
/U0
25
Ra2Q
25
Ла40
25
26
28
28
30
32
32
32
34
36
36
38
40
40
40
40
42
45
45
48
50
50
50
53
56
56
Ra5 Дд 10
125
Ra20
125
*a40
125
130
140
140
150
160 160
160
160
170
180
180
190
200
200
200
210
220
220
240
250 250
250
250
260
280
280

300
8
in
2,4
320
320
320
8
8
8
8
CN
CN
CN
2,5
2,5
2,5
in
CN
340
CO
2,6
360
360
2,8
2,8
380
in
3,0
400
400
400
| 400
о
00
о
00
о
00
со
со
со
-г-Н
со
3,2
3,2
3,2
420
33
3,4
450
450
3
о
00
00
со"
3,6
480
ю
О5
О5
3,8
500
500
500
100
100
100
100
о
о
CN
О
CN
4,0
4,0
4,0
4,0
105
4,2
О
110
CN
CN
CN
4,5
4,5
120
4,8
53

Следует отметить, что на практике используются не только ряды
типа R. Например, в радиотехнике часто применяют установленные
Международной электротехнической комиссией (МЭК)
предпочтительные числа рядов Е:
ЕЪ с q> =
?6 с ф =
?12 с ф = 1
?24 с ф =
Иногда используют так называемые ступенчатые и
прерывистые ряды предпочтительных чисел. Ступенчатый ряд — такой
параметрический ряд характеристик продукции, который задают вначале
одним рядом предпочтительных чисел (например, R5), а по
достижении определенного значения параметра переходят к другому ряду
(например, R10). Прерывистым рядом предпочтительных чисел
называется тот, в котором опускается некоторое количество членов ряда.
Измерение какого-либо параметра, заданного предпочтительным
числом, можно осуществлять по шкале с градацией по существующим
предпочтительным числам. Такую шкалу квалиметрических
измерений называют шкалой предпочтительных чисел.
Известно, что номинальные линейные размеры (диаметры,
длины, глубины, расстояния между осями и т.д.) изделий, их частей,
отдельных деталей и соединений в соответствии с требованиями
стандартов назначаются равными предпочтительным числам того или
иного ряда R. Эти номинальные размеры являются базовыми, по
отношению к которым назначаются допуски разрешенных отклонений.
Фактические отклонения должны быть в пределах допусков, и этим
оценивается точность изготовленных изделий.
Номинальным размером называется размер, который служит
началом отсчета отклонений и относительно которого определяются
предельные размеры.
Отклонением размера называется алгебраическая разность
между действительным (наибольшим или наименьшим) и
соответствующим номинальным размером.
Допустимая разность между верхним (наибольшим) и нижним
(наименьшим) предельными значениями размеров называется
допуском. Допуск — это величина, в пределах которой может колебаться
размер детали или другого изделия, сохраняя заданные
эксплуатационные характеристики.
54

Градация допусков осуществлена в виде набора классов или
степеней точности. Под степенью точности понимается совокупность
допусков, соответствующих одному относительному уровню точности
для определенного количества номинальных размеров. Степень
точности геометрического размера характеризуется величиной допуска
(выраженного в микрометрах) для заданного номинального размера.
Степень точности геометрических размеров, характеризуемая
величиной допуска (выраженного в микрометрах), для установленного
количества номинальных размеров называется квалитетом и
обозначается буквами IT — сокращение от слов ISO Tolerance (англ. «ИСО-
допуск»).
Таким образом, под квалитетом понимают совокупность
допусков, характеризуемых постоянной относительной точностью для всех
номинальных размеров установленного диапазона. Иначе говоря, ква-
литет — характеристика точности изготовления изделия (например,
детали), определяющая соответствующие методы и средства
обработки, а также контроля качества обработки. Единой системой допусков
и посадок (ЕСДП), основанной на системе допусков ИСО, для
размеров от 1 до 10 000 мм установлено 19 квалитетов. Обозначение
последовательного ряда квалитетов, в порядке возрастания допуска на
номинальный размер, таково: IT01, ITO, IT1, IT2, IT3,..., IT17.
Таким образом, степень точности линейных размеров изделий
можно оценивать как по допустимым и действительным отклонениям
от номинальных размеров, так и по соответствию квалитетам, т.е. как
по шкале абсолютных значений допусков, так и по линейной шкале
абсолютных значений квалитетов. При этом номинальный размер и
номер квалитета выступают в качестве метрической меры точности или
степени точности, с помощью которой определяется уровень
соответствия измеряемого размера требуемому размеру.
Градация измерительных шкал допусков имеет вид
геометрической прогрессии, а шкала квалитетов является равномерной (шкала
арифметической прогрессии).
2.7. ТИПЫ ХАРАКТЕРИСТИК КАЧЕСТВА, ИЗМЕРЯЕМЫХ
ПО КВАЛИМЕТРИЧЕСКИМ ШКАЛАМ
Характеристики, параметры или характеристики свойств объектов,
измеряемые по шкале наименований или по шкале порядка, являются
не количественными, а качественными, т.е. неопределенными по их
истинной величине и по величине различий между ними. Размер,
55

определенный по любой из метрических шкал (шкалы интервалов,
отношений и абсолютных величин), является количественной
величиной, и сами эти шкалы являются количественными.
Если численные величины определенного показателя образуют
счетное множество натуральных (целых) чисел, то этот показатель
дискретен. Количественный показатель является непрерывным, если
множество его величин нечетно, т.е. если любое действительное число
в области его проявлений (распределения) может быть одной из
величин данного множества.
Квалитические шкалы, их определяющие отношения,
измеряемые ими типы характеристик качества, а также некоторые примеры
измеряемого и другая информация приведены в табл. 2.3.
Таблица 2.3
Квалиметрические шкалы и типы характеристик качества
Квалимет-
рические
шкалы
Типы
характеристик,
измеряемых
по шкалам
Определяемые
отношения
Примеры

Информативность
результатов измерения

Чувствительность к
погрешностям
измерения
Шкала
наименований
Шкала
порядка
или ранговая
шкала
Качественные
характеристики
Различные
объекты,
автомашины
разных марок,
размеры
одежды и т.п.
Низкая
Низкая
= Ф
Школьные
оценки,
военные звания,
сорта
продуктов, сила
землетрясений
по Меркали,
сила ветра
по Бьюфорту
Средняя
Средняя
Метрические шкалы
шкала
интервалов
шкалы
отношений и
абсолютных величин
Количественные
характеристики
(дискретные
и непрерывные)
о о
х:
Температура Температура
[°С], [°К], доход,
температура возраст, время,
[°F], величины
календарные с размерностью
даты и др. физических
единиц,
количество
остановок, высота и др.
Высокая Наивысшая
Высокая Наивысшая
56

Если по итогам сопоставительного анализа (табл. 2.3) проран-
жировать квалиметрические шкалы по их функциональным
возможностям, получим следующий порядковый ряд убывания их
значимости (качества):
Шкала _тт ттт ттт ___
^ Шкала Шкала ^ Шкала ^ Шкала
абсолютных = „ > > >
отношении интерзалов порядка наименовании
величин
Однако каждая из квалиметрических щкал имеет свое значение
и свою область применения, и поэтому они чаще всего не
взаимозаменяемы при решении той или иной измерительной задачи.
2.8. ГРАДАЦИИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ШКАЛ
Любая измерительная шкала должна иметь соответствующую
градацию — деления, интервалы. Это необходимо для того, чтобы на шкале
измерений было возможно зафиксировать результат измерения и снять
отсчет полученной величины. Правильно выполненная градация
шкалы увеличивает точность измерения.
При построении измерительных шкал используют градации
арифметической или геометрической прогрессии, логарифмическую
шкалу или шкалу экспоненциального распределения, а также шкалы
вероятностного распределения измеряемых величин, такие как
шкалы нормального распределения, распределений Пуассона, Бернулли
или иные удобные для измерений градации.
Многие частные (единичные) характеристики (показатели)
качества имеют значения в диапазоне от нуля до единицы. Некоторые из
таких наиболее часто используемых градаций шкал приведены на
рис. 2.5.
Приведенные на рис. 2.5 примеры возможных градаций
квалиметрических шкал не вполне удовлетворяют требованиям по
обеспечению точности измерений, так как во многих случаях измеряемые
величины имеют значения от 0,95 до 1,0, а на всех шкалах этот участок
или мал или недостаточно сгущен (подробен), что зачастую не
позволяет с достаточно высокой точностью снять отсчет величины
измеряемого размера.
Для преодоления (устранения) данной трудности
рекомендуется использовать или комбинации разных типов градаций в пределах
одной шкалы или изменять частоту и масштаб делений, увеличивая
его вблизи предельных значений измеряемых размеров.
57

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
1 I I I I I I I I I I
Равномерная градация
(арифметическая прогрессия)
0,1 0,12 0,16 0,2 0,250,315 0,4 0,5 0,63 0,8 1,0
I I I I I I I I I I I
Градация по геометрической
прогрессии ряда Я10
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,91,0
I i i i i i i I I I i
Логарифмическая градация
0,025
00,01
I I
0,05
I
0,1
I
0,2
I
0,5
I
0,8
I
0,9
|
0,99
0,95
I
1
,0
I
Градация нормального 0,995
распределения
Рис. 2.5. Виды градаций измерительных шкап
Пример измерительной шкалы с комбинированной градацией
показан на рис. 2.6.
0,975 0,9925 0,9975
0 0,2 0,4 0,6 0,8 0,85 0,9 0,925 0,95 . 0,99 , 0,995 . 1,0
Рис. 2.6. Модель шкалы с комбинированной градацией
Выбор шкалы для измерений качества или отдельных свойств
объектов, а также ее градуировка зависят от природы объекта, от
целей и задач измерений, от используемых методов и средств
измерений, от требований точности и от других конкретных условий квали-
метрического исследования.
2.9. МНОГОМЕРНОЕ КВАЛИМЕТРИЧЕСКОЕ ШКАЛИРОВАНИЕ
Исходя из понимания того, что качество — это интегральное
свойство объекта, характеризуемое обобщенным показателем всех его
58

единичных свойств по сравнению с аналогичными свойствами
эталонного (базового) объекта, необходимо при оценке качества
исследуемого объекта по совокупности его свойств произвести так называемую
«свертку» (сведение воедино) значений показателей учитываемых
свойств сопоставляемых объектов.
Математическим методом свертки (агрегатирования или
сжатия) данных с одинаковой размерностью является их усреднение.
Существует несколько способов нахождения средних одноименных
значений измеренных величин. Находят такие средние значения как
среднеарифметическое, средневзвешенное арифметическое,
средневзвешенное геометрическое, среднее гармоническое, среднее квадра-
тическое, среднее кубическое, медианное и др.
При оценке качества объекта свертке подлежит множество
данных о разноименных его свойствах с разной размерностью. В этом
случае все данные о свойствах необходимо выразить в одинаковых
безразмерных единицах. И только в таком виде возможно сведение этих
данных в обобщенный показатель свойств.
Такими безразмерными показателями свойств в квалиметрии
являются относительные значения характеристик свойств
оцениваемого и эталонного объектов. На практике чаще всего используют
вычисления свернутого показателя качества двумя способами: расчетом
среднего арифметического или среднего взвешенного значения
величин, характеризующих соотношение численных показателей
соответствующих свойств сопоставляемых объектов.
Квалиметрические измерения свойств отличаются от обычных
измерений тем, что квалиметрические одномерные шкалы имеют две
реперные (опорные, базовые) точки: 1 — начало отсчета (нулевая ре-
перная точка) и 2 — численное значение базовой величины.
Измерение свойства по квалиметрической одномерной шкале
осуществляется посредством сопоставления и нахождения
соотношения между значениями измеренной (или оцененной экспертами
величины) и базовым значением характеристики данного свойства,
отмеченным второй реперной точкой.
Обобщение результатов квалиметрических измерений
совокупности свойств и/или оценивания качества объекта осуществляют не
только методом математической сверки данных о свойствах, но и
методом наглядного многомерного шкалирования.
По определению, многомерное шкалирование — это
математический инструментарий, предназначенный для обработки
данных о попарных сходствах или различиях, связях или отношениях
между анализируемыми объектами с целью представления этих
59

объектов в виде некоторого координатного пространства (плоского
или объемного).
Основная входная информация для многомерного
шкалирования — это сведения о попарных сходствах анализируемых свойств
объектов, а выходная - наглядное представление о соотношении
одномерных свойств и качеств в целом анализируемых объектов.
Видов многомерных шкал много. Существуют плоские и
объемные многомерные шкалы. В квалиметрии используются плоские
многомерные шкалы. Такая шкала представляет собой веерообразное
построение одномерных квалиметрических шкал всех учитываемых
свойств объектов. Все одномерные шкалы в структуре многомерной
шкалы имеют общее начало отсчета — центральную реперную точку.
Линии шкал учитываемых свойств располагаются по кругу на равных
угловых расстояниях. Все вторые реперные точки на шкалах свойств
устанавливаются на одинаковых расстояниях от центра — от общего
начала отсчетов. Равные сектора между шкалами свойств и
одинаковые расстояния до вторых (базовых) реперных точек на одномерных
шкалах различных по размерности свойств обеспечивают
сопоставимость и соизмеримость данных о равнозначимых свойствах.
При условии, что учитываемые свойства считаются
равнозначимыми, то при оценивании качества дифференциальным методом
(см. п. 5.4) строят двоякого рода многомерные шкалы: 1 - в
натуральных (абсолютных значениях с соответствующей размерностью)
величинах показателей свойств и 2 — в безразмерных показателях
учитываемых свойств.
В первом случае измеренные данные и/или экспертные оценки
в баллах, долях, процентах об отдельных свойствах исследуемого
(оцениваемого) объекта откладывают на соответствующих
одноразмерных шкалах. При соединении линиями всех обозначенных точек на
построенной многомерной шкале получается многоугольник, площадь
которого соответствует качеству данного объекта, но еще не
оценивает, не характеризует качество этого объекта. Аналогичный
равносторонний многоугольник с вершинами во вторых реперных точках
соответствует качеству базового, эталонного образца (объекта).
Соотношение площадей полученных многоугольников есть квалиметри-
ческая свертка всех данных о свойствах оцениваемого и базового
образцов, т.е. оно является оценкой, характеристикой, показателем
уровня качества оцениваемого образца (объекта) по сравнению с
качеством базового образца (объекта).
Во втором случае попарные сопоставления показателей
соответствующих свойств выражены в их численных отношениях, многомер-
60

ная паутинообразная диаграмма качества строится аналогично
вышеописанному случаю, но за исключением того, что численные значения
всех свойств эталонного образца принимаются за единицу.
Отношения характеристик (показателей) идентичных свойств
откладываются на соответствующих им одномерных шкалах. Соединение линиями
указанных выше отметок формирует соответствующие
многоугольники, по соотношению площадей которых численно оценивается уровень
качества или качество оцениваемого образца по отношению к другому
базовому образцу. Схематически такие диаграммы («паутины»)
качества показаны на рис. 5.8 и в примере п. 5.8.4.
Чаще всего при оценке качества объекта необходимо учитывать
различную значимость его отдельных свойств. Математически это
осуществляется при комплексном методе оценки качества (см. об этом в п. 5.4).
Для наглядного представления коэффициентов значимости
(весомости) разноразмерных свойств обычно строят многомерную секторную
диаграмму, в которой линии разделения (обозначения) секторов,
характеризующих значимость того или иного свойства (или объекта),
располагаются под разными углами, образуя неравномерную
секторную диаграмму. Центральный угол секторов вычисляется как
о, = я,360°,
где аг — долевой коэффициент значимости i-ro свойства;
*=1,2,3,...п;
п — число учитываемых свойств;
360° — количество угловых градусов круга.

ГЛАВА 3
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ СВОЙСТВ
3.1. ВИДЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
Измерение, в широком смысле этого термина, — это операция или
процедура, посредством которой определяется отношение одной
(измеряемой) величины к другой однородной величине, принимаемой за
известную единицу измерения. Иначе говоря, измерение — получение
с помощью измерительных средств численного значения размера,
характеризующего одно или несколько свойств объекта (предмета,
процесса, явления) и удовлетворяющего требованию единства измерений.
Термином «измерение» чаще называют процедуру
инструментального определения значений абсолютных или удельных
(относительных) численных характеристик отдельных свойств.
Процесс измерения состоит, с одной стороны, из восприятия
и отображения физической величины, а с другой стороны — из
нормирования, т.е. присвоения измеряемой величине определенного
численного значения. При этом должны быть соблюдены два условия:
— подлежащая измерению физическая величина однозначно
определяема;
— единица измерения установлена соглашением.
Длина, вес, время и т.п. вполне определяемы численно. Но
комфорт, интеллигентность и другие свойства не обладают достаточной
определенностью, чтобы быть измеренными, и поэтому они
оцениваются. Оценивание отличается от измерения большей
неопределенностью результата.
Итак, определение значений измеряемых свойств,
осуществляемое не инструментально, называют оцениванием. Физические
величины также часто оцениваются, а не измеряются инструментально.
Например, определение расстояния «на глаз» есть его оценивание,
а результат выражается в значениях с размерностью
инструментально определяемой физической величины. Хотя все же оцениванию
подвергаются в основном нефизические величины. Таким образом, оце-
62

нивание, в силу его специфичности, является разновидностью
измерения, но все-таки это разные понятия.
Измеряемая величина — это некоторое свойство объекта,
которое необходимо выразить вполне определенно. Всякое свойство
индивидуально в количественном отношении, и оно характеризуется
размером. Получение информации о размере натуральных (физических)
или нефизических величин, характеризующих свойства объекта,
является содержанием любого измерения.
Цель любого измерения состоит в получении информации об
истинном значении измеряемой величины. Однако при измерении
полностью объективное и абсолютно истинное значение измеряемой
величины получить нельзя, так как размер измеряемого всегда
содержит элемент неопределенности и поэтому остается неизвестным.
Поэтому задача измерения состоит не в определении абсолютно
истинного значения измеряемой величины, а в том, чтобы получить о нем
достоверную информацию, оценить ее и выразить в той или иной
приемлемой форме.
Обычно в результате изменений получают значение
определяемого, близкое к истинному, и называют его действительным
значением измеренной величины (кратко — действительное значение).
Простейший способ получения информации о размере
измеряемой или оцениваемой величины состоит в сопоставлении его с другим
размером по принципу что больше, а что меньше? что лучше или хуже?
что ценнее? что красивее? и т.д. Чтобы сравнить между собой,
например, т размеров Рь Р2,..., Рт, необходимо осуществить т2
сопоставлений и произвести их ранжирование по указанному выше принципу «что
больше, а что меньше».
Значительно проще сравнить эти же т размеров однородных
величин с одним эталонным размером [Р], принимаемым за единццу
размера. При этом все размеры Рь Р2,... , Рт получают
соответствующие численные значения N\, ЛГ2,..., Nm, выраженные в размерности [Р],
т.е. Р = ЛГ[Р], где Р— измеренная величина; [Р] — единичный размер
измерения; N— число размерных единиц. Данная формула есть
основное уравнение численных измерений. Смысл этого уравнения так
передал великий ученый Л. Эйлер: «Невозможно определить или
измерить одну величину иначе как приняв в качестве известной
другую величину этого же ряда и указав соотношение, в котором она
находится к ней». Здесь речь идет об измерении в более узком смысле
этого слова.
Измеряться могут не только величины, но и их зависимости от
Других величин, характеризующих сопутствующие свойства. В таком
63

случае результат измерения относится к показателю функциональной
зависимости при фиксированном значении аргумента. Если с
помощью некоторой меры сформировать так называемую образцовую
зависимость, то можно проводить измерение аналогичной функции,
а не ее отдельного значения. При установлении вида зависимости
осуществляется ее аппроксимация по совокупности нескольких
измеренных значений функции.
Измерения отдельных величин и зависимостей имеют общим то,
что всякое измерение происходит с фиксированием тех или иных
факторов (аргументов).
Все виды измерений разделяются по приемам получения
результата на группы: прямые, косвенные, совокупные и совместные.
Прямыми называются измерения, результат которых
получается непосредственно из опытных данных. Например, измерения
температуры воздуха термометром, силы электрического тока амперметром,
промежутка времени секундомером — это прямые измерения. Прямые
измерения лежат в основе других более сложных видов измерений.
Косвенными называются измерения, при которых искомая
величина непосредственно не измеряется, а ее значение находят на
основании известной зависимости между этой величиной и величинами,
полученными в результате прямых измерений. Простейшим примером
косвенного измерения служит определение объема тела по
результатам его прямых измерений линейных размеров. Результатом
косвенного измерения также является, например, предел прочности
материала:
_Р_
где Р — разрушающее усилие;
Fo — площадь поперечного сечения образца до его испытания на разрыв.
Часто вместо термина «косвенное измерение» используют
термин «метод косвенного измерения». Это обусловлено тем, что
измерение (по определению) является актом сравнения измеряемой величины
с соответствующей единицей измерения. Следовательно, косвенное
измерение, строго говоря, — это не само измерение, а метод измерения,
т.е. метод получения численного значения измеряемой величины.
Совокупными называются измерения нескольких однородных
величин в различных их сочетаниях, значения которых определяют
решением системы соответствующих уравнений. При этом искомую
величину размера получают путем сопоставления (сравнения)
измеряемых величин с известной. Примером совокупных измерений явля-
64

ется определение масс отдельных тел, когда известна масса одного
из них.
Совместными называются одновременные измерения двух или
нескольких неоднородных величин, для установления зависимости
между ними. Например, на основании двух одновременных
измерений (температуры и размера) определяют коэффициент линейного
расширения твердого тела. Также совместными измерениями
определяют скорость изменения чего-либо.
В зависимости от используемых принципов и средств
измерений они делятся на методы непосредственной оценки и методы
сравнения.
Методом непосредственного отсчета называют метод, по
которому измеряемая величина определяется непосредственно, без каких-
либо дополнительных действий и без вычислений, путем отсчета или
снятия показателя с измерительного устройства (инструмента).
Метод сравнения — это метод измерения, по которому
измеряемая величина сравнивается с известной базовой или эталонной
величиной, т.е. с мерой. Результаты измерений выражаются в натуральных
единицах измерений или в безразмерных единицах.
Метод сравнения с мерой подразделяется на следующие.
Метод противопоставления или нулевой метод — это метод
сравнения измеряемой величины с мерой, в котором измеряемая величина
уравновешивается соответствующей мерной величиной. Примером
такого метода измерения является определение веса тела на
рычажных весах или измерение электрического сопротивления при помощи
уравновешивающего моста.
Разностный метод — это метод сравнения с мерой, при котором
определяется разность между измеряемой величиной и известной
величиной, воспроизводимой мерой. При дифференциальном методе
измерений происходит неполное уравновешивание измеряемой
величины, и в этом состоит отличие дифференциального метода от
нулевого.
Нулевой метод — в этом случае разность доводят до нуля, как,
например, при балансировке измерительного моста.
Метод замещения — это метод сравнения с мерой, при котором
измеряемая величина Рх заменяется известной величиной Ро.
Величина Ро легко воспроизводима мерой [Р]. Измеряемая величина
соответствует известной величине, т.е. Рх = Ро- Примером такого измерения
является взвешивание тел на оттарированных (с указателем веса)
пружинных весах. Здесь вес измеряемой массы замещает вес тарировоч-
ных (известных) грузов.
65

Методы измерений постоянно совершенствуются, но их
сущность, состоящая в сравнении измеряемого размера с известным,
остается неизменной. Измерения классифицируют по различным
признакам: по точности измерений, по числу измерений в серии, по
отношению к изменению измеряемой величины, по назначению, по форме
выражения результата измерений и т.д.
Равноточные измерения — измерения с равной точностью
определения измеряемой величины, выполненные одинаковыми по
точности средствами в одних и тех же условиях.
Неравноточные измерения — это ряд измерений какого-либо
размера, выполненных различными по точности средствами
измерений и (или) в разных условиях.
Однократное измерение — измерение, выполненное один раз.
Многократное измерение — измерение одного и того же
размера, результат которого получают из нескольких последовательных
измерений, т.е. это измерение, состоящее из ряда однократных
измерений. Могут быть двух-, трех- и четырехкратные измерения. При числе
измерений больше четырех результат может быть обработан методами
математической статистики, поэтому их называют многократными.
Статическое измерение — это измерение, при котором
измеримая величина принимается в соответствии с условиями
измерительной задачи за неизменную на протяжении времени измерения.
Динамическое измерение — определение изменяющейся с
течением времени величины размера. Такое изменение размера
измеряемой величины требует фиксации момента времени.
Физико-технические или технические измерения — измерения
при использовании единиц измерения физических величин.
Метрологические измерения — измерения с помощью эталонов
и образцовых средств измерений, рабочих единиц физических
величин для передачи их размера техническим средствам измерений, а
также поверочные измерения для определения погрешностей
измерительных средств. Эти измерения осуществляются для измерительных же
целей, т.е. являются метрологическими.
Абсолютное или фундаментальное измерение — это прямое
измерение одной или нескольких физических размеров свойств с
использованием основных натуральных единиц измерений и/или значений
физических констант.
Относительное измерение — измерение отношения измеряемой
величины к одноименной величине, играющей роль единицы
измерения, или измерение изменяемой величины по отношению к
одноименной величине, принимаемой за исходную (эталонную, базовую).
66

3.2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Под единством измерений понимается такое их осуществление,
которое обеспечивает достоверность и сопоставимость результатов
однородных измерений, а значения измеряемых величин при этом
выражаются в узаконенных и общепринятых единицах.
Общественная практика деятельности людей и особенно их
познавательный процесс требуют одинаковости, единства сходных по
сути измерений. Поэтому с течением времени возникали различные
единицы измерений — меры.
Так, например, из древности известна единица измерения
драгоценных камней — карат (в переводе «семя боба», «горошина»), а
также аптекарская единица измерения веса лекарственных гранул — гран
(«зерно»). На Руси прежде применялись такие единицы длины, как
вершок («верх перста», т.е. длина концевой фаланги указательного
пальца) и пядь (от слова «пять», «пятерня» — расстояние между
концами вытянутых большого и указательного пальцев). Были и такие
русские меры длины, как аршин, равный примерно 0,7 метра, а также
сажень (от слова «сягать» — достигать), т.е. расстояние, на котором что-
либо можно достать рукой, и равное длине трех локтей; косая сажень —
расстояние от подошвы левой ноги до конца среднего пальца
вытянутой вверх правой руки; маховая сажень — расстояние между концами
пальцев раскинутых рук; верста (от «верт, поворот» — поворот плуга
обратно) — это длина борозды пашни, равная от 500 до 1000 саженей;
поприще — расстояние, которое пробегает лошадь от отдыха до
отдыха, равное примерно 20 верстам.
В отношении измерения веса тел долгое время тоже не было
однообразия и определенности (точности). Поэтому товарообмен
(торговля) был затруднен из-за отсутствия единства измерений как
физических величин, так и стоимости (цены) товаров. В связи с этим,
в XVII—XVIII вв. ряд стран (Франция, Англия, Германия, Россия
и др.) стали активно создавать и принимать государственные
эталонные меры основных свойств товаров: длины, веса и цены.
Известно, что ученый X. Гюйгенс, исследуя движение
маятниковых часов, еще в 1664 г. установил: при малых отклонениях
маятника период его колебаний равен
где / — длина маятника;
q = const — ускорение тяжести свободного падения тела.
67

Это уравнение позволяет выразить меру длины через
естественную меру времени. Гюйгенс предложил единицей длины считать Уз
длины маятника с периодом колебаний, равным 1 секунде. Секунда
как единица времени тогда уже была общепринятой. Идея Гюйгенса
содержит естественную связь мер длины и времени, но тогда она не
была ни понята, ни принята. Однако вопрос о введении единой меры
длины оставался актуальным.
В 1575 году Тит Буратини в книге «Универсальная мера»
развил идею Гюйгенса и для обозначения универсальной единицы
длины — длины секундного маятника, ввел название «метр» (от
греческого слова metron, мера).
В те же годы 1000 гран (грамм) стали называть килограммом,
а его эталоном, единицей веса, был неофициально принят вес
кубического дециметра воды при температуре +4 °С.
В 1736 году в России была создана государственная комиссия по
мерам и весам. Вскоре из бронзы была отлита и позолочена образцовая
мера веса — 1 фунт. Эталон английского фунта был создан в 1766 г.
Правительство Франции 7 апреля 1795 г. впервые официально
объявило о введении десятичной системы счета мер с двумя
основными, сначала временными, единицами измерений — метром и
килограммом. Несколько позднее A799 г.) специальным декретом
(законодательно) Национальным собранием Франции были утверждены
и переданы на хранение в Национальный архив эталоны метра и
килограмма. Эти эталоны получили названия «метр архива» и
«килограмм архива». Они соответствовали прежнему метру и килограмму,
но были изготовлены из сплава на основе платины.
Наши соотечественники Б.С. Якоби и Д.И. Менделеев в 1870—
1872 гг. выступили с инициативой создания Международной
комиссии по изучению метрической системы системы измерений. А 20 мая
1875 г. семнадцать государств, в том числе и Россия, подписали
метрическую конвенцию — соглашение, направленное на обеспечение
международного единства мер. За последующие десять лет было
изготовлено 30 эталонов метра.
Первая международная Генеральная конференция по мерам и
весам (ГКМВ) состоялась в 1889 г. На этом форуме Россия получила
два эталона метра из платино-иридиевого сплава. Длина 1 метр на
эталонах отмечалась штрихами. Последующие регулярно созываемые
ГКМВ уточняли величины основных единиц измерений и
совершенствовали их эталоны — эталоны килограмма, метра, секунды.
Решения международных ГКМВ многими странами
принимались к исполнению на добровольных началах. Так, например, 14 сен-
68

тября 1918 г. Совнарком РСФСР принял законодательный декрет
«О введении международной метрической десятичной системы мер
и весов».
В 1960 году на XI ГКМВ были приняты и используются по
настоящее время всеми странами мира основные международные
единицы измерений (СИ — система международная) и их эталоны.
Последний специальный Закон «Об обеспечении единства
измерений» был принят в нашей стране 27 апреля 1993 г. Этот закон
устанавливает правовые основы обеспечения единства измерений
в России, регулирует отношения государственных органов управления
России с юридическими и физическими лицами по вопросам
изготовления, выпуска, эксплуатации, ремонта, продажи и импорта средств
измерений и направлен на защиту прав и законных интересов
граждан, установленного правопорядка и экономики России от
отрицательных последствий недостоверных результатов измерений.
Для целей единства измерений установлены следующие
основные понятия и их определения:
— единство измерений — состояние измерений, при котором их
результаты выражены в узаконенных единицах величин и
погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной
вероятностью;
— средство измерений — техническое устройство,
предназначенное для измерений;
— эталон единицы величины — средство измерений,
предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины (или
кратных, или дольных значений единицы величины) с целью передачи ее
размера другим средствам измерений данной величины;
— государственный эталон единицы величины — эталон
единицы величины, признанный решением уполномоченного на то
государственного органа в качестве исходного на территории Российской
Федерации;
— нормативные документы по обеспечению единства
измерений — государственные стандарты, применяемые в установленном
порядке международные (региональные) стандарты, правила, положения,
инструкции и рекомендации;
— метрологическая служба — совокупность субъектов
деятельности и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений;
— метрологический контроль и надзор — деятельность,
осуществляемая органом государственной метрологической службы
(государственный метрологический контроль и надзор) или метрологической
службой юридического лица в целях проверки соблюдения
установленных метрологических правил и норм;
69

— проверка средства измерений — совокупность операций,
выполняемых органами государственной метрологической службы (или
другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью
определения и подтверждения соответствия средства измерений
установленным техническим требованиям;
— калибровка средств измерений — совокупность операций,
выполняемых с целью определения и подтверждения действительных
значений метрологических характеристик и (или) пригодности к
применению средства измерений, не подлежащего государственному
метрологическому контролю и надзору.
Обеспечение единства измерений осуществляется комплексом
правовых, организационных, технических и экономических мер.
Правовой основой для реализации единства измерений
является законодательная метрология, создающая государственные акты
и нормативные документы различного уровня (например,
государственные и отраслевые стандарты, стандарты предприятий,
технические условия, методы и т.д.), регламентирующие метрологические
правила, требования и нормы. Юридической гарантией обеспечения
единства измерений выступает административная и уголовная
ответственность за нарушение требований законодательной метрологии.
Организационное обеспечение единства измерений
осуществляют Государственный комитет по стандартизации РФ и его
подразделения в регионах страны, а также ведомственные метрологические
службы.
Технической базой для единства измерений является система
хранения эталонов, а также система воспроизведения и
распространение прототипов или эквивалентов с передачей информации о них всем
заинтересованным в этом лицам.
Экономический фактор обеспечения единства измерений
состоит в объективных требованиях этого для создания необходимой
продукции и ее рыночного товарообмена. Собственно вся практическая
экономика нуждается в единстве измерений свойств, их сочетаний,
качеств, стоимостей и т.д.
3.3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДОСТОВЕРНОСТИ,
АДЕКВАТНОСТИ И ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ И ОЦЕНОК
Всякое измерение или оценивание осуществляют с определенной
целью, а цель обусловливает измерительную или оценочную задачу
(задачи). Целью измерения или оценивания является не определение
истинного, т.е. объективного и абсолютно точного, значения размера,
70

а получение достоверной информации о нем в количественном или
ином (например, в графическом, образном и т.п.) выражении. Для того
чтобы решить (выполнить) задачу количественного определения,
необходимо знать, что и как следует измерять или оценивать. На этом этапе
решения задачи выясняют сущность и характеристики определяемого
(измеряемого или оцениваемого), а также устанавливают зависимость
определяемого от других свойств, их характеристик или показателей.
То есть вначале надо составить образ, а потом создать модель
(схематическую, логическую или математическую) определяемого.
Считается, что модель объекта измерения или оценивания
должна отражать существенные свойства оригинала. Однако неучет даже
малозначимых свойств может существенно влиять на результат
определяемого значения (величину) размера. Естественно, что чем более
полно учитываются в модели свойства объекта, тем адекватнее
модель оригиналу, хотя и сложнее.
Установленная и принятая модель объекта исследования
является основанием для выработки технологии (метода и средств)
получения численного значения (величины) определяемого размера. Но
любая модель является лишь отображением реального объекта в
сознании человека, интересующегося обычно только теми свойствами
объекта, количественное определение которых составляет его задачу.
В силу действия ряда объективных и субъективных
ограничений, модель всегда оказывается не вполне адекватной реальности. При
оценке степени неадекватности модели используются понятия
«идеальная модель», «реалистичная модель», «приемлемая модель»,
«погрешность от неадекватности модели» и т.п.
Несмотря на то что создание полностью адекватной модели
объекта принципиально невозможно, проблема адекватности
решается установлением допустимой неадекватности, допустимого
несоответствия реальности. Если данная модель позволяет решать задачу
и результат удовлетворяет практике, то модель может быть признана
реалистичной или даже идеальной и использоваться в качестве
рабочей, приемлемой. Достаточная адекватность моделей, например,
технических измерений подтверждается при последующем
проектировании, изготовлении, испытании и эксплуатации того объекта, для
изучения свойств которого ставилась задача измерений или оценок
и создавалась модель. «Практика — критерий истины», а в данном
случае — критерий адекватности и достоверности измерительной или
оценочной модели.
Методика выбора условно адекватных моделей для решения
конкретных измерительных и/или оценочных задач зависит от при-
71

роды (сущности) и сложности исследуемого объекта. Она
основывается не только на логических соображениях, закономерностях,
некоторых известных характеристиках объекта и т.д., но и на исходно
неформализованных представлениях об объекте, а также на учете
интересов познающего субъекта (человека с его потребностями,
знаниями, умениями и т.п.).
Еще до начала процедур измерения или оценивания размера
необходимо иметь некоторую предварительную информацию о нем.
Без этой информации невозможно ни создать адекватную модель
определяемой величины, ни разработать методику и средства измерения
или количественного оценивания размера.
Необходимая предварительная информация получается на
начальном этапе познания, на этапе ощущений, восприятий и
логических обобщений в представления, понятия и образы объекта
исследования. Далее, на этапе уже абстрактного мышления, создается модель
объекта или отдельного его свойства. Следующим этапом познания
является количественное определение размера исследуемого, т.е.
разработка методики и средств измерения или оценивания.
Познавательный цикл заканчивается этапом количественного определения
размера исследуемого и обработкой результатов измерения или оценивания.
На основе полученных данных обычно уточняется сущность и модель
объекта, корректируется методика и совершенствуются средства
определения количественных значений (величин) размеров и т.д. Так,
циклически, путем постепенного приближения к истине идет
познание объективной реальности.
Из общей теории познания известно, что познание происходит
так: «От живого созерцания (от ощущений и восприятий. — В.Ф.)
к абстрактному мышлению и от него к практике — таков
диалектический путь познания истины, познания объективной реальности». Далее
В.И. Ленин в книге «Материализм и эмпириокритицизм» так описал
начало процесса познания и гносеологическую роль в нем качества:
«Сначала мелькают впечатления, затем выделяется нечто, — потом
развиваются понятия качества... (определения вещи или явления) и
количества... Самым первичным и самым первоначальным является
ощущение, а в нем неизбежно и качества».
Результатам большинства измерений и особенно оценок
чего-либо свойственна некоторая неопределенность. (Исключение здесь
составляют результаты измерений абсолютных величин, т.е. результаты
измерений методом счета количества единиц (штук) чего-либо.) Во-
первых, неопределенность результата обусловлена изменчивостью
объекта исследования, а также нестабильностью условий и средств
72

измерения или оценивания. Во-вторых, измеряя или оценивая, т.е.
определяя величину реального размера, мы стремимся получить
численное значение ее, выраженное в выбранных нами единицах
измерений или оценок. В-третьих, неточность результата измерения или
оценивания обусловлена несовершенством модели, метода и средства
количественного определения свойства объекта. В-четвертых, в
процессе измерения или оценивания людьми допускаются субъективные
погрешности, что увеличивает неточность получаемого результата.
Следовательно, абсолютно точное, т.е. истинное количественное,
значение реального размера нам всегда неизвестно, так как получено
быть не может по многим причинам, некоторые из которых уже были
перечислены. В большинстве случаев мы определяем
сопоставительные, а не абсолютные значения (размеры) величин, что также
является причиной некоторой неадекватности и неопределенности
полученных результатов измерений или оценок.
Несмотря на вышеизложенное, все же целью измерений и
оценок является определение истинного значения определяемой
величины. В отечественной и зарубежной практике за истинное значение
(размер) величины принимается действительное значение (размер) этой
величины. Действительным размером (ДР) считается общее среднее
значение (математическое ожидание) установленной (заданной)
совокупности результатов измерений.
Обеспечение практически достаточной точности измерений
и оценок осуществляется посредством уменьшения их погрешностей.
Точность измерений — степень близости результата измерений
к принятому «опорному значению» (ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002
«Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов
измерений». Часть 1. Основные положения и определения).
Погрешность измерения — отличие значения измеренной
величины от его действительного значения. Действительное значение при
определении погрешности часто принимается в качестве базы для
сравнения, т.е. в качестве «принятого опорного значения».
Принятое опорное (базовое) значение — значение величины,
которое служит базой для сравнения.
Погрешности подразделяют на абсолютные, относительные
и приведенные.
Абсолютная погрешность — разность между измеренным и
истинным значениями. Она находится именно в указанном порядке,
может быть и положительной, и отрицательной. Очевидно, что для
результатов натуральных измерений абсолютные погрешности также
имеют размерность.
73

Относительная погрешность — отношение абсолютной
погрешности к истинному (действительному) значению. Относительная
погрешность безразмерная величина, но она может выражаться и в
процентах.
Приведенная погрешность отличается от относительной тем, что
деление производят на некоторую номинальную величину, например
на верхний предел измерительного прибора.
Деление погрешностей по происхождению очевидно и
обусловлено причиной их появления, а именно, конкретным «участником»
измерения — методом, прибором или человеком.
Наиболее важной, с точки зрения уменьшения погрешностей
при выполнении конкретных измерений и оценки оставшейся
погрешности, является третья классификация. В ней речь идет о
закономерностях проявления погрешностей при повторениях процедуры в тех
же условиях.
Качественное выполнение любого измерения, даже
простейшего, обязательно подразумевает:
1) применение способов уменьшения (в том числе, частичного
исключения) вносимых погрешностей;
2) максимально точную оценку неисключенной погрешности.
Каждому измерительному прибору (инструменту) присущи
приборные погрешности. В первую очередь, они обусловлены
производственными причинами, действующими при его изготовлении. Такие
ошибки нормируются стандартом и контролируются службами
технического контроля на производстве. Эти погрешности
выдерживаются при правильной эксплуатации прибора (так называемые основные
ошибки, соответствующие внешним условиям использования
прибора: влажность воздуха, температура и т.д.). Возможны так называемые
дополнительные ошибки (при выходе параметров окружающей среды
за установленные пределы). Иногда эти ошибки являются
допустимыми (приемлемыми) и также нормируются. При длительной или
интенсивной эксплуатации прибора его точность может ухудшаться
(а погрешность — увеличиваться) и не соответствовать номинальной.
Поэтому в установленные сроки приборы подвергаются
метрологической поверке в центрах стандартизации и метрологии. Без их
разрешения пользователи (в производственных и научных организациях)
не имеют права использовать конкретный прибор.
Величина погрешности может быть уменьшена с применением
дополнительных приемов повышения качества измерений,
разработанных метрологией. Эти правила основаны на дифференциации
систематических и случайных погрешностей.
74

Систематической погрешностью называется такая ошибка,
которая при повторении измерения в воспроизводимых (сходных)
условиях не изменяется либо изменяется строго закономерно (предви-
денно).
Случайной погрешностью называется такая ошибка, которая при
повторении процедуры измерения в сходных условиях изменяется
случайным (непредвиденным) образом.
Промахом называют грубую погрешность, обусловленную
в большинстве случаев существенными нарушениями правил
измерений и приводящую к заметно отличающемуся в серии результату (к так
называемому выбросу).
Возникновение промаха при аккуратных измерениях, как
правило, нельзя предвидеть, поэтому выбросы необходимо исключать из
дальнейшего рассмотрения. Для уменьшения случайных
погрешностей, очевидно, необходимо повторить процедуру измерений и
полученные результаты усреднить. Чем больше проведено повторений (при
их оправданном количестве), тем ближе усредненный
(действительный) результат измерений к истинному значению.
Для уменьшения или исключения систематических
погрешностей разработано два основных подхода:
1) использовать более точный прибор, лучший метод и привлечь
более квалифицированного оператора;
2) перевести систематическую погрешность в случайную с
дальнейшим использованием методов уменьшения последней.
Итак, обеспечение достоверности, адекватности и точности
измерений и оценок достигается:
— методом разработки и принятия (использования) адекватной
модели объекта измерения;
— правильным выбором метода и средств измерения;
— использованием соответствующих методов обработки и
представления результатов измерений и др.
3.4. КАЧЕСТВО ИЗМЕРЕНИЙ
Под качеством измерений понимается совокупная квалиметрическая
характеристика свойств измерений (рис. 3.1), обусловливающих
получение результатов измерений с требуемыми точностными
характеристиками, в необходимом виде и в установленный срок.
Качество измерений характеризуется следующими их
свойствами:
— сходимостью результатов измерений;
75

— воспроизводимостью результатов измерений;
— правильностью измерений;
— надежностью результатов измерений;
— точностью измерений;
— своевременностью выполнения измерений;
— полнотой измерений;
— затратностью измерений.
¦
Единство
Точность
КАЧЕСТВО ИЗМЕРЕНИЙ
i
Своевременность
Полнота
Затратность
Продолжительность
измерений
Периодичность
измерений
Трудоемкость
измерений
Стоимость
измерений
Сходимость
измерений
Воспроизводимость
измерений
Правильность
измерений
Надежность
измерений
Рис. 3.1. Факторы, влияющие на качество измерений
Сходимость результатов измерений — это характеристика
качества измерений, отражающая близость друг к другу результатов
измерений, осуществляемых в одинаковых условиях.
Воспроизводимость результатов измерений — это
характеристика измерений, отражающая близость друг к другу результатов
измерений, выполняемых в различных условиях.
Правильность измерений — это характеристика измерений,
отражающая близость к нулю систематических погрешностей в
результатах измерений.
Надежность измерений — вероятность того, что погрешность
измерений не выйдет за установленные пределы.
Точность измерений — это характеристика измерений,
отражающая близость результатов измерений к истинному значению
измеряемой величины, т.е. близость к нулю погрешности измерений.
Своевременность измерений определяется их
продолжительностью и периодичностью.
Полнота измерений характеризуется отношением числа
измеряемых параметров объекта к общему числу параметров,
характеризующих состояние объекта.
76

Затратность измерений определяется трудоемкостью
измерений и их стоимостью.
В последнее время метрологией подробно рассматривается
свойство неопределенности результатов измерений. Это свойство является
антитезой принципу и требованию единства измерений. В теории
неопределенности результатов измерений вместо классификации
погрешностей на случайные и систематические используется классификация
неопределенностей на тип А и тип В. В основу этой классификации
положено выявление источников происхождения неточности, а не
данные результатов измерений.
Неопределенности типа А — такие, которые могут быть
оценены статистическими методами на основе повторных измерений.
Неопределенности типа В — такие, которые не могут быть
определены статистическими методами. Для их оценки используется
аппарат субъективной теории вероятностей, который рассматривает
вероятность как меру доверия.
Концепция и методика оценки погрешностей по происхождению
элементов их неопределенности активно разрабатываются. Но
независимо от подходов в анализе погрешностей необходимое качество
измерений практически достигается при соответствующем
метрологическом обеспечении.
Метрологическое обеспечение — понятие многоаспектное,
имеющее научную, техническую, информационную, правовую и
организационную основы.
Научной основой метрологического обеспечения является
наука метрология.
Техническую основу метрологического обеспечения образуют:
— система государственных эталонов единиц физических
величин;
— система передачи размеров единиц физических величин от
эталона всем средствам измерений с помощью образцовых средств
измерений и других средств поверки;
— система разработки, организации производства и выпуска
в обращение рабочих средств измерений, обеспечивающих
определение с требуемой точностью характеристик продукции,
технологических процессов и других объектов в различных видах деятельности;
— система обязательных государственных испытаний средств
измерений, обеспечивающая единообразие средств измерений при их
разработке и выпуске в обращение;
— система стандартных образцов состава и свойств веществ и
материалов.
77

Информационной основой метрологического обеспечения
является система стандартных справочных данных о физических
константах, свойствах веществ и материалов. Эта система обеспечивает
достоверными данными следующие области деятельности:
— научные исследования;
— разработку технологических процессов;
— конструирование изделий;
— процессы получения и использования материалов.
Организационной основой метрологического обеспечения
является метрологическая служба Российской Федерации, состоящая из
Государственной метрологической службы и ведомственных
метрологических служб.

ГЛАВА 4
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ,
ОПРЕДЕЛЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ
ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ И ЕЕ СВОЙСТВ
4.1. ПРИНЦИПЫ И ПРОЦЕДУРЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА
ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Качество технической продукции обуслоЁлено в основном
показателями ее технического уровня (уровня технического совершенства) на
всех этапах жизненного цикла изделия: при проектировании и
конструировании, при изготовлении и в процессе эксплуатации.
В соответствии с официальной формулировкой, под
техническим уровнем (ТУ) продукции понимается относительная
характеристика качества продукции, основанная на сопоставлении (соотношении)
значений показателей свойств, отражающих техническое совершенство
продукции, с соответствующими значениями лучших (базовых)
отечественных и зарубежных образцов техники.
Оценка технического уровня продукции состоит в
установлении соответствия продукции мировому, региональному (например,
европейскому), национальному уровню качества или уровню качества
отрасли. Соответствие рассматриваемой продукции мировому или
другому уровню устанавливается на основе сопоставления значений
показателей технического совершенства (качества) оцениваемой
продукции и базовых образцов.
Оценка ТУ и качества продукции производится для
объективного решения следующих основных задач:
— обеспечение и управление качеством;
— аттестация продукции по категориям качества;
— выбор наилучшего (оптимального) варианта продукции;
— планирование показателей качества создаваемой техники;
— контроль качества;
— анализ изменения уровня качества.
Исходя из этого, при оценке ТУ продукции первоначально
выясняют цель определения численного значения показателя уровня
качества данной продукции.
79

Обычно цель предопределяет метод аналитической оценки
технического уровня продукции. При этом первоначально
классифицируют оцениваемую продукцию, а потом осуществляют выбор и
обоснование метода оценки ТУ продукции. Методика этого выбора еще
будет рассмотрена нами. Она впервые была описана в «Методических
указаниях по оценке технического уровня и качества промышленной
продукции» (РД 50-149-79) (М.: Изд-во стандартов, 1979, 120 с.)
и в ГОСТ 22732-77 «Методы оценки уровня качества промышленной
продукции. Основные положения». Последующий выбор базового
образца регламентируется следующими документами: «Методические
указания. Установление базовых образцов для оценки технического
уровня и качества промышленной продукции» (РД 50-451-84) (М.:
Изд-во стандартов, 1984, 23 с), «Общие методические рекомендации
по оценке технического уровня промышленной продукции» ГКНТ
СССР от 24.10.89 № 665. После этого осуществляют выбор (или
назначение) и обоснование номенклатуры (перечня) показателей
качества для адекватной оценки интересующей продукции. Это делают
в соответствии с ГОСТ 22851-77 «Выбор номенклатуры показателей
качества промышленной продукции. Основные положения».
Следующим и наиболее трудоемким является этап определения
(путем измерений, испытаний, расчетов, сбора информации и т.д.)
численных значений показателей качества, характеризующих свойства
оцениваемого и базового (базовых) образца (образцов). Только после
этого и в соответствии с принятым методом оценки ТУ продукции
производят расчеты показателей качества, а затем уровней качества,
т.е. технического уровня оцениваемого и базового (базовых) образца
(образцов) аналогичной техники. Результаты определений всех
показателей качества и технических уровней продукции отражают в
специальной карте уровня по ГОСТ 2.116-84 «Карта технического
уровня и качества продукции».
Данные карты (таблицы) технического уровня анализируются
по специальным методикам, учитывающим специфику изделий, затем
делаются выводы о качестве (техническом совершенстве)
оцениваемой продукции. В соответствии с «Общими методическими
рекомендациями по оценке технического уровня промышленной продукции»
Государственного комитета по науке и технике СССР, 24.11.89 № 665,
образцы промышленной продукции, по результатам оценки их
технического уровня, относятся к одной из трех градаций:
— продукция превосходит мировой уровень (П);
— продукция соответствует мировому уровню (С);
— продукция уступает мировому уровню (У).
80

Ранее (до 1989 г.) названные выше градации качества
назывались «категориями качества». Изделия, технический уровень которых
выше мирового, считались высшего качества. Изделия,
соответствующие лучшим в мире образцам, относили к высококачественным. Если
изделие немного уступало базовым образцам, то его относили к
качественным. И наконец, если изделие существенно (по нескольким
показателям) уступало лучшим мировым достижениям, то такое изделие
оценивалось как низкого качества или признавалось некачественным.
Это вполне соответствует и современной градации технических
изделий по уровням качества и может быть отражено в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Градация технической продукции по уровням качества
п/п
Градация качества продукции
Качественная характеристика продукции
1 Градация П — превосходный Превосходит лучшие мировые достиже-
(высший) уровень качества ния; соответствует требованиям
международных стандартов
2 Градация С — средний Соответствует лучшим мировым достиже-
уровень качества ниям и требованиям международных
стандартов
3 Градация У — удовлетвори- Удовлетворяет требованиям потребителей
тельный уровень качества и имеет спрос, но уступает лучшим
мировым достижениям; соответствует
требованиям стандартов и технических
условий; морально устарела, подлежит
модернизации
4 Продукция низкого качества Морально устаревшая, но еще пользуется
спросом и поэтому не снята с
производства; изготовлена без отступлений
от требований стандартов и технических
условий; подлежит снятию с производства
5 Некачественная (бракуемая) Изготовленная с отступлением от требо-
продукция ваний стандартов и технических условий
Промышленная продукция, которая по показателям
технического уровня и качества превосходит лучшие отечественные и
зарубежные достижения или соответствует им, определяет технический
прогресс, обеспечивает значительное повышение производительности
труда, экономию материалов, топлива и электроэнергии,
экологически безопасна, удовлетворяет потребности населения страны и
конкурентоспособна на внешнем рынке. Эта продукция характеризуется
81

стабильностью показателей технического уровня и качества,
основанной на строгом соблюдении технологической дисциплины и высокой
культуре производства. На продукцию высшей категории качества
изготовителем должны обеспечиваться повышенные гарантии
надежности, безопасности и других важнейших показателей качества.
Промышленная продукция, которая по показателям
технического уровня и качества соответствует современным требованиям
стандартов (технических условий), экологически безопасна, удовлетворяет
потребности народного хозяйства и населения страны, характеризуется
стабильностью показателей технического уровня и качества,
основанной на строгом соблюдении технологической дисциплины и на
высокой культуре производства.
Промышленная продукция, которая по показателям
технического уровня и качества не соответствует современным требованиям
народного хозяйства и населения страны, морально устарела и подлежит
модернизации или снятию с производства.
Итак, в общем виде оценка уровня качества продукции для
принятия управленческих решений состоит из следующих основных
этапов (рис. 4.1):
— установление цели оценки уровня качества (или
технического уровня) изделия;
ЦЕЛЬ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
Выбор базовых
эв и onpei
ых показа
свойств
Выбор методов и определение значений показателей свойств
Выбор и обоснование метода оценки уровня качества
Оценка уровня качества
Выработка рекомендаций
Принятие управленческих решений
Рис. 4.1. Основные этапы оценки уровня качества продукции
82

— выбор номенклатуры, показателей свойств оцениваемого и
базового образцов, обоснование его необходимости и достаточности;
— выбор или разработка метода и приемов определения
значений свойств качества;
— выбор или определение базовых значений показателей свойств
и поиск исходных данных для определения фактических значений
показателей свойств оцениваемой продукции;
— определение фактических значений показателей свойств и их
сопоставление с базовыми;
— оценка уровня качества и выработка рекомендаций для
принятия управленческих решений.
4.2. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ,
ОТНОСЯЩИЕСЯ К КАЧЕСТВУ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ
Технический уровень (ТУ) продукции — относительная
характеристика качества продукции, основанная на сопоставлении значений
показателей, характеризующих техническое совершенство оцениваемой
продукции, с базовыми значениями соответствующих показателей.
Следовательно, понятие «технический уровень» продукции это почти
то же, что и «уровень качества», но применяемое к техническим
изделиям. При определении численного значения технического уровня
учитывают совокупность технических, технологических,
эксплуатационных, экономических, экологических и других показателей свойств,
выражающих степень совершенства продукции и ее соответствия
требованиям потребителей (потребностям).
При определении технического уровня промышленной
продукции в отличие от количественного оценивания уровня качества
(качества) не учитываются некоторые малозначимые показатели и/или
показатели нефункциональных свойств, такие, например, как цвет
(окрас) изделия, эстетичность, некоторые эргономические
показатели и др.
Техническое совершенство продукции — совокупность наиболее
существенных свойств промышленной продукции, определяющих ее
качество и характеризующих научно-технические достижения в
развитии данного вида продукции.
Базовые образцы — образцы продукции, представляющие
передовые научно-технические достижения в развитии данного вида
продукции.
83

Вид продукции — совокупность образцов продукции одного
назначения и области применения.
Качество продукции — совокупность свойств продукции,
обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные
потребности в соответствии с ее назначением. (Есть и несколько иные
определения этого термина.)
Свойство продукции — объективная особенность продукции,
которая может проявляться при ее создании, эксплуатации или
потреблении.
Показатель свойства продукции — количественная
характеристика свойства продукции.
Дадим определения различных показателей свойств.
Единичный показатель — характеризует одно из свойств
продукции (обозначается буквой Р).
Комплексный показатель свойств — показатель,
характеризующий несколько разнородных свойств продукции (К).
Обобщенный показатель свойств — это показатель,
характеризующий несколько близких по значимости (весомости) свойств
(параметров).
Определяющий показатель свойств продукции — показатель
свойства, по которому предварительно оценивают качество
продукции.
Коэффициент весомости показателя свойства продукции —
количественная характеристика значимости данного показателя свойства
продукции среди других показателей свойств.
Базовое значение показателя свойства продукции — значение
показателя свойства продукции, принятое за основу при
сравнительной оценке качества продукции.
Относительное значение показателей свойства или уровень
свойства — отношение значения показателя свойства оцениваемой
продукции к базовому значению этого показателя.
Регламентированное значение показателя свойства продукции —
значение, установленное нормативной документацией.
Номинальное значение показателя свойства —
регламентированное значение показателя, от которого отсчитывается допускаемое
отклонение.
Предельное значение показателя свойства — наибольшее или
наименьшее регламентированное значение показателя продукции.
Допускаемое отклонение показателя свойства продукции —
отклонение фактического значения показателя свойства продукции от
84

его номинального значения, находящееся в пределах, установленных
нормативной документацией.
Показатель качества продукции (Q) — численная
характеристика качества. По ГОСТ Р ИСО 9000-2001 «Системы менеджмента
качества. Основные положения и словарь» показателем качества
является «степень соответствия характеристик требованиям».
Показатель качества любого объекта (в том числе и продукции) есть
численная характеристика всей совокупности его свойств и выражается одним
числом.
Средневзвешенный арифметический показатель качества (Qu)
является суммарным комплексным показателем, учитывающим
весомость каждого из единичных (абсолютных или относительных,
удельных) показателей свойств.
Средневзвешенный геометрический показатель качества (Qv)
есть комплексный показатель совокупности свойств продукции,
учитывающий взаимовлияние значимостей (весомостей) всех входящих
в него показателей свойств.
Интегральный показатель качества продукции — это
отношение суммарного показателя эффекта от эксплуатации или
потребления продукции к суммарным затратам на ее создание и эксплуатацию
или потребление.
Индекс качества продукции — комплексный показатель качества
разнородной продукции, выпущенной за рассматриваемый интервал
времени, равный среднему взвешенному относительных значений
показателей качества этой продукции.
Оптимальное значение показателя качества — значение
показателя качества продукции, при котором достигается либо наибольший
эффект от эксплуатации или потребления продукции при заданных
затратах на ее создание и эксплуатацию или потребление, либо
заданный эффект при наименьших затратах, либо наибольшее отношение
эффекта к затратам.
Уровень качества продукции или показатель качества
продукции — итоговая относительная характеристика качества продукции,
основанная на сравнении значений показателей свойств оцениваемой
продукции с базовыми значениями соответствующих показателей.
Оценка уровня качества продукции — совокупность операций,
включающая выбор номенклатуры показателей свойств оцениваемой
продукции, определение значений этих показателей, сопоставление их
с базовыми и расчет показателя качества.
Оценка технического уровня продукции — совокупность
операций, включающая выбор номенклатуры показателей, характеризую-
85

щих техническое совершенство оцениваемой продукции, определение
значений этих показателей, сопоставление их с базовыми и расчет
показателя технического уровня продукции.
Сертификация продукции — это разновидность оценки качества
продукции, состоящая в определении соответствия данной продукции
установленным требованиям конкретного стандарта или другого
нормативного документа (см. «Методические документы СО/МЭК по
сертификации продукции...», М.: Изд-во стандартов, 1988). При
сертификации не определяют количественно уровень качества
продукции или, в частности, технический уровень промышленных изделий,
а только подтверждают, что качество данного образца не хуже
предусмотренного действующей нормативной документацией.
4.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ
И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЕЕ СВОЙСТВ
Под промышленной продукцией понимается материализованный
результат производственного процесса, обладающий полезными
свойствами и предназначенный для использования потребителями в
целях удовлетворения их потребностей как общественного, так и личного
характера.
Вся промышленная продукция с целью оценки ее уровня
качества и, в частности, технического уровня, делится на два класса: 1)
расходуемая при использовании; 2) расходующая свой ресурс. На
рисунке 4.2 приведена общая классификация промышленной продукции.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРОДУКЦИЯ
Первый класс
Продукция, расходуемая
при использовании
Группа 1
Природное
сырье
и топливо
Группа 2
Материалы
и продукты
Второй класс
Продукция, расходующая
Группа 3
Расходные
изделия
свой ресурс
f
Группа 4
Неремонти-
руемые
иделия
-
Группа 5

Ремонтируемые
иделия
Рис. 4.2. Классификация промышленной продукции
86

Приведенная классификация промышленной продукции
используется:
— при выборе номенклатуры единичных показателей свойств
определенной группы продукции;
— определении области применения продукции;
— обосновании возможности принятия конкретного изделия или
нескольких изделий в качестве базовых образцов;
— установлении номенклатуры показателей свойств различных
групп продукции при оценивании их качества, а также в других
случаях.
При классификации продукции должны указываться вид,
группа и подгруппа, класс и подкласс продукции в соответствии с
общегосударственным классификатором продукции.
Показатели свойств, отражающих качество продукции, в
зависимости от целей и характера решаемых задач, можно классифицировать
по различным признакам (табл. 4.2).
Таблица 4.2
Классификация показателей свойств продукции
Признак классификации
Показатель
Функциональная значимость
Назначения, технические,
экономические, технико-экономические
Способ выражения свойств объекта
Натуральные, денежные, в баллах
(размерные, безразмерные)
Виды свойств объекта рассмотрения
Назначения, надежности,
эргономические, эстетические, технологические,
транспортабельности, унификации,
патентно-правовые, экологические,
безопасности
Степень общности
Общие, частные
Функциональная роль в процессе
производства
Полезности (результатов), затрат
Функциональная роль в процессе
управления
Плановые (нормативные), оценочные
Количество характеризуемых свойств
объекта
Единичные, комплексные: групповые,
обобщенные, интегральные
Форма представления и стадия
определения значений и показателей
Прогнозные, проектные,
производственно-технологические,
эксплуатационно-технические
87

Окончание
Признак классификации
По применению для оценки
Значимость в оценке объекта
Показатель
Базовые, оцениваемой продукции,
относительные
Основные, дополнительные
Для определения уровня качества технической продукции все
показатели ее свойств сгруппированы. Классификация групп
показателей или характеристик продукции такова:
— показатели назначения;
— показатели надежности;
— показатели экономичного использования сырья, материалов,
топлива и энергии;
— показатели технологичности;
— показатели транспортабельности;
— эргономические показатели;
— экологические показатели;
— показатели безопасности;
— эстетические показатели;
— показатели стандартизации и унификации;
— патентно-правовые показатели;
—¦ экономические показатели.
Установление применимости групп показателей
(характеристик) продукции, характеризующих качество той или иной группы
продукции, осуществляют по табл. 4.3.
Таблица 4.3
Применимость групп показателей свойств продукции
.No
п/п
1
2
Группы показателей
свойств продукции
Показатели
назначения
Показатели
надежности:
безотказности
долговечности
ремонтопригодности
сохраняемости
Группы продукции
1

природное сырье
и топливо
+
+ 111
2

материалы и
продукты
+
(+)*
3

расходные
изделия
+
(+)*
4
неремон-
тируемые
изделия
+
+
5

ремонтируемые
изделия
+
+
88

Окончание
Ко
п/п
Группы показателей
свойств продукции
Группы продукции
1

природное сырье
и топливо
2

материалы и
продукты
3

расходные
изделия
4
неремон-
тируемые
изделия
5

ремонтируемые
изделия
Показатели
экономичного использования
сырья, материалов,
топлива и энергии
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Показатели
технологичности +
Показатели
транспортабельности + + + + +
Показатели
эргономические ~ ^ '
Показатели
экологические ^ ' ^ ' ^ ' ^ '
Показатели
безопасности ' ' ' ' ' ' ' ' ' '
Показатели
эстетические ~ ' ^
Показатели
стандартизации и унификации ~ ^ ^ ' '
Показатели
патентно-правовые ~ ^+' ^+^ ^+^ +
Экономические
показатели качества
Примечание.
неприменимость;
+ — применимость;
(+) — ограниченная применимость;
* вместо ремонтопригодность — восстанавливаемость.
Группы 1, 2, 3 — продукция, расходуемая при использовании.
Группы 4, 5 — продукция, расходующая свой ресурс.
Руководствуясь табл. 4.3, вначале определяют группы
показателей полезных свойств, учитываемых при оценке уровня совершенства
или качества оцениваемой промышленной продукции.
89

Однако так как качество есть сущностная характеристика, а
показатель качества это синтезированная численная оценка всех без
исключения свойств, например продукции, то при измерении ее
качества должны учитываться как полезные потребительские, так и
отрицательные, вредные для потребителя свойства.
Очевидно, что практически у любого объекта, особенно у
продукции, среди множества присущих ему свойств есть свойства,
существенно различающиеся по своей сути и по возможности
удовлетворения предусмотренных назначением потребностей людей. Поэтому
имеющиеся у объекта оценивания свойства нужно предварительно
классифицировать с точки зрения их способности или неспособности
быть полезными, положительными и удовлетворять потребности
людей. Необходимо также особо выделять и учитывать при определении
численного показателя качества отрицательные, вредные для
потребителя свойства.
Следовательно, требуется разделять свойства на следующие
группы:
1) положительные, потребительские, т.е. полезные, свойства,
предназначенные для удовлетворения потребности;
2) отрицательные, вредные, негативные, нежелательные,
неприемлемые свойства, снижающие общую оценку качества объекта
(продукции, процесса производства, услуги и т.д.);
3) нейтральные, неопределенные, безразличные для качества
свойства, учитывать которые при оценивании качества продукции и
работ нет необходимости.
Для квалиметрии имеют значение и учитываются параметры
(численные характеристики) только первой и второй групп свойств.
Параметры свойств первой группы (категории) будем обозначать как
Pin> а второй — Р@, где г = 1, 2,..., п — индексы, обозначающие
конкретные (единичные и обобщенные) свойства из общего числа
учитываемых п свойств в группе.
В общем виде формула для расчета показателя качества такова:
Pio). D.1)
Особенно значимо в квалиметрии то, имеют или не имеют
показатели свойств какие-либо численные ограничения. В ряде случаев
численные значения показателей свойств ограничиваются
требованиями нормативно-технической документации (НТД), и в зависимости
от этого оценки уровней этих свойств принимают также
регламентированные значения.
Классификация показателей свойств продукции по видам их
ограничений приведена на рис. 4.3.
90

ПОКАЗАТЕЛИ СВОЙСТВ ПРОДУКЦИИ
Неограниченные некритические, т.е. не имеющие в НТД
ограничений на изменение численных значений
Ограниченные критические, т.е. имеющие в НТД
ограничения на изменение численных значений показателей
Неограниченные позитивные, т.е. не имеющие в НТД
ограничений на изменение численных значений
показателей свойства; при увеличении их численных
значений качество продукции улучшается
Неограниченные негативные, т.е. не имеющие в НТД
ограничений на изменение численных значений
показателей этих свойств; при увеличении их численных
значений качество продукции ухудшается
Ограниченные позитивные, т.е. имеющие в НТД
ограничения на изменение численных значений показателей
«снизу», «не менее», для которых при увеличении их
численного значения свойственно улучшение качества
продукции
Ограниченные негативные, т.е. имеющие в НТД
ограничения на изменение численных значений показателей
качества «сверху», «не более», для которых при уве личении
их численного значения качество продукции ухудшается
L Ограниченные позитивно-негативные, т.е. имеющие
в НТД ограничения на изменение численных значений
показателей от их номинальных значений «снизу/сверху»,
«не менее/не более», для которых при
увеличении/уменьшении численного значения от номинального происходит
ухудшение качества продукции
Рис. 4.3. Группы показателей свойств продукции, классифицируемые
по видам ограничения их численных значений

ГЛАВА 5
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА
ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ
В квалиметрии различают методы оценки качества однородной и
разнородной продукции.
В соответствии с «Методическими указаниями по оценке
технического уровня и качества промышленной продукции» (РД 50-149-79),
при оценке уровня качества, т.е. технического уровня однородных
изделий, рекомендовано использовать дифференциальный,
комплексный, смешанный, экспертный, а также интегральный методы. Под
однородными понимают изделия одного вида, одного класса и
назначения. Для оценки технического уровня и уровня качества
разнородных изделий применяют метод на основе индексации качеств и метод
экспертных оценок качества.
5.1. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИВЕДЕННЫХ (ОТНОСИТЕЛЬНЫХ)
ЗНАЧЕНИЙ КВАЛИМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СВОЙСТВ
Известно, что для адекватности оценки качества продукции (или
иного объекта) необходимо учесть, по возможности, все ее свойства.
Обычно продукция имеет некоторое множество разных существенных
свойств. При этом характеристики свойств различны по сути,
отличаются по величинам и размерностям, а также по их важности
(весомости, значимости) и, следовательно, по вкладу (влиянию) на итоговый
показатель качества (Q), иначе говоря, на итоговый показатель
уровня качества (Ук) оцениваемого продукта.
Имеющиеся данные о различных свойствах оцениваемого и
базового (эталонного) объектов необходимо привести к сопоставимым
значениям, т.е. к таким значениям, оперируя которыми можно
получить искомое значение уровня качества исследуемого объекта.
Процедура приведения различных по сути (физических,
химических, технических, экологических, экономических и т.д.)
показателей свойств рассматриваемых объектов есть математическое действие
(преобразование) и представление данных о свойствах анализируемых
92

объектов к их сопоставимости в виде безразмерных относительных
величин. Эту процедуру иногда называют формализацией или
нормализацией разнородной информации.
Существует несколько методов нормализации. Но наиболее
предпочтительной считается естественная нормализация,
позволяющая привести значения (показатели) различных параметров на
основе их выражения не только к общей для всех показателей свойств
безразмерной шкале, но и к общему интервальному диапазону, например
от нуля до единицы.
В квалиметрии приведенные значения всех учитываемых свойств
оцениваемого объекта к их сопоставимому виду называют
формализованной или сопоставимой системой данных.
Для вычисления конкретного формализованного
(приведенного) элемента системы сопоставимых данных используют
математические формулы. Обычно это упрощенные формулы для расчета
приведенных значений показателей сопоставляемых свойств:
1. ft3s- или ,,А, E.1)
^баз Чоц
где qi — относительный показатель уровня f-ro свойства или уровень
конкретного показателя свойства по отношению к показателю
соответствующего свойства базового (эталонного) объекта (образца);
Р|0Ц — показатель i-ro свойства оцениваемого объекта;
~~ показатель того же 1-го свойства базового (эталонного) образца;
1,2,..., w, где п — количество свойств, учитываемых при оценке уровней
свойств;
2- Ф=(-|КЦ или qA^Abi, E.2)
^ ) ?^ J
где аг и Ъ{ — коэффициенты весомости (значимости) соответствующего
i-ro показателя свойства оцениваемого и базового объектов;
или ^
4. qi=\^-\P« или 9,=p2L№r«, E.4)
где ^ — показатель степени, вводимый при условии, когда показатели свойства
оцениваемого и базового объектов имеют почти одинаковые значения.
93

Использование формул E.1), E.2), E.3) или E.4) зависит от
характера (закономерности) изменения единичных параметров. Так,
например, если значения Р^ц или Дбаз отличаются незначительно, то
их отношения близки к единице, что не позволяет дать адекватную
оценку уровней сопоставляемых показателей. В таком случае для
сопоставительного анализа рекомендуется формализовать параметры по
формулам E.4).
Важным элементом методологии квалиметрии является то, что
при определении уровней отдельных свойств (простых — единичных
и сложных — обобщенных) q\ и уровня качества, например,
продукции Q можно получить два разных ответа на следующие вопросы.
1. В каком соотношении находятся конкретные свойства
оцениваемого (Рюц) и базового (Р*баз) объектов (продукции, услуг,
процессов, работ) или каково итоговое соотношение совокупностей свойств
оцениваемого и базового образцов, т.е. каково качество оцениваемого
по отношению к базовому? При этом оценка производится по
относительным показателям q» получаемым в результате деления P*04 на Р^баз
или (в зависимости от обратного характера изменения свойства) от
деления Р;баз на Р;оц. При этом 1 > qi > 1 и 1 > Qt > 1.
2. Какова степень соответствия характеристик требованиям или
какова близость (соответствие) значений свойств и качества в целом
требуемым, «базовым» значениям? При ответе на этот вопрос всегда
получается, что 0 < qi < 1 и 0 < Q,- < 1.
Очевидно, что приведенные вопросы и ответы (возможные
результаты) являются решениями двух квалиметрических задач
разного рода и различными специальными способами.
I. Решение квалиметрической задачи первого рода есть
нахождение соотношений свойств и относительной оценки качества по
показателям qt, получаемым как частное от деления Р{0Ц на Р^аз, или,
наоборот, как результат арифметического деления Ргбаз на Р/оц.
В этом случае формула E.1) для оценочных показателей свойств
qi преобразуется к виду
/!§Ц E.5)
где k — некоторый i-й сомножитель, коэффициент пропорциональности.
То есть
если увеличение значения Pjon характеризует улучшение свойства
и увеличивает показатель q^ или
94

если уменьшение значения Р^ц означает улучшение свойства и
повышает его оценку qi.
Коэффициенты k\ могут быть больше, равными или меньше
единицы, но для упрощения расчетов обычно принимают равными
единице (ki =1), что выражает прямую пропорциональную зависимость
любого *-го показателя qi от соотношений Р;Оц и Дбаз-
В случае пропорционального изменения Рюц и Р#аз h = 1 и тогда
получаются известные формулы E.1). Запишем их раздельно как:
ft-Iя-. E-6)
вбаз
^- E-7)
Во многих случаях принятие kj = 1 недопустимо, так как при этом
оказывается, что усредненное значение Q, которое рассчитано по
значениям q, найденным по формулам E.6) и E.7), существенно зависит
от любого q, намного отличающегося от других показателей #, что
приводит при дифференциальном методе расчета к неадекватной оценке
качества.
Иногда формулы E.6) и E.7) записывают в виде
р
где sgn АР, — сигнум-функция от АР, такая, что
+1 При AJf* = Р1лучшее - ^худШее > О
(для прямой зависимости q{ от АР;),
-1 при АР{ = Pjлучшее ~ ^худшее < О
(для прямой зависимости q{ от APf).
Первым и наиболее часто применяемым способом численного
оценивания свойств по соотношениям параметров Pioil на /^аз
является следующий способ, состоящий из двух возможных вариантов А и Б.
95

Вариант А
Если нет каких-либо ограничений на величину Pion, то из
формулы E.6) следует, что чем больше значение Р^ц по сравнению с Ргваз,
тем больше показатель qi и он принимает значения в пределах от нуля
до бесконечности (qi = 0-ьоо). При Pjon = Р/баз показатель qi = 1.
Графически это изображается так, как показано на рис. 5.1, а.
а)
б)
Рис, 5.1. Зависимости q, от /*оц и Р^.
а — расчет по формуле E.6); б — расчет по формуле E.7)
Вариант Б
Первый способ. График линейной зависимости qi от Р;оц
и Pi6a3, соответствующий формуле E.7), имеет вид, приведенный на
рис. 5.1,6.
Из формулы E.7) и графика на рис. 5.1, б следует, что
значения q^ как и в предыдущем случае, могут быть неограниченно малыми
и неограниченно большими, что не соответствует действительности.
Поэтому формулы E.6) и E.7) допустимо использовать при
ограниченной разнице значений РгОц и Дбаз- Это ограничение осуществляется
при сопоставлении аналогичных (близких по свойствам) объектов.
Второй способ нахождения qi отличается от предыдущего тем,
что в нем есть ограничение на параметры Р;оц, значения которых не
могут быть больше или меньше некоторой предельной величины Рщр =
В первом случае по условиям оценочной задачи Р1Оц не может
быть больше Ршр = Ргввз и увеличение значений ^оц характеризует
улучшение (увеличение) показателя уровня свойства <у,-. В этом случае
расчет qi осуществляют по формуле E.6). При этом получаемый
результат таков, что всегда qi < 1 (рис. 5.2, а). Но если (второй случай) Рюц
всегда не меньше, а больше Р*баз= Pinp, то qi > 1 (рис. 5.2, б). В третьем
96

случае, когда приходится рассчитывать qi по формуле E.7), а
ограничение состоит в том, что Р;оц всегда меньше или равно Р^аз= Ртр,
получаем qi < 1 (рис. 5.2, в). В четвертом случае, когда известно, что Р^ц фак-
тически равно или больше Pj, ~ n — **" —
(рис. 5.2, г).
а)
Qi ь
то их отношение q{ = -^- > 1
Чоц
/^ 1E.6)
1,0
Q,< 1E.7)
Пьц Пгбаэ ^/пр Рк)ц
Рис. 5.2. Зависимости q, при условиях,
когда Р/баз является предельной величиной Pinp
Если
по формуле
пР,
, ^оц > Дпр и Р^баз > Ршр, то расчет # можно вести
Р -Р
^ "" ITp '
^'баз Чпр
E.8)
где Р1Пр — предельно возможное значение /-го параметра. Значения q^ могут быть
как qi > 1, так и q^ < 1, а при РгОц = Ргбаз значение ^ = 1.
Указанные выше различия в закоцомерностях изменений
оценок qi по соотношениям Ргоц и Дбаз (рис. 5.2) необходимо учитывать
при разработке методики итоговой оценки уровня качества Q
Рекомендуется группировать свойства с аналогичными зависимостями qi
97

от соотношений Р{ОЦ и Дбаз и находить для них известными квалимет-
рическими методами (например, дифференциальным или
комплексным, см. далее) групповые показатели свойств q^ для последующего
их использования в расчетах итогового показателя качества Q.
Третьим, частным, специальным способом оценивания свойств
по соотношениям параметров Рюц и Р*баз является оценивание свойств
по так называемому альтернативному принципу (или признаку), когда
значения Р@Ц ограничивают одним абсолютным значением (ДПр) или
двумя предельными (наименьшим и наибольшим) базовыми значе-,
ниями Ршр.тт и Рщр.тах- При этом принимаются дополнительные
условия:
1) Р/оц не должно быть больше или меньше Р*пр или
2) значения PjOll должны входить в пределы допуска, т.е.
должны иметь значения в пределах от наименьших Pmp.min до наибольших
Дпр.тах предельно допустимых значений.
В первом случае альтернативного способа оценок свойств их
оценивают равными единице, если они имеют значения Р,оц ^ Ршр» а при
значениях Р*Оц > Ртру показатели уровней свойств q\ принимаются
равными нулю (см. рис. 5.3, а). Или наоборот, при условии, что годными
являются свойства с Р;Оц ^ Pinp, считается qi * 1, а при Р^ц < Дпр
показатель qi принимается равным нулю (рис. 5.3, б).
Рис. 5.3. Схемы альтернативного оценивания свойств
по одному предельному параметру Р/пр и Р/6аз
При втором варианте альтернативной («или-или») оценки
свойств параметр ДОц ограничивают двумя предельными значениями
Д'пр.пнп и Pmp.max- При этом оценивание соответствующих свойств с
численными значениями параметров Р,Оц, находящихся между
предельными значениями, признается соответствующим требованиям и им
дается оценка qi= 1. Свойства, численные характеристики которых
выходят за установленные (базовые) пределы, оцениваются как
98

не соответствующие требованиям и их qx = 0. График,
иллюстрирующий этот способ оценивания свойств, показан на рис. 5.4.
Рис. 5.4. Схема альтернативного оценивания свойств
по двум предельным значениям параметра Р/оц
II. Решение квалиметрической задачи второго рода по оценке
свойств продукции и, возможно, других объектов исследования
осуществляется также несколькими способами.
Первый способ. Если исходить из того положения, что
показатель qi должен характеризовать не соотношения Рюц и Р/баз, а степень
их соответствия, т.е. степень приближения значений Доц к Р^аз, то qi
следует рассчитывать по формуле
Чввз
Чбаз
E.9)
В таком случае зависимость qi от Р;оц и Р;баз имеет вид,
показанный на рис. 5.5, из него видно, что 0 < qi < 1.
Рис. 5.5. Зависимость q, от Р/Оц и Р1баз,
определяемая формулой E.9)
Второй способ. При оценивании свойств в ряде случаев
приходится вводить условие, что при отклонениях значений Р;оц до
некоторых предельных (наименьших или наибольших) величин (Ршр) оценка
99

уровня i-ro свойства объекта оценивания считается
неудовлетворительной и признается равной нулю, т.е.
%ы _р 1=0, E.10)
а при Доц = ^баз ft e 1, т.е.
qi{p. _р. г1' E1О'>
При условиях E.10) и E.100 с определенной степенью
достоверности можно рассчитывать уровни свойств q» ограниченных
предельными значениями допускаемых отклонений, по следующей
формуле
$ xinp
где |^Оц ~ ^баз| — абсолютное значение отклонения i-ro параметра Pioil
от его базового значения Р,баз»
Щбаз ~^tnp| ~~ допуск на отклонение размера Pjon от базового значения
Если отклонение измеренной величины Р^ц от Р&ю в большую
СТОрОНу, Т.е. еСЛИ Р^ц > Ргбаз, ТО
P-Ъб E12)
gil
*i пр. max *1баз
где Pjnp max — наибольшее предельное значение Р1ОЦ.
ЕСЛИ Же Pion < Ргбаз, ТО
^1-^^-, E.13)
^таз -4np.min
где ^mp.min "~ наименьшее предельное значение Ргоц.
Зависимости q^ получаемые расчетом по общей формуле E.11)
или по разделенным формулам E.12) и E.13), могут иметь вид (при
Дбаз - Pfnp.min = Pmp.max - Р^баз), показанный на рис. 5.6. При неравенстве
допустимых отклонений Р^оц в разные стороны от Рёбаз> треугольник
графика становится разносторонним.
Третий способ. Если значения Р*оц имеют наибольшие
отклонения и в большую и в меньшую стороны от некоторого базового
(номинального) значения Р*баз» т.е. если их разброс данных APf0U =
100

Формула E.12)
mp.min
Рис. 5.6. Характер изменения оценок свойств (д,)
в условиях заданных (номинальных, базовых) размеров (Р^аз)
и ограничений Р/оц предельными значениями /^пр.т|п и Р/пр.тах
^юц.тах ~ Pion.min И ОНИ НаХОДЯТСЯ В Пределах ДОПуСКа Г= Pmp.max -
_ л
__ л '
*i
р -Р
* г пр. max * t пр. mm
E.14)
Показатель qi выражения E.14) характеризует степень
соответствия размера оцениваемого /-го свойства требуемому значению
базовой величины и является по существу коэффициентом точности
действительного размера.
Виды зависимостей, получаемых расчетами по формуле E.14),
аналогичны тем, которые строятся на основе данных, рассчитываемых
по формулам E.12) и E.13).
Четвертый способ. Часто изменение оценки i-го свойства q\
пропорционально изменению отклонения ДОц от Р*баз относительно
установленного предельно допустимого отклонения, равного /^аз - ^шР- Это
положение записывается в виде дифференциального уравнения
E.15)
где \Р(баз ~ ^оц|"~ абсолютное значение переменной величины отклонения;
k — соответствующий коэффициент пропорциональности.
Проинтегрировав выражение E.15), получаем:
E.16)
101

Определим значения С и k.
1. Очевидно, что при равенстве ДОц и Р^аз отклонение, т,е.
разница их значений АР,-, равна нулю (дР = |/*баз-/)оц| = 0), a qi при этом
условии равно единице: q. /^ _р> ч = 1. С учетом этого условия
формула E.16) принимает вид:
Следовательно, постоянная интегрирования С= 1.
2. Считая, что при отклонении значений Р*оц до определенных
предельных величин Р*пр, т.е. при Р10Ц = Ршр> оценка свойства
9/р ^р \ = 0> а формула E.16) преобразуется к виду:
( }
Так как С = 1, то формула E.18) записывается так:
+ 1 = ° EЛ9)
или 2
1 (*юц=Ршр) 2
или
Из формулы E.21) находим, что
k = - 2—-у. E.22)
Теперь, подставив E.22) в E.16) и, с учетом того, что С - 1,
получаем:
, C23)
102

Зная, что положительные и отрицательные числа (когда,
например, Р;баз < Рюц и Р*баз < ^шр), возведенные в квадрат, имеют положи-
тельнще значения, окончательно формулу E.23) получаем в виде
следующего уравнения:
л \Ч6аз Чоц) _,
у-Чбаз ion)
Ч
п\>
E.24)
Так Как Р1Пр ЧаСТО СОСТОИТ ИЗ Двух ЗНачеНИЙ Рщр.тах И Pinp.min, ТО
формулу E.24) в таком случае следует записать в виде двух формул:
л
Ч(ш Чоц) А
~~ Г
Ч
оц)
(Р* -Р )
у1 таз хшр.тту
E.25)
Ч+)
л
Чвьз Чоц)
Тр. ЗГ
у^шр.тах Чбаз
л
Р.
-Р.
^б
E.26)
Формулы E.24—5.26) являются по существу уточненными
формулами E.11—5.13). Графическая схема данного способа оценивания
уровня некоторых свойств качества Q приведена на рис. 5.7.
1.0
Формула E.26)
при Рйц>РЯва
Рис. 5.7. Схема определения оценочных показателей
свойств д„ рассчитываемых по формулам E.25) и E.26),
ПРИ УСЛОВИИ, ЧТО Я>баз = (впр.тт " ^np-tnax) : 2
График, показанный на рис. 5.7, есть частный случай
возможной ЗаВИСИМОСТИ\а{ ОТ Р10Ц, При () ()
{ (р) (р)
^баз~^пр.тт)^(^пр.тах~^баз)» то естественно, что графическое
б
изооражение зависимости qi от Р;оц будет другим.
103

Итак, оценивание уровней свойств qi и, следовательно,
качества Q -- непростая задача. Она не сводится только к нахождению
соотношений численных характеристик свойств оцениваемой и
эталонной (базовой) продукции. В этой задаче есть и другие, приведенные
выше, решения. Возможно, имеются и еще какие-то способы
нахождения qu в таком случае их необходимо включить в теорию и практику
квалиметрии.
Важно отметить и другое. Имея значения РгОц и Р;баз для
вычисления численного показателя качества Q, сначала необходимо решить,
что требуется определить: соотношение совокупности свойств
оцениваемого и базового объектов или их степень соответствия. Если первое,
то получим 1 > Q> 1, а если второе, то всегда Q< 1. Из этого следует,
что, оценивая качества (рассчитывая Q) одновременно (совместно) по
соотношениям одних и по соответствиям других свойств их базовым
значениям, мы не получим адекватного результата, особенно если
расчет вести дифференциальным методом, т.е. если определять Q как
среднее арифметическое значение всех q\. Поэтому если за базовые
значения свойств приняты не те оптимальные, которые требуются, а
некоторые иные, например реально достигнутые конкурентом, то расчет
Q можно вести по соотношениям численных показателей свойств. Но
если надо оценить степень приближения оцениваемого к идеальному
образцу, у которого все параметры принимаются как нормированные,
то расчеты qi следует вести по соответствующим этому формулам.
Очевидно, что если вести расчеты Q на основе одних и тех же
исходных данных о РгОц и Дбаз» но по разным методикам, т.е. по
соотношениям или по степеням соответствия свойств, то мы будем получать
зачастую слишком разные значения оценок качества одного и того же
объекта. Это свидетельствует о принципиальном отличии этих
способов оценивания свойств и качества в целом.
5.2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ОЦЕНИВАНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
ПО ПОКАЗАТЕЛЮ ЕЕ ВАЖНЕЙШЕГО СВОЙСТВА
Качество или технический уровень продукции по одному, даже
наиболее значимому, показателю главного свойства назначения
достоверно оценить нельзя. Однако на практике, принимая условно такой
показатель за показатель, характеризующий качество или техническое
совершенство, в первом приближении оценивают уровень качества
(качество) или технический уровень рассматриваемой продукции.
Такая оценка возможна, если известно, что у аналогичных образцов
104

продукции другие свойства или такие же, как у оцениваемой
продукции, или же несущественны. Так, например, качество или технический
уровень автомобильных шин оценивают в основном по их ходимости
в километрах до определенного износа, качество бензина — по
октановому числу, качество бетона — по кубиковой прочности при
одностороннем сжатии, качество кокса — по его калорийности, качество
технологического оборудования — по производительности, качество
стали — по пределу прочности и т.д.
При этом определяемый «условный уровень качества», т.е. его
численный показатель, представляет собой отношение численного
значения главного или определяющего (важнейшего) показателя,
характеризующего оцениваемый объект, к соответствующему базовому
значению, т.е.
Ук=^ или q = 2*L9 E.27)
где Ук — уровень определяющего (главного, важнейшего) показателя
продукции, условно принимаемый за показатель качества;
q — показатель уровня оцениваемого свойства по отношению к базовому
значению этого же свойства (в данном случае Ук численно равен q);
Роц — значение главного (определяющего) показателя свойства
оцениваемой продукции;
~~ базовое значение того же главного (определяющего) показателя.
Определяющим называется важнейший показатель свойства, по
которому принимают предварительное суждение о качестве
продукции. Однако один, пусть даже определяющий, показатель дает лишь
одностороннюю, ограниченную характеристику продукции, обычно
обладающей большим количеством свойств, которые составляют
качество. Поэтому практически для любой продукции, особенно для
сложной и многофункциональной, необходимо производить оценку
качества по большинству или по всем ее как полезным, так и
негативным свойствам.
Отметим, что формула E.27) и последующие подобные
формулы являются правильными, если увеличение численных значений
показателей свойств характеризует их улучшение. В случаях, когда
уменьшение показателей свойств есть их улучшение, показатели свойств
оцениваемого и базового объектов меняются местами (q = Рбаз: ^оц )•
По показателю главного, определяющего свойства можно
предварительно, но не всегда, установить, какие образцы сходной
продукции являются аналогами оцениваемому и какой образец следует
рассматривать как базовый.
105

5.3. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПО ОБОБЩЕННОМУ ПОКАЗАТЕЛЮ
ГРУППЫ ВЗАИМООБУСЛОВЛЕННЫХ СВОЙСТВ ПРОДУКЦИИ
Обобщенным называется показатель, являющийся функцией
нескольких (группы) единичных показателей свойств объекта.
Во многих случаях несколько показателей свойств
взаимообусловлены, т.е. имеют функциональную зависимость. Если можно
установить или заранее известна зависимость некоторого обобщенного
показателя от нескольких его исходных единичных показателей
свойств, то качество объекта иногда оценивают по таким обобщенным
показателям. Обобщенный показатель группы взаимообусловленных
свойств S находят как
s=f(pci),
где /— функциональная зависимость;
Рс} — i-й единичный показатель (i = 1, 2,..., п\ п — число учитываемых
единичных показателей).
Уровень качества по обобщенному функциональному
показателю находят как
Ук.о=-~^ E.28)
*^баз
Ниже приведены примеры формул для расчетов обобщенных
показателей свойств и уровней качества буровой установки, автобуса
и часов.
Пример 1
Главный показатель качества буровой установки, характеризуемый
длиной проходки L за срок службы в метрах
I=-
o+TB
где Гср — срок службы, ч;
Го — наработка на отказ, ч;
Гв — среднее время простоя за один отказ, ч;
/Спроф — коэффициент, характеризующий долю времени, идущего
на профилактику, на один час работы установки;
v — средняя скорость бурения, м/ч.
Технический уровень качества находят как
-« т -"ЛИ
106

Пример 2
Главный показатель качества автобуса, характеризуемый его
годовой производительностью Wn в человеко-километрах
где Гн — средняя продолжительность нахождения автобуса в наряде, ч;
v3 — эксплуатационная скорость автобуса, км/ч;
гн — номинальная вместимость автобуса, чел.;
ув — коэффициент использования вместимости автобуса;
Рп — коэффициент использования пробега автобуса;
осн — коэффициент использования автобуса.
Технический уровень качества автобуса рассчитывают по
формуле
w
у - поц
"п.баз
Примерз
Обобщенным показателем качества часов является оценочное
число погрешности их хода 5, вычисляемое по формуле:
где Vmax ~~ наибольшая изохронная погрешность;
Лпах "" максимальное значение позиционной погрешности;
С — температурный коэффициент погрешности.
В данном случае технический уровень качества часов можно
рассчитать как
V ОЦ
где 50Ц и 5баз — обобщенные показатели оцениваемого и базового
образцов.
5.4. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ
КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
Дифференциальный метод оценки качества продукции
осуществляется дифференцированно, т.е. путем сопоставления показателей
отдельных свойств оцениваемого образца с соответствующими показателями
базового образца. К отдельным показателям свойств относят
единичные, обобщенные и групповые. Дифференциальным методом
определяют, достигло ли качество оцениваемого изделия качества базо-
107

вого образца в целом и какие показатели свойств оцениваемого
изделия превосходят или не соответствуют показателям базового образца,
а также насколько отличаются друг от друга аналогичные показатели
свойств.
При дифференциальном методе оценки качества учитываются
наиболее значимые свойства объекта и условно считаются
равнозначимыми. Количество таких учитываемых свойств ограничено, что
облегчает процесс оценивания уровня качества сопоставляемых
объектов.
Дифференциальный метод оценки качества есть в первую
очередь квалификационный метод, который позволяет оценивать,
например, технические изделия по таким категориям качества, как
«превосходит», «соответствует» или «не соответствует» определенному
(например, мировому) уровню качества аналогичных изделий. В то же
время при дифференциальном методе оценки качества продукции
количественно оцениваются отдельные свойства изделия, что позволяет
принимать конкретные решения по целенаправленному управлению
качеством данной продукции.
Основным недостатком дифференциального метода оценки
качества является то, что: 1) учитывается ограниченное (небольшое)
количество примерно равнозначимых свойств и 2) в
действительности все свойства не равнозначимы и поэтому данный метод оценки
качества в ряде случаев оказывается недостаточно точным.
При дифференциальном методе оценки качества продукции
вначале рассчитывают уровни отдельных показателей свойств q по
формулам E.6—5.27), приведенным в п. 5.1.
По результатам расчетов относительных значений показателей
свойств qi сопоставляемых изделий и их анализа дают следующие
безусловные заключения:
— уровень качества оцениваемой продукции выше или равен
уровню базового образца, если все значения относительных
показателей соответственно больше или равны единице;
— уровень качества оцениваемой продукции ниже уровня
базового образца, если все значения относительных показателей или их
большинство меньше единицы.
Пример
Необходимо определить уровни качества условного трактора Т по
отношению к его аналогам. Показатели основных свойств
трактора Т и двух аналогичных тракторов, принятых за базовые для
оценки технического уровня трактора Т, приведены в таблице.
108

Показатель
свойств
Значение показателя свойств
трактор
типаТ
комацу
Д-155А-1
(Япония)
катерпиллер
Д-9Н
(США)
Отклонение показателя
трактора типа Т
от аналогов, %
комацу
Д-155А-1
(Япония)
катерпиллер
Д-9Н
(США)
Номинальная
мощность
двигателя, кВт
246
238
280
-3,4
+12,1
Скорость
движения при
номинальном тяговом
усилии, м/с
0,45
0,5
0,55
+ 10,0
+18,2
Наработка
на отказ, ч
Ресурс до первого
капитального
ремонта, ч
Удельный расход
топлива, г/кВт ч
170
8000
258
184
10 000
238
200
10 000
258
+7,6
+20
+8,4
+15,0
+20
0
Удельная
суммарная оперативная
трудоемкость
технического
обслуживания, чел.-ч
0,08
0,06 0,067 +33,3 +19,4
Среднее значение
отличия
параметров, %
+12,65 +16,9
Примечание. Знак «+» означает отклонение показателя в лучшую сторону,
знак «-» — в худшую.
Вывод: условный трактор Т хуже соответствующих
аналогов на 12,65 и 16,9%, а его безразмерные показатели качества
по отношению к тракторам Д-155А-1 и Д-9Н имеют значения 0,87
и 0,83.
В приведенном примере квалификационная оценка
технического уровня трактора Т произведена по шести параметрам трех групп:
назначения (номинальная мощность и скорость движения),
надежности (наработка на отказ и ресурс до первого капитального ремонта),
109

экономии ресурсов (удельный расход топлива и трудоемкость
технического обслуживания). Из таблицы видно, что оцениваемый трактор Т
превосходит один аналог только по мощности двигателя, а все
остальные показатели уступают обоим аналогам. Следовательно, трактор
типа Т уступает (не соответствует) мировому уровню.
Технический уровень оцениваемых изделий, например в
машиностроении, для которых существенно важно значение каждого из
учитываемых показателей, признается ниже ТУ базового образца даже
в том случае, если хотя бы один из относительных показателей
меньше единицы.
В тех случаях, когда часть относительных показателей свойств
больше или равна единице, а другая часть меньше единицы, т.е. когда
имеется некоторая неопределенность в оценке качества продукции,
рекомендуется использовать следующую методику оценки.
Необходимо все относительные показатели свойств разделить по значимости на
две группы. В первую (основную) группу надо включить показатели,
характеризующие наиболее существенные свойства, а во вторую —
второстепенные. Если окажется, что в первой группе все относительные
показатели больше или равны единице, то можно считать, что
качество оцениваемого изделия не хуже качества базового образца.
Для более точной и более информативной оценки ТУ,
характеризующего качество изделия, строят диаграмму сопоставления
показателей качества (циклограмму), на которой наглядно видно, по
какому показателю следует принимать управленческие и технические
решения.
На рисунке 5.8 в упрощенном виде (условно) показана
циклограмма («паутина качества») технического уровня (или качества)
оцениваемого и базового изделий с помощью восьми основных
показателей свойств, представленных на восьми квалиметрических шкалах.
Сначала на шкалах отмечают на одинаковых расстояниях от центра
относительные значения свойств базового (эталонного) образца
(точки «б»). Эти значения q\ базового образца равны единице, так как с
ними сопоставляются значения уровней свойств оцениваемой
продукции. Значения qi оцениваемой продукции могут быть меньше или
больше единицы, что зависит от принципа определения этих
относительных показателей свойств. Далее, на шкалах откладывают значения
относительных показателей свойств оцениваемого изделия (точки «а»).
Все отмеченные точки соединяют между собой, и получается два
многоугольника. Многоугольник, образованный точками «б»,
характеризует совокупность свойств аналога или базового образца, а
многоугольник, образованный точками «а», — совокупность свойств оцениваемого
110

изделия. Из циклограммы на рис. 5.8 видно, что площадь, занимаемая
многоугольником свойств оцениваемого изделия, меньше площади,
занимаемой многоугольником свойств аналога. Это свидетельствует
о том, что ТУ или в целом качество изделия по совокупности свойств
уступает уровню эталона или аналога.
<7i
6
у
/
«'/•«¦
\
1
1 ^^
^/a\
6'
/
/
f
\
/
>s
^^
1,
a^
ч
/
\
,6
va/ ^
\
4/
Va
6
v
\
a
/
1
4
q
2
\\
/б
4
Рис. 5.8. Циклограмма («паутина качества»)
для определения качества изделий:
q{ — производительность; q2 — удельная масса; q3 — коэффициент
автоматизации; qi — надежность; q5 — выход годового продукта;
<7б ~ удельная занимаемая площадь; q7 — транспортабельность;
q& — удельная установленная электрическая мощность
Количественно величину итогового показателя качества, т.е.
уровень качества (Ук), можно рассчитать как определение среднего
арифметического значения всех уровней учитываемых свойств (У*с)
сопоставляемых (оцениваемого и базового) образцов (объектов),
т.е. как
E.29)
1=1
Пример
Необходимо по найденным значениям частных (единичных)
показателей свойств станков и по итоговым значениям уровней качеств
построить циклограмму, т.е. «паутину качества», и сравнительные
гистограммы стратификации свойств.
111

Сначала, в качестве общего задания, необходимо произвести
расчеты уровней качеств нескольких токарных станков с
показателями свойств, приведенных в таблице ниже.
Показатели свойств:
1) наибольший диаметр обрабатываемой заготовки dy мм;
2) расстояние между центрами /, мм;
3) масса станка М, кг;
4) показатель ремонтной сложности механической части RM;
5) показатель ремонтной сложности электрической сети /?э;
6) показатель ремонтной сложности электродвигателей #эд;
7) общий показатель ремонтосложности Ro = /?м + R3 + /?эд.
Исходные данные для оценки качеств станков
Модель
станка
1М61(баз)
1Н61
1Е61
d,MM
420
410
400
/, мм
1400
1000
1300
М,кг
1110
1200
1500
Ям
6,5
8,5
8,0
Ремонтосложность
Дэ |
5,5
6,0
6,5
Дэ.д
2,5
2,0
4,0
Уровни единичных i-x показатели свойств рассчитывают по
формулам E.6) или E.7) в зависимости от знака влияния роста
показателя оцениваемой продукции на качество объекта, где РСюц,
Рыбы — значения единичного г-го показателя оцениваемой j-R
продукции и базового образца соответственно.
Итоговый показатель качества j-то станка следует найти по
формуле E.29). Результаты расчетов записываются в следующую
таблицу:
Оценки уровней качеств сравниваемых образцов
Модель
станка
Ус1
/„,
УсЗ =
_ А/баз
'о.баз
Ус4 =
¦^м.баз
Ус5
Ус6
1М61(баз)
1Н61
1Е61
1,00
0,98
0,95
1,00
0,71
0,93
1,00
1,09
0,74
1,00
0,76
0,81
1,00
0,91
0,85
1,00
1,25
0,62
1,00
0,95
0,81
Вывод: станок марки 1Н61 имеет по сравнению со станком
1М61 показатель технического уровня Ут ** 0,95, а у станка 1Е61 он
существенно меньше, так как его Ут = 0,81.
112

Очевидно, что для более точного определения численного
показателя качества объекта необходимо при расчетах учитывать
значимости (весомости) отдельных показателей свойств и использовать
комплексный метод оценки качества (или технического уровня)
продукции.
5.5. МЕТОД КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА
5.5.1. Общие положения
Комплексная оценка уровня качества предусматривает
использование комплексных показателей совокупностей свойств. Этот метод
применяют в тех случаях, когда надо наиболее точно оценить качество
сложных изделий. Необходимость «свертки» всех отдельных
показателей свойств с целью получения одного комплексного показателя
определяется практической целесообразностью.
Комплексный показатель качества, т.е. показатель совокупности
свойств Q, зависит от «взвешенных» значений учитываемых свойств k\,
т.е. от показателей отдельных свойств qi с учетом их весомости
(значимости) а\ для Q. Следовательно,
или B
где k\ — величина, характеризующая размер i-ro свойства с учетом
его значимости; п
щ — коэффициент значимости (весомости) i-ro свойства (^Щ = 1);
qi — показатель уровня i-ro свойства; »=1
% - 1,2,..., п;п — общее число учитываемых свойств.
Требования, предъявляемые к комплексному показателю
качества, таковы.
1. Репрезентативность — представленность в показателе всех
основных характеристик изделия, по которым оценивается его качество.
2. Монотонность изменения комплексного показателя качества
изделия при изменении любого из единичных показателей качества
при фиксированных значениях остальных показателей.
3. Критичность (чувствительность) к варьируемым
параметрам. Это требование состоит в том, что комплексный показатель
качества должен согласованно реагировать на изменение каждого из
единичных показателей. Комплексный показатель является функцией
оценок всех показателей свойств, а его чувствительность
определяется первой производной этой функции. Значение комплексного пока-
113

зателя должно быть особенно чувствительно в тех случаях, когда
какой-либо единичный показатель выходит за допустимые пределы. При
этом комплексный показатель качества должен значительно
уменьшить свое численное значение.
4. Нормированность — численное значение комплексного
показателя, заключенного между наибольшим и наименьшим значениями
относительных показателей качества. Это требование
нормировочного характера предопределяет размах шкалы измерений комплексного
показателя.
5. Сравниваемость (сопоставимость) результатов комплексной
оценки качества обеспечивается одинаковостью методов их расчетов,
в которых показатели свойств должны быть выражены в
безразмерных величинах. Перевод натуральных размерностей в безразмерные
(приведенные) величины осуществляют путем соответствующего
преобразования.
Например, часто используют линейную зависимость вида:
p = wxP,
где р — значение показателя в безразмерных величинах, в баллах или частях;
Р — значение показателя в натуральных единицах;
w — коэффициент преобразования.
Использование линейной зависимости упрощает
преобразование единичного показателя, выраженного в натуральных единицах
измерения, в безразмерный показатель. Однако в ряде случаев
необходимо принимать нелинейную зависимость функции q =f(P).
Формула этой зависимости выводится на основе экспериментов или
наблюдений за характером изменения показателя Р.
Уровень качества продукции, определяемый по комплексному
методу, — это отношение безразмерного комплексного показателя
совокупности свойств оцениваемого объекта (Коц) к соответствующему
показателю комплекса свойств базового образца (Кбаз), выраженных
в сопоставимых безразмерных величинах, т.е.
Комплексные показатели совокупностей различных свойств
сопоставляемых объектов К должны учитывать значимость
(весомость) каждого из свойств, т.е. учитывать степень влияния величин
отдельных свойств на итоговый показатель (уровень) качества.
Количественная характеристика значимости каждого показателя свойства
114

среди других показателей является их коэффициентом весомости.
Следовательно, при нахождении значения комплексного показателя
совокупности характеристик свойств необходимо величину
параметра каждого из множества свойств «взвесить», т.е. умножить на
соответствующий коэффициент весомости.
При комплексном методе оценивания качества определяют так
назыэаемые взвешенные значения совокупностей всех учитываемых
свойств.
Средневзвешенный комплексный показатель качества Q в общем
виде записывают формулой
где у ~~ параметр математического способа усреднения;
щ — весовые коэффициенты, выраженные в баллах;
п — число показателей свойств;
qi — относительный показатель уровня i-ro свойства.
Подставляя соответствующие значения у, получают разные виды
формул для расчета средневзвешенных комплексных показателей.
Параметры применяемых способов усреднений принимают такими:
для средневзвешенного арифметического усреднения у = 1, а для
средневзвешенного геометрического показателя качества у = 0. Параметр
среднего гармонического взвешивания у= 1» среднего квадратическо-
го взвешивания у = 2. В таком случае расчет средневзвешенного
арифметического показателя Qa надо производить по формуле
а средневзвешенного геометрического показателя Qr так:
115

Но если коэффициенты весомости выражены не в баллах, а в
долях единицы, т.е. при условии
формулы расчета Q принимают вид:
— для средневзвешенного арифметического показателя качества
для средневзвешенного геометрического показателя качества
Таким образом, метод комплексной оценки качества имеет две
разновидности, т.е. два основных способа нахождения численного
показателя уровня качества оцениваемого объекта:
1) способ расчета средневзвешенного арифметического
показателя качества;
2) способ расчета средневзвешенного геометрического
показателя качества.
5.5.2. Методика расчета средневзвешенного
арифметического показателя качества
Если величины учитываемых свойств пропорционально
влияют на итоговую количественную оценку качества, то значение К
находят как средневзвешенное арифметическое по формуле
- + anPn> E.30)
i=\ i=\
где щ — коэффициент высоты i-го параметра (свойства);
Pl — безразмерная величина i-то свойства;
п — количество учитываемых свойств.
Уровень качества оцениваемого объекта, определяемый по
взвешенным арифметическим показателям совокупностей свойств Ка.оц
И Ка.баз, еСТЬ
_
116

Известна и другая формула для расчета Ука [46]:
E.31)
( D D
i26a3~i2oq
+ <22 ~
*\ п
При условии ограничений на предельные значения показателей
свойств и учитывая их значимость, рекомендуется рассчитывать
взвешенные арифметические значения таких свойств по формулам:
(Р. — Р. ^\
г? или { \ р -р г
^ rinp Чбаз J
где Pjnp — предельное значение параметра f-ro свойства;
щ — коэффициент весомости i-го свойства.
В случае если все показатели свойств имеют ограничения на их
предельные значения, оценка (уровень) качества объекта находят по
средневзвешенным арифметическим значениям совокупных
безразмерных показателей свойств по формуле
п
2^ га.оц
О =У =^-
Другой, более простой и чаще используемый вариант
нахождения количественной оценки качества комплексным методом состоит
в том, что первоначально находят значения уровней всех
учитываемых отдельных показателей свойств, а потом рассчитывают
средневзвешенный арифметический комплексный показатель уровня
качества Qa (или Ука) по развернутой формуле
где аг — долевой коэффициент весомости г-го показателя соответствующего
свойства;
Qi ~~ уровень f-го свойства, т.е. относительный показатель i-ro свойства
оцениваемого и базового объектов.
117

Коэффициенты весомости, выражаемые в долях от единицы,
должны удовлетворять условию
5.5.3. Формула расчета средневзвешенного
геометрического показателя качества
Если влияние учитываемых свойств на величину Q
подчиняется нелинейной степенной зависимости, то рассчитывают
средневзвешенный геометрический показатель качества по формуле:
х^, E.32)
где а{ = показатель {коэффициент) весомости f-ro свойства;
Щ
Ь{ — знаменатель долевого коэффициента весомости f-го свойства;
Qi — относительное значение f-ro свойства;
п — количество учитываемых свойств (i = 1, 2,..., п).
Выбор формулы для расчета средневзвешенного комплексного
показателя качества — уровня качества — и коэффициентов
весомости осуществляют так, чтобы они соответствовали целям оценки
качества и последующему управлению им, т.е. должно выполняться так
называемое условие состоятельности.
5.6. СПОСОБЫ НАХОЖДЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ
ВЕСОМОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СВОЙСТВ
ПРИ КОМПЛЕКСНОМ МЕТОДЕ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА
Для определения значений коэффициентов весомости при
комплексном методе оценивания качества применяются аналитические и
экспертные способы соответственно по ГОСТ 24294-81 и ГОСТ 23554-79.
Под значимостью понимается степень влияния данного
показателя свойства на величину комплексного показателя совокупности всех
учитываемых свойств рассматриваемого объекта.
Правильность и точность установления коэффициента
весомости имеют исключительно важное значение для результатов
комплексной оценки качества.
118

Существует четыре метода определения коэффициентов
весомости показателей свойств продукции:
— метод параметрических и стоимостных регрессионных
зависимостей;
— метод предельных и номинальных значений;
— метод эквивалентных соотношений;
— экспертный метод.
Для определения коэффициентов весомости используют
показатели свойств нескольких однотипных изделий. Если число
исследованных изделий равно или превышает количество выбранных
показателей качества, то для определения численных значений
коэффициентов весомости используют метод регрессионного анализа
параметрических показателей качества.
При этом первоначально записывают приближенные
(линейные) зависимости комплексного показателя от выбранных
показателей свойств для соответствующего количества изделий. Эти
зависимости составляют такую систему уравнений:
К2 = ахРХ2 + а2Р22 +.- + <hnPn2
где Kj — значение комплексного показателя свойств j-ro образца продукции
U =1,2,..., г; г=я);
г — количество комплексных показателей образцов продукции;
п — количество показателей свойств продукции;
Pjj — значение показателя свойства 1-го качества ^-го образца (i = 1, 2,..., я);
а\ — коэффициент весомости t-го показателя свойства.
Коэффициенты весомости сц определяют математическим
методом наименьших квадратов из подобной системы уравнений для
коэффициентов регрессии.
Метод определения коэффициентов весомости по стоимостным
регрессионным зависимостям основан на построении зависимостей
между затратами на создание и эксплуатацию (или
пропорциональными им показателями) и исходными показателями свойств продукции.
Этот метод применим при двух условиях:
а) стоимостные зависимости определены для продукции,
которая производится длительное время и пользуется устойчивым
спросом, т.е. не является дефицитной или «неходовой»;
119

б) число показателей качества, входящих в стоимостную
зависимость, невелико.
Если, например, известна стоимостная зависимость продукции
от нескольких показателей ее свойств в виде, то коэффициенты
весомости щ находятся из формулы
где С{ и С^аз ~" стоимость (оптовая цена) соответственно оцениваемой
продукции и базового образца;
Р,-Оц и /^баз ~~ показатели свойств соответственно оцениваемой продукции
и базового образца;
щ— коэффициенты весомости (аппроксимации), определяемые
методом наименьших квадратов;
п — количество показателей качества продукции.
Метод предельных (РШр) и номинальных (Ргн) значений свойств
основан на использовании известных предельно допустимых значений
показателей свойств продукции, определяющих требования к годной
продукции или принадлежность ее к данной категории качества. Этот
метод применяют тогда, когда предельные значения показателей
качества определены правильно и их достоверность подтверждена дли-
теЛьным сроком использования.
Параметр весомости показателя качества при комплексной
оценке качества продукции (технического уровня машин, в частности) по
средневзвешенному арифметическому показателю определяют по
формуле
р -Р
*~* р. -Р.
z=l Чн Чпр
Для средневзвешенного геометрического показателя параметр
весомости рассчитывают по формуле
1
W, =-
В приведенных формулах Р|н — номинальное значение
показателя Р{\ Pjnp — предельно допустимое значение показателя Р,-.
120

Метод эквивалентных соотношений определения
коэффициентов весомости параметров, характеризующих качество продукции,
следует применять только в тех случаях, когда удается обосновать, какому
относительному изменению количества продукции (?+Д?)Д
эквивалентно (при условии неизменности общего эффекта от использования
продукции) относительное изменение соответствующего показателя
качества {Рг + AP^/Pj. Иначе говоря, нужно, например, знать, на
сколько процентов можно уменьшить число единиц выпускаемой
продукции, чтобы удовлетворить те же потребности при изменении данного
показателя качества на один процент или на заданную величину.
В таком случае коэффициенты весомости, определяемые
методом эквивалентных соотношений, рассчитывают по формуле
Определенные тем или иным методом коэффициенты
весомости показателей свойств содержатся обычно в отраслевых нормативно-
технических документах (чаще всего в стандартах организаций) для
однородных групп или видов изделий.
Если количество единичных показателей качества, отраженных
в отраслевых стандартах, не совпадает с количеством единичных
показателей или групп показателей качества оцениваемого изделия,
а также аналога, то значения коэффициентов весомости пересчитыва-
ются.
При меньшем, чем в стандартах, количестве единичных
показателей или групп показателей свойств пересчет коэффициентов
весомости производится по формуле
i=\
где а\ — значение коэффициента весомости /-го показателя (группы)
после пересчета;
п{ — значение коэффициента весомости /-го показателя (группы)
„' по стандарту;
]?#j — сумма коэффициентов весомости соответствующих показателей
w (групп);
п' — количество отсутствующих показателей (групп).
121

При большем, чем в стандартах, количестве показателей свойств,
составляющих качество, пересчет производится по формуле
где п' — количество дополнительных показателей свойств;
п'
J^flj — сумма коэффициентов весомости дополняемых показателей
*=1 свойств.
Описанные выше методы аналитического определения значений
коэффициентов весомости обусловлены исходной информацией и
отличаются приемами расчетов. Однако при правильном их
применении они дают примерно одинаковые результаты.
Метод экспертного установления коэффициентов весомости
отдельных свойств оцениваемого объекта заключается по существу
в усреднении значений коэффициентов, данных несколькими
экспертами. Способы определения коэффициентов весомости экспертным
методом описаны в п. 5.10.
5.7. СМЕШАННЫЙ (КОМБИНИРОВАННЫЙ)
МЕТОД ОЦЕНКИ УРОВНЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
Смешанный, или комбинированный, метод оценки качества объекта
(продукции, работы или услуги) представляет собой совместное
использование в процессе оценивания качества различных методов
оценивания показателей его свойств. Смешанный метод оценки уровня
качества (т.е. оценки качества как «степени соответствия
характеристик требованиям») применяют в тех случаях, когда необходимо учесть
множество единичных, разнородных и существенно отличающихся по
значимости параметров (показателей) свойств.
Смешанный метод оценки качества состоит в том, что
первоначально множество исходных единичных показателей свойств
разделяют на группы по сходству каких-либо их признаков, например по
признаку значимости или в соответствии с классификационными
группами показателей качества, установленными для оцениваемого
вида продукции или услуги. Групповые показатели, т.е. показатели
групп свойств, могут быть определены дифференциальным,
комплексным или экспертным методами, а также рассчитаны по известным для
некоторых единичных показателей функциональным зависимостям
(по соответствующим формулам) как обобщенные. Выделенные из
122

множества показателей свойств главные и наиболее значимые
единичные показатели учитываются в расчетах наряду с групповыми
показателями свойств. Сочетания разных по сути методов в смешанном
методе оценки качества объектов могут быть различными. Их
конфигурация, принимаемая для расчетов, зависит от специфики
учитываемых свойств, методик их измерений и т.п.
Итоговый показатель совокупности групповых показателей
свойств объекта рассчитывается дифференциальным или
комплексным методом.
Уровень качества, или численную оценку качества, получают как
частное от деления итогового показателя свойств оцениваемого объекта
на подобный показатель базового (эталонного) образца с комцлексом
требуемых значений показателей свойств.
Приведем примеры формул для расчета уровня качества
смешанным методом:
или
2.
p -р
+V/7P -Р
\~ ?juirciou. '
«'баз
или УКХМ=(УС.;
E.34)
:2 E.35)
E.36)
3-
или
Ук.см =
E.37)
E.38)
4-
или
E-39)
E.40)
или Ук.с„=(Ук.д+Ук.а):2.
Возможны и другие варианты формул.
123

В формулах E.33—5.42) а» Ъ{, с,- — коэффициенты весомости
показателей свойств; А и В — групповые коэффициенты весомости;
п,т, k — количество соответствующих показателей свойств.
Вид формул для расчета Ук.См смешанным методом зависит от
принимаемой методики оценки уровня качества, обусловленной
спецификой и количеством учитываемых показателей свойств. В каждом
конкретном случае принимается своя формула расчета УКСм- Она
может существенно отличаться от вышеприведенных.
5.8. МЕТОД ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ УРОВНЕЙ СВОЙСТВ
И/ИЛИ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
5.8.1. Сущность экспертного метода
Эксперт — это специалист, компетентный в решении данной
задачи (от лат. expertus — опытный). Компетентность эксперта в
отношении объекта исследования — это профессиональная
компетентность, а в отношении методологии принятия экспертного решения
исследуемой задачи — экспертная компетентность. Эксперт должен
быть беспристрастным и объективным при оценивании объекта
исследования.
Экспертный метод — это метод решения задач, основанный на
использовании обобщенного опыта и интуиции
специалистов-экспертов. Данный метод оценки уровня качества продукции используется
в тех случаях, когда невозможно или очень затруднительно
использовать методы объективного определения значений единичных или
комплексных показателей свойств такими методами, как
инструментальный, эмпирический или расчетный.
Экспертный метод (или экспертный способ, т.е. метод
экспертных оценок) является совокупностью нескольких различных
способов, которые представляют собой разновидности, модификации
метода экспертиз.
Известные разновидности экспертного метода применяются
везде, где основой решения является коллективное решение
компетентных людей (экспертов). Так, например, решения различных советов,
конференций, совещаний, комиссий, а также экзаменаторов при
оценке знаний учащихся и т.п. — все это решения, принимаемые
экспертными методами.
Экспертные методы оценивания качества продукции могут
использоваться при формировании сразу общей оценки (без
детализации) уровня качества продукции, а также при решении многих част-
124

ных вопросов, связанных с определением показателей свойств
чего-либо. Следовательно, экспертные методы находят применение:
— при общей (обобщенной) оценке качества продукции;
— классификации оцениваемой продукции;
— определении номенклатуры показателей свойств оцениваемой
продукции;
— определении коэффициентов весомости свойств качества
продукции;
— оценивании показателей свойств продукции органолептиче-
ским методом;
— выборе базовых образцов и безразмерных значений базовых
показателей качества;
— определении итогового комплексного показателя качества на
основе совокупности единичных и комплексных (обобщенных и
групповых) показателей;
— аттестации продукции и сертификации.
Экспертный метод оценки уровня качества продукции не
может быть использован, если есть возможность оценить качество
другими аналитическими или экспериментальными методами с большей
точностью или с меньшими затратами.
Результаты общей экспертной оценки такого сложного
комплекса свойств, каким является качество продукции, имеют элементы
неопределенности и необоснованности. Поэтому экспертная оценка
качества продукции в целом является предварительной, ненасыщенной
информационно и только в первом приближении, ориентировочно
характеризует качество оцениваемого изделия. На основе такой
экспертной оценки качества, очевидно, нет возможности принимать
какие-либо инженерно-технические решения. Этот метод может,
например, использоваться при коммерческих сделках, когда нет конкретных
(численно выраженных) сведений об уровне качества приобретаемой
продукции и т.п.
Однако следует отметить, что экспертный метод для оценки
показателей многих свойств технической и другой продукции
является единственно возможным, применяется достаточно широко, и для
этого разработаны соответствующие методики.
Объектом экспертизы (экспертных оценок) в нашем случае
могут быть отдельные потребительские свойства или их совокупности.
Критерии, по которым осуществляется экспертиза качества,
подразделяются на общие и конкретные.
К общим критериям относятся сложившиеся в обществе
ценностные ориентиры, представления и нормы. Конкретные критерии
125

для эксперта — это реальные требования к качеству продукции
данного вида, установленные в нормативно-технических и других
обязательных для исполнения документах. В форме конкретных критериев
выступает также комплекс базовых значений показателей свойств,
характеризующих планируемую или проектируемую продукцию.
Характеристики реально существующих высококачественных изделий,
изготавливаемых в стране или за рубежом, тоже являются конкретными
критериями для экспертов.
С целью повышения достоверности, точности, надежности и
воспроизводимости экспертных оценок, экспертизу осуществляют путем
принятия группового решения компетентными людьми. Для оценки
уровня качества продукции создается экспертная комиссия, состоящая
из экспертной и рабочей групп.
В экспертную группу включаются высококвалифицированные
и специально подготовленные работники в области создания и
функционирования оцениваемой продукции: исследователи, конструкторы,
технологи, дизайнеры, товароведы, экономисты и т.д. Число
экспертов, входящих в группу, зависит от требуемой точности средних
оценок и должно составлять от семи до двадцати человек. При заочном
опросе верхний предел количества опрашиваемых экспертов не
ограничивается.
Экспертная группа (комиссия) пользуется экспертным
способом получения информации о показателях качества оцениваемой
продукции. При этом экспертная группа может принимать решения на
основе усреднения оценок экспертов или проводя голосования
экспертов (метод «комиссий»). С целью уменьшения субъективности в
экспертном методе, рекомендуется проводить несколько туров опросов
экспериментов.
Экспертный метод «комиссий» заключается в том, что в нем
используется подобие голосования. Сначала эксперты выставляют
оценки независимо друг от друга. Потом, после открытого
обсуждения выставленных оценок, эксперты вновь независимо друг от друга
дают оценки каждому объекту. Затем по скорректированным
индивидуальным оценкам рассчитывают экспертную оценку. Эту работу
проводит рабочая группа экспертной комиссии. Кроме того, рабочая группа
организует процедуру опроса экспертов, анализирует полученные
результаты и составляет заключение экспертной комиссии.
Рекомендуется, чтобы для оценок однотипной продукции
экспертная комиссия формировалась из постоянных экспертов и членов
рабочей группы. Это желательно потому, что в процессе работы
относительно постоянной комиссии накапливается опыт работы, происходит
126

обучение ее членов, вырабатываются общие подходы и принципы, а это
повышает эффективность работы экспертной комиссии.
Наибольшее применение получили четыре метода экспертной
оценки качества:
1) метод оценки ранжированием;
2) метод попарного сопоставления — метод предпочтений;
3) балльный метод оценивания;
4) социальный метод экспертизы — метод спроса потребителей.
Перечень и последовательность основных этапов работы
экспертной комиссии состоят в следующем:
— назначение лиц, ответственных за организацию и проведение
работ по экспертной оценке качества продукции;
— формирование экспертной и рабочей групп;
— разработка классификации и определение номенклатуры
показателей качества оцениваемой продукции;
— подготовка анкет и пояснительных записок для опроса
экспертов;
— оценивание и опрос экспертов;
— обработка экспертных оценок;
— анализ и оформление результатов экспертной оценки
качества (или показателей качества) продукции.
В практике экспертной оценки качества, в частности при
экспертной оценке потребительских свойств продукции, в основном
применяются комплексная и оперативная экспертизы.
Комплексная экспертиза проводится для всестороннего
изучения и оценки качества групп однородных изделий, выпускаемых
промышленностью серийно. В связи с этим, при экспертизе реализуют
системный, комплексный подход к анализу и оцениванию продукции.
При комплексной экспертизе получают не только более полную
характеристику оцениваемого объекта, но и определенный научный,
методический и нормативный материал, используемый при проведении
других видов экспертизы.
Оперативная экспертиза основывается на данных, полученных
при проведении предшествующих комплексных экспертиз. Этот
прием позволяет существенно сократить объем и сроки экспертных работ
при достаточной глубине и обоснованности экспертных заключений.
При экспертном методе оценку уровня качества или показателя
того или иного свойства продукции определяют в безразмерных
единицах. Обычно используют один из двух методов экспертного
оценивания качества: метод ранжирования объектов по их качеству или
метод оценивания в баллах.
127

5.8.2. Экспертное оценивание ранжированием
В случае если результат оценивания качества эксперты
представляют в виде ранжированного ряда, численное определение итоговых
численных оценок качеств состоит в следующем.
1. Все объекты оценивания (изделия, свойства) нумеруются
произвольно.
2. Эксперты ранжируют объекты по шкале порядка.
3. Ранжированные ряды объектов, составленные экспертами,
сопоставляются.
Пример
Пять экспертов, оценивая семь однотипных объектов Л,- и
классифицируя их по качеству, составили такие ранжированные ряды по
возрастающей шкале порядка:
эксперт № 1: Л5 < Л3 < А2 < Ах < Л6 < Л4 < А7\
эксперт № 2: Л5 < А3 < А2 < Л6 < АА < А\ < А7\
эксперт № 3: А3 < А2 < А5 < At < А6 < АА < А7\
эксперт № 4: Л5 < Л3 < А2 < Ах < АА < Л6 < А7;
эксперт № 5: А5 < А3 < Ах < А2 < А6 < А4 < А7.
Место объекта в ранжированном ряду называется его рангом.
Численное значение ранга в ряду возрастающей шкалы порядка
увеличивается от 1 до т (т — количество оцениваемых объектов). (В
данном примере т = 7.)
4. Определяются суммы рангов Nj каждого из объектов
экспертной оценки.
В рассматриваемом примере они таковы:
Nt: 4 + 6 + 4 + 4 + 3 = 21;
N2: 3 + 3 + 2 + 3 + 4 = 15;
N3: 2 + 2+1+2 + 2 = 9;
N4: 6 + 5 + 6 + 5 + 6 - 28;
N5: 1 + 1+3+1 + 1 = 7;
N6: 5 + 4 + 5 + 6 + 5 = 25;
N7: 7 + 7 + 7 + 7 + 7 = 35.
5. На основании полученных сумм рангов строят обобщенный
ранжированный ряд.
Следовательно, в итоге ранжированный ряд, полученный всеми
экспертами группы, имеет вид: А$< А3< А2< А\ < Aq < Л4 < А7.
128

6. Обобщенные экспертные оценки качества группы
рассматриваемых объектов экспертизы, т.е. коэффициенты их весомости,
рассчитываются по формуле
1 "
и
где т — количество экспертов;
п — число оцениваемых показателей;
^JVjj — суммарное количество рангов, баллов или предпочтений,
.7=1 полученных ?-м объектом от всех j экспертов;
п,т
J^ fyj — наибольшее число рангов (предпочтений или баллов) всех
i=i,у=1 оцениваемых объектов.
Расчеты по формуле E.43) для рассматриваемого примера дают
следующие результаты:
^Lai* ь-^-ш B3=^=0,06;
по
Анализируя полученные экспертным методом оценки качества,
можно не только указать, какой объект лучше или хуже других, но и на
сколько.
5.8.3. Экспертный метод оценки качества
попарным сопоставлением объектов
(метод предпочтений)
Если сравнение объектов по их качеству осуществлять в
табличной форме, то сопоставления и расчеты численных значений
экспертных оценок производятся по следующей методике.
Во-первых, предпочтение эксперта выражается указанием
номера предпочтительного объекта в соответствующей графе таблицы
сопоставления, как это показано, например, для шести объектов,
в taбл. 5.1.
129

Таблица 5.1
Результаты попарного сопоставления объектов экспертом
Номер
эксперта
1
2
3
4
5
6
Номер объекта
1
X
2
3
1 1
х 2
X
4
1
2
3
X
5
5
5
5
5
X
6
1
2
3
4
5
X
Кбличество
предпочтений
i-ro объекта, N{
4
3
2
1
5
0
Максимально возможное число предпочтений любого из
рассматриваемых объектов, полученное от одного из экспертов, равно
где
A/max = ™ ~ 1»
т — количество оцениваемых объектов.
Частота этих предпочтений Fj находится как частное от деления
i на ЛГтах, т.е.
F ш
1 Мпах Ш-\
Используя для примера данные табл. 5.2, получаем Nmax
= 6 - 1 = 5, а частоты предпочтений, данные экспертом, равны:
Fi =1 = 0,8; F2 =| = 0,6; Д,=| = 0,4;
Наибольшее число предпочтений одного объекта С, связанное
с количеством объектов экспертов п и экспертизы т, находят из
соотношения
При шести объектах экспертизы и шести экспертах
,. 6F-1) _
= 15.
130

Определенный одним экспертом сравнительный показатель
качества г-го объекта или весомость по сравнению с другими объектами
рассчитывают по формуле E.43), преобразованной к виду
E.44)
где
п — число экспертов в группе;
т — число оцениваемых объектов.
Пусть все показатели частот предпочтений /у, данные
экспертами, сведены в табл. 5.2.
Таблица 5.2
Частоты предпочтений объектов, данные экспертами
Номер эксперта
Частота предпочтений объектов
1
2
3
4
5
6
Итого ^Fij
0,8
0,7
0,6
0,5
0,8
0,6
4,0
0,6
0,6
0,4
0,5
0,4
0,3
2,8
0,4
0,3
0,4
0,4
0,5
0,4
2,4
0,2
0,2
0,3
0,2
0,2
0,1
1,2
1,0
0,6
0,8
0,8
0,7
0,6
4,5
0
0,1
0,1
0
0
0
0,2
В данном случае результаты экспертизы по определению
показателей объектов таковы:
Найдем сумму значений всех показателей весомости
рассматриваемых объектов:
= 0,27 + 0,18+0,16+0,08 + 0,3 + 0,01 = 1,0.
Этот результат свидетельствует о том, что показатели оценены
экспертами достаточно точно.
131

Очевидно, что в приведенном здесь примере итоговый
ранжированный ряд объектов рассмотрения по их показателями имеет вид:
Если сумма показателей весомости существенно отличается от 1,
то, чтобы увеличить достоверность оценивания, проводят повторное
сопоставление объектов, используя для этого свободную часть
таблицы попарного сопоставления. При этом повторное сопоставление
производят в хаотическом порядке. В таком случае каждая пара объектов
сопоставляется дважды. Такое полное или двойное сопоставление
объектов существенно уменьшает случайные ошибки оценок экспертов.
Следовательно, двойное сопоставление обладает более высокой
достоверностью, чем однократное.
Пусть после двойного сопоставления и установления
предпочтений получены результаты оценок одного эксперта, представленные
в табл. 5.3.
Таблица 5.3
Двойное попарное сопоставление объектов
Номер
экспертизы
1
2
3
4
5
6
Номер объекта
1
X
1
3
1
5
1
2
1
X
2
2
5
2
3
1
2
X
4
5
3
4
1
2
3
X
4
0
5
5
5
5
5
X
5
6
1
2
3
4
5
X
Количество
предпочтений
/-го объекта, N{
7
6
3
3,5
8
0,5
Примечание. Если сопоставляемые объекты равны между собой, то в таблице
это обозначается цифрой 0, но обоим объектам дается по 0,5 предпочтения.
Возможное наибольшее количество предпочтений одного
объекта, полученное от одного эксперта, равно:
а частота предпочтений
2(m-iy
132

По данным табл. 5.4 находим, что при Nmax = 10 у первого
эксперта объекты получили такие показатели частот предпочтений:
Ранжированный ряд объектов, составленный по оценкам
первого эксперта при двойном сопоставлении, такой же, что и при
однократном сопоставлении:
Об < Оз < Ол < Q2 < Qi < <2s.
Предположим, что при расчетах Fj по оценкам всех шести
экспертов получены соответствующие значения, приведенные в табл. 5.4.
Свод частот предпочтений объектов
Таблица 5.4
Номер эксперта
Частота предпочтений объектов
1
2
3
4
5
6
Итого Z^Fij
0,7
0,6
0,6
0,6
0,7
0,7
3,9
0,6
0,5
0,4
0,4
0,5
0,4
2,8
0,3
0,3
0,5
0,4
0,5
0,3
2,3
0,35
0,2
0,3
0,2
0,2
0,1
1,35 "
0,8
0,7
0,8
0,7
0,7
0,7
4,4
0,05
0,1
0,1
0
0
0
0,25
Итоговый результат экспертизы всех экспертов,
рассчитываемый по формуле E.44), в примере будет таким:
= 0J6; Q2= = 0,19; Q3=|| =
^f = 0,09; Q5=M = 0J9; Q6 = ^
Сумма всех показателей весомости или значимости (качества)
равна:
f = 0,26+0,19+0,15+0,09+0,29+0,02 = 1.
133

Следовательно, ранжированный ряд по данным экспертизы в
целом имеет тот же вид:
Так получают результаты экспертизы при двойном попарном
сопоставлении оцениваемых объектов.
5.8.4. Метод экспертного оценивания в баллах
При экспертизе качества продукции наиболее часто
используют балльные оценки. Балльные оценки даются непосредственно
экспертами или получаются в результате формализации процесса
оценки. Эта формализация бывает эвристической или
экспериментальной.
Непосредственное назначение балльных оценок производится
экспертами независимо друг от друга или в процессе обсуждения.
Количество баллов в принимаемой оценочной шкале может быть разным.
Для оценки показателей качества обычно используют пяти-, семи- или
десятибалльную шкалы.
Пример пятибалльной шкалы
Оценка
Отличное качество
Хорошее качество
Вполне удовлетворительное качество
Удовлетворительное качество
Плохое качество
Пример семибалльной шкалы
Оценка
Качество очень высокое
Качество высокое
Качество выше среднего
Качество среднее
Качество ниже среднего
Качество низкое
Качество очень низкое
Число
баллов
5
4
3
2
1
Число
баллов
7
6
5
4
3
2
1
Обобщенный показатель качества, определяемый экспертным
методом по балльной системе исчислений, находят как среднее ариф-
134

метическое значение оценок, поставленных всеми экспертами, т.е.
вычисляют по формуле
а
Хм
аэкс = ^. E-45)
где а — количество экспертов;
Nj — оценки в баллах, поставленные экспертами.
Если при экспертизе качества проводят несколько туров
оцениваний (опросов), то в этом случае значение показателя качества
определяют как среднее арифметическое значение оценок, полученных
в каждом туре опроса экспертов по формуле
?<2экс.
где йэксл ~ значение показателя качества, полученное в каждом туре;
т — число туров опроса.
Экспертным методом часто пользуются при выборе техники,
представленной несколькими предприятиями на тендерные
конкурсы (торги).
Эвристическая формализация экспертных оценок заключается
в определении зависимости между значениями параметрических
показателей и их оценками в баллах. На основании этого строится
график или разрабатывается (пишется) математическая формула, которые
позволяют выражать балльную оценку показателей качества в
натуральных единицах измерений.
При экспериментальной формализации устанавливают
соотношение значений балльных оценок со значениями показателей,
определяемыми в результате эксперимента.
Экспертный метод определения значений показателей качества
с использованием способа экспериментальной формализации оценок
экспертов является более объективным, чем метод без такой
формализации.
Существует еще и так называемый социологический метод
оценки качества продукции. Этот по существу маркетинговый метод, как
и экспертный, основан на опросах, мнениях, но не специальных
экспертов, а фактических и потенциальных потребителей оцениваемой
продукции. Поэтому социологический метод относят к
разновидности экспертного.
135

Сбор мнений потребителей производится опросом или с
помощью распространения и заполнения специальных анкет-вопросников,
а также путем организации конференций, выставок, аукционов,
опытно-показательной эксплуатации и т.п.
5.8.5. Точность экспертных оценок
Точность экспертных оценок определяют по согласованности
мнений экспертов. Степень совпадения оценок экспертов, входящих
в комиссию, характеризует качество экспертизы и выражается
коэффициентом конкордации
w=
п2(т3-т\
где S — сумма квадратов отклонений количества рангов или предпочтений
каждого объекта от среднего арифметического значения;
п — количество экспертов;
т — количество оцениваемых объектов.
Сумму квадратов отклонений E) от их среднего
арифметического их значения (Рср) по всем объектам и экспертам находят по
формуле:
1=1 ^=1 )
где Njj — количество рангов, данное i-му объекту ^'-м экспертом;
NCp — среднее арифметическое значение рангов.
Полная зависимость формулы коэффициента конкордации
имеет следующий вид:
п ( т
W =
п2(т3 -т\
При W= 0 — абсолютная несогласованность, а при W** 1 —
полное совпадение мнений (оценок). Следовательно, 0< W< 1.
В рассматриваемом примере п. 5.8.2 среднее арифметическое
значение рангов Ncp равно:
21 + 15 + 9+28+7 + 25+35
m ш ?т0 А. * -Ж. 4J 1 \J I шЛ\щД Ш 9 I Mi/ • Kj%J g-^ ^^
136

Сумма квадратов отклонений от среднего арифметического
значения рангов
Следовательно, коэффициент конкордации в данном случае
12x630 ,7560
25C43-7) 8400 ' '
Повысить точность экспертных оценок (измерений)
показателей качества можно, если произвести двухкратное сопоставление и
оценивание объектов, т.е. сначала это сделать в одной
последовательности, а потом в противоположной.
5.9. МЕТОД ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ
УРОВНЯ КАЧЕСТВА ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Интегральный показатель уровня качества оцениваемого изделия
находят как частное от деления значения интегрального показателя
свойств оцениваемого изделия на соответствующее базовое
значение, т.е.
V - Р
^ инт -
^инт.баз
Интегральным показателем качества Ринт называется
показатель, характеризующий в наиболее общей форме эффективность
работы изделия.
Итоговым показателем уровня качества'продукции, в том
числе и технического уровня промышленных изделий, может быть не
только интегральный показатель, но и обобщенный или комплексный,
учитывающий несколько различных по сути показателей, а также главный
(определяющий) показатель. Итоговый показатель — это показатель,
по которому дается общая оценка уровня качества исследованной
продукции.
Интегральный показатель качества Уинт принимают для расчета
тогда, когда установлен суммарный полезный эффект от
эксплуатации и суммарные затраты на создание и эксплуатацию изделия.
Интегральный показатель качества есть комплексный показатель в виде
отношения суммарного полезного эффекта от эксплуатации к
суммарным затратам на его создание, приобретение, монтаж у потребителя,
137

наладку и т.п. Его рассчитывают двояко: либо как отношение
суммарного полезного эффекта, выраженного в натуральных единицах
измерения, от эксплуатации изделия к затратам на его создание и
эксплуатацию за весь срок службы:
либо как обратное отношение этих затрат к полезному эффекту, т.е.
E.49)
где W — полезный эффект, т.е. количество единиц продукции или выполненной
изделием работы за весь срок эксплуатации изделия, например число
произведенных заготовок или деталей, тонн или килограммов
переработанного сырья и т.д.;
Кс — суммарные капиталовложения, включающие оптовую цену, а также
затраты на установку, наладку и другие работы;
Зэ — эксплуатационные затраты за весь срок службы изделия.
Очевидно, что в первом случае интегральный показатель
качества характеризуется полезным эффектом, приходящимся на одну
денежную единицу суммарных затрат, а во втором — суммой затрат в
рублях (или в иных денежных единицах), приходящихся на единицу
полезного эффекта.
Приведенная выше формула E.47) пригодна для определения
интегрального показатеда качества изделия со сроком службы до
одного года.
При сроке службы изделия более одного года интегральный
показатель качества Ринт вычисляют по формуле
E.50)
где ф(?) — поправочный коэффициент, зависящий от срока службы изделия
t лет.
Коэффициент (р(?) вычисляют по формуле
A + ?„)'-1
где Ен — нормативный коэффициент окупаемости капиталовложений, обычно
принимаемый равным 0,15.
138

Расчет интегрального показателя по формуле E.50) справедлив
при следующих условиях:
— ежегодный эффект от эксплуатации или потребления
продукции многие годы остается одинаковым;
— ежегодные эксплуатационные затраты тоже одинаковые;
— срок службы составляет целое число лет.
Расчетные значения коэффициента ф(?) на период до 24 лет при
Ет равном 0,15, приведены в табл. 5.5.
Таблица 5.5
Расчетные значения коэффициента
t
1
2
3
4
5
6
7
8
Ф@
1,000
0,539
0,381
0,304
0,262
0,244
0,210
0,194
t
9
10
11
12
13
14
15
16
Ф@
0,182
0,174
0,166
0,160
0,156
0,152
0,149
0,146
t
17
18
19
20
21
22
23
24
Ф(О
0,144
0,142
0,140
0,139
0,138
0,137
0,136
0,135
Несколько упрощенно, когда неизвестен срок эксплуатации
изделия, Ринт рассчитывают по следующей формуле
•*инт ""** "
W
КсA+?„)'+Зэ
E.52)
здесь величина коэффициента Ен принимается в зависимости от
принятого нормативного срока использования оцениваемого изделия.
Пример 1
Требуется оценить смешанным методом уровень качества
применяемого в горной промышленности грохота ГЦЛ. Исходные
данные для оценки уровня качества грохота приведены в таблице ниже.
Приведенные в таблице первые восемь единичных
показателей могут быть объединены в обобщенный показатель по формуле
139

№
п/п
Наименование
единичных показателей

Обозначение
Значение единичных
показателей
грохота
ГЦЛ
базового
грохота

Относительные
показатели
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Производительность, т/ч
Срок службы до первого
капитального ремонта, мес.
Наработка на отказ, ч
Среднее время
восстановления, ч
Коэффициент технического
использования
Оптовая цена, руб.
Средняя стоимость одного
часа эксплуатации, руб.
Средняя стоимость
одного часа простоя
из-за ремонта, руб.
Отношение площади
просеивающей поверхности
к общей площади грохота
Уровень шума, дБ
(допустимый уровень
шума Кшлоп = 90 дБ)
N
То
тв
к„
Ci
с2
С3
630
10,5
550
3,5
0,984
3200
0,40
500
0,9
87
700
11,0
500
4,0
0,990
3500
0,45
560
0,8
84
0,90
0,95
1,10
1,14
0,99
1,13
1Д4
1Д2
1,12
0,98
Расчет по этой формуле дает следующие значения
интегральных показателей:
— для оцениваемого грохота
Ринтг.оц = 1,52 т/руб.;
— для базового образца
^инт.г.баз " 1,28 Т/руб.
Для оценки итогового показателя уровня качества грохота
необходимо учесть три относительных показателя:
— относительный интегральный (экономический) показатель
V - ^ -1 Ю-
Уинт~1,28 ' '
140

— относительный параметрический показатель площади
просеивающей поверхности
#пп= 1,12;
— относительный показатель уровня шума
Из полученных результатов видно, что уровень качества
оцениваемого грохота выше базового уровня, поскольку два из трех
значений относительных показателей больше единицы, а третье
значение находится в окрестности допустимого значения (несколько
меньше единицы).
Итоговый показатель технического уровня (качества)
оцениваемого грохота
Пример 2
Необходимо определить интегральный технико-экономический
показатель уровня качества улучшенной модели металлорежущего
станка, сравнив его с базовой моделью. Исходные данные
приведены в таблице ниже.
Показатель качества
Годовая производительность при безотказной работе,
тыс. дет.
Время простоев из-за отказов, %
Стоимость станка, тыс. руб.
Годовые затраты на ремонт, тыс. руб.
Прочие годовые эксплуатационные расходы, тыс. руб.
Срок службы, лет
Значение показателя
оцениваемого
станка
20
3
200
2
40
12
базового
станка
20
6
150
4
40
13
Годовой полезный эффект от эксплуатации базового станка
с учетом простоев из-за отказов:
И^баз = [20 х A - 0,06)] х 13 = 244,4 тыс. дет.,
годовой эффект оцениваемого станка равен:
W= [20 х A - 0,03)] х 12 = 232,8 тыс. дет.
141

При сроке службы станков более одного года и при ?н = 0,15
интегральный показатель качества рассчитывается по
формуле E.50), а значения коэффициентов <р(?) находят по
зависимости E.51) или из табл. 5.5.
Интегральный показатель базового станка:
244 4
Интегральный показатель оцениваемого станка:
232 8
Р = !
-7 ! ^
B000х0,16 + 42)х12
= 0,27 тыс. дет./руб.
Уровень качества оцениваемого станка по сравнению с
базовым:
Уинт 0,28 '
Следовательно, станок улучшенной модификации имеет
хорошие эксплуатационные характеристики, но он более дорогой и
обладает меньшим сроком службы, поэтому по совокупности свойств,
т.е. по качеству, немного уступает базовому станку.
5.10. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
ПО ЕЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
Оценивание качества промышленной продукции по экономической
эффективности ее использования является разновидностью
интегрального технико-экономического метода оценки качества.
Очевидно, что эффективность продукции является одной из
важнейших обобщенных (интегральных) характеристик ее качества. Чем
больше экономическая эффективность использования оцениваемой
продукции, тем качественнее она в сравнении с другой аналогичной
продукцией.
В самом общем и простейшем случае экономический эффект Э
равен разности между результатом экономической деятельности Р
и суммарными затратами 3 на его получение, т.е.
Э=Р-3.
Иначе говоря, экономический эффект в виде прибыли П
состоит из дохода Д за вычетом затрат 3.
142

Прибыль Пп для производителя продукции равна:
П= ТТ *V- Ч
п J-чоптЛ v *->т
где Цопт — оптовая цена продукции;
V— количество (объем) реализованной продукции;
Зп — затраты на производство продукции.
Для потребителя прибыль равна:
Пэ - ЦхЛГ- Цп = ЦхЛГ- (Цпр + Зэ),
где Ц — цена (стоимость) единицы полезного эффекта от эксплуатации
(использования) продукции;
N — количество изготовленной продукции или выполненной работы;
Цп — цена потребления, равная сумме цены продажи (покупки) Цпр
и эксплуатационных затрат Зэ.
Суммарная прибыль, или суммарный народно-хозяйственный
экономический эффект в денежном выражении, равна
П = ПП+ПЭ.
Уровень качества оцениваемой продукции Укэ по экономической
эффективности вычисляется простой формулой
у -JL
'К.Э
где П — экономический эффект, или суммарная прибыль от оцениваемой
продукции;
— то же от базовой продукции.
С другой стороны, интегральный показатель качества
продукции и соответствующий показатель уровня качества, будучи технико-
экономическими, могут быть преобразованы в экономические
показатели, если известна стоимость продукции и цена ее полезности.
В таком случае интегральный экономический показатель
производства качественной продукции можно вычислить по формуле
а аналогичный показатель, интегрально характеризующий качество
в сфере эксплуатации (потребления), — по формуле
ЦхЛГ
Учет затрат при определении экономической оценки качества
продукции осуществляют в отношении всех основных стадий жизнен-
143

ного цикла продукции. Отметим, что в затраты на производство
продукции Зп входят расходы на прикладные НИР, на проектирование
и конструирование и т.п. В эксплуатационные затраты включают
прямые и сопутствующие расходы, например на соблюдение требований
безопасности и экологичности продукции, а также, при
необходимости, учитывают расходы на уничтожение или утилизацию продукции.
Обобщенную экономическую оценку качества продукции,
особенно через денежные единицы измерения, получить достаточно
сложно, так как для этого требуется большое количество сведений, обычно
не учитываемых и поэтому неизвестных. Однако такой подход к
оценке качества продукции существует и используется там, где это
возможно осуществить.
5.11. МЕТОД ОЦЕНКИ УРОВНЯ КАЧЕСТВА
РАЗНОРОДНОЙ ПРОДУКЦИИ
Иод разнородной продукцией, общий уровень качества которой
необходимо определить, понимают совокупность изделий, предназначенных,
например, для достижения определенной (единой) производственной
цели. Это могут быть разнообразные технологические машины,
составляющие технологический комплекс или систему машин
производственного процесса. Если предприятие или производственное
объединение (фирма) выпускает несколько типов изделий, то оно создает
разнородную продукцию.
Для оценки уровня качества разнородной продукции
используются индексы качества.
Под индексом качества продукции понимают комплексный
показатель уровня качества разнородной продукции, равный
относительному значению средневзвешенных показателей качеств всех
видов оцениваемой и базовой продукции.
Основным показателем, применяемым при комплексной
оценке уровня качества разнородной продукции, является относительный
средневзвешенный арифметический индекс качества ИК?/:
E.53)
где sum— число различных видов оцениваемой и базовой продукции;
144

Р„ и Pjfc — коэффициенты весомости w-ro оцениваемого и &-го базового
вида продукции;
Коц и Кбаз — комплексные показатели совокупностей свойств
соответствующих образцов оцениваемой и базовой продукций.
Коэффициенты весомости определяют по формулам
где Сп и С^ — стоимости отдельных образцов продукции w-го и А-го видов
сходной, но разнородной продукции.
Другим показателем качества, также применяемым при
комплексной оценке уровня качества производимой разнородной
продукции, является средневзвешенный геометрический индекс качества И^у,
определяемый по формуле:
№> E-54)
где К'п — относительный показатель качества и-го вида продукции;
а„ — относительный объем продукции w-ro вида, т.е. коэффициент
весомости.
Кп определяется дифференциальным методом, т.е.
где Рп — главный единичный или комплексный показатель качества
и-го вида продукции;
^лбаз ~~ базовый показатель качества я-го вида продукции;
N — число производимых видов продукции.
Коэффициент весомости ос„ определяют по формуле
<*п=Сп:%Сп; 5>я=1; аи>0,
п=\ я=1
где Сп — планируемый или реальный объем выпуска продукции и-го вида
в денежном выражении (в отпускных, оптовых ценах).
Для штучной продукции
п=\
где ?й — количество изделий я-го вида продукции;
Ци — отпускная цена и-го вида продукции.
145

В тех случаях, когда на предприятии выпускается продукция
нескольких сортов, за относительный показатель качества продукции
(К'п) принимается коэффициент сортности (Кс), определяемый как
отношение фактической стоимости продукции в оптовых ценах к
условной стоимости, т.е. к стоимости при условии, что вся продукция
будет выпущена высшим сортом.
Для упрощения расчетов вместо средневзвешенного
геометрического индекса можно применять средневзвешенный арифметический
индекс качества, но только тогда, когда усредненные исходные
относительные показатели качества сравнительно мало отличаются друг
от друга.
Индекс дефектности Ид — это комплексный показатель
разнородной продукции, который может быть использован для оценки
уровня качества изготовления продукции, выпущенной за
рассматриваемый интервал времени. Он равен средневзвешенному коэффициентов
дефектности оцениваемой продукции:
2>7^ E.55)
где /?д — коэффициент дефектности продукции и-го вида, являющийся
показателем качества изготовления данной продукции;
N — число видов оцениваемой разнородной продукции;
ап — коэффициент весомости данного вида продукции, определяемый
по вышеприведенной формуле для ап или ря.
Ниже приведена классификация дефектов при заключительной
проверке производства автомобилей и испытаний их в дорожных
условиях.
1. Критические дефекты @ дефектов на 100 машин):
топливные течи; течи в системе охлаждения; течи в системе
смазки; утечка тормозной жидкости; снижение уровня охлаждающей
жидкости; не работает ножной тормоз; тугое или разболтанное
рулевое управление и т.п.
2. Значительные дефекты A5 дефектов на 100 машин):
сцепление пробуксовывает, включается рывками; неисправность
датчика давления; неисправность датчика температуры; перегрев всех
частей трансмиссии; не работает вся система освещения;
стеклоочистители не работают и т.п.
3. Малозначительные дефекты A50 дефектов на 100 машин):
необычный шум в двигателе; выход из строя свечей зажигания;
не работает звуковой сигнал и т.п.
146

4. Низкозначительные дефекты D00 дефектов на 100 машин):
дефекты металлических листов покрытия; дефекты покраски;
дефекты отделки; подъемные скобы плохо установлены и т.п.
Коэффициент дефектности определяют при выборочном (или
полном) инспекционном контроле готовой продукции. Он является
характеристикой средних потерь, вызванных дефектами,
приходящихся на единицу определенного вида продукции и равен:
E.56)
1=1
где
п — число проверенных экземпляров продукции (объем выборки);
т — число всех видов дефектов, встречающихся в данной продукции
при выборке;
Si — количество дефектов i-го вида;
ф; — коэффициент весомости i-ro вида дефектов (в долях затрат или баллах).
При серийном производстве учетные данные технического
контроля для п единиц проверенной продукции за определенный
промежуток времени группируются по одноименным видам и для группы
подсчитывается их число S{. Коэффициенты весомости дефектов
определяются стоимостным (или балльным) способом.
Пример
Определить коэффициент дефектности #д и уровень качества
изготовления Ук для велосипеда при стоимости его изготовления
С - 870 руб. и объеме выборки п = 30 шт.
Исходные данные для расчета #д приведены в таблице ниже.
Данные о дефектности продукции
№
п/п
1
2
3
4
5
6
Шифр
дефекта
001
002
003
004
005
006
Коэффициент
весомости фг-, руб.
0,03
0,21
0,10
20,00
3,04
0,02
Число дефектов
т\
142
7
4
12
130
27
Si-yixmi
4,26
1,47
0,40
240,00
395,20
0,54
,-=641,87.
2 = 1
147

По данным таблицы по формуле E.56) определяют
коэффициент дефектности
При стоимостном способе определения коэффициентов
весомости дефектов уровень качества изготовления определяется по
формуле
У -1 ^-1 21'4-ро8
С 870
Индексы дефектности и коэффициенты дефектности продукции
рекомендуется использовать при оценке технического уровня
продукции в крупных, структурно-сложных объединениях предприятий —
в фирмах, ассоциациях и т.п.
Вполне очевидно, что оценить качество разнородной продукции
можно не только индексным методом, но и другими, изложенными
в данной главе. При этом качество каждого вида продукции вначале
отдельно оценивается тем или иным методом, а потом их групповые
показатели качества усредняют дифференциальным, комплексным
или смешанным методом получения итогового показателя качества
разнородной продукции.
Все изложенные в данной главе методы оценки качества
промышленной продукции по ее полезным свойствам используются как
самостоятельно, так и при необходимости совместно — в сочетании.
Поэтому для каждого конкретного случая обоснованно определяется
соответствующий метод оценки качества продукции.
5.12. УЧЕТ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ПРОДУКЦИИ
ПРИ ОЦЕНИВАНИИ ЕЕ КАЧЕСТВА
Любая, в том числе и промышленная, продукция создается для
удовлетворения соответствующих потребностей. Следовательно, у
продукции подавляющее большинство положительных, полезных,
потребительских, качествообразующих свойств. Поэтому практически всегда
качество продукции оценивают по совокупности большинства ее
полезных свойств, т.е. без учета влияния на уровень качества отдельных
показателей отрицательных свойств. Отрицательные свойства не
включаются даже в номенклатуру (перечень) показателей свойств
оцениваемой продукции. Но ведь продукции, особенно промышленной,
присущи не только полезные свойства, но и противоположные им,
т.е. отрицательные, вредные.
148

Показатель качества Q характеризует вероятный уровень или
возможную степень удовлетворенности потребителя данной
продукцией. Удовлетворенность потребителя происходит от действия всех
свойств продукции — положительных и отрицательных. Причем
отрицательные свойства могут иметь настолько большое значение, что
качество такой продукции, имеющей и положительные свойства,
аннулируется и даже может быть отрицательным. Поэтому при определении
количественной оценки качества продукции Q необходимо знать и
учитывать уровни как положительных (полезных) свойств дгп> так и
отрицательных qi0.
Однако на практике слишком часто вредные (отрицательные)
свойства интерпретизируются (истолковываются) и оцениваются как
положительные. Например, при оценке качества отрицательные,
опасные свойства объекта оцениваются «положительными» показателями
безопасности и впоследствии суммируются (усредняются,
обобщаются) с показателями действительно полезных свойств, например с
производительностью, технологичностью, экономичностью,
эстетичностью и т.д. Такре «преобразование» показателей опасности в показатели
«безопасности» математически возможно, а по существу, по смыслу,
по логике эти показатели не становятся положительными из-за
подобной их переквалификации. Так же по отказам техники оценивается ее
«безотказность» и т.п. Кроме того, есть свойства, которые невозможно
оценивать положительными показателями. Такими свойствами,
очевидно, являются тактичность, заразность, ядерное радиационное
излучение и т.д. Показатели этих опасностей противоположны
показателям положительных свойств и поэтому усреднять значения
показателей положительных и отрицательных свойств нельзя.
Учет показателей отрицательных свойств продукции (или
любого другого объекта исследования) при оценивании качества
является одним из существенных вопросов квалиметрии.
Определить количественную оценку г-го свойства любой
категории (группы), т.е. найти значения #in и д^ можно, зная их
функциональную зависимость от соответствующих аргументов, а именно от
Рт.оц и Дп.баз, а также от Рш.оц и Рш.баз- В первом случае:
() E.57)
а во втором:
() E.58)
149
где fi — обозначение некоторой i-Pi функции взаимосвязи показателей
i-ro свойства.

Зависимость q\ от Р;оц и Р;баз для многих, разных по сути, свойств
не одинакова, что обусловлено спецификой конкретной задачи
оценивания и внутренней природой оцениваемого свойства. Способы
получения значений q\ по соответствующим зависимостям/ от параметров
свойств PjOU и Р/баз рассмотрены в п. 5.1.
Для нахождения итогового оценочного показателя, т.е.
показателя уровня качества объекта, необходимо учитывать зависимости Q
от qin и qiO. Следовательно, в простейшем случае дифференциального
метода оценки качества находим:
i ^ 1 ML
где п — количество положительных свойств;
а — коэффициент, характеризующий влияние отрицательных
свойств на показатель качества продукции;
m — количество отрицательных свойств (обычно п » тп);
Упх и Уо.с ~ Уровни положительных и отрицательных свойств продукции.
Если оценку качества производить комплексным методом, то для
нахождения средневзвешенного арифметического показателя QKA
имеем следующую формулу
п тп
Ск.а = ]>ш qin - a%ai0 qio, E.60)
t=l i=l
где пщ и в,-о — коэффициенты значимости (весомости) соответствующих
свойств (ain + aio);
ain — коэффициенты весомости i-x положительных свойств;
я|О — коэффициенты весомости i-x отрицательных свойств.
Для расчета комплексного средневзвешенного геометрического
показателя качества QKS следует использовать формулу
где обозначения идентичны обозначениям в формулах E.59) и E.60).
В формулах E.59—5.61) учитывается в отличие от
общепринятых формул то, что в них при усреднении не совмещаются воедино
положительные (позитивные) и отрицательные (негативные) свойства,
так как обобщенный показатель уровня негативных свойств не
повышает, а снижает (ухудшает) общую оценку качества Q.
150

Расчетные формулы для смешанного метода оценки качества
с учетом отрицательных свойств также легко уточняются вычитанием
усредненного показателя отрицательных свойств, умноженного на
коэффициент влияния а на Q Коэффициент а, вероятно, следует
определять преимущественно экспертным методом.
Контрольные вопросы
1. В чем состоит экономическая необходимость управления
качеством?
2. Квалиметрия: предмет изучения и значение для экономики.
3. Сущность квалиметрии: объект, предмет и структура.
4. Методы измерений. Измерительные шкалы. Единство измерений.
5. Точность измерений и оценок.
6. Принципы оптимизации параметров качества.
7. Понятия о качестве и техническом уровне (ТУ) изделий.
8. Процедура (последовательность этапов) оценки ТУ изделия.
9. Показатели качества и ТУ технических изделий.
10. Общая классификация промышленной продукции.
11. Признаки классификации и классификация показателей качества.
12. Дифференциальный метод оценки качества изделий.
13. Метод комплексной оценки качества изделий.
14. Понятия о средневзвешенных арифметических и
средневзвешенных геометрических показателях качества.
15. Методы определения коэффициентов весомости показателей
качества.
, 16. Смешанный метод оценки качества изделий.
17. Метод интегральной оценки качества машин и оборудования.
18. Экономическая оценка качества.
19. Экспертная оценка качества продукции.
20. Оценивание точности экспертных оценок.
21. Оценка уровня качества разнородных изделий (индексы качества
и дефектности, коэффициент дефектности).
22. Учет влияния отрицательных свойств на показатель качества
продукции.
151

Часть
ПОКАЗАТЕЛИ СВОЙСТВ
И ПРОЦЕДУРЫ
ИЗМЕРЕНИЯ КАЧЕСТВА
ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ

ГЛАВА 6
НАЧАЛЬНЫЕ ПРОЦЕДУРЫ
КВАЛИМЕТРИИ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
6.1. ВЫБОР НОМЕНКЛАТУРЫ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА
ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ
Методика выбора номенклатуры показателей качества промышленной
продукции регламентирована методическими указаниями РД 50-165-82
«Выбор номенклатуры потребительских свойств и показателей
качества промышленных товаров народного потребления». Крупными
предприятиями, корпорациями, ассоциациями предприятий,
объединениями предприятий и т.д. разрабатываются нормативно-технические
документы по выбору номенклатуры показателей качества
конкретных видов своей промышленной продукции.
Выбор номенклатуры показателей свойств устанавливает
перечень наименований количественных характеристик свойств
продукции, составляющих ее качество и обеспечивающих возможность
адекватной оценки уровня качества продукции.
При обосновании выбора номенклатуры показателей свойств,
характеризующих качества промышленной продукции, учитывают:
1) назначение и условия использования (эксплуатации)
продукции;
2) требования потребителей;
3) обеспечение решения задач управления качеством продукции;
4) состав и структуру характеризующих свойств;
5) основные требования к показателям свойств.
Состав и структуру показателей свойств определяют в
соответствии с их классификацией, схема которой приведена на рис. 6.1.
Порядок выбора номенклатуры показателей свойств
предусматривает определение:
— группы продукции;
— цели использования показателей продукции;
— метода выбора номенклатуры показателей продукции;
— перечня групп показателей;
155

ел
О)
ПОКАЗАТЕЛИ
¦
По характерным
свойствам
- назначения
- надежности
- экономного
использования
ресурсов
- технологичности
- транспортабельности
- эргономические
- экологические
- безопасности
- эстетические
- стандартизации
и унификации
- патентно-правовые
1- экономические
По способу
выражения
- в натуральных
единицах
- в безразмерных
единицах
- в стоимостных
единицах
По стадии
определения
- прогнозируемые
- проектные
- производственные
- эксплуатационные
По применению
для оценки
Ь базовые
¦— относительные
¦
По количеству
характеризуемых свойств
i
¦ i
комплексные
единичные
- групповые
- интегральные
•- обобщенные
Рис. 6.1. Классификация показателей, применяемых при оценке уровня качества продукции

— перечня конкретных показателей свойств по каждой из
выбранных групп.
Группа продукции устанавливается в соответствии с общей
классификацией промышленной продукции по назначению и условиям
применения.
Цели использования выбираемой номенклатуры показателей
продукции устанавливаются в зависимости от характера задачи
управления качеством продукции.
Возможные цели применения выбираемой номенклатуры
показателей свойств промышленной продукции таковы.
1. Установление номенклатуры показателей продукции для
включения в общетехнические стандарты, стандарты организаций,
а также в документы таких видов, как: технические условия,
технические требования; стандарты параметров и (или) размеров; правила
маркировки, упаковки, транспортирования и хранения; правила
эксплуатации и ремонта и т.п.
2. Установление номенклатуры показателей свойств продукции
для ее аттестации.
3. Установление номенклатуры показателей продукции для
разработки предложений в планы развития техники, а также для
повышения качества серийно выпускаемой продукции.
4. Установление номенклатуры показателей продукции в
документах, определяющих торговые отношения партнеров цлп при
специализации и кооперации производств.
Возможны и иные цели определения номенклатуры
показателей свойств для оценки уровня качества рассматриваемой продукции.
Метод выбора номенклатуры показателей продукции состоит
в установлении их применимости к оцениваемой продукции (табл. 6.1),
в выборе показателей по каждой из групп с учетом требований к
оцениваемой продукции, а также в выборе показателей на основании
нормативных документов на систему показателей свойств данной
продукции.
Установление номенклатуры показателей свойств
осуществляется исходя из целей оценки и с учетом значений показателей для
данного вида продукции, указанных:
— в технических регламентах;
— международных стандартах (ИСО, МЭК и др.), национальных
зарубежных и отечественных (государственных) стандартах;
— документации на поставку продукции;
— каталогах, проспектах и стандартах фирм-изготовителей
данного вида продукции;
157

— патентной и конкурентно-экономической документации;
— других источниках информации.
Известно, что номенклатура показателей свойств бывает трех
разновидностей: типовой, развернутой и конкретной.
Типовая номенклатура — это полный перечень всех групп и
конкретных показателей свойств, относящихся, например, к любым
техническим изделиям производственного назначения или к
промышленным изделиям общепотребительного (бытового) использования. Такая
номенклатура составляется безотносительно к отдельным группам или
видам технических изделий. Она является наиболее общей и
универсальной для большого класса изделий, таких как, например, машины.
Типовая номенклатура, примерный вариант которой составлен по
данным РД 50-165-82 и приведен ниже (табл. 6.1), служит основой для
последующей разработки и выбора (принятия, назначения) адресной,
конкретной и развернутой номенклатуры свойств и их показателей для
отдельных групп, видов или типов технических изделий.
Таблица 6.1
Типовая номенклатура показателей свойств машин и аппаратов
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.
1.8.
1.9.
1.10.
Показатель
Характеризуемые свойства
1. Показатели назначения (технико-эксплуатационные показатели)
Производительность,
т/ч; шт./мин; м3/ч
Рабочая вместимость, м3; л
Установленная мощность, кВт
Максимальная грузоподъемность,
т; кг
Подача, м3/ч; л/с
Напор, давление, МПа; кг/мм2
Скорость, м/с; км/ч
Масса изделия (вес), кг
Габаритные размеры, мм
Занимаемая площадь, м2
Количество произведенной
продукции в единицу времени
Технологические или
конструктивные возможности оборудования
Технологические возможности
оборудования
Тоже
Рабочий режим или
производительность
Тоже
Тоже
Конструктивная характеристика
оборудования (изделия)
Тоже
То же
158

Продолжение
Показатель
1.11. Площадь поверхности теплообмена,
м2
1.12. Выход годного продукта, % или
содержание брака, т/ч; шт./мин
1.13. Эффективность обработки сырья, %
1.14. Коэффициент автоматизации
1.15. Показатели состава и структуры
Характеризуемые свойства
Производительность или
конструктивные возможности
Качество выполнения операций
Тоже
Уровень автоматизации
Качество выполнения технологии
изготовления
2. Показатели надежности
2.1. Вероятность безотказной работы
2.2. Установленная безотказная
наработка, ч
2.3. Средняя наработка на отказ, ч
2.4. Срок службы до капитального
ремонта (установленный ресурс),
ч; мес; год
2.5. Среднее время восстановления
работоспособного состояния, ч
2.6. Удельная суммарная
продолжительность (трудоемкость) технического
обслуживания (ремонтов), нормо-ч
2.7. Средний срок сохраняемости,
ч; мес; год
2.8. Коэффициент готовности
2.9. Коэффициент технического
использования
2.10. Износостойкость рабочего
инструмента машины, ч; год
Безотказность в работе
Тоже
Тоже
Долговечность
Ремонтопригодность
Тоже
Сохраняемость
Безотказность
и ремонтопригодность
Тоже
Долговечность
3. Показатели экономного расходования сырья,
материалов, топлива, энергии и других ресурсов
3.1. Коэффициент полезного действия
Эффективность расходования
энергоресурсов
159

Продолжение
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
5.1.
5.2.
6.1.
Показатель
Удельный расход в эксплуатации
пара, воды; сжатого воздуха, теплоты
и т.п., м3/ед. гл. параметра
Удельное материалопотребление,
кг/ед. гл. параметра
Удельная занимаемая площадь,
м2/ед. гл. параметра
Производительность на единицу
занимаемой площади, (кг/ч)/м2;
(шт./ч)/м2
Характеризуемые свойства
Экономичность расходования
ресурсов
Расход материалов при
эксплуатации и ремонте изделия
То же
Тоже
4. Показатели технологичности эксплуатации
Трудоемкость выполнения работ,
нормо-ч/год
Удельная трудоемкость, нормо-ч/шт.;
нормо-ч/км
Тяжесть (напряженность) труда
при эксплуатации, балл
Коэффициент блочности
Экономичность трудозатрат
при работе с изделием
Тоже
Производительность труда
Трудоемкость монтажа
5. Показатели транспортабельности
Средняя трудоемкость подготовки
изделия к транспортированию,
нормо-ч
Допустимые параметры тряски
при транспортировании, мм; Гц
6. Эргономические
Соответствие изделия эргономическим
требованиям к рабочей позе, зонам
достигаемости, хватке руки, балл
Трудоемкость
Сохраняемость
показатели
Эффективность взаимодействия
человека с изделием в процессе
его эксплуатации
6.2. Соответствие изделия эргономическим То же
требованиям к количеству и скорости
рабочих движений человека, его силе,
условиям приема, переработки
и выдачи информации, балл
160

Продолжение
Показатель Характеризуемые свойства
6.3. Соответствие изделия эргономиче- Эффективность взаимодействия
ским требованиям к средствам человека с изделием в процессе
информационного взаимодействия его эксплуатации
человека и изделия, а также
формированию навыков работы, балл
6.4. Влияние среды использования и влия- То же
ние изделия через эту среду на
эффективность деятельности человека, балл
7. Экологические показатели
7.1. Содержание вредных примесей, Сохранение среды обитания
выбрасываемых в окружающую и здоровья людей
среду, %; г
7.2. Вероятность выбросов вредных То же
частиц, газов или излучений при
хранении, транспортировании,
эксплуатации изделия
8.1.
8.2.
8.3.
8.4.
8.5.
8.6.
8.7.
8.8.
8. Показатели безопасности
Вероятность безопасной работы
человека в течение определенного времени
Время срабатывания защитных
устройств, с
Сопротивление изоляции
токоведущих частей, Ом
Электрическая прочность
высоковольтных цепей
Уровни звуковой мощности в октав-
ных полосах частот или звукового
давления в октавных полосах частот, дБ
Корректированный уровень звуко-
мощности или эквивалентный уровень
звука, дБ
Логарифмические уровни
вибростойкости в октавных полосах частот, дБ
Коэффициент безопасности
Безопасность обслуживания
изделия
То же
Тоже
Тоже
Тоже
Тоже
Тоже
Тоже
161

Продолжение
Показатель
Характеризуемые свойства
9. Эстетические показатели
9.1. Информационная выразительность,
балл
9.2. Рациональность формы, балл
9.3. Целостность композиции, балл
9.4. Стабильность товарного вида, балл
9.5. Комфортность рабочего места, балл
Легкость в обучении и управлении
работой
Совершенство конструкции
Тоже
Тоже
Сохраняемость привлекательности
Повышение работоспособности
человека
10. Показатели стандартизации и унификации
10.1. Коэффициент применяемости, %
10.2. Коэффициент повторяемости, %
10.3. Коэффициент межпроектной
унификации, %
10.4. Процент стандартных частей
изделия, %
10.5. Процент оригинальных частей
изделия, %
Насыщенность
унифицированными составными частями
Тоже
Тоже
Насыщенность стандартными
составными частями
Насыщенность принципиально
новыми частями, прогрессивность
11. Патентно-правовые показатели
11.1. Показатель патентной защиты
11.2. Показатель патентной чистоты
11.3. Показатель территориального
распространения
Степень авторской защиты изделия
Степень воплощения в изделии
новых решений, незащищенных
патентами
Уровень необеспеченности
патентной чистоты
12. Экономические показатели качества
12.1. Себестоимость производства единицы
продукции или работы, руб./шт.,
руб./км
12.2. Затраты при эксплуатации, руб./год
Эффективность производства
Экономичность эксплуатации
162

12.3.
12.4.
12.5.
Показатель
Затраты на жизненный цикл
(суммарные затраты потребления), руб.
Цена изделия, руб.
Экономический эффект, руб./руб.
Окончание
Характеризуемые свойства
Экономичность эксплуатации
Потребительская стоимость
Полезность
Развернутая номенклатура показателей продукции
составляется и используется при оценке качества определенной группы изделий,
имеющих одно название, одинаковую или близкую функцию и
сходные параметры свойств. Эта номенклатура включает всю совокупность
единичных и обобщенных показателей свойств, характеризующих
качество данного множества изделий. Примерами таких номенклатур
служат номенклатуры показателей токарных станков, легковых
автомобилей, бытовых холодильников, телевизоров и других видов
промышленной продукции.
Конкретная номенклатура или, иначе говоря, номенклатура
показателей качества конкретных изделий, относящихся к
определенному классу, есть уточненная номенклатура показателей для
характеристики оцениваемого изделия или ряда (нескольких однотипных)
изделий. Это наиболее детальная и полная номенклатура,
позволяющая адекватно оценить реальное качество того или иного изделия с
учетом всех характерных свойств и признаков.
В практике оценки (экспертизы) качества изделий бывает две
ситуации для выбора номенклатуры показателей.
В первом случае, когда нет заранее разработанной развернутой
номенклатуры показателей качества данной группы изделий, в
качестве исходной номенклатуры принимается наиболее общая — типовая
номенклатура. На основании типовой формируется сначала
развернутая номенклатура показателей качества для группы сходных,
аналогичных изделий. Только после этого осуществляют обоснованный
выбор конкретной номенклатуры показателей оцениваемого изделия
или нескольких изделий, относящихся к группе аналогичных изделий
(к группе аналогов).
Во втором, более простом случае, когда известна развернутая
номенклатура показателей качества данной группы изделий, остается
лишь выбрать конкретную номенклатуру показателей свойств
оцениваемой продукции.
Совокупность показателей всех свойств технического
изделия объективно характеризует состояние изделия, но не может быть
163

оценкой его качества. Оценкой качества является показатель «уровня
качества».
В ГОСТах и в другой технической литературе часто термины
«технический уровень» и «уровень качества техники» используются
как синонимы. Очевидно, что слово «уровень» в сочетаниях «уровень
качества» или «технический уровень» требует некоторой уровневой
отметки, т.е. численного значения синтезированного показателя
совокупности свойств, по отношению к которому количественно
оценивается качество данного изделия или группы изделий — определяется
их технический уровень. Очевидно, что в вышеназванных
словосочетаниях есть некоторое различие. Первое относится к любой
продукции, включая технические изделия, а второе — только к техническим
изделиям.
6.2. ПОЛУЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ О СВОЙСТВАХ
ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ
Способы определения численных значений показателей свойств
промышленной продукции подразделяются на две группы: по способу
получения информации; по источнику получения информации. В
зависимости от способа получения информации методы определения
численных значений показателей свойств продукции делятся на
измерительный, регистрационный, органолептический и расчетный.
А в зависимости от источника информации методы определения
значений показателей свойств продукции делятся на традиционный,
экспертный, социологический (маркетинговый) и др.
Измерительный метод определения численных значений
показателей свойств продукции основан на информации, получаемой при
использовании технических средств измерений. Результаты
измерений, в случае необходимости, соответствующими пересчетами
приводятся к нормальным или стандартным условиям, например к
нормальной температуре (+20 °С), к нормальному атмосферному давлению
A,013 -ДО5 Н/м2) ит.п. Измерительным методом определяют
большинство показателей свойств, например такие как масса изделия, форма
и размеры, механические и электрические напряжения, число
оборотов двигателя, скорость транспортных средств и другие единичные
показатели качества.
Регистрационный метод основан на использовании
информации, получаемой путем подсчета определенных событий, предметов
или затрат. Этим методом определяют, например, число отказов при
эксплуатацию изделий, заданное время, затраты на создание и/или
164

эксплуатацию изделий, число различных частей сложного изделия
(всего, стандартных, унифицированных, оригинальных, защищенных
патентами и т.п.). Регистрационным методом определяют, например,
показатели долговечности, безотказности и сохраняемости, а также
показатели стандартизации и унификации, патентно-правовые
показатели и др.
Органолептический метод состоит в использовании
информации, получаемой в результате анализа ощущений и восприятий от
органов чувств человека: зрения, слуха, обоняния, болевых ощущений,
осязания и вкуса. При этом методе значения показателей находятся
путем анализа полученных ощущений и образных восприятий с
учетом имеющегося опыта, выражаются они в баллах. Очевидно, что
точность и достоверность значений показателей свойств, определяемых
данным методом, зависят от способностей, квалификации и навыков
лиц (экспертов), определяющих соответствующие параметры свойств,
входящих в состав характерных свойств продукции и
предопределяющих ее качество. При этом методе не исключается использование
некоторых технических средств (кроме измерительных и
регистрационных), повышающих разрешающие способности органов чувств
человека, например лупы, микроскопа, микрофона с усилителем
громкости и т.п.
Органолептическим методом определяют такие показатели
свойств, как эргономические и эстетические.
Расчетный метод характерен тем, что он основан на
использовании теоретических или эмпирических зависимостей для
определения численных значений показателей свойств изделий. Этим методом
пользуются при проектировании и конструировании техники, когда
разрабатываемое изделие еще не может быть объектом
экспериментальных исследований. Обычно расчетный метод используют для
прогнозирования или определения оптимальных, а также нормативных
значений, например показателей производительности, трудоемкости,
надежности и др.
Часто значения различных показателей свойств находят,
используя несколько методов одновременно. Например, нормативный
показатель ремонтопригодности может быть определен как среднее
значение трудозатрат (в нормо-часах) нескольких работников разной
специальности и квалификации. При этом используется комбинация
регистрационного метода для подсчета лиц, обычно участвующих в
ремонте данного вида продукции, и измерительного — для измерения
продолжительности различных работ при ремонте.
Традиционный метод определения значений показателей свойств
заключается в том, что при этом используется информация от тради-
165

ционных ее источников и осуществляется соответствующими
должностными лицами (работниками) специализированных
экспериментальных и/или расчетных подразделений предприятий. К
экспериментальным подразделениям относятся лаборатории, испытательные
станции, полигоны и т.п., а к расчетным — конструкторские отделы,
вычислительные центры, службы качества и другие подразделения.
В лабораториях определяют необходимую информацию, например
о механической прочности и других свойствах материалов, о шуме
и вибрациях при работе технических изделий, об энергопотреблении,
о КПД и т.п. Испытательные станции и полигоны получают данные
о показателях надежности, экологичности и безопасности, а также
другие сведения, характеризующие качество технической продукции.
Экспертный метод определения значений показателей свойств
продукции используют только в случаях, когда те или иные
показатели не могут быть определены другими более объективными методами.
Методики экспертных оценок показателей качества продукции
изложены в п. 5.8.
6.3. ФОРМИРОВАНИЕ ГРУППЫ АНАЛОГОВ
И УСТАНОВЛЕНИЕ БАЗОВЫХ ОБРАЗЦОВ
6.3.1. Виды базовых образцов
Очевидно, что одной из основных операций процедуры оценки
уровня качества промышленной продукции является определение
и принятие, т.е. установление в качестве образцовых, численных
значений показателей качества образца техники, принимаемого за эталон
и соответствующего лучшим научно-техническим достижениям на
данный период времени. Эту операцию называют установлением базового
образца.
Реальный базовый образец — это существующий образ
продукции, который соответствует передовым научно-техническим
достижениям на данный период времени и принятый за эталон для
численного определения уровня качества оцениваемой продукции. Однако
заметим, что часто при оценке технического уровня изделия его
показатели свойств сопоставляют с показателями не одного, а нескольких
высококачественных и аналогичных изделий, принятых за аналоговые.
Оценку технического уровня промышленных изделий
осуществляют для последующего принятия научно-технических,
производственно-технологических, организационных, коммерческих и других
управленческих решений в отношении качества рассматриваемой тех-
166

ники на всех этапах ее жизненного цикла. Поэтому, в зависимости от
конкретной цели оценки технического уровня промышленной
продукции, принимаются для сопоставления различные типы базовых
образцов. Различают четыре типа базовых образцов:
— базовый образец идеального качества — это виртуальный
объект, характеризуемый экстремальными значениями частных
показателей свойств;
— перспективный базовый образец — модельный объект,
отражающий перспективные требования, установленные (заданные) на
определенный будущий период времени и в соответствии с которыми
разрабатывается перспективная продукция;
— базовый образец наивысшего мирового уровня качества,
существующий в настоящий период времени;
— реалистичный базовый образец, воплотивший в себе
современные научно-технические достижения, соответствующий имеющимся
потребностям и возможностям производства.
Очевидно, что первый тип базового образца представляет собой
объект возможного качества в неопределенной перспективе.
Перспективный базовый образец — это по существу реальная модель всех
свойств продукции, характеризуемая совокупностью показателей
свойств и технического уровня соответствующих передовым
научно-техническим достижениям и прогнозируемым производственным
возможностям на установленный будущий период. Численные
значения показателей перспективных базовых образцов используются для
оценки качества (технического уровня) промышленной продукции при
планировании выпуска новых видов продукции, при разработке
технических заданий на разработку новых перспективных изделий, при
проектировании и конструировании техники, при разработке
требований стандартов на группы однородной продукции и в некоторых
других случаях.
Базовый образец третьего типа используется для оценки уровня
качества технической продукции при постановке ее на производство
и при ее модернизации, а также при аттестации продукции и оценке
научно-технического уровня требований, заложенных в действующие
стандарты и в другие нормативно-технические документы на данную
продукцию.
Базовый образец четвертого типа используется, если не
известны базовые образцы более высокого уровня. Такой базовый образец
нужен для решения текущих, оперативных задач управления качеством
продукции с учетом реальных возможностей
предприятия-производителя или для дифференциации продукции по уровням качества и в ряде
других случаев.
167

6.3.2. Формирование группы аналогов
Для установления одного или нескольких базовых образцов для
последующего сравнения с ними оцениваемых изделий вначале
подбирают группу аналогичных изделий — группу аналогов, в которую
включают от 3-5-5 до 8^-15 подобных образцов. Все включаемые в
группу аналоги и оцениваемая продукция должны иметь близкие по
численным значениям классификационные характеристики назначения
и общую область применения данного вида продукции.
Аналоговая группа продукции или группа аналогов — это
несколько различных образцов, имеющих одинаковые или близкие значения
классификационных показателей свойств и выбранных для
установления из них базового образца.
Классификационный показатель продукции — это показатель,
характеризующий принадлежность продукции к определенной
классификационной группе — группе аналогов, принятой для
последующего выявления базового образца.
На начальном этапе формирования группы аналогов и
последующего установления базового образца осуществляют сбор и анализ
исходной информации о продукции, используя: сведения из
научно-технической литературы и отчетов о прикладных НИР и ОКР;
результаты патентных исследований; научно-технические прогнозы
развития соответствующих отраслей промышленного производства;
сведения о рыночной и конъюнктурной экономической ситуации в
отрасли; требования международных, государственных (национальных)
и иных стандартов; данные проспектов и технических паспортов
образцов техники; результаты испытаний и эксплуатации отечественных
и зарубежных образцов соответствующей техники и т.д.
После сбора, анализа и систематизации исходной информации
определяются классификационные показатели для данной продукции,
которые потом используются при формировании аналоговой группы
образцов данного вида продукции.
Классификационные показатели (или один показатель)
выбираются из числа установленных номенклатурой показателей свойств
для оцениваемой продукции. Например, для двигателей обычно берут
за классификационный критерий их мощность или энергетический
коэффициент полезного действия.
В группу аналогов включают:
а) при оценке разрабатываемой продукции — перспективные
и экспериментальные образцы, поступление которых на мировой
рынок прогнозируется на период выпуска оцениваемой продукции;
значения показателей основных качествообразующих свойств перспек-
168

тивных образцов прогнозируются на период начала выпуска
разрабатываемой продукции;
б) при оценке выпускаемой (производимой) продукции в
группу аналогов — образцы, реализуемые на мировом рынке; значения
показателей качества этих образцов устанавливаются на основе
имеющейся на них документации;
в) при оценке эксплуатируемой продукции в группу аналогов —
лучшие (по оценкам экспертов) образцы, используемые обычно не
менее пяти лет при выполнении тех же функций, какие выполняет
оцениваемый образец.
При оценке выпускаемой продукции не допускается принимать
в качестве аналогов единичные рекламные или экспериментальные
образцы продукции, не освоенные производством.
Для каждого аналога должны быть определены значения всех
оценочных показателей свойств. При отсутствии значений некоторых
показателей у отдельных аналогов допускается их вычисление
интерполяционными или экстраполяционными методами по имеющимся
значениям показателей других аналогов.
На этапе разработки продукции прогноз значений показателей
свойств перспективных образцов основывается на анализе
сложившихся тенденций изменения значений соответствующих показателей,
а также на патентных исследованиях по ГОСТ 15.011-82 и оценке
сроков реализации перспективных технических решений, направленных
на улучшение свойств данного вида продукции.
Образованная группа аналогов должна обеспечивать
достоверность оценки качества продукции на заданный период времени (срок
до снятия продукции с производства или период до следующей
аттестации продукции и т.п.).
6.3.3. Выбор реального базового образца
Общий порядок установления базового образца включает
следующие основные этапы: 1) сбор и анализ исходной информации о
качестве наиболее известных и высококотирующихся изделий,
формирование требований к базовому образцу исходя из целей оценки
технического уровня исследуемого промышленного изделия; 2) выбор
классификационных показателей качества и аналоговой группы
изделий; 3) обоснование и Принятие метода определения базового образца
из группы аналоговых образцов; 4) установление совокупности
реальных значений классификационных показателей или обобщенного
показателя нескольких важнейших свойств образца, принимаемого за
базовый.
169

Требования, предъявляемые к базовым образцам технических
изделиц, состоят в следующем.
Базовый образец устанавливают для определенного вида
однородной продукции, имеющей сходные условия эксплуатации
(использования), одинаковое функциональное назначение, единый принцип
действия и предназначенной для известной группы потребителей.
Базовый образец должен соответствовать цели оценки технического
уровня продукции и быть по возможности единственным для этой вполне
определенной цели оценки. Перечень показателей свойств
оцениваемого и базового образцов должен быть одинаковым и соответствовать
номенклатуре, установленной системой показателей качества
продукции (СПКП) данного вида. Единицы измерения значений
показателей свойств базового образца и оцениваемой продукции должны быть
сопоставимы, т.е. одинаковы для каждого из соответствующих
показателей. Срок использования установленного базового образца
предопределяется в зависимости от специфики и вида продукции, спроса
на данную продукцию и т.д.
Установление базового образца осуществляется на основе
принимаемого для этого критерия. Таким критерием может являться
интегральный показатель качества продукции, представляющий собой
по определению отношение полезного эффекта (выраженного в
натуральных единицах измерения) от эксплуатации или потребления
продукции к суммарным затратам на ее создание и эксплуатацию или
потребление.
В тех случаях, когда затраты на разработку, изготовление и
эксплуатацию продукции сравниваемых образцов достаточно близки или
неизвестны, критерием при установлении базовых образцов
принимается обобщенный комплексный показатель качества продукции.
За базовый образец принимается тот, у которого наибольшее
значение интегрального или обобщенного показателя эффективности
использования в процессе потребления (эксплуатации).
Во многих случаях целесообразно принимать за критерий
не максимальные значения интегрального или какого-либо
обобщенного показателя продукции, а их оптимальные значения. /
Так, например, при оптимизации значений интегрального
показателя продукции за критерий установления базового образца
принимается либо наибольший эффект от эксплуатации (использования)
промышленной продукции при заданных затратах на ее создание и
эксплуатацию, либо заданный эффект при наименьших затратах, либо
наибольшее отношение эффекта к затратам.
Из-за сложности и чаще всего из-за невозможности
определения численных значений интегральных показателей аналоговых об-
170

разцов выбор базового образца производят расчетно-эксперименталь-
ным или аналоговым методом.
Расчетно-экспериментальный метод состоит из сочетания
теоретических, экспериментальных и расчетных приемов определения
совокупности перспективных значений показателей свойств
продукции. При аналоговом методе выбора базового образца производят
ранжирование образцов аналоговой группы и лучший образец из этой
группы принимается за базовый. Расчетно-экспериментальный метод
установления базового образца является менее трудоемким и
достаточно точным, так как при этом учитываются фактические значения
важнейших показателей свойств.
Известно, что большинство объектов, в частности технические
изделия, обладают двоякими свойствами, когда улучшение качества
происходит при одновременном увеличении численных значений
одних показателей и при уменьшении величин других показателей
свойств. В таком случае при установлении базового образца нельзя
ориентироваться только на «возрастающие» или на «убывающие»
показатели свойств. Необходимо выбрать и анализировать аналоги по
двум парам разнохарактерных квалификационных показателей
свойств. Сопоставляют аналоги по двум наиболее значимым
возрастающим характеристикам Рх и Р2 и по двум минимизирующимся
характеристикам Х\ и Х2.
На рисунке 6.2 показаны заштрихованные секторы допустимых
значений рассматриваемых параметров для установления базового
образца (объекта). Любое сочетание параметров (показателей) свойств,
находящихся в заштрихованной части областей Парето,
предпочтительнее соответствующих показателей оцениваемого образца Pi,2ou
иХ^оц, находящихся вне заштрихованной части рассматриваемой
области возможных значений свойств.
Если в обоих предпочтительных секторах оказываются
параметры нескольких аналогов, то установление базового образца
производят по критерию геометрической близости к так называемому
«идеальному центру» р и х. Тот образец, совокупные параметры которого
(Pi,2 и Х\у2) находятся ближе к центрам р и х, принимается за
базовый — эталонный.
Если в двух секторах предпочтения находятся показатели
только одного объекта, то независимо от его местоположения в каждом из
секторов он квалифицируется как базовый.
Установление базового образца из аналоговой группы может
быть осуществлено и экспертным методом, но с учетом значений
главного (определяющего единичного), обобщающего или интегрального
показателя свойств рассматриваемых образцов.
171

Рис. 6.2. Предпочтительные секторы нахождения аналогов
по параметрам Pt и Р2 (а) и по Х1 с Х2 (б) в областях Парето
Кроме того, в качестве базового образца выделяется лучший из
группы аналогов на основе результатов попарного и
последовательного сопоставления значений основных показателей свойств всех
аналогов.
Выявление базового образца методом попарного сопоставления
аналоговых образцов осуществляется так, что:
— аналог не может быть признан базовым и, исключается из
последующих сопоставлений, если он уступает другому аналогу по
совокупности единичных показателей, т.е. если он уступает другому
аналогу хотя бы по одному показателю, не превосходя его ни по каким из
остальных;
— после такого предварительного отбора остающиеся образцы
примерно одинаковы, но один из них лучше по показателям
некоторых свойств, а другие по показателям иных свойств, и при этом
значения прочих показателей практически совпадают (т.е. находятся в
пределах допустимого разброса значений). Дальнейший выбор базового
образца осуществляется по весомости (значимости) и величинам
отличающихся показателей свойств.
В результате такого попарного сопоставления аналогов и
выбора лучшего образца остается один базовый образец, принимаемый за
реальный эталон качества.
172

ГЛАВА 7
ПОКАЗАТЕЛИ НАЗНАЧЕНИЯ
Группа показателей назначения характеризует степень соответствия
изделия его целевому назначению, а также свойства, определяющие
основные функции, для выполнения которых изделие предназначено.
Показатели назначения предопределяют область возможного
применения данного изделия. Кроме того, показатели назначения, например,
изделий машиностроения и некоторых других отраслей
характеризуют полезную работу, совершаемую изделием. При определении
показателей назначения для анализа, сопоставления и других операций,
обусловленных методом оценки уровня качества продукции,
выбирают только наиболее существенные, характеризующие важнейшие
свойства продукции.
Группа показателей назначения состоит из следующих подгрупп:
классификационные, функциональной и технической
эффективности, конструктивные, состава и структуры продукции.
7.1. КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
Классификационные показатели характеризуют принадлежность
данной продукции к определенной классификационной группе, так как
любая совокупность однородной продукции имеет свою
классификацию.
Классификация (от лат. classic — разряд, группа) — это
разделение множества объектов на подмножества по их сходству и/или
различию в соответствии с принятыми методами классификации.
В области классификации используют следующие основные
термины и понятия:
— система классификации — совокупность методов и правил
классификации и их результат;
— объект классификации — элемент классифицируемого
множества;
— признак классификации — свойство или характеристика
объекта, по которой проводится классификация;
173

— классификационная группа — подмножество объектов,
сформированное в результате классификации;
— глубина классификации — число ступеней (уровней)
классификации;
— ступень классификации — этап классификации при
иерархическом методе, в результате которого получается совокупность
классификационных групп.
Классификация однородной продукции по свойствам,
характеризующим ее назначение, позволяет, во-первых, установить
классификационную группу, в пределах которой возможно сопоставление
оцениваемой продукции с другими аналогами. Во-вторых,
классификация дает возможность сформулировать общие требования к
качеству продукции отдельной группы. В-третьих, она служит
основанием для определения групповой номенклатуры показателей свойств,
характеризующих качество. И наконец, классификационные
признаки группы продукции и оцениваемых ее представителей позволяют
сформулировать, а затем обосновать и принять к осуществлению
единые для данной группы продукции методы оценки качества.
На практике используют два основных вида классификации:
фасетный (от фр. facette — грань отшлифованного камня) и
иерархический (от греч. hierarchia — расположение частей или элементов
целого в порядке от высшего к низшему).
Фасетный метод представляет собой параллельное разделение
множества объектов на независимые классификационные группы —
фасеты. Фасеты как классификационные группы указывают на то, что
подмножество объектов принадлежит к одной и той же группе, и
объекты объединены по одному из присущих им признаков (свойств). Так
как каждая из фасет классификационной системы характеризует
только одну из сторон классифицируемых объектов, то этот метод
является наиболее простым, гибким и широко применяемым.
Иерархический метод — это последовательное структурирующее
разделение множества объектов на соподчиненные
классификационные группы. При иерархическом методе каждая последующая ступень
классификации конкретизирует признак вышестоящей ступени.
Достоинства этого метода состоят в стройности получаемой системы
классификации, в комплексности и всесторонности учета характеристик
объектов классификации. Иерархическая система классификации
обычно многоступенчата и сложна.
Примером иерархической классификации является
классификация машин, а фасетной — классификация сталей.
Метод иерархической классификации машин состоит в
следующем.
174

В зависимости от функционального назначения все машины
классифицируют по роду, классу, виду, типу и типоразмерам.
1. Род машин — это совокупность специальных машин,
применяемых в той или иной отрасли производства, которые
характеризуются единством выполняемых функций, технологических процессов
и технических принципов их действия, а также общностью
особенностей производственного процесса, в котором эти машины
используются. Представителями вполне определенных родов машин являются,
например, сельскохозяйственные, металлообрабатывающие станки,
энергетические установки, автотранспортные машины и т.п.
2. Класс машин — это машины определенного рода,
отличающиеся характером выполняемой работы и предназначенные для
выполнения специальных работ в определенной области производства. Класс
машин характеризуется общностью более узкого эксплуатационного
назначения, чем род машин, и сходством отдельных показателей
производственного процесса. Например, классом сельскохозяйственных
машин являются почвообрабатывающие или зерноуборочные.
Отдельным классом машин считаются испытательные машины, служащие для
определения механических характеристик материалов или изделий
(деталей, узлов, конструкций или машин в целом).
3. Группа машин — это часть машин данного класса,
предназначенных для выполнения определенных специфических работ
отрасли. В классе металлорежущих машин есть, например, такие группы
станков (машин), как токарные, фрезерные, шлифовальные,
сверлильные, зубонарезные и другие.
4. Вид машин составляют машины, входящие в определенную
группу и отличающиеся некоторыми техническими признаками.
Среди тракторов, очевидно, можно выделить такие их виды, как тракторы
пропашные, тяжелые промышленные и другие.
5. Разновидность машин есть совокупность определенного вида
машин, характеризуемая общностью непосредственного
эксплуатационного назначения, особенностью конструкций и существенным
сходством всех основных стадий производственного процесса их работы.
Примером разновидностей фрезерных станков являются
горизонтально-фрезерные и вертикально-фрезерные станки.
6. Тип машины — машины определенного вида или группы,
отличающиеся конструктивными особенностями, не вызывающими
необходимости в изменении какой-либо из стадий производственного
процесса при их использовании. Однотипные машины обычно
взаимозаменяемы.
7. Типоразмеры машин — это машины определенного типа,
отличающиеся параметрами некоторых технических характеристик.
175

Для организации и эффективного управления качеством машин
и их производством, а также для сбыта и приобретения машин
большое значение имеет классификация машин по их техническим
признакам или принципам действия, зависящим от источника
потребляемой для работы энергии и от конструкции машин. Многие машины
независимо от их назначения объединены для изготовления общими
физико-техническими принципами, лежащими в основе их
конструкции и действий. Это, например, машины, построенные на
использовании законов оптики (оптико-механические изделия), электрической
энергии (электрогенераторы и электрические двигатели), энергии
движения воды (гидромашины), атомной энергии (атомные
энергетические установки) и т.п.
В зависимости от характера выполняемой работы, для которой
предназначены машины, их разделяют на несколько классов.
1. Машины-орудия или станки служат для изменения
физического состояния тел: токарные, фрезерные, сверлильные или
строгальные станки, ткацкие или швейные машины и т.п.
2. Машины-двигатели необходимы для выработки и передачи
другим машинам двигательной (механической) энергии. Эти машины,
часто называемые моторами, вырабатывают механическую энергию
путем преобразования какого-либо иного вида природной энергии.
Такими машинами являются: электромотор, паровая машина,
двигатель внутреннего сгорания, турбина и т.п.
3. Транспортирующие машины (машины транспорта)
перемещают физические тела с места на место, используя энергию, получаемую
от двигателя: автомобиль, самолет, лифт, мостовой кран, вентилятор,
насос и др.
4. Машины-генераторы по своему назначению противоположны
двигателям. Эти машины вырабатывают необходимый вид энергии
путем преобразования механической энергии соединенного с
генератором двигателя: генераторы электрической энергии, компрессоры,
холодильные машины и т.п. ,
При фасетной классификации машины делятся на простые
и сложные.
Простые машины выполняют работу, используя природную
энергию непосредственно, т.е. не видоизменяя ее. Это, например,
ветряные и водяные мельницы, аэростаты и некоторые другие машины.
Современные машины обычно являются сложными, так как они
состоят из сочетания, например, машины-двигателя (мотора),
преобразующего и передающего движение механизма (трансмиссия),
176

и орудия труда (исполнительного органа), которым производится
работа.
Существует множество сложных составных машин, т.е.
соединенных в одну машину нескольких взаимосвязанных машин.
Объединение машины-двигателя с машиной — потребителем механической
энергии называют машинным агрегатом.
Машины технологического назначения, в которых необходимые
операции выполняются самостоятельно, а контроль и управление
технологическим процессом осуществляет человек, называют
полуавтоматами. Автоматами называют машины, механизмы которых
выполняют межоперационный контроль параметров технологического
процесса. Автомат реагирует на отклонения работы машины от нормы
и соответственно корректирует режим работы машины, а также, если
необходимо, останавливает машину. Комплексы машин с подобными
автоматическими свойствами называются автоматическими
поточными линиями.
Очевидно, что исходными для классификации технических
изделий, в том числе и машин, являются параметрические показатели,
специально выделяемые (принимаемые) для осуществления по ним
классификации продукции. К таким показателям относят, например,
мощность двигателя, грузоподъемность крана, емкость ковша
.экскаватора, скорость автомобиля, передаточное число редуктора и т.д.
Отметим, однако, что универсального и всеобщего классификатора
машин не существует. Классификацию конкретного набора машин по тем
или иным признакам производят в тех случаях, когда это необходимо
для анализа качества, организации производства, а также с целью
упорядочения торгово-закупочных и других операций.
Приведем пример фасетной классификации сталей по их
качеству. Укрупненно все стали подразделяют по качеству (чистоте)
химического состава на четыре группы: обыкновенного качества,
качественные, высококачественные, особо высококачественные. Главными
признаками качества стали являются показатели содержания в ней
вредных примесных элементов, таких как сера и фосфор. Ниже
приведено предельное (не более) содержание фосфора (Р) и серы (S)
в % для сталей разной категории качества:
Р S
обыкновенного качества 0,040 0,050
качественная 0,035 0,035
высококачественная 0,025 0,025
особо высококачественная 0,025 0,015
177

Наряду с классификацией сталей по чистоте состава от вредных
примесей существуют и другие классификации, например по
функциональному назначению. Это такие группы сталей, как
конструкционные и инструментальные, пружинно-рессорные и
шарикоподшипниковые, электротехнические, рельсовые, штамповые, броневые, для
медицинского инструмента и т.д. Ясно, что и эту классификацию,
необходимую в том числе и для оценки уровня качества сталей,
осуществляют по реальным характеристикам их потребительских свойств:
прочности, пластичности, вязкости, усталостной прочности,
жаропрочности и жаростойкости, коррозионной стойкости, хладостойкости и др.
Итак, в качестве классификационных показателей
принимаются те показатели свойств, по которым можно и необходимо
произвести классификацию однородной продукции с целью последующего
получения количественной оценки уровня качества исследуемых
образцов. Часть или все классификационные показатели могут
считаться главными или определяющими при оценке уровня качества
продукции.
7.2. ПОКАЗАТЕЛИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ
И ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
Показатели функциональной и технической эффективности
характеризуют полезный эффект от эксплуатации или потребления
продукции, а также прогрессивность технических решений, реализованных
в данной продукции. Эти показатели для технических изделий
являются эксплуатационными.
К показателям функциональной и технической эффективности
относятся: удельная мощность, производительность машин, точность
выполнения операций, выходная мощность электрогенератора,
добротность электротехнических устройств или их коэффициент качества,
коэффициент трансформации трансформатора напряжения,
коэффициент трансформации электрического тока и другие.
Функциональные параметры технических изделий — те,
которые являются выходными и характеризуют техническую
эффективность выполнения изделием функции по назначению.
В отношении показателя единичной мощности машин,
оборудования и других изделий следует отметить следующее:
действительно, важнейшим направлением повышения технического уровня и
качества машин является увеличение их единичной мощности. При
178

увеличении мощности машин снижаются удельные капитальные
затраты на их создание и эксплуатацию. Удельные затраты на создание
уменьшаются в основном за счет снижения удельных значений мате-
риало-, энерго- и трудоемкости изготовления. В конечном итоге это
выражается в уменьшении удельной оптовой цены машин.
Установлено, что при увеличении единичной мощности от
номинального значения в два раза удельная оптовая цена или цена на
единицу мощности (основного параметра) у большинства видов
оборудования уменьшается на 20—40%. На рисунке 7.1 показаны
зависимости удельной оптовой цены на электрические машины большой (С\)
и малой (Сг) мощности Р от их единичной мощности ЛГ0.
Оптовая
цена
^4
Единичная мощность No
Рис. 7.1. Изменение удельной оптовой цены
в зависимости от единичной мощности
Машины и аппараты независимо от их назначения
подчиняются единой закономерности снижения удельной оптовой цены при
росте их единичной мощности. Эта зависимость описывается уравнением
С = aiXexp(-No/a2), где ah a2 — постоянные коэффициенты для
каждого вида машин и оборудования, Nq — единичная мощность.
Повышение единичной мощности экстенсивным методом, т.е.
без изменения его конструктивной основы, означает копирование
старой конструкции с увеличением геометрических размеров.
Метод интенсивного развития заключается в переходе от
традиционной конструкции к принципиально новой. Переход на новую
конструкционную основу дает, как правило, резкое повышение
показателей, определяющих технический уровень машин и оборудования.
Очевидно, что функциональные показатели получают как
результат, характеризующий использование (эксплуатацию) изделия, т.е.
имеющий определенную зависимость от других исходных показателей
свойств, формирующих качество. Так, например, для электрического
179

конденсатора функциональным параметром можно считать его
электрическую емкость С, рассчитываемую по формуле
cJxe(n-l)
Ana
где п — число пластин конденсатора;
? — диэлектрическая постоянная среды;
а — расстояние между пластинами;
S — площадь поверхности пластины;
Я = 3,14.
К числу выходных характеристик распылителя форсунки в
энергоустановке относят: секундный расход горючей смеси, угол конуса
распыления этой смеси, показатель равномерности распыления и др.
Важно то, что выходные характеристики и функциональные
показатели часто не совпадают. У одних и тех же или сходных
изделий функциональные показатели меняются в зависимости от условий
их использования. Например, у силовой цилиндрической витой
пружины выходными и функциональными характеристиками считаются
жесткость, максимальное касательное напряжение и, возможно,
другие. Но если же подобная, но меньших размеров пружина работает в
условиях больших упругих деформаций, то набор функциональных
характеристик будет иным: упругость (эластичность), линейная мера
гистерезиса (мера отклонения от линейности в зависимости
деформации/от осевого усилия Р) и др.
Из приведенных примеров видно, что о содержании
функциональных показателей и показателей технической эффективности
нельзя говорить обобщенно, т.е. безотносительно к конкретному
объекту исследования и к его назначению. Объект, его сущность,
принцип действия и т.д. предопределяют перечень и смысл показателей,
характеризующих функциональную и техническую эффективность
объекта исследования. По этой причине можно рассматривать
показатели функционально-технической эффективности только
конкретных изделий.
7.3. КОНСТРУКТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Конструктивные показатели характеризуют основные проектно-кон-
структорские решения: типоразмер, возможности монтажа и
установки, агрегатирование, взаимозаменяемость продукции и т.п.
К конструктивным показателям, например, относятся:
коэффициент сборности (блочности), уровень механизации или автоматиза-
180

ции работы изделия, удельные размеры, присоединительные размеры,
многофункциональность, коэффициент эффективности
взаимозаменяемости отдельных частей изделия, наличие дополнительных
устройств (таких как домкрат для автомобиля и другой оснастки) и т.п.
Коэффициент сборности (блочности) изделия характеризует
простоту и удобство его монтажа и представляет собой часть, долю
конструктивных элементов в общем количестве элементов изделия.
Коэффициент сборности (блочности) изделия определяют по формуле
К= = 1^G.1)
где Nc — количество специфицируемых составных частей изделия;
NH — количество неспецифицируемых составных частей изделия;
Л/об - Nc + NH — общее количество составных частей изделия.
Количество специфицированных и неспецифицированных
частей изделия определяют из сведений о составе изделия,
содержащихся в спецификации — разделе конструкторской документации.
Уровень механизации или автоматизации (Ум) определяется
показателем относительной экономии живого труда при использовании
оцениваемого изделия по сравнению с базовым:
{ G.2)
где Ум — относительный показатель уровня механизации, имеет знак «+»,
еСЛИ ЛОц < Лваз, И «-», еСЛИ Лоц > Лбаз!
Лбаз — затраты физической энергии работника при эксплуатации базового
изделия в течение определенного времени, МДж;
ЛОц — затраты физической энергии человека при работе с оцениваемым
изделием, МДж.
Относительная экономия труда Ум подобна коэффициенту
эффективности труда Е, обычно определяемому с помощью стоимостных
показателей. Поэтому для оценки соответствия уровця механизации
современным темпам технического прогресса возможно установить
нормативное значение коэффициента эффективности совокупных
затрат прошлого и живого труда. Подобный норматив используют на
практике только для оценки эффективности капитальных вложений,
который составляет меньшую часть совокупных затрат труда и средств.
Все конструктивные показатели технических изделий
предопределяются на этапе их разработки (при проектировании и
конструировании), но учитываются и на всех последующих этапах жизненного
цикла образцов техники.
181

7.4. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ПАРАМЕТРОВ ИЗДЕЛИЙ
Показатели точности, например, прецизионных станков, сплавов,
измерительных приборов, изделий микроэлектроники, медицинской
аппаратуры и инструмента, а также многих других изделий и
материалов характеризуют их предназначение и поэтому могут относиться
к показателям назначения. Кроме того, точность определения
численных значений различных показателей свойств, не относящихся к
показателям назначения продукции, также должна учитываться при
определении итогового показателя качества.
Точность — комплексное понятие, характеризующее как
геометрические параметры машин и их элементов, так и единообразие
различных свойств изготовляемых изделий, например упругости,
электропроводности и др. Точность характеризует также единообразие
показателей назначения (технико-эксплуатационных показателей)
машин: напора, производительности, установленной мощности и др.
Эти показатели тем точнее, чем уже поле их разброса, чем меньше их
погрешность.
Точность промышленной продукции является важнейшей
характеристикой ее качества. Недостаточная точность изготовления,
например, современных машин не позволяет им функционировать при
больших скоростях и удельных нагрузках, вызывающих вибрации и их
разрушение.
Различают конструкторскую, технологическую и
эксплуатационную точность.
При проектировании машин рассматривают конструкторскую
точность. При этом определяют погрешности, заложенные в рабочем
принципе машин, и их влияние на стоимость и качество
функционирования машины. Эти погрешности можно устранить, выбрав другой
принцип работы с допустимой погрешностью, или уменьшить путем
улучшения данного рабочего принципа.
На технологическую точность в производстве изделий можно
воздействовать тремя способами:
1) устранить причины погрешностей, но это будет
сопровождаться большими производственными затратами;
2) компенсировать погрешности путем ужесточения точности,
например введением конструкции с кратчайшей размерной цепью;
3) учесть погрешности, так чтобы они не превышали
допустимых значений, если их устранение связано с большими затратами.
На эксплуатационную точность с течением времени влияет
износ (механический, коррозионный, эрозионный).
182

Повышение точности деталей и узлов увеличивает
долговечность и надежность эксплуатации механизмов и машин.
Погрешность — количественный показатель неточности,
служащий для оценки отклонений размеров различных параметров
продукции. Показатель погрешности (А) — это абсолютное значение
отличия измеренного значения величины параметра (Хи) от его
действительного значения (Хд), т.е. это разница между действительным
значением размера (ДР) и измеренным значением размера (ИР):
Точность (англ. accuracy) — степень близости результатов
измерений к принятому опорному (базовому, нормативному) значению
(ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002). Термин «точность», когда он относится
к серии результатов измерений (испытаний), включает сочетание
случайных составляющих и общей систематической погрешности
(ИСО 3534-1:1993).
Под точностью объектов понимают свойство,
характеризуемое степенью соответствия объектов их идеальным прототипам
(ГОСТ 15467-79), а «точность обработки — степень приближения
формы, размеров и положения обработанной поверхности деталей к
требованиям чертежа и технических условий». И наконец, более
конкретное (частное) определение: «Точность подшипника качения — это
степень соответствия действительных значений геометрических и
функциональных параметров изготовленного подшипника качения и его
деталей рассчитанным (номинальным) значениям».
Кроме понятия о точности существуют и другие понятия,
относящиеся к точности. К ним относятся, в частности, понятия,
выражаемые терминами «правильность» и «прецизионность».
Правильность (англ. trueness) — степень близости среднего
значения, полученного на основании большой серии результатов
измерений (или результатов испытаний), т.е. степень близости
действительного размера (ДР) к принятому опорному (базовому, нормативному,
номинальному) значению размера (HP). Следовательно, правильность
П-|НР-ДР|.
Прецизионность (англ. precision) — степень близости друг к другу
независимых результатов измерений, характеризуемая рассеянием
(разбросом) данных. Мерой нормативной (конструкторской)
прецизионности считается стандартное отклонение результатов измерений а.
Допускаемое стандартное отклонение Т обычно применяется в
размере 6а (Т = 6а).
183

Мерой технологической прецизионности является фактический
разброс значений измеренного размера
со = Ав - Ан = ВЗ - НЗ,
где Ав и ВЗ — верхнее (наибольшее) значение отклонения;
Ан и НЗ — нижнее (наименьшее) значение отклонения от действительного
размера (ДР).
Считается, что точность различных параметров изделия или
процесса можно оценить двумя способами:
— по погрешности, т.е. по численному размеру,
показывающему, на сколько единиц измерения (абсолютная погрешность) или на
сколько процентов (относительная погрешность) размеры параметров
отличаются от нормативных значений;
— по относительному показателю: во сколько раз
действительный размер больше или меньше нормативного, т.е. какую степень
соответствия или степень близости имеет усредненное действительное
значение параметра по сравнению с требуемым (нормативным,
опорным, базовым).
Необходимо отметить здесь, что по первому способу оценить
точность невозможно, так как оценивание точности по абсолютным
значениям характеристик неточности А противоречит понятию точности.
Погрешность, отклонение не может быть мерой точности — мерой
соответствия, показателем степени близости результатов измерений к
опорному (базовому) значению. Погрешность — это показатель неточности.
Величина, обратная погрешности, т.е. G = 1/А, также не характеризует
точность. В таком случае при ДР = HP значение G стремится к
бесконечности (G—>«>), и этот показатель теряет свою определенность
и смысл. При ДР = HP со = 0, а степень соответствия будет указанных
размеров, т.е. показатель точности А = ДР: HP = 1, что согласуется с
принятыми определениями понятий точности и показателя точности.
Понятия точности и погрешности взаимосвязаны, но
взаимосвязь эта не элементарно простая и одно понятие не подменяет
другого. Погрешность — это отклонение размера в большую и меньшую
сторону, тогда как точность характеризуется приближением значения
величины параметра к его истинному (номинальному или опорному)
значению. Точность и погрешность имеют по существу разную
направленность. Кроме того, точность по определению не может не зависеть
от размера основной величины параметра, а отклонения (погрешность)
обусловлены исключительно технологическими причинами
производства и измерейия и поэтому непосредственно не зависят от основного
(базового) размера параметра.
184

Отклонения, допуски или фактические разбросы данных не
вычитаются и не складываются с номинальным или действительным
(усредненным) значением величины — они накладываются на эти
значения, обычно ухудшая показатель точности.
Итак, на основании вышеизложенного и в соответствии с
общепринятым определением точности, можно утверждать, что погрешность
или отклонение от номинала или действительного значения
величины по сути понятий не могут характеризовать точность. И
действительно, при одинаковых отклонениях, но разных по величине
одноименных параметрах, говорить об их равной точности не приходится.
И еще, меньшее отклонение малой измеряемой величины не
свидетельствует о большей точности по сравнению с точностью большего
по размеру параметра, имеющего большее отклонение от этого
размера. Следовательно, отклонение, погрешность, допуск и разброс данных
величины параметра действительно не являются мерой его точности.
Вообще говоря, размер параметра можно точно выразить
только в форме так называемого обобщенного размера. Для конструктора
таким обобщенным размером является номинальный размер, а также
значения верхнего и нижнего допустимых отклонений от этого
размера — допуск. Любой размер готового изделия состоит из
действительного, т.е. усредненного значения размера, и имеющихся отклонений
(разброса) от действительного размера параметра.
Итак, обобщенный размер параметра — это базовое (основное,
опорное) значение параметра (например, номинальное или
действительное) с размерами его отклонений (допускаемых или
действительных). Из этого следует, что при определении размерной точности
параметра необходимо одновременно, совместно учитывать, наряду
с отклонениями размеров от их базовых значений (как это обычно
делается), еще и несовпадение (несоответствие) сопоставляемых зцаче-
ний номинального и действительного размеров.
Очевидно, что правильно определить показатель точности
можно только по соотношению рассматриваемых значений параметра, т.е.
как алгебраическое отношение действительных значений к требуемым,
как частное от деления соответствующих численных значений
параметра. Только в этом случае фактически определяется степень
соответствия действительного (истинного) размера требуемому, что
наиболее адекватно характеризует точность.
Очевидно, что показатель точности А состоит из двух
составляющих компонентов: Аь учитывающий систематическое отклонение ДР
от HP, а второй компонент А2 характеризует влияние на точность
случайных отклонений. Следовательно, A =f(Ah A2).
185

Компонент показателя точности единичного параметра
продукции Ах можно рассчитать без учета случайных погрешностей
(отклонений), но при условии, что действительный размер (ДР) находится
в пределах допуска (Т) по следующим формулам:
Ах = —, если ДР<НР и ш<Г G.4)
или
А{ = —, если ДР>НР и со<Г. G.40
В вышеприведенных формулах для расчета показателя
точности Ах учитывается только усредненное систематическое отклонение
ДР от HP, т.е. Деист = |НР - ДР|. Однако реально значение показателя
точности А определяется (обусловлено) не только степенью
приближения (соответствия) ДР к HP, но и величиной отличия случайных
отклонений размера со от установленного допуска Т на эти
отклонения, т.е. по 5сл = Т- со.
Из вышеизложенного следует, что величину компонента
точности А2 надо определять как соотношение
_8ст_Г-(о
п2— ' " — .
При со -» 0, А2 -> 1, как и Ах —> 1 при АСИст -> 0.
Это дает основание считать, что в первом приближении
показатель точности
A = (Ai + A2):2. G.5)
Показатель А характеризует точность параметра объекта
(продукции) по его соответствию нормативному (базовому) значению.
Так как показатели Ах и А2 не являются полностью
независимыми друг от друга, то вывести общую и точную формулу для
расчета А во всех возможных случаях, по-видимому, невозможно. Однако
с достаточным основанием предлагаются следующие расчетные
формулы для численного определения показателя точности А в его
первом приближении:
— + ^-^|:2, при ДР<НР и ш<Г G.6)
или
^=1 ^7 + Чг^ И, при ДР>НР и (о<Г. G.6')
186

Показатель точности того или иного параметра А характеризует
соответствие сопоставляемых размеров в долевом выражении.
Другим методом расчета показателя точности является квали-
метрический метод, в котором учитываются значимости элементов
(компонентов), совместно характеризующих точность. Этот метод
состоит в нахождении средневзвешенного арифметического значения
показателя точности А, рассчитываемого по формулам:
А = а— + Ь?~^, при ДР<НР и ш<Г G.7)
или
А = а—+6^-^, при ДР>НР и ш<Г, G.7')
где а и Ь — коэффициенты значимости (весомости) соответствующих величин
Если влияние характеристик А { и А2 на обобщенный показатель
точности А не пропорционально их значениям, то рекомендуется
производить оценку точности А по комплексному средневзвешенному
геометрическому значению этого показателя.
Так как точные размеры любого показателя содержат основной
размер (нормативный или действительный) и отклонения от него
(допуск или разброс), то точный конструкторский размер задается
значениями HP и Г, а полученный технологический (фактический)
размер выражается значениями ДР и со. Поэтому оценку конструкторской
документации по точности спроектированного изделия
осуществляют по результату сравнения поля допуска оцениваемого параметра Гоц
с аналогичным допуском для базового образца Гбаз. Их соотношение
показывает уровень конструкторской точности дкт параметра Г
оцениваемого образца ГОц по сравнению с точностным показателем
нормативного размера параметра базового образца Гбаз, т.е.
<7,т=^- G-8)
Уровень технологической точности изготовленных идентичных
изделий можно с удовлетворительной достоверностью оценить по
соотношению:
G.9)
сооц v '
187

Отдельными самостоятельными мерами нормативной (проект-
но-конструкторской) и действительной (реальной
производственно-технологической) точности являются точностные коэффициенты
допуска (&д) и рассеяния (&р), выражающие соответственно долю
допуска (Г) или суммарно допустимых отклонений от значения
номинального размера (HP) и долю наибольшего рассеяния значений
параметра (со) от его действительного размера (ДР).
Коэффициент нормативной (конструкторской) точности или
коэффициент допуска равен:
а коэффициент действительной точности или коэффициент
фактического рассеяния (технологической погрешности) можно рассчитать по
формуле
*-—¦ с»)
По значениям коэффициентов &д и kv можно оценивать
соответствующие точности различных параметров или данного параметра
подобных изделий разного размера.
> Соотношение kR и kp в виде:
= HP
ДР v '
&д Г: HP ГхДР ДР
Как показатель корреляции (взаимосвязи) элементов
технологической и конструкторской точности, К, вероятно, может служить
одним из инструментов технологической и конструкционной
точности различных параметров изделий (деталей).
В настоящее время считается, что единственным показателем
технологической точности является так называемый коэффициент
точности:
*r=f- G.13)
Начиная с 1978 г. kT включен практически во все нормативные
документы, касающиеся точности изделий и технологических
процессов. В научной и учебной литературе по точности других показателей,
кроме kT, нет. Однако следует отметить существенную ограниченность
этого показателя. Он характеризует только поверхностные
отклонения безотносительно, к какому по величине размеру относятся со и Г.
188

Коэффициент kT, как и со, характеризует вклад в неточность
случайных погрешностей и, соответственно, случайных отклонений в
пределах допускаемых. В kT не учитываются систематические ошибки
производства изделия и обусловленные ими систематические отклонения.
Следовательно, коэффициент kT не в полной мере оценивает точность
и не может считаться единственным и достоверным показателем
точности. Очевидно, что kT является коэффициентом запаса
технологической точности изделия (детали), так как оценивает долю случайных
отклонений имеющегося размера от величины допустимых
отклонений от требуемого размера (номинала).
Есть рекомендованные нормативные значения для kT деталей,
обработанных при различных технологических условиях:
а) при обработке на новом оборудовании и с новой оснасткой,
которые по точности значительно превышают необходимый размер
допуска размера, тогда 0,3 <kT< 0,5;
б) при обработке на оборудовании с оснасткой, которые
находятся в хорошем состоянии и имеют необходимый запас точности, тогда
у изделия получаем 0,5 <kT< 0,75;
в) при оборудовании и оснастке, находящихся в
удовлетворительном состоянии, но с малым значением точности, 0,7 <kT< 0,95;
г) при обработке изделия на изношенном оборудовании с
плохой оснасткой, у которых нет запаса точности, kT = 0,95+1,0. При kT > 1,
имеем брак (неточность) или специальный припуск для последующей
более точной обработки.
Натуральным показателем запаса технологической точности, т.е.
размера возможного регулирования точности, является величина:
Зт.т = 8сл = Г-со.
Есть утверждения, что коэффициентом запаса точности в
сфере эксплуатации изделия &3.т.э является отношение допускаемой
погрешности (неточности) параметра изделия в конце установленного
срока эксплуатации А* к погрешности в начальной стадии
эксплуатации Ан, т.е.
?з.т.э = ^. G.14)
В таком случае, например, если отклонение размера новой
детали составляет 0,05 мм, а допускаемое отклонение размера в конце
срока службы или через установленный период времени составляет
0,2 мм, то ?3.т.э = 0,2 :0,05 = 4.
189

Но если ориентироваться на показатель натурального запаса
точности Зтт (Зтт = Т~ со < Г), то получаем, вероятно, более
правильное вычисление коэффициента &3.т.э по формуле
к,,э = ^ = Ц?. G.15)
Деталь (изделие) считается качественной до тех пор, пока ее
размеры не вышли за пределы допуска Т в результате
эксплуатационного износа или других причин. Подставляя во вторую формулу для
&з.т.э те же исходные данные, получаем
?3.т.э = @,2 -0,05): 0,2 = 0,75.
Разница в расчетах получается существенной. Выбор формулы
расчета коэффициента запаса точности параметра в процессе
эксплуатации &з.т.э остается в компетенции оценщика этого показателя.
После того как определены необходимые показатели точности
отдельных параметров изделия, определяют уровни точности этих
параметров. Под уровнем точности показателя свойства (размера)
понимается (как обычно) значение q = Рбаз/Роц, где РОц и Рбаз есть
условное обозначение единичных показателей точности, в частности А, &д,
kp, kT, 3T.T и др.
7.5. ПОКАЗАТЕЛИ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ ПРОДУКЦИИ
К показателям структуры можно отнести количество самостоятельных
частей (компонент) сложных машин, агрегатов, технических
комплексов; число стандартных элементов в электрической цепи
(трансформаторов, электродвигателей, нагревательных устройств,
конденсаторов и т.п.).
Показатели состава и структуры характеризуют, например,
содержание в металлопродукции химических элементов, структурных
групп, их форму и размеры, а также связь этих показателей с
численными характеристиками (показаниями) потребительских свойств.
Известно, что качество любого материала зависит от его
химического состава и внутренней структуры, формирующейся в
естественных условиях или в процессе технологической обработки. В
результате этого получаются материалы с вполне определенными свойствами,
совокупность которых и есть их качество. Объективно существует
логическая цепочка: химический состав — технология — структура —
v свойства материала. Содержательно эту фактическую взаимосвязь
изучают материаловедение и технология материалов. Однако для оцен-
190

ки качества материалов как промышленной продукции для
производства техники материаловедческие сведения обрабатываются в
соответствующие квалиметрические показатели уровня качества
оцениваемого материала.
Показатели состава и структуры материалов, сырья, пищевой
продукции и т.п. выражают количество в них примесных элементов
и структурные состояния этих видов продукции. Показателями
состава материала являются: процентное содержание химических
элементов в стали (например, количество легирующих элементов и их
процентное содержание в конкретной стали); процентное содержание серы
и золы в коксе; концентрация различных примесей в кислотах, в
щелочах, в минеральной воде и в других средах; процентное содержание
сахара, соли и других веществ в пищевых продуктах и др.
Вообще говоря, вся совокупность свойств любой продукции
определяется ее внутренним строением, в свою очередь зависящим от
состава. Это обусловливает взаимосвязь свойств между собой и дает
возможность по структуре судить о многих свойствах, а по одним
свойствам оценивать и другие. Так, например, механические свойства
углеродистых сталей можно узнать по их химическому составу и
структурам, а при необходимости — по магнитным свойствам, т.е. не используя
разрушающие методы определения и контроля потребительских
свойств.
Структура материала имеет свои иерархические уровни:
макроструктура, микроструктура, субструктура, мезоструктура, межатомная
(например, кристаллическая). Комплекс потребительских свойств
материала предопределяется структурами всех уровней. Однако
установлено, что отдельные свойства и их единичные показатели
обусловлены преимущественно структурой того или иного уровня. Это
обстоятельство вызывает необходимость знать количественные зависимости
характеристик свойств от показателей соответствующих структур.
Состав и структура материала как основа различных его свойств
позволяют составить модель и установить математическую
зависимость показателей потребительских свойств от показателей
структуры и состава. Приведем несколько примеров обусловленности
показателей прочности сталей от их состава, а потом и от их структур.
На рис. 7.2 отражены изменения следующих свойств: ав —
предел прочности, т.е. наибольшее напряжение, которое возникает в
образце в процессе его разрыва; ао>2 — условный предел текучести; 8 —
относительное удлинение; \|/ — относительное сужение; НВ — твердость
по Бринелю; KCV — ударная вязкость остро надрезанного образца.
Структура сталей: от феррита и феррита + перлита до перлита (при
0,8% С) и перлита + цементита вторичного (при С > 0,8%).
191

нв
300 -- 1200
200 -- 800
100 -- 400
0 --
ав, а0 2, МПа
, 8%
KCV
\
\|/ -—N
>
ж
s *
KCV%ч*
-*-* — • «Nv
8
"-
МДж/м
60 + 1,6
40 -
20 -
0,8
0,4
0,4 0,8 1,2
Содержание углерода С, %
- 0
у
/
/
f
.
ив—"—
Рис. 7.2. Влияние количества углерода С
на механические свойства стали
Известна зависимость, например, твердости закаленной стали
(структура мартенсита — пересыщенного твердого раствора углерода
в железе) от количества в ней углерода. На рис. 7.3 приведен график
этой зависимости, где HRC — твердость по Роквеллу (шкала С).
HRC
60
50
40
30
20
10
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Содержание углерода С, %
Рис. 7.3. Влияние содержания углерода
на твердость мартенсита стали
Упрочнение при образовании структуры твердого раствора
может быть определено по формуле, полученной Моттом и Набарро для
предела текучести:
ат = G х е2 х С,
где G — модуль упругости на сдвиг;
? — параметр, зависящий от различия атомов растворенного компонента г *
и растворителя г0 (? = [г- го]/го);
С — атомная концентрация растворенного компонента.
Известны зависимости практически всех потребительских
свойств углеродистых и многих других сталей от содержания в них
192

углерода. Это позволяет, зная состав стали по углероду, указать
с достаточной точностью численные значения показателей
потребительских свойств, что во многих случаях является важным приемом
в процессе определения показателя качества (или уровня качества)
исследуемой стали по сравнению с другими.
Рассмотрим теперь пример того, как связаны структуры со
свойствами сталей. На рис. 7.4 показано соответствие механических свойств
углеродистой стали с ее структурами после закалки и отпуска,
осуществленного при различных температурах. Из графика видно, что для
любой конкретной стали по ее структуре с определенными
количественными характеристиками также легко найти значения
механических свойств. Этим приемом пользуются часто.
ов, ап, МПа
НВ т
500 -- 1200
400 -- 800
200 -- 400
0 --
20
закалка f
мартенсит
закалка + отп.
у, 8%
'V.
-—
s^HB
"^
. Л»
60
40
20
т0Тп.°с
1 Ъ>
300 400 500 600 700
L f отжиг 1-го рода
феррит + перлит
закалка+отп.
беинит
закалка+ отп.
сорбит
закалка + отп.
тростит
тростито-
сорбитовая
структура
Рис. 7.4. Зависимость механических свойств
от микроструктуры закаленной и отпущенной стали
Установлено, что весьма эффективным является упрочнение
металлических материалов в результате измельчения их зеренной
микроструктуры. Зависимость предела текучести ат от диаметра зерна d
определяется формулой Холла—Петча
где
— сопротивление микродеформациям (внутреннее трение)
кристаллической решетки;
193

k — коэффициент прочности блокировки дислокаций (искажений)
в кристаллической решетке примесными атомами;
d — диаметр зерна.
Параметры сто и k — постоянные величины для данного
металлического материала.
Усталостная прочность металлических материалов gr также
зависит от размеров его зеренной микроструктуры и рассчитывается по
формуле
где aR0 nKR— постоянные величины, зависящие от природы материала;
d — диаметр зерна.
Размер зерна в сталях оценивают в натуральных величинах или
в баллах.
Оценку влияния внутрикристаллической структуры на предел
текучести сплава можно рассчитать по формуле
где (То — напряжение сдвига до упрочнения (после отжига);
Ъ — вектор Бюргерса;
а — коэффициент, зависящий от природы металла, его кристаллической
решетки и микроструктуры;
G — модуль сдвига;
р — плотность дислокаций (субмикродефектов кристаллической решетки)
в пределах от 106 до 1013 см~2.
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 8
ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ
Важнейшей технической характеристикой качества является
надежность. 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
изделий 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 и 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
времени» 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.
195

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:
— изделие — единица промышленной продукции, количество
которой может исчисляться в штуках (экземплярах); к изделиям
допускается относить завершенные и незавершенные предметы
производства, в том числе заготовки (ГОСТ 15895-77);
— элемент — составная часть изделия;
— система — 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 невос-
станавливаемое, 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-конст-
рукторской документацией.
196

Исправное состояние — состояние, при котором изделие
соответствует всем требованиям нормативно-технической и/или проект-
но-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 результате которого происходит полная 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 и 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 обслуживания и устраняемые
при среднем или капитальном ремонте. В зависимости от места
устранения различают отказы, не устраняемые в эксплуатационных
условиях и устраняемые в стационарных 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.
Предельное состояние наступает в результате исчерпания ресурса или
в аварийной ситуации.
Срок службы — календарная продолжительность эксплуатации
изделий или ее возобновления после ремонта от начала его
применения до наступления предельного состояния.
Неработоспособное состояние — состояние изделия, при
котором оно не способно нормально выполнять хотя бы одну из заданных
функций.
Перевод изделия из неисправного или неработоспособного
состояния в исправное или работоспособное происходит в результате
восстановления.
Восстановление — процесс обнаружения и устранения отказа
(повреждения) изделия с целью восстановления его
работоспособности (устранения неисправности).
По способности к восстановлению изделия подразделяются на
восстанавливаемые и невосстанавливаемые.
Восстанавливаемое изделие — изделие, работоспособность
которого в случае возникновения отказа подлежит восстановлению в
рассматриваемой ситуации.
Невосстанавливаемое изделие — изделие, работоспособность
которого в случае возникновения отказа не подлежит восстановлению
в рассматриваемой ситуации.
Основным способом восстановления работоспособности
является ремонт. В зависимости от того, предусмотрены или нет операции
ремонта, изделия подразделяются на ремонтируемые и неремонти-
руемые.
Ремонтируемое изделие — это изделие, ремонт которого
возможен и предусмотрен нормативно-технической и (или) проектно-кон-
структорской документациями.
Неремонтируемое изделие — изделие, ремонт которого
невозможен или не предусмотрен нормативно-технической, проектно-конст-
рукторской и эксплуатационно-ремонтной документациями.
Большинство изделий машиностроения относятся к
ремонтируемым. К неремонтируемым могут быть отнесены, например,
подшипники, шпонки, шестерни, ремни, рукава высокого давления, манжеты,
уплотнения и другие изделия машиностроения.
Ремонтопригодность — свойство изделия, заключающееся в его
приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспо-
199

собного состояния путем обнаружения и устранения дефекта и
неисправности технической диагностикой, обслуживанием и ремонтом.
Это свойство обусловлено в основном компоновочным решением
изделия.
Используют такие показатели ремонтопригодности, как
среднее время восстановления, вероятность восстановления, коэффициент
ремонтосложности и др.
Время восстановления — основной показатель
ремонтопригодности, характеризующий календарную продолжительность операций
по восстановлению работоспособного состояния изделия или
продолжительность профилактических операций по техническому
обслуживанию.
Сохраняемость — свойство изделий непрерывно сохранять
значения установленных показателей его качества в заданных пределах
в течение длительного хранения и транспортирования.
Срок сохраняемости — календарная продолжительность
хранения и/или транспортирования изделия в заданных условиях, в течение
и после которых сохраняются исправность, а также значения
показателей безотказности, долговечности и ремонтнопригодности в
пределах, установленных нормативно-технической документацией на
данный объект.
Безотказность, как одна из важнейших составляющих
надежности, характеризуется закономерностями возникновения отказов,
а ремонтопригодность — закономерностями их предупреждения и
устранения. Долговечность определяется интенсивностью и
продолжительностью действия этих закономерностей, их постоянными
изменениями в допустимых пределах на протяжении всего срока службы.
Надежность постоянно изменяется в процессе эксплуатации
технического изделия и при этом характеризует его состояния. Схема
изменения состояний эксплуатируемого изделия приведена на рис. 8.1.
Для количественной характеристики каждого из свойств
надежности изделия служат такие единичные показатели, как наработка до
отказу и на отказ, наработка между отказами, ресурс, срок службы, срок
сохраняемости, время восстановления и другие. Значения этих
величин получают по данным испытаний или эксплуатации.
Обобщенные показатели надежности, так же как коэффициент
готовности, коэффициент технического использования и
коэффициент оперативной готовности, вычисляются по данным единичных
показателей. Номенклатура показателей надежности приведена
в табл. 8.1.
200

Исходное состояние
Исправное
Работоспособное
События
Повреждение
J_
Отказ
Исчерпание ресурса
Новое состояние
Неисправное
Несоответствие
хотя бы одному
из требований НТД
Неработоспособное
Предельное
Неспособность
выполнять функции
с заданными
параметрами
Недопустимость
или
нецелесообразность дальнейшего
использования
Рис. 8.1. Схема состояний изделия
Таблица 8.1
Примерная номенклатура показателей надежности
Свойство надежности
Наименование показателя
Обозначение
Единичные показатели
Безотказность Вероятность безотказной работы
Средняя наработка до отказа
Средняя наработка на отказ
Средняя наработка между отказами
Интенсивность отказов
Поток отказов восстанавливаемого
изделия
Средняя частота отказов
Вероятность отказов
ДО
Т
МО
МО
«КО
p(t)
Долговечность
Средний ресурс
Гамма-процентный ресурс
201

Свойство надежности
Наименование показателя
Окончание
Обозначение
Назначенный ресурс
Установленный ресурс
Средний срок службы
Гамма-процентный срок службы
Назначенный срок службы
Установленный срок службы
гР.„
гр.у
?слу
?слн
ТСл.у
Ремонтопригодность Среднее время восстановления
Вероятность восстановления
Коэффициент ремонтосложности
R
Сохраняемость Средний срок сохраняемости
Гамма-процентный срок сохраняемости
Назначенный срок хранения
Установленный срок сохраняемости
Тс,
Т
Обобщенные показатели
Комбинация свойств Коэффициент готовности Кг
Коэффициент технического использования КТМ
Коэффициент оперативной готовности Kos
Многие показатели надежности изделия отображают случайные
события, связанные с непредусмотренными отказами при его
эксплуатации. Поэтому соответствующие численные характеристики
надежности имеют вероятностную сущность, а это значит, что они основаны
на статистике и на математической теории вероятностей.
Исходным понятием теории вероятностей является событие,
в результате которого изделие изменяет свое качественное состояние.
В теории надежности таким событием считается отказ.
Событие, обязательно наблюдаемое в эксперименте,
называется достоверным. Событие является невозможным, если оно не может
произойти в данном эксперименте.
Всякое событие или есть, или его нет. Состоянию А до события
можно противопоставить состояние В после события. Состояние А
202

противоположно состоянию В и наблюдается тогда, когда нет
события, переводящего изделие из состояния А в состояние В.
Вероятность события и, следовательно, состояний А и В
характеризуется числом, которое тем больше, чем более возможно это
событие — отказ. Если вероятность события, происходящего в
эксперименте, оценить единицей, а невозможность его оценить нулевой
вероятностью, то вероятность иного события до того, как оно
становится реальностью, имеет значение меньше единицы. Из сказанного
следует, что сумма вероятности (вероятность обозначают буквой Р)
события Л, т.е. РА, и вероятности события В, т.е. Рд, как событий
несовместимых, равна единице или
Рл-i-h.
По целям использования показатели надежности
подразделяют на нормируемые и оценочные значения.
Нормируемым значением показателя надежности является то
значение, которое регламентировано (задано) нормативно-технической
и/или проектно-конструкторской документациями.
Оценочным является фактическое значение показателя
надежности опытных образцов или серийной продукции, получаемое по
результатам испытаний или эксплуатации.
Итак, надежность любых технических изделий (в том числе и
машин) количественно может оцениваться набором показателей:
безотказности функционирования (работы), долговечности,
ремонтопригодности и сохраняемости.
8.2. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
ДЛЯ РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ИЗДЕЛИЙ
По способу получения численных значений показателей надежности
различают показатели: расчетные, экспериментальные, определяемые
по данным испытаний; эксплуатационные, получаемые при
эксплуатации; расчетно-эксперименталъные, найденные на основании
расчетов, испытаний и/или эксплуатационных данных путем
экстраполирования на другую продолжительность эксплуатации или другие
условия эксплуатации; экспертные.
Расчетный способ основан на вычислении показателей
надежности изделия по справочным данным о надежности его составных
частей с учетом функциональной структуры изделия и видов нагру-
жения и разрушения, по данным о надежности изделий-аналогов, по
203

результатам экспертной оценки надежности, по данным о свойствах
материалов, элементов изделий и нагрузок на них, механизме отказа
и по другой информации, имеющейся к моменту расчета надежности.
Экспериментальные способы основаны на использовании
статистических данных, получаемых при испытаниях изделий на
надежность, или данных опытной или подконтрольной эксплуатации.
План контроля показателей надежности должен содержать
число испытуемых образцов, стратегию проведения испытаний с
восстановлением и/или заменой отказавших изделий, без восстановления
и/или замены отказавших изделий, правила прекращения испытаний,
число независимых наблюдений и отрицательных исходов этих
наблюдений, позволяющих принять решение о соответствии или
несоответствии изделий заданным требованиям к уровню надежности, а также
правила принятия решения.
При испытаниях на надежность наблюдением может
определяться время безотказной работы изделия, продолжительность его
восстановления и т.п. Отрицательным исходом наблюдения может быть
наступление отказа (предельного состояния), невозможность
восстановления в течение заданного времени и т.п.
При оценке надежности невосстанавливаемых изделий объем
выборки (число испытуемых образцов) равен необходимому числу
наблюдений. Для восстанавливаемых изделий объем выборки может
быть уменьшен (до одного образца), если независимость наблюдений
обеспечена к началу очередного наблюдения.
Расчетно-экспериментальные способы основаны на вычислении
показателей надежности по исходным данным, определяемым
экспериментальными методами. Исходными данными для расчетно-экспери-
ментального способа служат:
— информация о надежности изделия, полученная в ходе
предшествующих испытаний или эксплуатации;
— экспериментальные значения единичных показателей
надежности, определяющих контролируемый комплексный показатель
надежности;
— экспериментальные значения показателей надежности
составных частей изделия, полученные при их автономных (поэлементных)
испытаниях, а также в составе другого изделия;
— экспериментальные значения параметров нагрузки,
износостойкости и прочности изделия и его составных частей;
— экспериментальные данные об изменении параметров,
характеризующих работоспособное состояние изделий.
Экспертные оценки показателей надежности получают одним из
известных способов, принимаемых для проведения экспертизы.
204

Метод определения численных значений показателей
надежности изделий выбирают с учетом:
— видов работ на стадиях жизненного цикла изделия;
— заданной номенклатуры и норм показателей надежности; *
— требований к достоверности контроля показателей
надежности;
— особенностей конструкций и функционирования изделия;
— характеристики условий и режимов эксплуатации;
— предполагаемого вида законов распределения наработки до
отказа (между отказами) и/или до предельного состояния,
продолжительности восстановления и т.п.;
— возможности выделения необходимого числа образцов для
испытаний на надежность;
— технических возможностей и оснащенности испытательной
базы;
— ограничений по продолжительности и стоимости испытаний
на надежность.
8.3. ПОКАЗАТЕЛИ БЕЗОТКАЗНОСТИ
Для оценки безотказности изделий используют следующие
показатели:
P(t) — вероятность безотказной работы за время t\
p(t) — вероятность отказа;
7^р — средняя наработка до первого отказа (или среднее
время безотказной работы);
То — средняя наработка на отказ;
Т — средняя наработка между отказами;
X(t) — интенсивность отказов;
X\(t) — параметр потока отказов — для восстанавливаемых
изделий;
co(t) — средняя частота отказов.
Кроме вышеперечисленных могут использоваться и другие
критерии, оценивающие тот или иной фактор в зависимости от
особенных условий работы изделия.
Показатели безотказности могут вводиться как по отношению
ко всем возможным отказам изделия, так и по отношению к
какому-либо одному типу отказа.
Очевидно, что изделие работает безотказно, если оно при этом
сохраняет свои рабочие параметры в установленных пределах в
течение рассматриваемого промежутка времени L
205

Вероятность безотказной работы отдельного изделия
оценивается как
(8.1)
где Т — время от начала работы до отказа;
t — время, для которого определяется вероятность безотказной работы.
Величина Т может быть больше, меньше или равна L
Следовательно, 0 <P(t)< 1.
Вероятность безотказной работы — это статистический и
относительный показатель сохранения работоспособности однотипных
изделий серийного производства, выражающий вероятность того, что
в пределах заданной наработки отказ изделий не наступает. Для
установления значения вероятности безотказной работы серийных
изделий используют формулу для среднестатистического значения:
PW-^-?-.-M>. (8.2)
где N — число наблюдаемых изделий (или элементов);
No — число отказавших изделий за время t;
Np — число работоспособных изделий к концу времени t испытаний
или эксплуатации.
Вероятность безотказной работы является одной из наиболее
значимых характеристик надежности изделия, так как она охватывает
все факторы, влияющие на надежность. Для вычисления вероятности
безотказной работы используются данные, накапливаемые путем
наблюдений за работой при эксплуатации или при специальных
испытаниях. Чем больше изделий подвергается наблюдениям или
испытаниям на надежность, тем точнее определяется вероятность безотказной
работы других однотипных изделий.
Так как безотказная работа и отказ — взаимно
противоположные события, то оценку вероятности отказа pit) определяют по
формуле
Ml (8.3)
p(t)lP(t) .
Распределение отказов во времени характеризуется функцией
плотности распределения f(t) наработки до отказа. Статистическая
оценка плотности распределения имеет вид:
/W NOM'
где AN(t) — приращение числа отказавших изделий за время At
206

В вероятностном смысле плотность распределения наработки до
отказа:
dt
Вероятности отказов и безотказной работы в функции
плотности распределения наработки на отказ выражаются зависимостями:
p(t)=\f(t)dt, P(t) = l-p(t) = l-\f(t)dt=]f(t)dt. (8.4)
О О t
Типичная зависимость P(t) от t приведена на рис. 8.2.
Вероятностьи
отказа, P(t)
1,0 -
0,8 -
0,6-
0,4 -
0,2-
0
Время, t
Рис. 8.2. Типичное изменение вероятности
безотказной работы изделия во времени
Относительная безотказность Р(?), определенная на основе
экспериментальных данных, является отправной характеристикой для
проектирования новой аналогичной техники с повышенной
надежностью.
При проектировании оценивают возможное значение P(t)
будущего изделия методом расчета. Повышается P(t) от использования
более надежных деталей и элементов (блоков, частей), от повышения
надежности методов работы техники, от оптимизации структурных
схем изделий, а также от использования технически более
эффективных технологий изготовления новых образцов техники.
Расчет среднестатистического времени наработки до отказа (или
среднего времени безотказной работы) по результатам наблюдений
определяют по формуле
где
N— число элементов или изделий, подвергнутых наблюдениям
или испытаниям;
t ~~ время безотказной работы i-ro элемента (изделия).
(8.5)
207

Средняя наработка до отказа — это математическое ожидание
наработки изделия до первого отказа. Следовательно, среднюю
наработку до отказа можно определять по формулам:
— для непрерывной функции распределения надежности:
Tcp=]p(t)dt;
о
— для дискретной функции надежности:
ТСР = ЪР(ЬЩ, (8.6)
г=1
где P(*f.)-tfpf./tf0.
В последней формуле N? — число работоспособных изделий на
интервале наработки U+i^U't N— общее число объектов, поставленных
на испытание или в эксплуатацию; At = и+\+и; k — общее число
рассматриваемых интервалов наработки эмпирической функции
надежности.
Средняя наработка на отказ — это отношение наработки
восстанавливаемого изделия к математическому ожиданию числа его
отказов в течение этой наработки.
Статистическую оценку среднего значения наработки на отказ
вычисляют как отношение суммарной наработки за рассматриваемый
период испытаний или эксплуатации изделий к суммарному числу
отказов этих изделий за тот же период времени:
(8.7)
Показатель наработки на отказ можно оптимизировать по
экономическим критериям. На рисунке 8.3 показаны принципиальные
зависимости затрат: 30 — затраты на повышение времени наработки на
отказ; Зэ — эксплуатационные затраты; Зс — суммарные затраты.
Средняя наработка между отказами — это математическое
ожидание наработки изделия от окончания восстановления его
работоспособного состояния после отказа до возникновения следующего
отказа.
Статистическую оценку среднего значения наработки между
отказами вычисляют как отношение суммарной наработки изделия
208

Затраты
Наработка
Экономически на отказ, То
оправданная
наработка
на отказ
Рис. 8.3. Общая модель экономически обоснованных норм
показателя надежности Го
между отказами за рассматриваемый период испытаний или
эксплуатации к числу отказов этого(их) объекта(ов) за тот же период:
Т =
г=1
ТП
(8.8)
где тп — число отказов за время t.
Интенсивность отказов X(t) характеризует условную плотность
вероятности возникновения отказов невосстанавливаемого изделия за
рассматриваемый период времени в случае, если до этого их не
наблюдалось:
ч*>Щ- <8-9>
На практике при установлении статистического значения
интенсивности отказов Xc(t) пользуются формулой
(8.10)
где N0(At) — число отказавших изделий в интервал времени At;
NCp — среднее число исправно работавших изделий в интервале At.
Очевидно, что ЛГср = (ЛГ2 + Ni=i)/2, где N» Ni+\ — число исправно
работающих изделий соответственно в начале и конце интервала At.
Интенсивность отказов X(t) показывает, какая часть изделий
становится неисправной за единицу времени работы по отношению
209

к среднему числу исправно работающих изделий. Интенсивность
отказов используется в качестве одного из основных критериев при
оценке надежности изделий.
На рисунке 8.4 показано характерное изменение интенсивности
отказов во времени для большинства промышленных изделий. На
рисунке отмечено три этапа: 1 — приработка, 2 — устойчивая работа, 3 —
ускоренное старение и износ.
Интенсивность
отказов, X(t)
1 этап

приработка
Зэтап
ускоренное
старение
и износ
Время, t
Рис. 8.4. Изменение интенсивности отказов
во времени эксплуатации
Вероятность безотказной работы, выраженная через
интенсивность отказов, имеет вид:
t
о
Это уравнение является одним из основных в теории и
практике расчетов показателей надежности.
Параметр потока отказов X\(t) для восстанавливаемого
изделия характеризует плотность вероятности появления отказа
ремонтопригодного объекта для определенного момента времени
где f(t) — плотность распределения потока отказов за период времени t.
При определении этого показателя статистическим методом
имеем
XAt) = isl
n
NxAt
NxAt
(8.11)
где n(t) — количество отказов i-го изделия до наработки ?
п — число отказов изделия в интервале времени Д?.
210

Средняя частота отказов сю(?) показывает отношение числа
отказавших изделий в единицу времени к числу испытываемых или
наблюдаемых при условии, что отказавшие элементы изделий
заменяются исправными или восстанавливаются, т.е.
co^wJ^L (8Л2)
к ; NoxAt v '
Для качественного анализа безотказности работы изделия
обычно принимают, что вероятность безотказной работы в период
нормальной эксплуатации приближенно равна P(t) = 1 - X(t).
Дополнительными показателями безотказности являются
коэффициенты технических простоев (Лпр) и исправности (Лиспр)-
Коэффициент технических простоев (иначе говоря, коэффициент
неисправности), представляющий собой отношение продолжительности
простоев tnp по причине неисправности техники за определенный
промежуток времени к сумме продолжительности фактической работы t$
и tnp за тот же период времени, равен:
Т1пр=-
1+-
Длительность исправной работы машины, характеризуемая
коэффициентом исправности, рассчитывают по формуле
Лиспр = Т ~~Т =*~ Лпр •
Необходимо отметить, что в рассмотренных способах
численных оценок показателей, связанных с отказами, не учитываются
тяжести последствий от различных отказов. В большинстве случаев при
определении показателей безотказности следовало бы установить
критерий или коэффициент весомости отказов изделия, например, по
экономическим последствиям восстановления работоспособности,
исчерпанию ресурса и другим характеристикам работоспособности во
времени.
Показатели безотказности в зависимости от целей управления
качеством определяют на различных стадиях работы технического
изделия. Например, наработку на отказ в период приработки изделия
определяют для выявления ранних отказов с целью принятия
необходимых мер по совершенствованию конструкции и технологии
изготовления, исключающих причины появления ранних отказов серийно
изготавливаемых изделий.
211

Во время производства техники показатели ее безотказности
определяют через определенные промежутки времени, для контроля
их нормируемых значений.
На стадии эксплуатации оценивают безотказность с целью
прогнозирования ее на интересующее время эксплуатации.
8.4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОТКАЗНОСТИ
Безотказность работы машин и другой техники обеспечивается
специальными методами на всех этапах жизненного цикла изделия.
Существует значительное количество разнообразных способов
повышения безотказности техники. Поэтому практическая задача
заключается в рациональном подборе и осуществлении оптимальных
способов и средств повышения надежности с учетом как их
технических, так и экономических показателей.
8.4.1. Методы и показатели
обеспечения безотказности на этапе
проектирования и конструирования
Известно, что уже при проектировании и конструировании
закладывается та или иная безотказность изделия. При этом
конструктор осуществляет расчеты характеристик безотказности для
прогнозирования работоспособности и обоснования предлагаемого
к изготовлению варианта изделия, для выбора комплектующих
технических средств, для осуществления способов резервирования
элементов с недостаточной надежностью и т.д.
Многочисленные характеристики безотказности сложных
технических систем, какими являются, например, машины, обычно
определяются поэлементно, а потом уже синтезируются в итоговый
результат.
Для определения характеристик безотказности работы
элементов машины, т.е. ее деталей, все детали машин разделяют на три
группы: детали тяжело нагруженные и изнашивающиеся (группа А),
детали основные (группа Б) и детали вспомогательные (группа В).
К деталям группы А относятся те детали, рабочая функция
которых состоит в передаче мощностей или в том, чтобы служить
опорами для движущихся нагруженных деталей. Их называют также
активными. Эти детали в процессе работы машин подвергаются износу.
212

Вследствие износа происходит изменение размеров и формы, качества
рабочих поверхностей. К деталям этой группы можно отнести
различные подшипники, детали зубчатых, червячных и фрикционных
передач, валы, оси, детали механизмов движения и т.п.
Детали группы Б обеспечивают правильное расположение
деталей первой группы и их взаимодействие. Эти детали могут быть
названы также основными или опорными. К деталям этой группы
относятся станины, фундаментальные рамы, блоки цилиндров,
кронштейны, стойки и т.д.
К деталям группы В относятся различные детали
вспомогательного назначения, служащие ,д;ля управления машиной и обеспечения
нормальной работы деталей первых двух групп.
Безотказность технических изделий зависит от правильного
выбора материала для отдельных ее деталей. Назначение материала
для деталей машин зависит от ряда факторов, а именно: от величины
и характера силовых нагрузок, от химической активности среды, в
которой работают детали, от рода и вида трения поверхностей
сопряженно работающих деталей. При этом приходится учитывать
особенности каждого из рассматриваемых материалов, в частности: изменение
физико-механических свойств при работе в условиях низких или
высоких температур; усталость и ползучесть (деформируемость при
эксплуатации); старение материала и многое другое. При выборе
материала существенное значение имеют его технологичность
обработки и стоимость, так как достижение необходимой надежности не
должно обходиться слишком дорого.
Конструкция изделия, например машины, должна быть по
возможности наиболее простой, т.е. она должна состоять из наименьшего
количества деталей. Это повышает безотказность машины.
Конструкция машины также должна быть технологичной для сборки и
разборки. Она должна обеспечивать доступ к отдельным ее элементам для
наблюдений за их работой и для обслуживания (смазка, регулировка,
замена, ремонт). Технологичность конструкции способствует
повышению качества сборки, влияние на характеристики надежности работы
машины.
На этапе проектирования и конструирования часто решается
вопрос необходимости использования метода резервирования машины.
Резервированием называют эффективный способ повышения
безотказности путем параллельного включения в систему машины
резервных (дополнительных) элементов, способных в случае отказа
основного элемента выполнять его функции.
213

В общем случае надежность так называемой неизбыточной
системы машины, т.е. системы, для исправной работы которой
необходима исправность всех входящих в нее элементов, определяется как
произведение вероятностей безотказной работы всех элементов системы.
Конструкция такой технической системы состоит из последовательно
соединенных элементов (рис. 8.5). Поэтому вероятность безотказной
работы машины как системы, элементы которой соединены (в
надежностном смысле) последовательно, имеет вид:
где Pi(t) — вероятность безотказной работы i-ro элемента за наработку
времени ty
п — количество элементов в системе.
1
3 -—> п
Рис. 8.5. Схема последовательного соединения
элементов системы
Из равенства (8.13) следует, что утрата работоспособности
любого элемента последовательной системы приводит к отказу всей
системы. Надежность изделия с последовательным соединением его
функциональных элементов относительно невелика.
Пусть, например, изделие с последовательно соединенными
четырьмя элементами имеет показатели безотказности работы первого,
второго и четвертого элементов, равные 0,9, а третьего — 0,5. Общая
безотказность такого изделия, в соответствии с (8.13), равна 0,36.
В последовательных системах элементы системы могут обладать
различной безотказностью. Надежность такой системы всегда меньше
надежности самого ненадежного элемента. Основным конструктивным
способом устранения «слабых» мест в технических системах с
последовательным взаимодействием их элементов является резервирование
элементов с недостаточной надежностью.
Существуют следующие методы резервирования: общее
резервирование, раздельное (поэлементное) резервирование и
комбинированное (смешенное) резервирование.
Общим называется такое резервирование, при котором
параллельно подключаются идентичные системы. При этом одна из систем
(включающаяся первой) считается основной, а остальные —
резервными. На рисунке 8.6, а показана схема общего резервирования.
214

а)
1 — 2 — 3 — л -i
г 1
б)
2
Ь 1 — 2 — 3 — л -I
Рис. 8.6. Схема общего (а) и раздельного (б)
резервирования
Раздельным (поэлементным) резервированием является
резервирование отдельных элементов системы изделия (рис. 8.6, б)
в п звеньев.
При комбинированном резервировании в системе элементов
изделия применяется как общее, так и раздельное резервирование.
Отношение числа резервных цепей (или элементов) к числу
основных называется кратностью резервирования.
В случае общего резервирования вероятность отказа j-й
параллельной цепи определяется так:
Так как в общей резервной системе (т + 1) цепей, а отказ
системы происходит при отказах всех цепей, то вероятность отказа такой
резервированной системы
При одинаковости параллельных цепей, когда
i
р (А—Р (А
^отк.о.ру V / "~ отк.i \1 />
получаем, что итоговая вероятность отказов системы с общим
резервированием такова:
-|7Я+1
(8.14)
215

Вероятность же безотказной работы системы изделия с общим
резервированием записывается в виде следующего неравенства:
-\тп+\
°Р \ )"~ ^отк.о.р —
(8.15)
В случае когда все элементы системы равнонадежны, Pt(t) = P{t),
Po.p(t) = i-[i-Pn(t)]m+\ (8.16)
Рассмотрим теперь соотношения вероятностей отказов и
безотказной работы изделия за время t в случае раздельного
резервирования элементов его системы.
При раздельном (поэлементном) резервировании каждый
элемент системы фактически состоит из (т + 1) одинаковых и
параллельно соединенных в звенья элементов. Значит, запись вероятности
отказа раздельно резервированного элемента системы, т.е. звена, будет
иметь вид:
р
(mc.3.j
Вероятность безотказной работы такого звена записывается
в форме следующего уравнения:
т+\ (8.17)
Все раздельно резервированные элементы, став звеньями,
соединяются в системе последовательно, поэтому вероятность безотказной
работы такого изделия следует записать так:
1=1 1=1
Если все элементы системы равнонадежны, то вероятность
безотказной работы изделия с полным раздельным резервированием
имеет следующее математическое выражение:
T- <8Л9>
Основными способами включения резервных элементов
(объектов или цепей) при отказе основных являются следующие.
1. Постоянное резервирование, при котором резервные
единицы (элементы, цепи или участки цепей) подключаются параллельно
216

основным в течение всего времени работы (в «горячем» резерве) и
находятся в одинаковом с ним режиме.
2. Резервирование замещением, при котором резервные единицы
замещают основные только после отказа основных. При этом
резервные единицы могут находиться в двух режимах работы: в ненагружен-
ном (в «холодном» резерве), при котором резервная единица не
включена; в облегченном (в «теплом» резерве), при котором резервные
элементы включены, но не несут нагрузки и поэтому их надежность
в резервном состоянии выше, чем в рабочем.
Выбор метода резервирования и способа включения резервных
элементов в систему всегда имеет некоторые ограничения, например
по весу, габаритам, стоимости, по потребляемой мощности и т.д.
Поэтому резервирование осуществляют так, чтобы обеспечить
необходимое значение критерия надежности при имеющихся ограничениях на
общие характеристики изделия (системы).
При проектировании машины вначале создается ее структурная
схема, в которой предусматриваются соответствующие соединения
отдельных элементов машины. Обычно структурная схема любой
машины достаточно сложна и состоит как из последовательных, так и из
параллельных (резервированных) соединений ее частей. Такая
структурная схема машины называется комбинированной. Расчет
безотказности такой комбинированной системы осуществляют совместным
использованием уравнений (8.13), (8.14) и/или (8.19).
Приведем простейший пример расчета вероятностей
безотказной работы автомобиля со структурной схемой, изображенной на
рис. 8.7, и с вероятностью безотказной работы каждого ее элемента,
равной 0,9.
г 1 -1
Рис. 8.7. Структурная схема автомобиля
В данной задаче структурная схема автомобиля представлена
четырьмя первыми параллельно соединенными (зарезервированными)
элементами A—4), которые представляют собой блок четырехцилинд-
рового двигателя внутреннего сгорания. Далее последовательно со-
217

единены два элемента E и 6) трансмиссии, а потом включены два
зарезервированных элемента, соответствующие двум независимым
системам торможения (ручной и ножной тормоза). Эти элементы
обозначены цифрами 7 и 8. Последний (9) последовательно включенный
элемент соответствует, например, системе питания машины.
Для определения вероятности безотказной работы автомобиля
в целом надо воспользоваться уравнениями (8.13) и (8.19).
Общее уравнение и его решение для условий данной задачи
имеет вид:
P(t) = {l-[l-P^t)]A}xP5(t)xP6^
= |"l-(l-0,9Llx0,9x0,9x{l-(l-0,9J}x0,9 = 0,72.
Видно, что итоговая безотказность работы машины всегда
меньше безотказности ее составных частей.
Расчетное значение вероятности безотказной работы за
некоторый промежуток времени ty полученное на этапе проектирования
машины, впоследствии экспериментально определяется и уточняется
натурными испытаниями или наблюдениями при эксплуатации.
8.4.2. Обеспечение безотказности в процессе
производства технических изделий
К числу требований, обеспечивающих эксплуатационную
надежность деталей при производстве их заготовок (в заготовительном
производстве), относятся:
— обеспечение качества материала заготовки и соответствие его
заданному конструктором по химическому составу и
физико-механическим свойствам;
— обеспечение качества заготовок — отливок, поковок,
штамповок, заготовок из проката — в отношении достижения однородности
материала и отсутствия поверхностных и внутренних дефектов
(рыхлости, включений, раковин, трещин и др.);
— обеспечение отсутствия внутренних напряжений.
Заготовки подвергают механической обработке с целью
получения заданных форм и размеров деталей, а также для достижения
необходимой чистоты поверхностей. Существует много методов,
способов и специальных режимов механической обработки деталей
машин, которые благоприятно влияют на надежность их работы.
218

Методы термической обработки металлических и других
материалов обеспечивают повышение прочностных, физико-химических
и других свойств, предопределяющих собой такое комплексное
свойство машин, как надежность их работы.
Качество сборки машин из деталей, узлов и отдельных устройств
также существенно влияет на безотказность и долговечность машин.
В процессе сборки неизбежны пригоночные работы, в процессе
которых могут возникать перекосы, смещения сопряженных деталей,
повреждения поверхностей и другие дефекты. Механизация и
автоматизация сборочных работ не только облегчают труд сборщиков и
увеличивают их производительность, но и повышают качество сборки, что
способствует достижению большей безотказности и долговечности
работы машин.
С повышением требований к надежности в целом
увеличивается роль контроля качества при производстве изделий и их ремонте.
Контроль имеет целью проверить соответствие качества
изготовляемых или ремонтируемых изделий заданному уровню. Для этого
контроль необходимо осуществлять на всех этапах производства, начиная
с выполнения чертежей, далее при изготовлении заготовок и их
обработке, при сборке изделия, и наконец, в процессе его эксплуатации.
8.4.3. Реализация безотказности машин
и другой техники в процессе их эксплуатации
Очевидно, что качество машин и, в частности, их безотказность
работы закладываются еще в процессе проектирования, исследований
и конструирования, а обеспечиваются эти свойства при изготовлении.
Однако реализуются надежностные свойства машин в процессе их
эксплуатации. Поэтому роль соблюдения правил эксплуатации
техники в деле более полного проявления ее положительных функций
чрезвычайно велика.
Эксплуатация — это основная и наиболее продолжительная
стадия существования технического объекта (изделия) в пользовании
потребителя, представляющая собой процесс непрерывного или
периодического применения объекта и расходования его технического
ресурса. Расходование ресурса, например, машины тем рачительнее,
чем выше качество ее эксплуатации, т.е. чем более адекватны условия
эксплуатации требованиям нормативно-технической документации
к режимам использования (хранения, транспортирования, установки,
работы, обслуживания и ремонтов) данной техники.
219

8.5. ПОКАЗАТЕЛИ ДОЛГОВЕЧНОСТИ
Показатели долговечности характеризуют свойство технического
изделия сохранять во времени работоспособность до наступления
предельного состояния, когда оно теряет работоспособность при
установленной системе технического обслуживания и ремонтов.
Перечень используемых показателей долговечности таков:
Гр — средний ресурс, т.е. средний технический ресурс до
капитального ремонта;
Гру — гамма-процентный ресурс;
Гр.н — назначенный ресурс;
Гр.у — установленный ресурс;
ТСл — средний срок службы;
Телу — гамма-процентный срок службы;
Тсл.н — назначенный срок службы;
ТСл.у — установленный срок службы;
^сп — срок службы до списания изделия или предельный срок
службы.
Понятие «ресурс» характеризует долговечность по наработке
изделия, а «срок службы» — по календарному времени.
Исходные данные для расчета ресурса, порядок его расчета и
статистической оценки, а также правила установления требуемого
ресурса изделий регламентированы методическими указаниями МУ10-71
«Промышленные изделия. Определение ресурса» (М.: Изд-во
стандартов, 1972).
Так как под ресурсом понимается суммарная наработка до
предельного состояния, то его показатели определяются по формулам,
аналогичным формулам наработки на отказ.
Средний ресурс изделия — это математическое ожидание его
ресурса. Статистическая оценка среднего ресурса такова:
(8.20)
где ?р. — ресурс f-ro объекта;
N — число изделий, поставленных на испытания или в эксплуатацию.
Гамма-процентный ресурс выражает наработку, в течение
которой изделие с заданной вероятностью у процентов не достигает
предельного состояния. Гамма-процентный ресурс является основным
220

расчетным показателем, например, для подшипников и других
изделий. Существенное достоинство этого показателя в возможности его
определения до завершения испытаний всех образцов. В большинстве
случаев для различных изделий используют критерий 90%-ного
ресурса.
Вероятность обеспечения ресурса Гру, соответствующую
значению y/100, определяют по формуле
(8.21)
где
Гр — наработка до предельного состояния (ресурса);
у — число изделий (%), не достигающих с заданной вероятностью
предельного состояния.
Значение гамма-процентного ресурса определяют с помощью
кривых распределения ресурсов (рис. 8.8).
Рис. 8.8. Определение значения
гамма-процентного ресурса:
а и б — кривые соответственно убыли и распределения ресурсов
Назначенный ресурс — суммарная наработка, при достижении
которой применение изделия по назначению должно быть
прекращено, независимо от его технического состояния.
Под #остановленным ресурсом понимается технически
обоснованная или заданная величина ресурса, обеспечиваемая конструкцией,
технологией и условиями эксплуатации, в пределах которой изделие
не должно достигать предельного состояния.
Средний срок службы — математическое ожидание срока службы.
221

Статистическую оценку среднего срока службы определяют по
формуле
N
Гсл=-^-. (8.22)
где tCJli — срок службы i-ro изделия.
Гамма-процентный срок службы представляет собой
календарную продолжительность эксплуатации, в течение которой изделие
не достигает предельного состояния с вероятностью у, выраженной
в процентах. Для его расчета используют соотношение
оо
Р(ГСЛ)=/Р(ГСЛ)^ГСЛ=1^. (8.23)
Тел
Назначенный срок службы — суммарная календарная
продолжительность эксплуатации, при достижении которой применение
изделия по назначению должно быть прекращено, независимо от его
технического состояния.
Под установленным сроком службы понимают технико-эконо-
мически обоснованный срок службы, обеспечиваемый конструкцией,
технологией и эксплуатацией, в пределах которого изделие не должно
достигать предельного состояния.
Предельный срок службы ТСП представляет собой календарную
продолжительность эксплуатации или использования изделия до
момента его списания и снятия с эксплуатации (использования). Он
определяется аналогично тому, как определяют, например, средний срок
службы.
Известно, что основной причиной снижения показателей
долговечности изделия является износ его деталей.
Изнашиванием называется процесс постепенного
поверхностного разрушения материала деталей машин в результате трения о них
других деталей, твердых тел или частиц. Известно, что сопротивление
материала изнашиванию зависит не только от свойств этого материала,
но и от многих условий, при которых происходит трение. К этим
условиям (факторам) относятся: свойства сопряженного тела, свойства
промежуточной среды, температура на поверхности и т.д.
На рисунке 8.9 приведена типичная кривая зависимости
характеристик износа от длительности испытаний или эксплуатации
изделий.
222

Износ, е
Время или путь, t(S)
Рис. 8.9. Типичная кривая износа поверхности изделия
Износ характеризуется тремя периодами.
1. Период начального износа или период приработки, когда
происходит переход от исходного состояния поверхности трения к
состоянию относительно устойчивому. В течение периода приработки темп
износа со временем уменьшается, приближаясь к некоторой
постоянной величине, характерной для периода установившегося износа.
2. Период установившегося износа, при неизменных условиях
работы трущейся поверхности, характеризуется постоянным темпом
износа.
3. Период ускоренного износа.
Результаты испытаний на износ и наблюдений за износом в
процессе эксплуатации техники обычно выражают в следующих
относительных величинах:
— размерная относительная износостойкость
= Д/э/Д/м,
где
э — линейный износ эталона,
Д/м — линейный износ материала испытуемого изделия (образца или детали);
— весовая относительная износостойкость
? = AG3/AGM,
где Д(?э — весовой износ эталона,
— весовой износ материала испытуемого изделия (образца или детали).
Износ может быть оценен не только относительной
характеристикой линейного износа, но и относительноыми изменениями
объемов эталона и объекта испытания.
На практике часто износостойкость (износность) оценивают
в абсолютных величинах, таких как мм/км, мм2/ч и т.п.
Установлены три группы факторов, влияющих на вид и
интенсивность износа поверхности деталей машин: 1) факторы, обусловли-
223

вающие внешние механические воздействия на поверхность трения;
2) характеристики внешней среды; 3) факторы, связанные со
свойствами трущихся тел.
Конкретными факторами первой группы являются: а) род
трения (качение, скольжение); б) скорость относительного перемещения
трущихся поверхностей; в) величина и характер давления при трении.
Основные факторы второй группы, связанные с внешней
средой, таковы: а) смазка; б) газовая среда (воздушная, агрессивная или
защитная атмосферы); в) наличие абразивных (твердых) частиц на
поверхности трения.
Факторами третьей группы являются: а) механические свойства
трущихся материалов (предел текучести и упругости, модуль
упругости, предел прочности, твердость, ударная вязкость, пластичность,
усталостная прочность); б) теплоустойчивость материала детали;
в) степень химического сродства металла к кислороду и природа
образующихся при трении химических соединений; г) склонность
металла к контактному схватыванию при нормальных и повышенных
температурах; д) способность металлического материала
взаимодействовать со смазкой и т.д.
8.6. ПОКАЗАТЕЛИ РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ
8.6.1. Основные показатели ремонтопригодности
Для оценки ремонтопригодности используют следующие
показатели:
^в(^в) — вероятность восстановления за время (tB);
Тв — среднее время восстановления;
\x(t) — интенсивность восстановления;
Ка — коэффициент аварийного простоя;
H(t) — среднее число ремонтов (восстановлений) за время t;
R — коэффициент ремонтосложности;
^рем.пр — коэффициент ремонтопригодности.
Показатели ремонтопригодности характеризуют
восстанавливаемые изделия.
Вероятность восстановления PB(tB) представляет собой
вероятность того, что случайное время восстановления изделия tB будет
не более заданного, т.е.
PB(tB) = P(tB<TB). (8.24)
224

Для большинства изделий машиностроения вероятность
восстановления подчиняется экспоненциальному закону распределения:
(8.25)
где X — интенсивность отказов (принимается постоянной);
tB — время восстановления.
Среднее время восстановления — математическое ожидание
времени восстановления изделия. Статистическую оценку этого параметра
определяют по формуле
т
Тв=^—, (8.26)
где TBk — время восстановления k-то отказа объекта, равное сумме времени,
затраченного на отыскание отказа tOf и времени ?у на его устранение;
тп — число отказов объекта за заданный срок испытаний или эксплуатации.
Интенсивность восстановления \i(t) представляет собой число
восстановлений в единицу времени:
И(')=;р (827>
Коэффициент аварийного простоя Ка является показателем,
характеризующим вероятность восстановления изделия в любой момент
времени:
(8-28)
где ti — время простоя до ремонта i-то изделия;
tBi — время восстановления i-ro изделия;
п — число отказов.
Коэффициент ремонтосложности R оценивает объем ремонтных
работ за год в физических единицах ремонтосложности.
Коэффициент ремонтосложности есть сумма коэффициентов
ремонтосложности механической части машины /?м и электрической
ее части — R3:
225

Единица ремонтосложности механической части Дм — это
ремонтосложность некоторой условной машины, трудоемкость
капитального ремонта механической части которой, отвечающего по объему
и качеству требованиям технических условий на ремонт, равна 50 ч
в неизменных организационно-технических условиях среднего
ремонтного цеха машиностроительного предприятия.
Единица ремонтосложности электрической части Дэ — это
ремонтосложность некоторой условной машины, трудоемкость
капитального ремонта электрической части которой, отвечающего по объему
и качеству требованиям технических условий на ремонт, равна 12,5 ч
в тех же условиях, что и RM.
Объем работ, подлежащих выполнению при капитальном
ремонте механической и электрической частей любого станка (машины)
в неизменных условиях, который может быть оценен числом единиц
ремонтосложности, зависящим только от его конструктивных и
технологических особенностей, называется стабильной ремонтослож-
ностью данного станка (машины) и обозначается соответственно
Дм и Дэ.
Механическая часть станков и машин в общем случае может
состоять из кинематической и гидравлической частей, ремонтосложность
которых обозначают соответственно RK и Rr. Таким образом,
Дм= Дк + Дг. (8.29)
Электрическая часть станков и машин состоит из
электроаппаратов, приборов и проводки, ремонтосложность которых обозначают
Да, и электродвигателей (Дд):
Дэ= Да + Дд. (8.30)
Исходными данными для определения ремонтосложности
различных моделей оборудования являются технические характеристики,
содержащиеся в паспортах, а также эмпирические формулы и
коэффициенты, отражающие специфику оцениваемых машин и
оборудований.
Коэффициент ремонтопригодности детали, узла, изделия 1Срем.пр
применяется для характеристики изделия при устранении
неисправности отдельных узлов и деталей.
Коэффициент ремонтопригодности узла (детали) изделия
характеризуется отношением времени непосредственного выполнения
ремонта (замены) отдельного узла (детали) к общим затратам времени
на ремонт изделия, включая выявление дефекта изделия в его
разработку, сборку и наладку.
226

8.6.2. Испытания на ремонтопригодность
Порядок экспериментального определения показателей
ремонтопригодности технических изделий дан в ГОСТ 19489-74 «Система
технического обслуживания и ремонта. Методы испытаний на
ремонтопригодность. Основные положения».
Испытания изделий на ремонтопригодность по показателям ре-
монтосложности регламентированы ГОСТ 27.410-87 «Надежность
в технике. Методы контроля показателей надежности и планы
контрольных испытаний на надежность».
Испытание изделий на ремонтопригодность заключается в
выполнении на испытуемых образцах операций технического
обслуживания (ТО) и ремонтов в соответствии с требованиями
эксплуатационной и ремонтной документации, регистрации значений всех величин,
необходимых для определения и контроля показателей
ремонтопригодности.
Цели испытаний на ремонтопригодность:
— определение значений количественных показателей
ремонтопригодности;
— контроль соответствия требованиям по ремонтопригодности,
заданным в нормативно-технической документации (НТД) на изделия;
— выявление конструктивных недостатков, снижающих
ремонтопригодность, и разработка мероприятий по их устранению;
— оценка полноты и качества эксплуатационной и ремонтной
документации;
— выявление схемно-конструктивных недостатков, снижающих
уровень ремонтопригодности, и разработка рекомендаций по их
устранению.
Испытания на ремонтопригодность проводят, как правило,
экспериментальными методами. При наличии технико-экономического
обоснования невозможности или нецелесообразности применения
экспериментальных методов допускается, по согласованию с заказчиком
(потребителем), проводить контроль на ремонтопригодность расчет-
но-экспериментальными методами (РЭМ).
Испытания на ремонтопригодность могут проводиться
отдельно или совместно с другими испытаниями.
8.6.3. Методы испытания на ремонтопригодность
При испытании изделий на ремонтопригодность применяют
методы:
— испытания с возникающей необходимостью восстановления;
227

— испытания с моделированием отказов;
— комбинированные испытания. .
Метод испытания на ремонтопригодность с возникающей
необходимостью восстановления заключается в том, что изделия
подвергают нормальным или ускоренным испытаниям на безотказность
и долговечность в условиях и объеме, установленных программой
испытаний. Необходимую для оценки ремонтопригодности
информацию получают при выполнении операции технического обслуживания
и плановых ремонтов, предусмотренных эксплуатационной и
ремонтной документацией, а также при неплановых ремонтах по выявлению
и устранению отказов и повреждений, возникающих в процессе
испытаний.
Метод испытания на ремонтопригодность с моделированием
отказов заключается в том, что отказы изделия имитируют или
преднамеренно создают в соответствии с программой испытаний.
Метод комбинированных испытаний на ремонтопригодность
заключается в использовании перечисленных выше методов в любом
их сочетании, установленном в методиках испытаний.
При контроле ремонтопригодности используют следующие
источники информации:
— данные хронометрических наблюдений за выполнением всех
операций по ремонту изделий;
— данные о затратах времени, труда и средств, установленные
при проведении подобных операций на аналогах и прототипах;
— результаты анализа выявленных конструктивных
недостатков, ухудшающих ремонтопригодность, и принятых по ним
мероприятий.
8.7. ПОКАЗАТЕЛИ СОХРАНЯЕМОСТИ
Показатели сохраняемости характеризуют свойство технического
изделия сохранять исправное и работоспособное состояние в течение
и после хранения и/или транспортирования.
К показателям сохраняемости относятся:
Тс — средний срок сохраняемости;
Гсу — гамма-процентный срок сохраняемости;
Тсм — назначенный срок хранения;
Тс.у — установленный срок сохраняемости.
Наименования и определения терминов показателей
сохраняемости для технических изделий даны в ГОСТ 13377-75 «Надежность
в технике. Термины и определения». Перечислим: их.
228

Сроком сохраняемости называется календарная
продолжительность хранения и/или транспортирования изделия в заданных
условиях, в течение и после которой значения показателей качества
остаются в установленных пределах.
Показатель сохраняемости оценивают статистическими
методами по результатам испытаний.
Средним сроком сохраняемости технического изделия
называется математическое ожидание его срока сохраняемости. Средний срок
сохраняемости определяют по формуле
N
Тс=^-, (8.31)
где Тс. — срок сохраняемости i-ro изделия.
Гамма-процентный срок сохраняемости — календарная
продолжительность хранения и/или транспортирования изделия, в течение
и после которой показатели безотказности, долговечности и
ремонтопригодности изделия не выйдут за установленные пределы с
вероятностью у, выраженной в процентах.
Как и гамма-процентный ресурс, значение гамма-процентного
срока сохраняемости определяют, используя выражение
= -^-. (8.32)
1 С\С\
Назначенный срок хранения есть календарная
продолжительность хранения в заданных условиях, по истечении которой
применение изделия по назначению не допускается, независимо от его
технического состояния.
Установленным сроком сохраняемости называют технико-эко-
номически обоснованный (или заданный) срок хранения,
обеспечиваемый конструкцией и эксплуатацией, в пределах которого показатели
безотказности, долговечности и ремонтопригодности остаются теми
же, какими они были у изделия до начала его хранения и/или
транспортирования.
8.8. ПОКАЗАТЕЛИ ТРАНСПОРТАБЕЛЬНОСТИ
Показатели транспортабельности характеризуют способность
продукции сохранять свою пригодность (надежность) в процессе
транспортирования, а также приспособленность к перемещению, не сопровождаю-
229

щемуся эксплуатацией или использованием. В группу показателей
транспортабельности входят характеристики подготовительных и
заключительных операций, связанных с транспортированием изделия
к месту его назначения. Следовательно, группа показателей
транспортабельности имеет показатели, относящиеся к надежности (в
частности, при транспортировании) и к технологичности после
изготовления, т.е. до начала эксплуатации изделия. Поэтому данная группа
показателей является по существу промежуточной (переходной)
между показателями надежности и показателями технологичности в
сфере потребления.
Подготовительными операциями являются, например,
упаковывание, погрузка изделия на транспортное средство, крепление и т.п.
Заключительные операции — снятие креплений, разгрузка,
распаковывание, сборка, установка на рабочее место и т.п.
Показатели транспортабельности изделия выбираются и
оцениваются применительно к конкретному виду транспорта
(автомобильному, железнодорожному, водному или воздушному) или даже к
конкретному виду транспортных средств.
Часто бывает необходимо определить показатели
транспортабельности при смешанных перевозках, т.е. при перевозках
несколькими видами транспорта.
Основными показателями транспортабельности являются
следующие коэффициенты: 1СД — коэффициент, характеризующий долю
транспортируемых изделий, которые сохраняют в заданных
(допустимых) пределах свои первоначальные свойства; Kv — коэффициент
максимально возможного использования емкости (или
грузоподъемности) транспортного средства или тары.
Коэффициент Кд, характеризующий долю транспортируемых
изделий, сохраняющих в заданных пределах свои первоначальные
свойства за рремя транспортирования, рассчитывают по формуле
Хд^
Мп
где Мв — масса (вес) или количество в штуках или иных единицах измерения
продукции (изделий), выгруженной из транспортного средства
и сохранившей значения других показателей качества в допустимых
пределах;
Мп — масса изделий или количество в штуках или иных единицах измерения,
погруженных в транспортное средство для транспортирования.
Коэффициент Кд является комплексным показателем,
характеризующим одновременно транспортабельность и сохраняемость в
процессе транспортирования.
230

Коэффициент Kv максимально возможного использования
объема транспортного средства или тары для транспортирования изделий
определяют по формуле
к - N*v
V~u(l-Y)'
где NB — максимально возможное использование емкости транспортного
средства или тары, выраженное в единицах продукции;
V — объем единицы продукции;
и — емкость транспортного средства или тары;
Y — коэффициент нормативных потерь емкости транспортного средства.
Потеря, неиспользование части емкости транспортного средства
происходит, например, в связи с необходимостью устройства
проходов между машинами в трюме корабля.
Значения Vvlu должны быть выражены в одинаковых единицах
измерения объема.
Экономическими показателями транспортабельности
являются те показатели, которые характеризуют затраты, обусловленные
выполнением операций подготовки к транспортированию, самого
транспортирования, а также заключительных работ после
транспортирования. Стоимостные показатели учитывают материальные и
трудовые затраты, квалификацию и количество людей, участвующих
во всех процессах, связанных с транспортированием изделия
(изделий).
Относительные показатели транспортабельности изделий
относятся к одному изделию или к определенной группе изделий,
транспортируемых совместно. Кроме того, показатели
транспортабельности могут определяться по отношению к единице пути
транспортирования или к одной перевозке и т.п.
Большое разнообразие изделий, а также способов и средств их
транспортирования не позволяют дать полный перечень показателей
транспортабельности. Однако к показателям транспортабельности
относят и такие как:
— средняя трудоемкость подготовки одного изделия к
транспортированию (включая упаковку, погрузку и крепление);
— средняя стоимость подготовительных к транспортированию
операций;
— средняя стоимость перевозки одного изделия на расстояние
1 км определенным видом транспорта или определенным
транспортным средством;
— средняя трудоемкость или стоимость разгрузки и других
заключительных операций транспортирования;
231

— средняя продолжительность погрузки и разгрузки партии
продукции конкретного количества из, например, железнодорожного
вагона определенного типа и др.
В случаях, когда еще нет сведений о характеристиках
транспортабельности, это свойство оценивают экспертным методом — в баллах.
Такой показатель выражает степень приспособленности изделий
к транспортированию по таким его характеристикам, как наличие
приспособлений для погрузки и крепления в транспортном средстве;
наличие и удобство ручек и других устройств для переноски, перегрузки
и т.д.
Экономические показатели заключительных операций и другие,
связанные с разгрузкой и установлением технического изделия на
стационарное рабочее место, могут относиться и к показателям
экономичного расходования ресурсов, но только до начала производительной
работы изделия.
8.9. ОБОБЩЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ
Обобщенными показателями нескольких единичных свойств,
характеризующих надежность техники, являются:
Кг — коэффициент готовности;
Ктм — коэффициент технического использования;
Kos — коэффициент оперативной готовности;
Кэ — экономический показатель надежности.
Коэффициент готовности КГ характеризует вероятность того, что
изделие окажется работоспособным в произвольный момент времени,
кроме планируемых периодов, в течение которых применение
изделия по назначению не предусматривается. Коэффициент готовности
характеризует надежность изделия на определенном временном
интервале эксплуатации, поэтому при нормировании этого показателя
в нормативно-технической документации указывают интервал
эксплуатации изделия, на котором следует оценивать КТ. Среднее
статистическое значение Кт определяют по формуле
n—' (8.33)
где ti — суммарная наработка i-ro изделия в заданном интервале эксплуатации;
232

Ti — суммарное время восстановления г-го изделия за этот же период
эксплуатации;
N — число наблюдаемых изделий в заданном интервале эксплуатации.
Если на заданном интервале эксплуатации определены среднее
значение наработки на отказ и среднее время восстановления изделия
после отказа, то
Kr=~V, (8.34)
где То — средняя наработка изделия на отказ, т.е. показатель «безотказности»;
Тв — среднее время восстановления или время вынужденных простоев
изделия из-за отказов — показатель ремонтопригодности.
Наработка на отказ То определяется как отношение суммарного
времени работы изделия за период наблюдения tc к суммарному
количеству отказов изделия m за этот период, т.е. Го = tc/m. Показатель
ремонтопригодности Тв определяется суммой средних величин
времени, затрачиваемого на отыскание отказа t0 и на устранение отказа ty,
т.е. TB = t0 + ty.
Коэффициент технического использования КТИ — отношение
математического ожидания наработки изделия за некоторый период
эксплуатации к сумме математических ожиданий наработки,
продолжительности технических обслуживании, плановых ремонтов и
неплановых восстановлений за тот же период эксплуатации.
Коэффициент технического использования рассчитывают по
формуле
Кт и = ^ , (8.35)
Г0+тт.0.+ тр+тв
где То — средняя наработка на отказ;
тт 0 — продолжительность технических обслуживании;
Тр — продолжительность плановых ремонтов;
тв — продолжительность неплановых восстановлений.
Иначе коэффициент технического использования изделия 1СТ.И.
определяют так:
где ?д — действительный фонд времени работы изделия, равный номинальному
фонду, за вычетом простоев, связанных с проведением планового
технического обслуживания и ремонта;
tH — номинальный фонд времени, в течение которого изделие может
использоваться по назначению.
233

Коэффициент оперативной готовности К0Т — это вероятность
того, что изделие окажется работоспособным в произвольный момент
времени (кроме планируемых периодов, в течение которых
применение изделия по назначению не предусматривается) и, начиная с этого
момента, будет работать безотказно в течение заданного интервала
времени. Численное значение коэффициента оперативной готовности
определяют из выражения
), (8.36)
где Р(?о, *i) — вероятность безотказной работы изделия в интервале (to+ti);
t0 — момент времени, с которого возникает необходимость применения
изделия по назначению;
t\ — момент времени, когда применение изделия по назначению
прекращается.
Коэффициент Kos по формуле (8.36) определяют для периода
ожидания работы, непосредственно предшествующего моменту ?о,
когда возникает необходимость в применении изделия.
8.10. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ
Экономическими показателями надежности являются поэлементные
и обобщенные затраты на обеспечение безотказной и долгосрочной
работы изделия. Чем меньше такие затраты, тем, следовательно,
больше надежность.
Единичные и комплексные показатели надежности КГ, КТМ и Kos
являются техническими параметрами и не отражают финансовых
(стоимостных) затрат на обеспечение требуемого уровня надежности
изделия. Поэтому в качестве обобщенного показателя финансовых
затрат при достижении изделием заданного (минимального) уровня
надежности Ун используют обобщенный показатель Кэ, определяемый
по формуле
к-
э (с
э
где ХЗр — затраты на все виды ремонтов и техническое обслуживание;
Са — стоимость изделия (с учетом амортизации) во время достижения
минимально допустимого значения уровня надежности Ун;
— эксплуатационные расходы (без ремонтов).
Между коэффициентом готовности Кт и комплексным
экономическим показателем надежности Кэ существует функциональная связь.
При повышении надежности увеличивается коэффициент Кт, сокра-
234

щаются расходы на ремонты и, следовательно, уменьшается
показатель Кэ.
Экономическим показателем надежности Кн является также
относительная характеристика надежности, измеряемая отношением
затрат потребителя при эксплуатации, обусловленных факторами
ненадежности, к стоимости машины (изделия), т.е.
где Кн — суммарные затраты в эксплуатации, обусловленные факторами
ненадежности, руб.;
Эб — экономическая характеристика безотказности;
Эд — экономическая характеристика долговечности.
Смысл экономического показателя надежности прост: этот
показатель характеризует одну из потребительских сторон качества
изделия, и в частности, показывает, во сколько раз затраты покупателя
из-за ненадежности превышают рыночную стоимость изделия или
какую часть стоимости изделия составляют затраты при эксплуатации,
обусловленные ненадежностью изделия.
Экономическая характеристика безотказности Эб — составная
часть экономического показателя надежности, измеряемая
отношением затрат на восстановление изделия после отказов к стоимости
изделия (машины).
о _ЭВ
эб-—,
где Ц — рыночная цена изделия, руб.
Экономическая характеристика долговечности Эд — составная
часть экономического показателя надежности, оцениваемая
отношением затрат на элементы, заменяемые в течение срока службы, а также
расходов на плановое техническое обслуживание и ремонты к
стоимости изделия (машины).
Экономическая характеристика ремонтопригодности зависит от
сложности изделия и его конструктивного исполнения. Чем сложнее
изделие, тем большее значение имеет экономическая характеристика
ремонтопригодности. Чем легче и доступнее для ремонта отдельные
узлы и детали изделия, тем меньше значение экономической
характеристики ремонтопригодности. На практике это достигается блочно-
стью конструктивного исполнения изделия и другими приемами.
Сохраняемость и транспортабельность не очень затратны и
поэтому их экономические характеристики обычно не определяют при
оценке качества продукции, хотя это вполне возможно делать
подобно тому, как это было описано выше.
235

ГЛАВА 9
ПОКАЗАТЕЛИ ЭКОНОМНОГО
РАСХОДОВАНИЯ РЕСУРСОВ
Показатели экономного использования (расходования) ресурсов,
т.е. сырья, материалов, топлива, энергии и т.д., характеризуют те
свойства изделия, которые тоже отражают его техническое совершенство,
но только по количеству потребляемых в процессе работы
всевозможных ресурсов.
В группе показателей экономного использования (ПЭИ) есть
две подгруппы: 1) показатели экономичности энергопотребления
и 2) показатели экономичности потребления материальных и
трудовых ресурсов.
К показателям экономии энергии относят, например,
коэффициент полезного действия, удельный расход энергии
(энергоносителя — топлива), расход топлива при заданном (регламентированном)
режиме эксплуатации изделия. В качестве показателей
экономичности по энергии, как правило, выбирают удельные показатели, т.е.
отношение затрачиваемой энергии и/или топлива к объему
произведенной полезной работы или к полезному эффекту, выраженному
в единицах произведенного продукта.
Показателями экономного использования сырья и материалов
являются, например, удельный расход сырья, удельный расход
материалов, потребление сырья при регламентированных условиях
эксплуатации изделия, расход материалов при регламентированных
условиях эксплуатации и т.п.
9.1. КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ
Наиболее общим показателем экономичности преобразования
энергии, например, машин, оборудований, приборов и других изделий
является коэффициент полезного действия (КПД). Он характеризует
совершенство машинной техники в части экономичности
расходования энергии при выполнении полезной работы — ~АП.
236

При работе любых технических изделий происходят
непроизводительные потери энергии. Абсолютная величина потерь равна
работе сил вредных сопротивлений: трения внутри сложного изделия,
сопротивления окружающей среды, потерь энергии в гидравлических
и пневматичесикх системах и т.д.
Коэффициент потерь ф характеризует относительную
величину бесполезных потерь энергии (работы) в изделии.
Для установившегося движения в определенный промежуток
времени работы изделия имеем:
где Л в и N& — теряемые работа или мощность от действия вредных сил
сопротивления;
Лд и Л/'д — подводимая энергия, работа или мощность движущих сил.
Коэффициент полезного действия ц есть относительная
величина (доля) подводимой энергии, которая используется в изделии по его
прямому назначению, т.е.
Л - 1 - Ф.
Иначе говоря, КПД есть относительная характеристика
эффективности использования энергии или удельной работы (мощности)
движущих изделие сил (Лд) для непосредственного
функционального действия — полезной работы (Лп), т.е.
т1=ЛЕ=Лд-Лв=1_^ (9л)
Итак, коэффициентом полезного действия, например машины,
принято называть отношение работы сил полезного сопротивления
к работе движущих сил.
Из равенства (9.1) непосредственно видно, что:
1) для идеальной машины, т.е. при Лв ~ 0, имеем У) = 1;
2) для реальной машины, т.е. при Лв > 0, имеем У] < 1.
Очевидно, что коэффициент полезного действия или
коэффициент полезной работы tj, оставаясь всегда правильной дробью, тем
ближе к единице, чем совершеннее данная машина.
В случае сложного машинного агрегата, состоящего из
последовательно соединенных машин, отдельных механизмов и устройств, его
КПД в целом равен произведению коэффициентов полезного действия
его частей.
237

В этом необходимо убедиться хотя бы теоретически. Если
сложная (составная) машина или машинный комплекс и т.п. состоит из
п частей, работающих так, что энергия, подводимая к одной части,
последовательно передается другим, то завершающую работу
осуществляет последняя часть такого сложного агрегата.
Пусть КПД отдельных частей сложной машины есть r|i, ..., х\Пу
тогда обозначив через А 1? Аъ Л3,..., Ап работы, передаваемые этими
частями машины, получим:
А\ An Aq An
но так как Ап = An, то цп = Ап/Ап_{.
Перемножая левые и правые части этих равенств, получаем:
—^х-^...—2-х—= —- = г\, (9.2)
А± А2 Ап_\ Ап Лд
где ц — полный (или общий) КПД сложной машины.
Итак, полный (общий) КПД машины с последовательным
соединением ее частей равен произведению КПД отдельных ее частей
и всегда меньше единицы.
КПД простых машин, как правило, больше КПД сложных. Это
объясняется тем, что простота устройства уменьшает силы вредных
сопротивлений.
У машин, выполняющих механическую работу, КПД
увеличивается с увеличением размеров и действующих сил. Это объясняется
тем, что линейные размеры частей машины возрастают, вообще
говоря, пропорционально не F%, a yJF^ (или даже ^[F^ ), где F& —
действующее на деталь усилие. Следовательно, размеры машины возрастают
медленнее увеличения ее мощности. Работа же сил трения (Лв),
предопределяющая величину механического КПД, возрастает
пропорционально пути, т.е. пропорционально первым степеням линейных
размеров частей машины, и тоже увеличивается медленнее, чем усилия.
Работа вредных сил Лв трения относительно меньше в больших
машинах, чем в малых. Другие потери — в зазорах, на охлаждение и т.п.,
тоже, как правило, меньше в больших машинах.
Итак, КПД машины с последовательно соединенными частями
тем больше, чем машина проще в исполнении и более нагружена
полезным сопротивлением, т.е. чем она мощнее.
238

С другой стороны, полный (общий) КПД нескольких
параллельно соединенных передач, механизмов или машин, составляющих
сложную машину, таков:
д д д д
или
Л = т^ » (9-3)
Л1 Щ Лп
где tji, т|2 Ля — КПД отдельных узлов, частей сложной машины;
Ащ, Лд2,..., ЛДи — работы движущих сил каждой из параллельно работающих
частей машины;
Ап ,ДТ ,...,Д1и — работы полезных сопротивлений соответствующих частей
машины.
Полный (общий) КПД машины со смешанным соединением ее
частей определяется путем совместного использования формул (9.2)
и (9.3), относящихся к последовательному и параллельному
соединению частей машины.
Известно, что механическая работа исчисляется
произведением силы на путь. Поэтому одна и та же работа может быть
осуществлена различными способами. При определении значений произведения
силы на путь каждому из этих двух сомножителей можно придать
любое значение при соответствующем подборе численного значения
другого сомножителя. Следовательно, процесс преобразования работы Лд
в работу Лп, характеризуемый в общем виде энергетическим
коэффициентом полезного действия г|, не показывает основного принципа
этого преобразования работы (или энергии). Известно, что
преобразование Лд в работу Ап у большинства машин механического действия
состоит из двух одновременных процессов: из преобразования силы Fr
в полезную силу Fni развиваемую машиной на ее исполнительном
органе (механизме), и из преобразования перемещения 5,
воспринимаемого машиной от действия движущей машину силы ?д, в перемещение /
от действия развиваемой машиной полезной силы Fn.
Показателем процесса преобразования силы служит
отношение k действующей силы F% к силе полезного сопротивления Fn, т.е.
Ь = у. (9.4)
239

Отношение k, характеризующее силовой динамический эффект
работы машины, называют коэффициентом преобразования силы.
Очевидно, что при F& < Fn, имеем k < 1. В таком случае машина
сравнительно небольшой движущей силы F% преодолевает
значительную силу полезного сопротивления Fn- Если k > 1, F% > Fn и машина
увеличивает путь (расстояние) движения при выполнении машиной
полезной работы.
Характер процесса преобразования перемещений оценивают
отношением линейных перемещений S движущего машину элемента
к перемещению исполнительного (рабочего) органа машины /, т.е.
ш = у. (9.5)
Коэффициент т характеризует кинематический эффект работы
данной машины и называется коэффициентом преобразования
(передачи) перемещений или передаточным числом перемещений крайних
элементов машины.
Легко убедиться, что при 5</итя<1а при S > I коэффициент
т > 1. В первом случае перемещение (или скорость, так как скорость
есть перемещение в единицу времени) той части машины, на которую
действует движущая сила, меньше перемещения (или скорости) той
ее части, на которой проявляется развиваемая машиной сила. В
данном случае машина является увеличителем перемещений (или
скорости).
Все три описанных выше коэффициенты tj, k и т комплексно
характеризуют процесс работы машины путем преобразования
энергии, сил и движений. Они взаимосвязаны простыми соотношениями.
Так как Ап = Fn х /, а Ад = F% x 5, то
Fn 1 1 1 1 , ,
или, имея в виду, что — = — и — = — ,то ti = -— или r\ x m x k = 1.
FA k S m km
Равенство (9.6) служит для проверки достоверности
экспериментально определяемых коэффициентов, характеризующих уровень
полезности исследуемой машины.
Принцип действия машины существенно влияет на величину
КПД. Например, коэффициент полезного действия выше у
электродвигателей по сравнению с тепловыми двигателями внутреннего
сгорания и т.п.
240

Схема механизма тоже оказывает значительное влияние на КПД.
Она должна обеспечивать:
а) малое число взаимодействующих деталей — источников
потерь на трение;
б) полное отключение частей машины, не участвующих в
передаче мощности при работе машины;
в) отсутствие значительных циркулирующих мощностей, когда
скорости и усилия в деталях соответствуют большей мощности, чем
передается механизмом;
г) рациональный закон изменения передаваемой мощности по
циклу механизма с неравновесным установившимся движением.
Эти требования не всегда могут быть выполнены.
Конструктивное выполнение механизма также влияет на КПД.
Для повышения КПД необходимо:
а) не применять сильно увеличенные против расчетных
размеров детали;
б) не применять без необходимости механизмы с большим
числом пассивных связей;
в) использовать вместо пар скользящего трения подшипники
качения, а также поступательные и винтовые пары с трением качения;
г) обеспечить надежное выключение фрикционных муфт;
д) применять (особенно для быстроходных передач) систему
принудительной смазки.
Качество изготовления механизмов сильно влияет на их КПД.
Снижение потерь в механизмах обеспечивают:
а) повышением чистоты поверхностей трущихся деталей;
б) точностью взаимного расположения сопрягаемых
поверхностей в деталях механизмов;
в) повышение плоскопаралелльности и соосности деталей.
Обкатка новой машины на холостом ходу и на
регламентированном пониженном режиме работы в начальный период эксплуатации
способствует сохранению достигнутого значения КПД на более
длительное время. Эта мера заметно увеличивает и срок службы машины.
9.2. ПОКАЗАТЕЛИ УДЕЛЬНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ
При определении технического уровня промышленных изделий
(машин, аппаратов, оборудования и т.п.) находят численные значения
потребляемой энергии или энергоносителя, приходящиеся на
единицу полезного эффекта в натуральных единицах измерений. Следова-
241

тельно, показатели удельного потребления энергетических ресурсов
при работе изделия есть относительные величины, получаемые при
делении абсолютных значений энергозатрат на величину главного
параметра или полезного эффекта от эксплуатации данного издедия.
Выбор главного параметра при оценке качества является
принципиально важным. За главный параметр могут приниматься
единичная или номинальная мощность, производительность, надежность
и другие характеристики.
Обобщенным показателем энергоемкости изделия при его
использовании (эксплуатации) является, в частности, показатель
удельной энергоемкости.
Удельная энергоемкость работы или удельное
энергопотребление машинотехнического изделия может определяться как
_\УвКИЛКв
где W — номинальная мощность двигателя;
Э — расход энергии (удельный) на единицу мощности двигателя
(для электродвигателей принимается 9 = 1);
КИ д — коэффициент использования двигателей;
Кв — коэффициент пересчета единиц времени;
Рэ — эксплуатационная производительность изделия или другой
полезный эффект.
В качестве главного параметра иногда используют величину
полезного эффекта (если ее можно определить). Например, для
грузового автомобиля полезным эффектом является его пробег в тонноки-
лометрах за срок службы, например, до капитального ремонта. Для
строительных и дорожных машин таким эффектом является объем
выполненной работы, определяемый как произведение часовой
производительности на средний ресурс работы до первого капитального
ремонта. Чаще всего величина полезного эффекта машины
определяется произведением производительности (или мощности) на время
(или ресурс) ее работы. Показатель полезного эффекта является
комплексным, так как он характеризует мощность или производительность
и одновременно содержит показатель долговечности.
Показатель удельного потребления энергии может быть принят
в качестве определяющего, т.е. по которому, при условии, что все
другие показатели свойств примерно равны, можно оперативно, условно
и предварительно оценивать качество или технический уровень
машины.
В тех случаях, когда полезный эффект определен или задан, в
качестве показателя экономичности энергопотребления может быть ис-
242

пользовано абсолютное значение количества, энергии или топлива
необходимого для достижения установленного результата
(количества) работы изделия.
9.3. ПОКАЗАТЕЛИ ЭКОНОМИЧНОСТИ РАСХОДОВАНИЯ
МАТЕРИАЛЬНЫХ II ТРУДОВЫХ РЕСУРСОВ
Как уже отмечалось, удельными показателями расходования ресурсов
при работе изделия являются, например:
— удельный расход воды, пара, сжатого воздуха, световой и
тепловой энергии и т.п. ресурсов;
— удельная занимаемая площадь;
— производительность на единицу занимаемой площади;
— удельная трудоемкость выполнения работ с помощью
изделия и другие.
Следует отметить, что, например, при практически одинаковом
расходовании ресурсов при эксплуатации различных машин и других
изделий они могут существенно отличаться по их главному
параметру. В таком случае абсолютные значения ресурсных затрат оказываются
несопоставимыми, и поэтому приходится использовать их удельные
значения, т.е. затраты, приходящиеся на единицу главного
(выбранного) параметра качества. Иначе говоря, показатели экономного
расходования сырья, материалов, производственных площадей, труда
(трудозатраты) и других ресурсов находят подобно тому, как
определяют удельные показатели экономичности энергопотребления при
эксплуатации технического изделия. Так, например, удельную
трудоемкость Т0.у обслуживания работы изделия, т.е. работы с изделием,
можно рассчитать по формуле:
_L+LT0
1 о.у - р
где L — годовая трудоемкость эксплутационного обслуживания;
LT0 — годовая трудоемкость оперативного технического обслуживания;
Рэ — годовая эксплуатационная производительность изделия (мощность
или другой главный показатель).
Очевидно, что данные о расходовании всех видов ресурсов при
работе изделия получают в результате учета соответствующих затрат
при эксплуатации или при специальных испытаниях.
243

ГЛАВА 10
ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ
10.1. ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ
Технологичность (по ГОСТ 14.205-83) рассматривается как
совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности
оптимизации затрат труда, материальных и финансовых средств,
времени и других ресурсов при технической подготовке производства,
изготовлении, эксплуатации и ремонте.
Обобщенными показателями технологичности изделий
являются трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость и себестоимость
изготовления.
Единичными показателями технологичности могут быть
различные характеристики производственного процесса изготовления
изделия. В машиностроении, например, к единичным показателям
технологичности относят: коэффициент сложности формы изделия,
показатели точности обработки, коэффициент обрабатываемости
материала, взаимозаменяемость деталей и другие.
Показатели технологичности характеризуют свойства изделий,
обусловливающие оптимальное распределение затрат материалов,
средств, труда и времени при подготовке производства и
изготовлении, а также при эксплуатации, ремонтах и утилизации. Поэтому
следует различать и оценивать раздельно технологичность создания
изделий, технологичность их эксплуатационного периода жизненного
цикла и технологичность утилизации.
Производственной технологичностью называется степень
соответствия конструкции изделия оптимальным
производственно-технологическим условиям его изготовления при заданном объеме выпуска.
Технологичной является та конструкция изделия, которая
удовлетворяет эксплуатационным требованиям и создание которой при
необходимом объеме производства происходит с наименьшими затратами
и в кратчайшие сроки.
244

Эксплуатационная технологичность конструкции изделия
проявляется в сокращении затрат труда и средств на выполнение работ
при использовании изделия по его функциональному назначению,
а также на его техническое обслуживание и ремонт.
Технологичность проектирования и конструирования,
отработка изделия на технологичность производства, эксплуатации и
ремонта, а также технологичность процесса изготовления изделия косвенно
характеризуют его качество, т.е. техническое совершенство готового
изделия. Эксплуатационная же технологичность, иначе говоря,
технологичность выполнения работы с помощью оцениваемого изделия
(например, машины) и технологичность технического обслуживания
и ремонтов, а также легкость и малые ресурсные затраты на демонтаж
(разборку) и утилизацию, непосредственно характеризуют качество
изделия, обусловливающее (по определению) способность изделия
удовлетворять наши потребности в соответствии с его
функциональным назначением. Следовательно, не только производственная, но
и эксплуатационная технологичность изделия значимы для оценки его
качества.
Перечень важнейших абсолютных и относительных показателей
эксплуатационной и производственной технологичности таков.
Производственная технологичность
Т— суммарная трудоемкость изготовления изделия;
7^тр — структурная трудоемкость;
М — суммарная материалоемкость;
Муд — удельная материалоемкость изделия;
Л^отн ~ относительная материалоемкость;
^и.м — коэффициент использования материала;
С — суммарная себестоимость изготовления изделия;
С{ — структурная себестоимость;
СОтн — относительная себестоимость.
Эксплуатационная технологичность
?шт — штучная трудоемкость работ;
?уд.об — удельная трудоемкость профилактического
обслуживания функционирующего изделия;
?Уд.р — удельная трудоемкость ремонтов;
?уд.с — удельная суммарная трудоемкость эксплуатации
изделия;
Зуд.обс — удельные затраты на эксплуатационное обслуживание;
Зуд.р — удельные затраты на эксплуатационные ремонты;
245

tc — сравнительная трудоемкость работ, выполняемых с
помощью изделия;
Муд — удельная материалоемкость;
Суд — удельная себестоимость изделия.
Вопросы оценки технологичности создания технических
изделий (техники) наиболее подробно разработаны применительно к
изделиям машиностроения и приборостроения. Методы оценки и
обеспечения технологичности конструкций регламентируются стандартами
Единой системы конструкторской документации (ЕСКД),
стандартами Единой системы подготовки производства (ЕСПП) и другой
нормативно-технической документацией.
Методы оценки эксплуатационной технологичности
промышленных изделий еще недостаточно развиты для адекватного
определения численных значений этого свойства.
Показатели технологичности подразделяются на основные и
дополнительные.
К основным относят показатели трудоемкости,
материалоемкости, энергоемкости и себестоимости. Эти показатели
конкретизируют и различают суммарные (общие), структурные, удельные,
сравнительные и относительные показатели. Кроме того, существуют:
а) базовые показатели технологичности изделий, обладающих общими
конструкционными признаками с оцениваемым; б) показатели
технологичности оцениваемого изделия; в) показатели уровня
технологичности как отношения значений отдельных показателей
технологичности оцениваемого и базового изделий. Все эти показатели впоследствии
заносят в специальную карту технического уровня и качества
продукции по ГОСТ 2.116-84.
10.2. ПОКАЗАТЕЛИ ТРУДОЕМКОСТИ
Важнейшими показателями технологичности являются
характеристики трудоемкости. Под трудоемкостью понимается количество
труда в человеко-часах, затрачиваемое на технологический процесс
изготовления продукции или выполнения работ.
При оценке качества изделий показатели трудозатрат следует
разделять на две группы: на трудозатраты (трудоемкость)
изготовления изделия и на трудоемкость работ, выполняемых с помощью
данного изделия.
Штучная трудоемкость — это трудоемкость единицы
производимой продукции или работ, характеризуется «штучным временем» ?urr.
246

Например, для неавтоматизированного производства с помощью
технической машины (изделия)
Гщт Го ^в Гт.о,
где t0 — основное (технологическое) время;
tB — вспомогательное время;
*т.о — время технологического обслуживания.
Основное технологическое время выполнения операций или
изготовления единицы продукции определяют по формуле
где F— заданное время работы изделия (машины, оборудования,
аппаратуры и т.п.);
N — число изготовленной продукции в штуках, килограммах, метрах,
литрах и других натуральных единицах измерения или число
выполненных операций технологического процесса за тот же
период времени.
Суммарную трудоемкость изготовления изделия, а также
суммарную трудоемкость производства продукции или услуг (работ),
выполняемых с помощью данного изделия, рассчитывают по общей
формуле
i=\
где tj — трудоемкость по отдельным видам работ, входящих
в технологический процесс изготовления данного изделия;
k — количество видов работ.
Структурная трудоемкость является составным элементом
суммарной (общей) трудоемкости и определяется суммированием
трудоемкости по рабочим местам, участкам или цехам, а также по
операциям, входящим в технологический процесс.
Удельная, т.е. приходящаяся на единицу главного
(определяющего) параметра Д трудоемкость ТУД рассчитывается по формуле
Т
Т - —
ы-в-
Удельную трудоемкость профилактического обслуживания
функционирующего изделия определяют так:
?Уд.об = toe: В,
где t(? — трудоемкость профилактического обслуживания,
В — показатель определяющего (главного) параметра.
247

Удельная трудоемкость ремонтов изделия:
?уд.р — tp'. В,
где ?р — трудоемкость эксплуатационных ремонтов.
Удельная суммарная трудоемкость эксплуатации изделия:
?уд.с ~ t3\ В,
где 1Э — суммарные трудозатраты за весь период эксплуатации.
Сравнительная трудоемкость Уф характеризует уровень
трудозатрат Уф и определяется по формуле
Т
У -
•Утр"
гДе ^баз "~ базовая трудоемкость, принятая для сравнения
при оценке уровня технологичности по трудоемкости
изготовления изделия.
Относительная трудоемкость Готн характеризует долю
трудозатрат отдельного вида работ или операции в суммарной
трудоемкости и определяется по формуле
т Л
х ОТН j.»
где Ц — трудоемкость i-ro вида работ.
10.3. ПОКАЗАТЕЛИ МАТЕРИАЛОЕМКОСТИ ИЗДЕЛИЯ
Показатели материалоемкости изделия характеризуют количество
затраченного материала на его изготовление.
Суммарная (общая) материалоемкость М изделия подсчитыва-
ется так:
h
М = т± + т2 + ... + mfr = / 2т^
i=i
где т\ — материалоемкость i-й составной части изделия;
h — число составных частей.
Структурная материалоемкость изделия Мс выражает
количество отдельных видов (классов, марок, сортов) материалов и является
составным элементом суммарной (общей) материалоемкости.
248

Удельная материалоемкость МУД изделия определяется по
формуле
AS
В
где М — чистая масса изделия.
Размерность Муд — кг на единицу главного (определяющего)
параметра качества.
Сравнительная материалоемкость Ум определяется по формуле
у - м
где Мбаз — базовое значение материалоемкости, принятое для сравнительной
оценки уровня технологичности.
Относительная материалоемкость Мотн определяется как
отношение массы данного материала mi к суммарной (общей)
материалоемкости изделия М:
Мпт„ =-гт.
отн
Аналогично определяется коэффициент применяемости
материалов. Он выражает долю применения в данном изделии
определенных, наиболее прогрессивных видов, классов, марок и сортов
материалов.
Коэффициент использования материала Кпм является
важнейшим относительным показателем технологичности, характеризующим
эффективность использования материальных ресурсов при
производстве изделия. Он определяется как отношение количества (массы)
материала в готовой продукции к количеству (массе) вводимого в
технологический процесс материала:
- —
им~мв'
где М — количество (масса, определяемая по весу) материала в готовом
изделии;
Мв — количество (масса) материала, введенного в технологический процесс.
10.4. ПОКАЗАТЕЛИ СЕБЕСТОИМОСТИ
Суммарная себестоимость С изготовления изделия определяется, в
зависимости от целей и условий оценки технологичности, как полная
или неполная (условная), проектная, плановая, отчетная и т.д.
249

Способ определения суммарной себестоимости изделия и
степень детализации ее расчетов предусматриваются инструкциями и
методическими указаниями предприятия, а также другими
руководящими документами (РД).
Структурная себестоимость С{ характеризует финансовые
затраты по отдельным видам работ, входящим в технологический
процесс изготовления данного изделия.
Удельная себестоимость изделия Суд определяется делением
суммарной (общей) себестоимости на величину главного
(определяющего) параметра этого изделия:
С =-
В
Размерность Суд — руб./ед. главного параметра.
Удельные затраты на (профилактическое) обслуживание при
эксплуатации изделия:
Зуд.об = Зоб /Д
где Зоб ~~ суммарные затраты на профилактическое обслуживание
изделия.
Удельные затраты на эксплуатационные ремонты:
где Зр — суммарные затраты на эксплуатационные ремонты.
Относительная себестоимость С0ТН определяется как
отношение структурной себестоимости к суммарной (общей) себестоимости
изделия и характеризует долю отдельных видов работ, выполняемых
в соответствующих структурных подразделениях предприятия, в
суммарной (общей) себестоимости:
Сравнительная себестоимость или уровень себестоимости Ус
определяется по отношению к базовому показателю себестоимости Сб,
принятому или заданному для сравнительной оценки
технологичности по данному параметру:
250

10.5. НЕКОТОРЫЕ ЕДИНИЧНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
В качестве показателя технологичности может быть использован
такой конструкционный показатель, как коэффициент сборности (блоч-
ности) изделия по ГОСТ 14.202-73 - ГОСТ 14.204-73.
Коэффициент сборности (блочности) изделия Ксв характеризует
трудоемкость (технологичность) его монтажа (сборки). Коэффициент
сборности является обобщающим показателем, так как характеризует
одновременно с технологичностью изготовления еще и
технологичность ремонтных работ, а также необходимую преемственность
данного изделия — его унифицированность.
Информацию для расчета Ксв берут из конструкторской
документации. Число унифицированных сборочных единиц находят в
таких разделах спецификации, как «Сборочные единицы», «Комплекты»,
«Стандартные изделия», «Комплексы». Считается, что коэффициент
сборности (блочности) машин и другой техники можно определить по
массам или стоимостям основных сборочных единиц изделия.
Показатели эксплуатационной технологичности изделий
определяют аналогично тому, как определяют показатели
технологичности их производства, т.е. тоже по суммарной (общей), структурной,
удельной, сравнительной и относительной трудоемкости,
материалоемкости и себестоимости.
Сложность формы детали, узла или изделия в целом
предопределяет другие показатели технологичности изготовления.
Сложность формы детали оценивается коэффициентом формы:
го
где Fa — вес готовой детали;
Fo — вес простейшего геометрического тела, описывающего рассматриваемую
деталь (цилиндра, шара, квадрата, прямоугольного тела и т.д.)-
Следующими показателями технологичности изготовления
детали являются характеристики точности механической обработки.
Точность обработки — это степень приближения формы,
размеров и шероховатости обработанной поверхности детали к
требованиям конструкторского чертежа и технических условий. Точность
обработки характеризуется квалитетом, назначаемым конструктором
и достигаемым в процессе механической обработки детали на
соответствующих металлообрабатывающих и других станках.
251

От точности обработки деталей зависит работоспособность
сопряжений (нагрузка в контакте, условия образования масляного слоя,
износ и т.п.).
При изготовлении возникают отступления геометрических
размеров деталей от запроектированных значений. Эти отступления
называются погрешностями производства. Понятия о точности и
погрешности взаимосвязаны. Точность характеризуется действительной
погрешностью (действительная точность) или пределами,
ограничивающими значение погрешности (нормированная точность).
Очевидно, что чем уже эти пределы, тем меньше погрешности, но выше
точность.
Точность изготовления деталей по их геометрическим
параметрам есть совокупное понятие, подразделяющееся по следующим
признакам:
— точность размеров деталей;
— точность формы поверхностей детали;
— точность по шероховатости поверхности;
— точность взаимного расположения деталей.
Классы точности, характеризующие степень приближения к
заданным размерам, названы квалитетами (от фр. qualite, нем. Qualitat —
качество). Квалитеты — показатели качества обработки
поверхностей. Предусмотрено 19 квалитетов, обозначаемых порядковым
номером, возрастающим с увеличением допуска погрешности: 01; 0; 1; 2;
3...17. Номера 01 и 0 соответствуют двум наиболее точным квалите-
там, введенным в систему ИСО в дополнение к первому квалитету.
Сокращенно допуск по одному из квалитетов обозначается
латинскими буквами IT и номером квалитета, например /76 означает допуск по
6-му квалитету. Значение допуска каждого квалитета (класса качества
поверхности) регламентировано государственным стандартом и
находится по специальным формулам, графикам или таблицам.
Допуск — это разность между наибольшим и наименьшим
размерами или абсолютное значение алгебраической разницы между
верхними и нижними отклонениями от номинального размера, указанного
на чертеже детали.
Коэффициент точности механической обработки изделия
(сборочной единицы — детали, корпуса и т.д.) КТМ детали определяют как
отношение типовой (наиболее распространенной) точности в
машиностроении /76 (допуск 76), взятой для любого произвольного
размера, к среднему значению допусков 7ср всех поверхностей детали того
же размера, т.е.
76
252

Среднее значение квалитета всех размеров рассчитывают так:
/Гср=^— , A0.1)
где п — общее число обрабатываемых поверхностей детали;
N — номера квалитетов точности обрабатываемых поверхностей;
Pit — количество поверхностей, имеющих точность соответствующего
квалитета.
Пример 1
Определим Ктм вала с п = 7 и квалитетами поверхностей /П2, /Г12,
ЛБ, /7Б, /7Б, /716, /75. Возьмем произвольный размер диаметра,
равный 60 мм. Значения допусков находим из таблицы ГОСТ 25346-82.
Допуск 7В равен 19 мкм.
В данном случае получаем:
_Ш2х/>12+/Г8х/>8+/Г6х/?6 + /Г5х/>5 _
_ /ГA2х2+8х1+6хЗ+5x1)
Допуск квалитета /Гср, равного /Г, составляет 46 мкм.
Отсюда находим, что
г, Г6 19 мкм л .
Гср 46 мкм
Следовательно, исследуемая деталь имеет меньшую точность,
чем базовое значение точности соответствующее квалитету /716.
Точности получения необработанных поверхностей, т.е.
точности заготовок, имеют квалитеты от /Г12 до /717. Поэтому для того
чтобы определить, во сколько раз точность готовой детали должна быть
или есть выше точности заготовки, рассчитывают так называемый
коэффициент уточнения Кут
Т
где Гзаг — допуск на размер заготовки;
7J.p — средний допуск, определяемый по формуле A0.1).
Пример 2
Пусть точность выполненной заготовки того же вала диаметром 60 мм
равна /П4 и, следовательно, допуск Г14 равен 0,74 мм, т.е. 740 мкм.
253

В этом случае
Г 740мкм _Аа
1О.
_Гзаг _740мкм
- -—— - -—
Тср 46 мкм
Следовательно, точность обработанной детали (вала) в 16 раз
выше, чем точность размера его заготовки.
На практике, с учетом свойств, зависящих от точности
изготовления детали и затрат на ее достижение, для каждого способа
обработки находят два значения квалитета: экономический и достижимый.
Экономические квалитпетпы — оптимизированные по техническим
требованиям и экономическим затратам на обработку, а достижимые —
характеризующие наибольшую точность, получаемую данным
способом обработки поверхности. Так, например, при чистовом продольном
обтачивании стальных заготовок экономическими квалитетами
являются /77—/Г9, а достижимым квалитетом — /Г6; при тонком
обтачивании (алмазным инструментом) с продольной подачей
экономический квалитет /76, а достижимый — /75. Таким образом, можно судить
о технологичности обработки деталей по точности их размеров.
Качество детали, соединения, узла или машины в целом,
оцениваемое по критерию точности изготовления, целесообразно
характеризовать еще и коэффициентом запаса точности совокупности
параметров iC3T, определяемым как отношение допустимой погрешности
соответственно детали, кинематической пары (соединения), узла или
машины TF к действительной (измеренной) погрешности готового
изделия Гк, т.е. как
Например, если радиальное биение шпинделя оцениваемого
шлифовального (токарного или иного) станка равно 0,005 мм, а
допустимое биение шпинделя станка данного класса точности
регламентировано значением менее 0,01 мм, то коэффициент запаса точности
работы шпинделя Кзт =0,01 мм/0,005 мм = 2.
Или, например, если для обеспечения экономичной работы
двигателя внутреннего сгорания отклонения диаметра жиклера
карбюратора не должны превышать 8 мкм, а фактическая точность
характеризуется отклонениями в 5 мкм, то
8 мкм
А3.т=- = 1,0.
5 мкм
При создании любого технического изделия необходимо
устанавливать значения допустимых погрешностей нормируемого парамет-
254

pa. Запас точности следует создавать при изготовлении изделия по всем
основным геометрическим, упругим, электрическим и другим
функциональным параметрам. Коэффициент запаса точности как
показатель качества определяют и в процессе эксплуатации изделия, так как
при работе техники постепенно увеличивается отклонение
(погрешность) параметров от их номинальных значений и погрешность часто
становится больше допустимой.
Шероховатость поверхности — это характеристика
совокупности микронеровностей обработанной поверхности изделия на
участке его базовой длины /. Шероховатости поверхности возникают по
причинам пластической деформации поверхностного слоя при ее
обработке из-за неровностей режущих кромок инструмента, вырывания
частиц материала с обрабатываемой поверхности, вибрации
заготовки и инструмента и т.п.
Шероховатость поверхности существенно влияет на
эксплуатационные свойства деталей, узлов и изделия в целом. От уровня
шероховатости поверхности во многом зависят износостойкость трущихся
поверхностей, усталостная прочность, хрупкость, коррозионная
устойчивость и другие свойства детали.
Числовые значения показателей шероховатости поверхности
определяют измерением от единой базы — базовой линии, имеющей
форму номинального профиля. Параметры шероховатости (один или
несколько) выбирают из установленной ГОСТ 2789-73
номенклатуры: Ra — среднее арифметическое отклонение размера профиля от
номинального значения; Rz — наименьшая высота неровностей профиля
по десяти точкам измерения; Rm2tx — наибольшая высота профиля; Sm —
средний шаг неровностей; S — средний шаг местных выступов
профиля; t? — относительная опорная длина профиля. Количественно
шероховатость поверхности устанавливают независимо от способа ее
обработки. Существует 14 классов шероховатости, каждому из которых
соответствует определенное сочетание основных параметров Да и Rz.
Выбор числовых значений шероховатости осуществляют в
зависимости от условий работы и требований эксплуатации. При этом
учитывают не только технологические возможности получения
заданной шероховатости рациональными методами обработки
поверхности, но и затраты на обработку. Чем выше требования к шероховатости,
тем больше затраты на обработку, которые могут быть оправданы, если
компенсируются повышением качества изделия. Повышенные
требования к шероховатости (как и к точности) могут оказаться не только
нерентабельными, но и недопустимыми. Так, например, в подшипниках
скольжения при слишком гладких сопрягаемых поверхностях может
возникнуть явление «схватывания», при котором частицы металла
255

отрываются от трущихся поверхностей, что ускоряет износ
подшипников. Обычно оптимальная шероховатость поверхности должна быть
близкой к получающейся в процессе приработки трущихся
поверхностей. Оценку качества поверхности детали по ее шероховатости
осуществляют коэффициентом шероховатости Кш:
К 2'5
ш V
где RZc — среднее значение параметра шероховатости Rz на всех
обрабатываемых поверхностях;
2,5 мкм — значение базового параметра шероховатости Rz для восьмого
класса шероховатости.
Значение Rz находят по формуле
Lp п
где п — общее число обрабатываемых поверхностей;
Pj — количество поверхностей детали, имеющих соответствующую
шероховатость Rz;
Rzi — параметр шероховатости i-й поверхности.
Пример
Определим коэффициент шероховатости Кт по критерию Rz. Пусть
у детали количество поверхностей п — 8. У пяти поверхностей
Rz = 25 мкм, у двух Rz = 3,2 мкм и у одной Rz = 6,3 мкм. Тогда
Коэффициент шероховатости, при базовом значении шеро
ховатости восьмого класса Rz = 2,5 мкм, получаем как
Коэффициент уменьшения шероховатости поверхности детали
в результате ее обработки рассчитывают по формуле
к -Rz™
где ^2заг "~ показатель шероховатости заготовки до ее обработки;
R2c — среднее значение шероховатости детали, его определяют так же,
как и при расчете коэффициента шероховатости Кш.
256

Показатель /?2заг определяют на основании замеров неровностей
заготовки, a Rz поверхностей — замерами на готовой детали.
Оценивая и регулируя точность и шероховатость деталей
сложного изделия, добиваются взаимозаменяемости деталей и частей
изделия. Взаимозаменяемость — это технологическое свойство
независимо изготовленных деталей и сборочных единиц машин и приборов
обеспечивать возможность беспригоночной сборки (или замены при
ремонте) сопрягаемых деталей в сборочную единицу, а сборочных
единиц — в изделия при соблюдении предъявленных к ним технических
требований.
Технологичность механической обработки при изготовлении
резанием деталей оценивают коэффициентом обрабатываемости
материала Км:
v — н
где Vn — скорость резания при регламентированном точении оцениваемого
материала детали;
VA5 — скорость резания при точении эталонной стали 45 в отожженном
состоянии при тех же параметрах обработки.
Обрабатываемость металлических материалов резанием
определяют в условиях получистового точения без охлаждения и резцами
из твердых сплавов Т5К1О или ВК8 или резцами из быстрорежущих
сталей Р18 или Р12. Точение осуществляют при постоянной глубине
резания 1,5 мм, подаче 0,2 мм/об, и главного угла в плане резца ф = 60°.
Обрабатываемость оценивают по скорости резания, соответствующей
60-минутной стойкости резцов (Убо)> и выражают соответствующими
коэффициентами КМ.ТВ.СШ и ^м.б.ст по отношению к эталонной стали 45,
скорость резания Vqo которой при точении твердыми сплавами равна
145 м/мин, а при точении резцами из указанных быстрорежущих
сталей — 70 м/мин.
Технологичность изготовления деталей характеризуется не
только показателями, относящимися к обработке их резанием. Есть
технологические показатели литейных свойств, свойств обработки металлов
давлением (ковка, прокатка, штамповка и т.п.), свариваемости и
других технологических свойств. При оценке технологичности следует
учитывать показатели технологичности сборки изделия из его
составных частей и т.п.
257

ГЛАВА 11
ОБЩЕСТВЕННО ЗНАЧИМЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
КАЧЕСТВА ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
К общественно значимым показателям свойств промышленной
продукции можно отнести непосредственно связанные с человеком,
работающим с техникой, в частности такие показатели, как показатели
безопасности, экологичности, эргономичности, эстетичности и др.
11.1. ПОКАЗАТЕЛИ БЕЗОПАСНОСТИ
При оценке качества учитывают наряду с другими так называемые
показатели безопасности от опасных факторов и свойств
промышленной продукции, проявляющихся при ее производстве, перевозке,
хранении, реализации, эксплуатации (потреблении) и утилизации.
В Федеральном законе от 27.12.2002 № 184-ФЗ «О техническом
регулировании» дано следующее определение безопасности:
«Безопасность продукции, процессов производства, эксплуатации, хранения,
перевозки, реализации и утилизации — состояние, при котором
отсутствует недопустимый риск, связанный с причинением вреда жизни или
здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц,
государственному или муниципальному имуществу, окружающей
среде, жизни или здоровью животных и растений».
Требования к показателям безопасности промышленной
продукции устанавливаются техническими регламентами.
Технический регламент — документ, который устанавливает
обязательные для применения и исполнения требования к безопасности
объекта технического регулирования (продукции, в том числе
техники, материалов, зданий, строений и сооружений, процессов
производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации).
Технические регламенты с учетом степени риска причинения
вреда устанавливают необходимые требования, обеспечивающие:
— безопасность излучений;
— биологическую безопасность;
— отсутствие взрывоопасное™;
258

— механическую безопасность;
— пожарную безопасность;
— промышленную безопасность;
— термическую безопасность;
— химическую безопасность;
— электрическую безопасность;
— ядерную и радиационную безопасность.
В Российской Федерации действуют общие технические
регламенты и специальные технические регламенты.
Требования общего технического регламента обязательны для
применения и соблюдения в отношении любых видов продукции,
процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации
и утилизации.
Общие технические регламенты применяются по вопросам:
— безопасной эксплуатации и утилизации машин и
оборудования;
— безопасной эксплуатации зданий, строений, сооружений и
безопасного использования прилегающих к ним территорий;
— пожарной безопасности;
— биологической безопасности;
— электромагнитной совместимости;
— экологической безопасности;
— ядерной и радиационной безопасности.
Специальные технические регламенты устанавливают
требования только к тем отдельным видам продукции, процессам
производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации,
в отношении которых цели, определенные настоящим Федеральным
законом для принятия технических регламентов, не обеспечиваются
требованиями общих технических регламентов, а также в отношении
тех видов, степень риска причинения вреда которым выше степени
риска причинения вреда, учтенной общим техническим регламентом.
Группа показателей безопасности техники характеризует
безопасность обслуживающего персонала, пассажиров для транспортных
средств, а также окружающих людей в процессе эксплуатации,
хранения и утилизации технических изделий.
Безопасность техники — это такое состояние условий труда, при
котором с определенной вероятностью исключена опасность, т.е.
возможность повреждения (травмы, увечия) или ухудшения здоровья
(профессиональные заболевания) человека. Применительно к
машинам и оборудованию безопасность — это их свойство
удовлетворять требованиям безопасности при выполнении заданных функций
259

в условиях, установленных нормативно-технической документацией.
Иначе говоря, безопасность технических изделий есть их свойство
соответствовать с определенной установленной вероятностью
требованиям безопасности. Вероятностная оценка безопасности в наибольшей
степени соответствует стохастической (случайной) природе
проявления опасных и вредных для здоровья человека факторов. Поэтому
в вероятностных оценках можно выражать состояние безопасности
любых объектов, а также технологических и производственных
процессов.
Примером конкретных показателей безопасности являются:
— вероятность безопасной работы человека в течение
определенного времени;
— коэффициент безопасности;
— время срабатывания сигнализации или защитных устройств;
— сопротивление изоляции и электрическая прочность токове-
дущих цепей и т.п.
Специальными показателями безопасности могут быть наличие
средств индивидуальной защиты человека, ремней безопасности и т.п.
Оценку уровня качества изделия всегда производят с учетом
показателей безопасности и их норм. Требования и нормы по
безопасности человека предопределяются техническими регламентами;
системой международных и государственных стандартов по безопасности
труда; правилами и нормами по безопасности техники, пожарной и
другой безопасности, требованиями к производственной санитарии и
другими нормативными документами.
Для оценки безопасности технического изделия определяют
показатели, которые непосредственно характеризуют условия труда
с оцениваемым изделием, т.е. устанавливают, например, численные
значения параметров загазованности, запыленности, шума, вибраций,
освещенности; показатели частоты и тяжести травматизма и другие
показатели, а также выявляют экономический ущерб, вызываемый
опасными условиями труда с данным техническим изделием.
При оценке безопасности первоначально определяют Хст —
степень вредности (опасности) неблагоприятного фактора и/или
тяжести работ с техническим изделием. Степень вредности Хст оценивают
в баллах в соответствии с нормами «Гигиенической классификации
труда» Министерства здравоохранения от 12.08.86 № 4137-86.
Так, например, если параметры фактического состояния
факторов Ф (Ф — фактическое значение любого фактора) равны или
меньше показателей предельно допустимых концентраций (ПДК) или
предельно допустимых уровней (ПДУ) неблагоприятного воздействия
260

на человека, то условия труда являются безопасными и
коэффициенту Хст не присваиваются баллы. Если в воздухе рабочего места
вредных химических веществ до 4 ПДК, то Хст равен 1 баллу. Если в
воздухе концентрация вредных химических веществ насчитывает до 6 ПДК,
то Хст равен 2 баллам. Если фактическая концентрация вредных
химических веществ в воздухе более 4 ПДК, то Хст равен 3 баллам. Так
же установлены значения Хст для других вредных для здоровья
факторов, воздействующих на человека.
Однако многие вредные и опасные факторы воздействуют на
человека при его работе не все время. В этом случае установленные
показатели степени вредности факторов корректируются по формуле
Хфакт = Хст х Т\
где Хст — степень вредности (опасности) фактора;
Т— отношение времени действия данного фактора
к продолжительности рабочей смены.
Если время действия какого-либо отрицательного фактора
составляет более 90% продолжительности рабочей смены, то его Г= 1.
В ряде случаев степень безопасности технических изделий
оценивают по коэффициентам безопасности К&.
Коэффициент безопасности Кв определяется отношением
количества показателей (требований) безопасности Л^, соответствующих
нормативно-технической документации по безопасности труда с
оцениваемым изделием, к общему количеству номенклатуры показателей
безопасности Л/Ь, относящихся к данному изделию
к Ne
No
Если коэффициент безопасности меньше единицы, то
необходимо осуществить управленческие и технические мероприятия по
приведению изделия в нормативно безопасное состояние.
Очевидно, что уровень безопасности Уб изделия количественно
оценивается как отношение коэффициентов безопасности
оцениваемого и базового образцов
V _
^б.баз
Однако более точная оценка уровня безопасности изделия
может быть осуществлена дифференциальным или комплексным
методом с учетом всех единичных показателей безопасности и их
значимости.
261

11.2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
11.2.1. Методика оценки экологичности техники
Экология, как известно, — это наука, изучающая условия
существования живых существ и взаимоотношения их со средой обитания.
Актуальной проблемой стало опасное для людей воздействие на
природу в процессе их жизнедеятельности. Объективная
противоречивость системы «человек — среда» является общей причиной появления
опасностей для природы и самого человека. Материальными
носителями опасных и вредных факторов для природы и человека, как ее
неотъемлемой части, являются различные объекты, используемые
в трудовых процессах. К таким объектам относятся средства труда
(машины, оборудование и другие технические изделия); предметы и
продукты труда; технологии, природно-климатические условия и т.д.
Однако одним из основных источников вредного или опасного влияния
на окружающую человека среду являются работающие изделия
машиностроительного производства.
Экологические показатели характеризуют уровень вредных
воздействий на окружающую среду в процессе эксплуатации
технического изделия.
При обосновании необходимости учета экологических
показателей для оценки качества изделия проводится анализ его работы
с целью выявления возможных вредных химических, механических,
световых, звуковых, биологических, радиационных и других
воздействий на окружающую природную среду. При выявлении таких
воздействий на природу соответствующие экологические показатели
включают в номенклатуру показателей, принимаемых в перечень для
оценки уровня качества изделия.
Различают несколько подгрупп экологических показателей,
связанных с влиянием используемой техники на атмосферу, на водные
ресурсы (гидросферу), на землю (грунт), на живые организмы и т.д.
С другой стороны, экологические показатели техники можно
подразделить на три основные группы:
— показатели, связанные с использованием материальных
ресурсов природы;
— показатели, связанные с использованием природных
энергетических ресурсов;
— показатели, связанные с загрязнением окружающей среды.
К первой группе показателей можно отнести ресурсоемкость
изготовления техники, а также показатели потребления невосполни-
262

мых материальных ресурсов при эксплуатации, при. ремонтах и
утилизации техники после ее физического износа.
Ко второй группе можно отнести показатели расходования
природных энергоносителей на всех стадиях и этапах жизненного цикла
технических изделий.
Третья группа показателей включает параметры различных
видов загрязнений окружающей среды и ущерба от этих загрязнений
на различных стадиях жизненного цикла изделий — от производства
и эксплуатации до ликвидации отработавшей техники.
При определении экологических показателей качества новой
техники находят относительные значения фактических значений,
например отношения концентраций вредных веществ или уровней
вредных (механических, физических и других) воздействий на природную
среду к их предельно допустимым значениям. При этом должны
соблюдаться следующие условия:
пдк, пдк2 пдки
или
В1 | В2 , ,
ду/пду/^
где Ci, C2,..., С„ — концентрации соответствующих вредных веществ;
ПДК1, ПДК2,..., ПДКЯ — предельно допустимые концентрации соответствующих
вредных веществ;
Blt B2,..., Вп — фактические уровни вредных воздействий;
ПДУ!, ПДУ2,..., ПДУЯ — предельно допустимые уровни вредных воздействий
на природную среду.
Выбросы в атмосферу вредных веществ и пыли
регламентируются ГОСТ 12.1.005-76 и санитарными нормами СН 245-71.
Установление нормативов предельно допустимых выбросов,
загрязняющих атмосферу, для каждого источника осуществляется
путем расчета, изложенного в Общесоюзном нормативном документе
ОНД-86, с учетом требований ГОСТ 17.2.3.02-78 и других стандартов
группы ГОСТ 12.0 - ГОСТ 12.4.
Предельно допустимые потоки (ПДП) радиационного,
радиоактивного, электромагнитного, рентгеновского, лазерного, светового
и других видов излучений регламентируются соответствующими
ГОСТами и другими нормативно-техническими и
санитарно-гигиеническими нормативными (СН) документами.
263

В качестве экологических показателей используют также
вероятностные оценки, например, выбросов вредных газов, частиц,
излучений и т.п. при эксплуатации, хранении, транспортировании и
утилизации технических изделий.
Кроме того, для оценки экологичности изделия используют
качественные характеристики, такие как наличие очистных устройств,
глушителей, пылеуловителей и т.п.
В целом, при оценке уровня качества технических изделий с
учетом экологических показателей исходят из требований и конкретных
норм по охране окружающей природной среды.
Эти требования и нормы заданы международными стандартами,
рекомендациями и правилами организаций, занимающихся вопросами
охраны природы; международными и государственными
регламентами, а также системой государственных стандартов в области охраны
природы и экономного использования природных ресурсов (группа
стандартов Т 58) и другими нормативными документами.
Уровни отдельных экологических показателей качества и
обобщенный показатель уровня экологичности технического изделия
определяются традиционно как отношение фактических значений
соответствующих показателей к аналогичным показателям базовых
образцов техники или к базовым значениям этих показателей.
В качестве базовых, значений показателей экологичности часто
принимают предельно допустимые (ПД). Например, основными
параметрами, ограничивающими загрязнение биосферы отходами
производства, являются предельно допустимые концентрации (ПДК)
вредных веществ в рассматриваемой среде или предельно допустимые
уровни (ПДУ) неблагоприятных воздействий.
Промышленное изделие, эксплуатация которого приводит к
нарушению установленных экологических требований и норм по охране
природы, не может быть отнесено к продукции, превосходящей
мировой уровень или соответствующей ему, даже если все другие
показатели качества соответствуют такой оценке.
11.2.2. Показатели загрязнения окружающей среды
Данные показатели могут относиться как к отдельным сферам
окружающей среды (к атмосфере, гидросфере, литосфере, эфиру,
живым организмам), так и к биосфере в целом и могут быть
представлены в абсолютном или в относительном выражении, т.е. в виде
параметрических (размерных) или безразмерных величин, а также
в денежном выражении ущерба от загрязнения среды обитания.
264

Рассмотрим некоторые из показателей загрязнения окружающей
среды, которые могут быть использованы для оценки негативного
влияния техники на биосферу.
Одним из рассматриваемых показателей может быть предел
годового поступления (ПГП), под которым подразумевается
количество вещества (загрязнителя), поступление и распространение
которого на определенном пространстве в течение года не вызывает
отрицательных воздействий на человека и природные комплексы. Предел
годового поступления загрязнений в окружающую среду для
локальных пространств от отдельных машин и агрегатов связан с объемом
и видом загрязняющих веществ, производимых рассматриваемой
техникой, и предельно допустимыми концентрациями загрязнителей.
Распространенной характеристикой загрязнений, связанной
с экологическими оценками, является объем отходов и выбросов.
В процессе изготовления техники и ее эксплуатации
образуются разнообразные отходы, которые принято подразделять на основные
и побочные. Основными являются отходы твердых материалов,
используемых непосредственно для изготовления деталей машин, приборов
и других изделий, полностью или частично утратившие
первоначальные потребительские качества. Обычно это металлические отходы всех
видов, металлосодержащие отходы (окалина, шламы, шлаки),
неметаллические (древесина, пластмассы, резина и др.), производственный
мусор и т.п. К побочным относятся отходы веществ, применяемых или
образующихся при выполнении технологических процессов.
Побочные отходы могут быть твердыми (зола, абразивы, древесные отходы),
жидкими (СОЖ, минеральные масла и другие нефтепродукты,
отработанные травительные растворы и электролиты) и газообразными
(дым и другие отходящие газы). Кроме того, работа многих
технических устройств сопровождается выделением теплоты и других
энергетических отходов.
Снижение количества отходов, приходящихся на одно изделие
(машину, агрегат и т.п.), повышает основные экологические
показатели техники — коэффициенты рационального использования
природного сырья и энергии. Подобное положительное изменение показателей
происходит как за счет использования более совершенной технологии,
так и за счет утилизации и рециклирования отходов. Использование
вторичных сырьевых ресурсов и отходов — одно из важнейших
направлений повышения эффективности производства — также является
необходимым условием и показателем снижения уровня
промышленных загрязнений окружающей среды и повышения экологических
параметров техники.
265

Выбросами называют кратковременное (разовое) или за
определенное время поступление в окружающую среду предприятия,
населенного пункта или жилья человека загрязняющих веществ.
Различают несколько видов выбросов:
— аварийные, возникающие в результате выхода техники из
строя и аварий;
— приведенные, оцениваемые как суммарная величина выбросов
всех загрязнителей в данное пространство за единицу времени;
— технически допустимые выбросы (ТДВ), под которыми
подразумевается предельное количество загрязняющих веществ,
устанавливаемое для данной техники или предприятия с учетом современных
технических возможностей;
— биологически допустимые выбросы (БДВ), не приводящие
к изменению в видовом составе живых организмов и их численности;
— предельно допустимые выбросы (ПДВ), устанавливаемые для
каждого источника загрязнений атмосферы при условии, что приземная
концентрация этих веществ не превышает ПДК (ГОСТ 17.2.3.02-78).
Под ПДВ подразумевается также объем или вес (количество)
загрязняющего вещества, выбрасываемого отдельным источником за
единицу времени, превышение которого ведет к неблагоприятным
последствиям в окружающей природной среде или опасно для здоровья
человека (ведет к повышению ПДК в среде, окружающей источник
загрязнения);
— экономически допустимые выбросы (ЭДВ), подразумевающие
количество загрязняющих веществ, при котором издержки от
загрязнения среды ниже или хотя бы равны расходам на предотвращение
загрязнения. В противном случае наблюдается неоправданный
экономический ущерб от загрязнения среды;
— эколого-социалъно-экономически допустимые, означающие
количество загрязняющих веществ, при котором обеспечивается
минимальный ущерб в социальной и экологической сферах;
— временно согласованные выбросы (ВСВ) — это выбросы
вредных веществ, устанавливаемые для аналогичных по мощности
предприятий или техники, достигших наилучших показателей по
природоохранным характеристикам.
11.2.3. Обобщенные показатели
экологичности техники
Для оценки экологической вредности или экологической
безопасности (чистоты) техники разработано большое количество
методических подходов, основанных на анализе состава загрязнителей, их
266

степени вредности, устойчивости и миграции в окружающем
пространстве, на анализе статистических оценок и математических моделей, на
расчетах экономических ущербов и т.п. Для примера рассмотрим
несколько подходов к оценке обобщенных экологических показателей
техники.
При решении вопроса о выборе техники следует выполнить
прогнозирование ее влияния на состояние окружающей среды. Одним из
методов, предназначенных для этого, является метод, исходящий из
условия минимума затрат на производство техники и ее эксплуатацию
с учетом ущерба, наносимого окружающей среде. Если этот ущерб
с учетом всех видов загрязнений, присущий данному техническому
изделию, составляет в стоимостном выражении величину ?/, то
оптимальный экономический показатель экологичности Ф должен отвечать
условию
Ф = С + ?/->min,
где С — затраты на производство и эксплуатацию единицы техники
с учетом расходов, связанных с защитой окружающей среды;
Ф — полная стоимость техники с учетом ее вредного влияния
на окружающую среду и человека.
Величина С определяется относительно легко, так как для этого
обычно имеются необходимые сведения. Оценка величины U
сопряжена со значительными затруднениями из-за отсутствия достаточно
полных и систематизированных данных о влиянии загрязнений на
окружающую среду.
Ущерб U от загрязнений окружающей среды данными
техническими изделиями в общем случае может быть представлен в виде
суммы следующих потерь:
и=ии + их,
где Un — потери предприятия;
Ux — народно-хозяйственные потери от ухудшения экологии.
Потери Un складываются из дополнительных затрат
предприятия на добычу или закупку природного сырья в связи с его
уменьшением, ухудшением качества и т.д.; из расходов социального
страхования работников, связанных с ухудшением окружающей среды; из,
возможно, специального налога и штрафных санкций
природоохранных органов государства.
Потери общегосударственного, народно-хозяйственного
значения состоят:
— в снижении урожайности;
— уменьшении поголовья скота, диких зверей, птицы, рыбы и т.д.;
— уменьшении лесов, водоемов, их загрязнении и т.д.;
267

— увеличении природных катаклизмов: засух, наводнений;
изменении климата и т.п.;
— уменьшении долговечности различных сооружений (зданий,
мостов, памятников и т.д.).
Народнохозяйственные потери Ux = Uxn + UXK от
технологического загрязнения окружающей среды состоят из прямых Uxn и
косвенных иш потерь. К прямым потерям, вызываемым, к примеру,
только загрязнениями атмосферы, относят потери, связанные с очисткой
и уборкой помещений и территорий, с охраной и реставрацией зданий
и сооружений, с коррозией металлов и т.п.
Косвенные потери UXK обусловлены снижением урожайности
сельского хозяйства и производительности скотоводства,
промышленности, снижением эффективности работы транспорта и т.д.
Оценку экологичности техники можно произвести с помощью
коэффициента степени чистоты Д = Дх х Дф, где Д — общая степень
чистоты данного вида техники; Дх, Дф — степени материальной
(химической) и энергетической (физической) чистоты. Значения Дх и Дф
находят из следующих выражений:
где Дх^. = ЛЦ :(J%. + ty); /Ц = ^ :<У«* + J?>,
Дх.. — степень загрязнения i-й среды (атмосферы, гидросферы,
V литосферы) у-м видом вещества;
Дф.. — степень загрязнения i-й среды j-м видом физического поля
или излучения;
No.. — нормальное (естественное) содержание i-ro вещества bj-й среде;
Ny — превышение фактического содержания i-ro вещества bj-й среде
над его естественным содержанием;
Joy — интенсивность или напряженность в i-й среде естественного фона
j-то поля или излучения (ионизирующего, радиационного, теплового,
шумов и вибраций, электромагнитных полей и др.);
Jij — превышение интенсивности фактического излучения или поля
над естественным фоном.
Коэффициент степени чистоты Д изменяется от 0 до 1.
С учетом коэффициента Д суммарный экономический ущерб
в первом приближении можно оценить по формуле
где Л — коэффициент пропорциональности;
Су — коэффициент, определяемый статистической обработкой данных
по экономическому урону от i-ro загрязнителя в^'-й среде;
268

Kjj — концентрация j-го загрязнителя в выбросах в^'-ю среду;
КО.,КН.. — соответственно естественная и предельно допустимая
концентрации загрязнения в данной среде;
Ру — объем производства или количественная характеристика
масштабности источника загрязнения.
11.3. ПОКАЗАТЕЛИ ЭРГОНОМИЧНОСТИ ТЕХНИКИ
Эргономика — научная дисциплина, комплексно изучающая
соответствие параметров и факторов техники, технологий, условий и
процессов труда функциональным возможностям человека и/или группы
людей.
Эргономические требования к технике — совокупность
показателей, определяемых свойствами и возможностями человека
выполнять функции управления, обслуживания и использования техники
с требуемым качеством и без ущерба для его здоровья.
Эргономические показатели характеризуют, например, машину
в системе «человек—машина—среда» и учитывают ее
приспособленность к антропометрическим, биомеханическим, физиологическим,
гигиеническим и психологическим свойствам человека,
проявляющимся в производственных процессах.
Эргономический показатель технического изделия — это
количественная характеристика одного или нескольких эргономических
свойств изделия, используемая для определения его соответствия
эргономическим требованиям.
Эргономический уровень изделия — обобщающая относительная
характеристика совокупности всех эргономических свойств
оцениваемого изделия, основанная на сопоставлении значений эргономических
показателей его качества со значениями соответствующих
показателей базового образца.
Группу эргономических показателей технических изделий
разделяют на четыре подгруппы:
а) гигиенические и биомеханические — показатели, используемые
при определении соответствия изделия гигиеническим условиям
работы человека с изделием;
б) антропометрические — показатели, используемые при
определении соответствия изделия размерам, форме и весу человека,
работающего с этим изделием; сюда относятся количественные
характеристики: освещенности, температуры, влажности, напряженности
магнитного и электрического полей, запыленности, излучения,
токсичности, шума, вибрации, перегрузок от ускорений и др.;
269

в) физиологические и психофизиологические — показатели
соответствия изделия физиологическим свойствам человека и
особенностям функционирования его органов (силовые и скоростные
возможности человека, пороги слуха, зрения, тактильного ощущения и т.п.);
г) психологические — показатели соответствия изделия
психологическим особенностям людей соответствующей профессии,
отраженные в инженерно-психологических требованиях, требованиях
психологии труда; соответствия изделия возможностям восприятия
и переработки информации, закрепленным и вновь формируемым
навыкам работы человека с изделием.
Перечень и метод выбора эргономических показателей
регламентированы ГОСТ 16456-70 «Номенклатура эргономических
показателей», а также ГОСТ 22851-77 «Выбор номенклатуры показателей
качества промышленной продукции».
Общие требования к эргономическим показателям и их
классификация по иерархическому предметно-функциональному принципу
даны в ГОСТ 20.39.108-85 «Комплексная система общих технических
требований. Требования по эргономике, обитаемости и технической
эстетике. Номенклатура и порядок выбора». Эргономические
требования к организации деятельности оператора предусмотрены
ГОСТ 26387-84. Общие эргономические требования к
индивидуальным рабочим местам, определяющие взаимное расположение
элементов и компоновку рабочего места, изложены в ГОСТ 22269-76,
ГОСТ 12.2.032-78, ГОСТ 12.2.033-78. Требования к пультам
управления установлены ГОСТ 23000-78. Эргономические показатели форм
отображений информации на средствах управления
регламентированы ГОСТ 2601-84, ГОСТ 19785-88, ГОСТ 21480-76, ГОСТ 21786-76,
ГОСТ 21829-76, ГОСТ 21837-76, ГОСТ 22269-76 и ГОСТ 22902-78.
Эргономические требования к органам управления даны
в ГОСТ 21752-76, ГОСТ 21753-76, ГОСТ 22613-77-ГОСТ 22615-77.
Общие эргономические требования и типы технических кресел
установлены ГОСТ 22189-83. Эргономические требования к кабинам,
например, грузоподъемных кранов изложены в РТМ 24.090.35-77, к кабинам
буровых установок для открытых горных работ — в РТМ 24.073.04-72.
Аналогичные нормативно-технические документы на эргономические
требования создаются в отраслях и крупных фирмах.
Описание развернутой номенклатуры базовых значений
показателей эргономичности промышленного оборудования приведено
в учебнике «Эргономика» [67], а также ГОСТ 16456-70.
Оценка эргономических показателей производится также
экспертным методом специалистами в области эргономики
применительно к конкретной отрасли промышленности. •;
270

Пример
При оценке уровня качества бытовой газовой плиты используется
гигиенический показатель — концентрация угарного газа СО и
водяных паров в продуктах сгорания. По указаниям Института
гигиены труда и профзаболеваний АН СССР показатель
концентрации СО оценивается следующим образом: при содержании СО
в продуктах сгорания до 0,03% — 0 баллов; 0,03—0,02% — 1 балл;
0,02—0,01% — 2 балла; 0,01% и менее — 3 балла; при отсутствии
СО — 4 балла.
В качестве комплексного и обобщающего показателя качества
по эргономичности изделия используют коэффициент условий труда
&у.т, определяемый произведением (умножением) коэффициентов
изменения производительности труда Пь Пг, ..., П„ при изменении
1, 2,..., и-й характеристик эргономичности изделия.
11.4. ГРУППА ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ЭСТЕТИЧНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Под эстетическими свойствами изделия понимается их чувственно
воспринимаемые особенности, имеющие ценность для потребителя.
Эстетические показатели характеризуют информационную
выразительность, рациональность формы, целостность композиции,
совершенство производственного исполнения и стабильность
товарного вида изделия.
Соответствие изделия требованиям технической эстетики
характеризуется показателями, перечень которых приведен в следующей
табл. 11.1.
Таблица 11.1
Показатели эстетичности изделия
Подгруппа
показателей
Единичный показатель
1. Информационная 1. Знаковость
выразительность 2. Оригинальность формы
3. Стилевое соответствие
4. Соответствие моде
2. Рациональность формы 1. Функционально-конструктивная
обусловленность
2. Эргономическая обусловленность
271

Окончание
Подгруппа
показателей
Единичный показатель
3. Целостность 1. Органичность объемно-пространственной
композиции структуры
2. Тектоничность
3. Пластичность
4. Упорядоченность
5. Колорит и декоративность
4. Совершенство 1. Чистота контуров и сопряжений
производственного 2. Тщательность покрытий и отделки
исполнения 3. Четкость исполнения знаков
и сопроводительной документации
5. Стабильность 1. Устойчивость к повреждениям
товарного вида 2. Сохраняемость цвета
Показатели информационной выразительности характеризуют
степень отражения в форме изделия сложившихся в обществе
эстетических представлений и культурных норм, которые проявляются:
— в художественно-образном воплощении социально значимой
эстетической информации (показатель знаковости);
— своеобразии элементов формы, выделяющих данное изделие
среди других аналогичных изделий (оригинальность формы);
— преемственности признаков формы, характеризующих
устойчивость средств и приемов художественной выразительности,
свойственных определяемому периоду времени (стилевое соответствие);
— признаках внешнего вида изделия, выявляющих временно
установившиеся эстетические вкусы и предпочтения (соответствие моде).
Показатели рациональности формы характеризуют соответствие
формы объективным условиям изготовления и эксплуатации изделия,
а также адекватность отражения в ней
функционально-конструктивной сущности изделия.
Рациональность формы — это:
— соответствие формы изделия его назначению,
конструктивному решению, особенностям технологии изготовления и
применяемым материалам (показатель функционально-конструктивной
обусловленности);
— учтенность в форме изделия способов и особенностей
действий человека с изделием (показатель эргономической
обусловленности). •¦,-
272

\ Показатели целостности композиции характеризуют
гармоничность единства частей и целого изделия, органичность взаимосвязи
элементов формы изделия и его согласованность с ансамблем других
изделий. Целостность композиции предопределяет эффективность
использования технических и художественных средств при создании
единого композиционного решения и выражается:
— в общности пространственной структуры формы, в ее
масштабной пропорциональной и ритмической организации (показатель
органичной объемно-пространственной структуры);
— в профессионально-художественном осмыслении реальной
работы конструкции и материалов изделия (показатель тектонич-
ности);
— в моделировке взаимопереходов и связей объемов плоскостей
и очертаний формы (показатель пластичности);
— в соподчинении графических и изобразительных элементов
общему композиционному решению (показатель упорядоченности
графических и изобразительных элементов);
— во взаимосвязи цветовых сочетаний и использовании
декоративных свойств материалов (показатель колорита и
декоративности).
Показатели совершенства изготовления элементов формы и
поверхностей характеризуются:
— чистотой выполнения поверхностей контуров, округлений
и сочленений элементов (показатель чистоты контуров и сопряжений);
— тщательностью нанесения покрытий и отделки поверхностей
(показатель тщательности покрытий и отделки);
— четкостью изображения фирменных знаков, указателей,
надписей, рисунков, символов, информационных материалов и т.п.
(показатель четкости исполнения знаков и сопроводительной
документации).
Показатели стабильности товарного вида таковы: устойчивость
к повреждениям элементов внешнего вида изделия; сохраняемость
цвета и др.
Оценку значений эстетических показателей качества изделий
осуществляют экспертным методом с помощью комиссии, состоящей
из квалифицированных специалистов в области художественного
конструирования и дизайна.
Экспертная комиссия оценивает выбранные эстетические
показатели в баллах и определяет коэффициент весомости каждого из
показателей. На основе полученных значений единичных показателей
273

и коэффициентов их весомости вычисляют обобщенный показатель
эстетичности изделия по формуле
где К( — оценка единичного i-ro показателя эстетичности в баллах;
щ — коэффициент весомости i-ro показателя;
п — число учитываемых единичных эстетических показателей.
Пример
Пусть на основе выполненного эстетико-конструкторского
анализа эксперты определили оценки и коэффициенты весомости
единичных показателей эстетичности. Требуется найти комплексный
показатель эстетичности изделия. Исходные данные и результаты
расчетов приведены в таблице ниже.
№
п/п
Единичные показатели
Оценка К{
(по пятибалльной
шкале)
Коэффициент
весомости
mi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Знаковое™
Оригинальности
Стилевого соответствия
Соответствия моде
Функционально-конструктивной
обусловленности
Эргономической обусловленности
Организованности объемно-
пространственной структуры
Тектоничности
Пластичности
Упорядоченности
и выразительности графических
и изобразительных элементов
Колорита и декоративности
Чистоты выполнения контуров
и сопряжений
2,1
2,0
2,2
2,2
2,0
3,5
2,0
2,3
2,0
2,0
2,0
3,9
0,03
0,02
0,02
0,03
0,15
0,15
0,18
0,04
0,06
0,08
0,04
0,10
0,06
0,04
0,04
0,07
0,30
0,53
0,36
0,09
0,12
0,16
0,08
0,39
274

Окончание
п/п
Единичные показатели
Оценка Kj
(по пятибалльной
шкале)
Коэффициент
весомости
13 Тщательности покрытий
и отделки
4,0
0,02 0,08
14 Четкости исполнения
фирменных знаков
и сопроводительной
документации
2,0
0,05 0,10
15 Устойчивости к повреждениям
3,8
0,03 0,11
Находим, что показатель эстетичности
15
иг1Сг= 2,53 «2Д
1=1
Полученный в примере результат (значение обобщенного
эстетического показателя — 2,5 балла по пятибалльной шкале) может
характеризовать эстетичность. Общую количественную оценку
эстетичности Е находят как соотношение А,оц к А,баз> т.е.
ту-
р _ ^ЭСТ.ОЦ
^эст.баз

ГЛАВА 12
ПАТЕНТНО-ПРАВОВЫЕ, ЭКОНОМИЧЕСКИЕ,
ГРУППОВЫЕ И ИТОГОВЫЙ ПОКАЗАТЕЛИ
УРОВНЯ КАЧЕСТВА ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ
12.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
СТАНДАРТИЗАЦИИ И УНИФИКАЦИИ
Показатели стандартизации и унификации характеризуют
насыщенность продукции стандартными, унифицированными и
оригинальными частями.
По определению, стандартизация — это установление и
применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной
области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в
частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при
соблюдении условий эксплуатации (использования) и требований
безопасности.
Стандарт — это нормативно-технический документ,
устанавливающий комплекс норм, правил и требований к объекту
стандартизации, утвержденный соответствующим компетентным органом.
Основным принципом стандартизации технических изделий
является использование предпочтительных чисел. Смысл этого
принципа состоит в том, что если всегда при выборе (назначении) любых
параметров и показателей качества (производительность, скорость,
число оборотов, мощность, давление, размеры, вес и т.д.)
придерживаться определенного научно обоснованного ряда предпочтительных
численных значений, то изделия оказываются согласованными с
другими, связанными с ними видами продукции.
Если стандартизация, с одной стороны, не ограничивает
количества предпочтительных численных значений в параметрических
рядах, то унификация как один из методов стандартизации, наоборот,
сокращает разнообразие элементов, используемых в различных
технических системах.
Унификация — рациональное сокращение числа объектов
(размеров, параметров, геометрических элементов, деталей, сборочных
единиц, агрегатов, приборов, машин, их систем и т.п.) одинакового
назначения, которые следует применять или использовать в изделии.
276

В основе унификации изделий лежит их конструктивное подобие и
общность эксплуатационных требований. Основой метода унификации
является систематизация и классификация.
Систематизация объектов — это расположение их в
определенном порядке и последовательности, образующее четкую систему,
удобную для использования.
Классификация — группировка и расположение объектов по
классам, подклассам, разрядам и т.д. в зависимости от их общих
признаков.
Унификация конструктивная — это приведение
конструктивных решений машин, приборов, бытовой техники и т.д., а также их
частей, узлов и деталей, выполняющих особые конструктивные функции,
к технически обоснованному минимуму типов.
Типизация — установление типовых конструкций или
технологических процессов на основе общих для параметрического ряда
изделий или процессов технических характеристик. Типизация — один из
методов стандартизации и, в частности, унификации, который часто
называют методом базовых конструкций и технологий.
Унификации подвержены параметрические и типоразмерные
ряды машин, их типы, составные части (узлы и сборочные единицы)
и детали. Различают четыре вида унификации.
1. Внутриразмерная унификация всех модификаций
определенного типа изделий, имеющих базовую модель, или между собой
внутри одного типоразмера. Так, например, отечественные токарно-винто-
резные станки с максимальным диаметром обрабатываемых заготовок
320 мм унифицированы с аналогичными токарными двухсуппортны-
ми, операционными и др. станками. Степень унификации таких
станков достигает 85—95%. Степень унификации автомобилей Минского
автомобильного завода более 80%, а двигателей Ярославского
моторного завода — от 80 до 95%. Средняя степень унификации ранее
выпускавшихся автомобилей ЗИЛ была примерно 80%.
2. Межразмерная унификация базовых моделей или их
разновидностей — это унификация размеров параметрического ряда внутри
одного типа изделий. Например, есть унифицированные части в то-
карно-винторезных станках с диаметрами обрабатываемых заготовок
320 и 400 мм. Степень их взаимной унификации может составлять
до 35%. Для планирования и оптимизации уровня унификации
устанавливают коэффициент межпроектной (межвидовой) унификации.
3. Межтиповая унификация изделий относится к различным
параметрическим рядам различных типов однородных изделий.
Унифицируют, например, в один межтиповой ряд некоторые узлы и
детали продольно-фрезерных, продольно-строгальных и продольно-шли-
277

фовальных станков по числу R10 ширины обрабатываемых деталей
(800, 1000, 1250 и 1600 мм). Это позволяет унифицировать до 45%
деталей указанных станков.
4. Межзаводская (отраслевая — для ряда родственных заводов
отрасли) и заводская (на одном заводе) унификации могут охватывать
номенклатуру изделий, их составные части и детали, которые
производят и применяют в пределах отрасли или завода.
Унификация и стандартизация, например, кузнечно-прессово-
го оборудования и его составных частей позволили снизить затраты
на проектно-конструкторские работы на 30%, организовать
специализированное производство унифицированных узлов, повысить их
качество и снизить трудоемкость изготовления оборудования на 16—40%.
Унификация позволяет осуществлять агрегатирование.
Агрегатирование — это метод создания промышленных изделий путем
компоновки их из взаимозаменяемых унифицированных сборочных
единиц. Иначе говоря, агрегатирование — это создание машин,
оборудования и приборов из унифицированных стандартных агрегатов
(автономных частей — узлов), устанавливаемых в изделии в различном
числе и комбинациях. Соответствующие агрегаты должны обладать
полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям
и присоединительным размерам.
Использование агрегатирования позволяет перейти от
конструирования и производства необоснованно оригинального и потому
дорогого оборудования и машин к созданию (с использованием
конструирования по каталогам) и выпуску их на основе проверенных
практикой, оптимальных и взаимозаменяемых агрегатов. Это сокращает
затраты на проектирование, конструирование и подготовку к
серийному производству в 1,5—2 раза. При этом себестоимость продукции
снижается на 25—30%. Агрегатирование сокращает издержки на
ремонт изделий, упрощает эксплуатацию и т.д.
Типизация и агрегатирование — разновидности унификации,
а унификация — форма использования результатов стандартизации.
Поэтому за показатели стандартизации и унификации изделий
принимают численные характеристики их унификации.
К стандартным составным частям изделия (группы изделий)
относят детали, сборочные единицы, комплекты и технические
комплексы, изготавливаемые по условиям государственных стандартов,
а также по стандартам предприятий-изготовителей.
Унифицированными составными частями изделия являются
изготавливаемые в соответствии со стандартами и используемые в двух
и более различных изделиях части. К оригинальным относятся
составные части, разработанные на основе неиспользованных ранее принци-
278

пах и правилах стандартов, и изготовленные только для данного
изделия или для группы (партии, серии) идентичных изделий.
Применение в изделии стандартных и унифицированных
составных частей уменьшает' время и средства на проектирование и
изготовление изделий в целом, обеспечивает высокую ремонтопригодность
и гарантирует установленный в стандартах и другой
нормативно-технической документации стабильный уровень качества.
Следовательно, чем выше насыщение изделия стандартизованными и
унифицированными составными частями, тем выше и стабильнее качество этого
изделия.
12.2. ПОКАЗАТЕЛИ СТАНДАРТИЗАЦИИ И УНИФИКАЦИИ
Степень или уровень стандартизации и унификации изделия
характеризуется следующими показателями: коэффициентами,
стандартизации, унификации, межпроектной взаимной унификации, унификации
группы изделий, применяемости и повторяемости.
Уровень стандартизации изделия можно определять как
отношение числа стандартизованных частей (деталей, узлов) ЛГСТ к общему
количеству составных частей изделия Nf.
Зачастую показатели стандартизации и унификации выражают
не в долях, а в процентах.
Уровень насыщенности изделия унифицированными частями
оценивается коэффициентом унификации, выраженным в процентах:
iVzAxl00% ми R ,
у N у N
где N — общее число деталей и узлов (сборочных единиц) в изделии, шт.;
No — число неунифицированных (оригинальных) деталей и узлов
в изделии, шт.;
ЛГу — число унифицированных деталей и узлов в изделии, шт.
Различают насыщенность изделия унифицированными
деталями и узлами (частями) общемашиностроительного применения
(ОМП) и заводского применения (ЗП). В таком случае:
279

^у.ОМП
х100%,
где Л/у.омп» ^у.зп — число деталей и узлов в изделии соответственно ОМП и ЗП.
Известно, что уровень унификации любого изделия имеет свое
оптимальное значение. Практика машиностроения показала, что
существует зависимость между удельными капитальными затратами
производства изделия К и коэффициентом унификации Ку этого изделия.
На рис. 12.1 показан вид этой зависимости. Видно, что наименьшее
значение удельных капитальных вложений финансов при
производстве технического изделия находится вблизи KY ~ 67%.
К, руб./шт.i {
20 40 60 80 100
v /0
Рис. 12.1. Оптимизация Ку по удельным капитальным
вложениям в производстве
Если же в качестве критерия оптимизации параметра
унификации взять общий народнохозяйственный эффект от производства
и эксплуатации изделия Э, то оптимальное значение Ку, например, в
машиностроении составит 65%, характер взаимообусловленности Э и Ку
показан на рис. 12.2.
Э.руб.
20 40 60 80 100 *v /0
Рис. 12.2. Оптимизация Ку по эффективности производства
и эксплуатации изделия
Коэффициент межпроектной взаимной унификации Кму для
группы изделий представляет собой отношение количества сокращен-
280

ных за счет взаимной унификации типоразмеров составных частей
к максимально возможному сокращению количества наименований
типоразмеров составных частей группы изделий. Этот коэффициент
выражается в процентах и рассчитывается по формуле
х100%,
где s — общее количество изделий;
щ — количество типоразмеров составных частей в i-м изделии;
Q = ^g; — общее количество неповторяющихся типоразмеров составных
>=1 частей, применяемых в группе из s изделий;
gj — количество типоразмеров составных частей одного наименования
в j-й составной части;
m — общее количество наименований неповторяющихся составных
частей изделий.
Коэффициент унификации группы изделий КуТ в денежном
выражении можно рассчитать по формуле
где т — количество изделий в группе;
Ку. — коэффициент унификации i-ro изделия;
Д|- — годовая программа выпуска i-ro изделия;
Cj — оптовая цена i-ro изделия.
При отсутствии данных о цене каждого изделия группы
коэффициент Куг вычисляют по упрощенным формулам
|*у.хД,. fKy.
Ky.r=^h, или Kyr=tw--
Хд,-
При определении показателей унификации учитывают
основные детали и узлы (части) изделия. Вспомогательные детали и
сборочные единицы в подсчетах унификации не учитывают. К
вспомогательным частям изделия относят, например, крепежные детали,
пробки и заглушки, муфты, гайки, шайбы, шпонки, электромонтажные
281

детали, лампочки, детали тары и упаковки, инструмент и
принадлежности и т.п.
Коэффициент применяемости Кпр частей изделия по их
типоразмерам определяют в процентах по следующей формуле
где п — общее количество типоразмеров составных частей
(с учетом унифицированных и оригинальных);
щ — количество типоразмеров оригинальных составных частей;
Иу — количество типоразмеров унифицированных составных частей.
При определении величины Кпр покупные составные части
изделия, т.е. комплектующие изделия, учитывают как одну деталь,
независимо от числа входящих в эту «деталь» составных частей. К
оригинальным относят те составные части, которые разработаны впервые
для данного изделия. Чем меньше в изделии оригинальных деталей,
тем выше коэффициент Кпр и тем выше уровень унификации.
Так, например, если в автомобиле п = 3473 ед., щ — 196 ед., то
= 3473-196
пр 3473
Коэффициент повторяемости Кп представляет собой
отношение повторяющихся составных частей изделия к общему количеству
его составных частей, выраженное в процентах, и рассчитывается по
формуле
Kn=[(N-n):(N-l)]xl00%,
где N — общее количество составных частей в изделии;
п — общее количество типоразмеров составных частей изделия.
При подсчете N учитывают стандартные крепежные и
электромонтажные детали, детали тары, упаковки и укладки.
12.3. ПАТЕНТНО-ПРАВОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
Патентно-правовые показатели — это в первую очередь показатели
патентной защиты и патентной чистоты. Для расчета значений
патентно-правовых показателей, в зависимости от сложности изделия, все
его составные части делятся на группы с учетом их значимости
(весомости).
Используют два показателя патентной защиты изделия:
патентная защита в стране и за рубежом.
282

Показатель патентной защиты изделия внутри страны
рассчитывается так: 5
г»' i=l
N ,
где s — количество групп значимости;
щ — коэффициент весомости составных частей изделия, защищенных
патентами или авторскими свидетельствами страны;
N{ — количество составных частей изделия, защищенных патентами
и/или авторскими свидетельствами страны;
N — общее количество составных частей изделия.
Показатель патентной защиты изделия за рубежом
определяется по формуле
, {И
где 5 — коэффициент, зависящий от количества стран, в которых
получены патенты для экспорта изделия;
т\ — коэффициент весомости составных частей, защищенных
зарубежными патентами;
Щ — количество составных частей изделия, защищенных патентами
за рубежом.
Общий показатель патентной защиты изделия Рпз представляет
собой сумму Рпз =Р'пз +Рп.3.
Показатель патентной чистоты Рпл выражает правовую
возможность реализации изделия как внутри страны, так и за рубежом.
Показатель Рпч рассчитыэают по следующей формуле
р
пч "
пч N
где JVj — количество составных частей изделия (по группам значимости),
попадающих под действие патентов данной страны.
С учетом разделения составных частей изделия на особо важные,
основные и вспомогательные показатель патентной защиты Рпз
определяют по формуле „ 5
П3 "
j=\
где mj — индивидуальный коэффициент весомости особо важных
составных частей;
283

п — количество особо важных составных частей в изделии;
щ — коэффициент весомости частей, защищенных патентами России
или стран предполагаемого экспорта;
N{ — количество составных частей основной и вспомогательной групп,
защищенных патентами;
Nio — общее количество учитываемых составных частей изделия
в основной и/или вспомогательной группе;
s — число групп значимости.
Более точно показатель патентной чистоты Рп.ч определяют по
следующей формуле
;=1 г=1
где mj — коэффициент весомости особо важных составных частей изделия;
т\ — коэффициент весомости для частей основной и/или
вспомогательной групп;
п — количество особо важных составных частей, обладающих патентной
чистотой;
^•о — общее количество учитываемых составных частей изделий
в i-й группе;
^н п ч ~~ количество составных частей изделия в группе, подпадающих под
действие патентов, выданных в стране предполагаемой реализации;
s — число групп значимости.
Пример
Допустим, что в токарно-револьверном станке выделено 30
составных частей, подлежащих учету при определении показателя
патентной чистоты. К ним относятся: кинематическая схема и токарно-ре-
вольверная головка (особо важные составные части); револьверная
головка, коробка скоростей, коробка передач, система
циркуляционной смазки, станина с основанием, редуктор,
художественно-конструкторское решение (внешний вид) станка и др. (основные
составные части, всего 12); фартук, эксцентриковые валики, подшипники
и др. (вспомогательные составные части, всего 16).
Патентной чистотой не обладают внешний вид станка
(подпадает под действие патента на промышленный образец одной из
фирм в стране предполагаемого экспорта) и система
циркуляционной смазки (относится к числу основных составных частей), а
также четыре вспомогательные составные части.
Для данного вида изделий установлены в отрасли
следующие коэффициенты весомости составных частей по группам:
— кинематическая схема т\ = 0,4;
— токарно-револьверная головка т2 =АЗ; т3 ** 0,2; ги4 = 0,1.
284

Показатель патентной чистоты данного станка Р:
,„ .
,„ „,4+o,3 + +
Часто требуется определить численное значение
территориального показателя патентной чистоты Рпм. Его находят как отношение
разности числа возможных стран для экспорта и числа стран, в
которых данное изделие не обладает патентной чистотой, к количеству
стран, первоначально намеченных к экспорту в них оцениваемого
изделия.
Например, изделие могли бы купить в десяти странах. Но в двух
из предполагаемых стран-покупателей изделие не обладает патентной
чистотой. В этом случае показатель территориального
распространения по патентной чистоте будет равен:
р 08
Показатель патентной чистоты для патентно чистого изделия
в отношении страны экспорта равняется единице. Изделие, не
обладающее патентной чистотой внутри страны, и в отношении
зарубежных стран не может быть признано изделием высокого технического
уровня. Изделие, в котором есть защищенные патентами составные
части, обладает новизной и прогрессивностью конструкции и/или
используемых материалов.
12.4. ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ
Показатель эффективности использования машины или оборудования
Ринт (см. п. 3.4) является по существу технико-экономическим, так как
в нем есть параметрический показатель, например,
производительности или какой-либо другой (W) и затратные (экономические)
показатели — Кс и Зэ. Однако чаще всего, особенно при изменяющейся
цене единицы продукции или работ, производимых с помощью
оцениваемого изделия, суммарный полезный эффект (полезность
эксплуатации, использования) определяют в денежном выражении как
экономический эффект и обозначают буквой Э. В связи с этим,
интегральным показателем экономической эффективности изделия
285

в сфере его эксплуатации (у потребителя) за весь срок службы
являются:
„Э . , A2Л)
ИЛИ
где Кс — суммарные капиталовложения;
Зэ — суммарные эксплуатационные затраты за весь срок службы изделия;
Зут — суммарные затраты на снятие с эксплуатации и утилизацию изделия
по окончании его срока службы.
Расчет РИнт.экс за определенный период времени эксплуатации Т
производят по формулам
*инт.экс = ™ / \ « ~ > A2.5)
ИЛИ ° ^
A2.4)
КсA + ?Н)Т+Зэ+З
УТ
где Э — затраты потребления за время Т;
(р(?) — коэффициент, рассчитываемый по формуле E.51)
или определяемый по табл. 5.5;
Ен — нормативный коэффициент окупаемости капиталовложений,
определяемый сроком службы изделия;
Т — срок службы изделия.
В качестве экономических показателей изделия иногда
используют, например, цену изделия и, реже, себестоимость его
изготовления. Но эти показатели неоднозначно связаны с качеством
оцениваемого изделия. Цена зависит не только от качества, но и от дефицитности
изделия на данный момент купли-продажи. А себестоимость
обусловлена в значительной мере техническим уровнем производства. При
этом качество готового изделия может быть соответствующим или
слабо зависящим от технического уровня производства.
Показатель себестоимости производства единицы продукции
или количества работы, осуществляемой с помощью оцениваемого
изделия (машины или аппараты), адекватно характеризует важнейший
аспект качества.
Затраты при эксплуатации или суммарные затраты на весь
жизненный цикл изделия тоже косвенно характеризуют качество изделия.
Себестоимость работы изделия, т.е. себестоимость машино-часа,
является его обобщенным экономическим показателем и может ис-
286

пользоваться наряду с другими при оценке технического уровня
машин, оборудования, аппаратов и других машиностроительных изделий.
Технико-экономический уровень изделия определяют путем
соотнесения интегральных технико-экономических показателей
оцениваемого и базового образцов по формуле E.47).
Обобщенный экономический показатель уровня качества или
технического уровня изделия находят как
р
V _
р
инт.эксоц
*инт.экс.баз
В записи A2.5) индексы «оц» и «баз» обозначают, что
показатели Ритчэкс относятся к оцениваемому и базовому изделию.
Если известна себестоимость машино-часа работы
оцениваемого и базового изделия, то показателем уровня экономичности
оцениваемого изделия является:
A2.Ь)
где См-ч.оц и ^м-ч.баз ~~ себестоимости машино-часа соответственно
оцениваемого и базового изделий.
12.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ КАЧЕСТВА
(ИЛИ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ) СЛОЖНОГО ИЗДЕЛИЯ
С БОЛЬШИМ КОЛИЧЕСТВОМ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СВОЙСТВ
Определение уровня качества (или технического уровня) сложного
изделия, имеющего большое количество разнородных свойств (#с),
состоит в том, что вначале множество различных показателей свойств
классифицируют и разделяю^ на группы по величинам их
значимости; потом устанавливают приемлемый способ комплексной оценки
качества; комплексным же методом рассчитывают групповые
показатели свойств — Утр; по ним вычисляют итоговый показатель качества.
При этом показатель качества также рассчитывают комплексным
методом.
Так, например, средневзвешенный арифметический показатель
уровня группы свойств Утр можно рассчитать по формуле
п
Угр = ?<Wq = <адС1 + «2<7c2 + - + адс„ > A2.7)
2=1
где qCj — уровни отдельных 1-х свойств;
щ — показатель (коэффициент) весомости (значимости) f-ro свойства;
п — число учитываемых показателей данной группы свойств.
287

Если оценивается качество промышленной продукции, то для
нее предусмотрена классификация свойств с разделением на
двенадцать групп (см. п. 4.3, табл. 4.3). Поэтому можно воспользоваться этой
классификацией и разделением свойств и их показателей на
установленные группы.
Итоговый комплексный показатель качества изделия
формируется из нескольких обобщенных показателей групп, выбранных
для оценки качества. Однако известно, что в зависимости от
назначения изделия относительная весомость групп показателей различна.
Например, для некоторых условий эксплуатации определяющей
(ключевой, наиболее значимой) становится группа № 2, для других —
одновременно группы № 1 и 2 или № 2 и 5 и т.д. Поэтому для
получения итогового обобщенного показателя качества изделия
необходимо учитывать весомости обобщенных показателей учитываемых групп
Угр.
Если коэффициенты весомости выражены в долях (т.е. если их
значения больше нуля и меньше единицы, а их сумма равна 1), то
итоговый средневзвешенный арифметический показатель качества
изделия находят по формуле
Уки = Ь{Ут + 62УФ2 +...+ ВДр, = t W A2.8)
i=\
где bh b2,..., bN— коэффициенты весомости групповых показателей
свойств;
bj — коэффициент весомости показателя i-vi группы
свойств;
^гр!» Угр2»"*» ^грлг~ обобщенные показатели групп;
N — число групп показателей свойств.
Уравнения A2.7) и A2.8) имеют ряд преимуществ, так как они
применимы для оценки качества изделия произвольной сложности
и назначения; позволяют объективно учитывать взаимовлияния
основных групп свойств, формирующих качество, и компонентов этих
групп; дают возможность оперировать с произвольным количеством
групп и показателей в группах; позволяют в числовом виде оценить
качество не только рассматриваемого изделия, что в свою очередь дает
возможность поднимать уровень качества, задавая ему плановые
значения; с их помощью можно управлять качеством изделия в первую
очередь по наиболее весомым группам и их компонентам
(показателям свойств); позволяют достаточно точно определять уровни
качества различных изделий и т.п.
288

Средневзвешенный геометрический показатель качества
изделия рассчитывают по формуле
N
i=\
где miv>m2v>—>mNv — коэффициенты весомости групп показателей качества
соответственно № 1, № 2,..., № N;
miy — коэффициент весомости показателя качества i-vi группы;
N — число групп показателей свойств.
Так как технический уровень изделия или уровень качества
технического изделия, что практически одно и то же, оцениваемый
комплексным методом по средневзвешенным значениям показателей
качества, находят в виде:
у _ KUon _ KVon
К А
то это уравнение можно записать в развернутом виде, подставив в
него вместо Kv или Kv соответствующие зависимости A2.7), A2.8)
или A2.9).
По окончании расчетно-аналитической работы составляют
заключение о степени соответствия оцениваемого изделия лучшим
(базовым) образцам и разрабатываются рекомендации по его
совершенствованию.
Процедура оценки технического уровня промышленной
продукции установлена «Общими методическими рекомендациями по
оценке технического уровня промышленной продукции^, утвержденными
в 1989 г. Госкомитетом СССР по науке и технике и не утратившими
своего значения до настоящего времени.
289

ГЛАВА 13
ОСНОВЫ ПРОЦЕДУРЫ ОЦЕНИВАНИЯ
КАЧЕСТВА ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
13.1. МЕТОДИКА СОПОСТАВИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА
И ОБЩЕЙ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ИЗДЕЛИЙ
Под общей оценкой качества или технического уровня промышленного
изделия понимают совокупность оценок качества на всех стадиях его
жизненного цикла.
Управление качеством, в широком смысле этого понятия,
означает оценивание качества, принятие соответствующих управленческих
решений и обеспечение необходимого уровня качества на всех
стадиях (или этапах) жизненного цикла объекта. Структура жизненного
цикла промышленной продукции показана на рис. 13.1.
j Исследование,
проектирование
и конструирование
I Реализация или
обращение
Изготовление
(производство)
J Утилизация
или уничтожение
I Реализация или
обращение
Рис. 13.1. Стадии жизненного цикла технической продукции
Из вышеизложенного следует, что уровень качества
промышленных изделий должен задаваться и устанавливаться при разработке
продукции, обеспечиваться и управляться при ее производстве
(изготовлении), сохраняться при обращении и реализации, поддерживаться
при эксплуатации или потреблении и легко утилизироваться или
уничтожаться (ликвидироваться) по окончании использования. Однако для
этого на всех стадиях жизненного цикла изделия сначала надо
определять (оценивать) заданный или имеющийся уровень качества, а потом
уже воздействовать на качество теми или иными конструкторскими
и/или инженерно-технологическими методами и средствами.
290

На всех стадиях и этапах жизненного цикла продукции (ЖЦП)
предприятия и организации, выполняющие соответствующие работы,
занимаются менеджментом качества своего продукта, будь то
исследование, проектно-конструкторская разработка, производство,
обслуживание и ремонт, эксплуатация и даже утилизация.
Менеджмент качества — скоординированная деятельность по
руководству и управлению организацией применительно к качеству.
Менеджмент качества состоит из следующих основных элементов:
планирование качества, обеспечение качества, управление качеством
и улучшение качества.
Планирование качества — часть менеджмента качества по
определению целей организации в области качества и планированию
необходимого уровня качества ее продукции, а также методов и средств
его достижения.
Обеспечение качества — часть менеджмента качества,
направленная на создание уверенности в том, что требования к качеству будут
выполнены. Это деятельность по созданию условий для производства
продукции требуемого качества.
Управление качеством — часть менеджмента качества,
направленная на выполнение требований к качеству. Это оперативная
деятельность по поддержанию качества заданного уровня.
Улучшение качества — часть менеджмента качества,
направленная на увеличение способности выполнять требования к качеству.
Улучшение качества — это разновидность управления качеством,
направленная на повышение уровня качества объекта управления
(процесса, продукции или услуги).
Очевидно, что процесс регулярного повышения качества во всех
сферах и видах деятельности людей и, в частности, улучшение
качества продукции во многом обусловлены технологией (методами и
средствами) достижения необходимого качества.
Общая система мер и средств, направленных на повышение
качества производимой продукции, состоит из трех основных частей.
1. Ключевая, центральная, коренная часть процесса управления
качеством — это те приемы, методы и средства квалиметрии, которые
применяются при исследовании, анализе и количественной оценке
уровня качества, а также для установления «узких мест», т.е. тех
показателей или параметров, которые необходимо улучшить. В итоге эта
первая система анализа и оценки качества обеспечивает принятие
основных управленческих решений в отношении улучшения качества
конкретных изделий.
2. Система технического обеспечения качества — это
совокупность производственно-технологических и других приемов и средств,
291

используемых для реального повышения и поддержания высокого
качества продукции. Эта система обеспечения качества кроме всеобщих
и объективных условий отражает специфику страны и каждого
предприятия-производителя. Она зависит от уровня научно-технического
развития страны, от особенностей национальной культуры и традиций
в сфере производства. Эта производственная система обеспечения
качества создается самим предприятием и поэтому всегда специфична.
Простой перенос положительного опыта передовых предприятий или
фирм в иные условия производства, простое копирование или
перевод их нормативно-технических документов на свой язык чаще всего
не дают желаемого результата.
3. Всеобщая система стимулирования качественной работы
производителей товаров и услуг — это система организационных
структур, а также постоянного развития и освоения обществом социальных
принципов, способствующих повышению качества работ и продуктов
труда. Эта система тоже специфична. В ней отражаются и
национальные особенности, и социально-экономические условия внутри
страны, и общий уровень образованности и т.д., а также менталитет
людей данного региона или страны в целом.
Следовательно, решение проблемы повышения качества
товаров и услуг является, по существу, делом самих производителей и
поэтому носит в значительной мере индивидуальный, даже
персонализированный характер. Каждый работник ответственен за качество
своего труда. Только при массовом движении людей за улучшение
качества всего, что делается, это движение становится эффективным.
Задача квалиметрии и ее прикладной части по практической
оценке технического уровня, например машин и других технических
изделий, состоит в научно-методическом обеспечении
производителей, продавцов и потребителей методами и средствами определения
способности оцениваемой техники удовлетворять определенные
потребности людей в соответствии с ее назначением. Эта оценка, как уже
отмечалось, осуществляется методом сопоставительного анализа.
Обычно стоит задача установить степень соответствия качества
оцениваемого объекта (например, технического изделия) по его
способности удовлетворять несколько потребностей, но сопоставление его
с одним базовым (наилучшим) образцом, выбранным из числа
аналогичных, все же не дает полностью адекватного ответа в отношении
качества оцениваемого. Это происходит из-за того, что один аналог
лучше удовлетворяет определенную потребность, другой — другую, а
третий аналог превосходит всех в удовлетворении одной или нескольких
особенных потребностей и т.д. Следовательно, для ёолее полной, все-
292

объемлящей оценки качества объекта, его необходимо сопоставлять
с несколькими аналогичными объектами, принимаемыми за базовые,
и по результатам сопоставительного анализа со всей группой этих
базовых образцов можно сделать более общий вывод о качестве
оцениваемого объекта.
В таком случае используются методики оценки качества или
технического уровня изделий двух разновидностей в зависимости от
целей производимых оценок. Это: 1) методика получения обобщенной
сопоставительной оценки технического уровня изделия, и 2)
методика подробного количественного анализа качества и численной оценки
степени соответствия оцениваемого изделия уровню качества
подобных базовых образцов.
Процесс укрупненного сопоставительного анализа и получения
общей оценки уровня качества исследуемого изделия по сравнению
с базовыми образцами осуществляется по трем известным градациям
уровня качества (превышает, соответствует или уступает качеству
базовых образцов) и может состоять из нескольких этапов.
На первом этапе проверяют соответствие значений показателей
качества оцениваемого изделия требованиям стандартов, технических
условий и другой нормативно-технической документации, включая
санитарно-гигиенические и иные ограничения по показателям
безопасности, экологичности и т.п. Если изделие не удовлетворяет хотя
бы одному из этих требований, то оно изначально признается
уступающим соответствующему (мировому, региональному,
государственному или отраслевому) уровню качества.
При условии когда изделие удовлетворяет требованиям ГОСТов
и другой НТД, а также при необходимости определить степень
соответствия оцениваемого изделия тому или иному, например, мировому
уровню качества, переходят ко второму этапу.
На втором этапе попарно соотносят показатели оцениваемого
изделия с показателями каждого базового образца.
Сопоставление оцениваемого изделия с отдельным базовым
образцом может привести, например, к следующим оценкам:
оцениваемое изделие уступает по качеству данному базовому образцу, если оно
уступает ему хотя бы по одному показателю; оцениваемое изделие
превосходит базовый образец, если оно превосходит хотя бы по
одному показателю, не уступая ни по одному из остальных показателей;
оцениваемое изделие соответствует по качеству базовому образцу,
если значения всех его показателей качества совпадают со
значениями показателей базового образца с учетом точности определения
показателей.
293

Если базовых образцов несколько, то по итогам сопоставления
оцениваемого изделия с совокупностью базовых образцов могут быть
даны следующие оценки:
— изделие превосходит мировой (или какой-либо иной уровень),
если оно превосходит каждый базовый образец;
— изделие соответствует мировому уровню, если оно одинаково
по качеству хотя бы с одним из базовых образцов;
— изделие уступает мировому уровню, если оно уступает
каждому базовому образцу.
Чаще всего оцениваемое изделие по одним показателям
превосходит базовый образец, а по другим уступает ему. В этом случае имеется
неопределенность отнесения оцениваемого изделия к любой из трех
градаций: превосходит, соответствует или уступает принятому по
базовым образцам уровню качества, например, мировому уровню качества.
Неопределенность отнесения оцениваемого изделия к одной из
градаций по качеству устраняется на последующих этапах
сопоставительного анализа и оценки. При этом те показатели, значения которых
одинаковы у оцениваемого изделия и у всех базовых образцов, на
последующих этапах сопоставления не используются.
Третий этап проводится, если количество базовых образцов
больше количества оценочных показателей, оставшихся после
проведения второго этапа. При меньшем числе базовых образцов, что чаще
всего бывает, переходят к четвертому этапу.
На третьем этапе по совокупности значений оценочных
показателей всех базовых (в тадом случае множество базовых образцов
называют аналоговыми) образцов строятся границы области
соответствия базовому уровню качества. Построение границ (верхней,
средней и нижней) осуществляется апроксимационным методом.
Отнесение оцениваемого изделия к одной из трех градаций по уровню качества
определяется тем, в какую область попадает совокупность значений
его оценочных показателей.
Четвертый этап сопоставительного анализа и общей оценки
технического уровня изделия осуществляют на основе имеющихся
показателей качества и экспертной информации о влиянии изменений
отдельных показателей качества на технический уровень сопоставляемых
изделий.
В случаях, когда нет аналогов оцениваемому изделию, изделие
считается соответствующим мировому уровню качества, если,
конечно, оно при этом разработано на основе принципиально нового
технического решения, желательно, защищенного патентом.
294

13.2. СИНТЕЗИРОВАННАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА
ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ
Отдельные свойства и качество продукции в целом планируются,
сохраняются, поддерживаются и используются на соответствующих
стадиях и этапах жизненного цикла продукции. Показатели свойств и
качество продукции не остаются постоянными. Качество и его показатели
свойств постоянно изменяются. При планировании и разработке
продукции закладывается определенный уровень качества, при
производстве (изготовлении) продукции это воплощенное качество обычно
оказывается другим, в процессе эксплуатации оно постепенно
ухудшается, а при утилизации уничтожается.
Для целей всеобщего, сквозного и последовательного
управления качеством продукции есть необходимость оценивать качество
на всех основных стадиях ЖЦП отдельно и иметь всеобщую,
совокупную, синтезированную оценку качества, включающую в себя
показатели (оценки) качества продукции на всех этапах ее жизненного
цикла.
На стадии разработки, т.е. проектирования и конструирования,
рассчитывают нормативные (назначенные или установленные)
показатели качества, а также перспективное значение уровня качества или
технического уровня разрабатываемого изделия — Ук.р.
На стадии изготовления (производства) определяют уровень
качества изготовленной, новой продукции — УКИзг-
На стадии обращения и реализации, т.е. на стадии обмена или
продажи-приобретения, надо оценивать уровень качества продукции
Ук.п при ее обращении с учетом показателей сохраняемости и
транспортабельности.
На стадии эксплуатации оценивают изменяющийся уровень
качества изделия в процессе его эксплуатации — Ук.Экс-
Уровень утилизации Уут оценивается легкостью исполнения
и затратами на утилизацию продукции, пришедшей в негодность.
В итоге, наиболее общий показатель уровня качества У^ может
быть определен по формуле
Ук! = (Ук.р + Ук.изг + Ук.п + Ук.экс + Уут) : 5. A3.1)
Если есть необходимость и возможность, то следует придать
каждому из вышеперечисленных показателей коэффициент весомости
(значимости). Тогда всеобщий показатель уровня качества Уке надо
295

рассчитывать комплексным методом, например нахождением
всеобщего средневзвешенного арифметического показателя по формуле
A3.2)
где п{ — коэффициенты значимости показателей качества
на соответствующих стадиях ЖЦП;
13.3. ОЦЕНКА УРОВНЯ КАЧЕСТВА РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ИЗДЕЛИЯ
Стадия разработки нового изделия начинается с изучения
потребности покупателей, т.е. с маркетинга по определению, продукция какого
качества будет иметь спрос. На основании этого составляют
технические требования на продукцию и включают их в заказ-наряд
(техническое задание) на создание новой или на модернизацию
изготавливаемой продукции.
Стадия разработки продукции включает, на первом ее этапе,
установление норм (предельных значений) показателей качества и
разработку технического задания.
Нормативные значения показателей качества устанавливаются
предприятием-разработчиком продукции. Основанием для принятия
предельных значений показателей качества разрабатываемого изделия
являются характеристики базовых образцов и аналогов, требования
отечественных и международных стандартов, технических условий,
материалы НИР и ОКР, отзывы потребителей и т.п. Международные
стандарты на качество продукции принимаются: Международной
организацией по стандартизации (ИСО), Международной
электротехнической комиссией (МЭК), Европейской организацией по контролю
качества (ЕОКК), Международным комитетом мер и весов (МКМВ),
Международной организацией законодательной метрологии (МОЗМ).
При оценке технического уровня разрабатываемой продукции
учитывают достижения отечественной и зарубежной науки и
техники. Особенно большое внимание уделяют патентным исследованиям.
При проектировании и конструировании новой техники в
первую очередь заказчик задает необходимые значения основных
технических параметров изделия, таких как производительность, вес,
надежность и т.д. Разработчик изделия обоснованно выбирает и использует
метод оценки и прогнозирования технического уровня. После этого
определяют пределы или диапазоны показателей свойств и
технического уровня и этим формируют требования к качеству изделия.
296

В процессе проектирования все задаваемые заказчиком
численные значения параметров разрабатываемого изделия соотносятся
арифметическими или геометрическими рядами предпочтительных
чисел и этим корректируются принимаемые к реализации значения
параметров качества. Кроме того, при проектировании осуществляют
оптимизацию параметров качества. Оптимальное проектирование —
это процесс определения значений основных параметров
разрабатываемого изделия, обеспечивающих экстремальные (максимальные или
минимальные) значения нескольких технико-экономических
характеристик при условии, что другие характеристики удовлетворяют
заданной совокупности технических требований.
Так как еще при проектировании изделия конструктор стремится
максимизировать или минимизировать значения некоторых его
показателей, это приводит к необходимости поиска компромиссных
вариантов в условиях противоречивых требований. Найденное множество
таких компромиссных вариантов образует так называемое парето-оп-
тимальное множество (по фамилии В. Парето), которое обладает
следующими свойствами.
1. Любые два парето-оптимальных решения несравнимы между
собой (являются недоминирующими по отношению друг к другу), т.е.
если одно эффективное решение лучше с точки зрения достижения
какой-либо цели, то другие решения лучше с точки зрения
достижения другой цели.
2. Для любого неэффективного решения найдется хотя бы одно
оптимальное и доминирующее решение.
Нахождение единственного эффективного и оптимального
решения из некоторого множества вариантов может быть выполнено на
основе неформального анализа либо с привлечением дополнительной
информации. На завершающем этапе проектирования разработчик
(конструктор) и заказчик выбирают наиболее предпочтительный
(оптимальный) вариант перечня и значений технических параметров
и других показателей свойств изделия. При этом они вновь отходят от
требований технического задания на разработку данного изделия. Это
отступление может улучшать или ухудшать качество разрабатываемого
изделия.
В последующем процессе конструирования (по ряду причин)
тоже изменяются параметры разрабатываемого изделия. В результате
проектирования и конструирования значения технических
параметров сконструированного изделия отличаются от тех, что были
предварительно предписаны техническим заданием на разработку и в
данном случае являются исходными и базовыми. В связи с этим всегда
297

есть необходимость оценить степень соответствия показателей
качества окончательного сконструированного изделия с его
первоначально заданными (базовыми) техническими и другими
характеристиками. Численные значения показателей свойств и их обобщенного
показателя, а также уровня качества разрабатываемого изделия
определяют по известным квалиметрическим методикам.
Также определяют относительный показатель технического
уровня лучших отечественных и зарубежных образцов техники
аналогичного назначения.
Оценку технического уровня разработанного изделия
осуществляют так: если относительный показатель Ур больше единицы, то
разработанное изделие является изделием высокого технического
уровня; если показатель Ур меньше единицы, то такое изделие оценивается
как изделие низкого технического уровня.
Установление необходимого уровня качества и разработка его
достижения на стадии исследований, проектирования и
конструирования имеют особо важное значение, так как именно на этой стадии
формируются и рассчитываются основные технико-экономические
и эксплуатационные показатели будущей продукции. В это же время
обосновывается возможное достижение положительного
экономического и социального эффекта от производства и эксплуатации или
использования создаваемой продукции.
Кроме того, необходимо учитывать, что в структуре
себестоимости продукции расходы на ее разработку (НИР и ОКР,
проектирование и конструирование, испытания опытных образцов и т.п.)
составляют значительную долю. Есть данные о том, что, например,
в машиностроении для единичного производства изделия доля затрат
на проектно-конструкторские работы составляет около 60 и 20% на
прочие расходы, на подготовку производства — 12%, а на
изготовление — примерно 9%. При серийном производстве расходы на
изготовление единицы продукции резко сокращаются, но ущерб от
конструкторских просчетов и ошибок в сфере потребления продукции
пониженного качества в таком случае бывает во много раз больше
экономии от увеличения серийности (масштабности) производства.
13.4. ОЦЕНКА УРОВНЯ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Количественное оценивание уровня качества продукции на стадии ее
изготовления состоит в численном определении меры (степени)
соответствия фактических значений параметров и показателей свойств
298

изготовленной продукции до начала ее эксплуатации или
потребления установленным требованиям конструкторской документации,
стандартов, технических условий и других нормативно-технических
документов. Требуемый уровень качества продукции обеспечивается
на стадии изготовления производственно-технологическими
методами, которые здесь не рассматриваются.
Известен способ оценки качества, процесса изготовления
продукции по показателю качества готовой продукции обычными квали-
метрическими методами. Однако часто для определения уровня
качества изготовления техники используют коэффициент дефектности /?д.
При известных коэффициентах дефектности уровень качества
изготовления изделия Уизг определяют по формулам:
— при стоимостном методе определения коэффициента
дефектности
5
при балльном методе определения коэффициента дефектности
V -1 Дд
В этих формулах С — полная себестоимость изготовления
одного изделия; #Дтах — максимально возможное значение Дд для
данного изделия, которое находят как
где Z — максимальное значение коэффициента весомости в баллах,
которое назначается наиболее существенному дефекту;
d — максимально возможное количество наиболее существенных
дефектов.
Из вышеизложенного следует, что при отсутствии дефектов
Уизг = 1, а при предельно низком качестве изготовления изделий Уизг = 0.
Критические дефекты недопустимы, так как в этом случае d = 0
и У„зг = 0.
13.5. ОЦЕНКА УРОВНЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ В ЭКСПЛУАТАЦИИ
Цель оценки качества продукции в эксплуатации заключается в
определении меры соответствия фактических значений показателей
свойств и показателя качества в процессе эксплуатации изделий
требованиям нормативно-технической документации. Эту оценку осу-
299

ществляют для определения путей и способов более полного
использования всех полезных свойств продукции, заложенных при ее
создании.
Под уровнем качества технических изделий в эксплуатации
понимают степень соответствия требованиям НТД фактических
значений показателей качества изделий в процессе их эксплуатации.
Оценку уровня качества в эксплуатации проводят для более полного
использования всех полезных свойств изделия, а также для
получения необходимой информации об изменении показателей свойств и их
обобщенного уровня в процессе эксплуатации.
Известно, что под стадией эксплуатации понимается вся после-
производственная часть существования изделия, включающая
использование по назначению, техническое обслуживание, ремонты,
транспортирование, хранение и т.п.
Эксплуатация сопровождается постепенным ухудшением
значений параметрических и других показателей изделия.
Оценку уровня качества эксплуатируемого изделия
осуществляют также путем сравнения фактических значений показателей
свойств (с учетом заданного срока эксплуатации) со значениями тех
же показателей, достигнутых на стадии изготовления.
В ряде случаев целесообразно определять стоимостной
показатель процесса эксплуатации 3(?)экс в виде суммарных финансовых
затрат на работу изделия по назначению, обслуживание и ремонты,
отнесенные к единице времени (например, за один год) по формуле
где 32-(?) — затраты на эксплуатацию изделия с наработкой t, отнесенные
к единице времени и к i-му показателю качества;
Зт — затраты на восстановление значений показателей свойств
при ремонтах;
т — число учитываемых показателей качества;
t — временный период эксплуатации.
Уровень качества продукции на определенных этапах
эксплуатации (наработках), оцениваемый, например, по затратам на
эксплуатацию в сопоставляемых периодах, находят так:
у -ЗДэкс
где 3(?)экс — эксплуатационные затраты с наработкой t на момент оценки;
3'@экс ~~ затРаты в предшествующий период с наработкой L
300

По численным значениям УЭКс> полученным в разное время,
строят зависимость изменения Уэкс при эксплуатации (или
использовании) изделия, которая характеризует изменение качества во время
эксплуатации.
13.6. ОЦЕНКА УТИЛИЗИРУЕМОСТИ
ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ
Цель оценки качества технического изделия на стадии его
утилизации состоит в определении степени соответствия изделия
требованиям безопасности персонала при его утилизации, степени вредного
влияния процесса утилизации изделия на окружающую среду и степени
экономичности процесса утилизации. Количественную оценку
изделия на стадии его утилизации осуществляют по показателям
эффективности процесса утилизации. Наиболее целесообразно определять
показатель утилизации в виде суммарных финансовых затрат по всем
элементам, составляющим процесс утилизации Зут, например по
формуле
где Зб.перс — затраты на обеспечение безопасности выполнения персоналом
всех работ по утилизации изделия;
Зокхр — затраты на снижение (ликвидацию) вреда окружающей среде
при утилизации изделия;
Зут — затраты, связанные с утилизацией изделия (затраты
на исследование способов утилизации, изготовление средств
утилизации, демонтаж и разборку, транспортные расходы,
изготовление специальных контейнеров и т.д.);
Овозвр — стоимость используемых остаточных ресурсов утилизированного
изделия (общего лома, лома драгоценных металлов, узлов,
деталей и других компонентов для дальнейшего использования
с пониженными требованиями к эксплуатационным свойствам).
Уровень или степень утилизируемости технической продукции
укрупненно оценивают отношением суммарных финансовых затрат
процесса утилизации сравниваемых образцов продукции:
У -
^ут.баз
где ЗуТ.оц — суммарные финансовые затраты процесса утилизации оцениваемого
i-ro изделия;
Зут.баз — суммарные финансовые затраты процесса утилизации базового
изделия (аналога), отнесенные к единице времени.
301

13.7. ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ НА СТАДИЯХ
ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ПРОМЫШЛЕННОГО ИЗДЕЛИЯ
По сведениям, получаемым в процессе определения значений
показателей качества, а также по оценкам качества и технического уровня
изделий разработчики, производители и эксплуатационники при
необходимости принимают конкретные управленческие решения,
направленные на повышение качества своего изделия. Реализация таких
управленческих решений происходит через конкретные
технико-экономические мероприятия и необходимые инженерные действия всех,
кто работает с данным изделием на протяжении его жизненного цикла.
Основные задачи управления качеством изделия на главных
стадиях его жизненного цикла приведены в табл. 13.1.
Таблица 13.1
Основные задачи и цели управления качеством на главных стадиях
жизненного цикла промышленного изделия
Стадии жизненного цикла изделия
НИР и проектно-конст-
рукторская и
технологическая подготовка
производства
Производство
Эксплуатация
Действия
Проектируют качество
изделия
Обеспечивают качество
изделия
Поддерживают качество
изделия
Основные задачи управления качеством изделия
Прогнозирование
необходимого качества
и технического уровня
изделия
Определение соответствия
показателей качества
разрабатываемого
изделия достижениям
научно-технического
прогресса
Проведение
технико-экономического анализа
Оформление карты
технического уровня
изделия
Определение
соответствия фактических
значений показателей
качества изготовленных
изделий до начала их
эксплуатации
установленным требованиям
нормативно-технической
документации
Аттестация качества
изделия
Определение
соответствия фактических
значений показателей
качества в процессе
эксплуатации
требованиям нормативно-
технической
документации
Выявление возможности
более полного
использования всех полезных
свойств изделия
302

Прямое, непосредственное управление качеством и техническим
уровнем промышленного изделия осуществляют на основе анализа его
конкретных (единичных, комплексных, обобщенных и интегральных)
показателей свойств и итогового показателя качества,
характеризующих совершенство (качество) этого изделия.
Общие принципы, методы разработки и принятия технических
решений, а также их реализации, направленные на обеспечение
требуемого качества изделий, рассматриваются в учебной дисциплине
«Управление качеством продукции» и в некоторых других.
13.8. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРИ ОЦЕНКЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ
Очевидно, что процедура оценки показателей качества и определения
технического уровня промышленной продукции достаточно сложна
и трудоемка. Поэтому в настоящее время эту работу выполняют с
помощью электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Существует
несколько программных продуктов для обработки исходных данных,
их анализа и расчетов показателей технического совершенства
(качества) изделий. Примером приемлемой программной системой оценки
технического уровня промышленной продукции является система
«Старт». Система «Старт» разработана московским Центром
технологических и организационных инициатив «ЛогоВаз».
Система «Старт» является инструментальным средством
проведения многокритериального сопоставительного анализа и оценки
технического уровня образцов промышленной продукции, а также
исследования вариантов совершенствования промышленной продукции.
Она разработана и основана на отечественных результатах
фундаментальных исследований и позволяет использовать 30 и более
показателей качества продукции.
Система «Старт» ориентирована на пользователя, не имеющего
навыков программирования и не владеющего методами
многокритериального анализа. Система «Старт» использует ПЭВМ и включает
развитые средства ассистирования.
Система решает следующие задачи:
— осуществление сравнительного анализа и оценки технического
совершенства любого образца промышленной продукции
относительно его конкурентоспособных аналогов;
— формирование и анализ вариантов изменения характеристик
образца промышленной продукции, обеспечивающих желаемое
техническое совершенство;
303

— определение ориентировочных цен образцов промышленной
продукции, выставляемых на мировой, региональный, национальный
рынки.
Система обеспечивает обработку исходных данных и принятие
решений. В отношении исходных данных система производит:
— формирование и корректировку баз данных по
конкурентоспособным аналогам продукции;
— поиск аналогов в базе по заданным критериям и их
комбинациям (страны-изготовители, фирмы-изготовители, дата изготовления,
интервал цен, интервал значений отдельных показателей
технического совершенства);
— сокращение набора показателей технического совершенства,
используемых при анализе; графическое представление данных.
Система также осуществляет:
— автоматическое выделение граничных («наилучших» —
базовых — и/или «наихудших») аналогов по набору используемых
показателей технического совершенства;
— анализ совокупности показателей технического совершенства
и автоматический выбор значимых из них;
— автоматическое или интерактивное построение
аппроксимации поверхности, образуемой граничными аналогами в зависимости
от их количества;
— разбиение пространства показателей технического
совершенства на три области по уровню технического совершенства: «выше»,
«ниже», «соответствует» уровню технического совершенства
граничных аналогов;
— оценку выбранного образца продукции относительно уровня
технического совершенства и граничных аналогов;
— интерактивное формирование вариантов изменения значений
показателей продукции, их оценку и графическое представление;
— построение регрессионной зависимости цены от показателей
технического совершенства и расчет ориентировочной цены
выбранного образца продукции.
13.9. ПОДГОТОВКА И ОФОРМЛЕНИЕ ДОКУМЕНТА
О РЕЗУЛЬТАТАХ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ
ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ
В соответствии с «Общими методическими рекомендациями по
оценке технического уровня промышленной продукции» в заключении
о техническом уровне изделия указывается результагоденки и дается
304

его обоснование. После анализа и выполнения оценки, в зависимости
от поставленных целей и полученных результатов, подготавливаются
предложения для принятия решения по разработке, постановке на
производство или по совершенствованию технического изделия. Решения
принимаются соответствующими руководителями по результатам
оценки технического уровня с учетом дополнительно проводимых
технико-экономических исследований и обоснований наилучшего
варианта из подготовленных и изложенных в заключении предложений.
Обычно заключение о техническом уровне изделия состоит из
шести разделов.
В первом разделе указывают:
а) назначение и краткую характеристику области применения
изделия;
б) обозначение документа, в соответствии с которым изделие
поставляют потребителю (стандарт, технические условия,
конструкторская документация и т.п.);
в) наименование предприятия или организации-разработчика
конструкторской документации на данное изделие;
г) наименование предприятия-изготовителя изделия и его
адрес или только его условное наименование;
д) дату постановки изделия на промышленное производство;
е) дату проведения аттестации качества и результаты
аттестации (или сертификации);
ж) дополнительные сведения об изделии, предусмотренные
ГОСТ 2.164-68.
Во втором разделе (форма 2) указывают:
а) наименования и единицы измерения показателей качества,
принятых для оценки технического уровня данного изделия;
б) значения показателей качества, взятых из технического
задания, технических условий или других конструкторских документов
на данное изделие, либо среднестатистические данные производства
и эксплуатации изделий;
в) значения базовых показателей качества в соответствии с
требованиями ГОСТ 15467-79 и соответствующие номера источников
информации, записываемых в разделе 5, в том числе: значения
показателей качества, предусмотренные в действующих стандартах (если они
существуют) на данное изделие; значения показателей качества
перспективного образца; значения показателей качества отечественных
и лучших зарубежных аналогов ведущих фирм, которые освоены и
выпускаются производством не более трех лет (при этом для аналогов
указывают страну, фирму или предприятие-изготовитель, модель
изделия и год постановки его на производство);
305

г) значения относительных показателей качества изделия по
отношению к показателям перспективного образца или по отношению
к показателям аналогов; здесь же приводят значения относительных
показателей, получаемых дифференциальным, комплексным или
смешанным методом определения уровня качества.
Выбор номенклатуры и методики определения относительных
показателей качества, номенклатуры и численных значений иных
показателей качества следует производить по отраслевым методикам,
разработанным предприятием или организацией, которые являются
ведущими в разработке или производстве данного вида изделия.
Содержание этих методик должно соответствовать
требованиям стандартов на качество продукции, входящих в группы ТОО и Т59,
а также требованиям соответствующих руководящих документов
группы РД 50.
Известно, что аналогами являются изделия отечественного и
зарубежного производства того же вида, что и сравниваемое изделие,
обладающее общностью функционального назначения, масштабов
производства и условий применения. В случае если отсутствуют
аналогичные изделия, используют данные из официальных источников
информации, сведения о комплектующих составных частях изделия
и другую информацию. Если показатели аналогов ниже показателей
качества, установленных соответствующими стандартами, то данные
этих стандартов принимают за показатели аналога.
В третьем разделе указывают наименования стран (в том
числе и Россию), являющихся возможными потребителями данного
изделия (в том числе и возможных покупателей лицензий на
производство). Отмечают также страны, являющиеся передовыми в части
производства изделий данного вида.
В третьем разделе также отражают патентно-правовые
показатели или составляют отдельно патентный формуляр.
В четвертом разделе, по итогам анализа показателей качества
и технического уровня оцениваемого изделия и при необходимости
повышения уровня качества изделия по отдельным показателям
качества, указывают планируемые значения этих показателей и сроки их
достижения.
Четвертый раздел заполняют по данным, полученным при
аттестации изделия на качество и при разработке мероприятий по
повышению уровня качества.
В пятом разделе отражают источники информации (стандарты,
журналы, патентные описания, каталоги, обзоры, фирменные
проспекты, отчеты о сравнительных испытаниях, данные об эксплуатации
и т.д.). При этом указывают: порядковый номер источника; автора или
306

авторов (при их наличии); обозначение, наименование и номер выпуска
источника; место, издательство и год выпуска; номера страниц, на
которые даются ссылки, или общее количество страниц в источнике.
Наименования иностранных источников информации и фирм
записываются, как правило, на языке оригинала.
В шестом разделе указывают сведения и численные данные,
характеризующие общую оценку уровня качества изделия. Кроме того,
приводят обоснованные предложения о целесообразности дальнейшего
производства, модернизации изделия или снятия его с производства
с указанием сроков выполнения этих предложений.
В случае когда оцениваемое изделие уступает требуемому
(например, мировому) уровню и есть необходимость его модернизации,
то в заключении должно быть указано, в каком направлении
необходимо вести работы, и предложены варианты совершенствования
изделия.
Методика формирования вариантов совершенствования
оцененного по техническому уровню изделия состоит в следующем.
1. Производят выборку тех показателей качества оцениваемого
изделия, которые снижают значение итогового показателя
технического уровня изделия.
2. Задается величина шага улучшения значений по каждому из
выбранных показателей.
3. Последовательно изменяются значения разных показателей
качества изделия на один, два и т.д. шага. Так получают различные
альтернативные варианты совершенствования изделия по показателям
качества.
Каждый вариант улучшения проверяется на соответствие
мировому уровню. При этом:
— если соответствие мировому уровню данным вариантом
достигается, то он фиксируется и его значения показателей больше не
изменяются;
— если соответствие мировому уровню данным вариантом не
достигается, то значения выбранных показателей качества
последовательно задаются на их улучшение до того, как будет получено численное
соответствие их мировому уровню.
Формируются все возможные варианты совершенствования
изделия до заданного технического уровня с минимальными
улучшениями значений его показателей качества.
Процедура формирования вариантов совершенствования
изделий осуществляется по специально разрабатываемой программе
и обычно реализуется с помощью электронно-вычислительной
машины (ЭВМ).
307

Контрольные вопросы
1. Методика выбора номенклатуры показателей качества для оценки
ТУ изделия.
2. Номенклатурная классификация показателей качества машин и
аппаратов: типовая, развернутая и конкретная номенклатуры.
3. Группа аналогов и выбор базового образца.
4. Методы определения численных значений показателей качества.
5. Классификационные показатели и показатели назначения.
6. Функциональные и конструктивные показатели технических изделий.
7. Показатели точности измеряемых параметров изделий.
8. Показатели состава и структуры продукции (примеры оценок).
9. Общая характеристика группы показателей надежности.
10. Номенклатура показателей надежности.
11. Оценка безотказности.
12. Методы обеспечения безотказности.
13. Показатели долговечности изделий.
14. Показатели ремонтопригодности изделий.
15. Показатели сохраняемости.
16. Транспортабельность продукции и ее показатели.
17. Комплексные показатели надежности.
18. Экономические показатели надежности.
19. Показатели экономного расходования ресурсов при работе изделия
(КПД и удельные показатели расходования ресурсов).
20. Производственная и эксплуатационная технологичность. Перечень
показателей технологичности.
21. Показатели трудоемкости.
22. Материалоемкость. Коэффициент использования материала.
23. Показатели технологичности изготовления продукции
машиностроения.
24. Эргономические показатели.
25. Экологические показатели изделий.
26. Показатели безопасности.
27. Эстетические показатели технических изделий.
28. Оценка уровня стандартизации и унификации изделий.
29. Группа патентно-правовых показателей технических изделий.
30. Интегральные показатели и оценка уровня экономичности
технических изделий.
31. Итоговый показатель качества изделия.
32. Обобщенный показатель технического уровня изделия.
33. Методика оценки уровня качества на стадии разработки изделия.
34. Определение уровня качества изготовления технических изделий.
35. Оценка уровня качества изделия в эксплуатации.
36. Учет затрат на утилизацию продукции.
37. Структура и содержание заключения о качестве технических
изделий. J-
308

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Квалиметрическая экспертиза (оценка) качеств есть только основа
и начальная стадия сложного процесса управления качеством
объектов. Без знаний об уровне свойств и качеств рассматриваемых объектов
нет возможности для научно обоснованного принятия необходимого
управляющего решения и последующего осуществления
соответствующего превентивного (упреждающего) или корректирующего
воздействия на объект с целью изменения его качества.
По итогам квалиметрических оценок производят: 1)
оптимизацию показателей свойств и качества в целом; 2) прогнозирование
качества продукции; 3) определение уровня и запаса
конкурентоспособности как совокупной оценки уровней качества и цены продукции или
услуги и многое другое.
Оптимальными считаются такие значения показателей свойств
и итогового показателя качества, например, машины и другой
технической продукции, при которых либо достигается наибольший эффект
от эксплуатации при заданных затратах на создание и эксплуатацию
продукции, либо обеспечивается заданный эффект при наименьших
затратах, либо наибольшее отношение полезного экономического
эффекта к затратам потребления. Так как и эффект и затраты зависят от
уровня отдельных свойств и качеств изделия в целом, то величины
затрат и эффекта являются критериальными.
Прогнозирование качества — это процесс определения
возможных значений показателей свойств объекта и его итогового показателя
уровня качества в будущем периоде времени на основе
квалиметрических данных, характеризующих качество в настоящем и в
предшествующих интервалах времени. Иначе говоря, прогнозирование
качества чего-либо есть вероятностная квалиметрическая оценка
изменения во времени всей совокупности показателей,
характеризующих качество.
Оптимизация и прогнозирование качества относятся к
функциям и процедурам оперативного управления качеством и изучаются
309

в рамках следующей дисциплины, называемой «Управление
качеством» или «Менеджмент качества».
Уровень и запас конкурентоспособности количественно
характеризуют степень соответствия продукции или услуги требованиям
потребителей. Очевидно, что эти показатели зависят в основном от
уровня качества и, в меньшей мере, от цены приобретаемого или уже
потребляемого, используемого, эксплуатируемого продукта. Вопросы
оценки и управления конкурентоспособностью рассматриваются
преимущественно в экономических и управленческих учебных
дисциплинах. При этом вновь количественные оценки качеств принимаются
исходными и основополагающими.
Из вышеизложенного следует, что квалиметрия как
относительно новая и фундоментальная наука является, во-первых, актуальной
и базисной для других сопряженных наук, направленных на решение
проблем управления качеством. Во-вторых, квалиметрия все еще
нуждается в развитии и использовании при принятии управленческих
решений в отношении качества чего-либо.
Данное учебное пособие представляет собой попытку
систематизированного изложения квалиметрии как учебной дисциплины.
Очевидно, что ряд вопросов, относящихся к проблемам квалиметрии,
здесь не рассмотрены. Однако при необходимости читатель может
пополнить свои знания из литературы, указанной в перечне
нормативных изданий и библиографическом списке.
Автор намерен продолжить работу по систематизации,
обобщению и методическому изложению достижений квалиметрии. В связи
с этим, замечания и предложения по улучшению содержания данного
пособия и, следовательно, соответствующей учебной дисциплины
будут приниматься с благодарностью.
310

ПРИЛОЖЕНИЕ
Перечень основных нормативных документов
по квалиметрии промышленной продукции,
изданных с 1970 г.
1. ГОСТ 16456-70. Качество продукции. Эргономические показатели.
Номенклатура.
2. ГОСТ 16508-70. Промышленные изделия. Номенклатура и
характеристика основных показателей надежности.
3. ГОСТ 16504-74. Качество продукции. Контроль и испытания.
Основные термины и определения.
4. ГОСТ 22732-77. Методы оценки уровня качества промышленной
продукции. Основные положения.
5. ГОСТ 22851-77. Выбор номенклатуры показателей качества
промышленной продукции. Основные положения.
6. ГОСТ 23554.0-79. Система управления качеством продукции.
Экспертные методы оценки качества промышленной продукции.
Основные положения.
7. ГОСТ 23554.1-79. Система управления качеством продукции.
Экспертные методы оценки качества промышленной продукции.
Организация и проведение экспертной оценки качества.
8. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные
понятия. Термины и определения.
9. ГОСТ 23945.1-80. Унификация изделий. Основные требования
к разработке (выбору) базового изделия.
10. ГОСТ 239442-80. Оценка показателей качества продукции по
изменениям контролируемого параметра.
11. ГОСТ Р 24294-80. Определение коэффициентов весомости при
комплексной оценке технического уровня и качества продукции.
12. ГОСТ 23554.2-81. Система управления качеством продукции.
Экспертные методы оценки качества промышленной продукции.
Обработка значений экспертных оценок качества продукции.
13. ГОСТ 24886-81. Промышленные товары народного потребления.
Выбор номенклатуры потребительских свойств и показателей
качества. Основные положения.
14. ГОСТ 2.116-84. ЕСКД. Карта технического уровня и качества
продукции.
15. ГОСТ 20.39.108-85. Общие эргономические требования к
индивидуальным рабочим местам.
311

16. ГОСТ 27.410-87. Надежность в технике. Методы контроля
показателей надежности и планы контрольных испытаний на надежность.
17. ГОСТ Р 50779-2000. Статистические методы. Статистическое
управление. Термины и определения.
18. ГОСТ Р ИСО/ТО 10017-2005. Статистические методы.
Руководство по применению в соответствии с ГОСТ Р ИСО 2001.
19. РД 50-149-79. Методические указания по оценке технического
уровня и качества промышленной продукции.
20. РД 50-165-82. Методические указания. Выбор номенклатуры
потребительских свойств и показателей качества товаров народного
потребления.
21. РД 50-432-83. Методические указания. Промышленные товары
народного потребления. Методы оценки потребительских
показателей качества.
22. РД 50-451-84. Методические указания. Установление базовых
образцов для оценки технического уровня и качества промышленной
продукции.
23. РД 50-64-84. Методические указания по разработке
государственных стандартов, устанавливающих номенклатуру показателей
качества групп однородной продукции.
24. Выбор оптимальной номенклатуры показателей качества. М.:
Госстандарт СССР, ВНЦИНМАШ, 1974.
25. Методика определения и применения интегральных показателей
качества промышленной продукции. М.: Изд-во стандартов, 1987.
26. Методика оценки уровня качества продукции с помощью
комплексных показателей и индексов. М.: Изд-во стандартов, 1974.
27. Методика оценки уровня конкурентоспособности промышленной
продукции. М.: Изд-во стандартов, 1983.
28. Методические материалы СЭВ. Основные принципы выбора
базовых образцов для оценки качества продукции. М.: Изд-во
стандартов, 1980.
29. Методические указания по оценке технического уровня
выпускаемых машин, оборудования и другой техники производственного
назначения. М.: Изд-во стандартов, 1981.
30. Методические указания по оценке эстетических показателей
качества промышленной продукции. М.: ВНИИТЭ, ВНИИС, 1975.
31. Общие методические рекомендации по оценке технического
уровня промышленной продукции. М.: «Госстандарт, 1989.
32. Постановление ГКНТ СССР от 21.01.87 № 12. Единая методика
оценки технического уровня продукции машиностроения. М.:
Изд-во стандартов, 1987.
33. Положение о программах оценки качества, используемых в
программе «Российское качество». М.: ЦЭП ВОК № РК-06-02.
312

ЛИТЕРАТУРА
1. Лзгальдов ГГ. Квалиметрия для менеджеров. М.: Академия
экономики и права, 1996.
2. Азгальдов Г Г Количественная оценка качества продукции —
квалиметрия. М.: Знание, 1986.
3. Азгальдов ГГ. Теория и практика оценки качества товаров (основы
квалиметрии). М.: Экономика, 1982.
4. Азгальдов ГГ. Теория и практика оценки качества товаров. М.:
Экономика, 1989.
5. Азгальдов Г.Г, Райтман Э.П. О квалиметрии. М.: Изд-во
стандартов, 1973.
6. Андрианов Ю.М., Лопатин М.В. Квалиметрические аспекты
управления качеством новой техники. Л.: Изд-во ЛГУ, 1983.
7. Андрианов Ю.М., Субетто AM. Квалиметрия в приборостроении
и машиностроении. Л.: Машиностроение, 1990.
8. Афанасьев П.П., Вититин В.Ф., Голубев С.А. Оценка качества
машиностроительной продукции : учеб. пособие / под ред. И.С. Голу-
бева. М.: Изд-во МАИ, 1995.
9. Басовский Л.Е., Простасьев В. Б. Управление качеством : учебник.
М.: ИНФРА-М, 2001.
10. Билинкис В.Д. Методы оценки технического уровня и
конкурентоспособности продукции: учеб. пособие. Воронеж: Изд-во ВГТУ,
2000.
11. Быков Ю.М., Кормилицын С.Н., Солодков В. А. Основы квалиметрии:
учеб. пособие. Волгоград : Изд-во ВолгГТУ, 1998.
12. Варакута С.А. Управление качеством продукции: учеб. пособие.
М.: ИНФРА-М, 2001.
13. Варжапетян А.Г. Квалиметрия : учеб. пособие. СПб.: Изд-во
СПбГУАП, 2005.
14. Гаврилов В.А., Первышкина Е.П. Квалиметрия : учеб. пособие.
Красноярск : ГАЦ МиЗ, 1992.
15. Гиссин В. И. Управление качеством продукции : учеб. пособие.
Ростов-на-Дону : Феникс, 2000.
16. Донское А.С. Практикум по оценке качества изделий
машиностроения : учеб. пособие. Пермь: Изд-во ПГТУ, 2006.
313

17. Дружинин Г.В. Методы оценки и прогнозирования качества. М.:
Радио и связь, 1982.
18. Елохов A.M. Управление качеством продукции на предприятии.
Часть 1: Основы квалиметрии: учеб. пособие. Пермь: Изд-во ПГТУ,
2003.
19. Захаров Н.С. Моделирование процессов измерения качества
автомобилей. Тюмень : Изд-во ТюмГНГУ, 1999.
20. Зинченко В.П., Мунипов В.М. Основы эргономики : учеб. пособие.
М.: Изд-во МГУ, 1979.
21. Калейчик М.М. Квалиметрия: учеб. пособие. М.: Изд-во МГИУ,
2003.
22. Качество машин : справочник / под ред. проф. А.Г. Суслова. М.:
Машиностроение, 1995.
23. Квалиметрическая экспертиза. Руководство по организации
экспертизы и выполнению квалиметрических расчетов: в 3 кн. / под ред.
В.М. Маругина и Г.Г. Азгальдова. СПб.: Изд-во Русский регистр,
2002.
24. Квалиметрия и законодательная метрология в электроэнергетике:
учеб. пособие / Лукьянов М.М., Середкин В.П., Соболев Н.Н., Ко-
лесов В.И. Челябинск: Книга, 2001.
25. Крылов А.Н. Об оценках представленных на конкурс проектов //
Собрание трудов академика А.Н. Крылова. Т. 1, ч. 1. М.—Л.: Изд-во
АН СССР, 1951.
26. Леонов И.Г., Аристов О. В. Управление качеством продукции: учеб.
пособие. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во стандартов, 1990.
27. Лисицын Г.Ф. Основы квалиметрии: учеб. пособие. М.: Изд-во
МЭИ, 1984.
28. Мельников В.П., Смоленцев В.П. Схиртладзе А.Г. Управление
качеством : учебник. М.: Академия, 2005.
29. Мигачев Б.А., Найзабеков А.Б. Элементы Квалиметрии для
технических приложений : учеб. пособие. Алматы: РИК, 2001.
30. Миронов М.Г. Управление качеством: учеб. пособие. М.: Проспект,
2006.
31. Миттанг Х.-Й., Ринне X. Статистические методы обеспечения
качества. М.: Машиностроение, 1995.
32. Мишин В.М. Управление качеством: учеб. пособие для вузов. М.:
ЮНИТИ-ДАНА, 2000.
33. Мовчан Н.Н., Горбунова Т.С. Метрология и квалиметрия: конспект
лекций. Казань : Изд-во КазГТУ, 2001.
34. Назарова Т.К. Стандартизация и квалиметрия : конспект лекций.
Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 2001.
35. Никифоров А.Д. Управление качеством: учеб. пособие. М.: Дрофа,
2004.
314

36. Никифоров А.О., Бойцов В.В. Инженерные методы обеспечения
качества в машиностроении: учеб. пособие. М.: Изд-во стандартов,
1987.
37. Панченкова Д.С Основы метрологии и квалиметрии: учеб. пособие.
Омск :ОГИС, 2002.
38. Пелех А.С, Баранников М. М. Экономика машиностроения / под ред.
проф. А.С. Пелеха. Ростов-на-Дону: Феникс, 2004.
39. Подсевалов Б. В., Репное Ю.Н. Квалиметрические методы контроля.
Л.: ЦНИИ «Румб», 1990.
40. Прикладные вопросы квалиметрии / Гличев Д.В., Рабинович Г.О.,
Примаков М.Н., Синицын М.М. М.: Изд-во стандартов, 1983.
41. Ратников В.Ф.У Салганик В.М., Шемшурова Н.Г. Квалиметрия и
управление качеством продукции: учеб. пособие. Магнитогорск :
Изд-во МГТУ им. Г.И. Носова, 2000.
42. Репях СМ.у Левшина В. В., Ковалев А. Г. Квалиметрия, управление
качеством, сертификация: учеб. пособие / под ред. проф. В.В. Ле-
туновского. Красноярск: Изд-во СибГТУ, 1999.
43. Решение задач квалиметрии машиностроения: учеб. пособие / под
ред. В.Я. Кершенбаума и P.M. Хвастунова. М.: Технонефтегаз,
2001.
44. Рыжаков В.В., Моисеев В. Б., Пятирублевый Л. Г. Основы
оценивания качества продукции: учеб. пособие. Пенза : Изд-во Пенз. тех-
нол. ин-та, 2001.
45. Салимова Т. А., Ваталкина Н.Ш. История управления качевом: учеб.
пособие. М.: КНОРУС, 2005.
46. Солод Г.И. Основы квалиметрии: учеб. пособие. М.: МГИ, 1991.
47. Субетто А.И. Квалиметрия. СПб.: Астерон, 2002.
48. Субетто А. И. Методы оценки качества проектов и работ.
Испытания технических систем. СПб.: Астерон, 2003.
49. Субетто А.И., Чернова Ю.К., Горшенина М.В. Квалиметрическое
обеспечение управленческих процессов. СПб.: Астерон, 2004.
50. Технологические основы управления качеством машины //
Васильев А.С., Дальский A.M., Клименко С.А. и др. М.:
Машиностроение, 2003.
51. Тульцын Л.Г.} Хаскин A.M., Шаповалов В.Д. Оценка качества
электроизмерительных приборов. Л.: Энергоатомиздат, 1982.
52. Управление качеством: учебник для вузов / под ред. B.C.
Ильенковой. 2-е изд. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006.
53. Управление качеством продукции: справочник. М.: Изд-во
стандартов, 1985.
54. Федоров В.Е. Номенклатура показателей качества эксплуатации
строительных машин // Методы менеджмента качества. 2000. № 6.
С. 31-33.
315

55. Федюкин В. К. Актуальные вопросы методологии квалиметрии //
Вестник ИНЖЭКОНа. Серия «Технические науки». Выпуск 6 A9).
СПб.: СПбГИЭУ, 2007. С. 155-164.
56. Федюкин В. К. Методы параметрической оценки качества
продукции // Вестник ИНЖЭКОНа. Серия «Технические науки».
Выпуск 3A2). СПбГИЭУ, 2006. С. 154-159.
57. Федюкин В.К. Основы квалиметрии. Управление качеством
продукции : учеб. пособие. М.: Филинъ, 2004.
58. Федюкин В. К, Дурнев В.Д., Лебедев В.Г. Методы оценки и
управления качеством промышленной продукции: учебник. М.: Филинъ,
Рилант, 2000.
59. Фомин В.М. Квалиметрия. Управление качеством. Сертификация.
Курс лекций. М.: Ось-89, 2002.
60. Хамханова Д.Н. Основы квалиметрии: учеб. пособие. Улан-Удэ:
Изд-во ВСГТУ, 2003.
61. Хвастунов P.M. Квалиметрия для менеджеров. Экспертные
методы в квалиметрии. М.: Изд-во академии экономики и права, 1998.
62. Хвастунов P.M. Экспертные методы квалиметрии. М.: Изд-во
Академии экономики и права, 1998.
63. Шишкин И.Ф.у Станякин В.М. Квалиметрия и управление
качеством : учебник. М.: Изд-во ВЗПИ, 1992.
64. Шлыков Г.П. Измерение..От действительности к абстракции через
шкалы : лекция. Пенза: Изд-во ПГУ, 2004.
65. Экспертиза качества товаров / Федоров М.В., Засенцев Е.Е., Ши-
пилов Е.И., Щаренский В.М. М.: Экономика, 1984.
66. Экспертные оценки в квалиметрии машиностроения : учеб.
пособие / Хвастунов P.M., Ягелло О.Н., Корнеева В.Н., Поликарпов М.П.
М.: Технонефтегаз, 2002.
67. Эргономика: учебник / Балин В.Д., Ковалев А.А., Крылов А.А. и др.
Л.: Изд-во ЛГУ, 1988.
68. Яблонский О.П., Голиков И.В., Ильин А.А. Оценка качества
продукции : методич. пособие. Ярославль: Изд-во ЯрГТУ, 2000.
69. Ягелло О. И. Методы квалиметрии в задачах повышения качества
машиностроительной продукции. М.: Ягелло, 2004.
70. Яловой Н.С. Оптимизация конструкций и показателей качества
машин. М.: Изд-во стандартов, 1988.

КВАЛИМЕТРИЯ
В.К. ФЕДЮКИН
УЧЕБНОЕ
ПОСОБИЕ
Mi
Измерение
качества
промышленной
продукции

КВАЛИМЕТРИЯ
Измерение
качества
промышленной
продукции
Федюкин Вениамин Константинович—доктор технических наук, профессор, специалист
в области механики твердого деформируемого тела, материаловедения, технологии
машиностроения и управления качеством технических изделий. Действительный член (академик)
Метрологической академии и Академии проблем качества РФ, член-корреспондент
Международной академии наук высшей школы и Санкт-Петербургской инженерной академии.
Окончил в 1960 г. Балтийское высшее военно-морское училище подводного плавания
по штурманской специальности. Десять лет служил в Советской Армии (ВМФ и РВ). Работал
заведующим лабораторией металловедения и старшим научным сотрудником
Ленинградского политехнического института (теперь университета), ученым секретарем
Междуведомственного координационного совета Северо-западного отделения АН СССР, начальником
отдела Всесоюзного научно-исследовательского технологического института, заведующим
сектором Ленинградского института проблем машиноведения АН СССР, заведующим
кафедрой управления качеством и машиноведения Санкт-Петербургского государственного
инженерно-экономического университета. В настоящее время работает профессором той же
кафедры.
В.К. Федюкин — автор более 200 научных, учебных и методических публикаций, из которых
15 книг и 18 авторских свидетельств на изобретения способов термоциклической обработки
(ТЦО) металлических изделий. Занимается решением проблем механики, металловедения,
квалиметрии, сопротивления материалов и управления качеством в
производственно-технологических системах предприятий.
Преподает дисциплины: материаловедение, квалиметрия, управление процессами,
метрология и стандартизация, управление качеством и др.
Учитесь, читайте,
размышляйте и
извлекайте из всего
самое полезное.
Н.И. Пирогов
4