Сударикова Е.В. Неразрушающий контроль в производстве. Часть 1

Подождите немного. Документ загружается.

Дефектом называется каждое отдельное несоответствие продук

ции установленным требованиям [ГОСТ 15467].

Дефектным называется изделие, имеющее хотя бы один дефект.

Дефекты классифицируются по следующим признакам:

1) по возможности обнаружения дефекты разделяют на явные (об

наружение которых возможно предусмотренными правилами, мето

дами и средствами контроля) и скрытые;

2) по возможности использования продукции – критические (дела

ют использование продукции практически невозможным или недопусти

мым), значительные (оказывают существенное влияние на возможность

или долговечность использования продукции), малозначительные;

3) по возможности устранения – устранимые (устранение кото

рых технически возможно и экономически целесообразно) и неуст

ранимые;

4) по причине возникновения можно выделить производственные

дефекты (появляются в процессе изготовления и сборки изделия) и

эксплуатационные (зарождаются и/или развиваются в процессе эк

сплуатации изделия).

Таким образом, дефекты возникают как в процессе производства,

так и в процессе эксплуатации.

Браком называется продукция, передача которой потребителю не

допускается изза наличия дефектов. Брак, все дефекты которого

являются устранимыми, называется исправимым. Брак возникает

в процессе производства.

Повреждением называется событие, заключающееся в наруше

нии исправного состояния объекта при сохранении работоспособно

го состояния [ГОСТ 27.002–89]. Повреждение возникает в процес

сах транспортировки и эксплуатации.

Отказом называется событие, заключающееся в нарушении ра

ботоспособного состояния объекта [ГОСТ 27.002–89]. Отказ возни

кает в процессе эксплуатации.

Производственный отказ – отказ, возникший по причине, свя

занной с несовершенством или нарушением установленного процес

са изготовления или ремонта, выполняемого на ремонтном предпри

ятии [ГОСТ 27.002–89].

Исправным называется состояние объекта, при котором он соот

ветствует всем требованиям нормативнотехнической и (или) конст

рукторской (проектной) документации [ГОСТ 27.002–89].

Неисправным называется состояние объекта, при котором он не

соответствует хотя бы одному из требований нормативнотехни

ческой и (или) конструкторской (проектной) документации

[ГОСТ 27.002–89].

Работоспособным называется состояние объекта, при котором

значения всех параметров, характеризующих способность выполнять

заданные функции, соответствуют требованиям нормативнотехни

ческой и (или) конструкторской (проектной) документации

[ГОСТ 27.002–89].

Неработоспособным называется состояние объекта, при котором

значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность

выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нор

мативнотехнической и (или) конструкторской (проектной) докумен

тации [ГОСТ 27.002–89].

Работоспособный объект в отличие от исправного должен удов

летворять лишь тем требованиям нормативнотехнической и (или)

конструкторской (проектной) документации, выполнение которых

обеспечивает нормальное применение объекта по назначению. Рабо

тоспособный объект может быть неисправным, например, если он

не удовлетворяет эстетическим требованиям, причем ухудшение

внешнего вида объекта не препятствует его применению по назначе

нию.

Для сложных объектов возможны частично неработоспособные

состояния, при которых объект способен выполнять требуемые фун

кции с пониженными показателями или способен выполнять лишь

часть требуемых функций.

Для некоторых объектов признаками неработоспособного состо

яния, кроме того, могут быть отклонения показателей качества из

готавливаемой ими продукции. Например, для некоторых техноло

гических систем к неработоспособному состоянию может быть отне

сено такое, при котором значение хотя бы одного параметра качества

изготавливаемой продукции не соответствует требованиям норматив

нотехнической и (или) конструкторской (проектной) и технологи

ческой документации.

Переход объекта из одного состояния в другое обычно происходит

вследствие повреждения или отказа. Переход объекта из исправно

го состояния в неисправное работоспособное состояние происходит

изза повреждений.

Например, в магазин привезли новые стиральные машины. Все они

полностью соответствовали всем требованиям нормативнотехнической и

конструкторской (проектной) документации, т. е. были исправны. При

разгрузке одну машину ударили, и на ее корпусе появилась большая не

красивая вмятина – повреждение. Но бак с барабаном оказались не заде

ты, стекло люка не пострадало, с электроникой ничего не случилось. Ма

шина может делать все: стирать, полоскать, отжимать – т. е. она работос

пособна. Но изза наличия повреждения стала неисправной, так как пере

стала удовлетворять части предъявляемых к ней требований, налагаемых

документацией (в данном случае – конструкторской).

Понятие «неисправность» не может относиться к материалам и

веществам, а «дефект» – может.

Качество, неисправность, дефектность продукции определяют при

испытаниях и техническом контроле.

1.2. Номенклатура показателей качества продукции

и методы их определения

1.2.1. Номенклатура показателей качества

Номенклатура показателей качества в зависимости от конкретно

го вида продукции в общем случае содержит основные показатели,

представленные в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Применяемость показателей качества для продукции

различных групп

илетазакоП

№ иицкудорпыппург

,еьрыс(

дорирп

еон

)овилпот

иретам(

)ыла

дохсар(

еымеу

)яиледзи

омерен(

еури

тн

еым

)яиледзи

номер(

еурит

еым

)яиледзи

аногоньланоицкнуФ

яинечанз

+++ + +

:итсонжедаН

111итсонзактозеб

111итсончевоглод

111итсондогирпотномер

111итсомеянарх

ос

–

еиксечимоногрЭ–)+(+++

еиксечитетсЭ)+()+(+++

еиксечиголонхеТ+++++

итсоньлебатропснарТ+++++

ииицазитраднатС

иицакифину

–– )+(++

еывоварпонтнетаП–)+(+++

еиксечиголокЭ)+()+()+()+()+(

итсонсапозеБ)+()+()+()+()+(

еиксечимонокЭ+++++

111 итсондогирпотномерйелетазакопотсемвволаиретамийиледзиялД* емирп

ясонто,ремирпан,мыротокк,итсомеавил

ванатссовилетазакоптюян иффэок:т

огоннадазодавтсечакялетазакопяинечанзяинелвонатссовтнеиц ондохсиили

ии

тсонбосопсотобаряинелвонатсcовинемервогендерсяинечанзог .рд

111 еиначемирП ,ьтсомеянемирпен—»–«канз,ьтсом

еянемирптеачанзо»+«канЗ.

закопппургхищюувтстевтоосьтсомеянемирпюуннечинарго—)+(канз йелета

.автсечак

1. Показатели назначения

Показатели назначения характеризуют те свойства продукции,

которые определяют основные функции, обусловливающие область

ее применения.

Показатели назначения делятся на подгруппы: классификацион

ные, функциональные и технической эффективности, конструктив

ные, состава и структуры.

1.1. Подгруппа классификационных показателей характеризует

принадлежность продукции к конкретному виду, типу, классифика

ционной группировке и т.п. К данной подгруппе показателей можно,

например, отнести мощность турбовинтового двигателя, предел проч

ности стали, грузоподъемность транспортного устройства, коэффи

циент усиления и т.д.

1.2. Подгруппа показателей функциональной и технической эф

фективности определяет полезный эффект при эксплуатации про

дукции, а также прогрессивность технических решений, заложен

ных в продукцию. Для технических объектов эти показатели приня

то называть эксплуатационными. К данной подгруппе показателей

относятся показатели производительности (машины, станки, уст

ройства и т. д.); точности (показания прибора, позиционирования про

мышленного робота и т. д.); кучности стрельбы спортивного стрелково

го оружия; вольтамперные характеристики электроприборов и т.д.

1.3. Подгруппа, характеризующая конструктивные показатели,

определяет основные проектноконструкторские решения, удобство

монтажа продукции, приспособленность продукции к агрегатирова

нию и взаимозаменяемости. К этой подгруппе показателей относят

габаритновесовые характеристики (размеры), коэффициент эффек

тивности взаимозаменяемости, коэффициент сборности (блочности)

изделия и т.д.

1.4. Показатели, относящиеся к подгруппе состава и структуры,

определяют содержание в продукции структурных групп, химических

элементов и т.д. К показателям данной группы можно, например, от

нести процентное содержание компонент твердого, жидкого и газооб

разного топлива, процентное содержание основных компонент конст

рукционного материала, процент неметаллических и других вредных

посторонних включений в высококачественной марке стали.

2. Показатели надежности [ГОСТ 27.002–89]

Надежность – свойство объекта сохранять во времени в установ

ленных пределах значения всех параметров, характеризующих спо

собность выполнять требуемые функции в заданных режимах и ус

ловиях применения, технического обслуживания, хранения и транс

портирования.

Надежность является комплексным свойством, которое в зависи

мости от назначения объекта и условий его применения может вклю

чать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняе

мость или определенные сочетания этих свойств. Каждое из этих

свойств оценивается с помощью соответствующих показателей.

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять рабо

тоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.

Показатели безотказности:

1) вероятность безотказной работы – вероятность того, что в

пределах заданной наработки отказ объекта не возникнет [показа

тель безразмерный];

2) гаммапроцентная наработка до отказа – наработка, в тече

ние которой отказ объекта не возникнет с вероятностью γ, выражен

ной в процентах [в часах];

3) средняя наработка до отказа – математическое ожидание на

работки объекта до первого отказа [в часах];

4) средняя наработка на отказ – отношение суммарной наработ

ки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа

его отказов в течение этой наработки [в часах];

5) интенсивность отказов – условная плотность вероятности

возникновения отказа объекта, определяемая при условии, что до

рассматриваемого момента времени отказ не возник [безразмерная];

6) параметр потока отказов – отношение матожидания числа

отказов восстанавливаемого объекта за достаточно малую его нара

ботку к значению этой наработки [безразмерный];

7) осредненный параметр потока отказов – отношение матожи

дания числа отказов восстанавливаемого объекта за конечную нара

ботку к значению этой наработки [безразмерный].

Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное

состояние до наступления предельного состояния при установлен

ной системе технического обслуживания и ремонта. Показатели дол

говечности:

1) гаммапроцентный ресурс – суммарная наработка, в течение

которой объект не достигнет предельного состояния с вероятностью

γ, выраженной в процентах [в часах];

2) средний ресурс – матожидание ресурса [в часах];

3) гаммапроцентный срок службы – календарная продолжитель

ность эксплуатации, в течение которой объект не достигнет предель

ного состояния с вероятностью g, выраженной в процентах [лет];

4) средний срок службы – матожидание срока службы [лет].

Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в при

способленности к поддержанию и восстановлению работоспособного

состояния путем технического обслуживания и ремонта. Показате

ли ремонтопригодности:

1) вероятность восстановления – вероятность того, что время

восстановления работоспособного состояния объекта не превысит

заданного значения [безразмерная];

2) гаммапроцентное время восстановления – время, в течение

которого восстановление работоспособности объекта будет осуще

ствлено с вероятностью γ, выраженной в процентах [в минутах/ча

сах];

3) среднее время восстановления – матожидание времени восста

новления работоспособного состояния объекта после отказа [в мину

тах/часах];

4) интенсивность восстановления – условная плотность вероят

ности восстановления работоспособного состояния объекта, опреде

ленная для рассматриваемого момента времени при условии, что до

этого момента восстановление не было завершено [безразмерная];

5) средняя трудоемкость восстановления – матожидание трудо

емкости восстановления объекта после отказа [в часах].

Сохраняемость – свойство объекта сохранять в заданных преде

лах значения параметров, характеризующих способности объекта

выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или)

транспортирования. Показатели:

1) гаммапроцентный срок сохраняемости – срок сохраняемос

ти, достигаемый объектом с заданной вероятностью γ, выраженной в

процентах [лет];

2) средний срок сохраняемости – матожидание срока сохраняе

мости [лет].

К комплексным показателям надежности относятся:

1) коэффициент готовности – вероятность того, что объект ока

жется в работоспособном состоянии в произвольный момент време

ни, кроме планируемых периодов, в течение которых применение

объекта по назначению не предусматривается [безразмерный];

2) коэффициент оперативной готовности – вероятность того,

что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный

момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых

применение объекта по назначению не предусматривается, и, начи

ная с этого момента, будет работать безотказно в течение заданного

интервала времени [безразмерный];

3) коэффициент технического использования – отношение мато

жидания суммарного времени пребывания объекта в работоспособ

ном состоянии за некоторый период эксплуатации к матожиданию

суммарного времени пребывания объекта в работоспособном состоя

нии и простоев, обусловленных техническим обслуживанием и ре

монтом за тот же период [безразмерный];

4) коэффициент сохранения эффективности – отношение значе

ния показателя эффективности использования объекта по назначе

нию за определенную продолжительность эксплуатации к номиналь

ному значению этого показателя, вычисленному при условии, что от

казы объекта в течение того же периода не возникают [безразмерный].

Все перечисленные показатели надежности введены в стандарт

согласно правилам статистической теории надежности. Область при

менения этой теории ограничена крупносерийными объектами, ко

торые изготавливают и эксплуатируют в статистически однородных

условиях и к совокупности которых применимо статистическое ис

толкование вероятности. Применение статистической теории надеж

ности к уникальным и малосерийным объектам ограничено единич

ными восстанавливаемыми (ремонтируемыми) объектами, в которых

в соответствии с технической документацией допускаются много

кратные отказы, для описания последовательности которых приме

нима модель потока случайных событий.

Кроме показателей надежности, являющихся статистическими

(групповыми) характеристиками, стандарт предусматривает также

временны

′

е понятия надежности, к которым относятся:

1) наработка, наработка до отказа, наработка между отказами

[в часах];

2) время восстановления [в минутах/часах];

3) ресурс, остаточный ресурс [в часах];

4) срок службы [лет];

5) срок сохраняемости [лет].

Временны

′

е понятия надежности имеют смысл также и для каждо

го отдельного образца продукции.

3. Эргономические показатели

Эргономические показатели определяют систему взаимодействия

«человек—изделие» (в частном случае «человек—машина») и харак

теризуют комплекс гигиенических, антропометрических, физиоло

гических и психологических свойств человека, которые проявляют

ся в производственных и бытовых процессах. Эти показатели делят

на подгруппы:

1) гигиенических показателей, которые используются при опре

делении соответствия изделия гигиеническим условиям жизнедея

тельности и работоспособности человека при его взаимодействии с

изделием (показатели освещенности, температуры, влажности, маг

нитного и электрического полей, запыленности, излучения, токсич

ности, шума, вибрации, перегрузок и т. д.);

2) антропометрических показателей, которые используются при

определении соответствия изделия размерам, форме и массе челове

ческого тела, взаимодействующего с изделием (показатели соответ

ствия конструкции изделия размерам человеческого тела и размерам

его отдельных частей, а также распределению массы человека);

3) физиологических и психофизиологических показателей, ис

пользуемых при определении соответствия изделия физиологичес

ким свойствам человека и особенностям функционирования его ор

ганов чувств (показатели, характеризующие соответствие изделия

возможностям человека воспринимать и перерабатывать информа

цию, соответствие изделия закрепленным и вновь приобретенным

навыкам человека и т. д.).

4. Эстетические показатели

Эстетические показатели определяют информационную вырази

тельность, рациональность формы, целостность композиции, совер

шенство исполнения продукции, а также стабильность товарного

вида. Эстетические показатели делят на подгруппы:

1) информационной выразительности (знаковости, оригиналь

ности, стилевого соответствия, соответствия моде);

2) рациональности формы (функциональноконструктивной обус

ловленности, эргономической обусловленности);

3) целостности композиции (организованности объемнопро

странственной структуры, текстоничности, пластичности, упорядо

ченности графических изобразительных элементов);

4) совершенства исполнения и стабильности товарного вида (чи

стоты выполнения контуров и сопряжений, тщательности покры

тий и отделки, четкости исполнения фирменных знаков и сопрово

дительной документации, устойчивости к повреждению).

5. Показатели технологичности

Показатели технологичности определяют свойства продукции обус

ловливать оптимальное распределение затрат материалов, денежных

средств, трудовых и временных ресурсов при технологической подго

товке производства, изготовлении и эксплуатации продукции.

Показатели технологичности подразделяют на основные и допол

нительные.

5.1. К основным показателям технологичности относят пока

затели трудоемкости, материалоемкости и себестоимости примени

тельно к любым видам промышленной продукции.

1) Суммарная (общая) трудоемкость продукции характеризует

ся количеством времени, затрачиваемым исполнителями на произ

водство единицы продукции. Суммарная (общая) трудоемкость

(в нормо или машиночасах)

∑

где t

– трудоемкость по iму виду работ (участкам, цехам) в техноло

гическом процессе изготовления изделия; k – число отдельных видов

работ (по участкам, цехам).

2) Структурная трудоемкость, являющаяся составным элемен

том общей трудоемкости, определяется путем суммирования трудо

емкости по рабочим местам, узлам и агрегатам, входящим в состав

технологически однородных видов работ (по участкам, цехам).

3) Удельная трудоемкость (в нормо или машиночасах) рассчи

тывается на единицу определяющего параметра данной группы про

дукции В (например, на один из показателей назначения, на 1 кг

массы, на 1 м

объема, на 1 м габарита, длины и т. д.):

уд

/.tTB=

4) Уровень затрат по трудоемкости определяется сравнительной

трудоемкостью

cp б

/,tTT=

где T

– базовая трудоемкость по данному показателю технологично

сти изделия.

5) Относительная трудоемкость определяет долю трудозатрат

по определенному виду работ в суммарной (общей) трудоемкости:

отн

ttT=

где t

– трудоемкость по iму виду работ.

6) Суммарная (общая) материалоемкость продукции находится

по общей массе единицы продукции:

∑

где m

– материалоемкость iй составной части продукции; k – общее

число составных частей продукции.

7) Структурная материалоемкость составной части продукции

характеризует затраты отдельных видов (типов, сортов, марок)

материалов и является составной частью суммарной (общей) мате

риалоемкости.

8) Удельная материалоемкость продукции m

уд

рассчитывается

на единицу определяющего параметра продукции В

уд

/.mMB=