Метрология, стандартизация и управление качеством
Выбери формат для чтения
Загружаем конспект в формате docx
Это займет всего пару минут! А пока ты можешь прочитать работу в формате Word 👇
Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ»
им. Д.Ф. Устинова
Метрология, стандартизация и управление качеством
Конспект лекций
Для студентов заочного обучения
Составитель:
ст. преп. кафедры И2
Ефремов Н.Ю.
Санкт-Петербург
2015
Содержание
1 Метрология 3
1.1 Основные понятия в метрологии 3
1.2 Основные понятия теории измерений 4
1.2.1 Понятие о средстве измерений 8
1.2.2 Нормируемые метрологические характеристики средств
измерений 12
1.2.3 Методы представления результатов измерений 14
1.3 Правовые и организационные основы обеспечения единства
измерений 18
1.4 Требования к эталонам единиц величин (ст.7) 23
1.5 Требования к измерениям (ст. 5) 26
1.6 Международное сотрудничество и международные организации по метрологии 27
2 Стандартизация 31
2.1 Объективная потребность в стандартизации. Исторический опыт 31
2.2 Научно-технические и методологические основы стандартизации 32
2.2.1 Предмет, объект, цели и принципы стандартизации 32
2.2.2 Методология стандартизации 35
2.2.3 Средства и документы стандартизации 38
2.3 Система стандартизации в Российской Федерации 40
2.3.1 Структура национальной системы стандартизации 41
2.3.2 Виды, комплексы, категории и системы стандартов 45
2.4 Международная стандартизация. Применение международных стандартов в РФ 48
3 Управление качеством 54
3.1 Основные понятия и определения 54
3.2 Управление качеством как фактор успеха предприятия в
конкурентной борьбе 55
3.3 История развития систем управления качеством 58
3.4 Взаимосвязь общего менеджмента и менеджмента качества 65
3.5 Петля качества. Цикл Деминга 70
3.6 Механизм управления качеством 71
3.7 Процессный подход к управлению предприятием 73
3.8 Основные стандарты ИСО по управлению качеством 76
3.9 Документация системы менеджмента качества 77
3.10 Затраты на качество 79
1 Метрология
1.1 Основные понятия в метрологии
Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности (РМГ 29-2013). Буквально метрология означает описание мер. Именно так она трактовалась в первых трудах по метрологии. Например, в книге Петрушевского Ф.И. «Общая метрология», вышедшей в 1848 году, записано – «метрология есть описание всякого рода мер по их наименованиям, подразделениям и взаимному отношению». Немецкий учёный – историк Гульх в своей книге «Греческая и римская метрология», изданной в 1882г., метрологией называет технические наименования мер (вес, деньги и пр.). Лишь в двадцатом веке появились определения метрологии, указывающие на её связь с измерениями. Современное определение метрологии, приведённое выше, было закреплено в нашей стране в 1970г. с введением в действие ГОСТ 16263 (отменён с введением в действие РМГ 29-99).
Различают три раздела метрологии (по РМГ 29-2013):
теоретическая – раздел, предметом которого является разработка теоретических основ метрологии;
законодательная – раздел, предметом которого является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимой точности измерений в интересах общества;
практическая (прикладная) - раздел, предметом которого являются вопросы практического применения разработок теоретической и положений законодательной метрологии.
В общем плане предметом метрологии являются измерения, их единство и точность.
Объектами метрологии, следовательно, являются эталоны, единицы величин, средства измерений (СИ), методики выполнения измерений (МВИ).
Целью метрологии, как деятельности в интересах общества, является разработка научных, организационных и правовых основ обеспечения единства и качества измерений.
Объекты измерений. Основой познания действительности являются наблюдения: пассивное наблюдение – созерцание, активное наблюдение – эксперимент. Наблюдение, в процессе которого устанавливаются количественные отношения измеряемой величины с ее единицей с целью получения значения величины, составляет сущность измерения. Таким образом, измерение есть акт познания действительности.
Система, явление или процесс могут быть объектами измерений. Они обладают свойствами, для количественной характеристики которых вводится понятие величины. Под свойством при этом понимают качество, признак, проявляющийся во взаимодействиях и устанавливающий отношения между объектами действительности. Различают реальные (физические измеряемые и нефизические оцениваемые) и идеальные (математические) величины.
Физическая величина (ФВ) – свойство физического объекта (системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них (РМГ 29-2013). По международной терминологии в метрологии физическая величина определяется как «признак (атрибут) явления, тела или вещества, который может выделяться качественно и определяться количественно».
Шкала физической величины – упорядоченная последовательность значений ФВ, принятая соглашением на основании точных измерений.
1.2 Основные понятия теории измерений
Измерение – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемых величин с её единицей и получение значения этой величины.
Это стандартизованное определение понятия измерение удовлетворяет общему уравнению измерений, которое выражает сущность измерения как процесса сравнения и его цель.
Основное уравнение измерения записывается в виде отношения ФВ и её единицы
Q = q[Q],
где Q – измеряемая ФВ; q – числовое значение ФВ; [Q] – единица ФВ.
В приведенном определении измерения отражены: познавательный процесс – получение значения величины, осознанная деятельность технического характера – совокупность операций и, наконец, метрологический аспект – сравнение с единицей. Измерение – сложное понятие, взаимосвязанное с целым рядом других важных понятий. Эту взаимосвязь можно проиллюстрировать структурной схемой измерения (рис. 1.1), которая подчеркивает, в частности, то важное обстоятельство, что измерение не является самоцелью.
Цель измерения всегда очень конкретна и тем самым она конкретизирует объект измерения, выделяя в нём измеряемую ФВ и определяя требования к объективности и истинности образа реальной действительности, что с точки зрения метрологии эквивалентно точности измерения. Определим некоторые понятия, приведенные на схеме рис. 1.1:
Объект измерений – физическая система, явление или процесс, характеризующийся одной или несколькими измеряемыми физическими величинами.
Модель объекта измерений – теоретико-физическая и математическая конструкция, отражающая свойства объекта, существенные для данной измерительной задачи. Построение модели диктуется целью измерений и осуществляется до выполнения измерения на основе априорной информации об объекте и об условиях измерения.
Условия измерений – совокупность значений или областей значений влияющих величин. Различают нормальные (когда влияющие величины не изменяют результата) и рабочие условия измерений (когда влияющие величины находятся в пределах рабочих областей).
Априорная информация – исходная информация об объекте и условиях измерения. Она должна содержать сведения о физических явлениях в объекте, возможных диапазонах изменения ФВ, условиях измерения и др. Если априорная информация отсутствует, то измерение невозможно. Если же в ней содержатся значения ФВ – измерение излишне.
Измерительный сигнал – сигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой ФВ.
Результат измерения – значение ФВ, полученное путем ее измерения.
Метод измерений – совокупность приемов сравнения измеряемой ФВ с её единицей в соответствии с физическим явлением или эффектом, положенным в основу измерения (принцип измерения). В зависимости от способа применения меры различают несколько методов измерений: непосредственной оценки, сравнения, нулевой, замещения, дополнения, дифференциальный. Под методом измерений (или способом измерений) часто подразумевают менее общее, но более конкретное определение совокупности приемов сравнения и средств измерений. В этом случае можно говорить о том, что метод измерений обусловлен их целью. И, кроме того, составной частью метода оказывается алгоритм обработки данных.
Рис. 1.1 Структурная схема измерения
Рис. 1.2 Классификация видов измерений
В зависимости от способа обработки наблюдения с целью нахождения результата, измерения классифицируют по видам:
• прямое измерение – измерение, при котором искомое значение ФВ получают непосредственно из показания средства измерения;
• косвенное измерение – измерение, при котором определение искомого значения ФВ основано на результатах прямых измерений других ФВ, функционально связанных с искомым;
• совокупные измерения – измерения нескольких ФВ, производимые одновременно, при которых искомое значение ФВ определяют путем решения системы уравнений, полученных при измерениях различных сочетаний этих величин;
• совместные измерения – одновременные измерения нескольких не одноимённых ФВ для установления зависимости между ними.
Измерения классифицируются также и по другим признакам, что отражено на схеме рис. 1.2.
Наиболее важными с точки зрения успешного решения измерительной задачи являются такие характеристики измерений, как их объективность, достоверность, точность, метрологическая надёжность применяемых СИ, техническая и информационная совместимость с техническими средствами объекта измерений и помехозащищённость в условиях измерений. Эти характеристики включают в себя и свойства СИ, и условия измерений, и обработку результатов. Именно поэтому нецелесообразно сужать понятие качества измерений до их погрешностей, как это традиционно делается в книгах по метрологии.
1.2.1 Понятие о средстве измерений
Средство измерений – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и/или хранящее единицу ФВ, размер которой принимается (в пределах погрешности) неизменным в течение известного интервала времени (РМГ 29-2013).
Если измерение не связано с передачей размера единицы другим средствам измерений, то средство измерений называется рабочим. В ином случае средство измерений называется мерой. Меры различают однозначные и многозначные. Меры входят в состав эталонов единиц ФВ. Средство измерения характеризуется: видом измеряемой ФВ, принципом измерения, методом измерения, статическими и динамическими характеристиками, условиями применения, показателями точности. В средстве измерения, как правило, реализуется последовательность преобразований физической величины.
Определим несколько важных для дальнейшего рассмотрения понятий:
Тип средства измерений – совокупность средств измерений одного и того же назначения, основанных на одном и том же принципе действия, имеющих одинаковую конструкцию и изготовленных по одной и той же технической документации.
Вид средства измерений – совокупность средств измерений, предназначенных для измерения данной физической величины. Вид СИ может включать в себя несколько их типов. Например: вид средств измерений температуры – термометр, а типы средств измерений температуры – термопара, термометр сопротивления.
Измерительный преобразователь – техническое средство, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи и имеющее нормированные (установленные в НД) метрологические характеристики. Измерительный преобразователь или входит в состав какого-либо прибора, установки, системы, или же применяется вместе с каким-либо средством измерений. По месту (расположению) в измерительной цепи различают первичные и промежуточные преобразователи.
Первичный преобразователь – измерительный прибор, на который непосредственно воздействует ФВ. Конструктивно обособленный первичный преобразователь называется датчиком (или детектором). Преобразователь, в котором под воздействием ФВ генерируется собственный электрический сигнал, называют генераторным, а преобразователь, в котором имеется внешний источник питания – параметрическим.
В теории измерительных устройств всё многообразие датчиков может быть описано ограниченным числом измерительных преобразователей, объединенных в структурные схемы: прямого преобразования, уравновешивающего преобразования с обратной связью и с разветвленной цепью.
В измерительных преобразователях преобразуются сигналы различной физической природы. На основе анализа структурных схем устанавливаются наиболее общие свойства цепи преобразований - суммарная чувствительность равна произведению чувствительностей последовательно включаемых преобразователей или сумме чувствительностей параллельно включаемых преобразователей. Из анализа структурных схем могут быть получены: уравнение измерения и функция преобразования. В параметрических датчиках выходной сигнал содержит информацию о параметрах внешнего источника питания. Фактически в таком датчике имеет место преобразование параметров питания. Воздействие измеряемой ФВ в данном случае вызывает изменение коэффициента этого преобразования. С точки зрения измерения ФВ важно, чтобы изменение упомянутого коэффициента было однозначно связано с изменением ФВ.
Зависимость вида Y=F(X) называют функцией преобразования датчика. Функция преобразования описывает свойства датчика по выходному сигналу в заданном диапазоне изменения измеряемой ФВ. Исследование функций преобразования необходимо при разработке и проектировании датчика.
При его применении (эксплуатации) осуществляется процедура восстановления значения ФВ по выходному сигналу, т.е. определение Х как функции Y. С этой целью должна быть известна зависимость X=F-1(Y), которая называется градуировочной характеристикой. Функция F-1 – обратная функция F. Наличие градуировочной характеристики позволяет установить шкалу прибора в единицах ФВ.
В простейшем случае, при линейной функции преобразования Y=aX градуировочная характеристика также линейна X=aY. При более сложных функциях преобразования могут возникнуть трудности не только с получением обратной функции преобразования (и градуировочной характеристики), но и с восстановлением модели погрешности средства измерения (погрешность по входу, т.е. по Х) по исследованной при разработке датчика погрешности преобразования (погрешность по выходу, т.е. по Y). На практике, для рабочих средств измерений (средств, не предназначенных для передачи единицы ФВ другим средствам измерений) эта проблема решается при их первичной поверке или аттестации. В процедуре поверки используется эталон ФВ. Показания средства измерений в единицах ФВ сравниваются с эталоном, их различия и определяют погрешность средства измерений.
Средство измерений должно иметь нормированные метрологические характеристики, к наиболее важным из которых относят: статическую функцию преобразования (прямую и/или обратную), динамические характеристики, диапазон измерений, погрешности.
Измерительный сигнал от первичного преобразователя должен быть преобразован (усилен, отфильтрован и пр.), передан и зарегистрирован. Эти функции выполняются элементами измерительной цепи. Современное исполнение схем преобразования сигнала базируется на элементах микроэлектроники. Область микроэлектроники, рассматривающая построение схем, называется схемотехникой. В настоящее время принято делить электронные схемы на два класса: цифровые и аналоговые. В основе цифровых схем лежат простейшие транзисторные ключи (аналоги металлических контактов) и переключатели тока. В основе аналоговых схем лежат простейшие усилители. Основной разновидностью аналоговых измерительных схем является операционный усилитель.
Измерительной установкой называется совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте.
Измерительная информационная система (ИИС) представляет собой совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, вычислительных и других вспомогательных механических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому пространству, преобразования и представления измерительной информации в требуемом виде, либо с целью автоматического осуществления логических функций контроля, диагностики, идентификации (рис. 1.3).
Рис. 1.3 Структурная схема ИИС
В зависимости от выполняемых функций ИИС разделяют на: измерительные (ИС), автоматического контроля (САК), технической диагностики (СТД), распознавания (идентификации) образов (СРО).
По организации алгоритма функционирования ИИС различают: системы с заданным алгоритмом, программируемые, адаптивные.
К ИС относят ИИС, в которых преобладает функция измерения, а функции обработки и хранения незначительны или отсутствуют. Основными элементами ИС являются: первичный измерительный преобразователь (датчик), элемент сравнения, мера, устройство выдачи результата.
Системы АК осуществляют функции автоматического контроля состояния объектов. Различают системы непрерывного и дискретного контроля. Системы СТД осуществляют функции механической диагностики состояния или прогноза поведения объекта. Системы этого типа довольно сложные как в алгоритмах функционирования, так и в алгоритмах обработки и интерпретации результатов измерений.
1.2.2 Нормируемые метрологические характеристики средств измерений
Метрологические характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами, называются нормируемыми, а определяемые экспериментально - действительными. Перечень нормируемых МХ делится на 6 основных групп (рис. 1.4).
Статические характеристики описывают поведение средства измерений в установившихся (статических) режимах работы.
Основными статическими метрологическими характеристиками средства измерений являются:
• функция преобразования;
• чувствительность (дифференциальная s=dY/dX и суммарная S=Y/X);
• диапазон измерений по входу Х;
• диапазон показаний по выходу Y;
• порог чувствительности (срабатывания);
• вариация (разность показаний при прямом и обратном ходе);
• погрешность;
• импедансы;
• функция влияния (воздействие влияющих величин).
Динамические характеристики описывают установившиеся режимы работы средств измерений при переменных входных сигналах. По степени полноты описания математической модели динамических свойств различают полные и частные динамические характеристики. Полные динамические характеристики могут быть выражены одна через другую. В литературе часто описываются динамические характеристики средства измерений без разделения их по режимам работы датчика: установившегося и переходного. Это не совсем корректно и несколько запутывает ситуацию, поэтому мы будем придерживаться подхода, в котором раздельно рассматриваются динамические характеристики средства измерений в установившемся и в переходном режимах его работы. Подчеркнем, что эти два режима естественным образом разделяются, так как в первом из них идет речь об измерении переменного гармонического сигнала, а во втором – меняющегося апериодического (скачок, рост, снижение). В соответствии с этим динамические характеристики датчиков разделяют на частотные и временные.
К полным динамическим характеристикам средств измерений относят: переходную, импульсную переходную, амплитудно-фазовую, амплитудно-частотную, совокупность амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик, передаточную функцию.
К частным динамическим характеристикам относят любые функционалы или параметры полных динамических характеристик: время реакции, коэффициент демпфирования, постоянная времени, значение амплитудно-частотной характеристики на резонансной частоте, собственная частота, а также максимальная частота измерений и погрешность датирования отсчета - для цифровых приборов.
Метрологические характеристики, вводимые ГОСТ 8.009, достаточно полно описывают свойства СИ. Однако в практике технических измерений до сих пор широко распространены приборы, характеристики точности которых нормированы на основе классов точности.
Класс точности средства измерений – обобщенная характеристика данного типа СИ и, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительной погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. Класс точности не дает непосредственной оценки погрешности измерения, а лишь позволяет судить, в каких пределах она находится для СИ данного типа. Класс точности устанавливается в НТД или ТУ на СИ и указывается, как правило, на шкале прибора. Класс точности может быть указан в виде предела допускаемой основной относительной или приведенной погрешности. Значения класса точности выбираются из предписанного ГОСТ 8.401-82 ряда: 0,5; 1; 1,5; 2 и т.д. Если число, обозначающее класс точности, заключено в круг, то оно обозначает предел допускаемой приведенной (как правило, отнесенной к пределу измерений) погрешности. Дробное обозначение класса точности означает, что относительная погрешность не может быть выражена одним числом, так как имеет аддитивную и мультипликативную составляющие. В этом случае числитель дроби указывает мультипликативную, а знаменатель – аддитивную составляющие.
1.2.3 Методы представления результатов измерений
В какой степени количественный результат измерения соответствует истинному значению измеряемой физической величины? Вопрос этот очень важный, но и очень сложный. Главная причина сложности вопроса заключается в понятии «истинное значение величины». В отечественной теоретической метрологии истинное значение физической величины определяется как значение ФВ, которое идеальным образом характеризовало бы в качественном и количественном отношениях соответствующую ФВ. Международный словарь по метрологии определяет истинное значение как значение, соответствующее определению данной конкретной величины. Два этих определения, хотя и несколько различаются, одинаково указывают на то, что истинное значение может быть установлено лишь в практически нереализуемом идеальном измерении, т.е. в измерении без какой бы то ни было неопределенности или погрешности. В связи с этим возникает проблема определения значения ФВ, эквивалентного с точки зрения измерения, истинному значению. Такое значение ФВ называют действительным. В российских стандартах действительное значение ФВ определяется как значение ФВ, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него. Несколько иначе, но по существу очень похоже, определяет действительное значение международный словарь по метрологии: это значение, приписываемое ФВ и принимаемое, часто по соглашению, как имеющее неопределенность, приемлемую для данной цели. Определение, даваемое международным словарем, представляется более реалистичным, поскольку предшествующее ему определение содержит, к сожалению, неопределимое понятие «настолько близкое к истинному значению», что нисколько не лучше, чем попытка определить истинное значение ФВ.
Во вновь введенных (с 2002 года) в российскую законодательную метрологию адаптированных стандартах ИСО/МЭК 5725 рекомендовано к применению так называемое «принятое опорное значение», которое служит в качестве согласованного для сравнения и заменяет привычное нам «среднее значение», которое, в свою очередь, в условиях отсутствия необходимых эталонов заменяло собой действительное значение ФВ.
Таким образом, проблема замены неопределимого по природе понятия на определимое, но в какой-то степени ему эквивалентное, является проблемой соглашения. Если это соглашение достигнуто, то можно перейти к следующему, не менее важному в метрологии вопросу – с какой точностью в процессе измерения устанавливается соотношение измеряемой ФВ с её единицей?
Точность в общем смысле – понятие качественное. Точность характеризует близость результата к истинному значению величины (или, точнее, к ее эквивалентам). В этом аспекте точность является категорией познания. С другой стороны, когда истинное значение ФВ заменено определяемым действительным значением ФВ, точность становится характеристикой качества измерения. В этом случае уже речь идет не только о погрешности измерений, но и о погрешности средств измерений. Присутствие философского содержания в понятии точность и является основной причиной одновременного существования таких понятий теоретической метрологии, как неопределенность и погрешность измерения.
Понятие о неопределенности и погрешности измерения. Международные метрологические организации в 80-х годах разработали и в 93-м году прошлого века приняли «Руководство по выражению неопределенности измерения», определяющее основные понятия и процедуры оценивания неопределенности измерения.
Неопределенность измерения – параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые достаточно обоснованно могли бы быть приписаны измеряемой величине.
Таким параметром может быть, например, стандартное отклонение, число кратное ему, или ширина интервала при заданном уровне доверия. Таким образом, неопределенность измерения может быть выражена в виде дисперсии точечной оценки ФВ или в виде доверительных границ интервальной оценки ФВ.
Неопределенность результата измерения, выраженная как стандартное отклонение, называется стандартной неопределенностью.
Неопределенность, выражение в виде интервала, внутри которого с заданной вероятностью находится значение измеряемой ФВ, называется расширенной неопределенностью.
Коэффициент, равный отношению расширенной неопределенности к стандартной, называется коэффициентом охвата.
Различают две категории составляющих неопределенности, отличающиеся способом их численной оценки:
Категория А – составляющие, оцениваемые путем применения статистических методов.
Категория В – составляющие, оцениваемые иным способом.
Более привычным и распространенным в практике технических измерений является понятие «погрешность измерения».
Погрешность измерения – отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. В этой формулировке под истинным значением ФВ понимается ее действительное значение.
Кратко суммируя приведенные выше рассуждения, отметим основное отличие двух обозначенных подходов к точности измерений. В рассуждениях о неопределенности отвергается сама возможность определения истинного значения ФВ. Считается, что при измерениях возникает совокупность результатов, которые с достаточным обоснованием могут быть приписаны измеряемой величине. Рассеяние этих результатов и характеризуется неопределенностью. Идея подхода с применением понятия погрешность заключается в том, что в результате измерений может быть определено действительное значение ФВ, но с погрешностью, которая характеризует отклонение результата измерения от действительного значения величины. Различия обсуждаемых понятий философского характера представляются существенными, однако процедуры определения значений параметров неопределенности и погрешности очень близки.
Методы описания и оценивания погрешностей. Структурная схема измерений (рис. 1.1) указывает на двойственный характер погрешности как отклонения от значения измеряемой ФВ: с одной стороны, погрешность несет информацию о результате измерения, с другой – об измеряемой ФВ. Для целей оценивания погрешности описываются с помощью модели. Модель определяет характеристики погрешности. При обработке данных, фактически, получают оценки требуемых характеристик погрешности. Таким образом, оценивание погрешности можно рассматривать как процесс, состоящий из ее моделирования, описания и оценивания. Выбор модели погрешности обусловлен сведениями о её источниках, как априорными, так апостериорными. Модели разделяют на детерминистские и недетерминистские. Для случайных погрешностей справедливы недетерминистские модели, а для систематических – детерминистские.
В обобщенной форме погрешность измерения может быть описана исходя из основного уравнения измерения. Неидеальность измерительной процедуры, следствием которой является погрешность результата измерения, учитывается введением в уравнение измерения погрешностей всех его элементов:
где - погрешность результата;
- погрешность нахождения числового значения измеряемой величины;
- погрешность реализации в данном измерении единицы ФВ.
Общая схема оценивания погрешностей выглядит следующим образом: выявление источников погрешности, их анализ, принятие модели погрешности, определение её параметров, выбор методов оценки, оценивание.
Случайную погрешность описывают с помощью случайной величины, характеризуемой функцией распределения и её параметрами, в первую очередь – моментами. Параметры распределения находят методами математической статистики.
Неслучайную детерминированную погрешность описывают с помощью квазислучайных моделей, главным образом основанных на понятии нечеткого множества. Характеристики этой погрешности являются аналогами параметров распределений случайной величины.
Детерминированная погрешность описывается детерминированной функцией. Основные методы оценивания детерминированной погрешности – вычисление по известной формуле, выражающей детерминированную функцию погрешности, или нахождение области значений функции по заданному интервалу значений аргумента.
Важной проблемой оценивания погрешности результата измерения является суммирование её составляющих. Суммирование может быть как алгебраическим, так и геометрическим (сумма квадратов). Суммирование составляющих погрешности особенно затруднено в случаях, когда способы их оценивания различны.
Группы МХ по моделям погрешности. Всю совокупность МХ можно разбить на две группы. В первой группе инструментальная составляющая погрешности определяется путем статистического объединения отдельных ее составляющих.
Для МХ этой группы принята следующая модель погрешности в реальных условиях применения (первая модель):
,
где - погрешность СИ в реальных (рабочих) условиях его применения;
- систематическая составляющая погрешности СИ;
- случайная составляющая погрешности СИ в нормальных условиях;
- случайная составляющая от гистерезиса в нормальных условиях;
- объединение дополнительных погрешностей;
- динамическая погрешность СИ;
L- число существенных дополнительных погрешностей в реальных условиях работы СИ;
- знак статистического объединения погрешностей.
Первая модель выбирается, когда превышение рассчитанной по нормируемым характеристикам погрешности допустимо. По комплексу нормируемых МХ могут быть рассчитаны точечные и интервальные характеристики погрешности СИ.
Во второй группе МХ статистически не объединяются. Нормирование МХ этой группы применяется для СИ, относящимся к лабораторным и образцовым, при использовании которых производятся однократные измерения. В этой группе инструментальная погрешность определяется арифметическим суммированием составляющих. Это дает консервативную оценку погрешности, что оправдано лишь в наиболее ответственных измерениях. Модель погрешности СИ для второй группы МХ проста:
где N – число составляющих погрешности СИ.
Эта модель погрешности применима для СИ с пренебрежимо малой составляющей случайной погрешности.
1.3 Правовые и организационные основы обеспечения единства измерений
Правовые и организационные основы обеспечения единства измерений установлены законом «Об обеспечении единства измерений» от 26.04.2008, № 102-ФЗ.
Федеральные органы исполнительной власти, государственные научные метрологические институты, государственные региональные центры метрологии, метрологические службы, организации, осуществляющие деятельность по обеспечению единства измерений (ст.21).
Деятельность по обеспечению единства измерений осуществляется:
1) федеральными органами исполнительной власти, осуществляющими функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию, оказанию государственных услуг, управлению государственным имуществом в области обеспечения единства измерений и государственному метрологическому надзору;
2) подведомственными федеральному органу исполнительной власти, осуществляющему функции по оказанию государственных услуг и управлению государственным имуществом в области обеспечения единства измерений, государственными научными метрологическими институтами и государственными региональными центрами метрологии;
3) Государственной службой времени, частоты и определения параметров вращения Земли, Государственной службой стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов, Государственной службой стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов, руководство которыми осуществляет федеральный орган исполнительной власти, осуществляющий функции по оказанию государственных услуг и управлению государственным имуществом в области обеспечения единства измерений;
4) метрологическими службами, в том числе аккредитованными в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями.
Основными задачами федеральных органов исполнительной власти, осуществляющих функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию, оказанию государственных услуг, управлению государственным имуществом в области обеспечения единства измерений и государственному метрологическому надзору, являются:
1) разработка государственной политики и нормативно-правовое регулирование в области обеспечения единства измерений, а также координация деятельности по нормативно-правовому регулированию в данной области;
2) организация взаимодействия с органами государственной власти иностранных государств и международными организациями в области обеспечения единства измерений;
3) реализация государственной политики в области обеспечения единства измерений;
4) координация деятельности по реализации государственной политики в области обеспечения единства измерений;
5) осуществление государственного метрологического надзора и координация деятельности по его осуществлению.
Основными задачами государственных научных метрологических институтов являются:
1) проведение фундаментальных и прикладных научных исследований, экспериментальных разработок и осуществление научно-технической деятельности в области обеспечения единства измерений;
2) разработка, совершенствование, содержание, сличение и применение государственных первичных эталонов единиц величин;
3) передача единиц величин от государственных первичных эталонов единиц величин;
4) участие в разработке проектов нормативных документов в области обеспечения единства измерений;
5) проведение обязательной метрологической экспертизы содержащихся в проектах нормативных правовых актов Российской Федерации требований к измерениям, стандартным образцам и средствам измерений;
6) создание и ведение Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений и предоставление содержащихся в нем документов и сведений;
7) участие в международном сотрудничестве в области метрологии.
Государственные научные метрологические институты могут также выполнять иные работы и (или) оказывать иные услуги по обеспечению единства измерений.
Основными задачами государственных региональных центров метрологии являются:
1) проведение поверки средств измерений в соответствии с установленной областью аккредитации;
2) совершенствование, содержание и применение государственных эталонов единиц величин, используемых для обеспечения прослеживаемости других эталонов единиц величин и средств измерений к государственным первичным эталонам единиц величин.
Государственные региональные центры метрологии могут также выполнять иные работы и (или) оказывать иные услуги по обеспечению единства измерений.
Государственная служба времени, частоты и определения параметров вращения Земли осуществляет научно-техническую и метрологическую деятельность по воспроизведению национальной шкалы времени и эталонных частот, по определению параметров вращения Земли, а также по обеспечению потребности государства в эталонных сигналах времени и частоты и в информации о параметрах вращения Земли.
Государственная служба стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов осуществляет деятельность по разработке, испытанию и внедрению стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов в целях обеспечения единства измерений на основе применения указанных стандартных образцов, а также по ведению соответствующих разделов Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений.
Государственная служба стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов осуществляет деятельность по разработке и внедрению стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов в науке и технике в целях обеспечения единства измерений на основе применения указанных стандартных справочных данных, а также по ведению соответствующих разделов Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений.
Метрологические службы федеральных органов исполнительной власти
Федеральные органы исполнительной власти создают в установленном порядке метрологические службы и (или) определяют должностных лиц в целях организации деятельности по обеспечению единства измерений в пределах своей компетенции.
Права и обязанности метрологических служб федеральных органов исполнительной власти, порядок организации и координации их деятельности определяются положениями о метрологических службах, утверждаемыми руководителями федеральных органов исполнительной власти, создавших метрологические службы, по согласованию с федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в области обеспечения единства измерений.
Аккредитация в области обеспечения единства измерений
Аккредитация в области обеспечения единства измерений осуществляется в целях официального признания компетентности юридического лица или индивидуального предпринимателя выполнять работы и (или) оказывать услуги по обеспечению единства измерений в соответствии с настоящим Федеральным законом. К указанным работам и (или) услугам относятся:
1) аттестация методик (методов) измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений;
2) испытания стандартных образцов или средств измерений в целях утверждения типа;
3) поверка средств измерений;
4) обязательная метрологическая экспертиза стандартов, продукции, проектной, конструкторской, технологической документации и других объектов, проводимая в случаях, предусмотренных законодательством Российской Федерации.
Деятельность метрологических служб, направленная на достижение и поддержание единства измерений в соответствии с законодательными актами, а также правилами и нормами, установленными государственными стандартами и другими нормативными документами по обеспечению единства измерений, называется обеспечением единства измерений (метрологическое обеспечение измерений) (РМГ 29-2013).
Формы государственного регулирования в области обеспечения единства измерений (ст.11)
Государственное регулирование в области обеспечения единства измерений осуществляется в следующих формах:
1) утверждение типа стандартных образцов или типа средств измерений;
2) поверка средств измерений;
3) метрологическая экспертиза;
4) государственный метрологический надзор;
5) аттестация методик (методов) измерений;
6) аккредитация юридических лиц и индивидуальных предпринимателей на выполнение работ и (или) оказание услуг в области обеспечения единства измерений.
Сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений
Сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений распространяется на измерения, к которым в целях, предусмотренных частью 1 ст.1, установлены обязательные требования и которые выполняются при:
1) осуществлении деятельности в области здравоохранения;
2) осуществлении ветеринарной деятельности;
3) осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды;
4) осуществлении деятельности по обеспечению безопасности при чрезвычайных ситуациях;
5) выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда;
6) осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта;
7) осуществлении торговли и товарообменных операций, выполнении работ по расфасовке товаров;
8) выполнении государственных учетных операций;
9) оказании услуг почтовой связи и учете объема оказанных услуг электросвязи операторами связи;
10) осуществлении деятельности в области обороны и безопасности государства;
11) осуществлении геодезической и картографической деятельности;
12) осуществлении деятельности в области гидрометеорологии;
13) проведении банковских, налоговых и таможенных операций;
14) выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям;
15) проведении официальных спортивных соревнований, обеспечении подготовки спортсменов высокого класса;
16) выполнении поручений суда, органов прокуратуры, государственных органов исполнительной власти;
17) осуществлении мероприятий государственного контроля (надзора).
К сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений относятся также измерения, предусмотренные законодательством Российской Федерации о техническом регулировании.
Сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений распространяется также на единицы величин, эталоны единиц величин, стандартные образцы и средства измерений, к которым установлены обязательные требования.
1.4 Требования к эталонам единиц величин (ст.7)
Государственные эталоны единиц величин образуют эталонную базу Российской Федерации.
Государственные первичные эталоны единиц величин не подлежат приватизации.
Сведения о государственных эталонах единиц величин вносятся федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по оказанию государственных услуг и управлению государственным имуществом в области обеспечения единства измерений, в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.
Государственные первичные эталоны единиц величин содержатся и применяются в государственных научных метрологических институтах.
Государственные первичные эталоны единиц величин подлежат утверждению федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по оказанию государственных услуг и управлению государственным имуществом в области обеспечения единства измерений.
Государственные первичные эталоны единиц величин подлежат сличению с эталонами единиц величин Международного бюро мер и весов и национальными эталонами единиц величин иностранных государств. Ответственность за своевременное представление государственного первичного эталона единицы величины на сличение несет государственный научный метрологический институт, содержащий данный государственный первичный эталон единицы величины.
В Российской Федерации должны применяться эталоны единиц величин, прослеживаемые к государственным первичным эталонам соответствующих единиц величин. В случае отсутствия соответствующих государственных первичных эталонов единиц величин должна быть обеспечена прослеживаемость средств измерений, применяемых в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, к национальным эталонам единиц величин иностранных государств.
Порядок утверждения, содержания, сличения и применения государственных первичных эталонов единиц величин, порядок передачи единиц величин от государственных эталонов, порядок установления обязательных требований к эталонам единиц величин, используемым для обеспечения единства измерений в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, порядок оценки соответствия этим требованиям, а также порядок их применения устанавливается Правительством Российской Федерации.
Эталоны единиц величин подразделяются на первичные, обеспечивающие воспроизведение единицы с наивысшей в стране точностью, и вторичные, воспроизводящие размер единицы путем сличения с первичным эталоном.
Эталоны, обеспечивающие воспроизведение единицы в особых условиях и являющиеся для этих условий первичными, называются специальными эталонами.
Вторичные эталоны подразделяются на:
• эталоны-копии, предназначенные для передачи размера единиц рабочим эталонам;
• эталоны сравнения, применяемые для сличения эталонов при невозможности непосредственного их сличения друг с другом;
• эталоны-свидетели, предназначенные для проверки сохранности и неизменности государственного эталона, т.е. эталона, узаконенного на государственном уровне;
• рабочие эталоны, применяемые для передачи размера единицы образцовым средствам измерений наивысшей точности.
Передача размера единицы ФВ от эталона рабочему средству измерения регламентируется поверочной схемой. В поверочной схеме устанавливается метод, средства, точность и соподчиненность средств измерений при передаче размера единицы физической величины от исходного образцового средства (эталона) до поверяемого рабочего СИ.
Государственная поверочная схема распространяется на все СИ данной физической величины. Государственную поверочную схему разрабатывают в виде государственного стандарта. Как правило, государственную поверочную схему возглавляет государственный эталон единицы физической величины. Поверочные схемы строятся на принципе соподчиненности и должны включать не менее двух ступеней передачи размера единицы ФВ.
Методы поверки СИ или передачи размера единицы ФВ, указываемые в поверочной схеме, должны соответствовать одному из следующих методов: непосредственного сличения; сличения с помощью компаратора; метода прямых измерений; метода косвенных измерений.
По статусу и области распространения различают следующие виды поверочных схем: государственные, ведомственные и локальные. Пример построения государственной поверочной схемы показан на рис. 1.5. В РФ утверждено 120 государственных первичных и специальных эталонов. Система стандартов ГСОЕИ насчитывает около 420 единиц. Кроме стандартов деятельность в этой сфере регламентируют десятки Правил и норм по метрологии. Объектами стандартизации в метрологии являются: термины и определения; государственные эталоны физических величин; государственные поверочные схемы определения физических величин; поверка, калибровка и утверждение типа средств измерений; обработка результатов и погрешность средств измерений; контроль и надзор за обеспечением единства измерений и другие аспекты деятельности по метрологическому обеспечению во всех отраслях науки, техники и хозяйствования.
1.5 Требования к измерениям (ст. 5)
Измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, должны выполняться по аттестованным методикам (методам) измерений, за исключением методик (методов) измерений, предназначенных для выполнения прямых измерений, с применением средств измерений утвержденного типа, прошедших поверку. Результаты измерений должны быть выражены в единицах величин, допущенных к применению в Российской Федерации.
Утверждение типа стандартных образцов или типа средств измерений
Тип стандартных образцов или тип средств измерений, применяемых в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, подлежит обязательному утверждению. При утверждении типа средств измерений устанавливаются показатели точности, интервал между поверками средств измерений, а также методика поверки данного типа средств измерений.
Поверка средств измерений (ст. 13)
Средства измерений, предназначенные для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, до ввода в эксплуатацию, а также после ремонта подлежат первичной поверке, а в процессе эксплуатации - периодической поверке. Применяющие средства измерений в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели обязаны своевременно представлять эти средства измерений на поверку.
Поверку средств измерений осуществляют аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели.
Правительством Российской Федерации устанавливается перечень средств измерений, поверка которых осуществляется только аккредитованными в установленном порядке в области обеспечения единства измерений государственными региональными центрами метрологии.
Государственный метрологический надзор
Государственный метрологический надзор осуществляется за:
1) соблюдением обязательных требований в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений к измерениям, единицам величин, а также к эталонам единиц величин, стандартным образцам, средствам измерений при их выпуске из производства, ввозе на территорию Российской Федерации, продаже и применении на территории Российской Федерации;
2) наличием и соблюдением аттестованных методик (методов) измерений;
3) соблюдением обязательных требований к отклонениям количества фасованных товаров в упаковках от заявленного значения.
2. Государственный метрологический надзор распространяется на деятельность юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, осуществляющих:
1) измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений;
2) выпуск из производства предназначенных для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений эталонов единиц величин, стандартных образцов и средств измерений, а также их ввоз на территорию Российской Федерации, продажу и применение на территории Российской Федерации;
3) расфасовку товаров.
Государственный метрологический надзор осуществляется федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по государственному метрологическому надзору, а также другими федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными Президентом Российской Федерации или Правительством Российской Федерации на осуществление данного вида надзора в установленной сфере деятельности.
1.6 Международное сотрудничество и международные организации по метрологии
Метрология обеспечивает интересы международной торговли, если соблюдается единство измерений как необходимое условие сопоставимости результатов испытаний и сертификации продукции. Эта задача и является важнейшей в деятельности международных организаций по метрологии, благодаря усилиям которых в большинстве стран мира принята Международная система единиц физических величин (СИ), действует сопоставимая терминология, приняты рекомендации по способам нормирования метрологических характеристик средств измерений, по сертификации средств измерений, по испытаниям средств измерений перед выпуском серийной продукции. Международные метрологические организации работают в контакте с ИСО и МЭК, что соответствует более широкому международному распространению единства измерений.
Наиболее крупные международные метрологические организации: Международная организация мер и весов (МОМВ) и Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ).
Международная организация мер и весов. В 1875 г. 17 странами (в том числе и Россией) была подписана Метрическая конвенция, цель которой - унификация национальных систем единиц измерений и установление единых фактических эталонов длины и массы (метра и килограмма). На основе этой Конвенции была создана межправительственная Международная организация мер и весов. Официальный язык организации - французский. Среди инициаторов создания организации была Петербургская Академия наук. Метрическая конвенция действует по сей день (с дополнениями от 1921 г.). Членами её состоят около 50 стран мира.
В соответствии с Конвенцией было создано Международное бюро мер и весов (МБМВ) - первая международная научно-исследовательская лаборатория, которая хранит и поддерживает международные эталоны: прототипы метра и килограмма, единицы ионизирующих изучений, электрического сопротивления и др. МБМВ расположено во Франции (г. Севр), его деятельностью руководит Международный комитет мер и весов (МКМВ). Главная практическая задача МБМВ - сличение национальных эталонов с международными эталонами различных единиц измерений. Фактически МБМВ координирует деятельность метрологических организаций более 100 государств. Научное направление работы этой организации - совершенствование метрической системы измерений. МБМВ постоянно совершенствует международные эталоны, разрабатывает и применяет новые и новейшие методы и средства точных измерений, создает новые и заменяет устаревшие концепции основных единиц измерений, координирует метрологические исследования в странах-членах.
Международная организация законодательной метрологии. Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) учреждена на основе межправительственной Конвенции, подписанной в 1956 г. Россия участвует в МОЗМ как правопреемница Советского Союза. Организация объединяет более 80 государств. Цели МОЗМ:
• разработка общих вопросов законодательной метрологии, в том числе установление классов точности средств измерений;
• обеспечение единообразия определения типов, образцов и систем измерительных приборов;
• рекомендации по их испытаниям для унификации метрологических характеристик;
• порядок поверки и калибровки средств измерений;
• гармонизация поверочной аппаратуры, методов сличения, поверок и аттестации эталонных, образцовых и рабочих измерительных приборов;
• выработка оптимальных форм организации метрологических служб и обеспечение единства государственных предписаний по их ведению;
• оказание научно-технического содействия развивающимся странам в создании и организации работ метрологических служб и их оснащение надлежащим оборудованием;
• установление единых принципов подготовки кадров в области метрологии с учетом различных уровней квалификации.
Высший руководящий орган МОЗМ - Международная конференция законодательной метрологии, которая созывается с интервалом в четыре года. В работе конференции обычно участвуют не только страны-члены, но и те, которые не планируют стать членами, а также различные международные союзы, чья деятельность связана с метрологией. Решения, принятые МОЗМ, носят рекомендательный характер и лишь морально обязуют страны-члены организации внедрить их по возможности. Дальнейшее зависит от многих факторов.
Региональные метрологические организации. Европейская метрологическая организация ЕВРОМЕТ, созданная в 1987 г., объединяет страны-члены ЕС. Её цель - развитие более тесного сотрудничества между странами по совершенствованию эталонов в рамках децентрализованных метрологических структур; оптимизация использования национальных ресурсов и служб для ускорения внедрения разработок по метрологии; улучшение качества измерительных служб и др.
Западно-Европейское объединение по законодательной метрологии ВЕЛМЕТ основано в 1989 г. с целью координации деятельности национальных служб законодательной метрологии стран ЕС для устранения препятствий в торговле в рамках Европейского Союза. Организация считает реальным способом достижения этих целей обеспечение взаимного признания сертификатов испытаний и поверки средств измерений.
Западно-Европейское объединение по калибровке EAL создано в 1989 г. странами-членами ЕС с, целью содействия взаимному признанию национальных сертификатов о калибровке средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору. Как известно, эти средства измерения не подлежат обязательной поверке и не попадают в сферу деятельности законодательной метрологии. Членами Объединения являются калибровочные национальные службы.
Между государствами-членами СНГ подписано Межправительственное соглашение о проведении в пределах СНГ взаимосогласованной политики в области стандартизации, метрологии, сертификации. По этому документу сохраняется единство измерений на основе использования имеющихся эталонов единиц физических величин, стандартных справочных данных, стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов. Большинство эталонов находится в России. Соглашение содержит положение о взаимном признании результатов испытаний средств измерений, их поверки и калибровки. В развитие Соглашения приняты и другие документы, касающиеся сотрудничества в области физических констант, стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов.
2 Стандартизация
2.1 Объективная потребность в стандартизации. Исторический опыт
Как начало осознания человечеством необходимости в стандартизации при производстве продукции в учебниках часто упоминают сборку галер в Венеции (эпоха Возрождения) из заранее изготовленных деталей. Некоторые авторы учебников по стандартизации идут ещё дальше и находят примеры успешного применения стандартизации в строительстве Египетских пирамид и снаряжении Римских легионов. Если стандартизацию отождествлять с любыми действиями по упорядочению разнообразия объектов в целях обеспечения их взаимозаменяемости и совместимости, то они правы. Если же иметь в виду целенаправленную и систематическую деятельность в тех же целях, то первые примеры стандартизации разумно всё же отыскивать в тех временах, которые совпадают с началом технократической цивилизации, т.е. в гораздо более близких к нам по времени событиях. Чем ближе к нам по времени, тем сильнее проявляется объективная потребность в стандартизации.
В 1785 году во Франции инженер Леблан разработал оружейные замки, подходившие ко всем одновременно изготовленным ружьям без подгонки. Это можно считать началом систематического внедрения принципов взаимозаменяемости и технической совместимости. Позднее в Германии был стандартизован ружейный калибр (13,9мм), а в 1845 году в Англии была введена система крепёжных резьб. Тогда же в Германии был разработан стандарт на железнодорожную колею.
Учреждение Международного бюро мер и весов в 1875 году – первый акт международного сотрудничества в области стандартизации.
В России при Иване Грозном был внедрён стандарт на пушечные ядра, точнее, были введёны калибры для их измерения - кружала. Пётр I ввёл технические условия на качество экспортируемых российских товаров. Это было сделано с целью повышения конкурентоспособности отечественной продукции на европейском рынке.
В новейшей истории стандартизация в нашей стране начала развиваться с введения метрической системы мер и весов в 1925г. и образования Комитета по стандартизации при Совете Труда и Обороны. Первый государственный (общесоюзный) стандарт был утверждён в 1926 году. Фонд международных, межгосударственных и национальных стандартов, действующих на территории РФ, составлял 21719 наименований в 2006 г., 22310 – в 2008г. 22622 – в 2009г. и 23450 – в 2010г, 28070 – на 1 января 2014 г. (по указателям стандартов) не считая примерно 2500 стандартов на военную продукцию.
2.2 Научно-технические и методологические основы стандартизации
2.2.1 Предмет, объект, цели и принципы стандартизации
Стандартизация – деятельность, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения в определённой области посредством установления положений для всеобщего и многократного использования в отношении реально существующих или потенциальных задач (ISO/IEC Guide 2:2004; Руководство ИСО/МЭК 2).
Это определение немного громоздко и содержит усложняющий понимание «довесок» относительно «реально существующих или потенциальных задач». Может быть это сделано для того, чтобы стандартизация не выглядела бесполезным и не имеющим никакого отношения к практике занятием? Если принять, как само - собой разумеющееся, что стандартизация осуществляется в интересах общества, то определить её можно гораздо яснее и лаконичней. Например, как деятельность по унификации повторяющихся объектов в обусловленных целях.
Федеральный закон № 184-ФЗ «О техническом регулировании» определяет стандартизацию как деятельность по установлению правил и характеристик в целях их добровольного многократного использования, направленную на достижение упорядоченности в сферах производства и обращения продукции и повышение конкурентоспособности продукции, работ или услуг. В этом определении уже содержится экономический аспект стандартизации.
В ГОСТ Р 1.12 – 2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Термины и определения» дано такое же определение российской национальной стандартизации и сделано примечание о том, что главным образом эта деятельность проявляется в процессах разработки, опубликования и применения стандартов.
Объект стандартизации. Объектом стандартизации являются продукция (материальная и нематериальная), работа, процесс или услуга (ГОСТ Р 1.0-2012). Или в трактовке Руководства ИСО/МЭК 2 – предмет (продукция, процесс, услуга), подлежащий стандартизации.
Продукция может быть любой: сырьё, топливо, материалы, изделия, услуги (бытовые, производственные). Под процессами здесь понимаются процессы производства, управления, измерения, учёта.
Деятельность, сопровождающая создание продукции и услуги, разнообразна: методы контроля, термины, технические требования, правила приёмки, транспортирования, хранения, классификация.
Если иметь в виду научное содержание стандартизации, то её можно определить как деятельность, направленную на упорядочение информационных образов повторяющихся объектов. В этом варианте определения стандартизации употреблено словосочетание «информационный образ объекта». Из дальнейшего изложения станет ясно, что именно информационная модель объекта является предметом стандартизации как научной дисциплины.
Предмет стандартизации. Предметом стандартизации как научной дисциплины являются информационные образы повторяющихся объектов, которые, в том числе, могут представлять собой математические модели этих объектов. Стандартизация, как область знаний, содержит элементы математических (применение методов математического моделирования и методов поиска оптимума), технических (прикладные задачи оптимизации технических объектов стандартизации) и экономических (вопросы экономической эффективности стандартизации) дисциплин. Формально, научная деятельность в области стандартизации отнесена к техническим наукам (специальность «стандартизация и управление качеством продукции»). В любом случае рассмотрение стандартизации в качестве научной деятельности правомерно, поскольку она имеет свой предмет и методы исследований, а также применяет методы научных исследований, разработанные в других областях знаний.
Цели стандартизации. В соответствии с определением, данным в Руководстве ИСО/МЭК 2, цели стандартизации могут заключаться (но не ограничиваться) в:
- управлении многообразием (унификации);
- применимости;
- совместимости;
- взаимозаменяемости;
- охране здоровья;
- обеспечении безопасности;
-охране окружающей среды;
- защите продукции от воздействующих факторов;
- достижении взаимопонимания;
- улучшении экономических показателей;
- торговле.
Реализация этих целей может осуществляться одновременно с реализацией других, в том числе и более частных.
Цели стандартизации в РФ определены ст.11 Закона РФ «О техническом регулировании» №184-ФЗ, №65-ФЗ и ГОСТ Р 1.0-2012 Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения. Согласно этому стандарту и закону №65-ФЗ стандартизация осуществляется в целях:
1. Повышения уровня безопасности:
- жизни и здоровья граждан;
- имущества физических и юридических лиц;
- государственного и муниципального имущества;
- в области экологии;
- жизни и здоровья животных и растений;
- объектов с учётом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.
2. Обеспечения:
- конкурентоспособности и качества продукции, работ, услуг;
- научно - технического прогресса;
- рационального использования ресурсов;
- совместимости и взаимозаменяемости технических средств;
- информационной совместимости;
- единства измерений;
- сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений, технических и экономико-статистических данных;
- сравнительного анализа характеристик продукции;
- планирования и осуществления государственных закупок;
- добровольного подтверждения соответствия продукции, работ или услуг.
3. Создания:
- систем классификации и кодирования информации в технико-экономической и социальной сферах;
- систем каталогизации продукции;
- систем обеспечения качества продукции;
- систем поиска и передачи данных;
- доказательной базы и условий выполнения требований технических регламентов.
4. Содействия соблюдению требований ТР и проведению работ по унификации.
Принципы стандартизации. Согласно ст. 12 ФЗ «О техническом регулировании» и ГОСТ Р 1.0-2012 основные принципы стандартизации в РФ заключаются в:
- добровольности применения стандартов (при обязательности выполнения их требований при принятии решения о применении);
- достижении консенсуса всех заинтересованных сторон при разработке и принятии стандарта;
- использовании международных стандартов как основы разработки национальных стандартов (если нет исключающих это причин: климат, традиции, политика и пр.);
- комплексности стандартизации для взаимосвязанных объектов;
- недопустимости установления в стандартах требований, противоречащих техническим регламентам;
- установлении в стандартах требований, соответствующих современным достижениям науки, техники и технологий с учётом имеющихся ограничений по их реализации;
- установлении в стандартах требований, обеспечивающих возможность объективного контроля их выполнения;
- чёткости и ясности изложения стандартов для обеспечения однозначности понимания их требований и условий для их единообразного применения;
- исключение дублирования разработок стандартов на идентичные объекты стандартизации;
- недопустимость создания препятствий деятельности на рынке в большей степени, чем это минимально необходимо для выполнения целей стандартизации;
- доступность информации по стандартам для всех заинтересованных лиц, за исключением оговоренных законодательством РФ случаев.
Перечисленные принципы являются общими принципами стандартизации как регламентирующей деятельности. Далее мы будем рассматривать принципы стандартизации, составляющие её методологические основы как научной дисциплины (оптимизация, комплексность и др.). Однако, для того, чтобы избежать путаницы в терминах, постараемся в следующем подразделе не применять формулировок методов стандартизации в виде её принципов. Если исходить из определения принципа как основного, исходного положения, то именно приведённым выше списком описываются принципы стандартизации.
2.2.2 Методология стандартизации
Методология стандартизации заключена в применении следующих методов:
1. Отбор объекта стандартизации – отбираются повторяющиеся однородные объекты, стандартизация которых возможна.
2. Моделирование объекта – устанавливаются признаки объекта, исчерпывающе описывающие его свойства, и включаются в его информационную модель.
3. Оптимизация модели – разрабатывается унифицированная модель, оптимально описывающая свойства конечного множества однородных объектов (применяются методы симплификации, типизации, агрегатирования и пр.).
4. Стандартизация информационной модели объекта – разрабатывается НД.
Определим некоторые важные для дальнейшего изложения понятия:
Упорядочение объекта стандартизации – метод управления многообразием объектов с целью его (многообразия) сокращения, складывающийся из процессов систематизации, селекции, симплификации, типизации и оптимизации объектов стандартизации.
Систематизация - классификация по определённым признакам и ранжирование совокупности объектов. Классификация таким образом является составной частью систематизации и заключается в разделении данного множества объектов на подмножества по одному или нескольким признакам. Формализованным результатом классификации обычно является кодирование объектов с применением цифр или иных символов (например, УДК, ОКП).
Селекция – отбор объектов для стандартизации. Селекция и симплификация основаны на несложных методах анализа и оценки, например, на экспертных методах.
Симплификация – определение объектов, не требующих стандартизации (в основном по причине нецелесообразности). В результате процедуры симплификации сохраняются лишь те элементы, которые соответствуют в наибольшей степени целям стандартизации, технической целесообразности и экономической эффективности.
Типизация – разработка типовых (улучшенных) объектов. Типовыми могут быть изделия, формы документов, технологические процессы. В процессе типизации применяются инженерные методы улучшения технических показателей изделия, если речь идёт о материальной продукции.
Оптимизация – определение оптимальной совокупности основных параметров типового объекта. Оптимизация проводится с применением методов математического моделирования комплексных технико-экономических показателей продукции и заключается в отыскании экстремума целевой функции.
Параметрическая стандартизация – создание параметрических рядов характеристик свойств однородной продукции (например, размеры одежды, денежные знаки, вместимость тары и т.д.).
Параметрические ряды строятся на основе рядов предпочтительных чисел. Исторически, для построения рядов предпочтительных чисел применялись арифметическая и ступенчато-арифметическая прогрессии. На основе последней были установлены, например, калибры пушечных ядер при Петре I. Позднее стандартные ряды всё чаще стали создаваться на основе геометрической прогрессии. В конце 19-го века французский офицер инженерного корпуса Шарль Ренар впервые использовал геометрическую прогрессию при создании стандартного ряда толщин канатов для воздушных шаров. Основой построения рядов предпочтительных чисел в технике по-прежнему являются арифметическая и геометрическая прогрессии. В арифметической прогрессии интервал между соседними значениями чисел постоянен. Ряд арифметической прогрессии прост и не требует округления. Однако такой ряд неравномерен в отношениях чисел, вследствие чего в нём либо излишне детально представлены большие числа, либо необоснованно редко – малые.
На основе рядов предпочтительных чисел строятся параметрические ряды объектов стандартизации, которые представляют собой совокупность числовых значений какого-либо параметра изделия. Параметрический ряд типоразмеров уже, разумеется, не бесконечен, а ограничен с двух сторон. Параметрический ряд должен быть обоснован. Например, при установлении размеров обуви или одежды необходимо провести многочисленные антропометрические исследования с применением методов математической статистики. Параметрические ряды технических устройств рекомендуется строить в соответствии с рядами предпочтительных чисел. Такие ряды строятся в виде прогрессий: арифметической (диаметры подшипников, обувь и др.), ступенчато - арифметической (монеты, диаметры труб, резьбы, болты и пр.) и геометрической.
ГОСТ 8032-84 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел» предусматривает четыре основных ряда предпочтительных чисел: R5, R10, R20, R40 и два дополнительных: R80 и R160.
Каждый последующий ряд включает в себя все значения предыдущих рядов.
Количество чисел в интервале от 1 до 10 в ряду R5 - 5, R10 - 10, R20 - 20 и R40 – 40 (см. Таблица 1).
Таблица 1
Ряды предпочтительных чисел по ГОСТ 8032-84
Условное обозначение ряда
Знаменатель прогрессии
Количество членов ряда в десятичном интервале
Относительная разность между смежными членами в %
R5
101/5 ≈1,6
5
60
R10
101/10 ≈1,25
10
25
R20
101/29 ≈1,12
20
12
R40
101/40 ≈1,06
40
6
R80
101/80 ≈1,03
80
3
R160
101/160 ≈1,015
160
1,5
Примечание: Одной из целей стандартизации является обеспечение взаимозаменяемости и совместимости, а метод достижения этой цели основан на системе (рядах) предпочтительных чисел. На этом основано утверждение, встречающееся в интернет - тестах, что научной основой стандартизации является система предпочтительных чисел. Это утверждение правильно лишь отчасти в силу своей узости, поскольку относится лишь к параметрической стандартизации.
Унификация – метод рационального сокращения числа типоразмеров деталей и узлов одинакового функционального назначения. Унификация основывается на применении методов упорядочения и параметрической стандартизации.
Насыщенность изделия унифицированными деталями, узлами и сборочными единицами характеризуется коэффициентом применяемости (унификации):
Kn=(n-n0)/n, выражаемом в %, где n – общее число деталей, n0 – число неунифицированных деталей. Чем больше коэффициент применяемости, тем, очевидно, рациональнее создаваемая продукция, и её разработка обойдётся дешевле.
Агрегатирование – метод создания различающейся продукции из унифицированных (одних и тех же) деталей и узлов. Агрегатирование - мощное средство обеспечения взаимозаменяемости и снижения затрат на разработку новых видов продукции. Дальнейшим развитием агрегатирования можно считать принцип модульного конструирования изделия (широко применяется в электронике, робототехнике, гибких производственных системах).
Комплексная стандартизация – метод разработки комплекса стандартов, содержащих систему взаимоувязанных требований к основному объекту стандартизации, его элементам и составным частям, а также к обеспечивающим процессам и объектам.
Опережающая стандартизация – метод установления в стандартах повышенных требований по отношению к достигнутому на практике уровню. Опережающие стандарты стимулируют производителя к созданию продукции, более полно соответствующей ожиданиям потребителя и общества в целом. Основу опережающей стандартизации составляют методы прогнозирования: моделирование, экстраполяция, эвристический метод.
2.2.3 Средства и документы стандартизации
Непосредственным результатом регламентации является нормативный документ (НД). Применение НД является способом упорядочения в области его распространения. Значит, НД является средством стандартизации как регламентирующей деятельности.
НД – документ, устанавливающий общие правила, общие принципы или характеристики, касающиеся различных видов деятельности или их результатов (ГОСТ 1.1-2002 Межгосударственная система стандартизации. Термины и определения). НД – родовой термин, включающий в себя различные виды НД.
В соответствии с ГОСТ Р 1.0-2012 к документам в области стандартизации, применяемым на территории РФ, относятся:
- национальные стандарты;
- национальные военные стандарты;
- межгосударственные стандарты, введённые в действие в РФ;
- правила стандартизации, нормы и рекомендации в области стандартизации;
- общероссийские классификаторы технико-экономической и социальной информации;
- стандарты организаций.
Примечание: проектом Закона РФ о стандартизации предусматривается наличие таких документов в области стандартизации как: стандарт отрасли, стандарт предприятия, предварительный стандарт, государственный военный стандарт.
Законом №65-ФЗ от 1.05.2007 введен еще один документ в области стандартизации – свод правил.
Стандарт - документ, в котором в целях добровольного многократного использования устанавливаются характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг. Стандарт также может содержать требования к терминологии, символике, упаковке, маркировке или этикеткам и правилам их нанесения (ФЗ «О техническом регулировании»).
Национальный стандарт (РФ) – утверждённый национальным органом по стандартизации стандарт, в котором в целях добровольного многократного использования устанавливаются характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг (ГОСТ Р 1.12-2004).
Стандарт организации – стандарт, утверждённый и применяемый организацией для целей стандартизации, а также для совершенствования производства и обеспечения качества продукции, выполнения работ, оказания услуг, а также для распространения и использования полученных в различных областях знаний результатов исследований (испытаний), измерений и разработок (ГОСТ Р 1.12-2004).
Технический регламент – документ, который, как уже отмечалось ранее, устанавливает требования к объектам технического регулирования.
В контексте закона «О техническом регулировании» технический регламент приобретает статус законодательного акта. Такой документ уже не является средством стандартизации, а составляет её нормативную основу.
Правила (нормы) стандартизации - НД, устанавливающий обязательные для применения организационно-методические положения, которые дополняют или конкретизируют отдельные положения основополагающего национального стандарта и определяют порядок и методы выполнения работ по стандартизации (ГОСТ Р 1.12-2004).
Рекомендации по стандартизации - документ, содержащий советы организационно-методического характера, которые касаются проведения работ по стандартизации и способствуют применению основополагающего национального стандарта или содержат положения, которые целесообразно предварительно проверить на практике до их установления в основополагающем национальном стандарте (ГОСТ Р 1.12-2004).
Норма – положение, устанавливающее количественные или качественные критерии, которые должны быть удовлетворены (ИСО/МЭК 2).
Свод правил – документ, в котором содержатся технические правила и/или описание процессов проектирования, производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации продукции и который применяется на добровольной основе. Свод правил может быть стандартом, его частью или самостоятельным документом.
Общероссийский классификатор (технико-экономической и социальной информации) – разработанный и принятый в соответствии с ФЗ «О техническом регулировании» НД, устанавливающий систематизированный перечень наименований и кодов объектов классификации и/или классификационных группировок и принятый на соответствующем уровне стандартизации (ГОСТ Р 1.12-2004).
В определённых условиях в качестве нормативного документа может выступать технический документ – технические условия.
Технические условия – конструкторский документ, содержащий требования к изделию, его изготовлению, контролю, приёмке и поставке, которые нецелесообразно указывать в конструкторской или другой технической документации (ГОСТ 2.114-95). Технические условия выступают в роли НД в случаях, когда на них даются ссылки в контрактах.
2.3 Система стандартизации в Российской Федерации
С принятием и вступлением в силу Федерального закона «О техническом регулировании» изменилась концепция национальной системы стандартизации в Российской Федерации. Стандартизация становится одним из элементов технического регулирования. При этом государственные стандарты РФ из основного элемента государственного технического регулирования трансформируются в российские национальные стандарты – признанные обществом, но добровольные для применения технические правила, способствующие соблюдению обязательных требований, устанавливаемых в технических регламентах.
В целях обеспечения эффективной государственной политики в области стандартизации необходима национальная система, обеспечивающая при разработке и применении стандартов соблюдение баланса интересов органов государственного управления, субъектов хозяйствования, общественных организаций и потребителей.
Распоряжением Правительства Российской Федерации утверждена «Национальная система стандартизации Российской Федерации. Общие положения». В этом документе изложены те же цели стандартизации, что и в ГОСТ Р 1.0-2012 и законе №65-ФЗ, но есть и иная редакция некоторых целей, а именно:
• содействие ликвидации технических барьеров в торговле;
• обеспечение соответствия объектов стандартизации своему назначению, в том числе идентификация продукции, выявление случаев её фальсификации и подделок.
В соответствии с Соглашением Всемирной торговой организации по техническим барьерам в торговле (ВТО ТБТ) национальная система стандартизации обязана использовать международные стандарты или часть из них в качестве основы национальной стандартизации за исключением тех случаев, когда использование этих стандартов было бы неэффективно или неприемлемо для достижения национальных целей.
2.3.1 Структура национальной системы стандартизации
Целями стандартизации определяются функции и структура национальной системы стандартизации РФ. Система должна быть самоорганизующейся и адаптивной к меняющимся условиям её применения.
Участники работ по стандартизации, национальные стандарты, общероссийские классификаторы технико-экономической и социальной информации, правила их разработки и применения, правила стандартизации, нормы и рекомендации в области стандартизации, а также своды правил образуют национальную систему стандартизации (согласно закону №65-ФЗ, ст. 15, п.1).
Участниками национальной системы стандартизации РФ являются: Правительство Российской Федерации; Федеральный орган по техническому регулированию (ФОТР); федеральные органы исполнительной власти (ФОИВ); Межведомственный совет по стандартизации (МВС); Национальный орган по стандартизации Российской Федерации (НОС); Метрологическая служба Российской Федерации; технические комитеты (ТК) по стандартизации; разработчики стандартов, в том числе органы по сертификации продукции, испытательные лаборатории (центры), организации по защите прав потребителей; научные организации по стандартизации; издательство стандартов; органы государственного контроля и надзора.
Правительство Российской Федерации определяет независимую, негосударственную организацию, которую наделяет соответствующими полномочиями для исполнения функций НОС (см. ст. 14, п.п. 1, 2 закона №184-ФЗ).
Полномочия НОС должны быть оформлены двусторонним соглашением между Правительством (Федеральным органом по техническому регулированию) и НОС, в котором должны быть определены совместно реализуемые цели и задачи, взаимные обязательства, функции НОС, его права и обязанности. Взаимодействие Правительства с НОС осуществляется непосредственно или через ФОТР.
НОС представляет интересы Правительства РФ в международных организациях по стандартизации. НОС обязан проводить в первоочередном порядке разработку стандартов, представляющих государственные интересы. НОС создает и руководит деятельностью ТК по стандартизации. ТК по стандартизации создаются для организации и осуществления работ по стандартизации определенных видов продукции, технологий, услуг. Межведомственный совет по стандартизации создается ФОТР и включает его представителей, а также представителей НОС, ФОИВ и научных организаций в области стандартизации. Метрологическая служба РФ участвует в разработке национальных стандартов, направляя своих представителей в ТК. Органы по сертификации и испытательные лаборатории (центры) могут участвовать в разработке национальных стандартов, направляя свои предложения и замечания по проектам стандартов в части методов контроля и испытаний продукции для целей сертификации и подтверждения соответствия. Органы Государственного контроля и надзора за соблюдением требований технических регламентов могут участвовать в разработке национальных стандартов, направляя свои предложения и замечания по проектам стандартов в части правильности учета требований технических регламентов. Пользователи стандартов (изготовители, продавцы, покупатели, частные лица) могут участвовать в разработке национальных стандартов в качестве разработчиков, заказывая разработку, финансируя разработку, а также направляя свои предложения и замечания в части защиты интересов пользователей стандартов. Организации по защите прав потребителей могут участвовать в разработке национальных стандартов, направляя свои предложения и замечания в части защиты прав потребителей.
Постановлением Правительства Российской Федерации от 17.06.2004г. № 294 утверждено Положение о Федеральном агентстве (ФА) по техническому регулированию и метрологии ( сокращенное название -Росстандарт), являющимся федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим деятельность в сфере технического регулирования и метрологии, и находящимся в ведении Министерства промышленности и торговли РФ. В области стандартизации Росстандарт организует экспертизу проектов национальных стандартов и осуществляет (см. также ст. 14, п. 1 закона №184-ФЗ):
- опубликование уведомлений о разработке и завершении публичного обсуждения национальных стандартов, официальное опубликование национальных стандартов и общероссийских классификаторов;
- распространение стандартов и классификаторов;
- создание технических комитетов по стандартизации;
- принятие программы разработки национальных стандартов;
- утверждение национальных стандартов;
- учёт национальных стандартов, правил, норм и рекомендаций в области стандартизации и обеспечение их доступности заинтересованным лицам;
- введение в действие общероссийских классификаторов технико-экономической и социальной информации;
- функции национального органа по стандартизации;
- проведение конкурсов на соискание премии Правительства РФ в области качества;
- ведение: фондов национальных стандартов; общероссийских классификаторов технико-экономической и социальной информации.
В 2005-му году в РФ из зарегистрированных 352 ТК по данным Росстандарта работало всего лишь 217. В 2008 г. – 478 ТК, в 2009 г. приблизительно 490 ТК, а в 2010 – около 420 (по перечню Росстандарта).
Документы по стандартизации, включая международные, составляют Федеральный информационный фонд, являющийся государственным информационным ресурсом. Порядок управления фондом устанавливает Правительство РФ. Федеральный информационный фонд технических регламентов и стандартов представляет собой организационно упорядоченную совокупность документов в сфере технического регулирования и является государственным информационным ресурсом. Он создается в целях обеспечения соответствия технического регулирования интересам национальной экономики, состоянию и развитию материально-технической базы, уровню научно-технического развития, а также обеспечения заинтересованных лиц информацией в сфере технического регулирования.
В состав фонда документов национальной системы стандартизации входят межгосударственные, национальные стандарты, стандарты организаций, правила стандартизации, нормы и рекомендации в области стандартизации, своды правил, общероссийские классификаторы технико-экономической и социальной информации.
Обеспечение информацией о документах этого фонда заинтересованных лиц осуществляется через Единую информационную систему в порядке и на условиях, устанавливаемых Правительством РФ.
Единая информационная система по техническому регулированию обеспечивает:
1) формирование информационных ресурсов, свободный доступ к ним, в том числе к документам федерального информационного фонда технических регламентов и стандартов и другим документам по техническому регулированию, за исключением случаев, когда доступ к этим ресурсам и документам ограничивается в интересах сохранения государственной, служебной или коммерческой тайны;
2) опубликование:
в электронно-цифровой форме уведомлений о разработке проектов технических регламентов, национальных стандартов и о завершении их публичного обсуждения; проектов федеральных законов о технических регламентах, принятых Государственной Думой РФ в первом чтении, и поправок к ним после окончания срока подачи этих поправок;
проектов постановлений Правительства Российской Федерации о технических регламентах;
заключений экспертных комиссий по техническому регулированию;
уведомлений об утверждении национальных стандартов, а также национальных стандартов и перечней национальных стандартов, которые могут на добровольной основе применяться для соблюдения требований технических регламентов;
программы разработки национальных стандартов;
3) выполнение положений Соглашения по техническим барьерам в торговле и Соглашения по применению санитарных и фитосанитарных мер ВТО, касающихся информации о технических регламентах, стандартах и процедурах оценки соответствия;
4) предоставление информации о разработчиках и утвердивших их органах, документов и копий документов на бумажном носителе и в электронно-цифровой форме;
5) предоставление информационных услуг и продукции, создаваемых на основе документов федерального информационного фонда технических регламентов и стандартов.
С целью выполнения принципа доступности Росстандарт:
- организует публикацию официальной информации о НД;
- создаёт и ведёт фонд НД;
- выпускает ежегодно обновляемые Указатели государственных стандартов РФ и ежемесячно – информационные бюллетени об изменениях в действующих стандартах.
Кроме Росстандарта и Госстроя никто не вправе публиковать официальные тексты национальных стандартов и общероссийских классификаторов или воспроизводить их полностью или частично в качестве официальных изданий. Несоблюдение этого требования находится в сфере действия Гражданского кодекса РФ. Издание и переиздание, а также информирование о стандартах организации осуществляют утвердившие их организации.
2.3.2 Виды, комплексы, категории и системы стандартов
В концепции национальной стандартизации РФ национальные стандарты предназначены для применения в качестве доказательной базы технических регламентов и стандартов по правилам и методам испытаний и измерений, необходимых для создания технических регламентов. В зависимости от объекта и аспекта стандартизации, а также содержания устанавливаемых требований разрабатываются стандарты следующих видов (ГОСТ Р 1.0-2012):
- стандарты на продукцию;
- стандарты на процессы (работы) производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации продукции;
- стандарты на услуги;
- стандарты основополагающие;
- стандарты на термины и определения;
- стандарты на методы контроля (испытаний, измерений, анализа).
Вид стандарта – классификационная группа стандартов, выделенная по объектам и тематикам стандартизации (согласно Руководству ИСО/МЭК 2 это - основополагающий, термины и определения, методы испытаний, продукция, процесс, услуга, совместимость и др.).
Основополагающий стандарт – НД, имеющий широкую область распространения или содержащий общие положения и требования для определённой области.
Основополагающие стандарты бывают организационно-методическими (например, порядок разработки) и общетехническими (например, единицы физических величин).
Для удобства учёта стандарты объединяются в комплексы и системы.
Комплекс стандартов – совокупность связанных стандартов, объединенных общим направлением (ГСС или сейчас НСС в РФ, ЕСКД, ЕСТД и др.).
Основной системой стандартов в РФ до принятия Закона РФ «О техническом регулировании» являлась государственная система стандартов (ГСС), описывавшая порядок разработки, правила построения, изложения и применения стандартов, а также введение их в действие и отмену. В настоящее время вместо неё действуют системы: межгосударственная система стандартизации и стандартизация в Российской Федерации.
Категория стандарта – его статус, определяемый сферой действия. В настоящее время в России применяются: международные стандарты, межгосударственные стандарты (применяется обозначение ГОСТ), национальные стандарты (ГОСТ Р) и стандарты организаций (СТО).
Ранее, до выхода ФЗ «О техническом регулировании», существовали стандарты отраслей (ОСТ), стандарты предприятий (СТП), стандарты научно-технических обществ и объединений (СТО). В СТО наиболее удобно реализовать идеи опережающей стандартизации. У нас в стране это не было развито, а за рубежом применялось давно. Примером могут служить стандарты неправительственной организации ASTM (США), пользующиеся большим авторитетом в мире.
В национальной системе стандартизации РФ существует систематизация стандартов по направлениям, т.е. комплексам (Таблица 2). Межотраслевые стандарты этих систем рассматривают требования по трём направлениям: качество продукции, управление и информация, социальная сфера.
Таблица 2
Некоторые системы стандартов РФ
Наименование системы (комплекса)
Обозначение системы
Шифр системы
Категория стандартов системы
Количество стандартов (по указателю 2009 года)
1
2
3
4
5
Межгосударственная система стандартизации/Стандартизация в Российской Федерации
МГСС/СРФ
1.
ГОСТ, ГОСТ Р
16
Единая система конструкторской документации
ЕСКД
2.
ГОСТ
152
Единая система технологической документации
ЕСТП
3.
ГОСТ
40
Система показателей качества продукции
СПКП
4.
ГОСТ
278
Унифицированная система документации
УСД
6.
ГОСТ, ГОСТ Р
4
Система информационно-библиографической документации
СИБИД
7.
ГОСТ, ГОСТ Р
60
Государственная система обеспечения единства измерений
ГСОЕИ
8.
ГОСТ, ГОСТ Р
417
Единая система зашиты от коррозии и старения
ЕСЗКС
9.
ГОСТ, ГОСТ Р
117
Система стандартов безопасности труда
ССБТ
12.
ГОСТ, ГОСТ Р
338
Репрография
-
13.
ГОСТ, ГОСТ Р
69
Единая система технологической подготовки производства
ЕСТПП
14.
ГОСТ
5
Система разработки и постановки продукции на производство
СРПП
15.
ГОСТ, ГОСТ Р
15
Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов
-
17.
ГОСТ, ГОСТ Р
73
Единая система программной документации
ЕСПД
19.
ГОСТ
28
Система проектной документации по строительству
СПДС
21.
ГОСТ, ГОСТ Р
41
Безопасность в чрезвычайных ситуациях
БЧС
22.
ГОСТ, ГОСТ Р
71
Система технической документации на АСУ
СТД АСУ
24.
ГОСТ
10
Расчёты и испытания на прочность
-
25.
ГОСТ
12
Надёжность в технике
-
27.
ГОСТ
11
Информационные технологии
ИТ
(ИТ ВОС)
34.
ГОСТ, ГОСТ Р, ГОСТ Р ИСО/МЭК
213, из них 160 ГОСТ Р ИСО/МЭК
Система сертификации ГОСТ Р
-
40.
ГОСТ Р
3
Совместимость технических средств электромагнитная
50000
ГОСТ Р
10
Система аккредитации в РФ
-
51000.
ГОСТ Р
3
Основными объектами стандартизации при разработке конструкторской документации (ЕСКД) являются: виды изделий, стадии разработки, общие требования к текстовым документам, нормоконтроль, обозначения изделий, виды и комплектность КД, общие правила выполнения чертежей и других КД и др.
ГОСТ 2.103-68 устанавливает следующие основные стадии разработки КД:
техническое предложение – совокупность КД, обосновывающих целесообразность разработки изделия;
эскизный проект – совокупность КД, содержащих принципиальные конструктивные решения, принцип работы, основные параметры и габаритные размеры изделия;
технический проект - совокупность КД, содержащих окончательные технические решения и исходные данные для рабочего конструирования;
рабочая КД – КД опытного образца изделия, а затем и изделия для единичного, серийного или массового производства.
Основными объектами стандартизации при разработке технологической документации (ЕСТД) являются: термины и определения, стадии разработки ТД, виды и комплектность документов, общие требования к ТД, основные надписи, правила оформления ТД и др.
Основными объектами стандартизации при технологической подготовке производства (ЕСТПП) являются: организация и управление процессом подготовки производства, обеспечение технологичности конструкции, разработка и применение технологических процессов и средств технологического оснащения и др.
Основными объектами стандартизации при производстве продукции являются: характеристики продукции, процессы производства, методы контроля, испытаний и приёмки.
Важными целями стандартизации при производстве продукции являются: унификация, применимость, совместимость и взаимозаменяемость.
Унификация в данном случае – это метод рационального сокращения числа типоразмеров деталей и узлов одинакового функционального назначения.
Совместимость – пригодность продукции, процессов или услуг к совместному, но не вызывающему нежелательных взаимодействий, использованию при заданных условиях для выполнения установленных требований (Руководство ИСО/МЭК 2).
Применимость – пригодность продукции для использования по назначению.
Взаимозаменяемость – пригодность одного изделия, процесса или услуги для использования вместо другого изделия, процесса, услуги в целях выполнения одних и тех же требований (Руководство ИСО/МЭК 2).
Примечание - Подробно вопросы взаимозаменяемости будут рассматриваться на практических занятиях.
Классификаторы стандартов. С внедрением информационных технологий стали интенсивно развиваться методы автоматизированной обработки информации, для поддержки которых потребовались системы классификации информации. Действующие в РФ классификаторы стандартов созданы в рамках Единой системы классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации. Общероссийский Классификатор Стандартов (ОКС) ОКС 001-2000 (с изменением № 1 от2003 г.) гармонизирован с международным классификатором МК ИСО/ИНФКО и построен по принципу трёхступенчатой иерархической структуры. Код ОКС стандарта имеет вид: ХХ.ХХХ.ХХ. Левое поле – раздел (первая ступень), среднее – группа (вторая ступень) и правое – подгруппа (третья ступень). Первая ступень имеет коды от 01 (Общие положения. Терминология) до 97 (Бытовая техника и торговое оборудование). Классификатор Государственных Стандартов (КГС) имеет более короткие коды: О.Х.Х, где поле «О» – буква от А (Горное дело) до Э (Электронная техника), поля «Х» – цифры от 0 до 9.
Процессы интегрирования национальных систем стандартизации значительно упрощаются при применении различными странами единых принципов классификации и кодирования информации.
Указатели стандартов РФ. В ежегодных и ежемесячных информационных указателях «Государственные стандарты Российской Федерации» содержится актуализированная информация о действующий НД и изменениях к ним. Указатели существуют на твёрдых и на электронных носителях. На сайте Росстандарта можно познакомиться с Библиографической базой государственных стандартов РФ, в которой по каждому стандарту содержатся такие сведения: обозначение, заглавие, объём, статус (опубликован, принят, действует/не действует), дата введения, внесённые изменения, коды ОКС и КГС. Библиографическая база удобна в использовании, так как позволяет отыскать нужный стандарт по различным признакам, а также просмотреть стандарты по кодам, по группам и тематическим направлениям. В этой же базе можно сформировать заказ на стандарты.
2.4 Международная стандартизация. Применение международных стандартов в РФ
Законодательство и нормативные документы зарубежных стран в области стандартизации направлены на обеспечение безопасности потребителя, поддержку конкуренции и на свободный выбор процедур ведения работ. Стандарты, как правило, не являются обязательными в правовом отношении, но являются основой для технических документов, а также для страховых притязаний и размещение государственных заказов. Нормы разрабатываются и принимаются на основе согласия и содержат только безусловно необходимое.
В международной практике стандартизации применяется несколько уровней нормирования: международный, европейский, национальный и производственный.
В мире широко применяется практика гармонизации стандартов – приведение содержания стандарта в соответствие с другим стандартом с целью обеспечения взаимного понимания их требований. Гармонизация стандартов взаимовыгодна, поскольку способствует устранению технических барьеров в торговле.
Первой международной организацией по стандартизации, просуществовавшей до начала Второй мировой войны, была учреждённая 20-ю странами – участницами в 1926 году в Праге Международная федерация национальных организаций по стандартизации. Эта организация впервые занялась разработкой международных стандартов. До конца своего существования ею было выпущено 32 международных стандарта.
Международная организация по стандартизации (ИСО). ИСО (ISO) – Международная неправительственная организация по стандартизации, созданная в 1946г. Главная цель ИСО – содействие стандартизации в мировом масштабе. Членами ИСО являются национальные организации по стандартизации – так называемые «комитеты – члены» (таких комитетов на конец 2009 года было 105). В конце 2009г. в ИСО входило 162 национальных представительства, что представляет 98% мировой экономики и 97% населения Земли. В структуру ИСО входят технические комитеты (ТК), подкомитеты (ПК) и рабочие группы (РГ). Проекты стандартов разрабатываются рабочими группами. В 2009 году в системе ИСО действовало примерно 210 ТК, 576 ПК и 2057 РГ. Высший руководящий орган ИСО – Генеральная ассамблея. Структура ИСО приведена на рис. 2.1.
ИСО охватывает все области стандартизации кроме электроники, электротехники. К 2000 году действовало около 12000 стандартов, из них 75% составляли основополагающие стандарты и стандарты на методы испытаний. В 2009 г. их было уже более 18000, а публикации за год составили более 1000 стандартов.
Со временем меняется структура фонда международных стандартов. В начале 90-х годов преобладали стандарты по машиностроительной продукции (30%), химии (12,5%). Стандарты в области электроники, информатики и информационного обеспечения вместе составляли около 10,5%. Сейчас приоритеты смещаются в области безопасности, в том числе – экологической, и охраны здоровья.
Авторитет ИСО в мировой практике стандартизации очень высок. Эксперты считают, что развитые страны применяют до 80% фонда международных стандартов ИСО.
ИСО занимается также вопросами подтверждения соответствия. В работе ИСО принимают участие более 30 тыс. экспертов из разных стран.
К концу 2009 года Российская Федерация участвовала в работе 515 Технических Комитетов/Подкомитетов в статусе активного (полноправного) - члена ИСО (P-member), в 89 ТК/ПК ИСО имела статус наблюдателя (O-member). На Российскую Федерацию возложены обязанности по ведению секретариатов 8 подкомитетов ИСО.
Международная электротехническая комиссия (МЭК). Международная электротехническая комиссия (МЭК) была создана в 1906 году и в настоящее время входит в состав ИСО как автономная организация и занимается стандартизацией в области электротехники, электроники, радиосвязи, приборостроения. Важное место в деятельности МЭК занимают стандарты по безопасности бытовой техники. Всего разработано более 3000 стандартов МЭК. Большинство стран представлено в МЭК своими национальными организациями по стандартизации, но в некоторых странах образованы специальные комитеты по участию в деятельности МЭК (Франция, Германия, Италия, Бельгия и др.). Членами МЭК являются более 60 национальных комитетов. Основная цель организации, определённая её уставом, - содействие международному сотрудничеству по стандартизации в указанных областях производства. МЭК имеет сходную с ИСО структуру: ТК, ПК, РГ. Имеет в своём составе 80 ТК.
Россия является активным членом МЭК, в которую входят 69 стран. К концу 2009 года Россия участвовала в работе 143 ТК/ПК МЭК.
Следует упомянуть о том, что Евросоюз активно и последовательно занимается созданием общих для стран – членов ЕС требований к продукции и методов контроля их выполнения. Это отразилось в разработанной ЕС стратегии «нового подхода» в создании норм и «глобальной концепции» оценки соответствия. Подробнее об этом – в следующих лекциях.
Гармонизированный стандарт ЕС – стандарт, обеспечивающий реализацию соответствующей директивы ЕС. Продукция, отвечающая требованиям директивы ЕС, маркируется знаком CЄ. Наличие этого знака не означает высокого качества продукции, а указывает лишь на соответствие её директивам ЕС, на неё распространяющимся. Это даёт право продукции на свободное перемещение в пределах ЕС.
Примечание: Следует различать гармонизированный стандарт ЕС и гармонизированный стандарт.
Гармонизированный стандарт - стандарт, относящийся к одному и тому же объекту и утвержденный различными органами, занимающимися стандартизацией, который обеспечивают взаимозаменяемость продукции, процессов и услуг и взаимное понимание результатов испытаний или информации, представляемой в соответствии с этим стандартом (ISO/IEC Guide 2:2004).
Соглашение об устранении технических барьеров в торговле – один из важных документов ВТО. Правила, устанавливаемые Соглашением относительно национальной и международной стандартизации, таковы:
1. Гармонизация. При наличии добровольно исполняемых МС и обязательных к применению регламентов или правил оценки соответствия член ВТО не должен разрабатывать национальную документацию, отличающуюся от них.
2. Национальный режим и недискриминация. Требования к импортируемой продукции не должны быть более жёсткими, чем к отечественной.
3. Нотификация (уведомление) и транспарентность (прозрачность). О решении принять НД, отличающийся от международного стандарта, необходимо заранее сообщить в секретариат ВТО и обосновать причины подобного решения. Проекты НД должны быть доступны как внутри страны, так и за её пределами. Это требование выполняется путём публикации планов разработки и проектов НД.
4. Информация о стандартизации. Информирование обо всех изменениях в системе стандартизации, которые могут привести к возникновению скрытых барьеров в торговле (нетарифные барьеры) должна передаваться на постоянной основе. Для этих целей страны – участники ВТО создают национальные информационные центры (НИЦ).
Применение международных стандартов в РФ. Участие России в международном сотрудничестве в области стандартизации содействует развитию экономики, расширению внешней торговли, повышению конкурентоспособности отечественной продукции на мировом рынке.
Участие в международной стандартизации, прежде всего, направлено на максимальное применение международных и региональных стандартов с целью ликвидации технических барьеров в торговле, а также на защиту интересов России при их разработке. Международные стандарты, наряду с основополагающими национальными стандартами, составляют нормативную основу национальной стандартизации в РФ.
Международные и региональные стандарты (при условии присоединения к ним Российской Федерации), а также национальные стандарты других стран (при наличии соответствующих соглашений с этими странами) применяют на территории РФ в качестве национальных стандартов (ГОСТ Р 1.0-2012).
Система стандартизации России предусматривает несколько вариантов применения международных и региональных стандартов:
1. Принятие ГОСТа с аутентичным международному стандарту текстом на русском языке (метод прямого применения). В этом случае стандарт (идентичный стандарт) имеет индекс ГОСТ Р и обозначение соответствующего международного стандарта с указанием года утверждения (две последние цифры после тире). Например, ГОСТ Р ИСО/МЭК ХХХХ-ХХ.
2. Принятие ГОСТа с аутентичным международному стандарту текстом на русском языке с дополнительными требованиями, отражающими специфику страны (модифицированный стандарт). В этом случае к обозначению ГОСТ Р в скобках добавляют обозначение международного стандарта. Например, ГОСТ Р ХХХХ-ХХ (ИСО ХХХХ-ХХ).
3. Принятие НД на основе международного стандарта до их принятия в качестве национальных (метод локального применения международного стандарта).
Все остальные варианты применения норм и требований международных стандартов классифицируются как использование их в качестве информационных источников. Допускается также применение отдельных положений международного стандарта в российском национальном стандарте.
3 Управление качеством
3.1 Основные понятия и определения
Что же такое качество? Вопросу определения термина «качество» отводится достаточно много места как в нашей, так и в зарубежной научной литературе. Как философская категория качество выражает неотделимое от бытия предмета его сущностную определенность, благодаря которой он является именно данным, а не иным предметом.
Конкретно-экономических трактовок понятия качества существует также достаточно большое количество. В частности, американский профессор Х.Д. Харрингтон пишет, что качество – это удовлетворение ожиданий потребителя за цену, которую он может себе позволить, когда у него возникнет потребность, а высокое качество – это превышение ожиданий потребителя за более низкую цену, чем он предполагает.
Понятие качества продукции имеет большое значение в практической деятельности, потому регламентировано ГОСТ 15467-79 «Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения». Согласно этому нормативному документу под качеством понимается совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением.
В соответствии с международным стандартом ИСО 9000:2005 качество – это степень соответствия совокупности присущих характеристик требованиям. Международный стандарт определяет качество как совокупность характерных свойств, формы, внешнего вида и условий применения, которыми должны быть наделены товары для соответствия своему назначению. Все эти элементы определяются требованиями к качеству, которые воплощены на этапе проектирования в технической характеристике изделия, в конструкторской документации и технических условиях, предусматривающих качество сырья, конструктивные размеры, сочетание оттенков, глянец и т.д.
Свойством называется объективная способность продукции, которая может проявляться при ее создании, эксплуатации и потреблении.
Дефект – это отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативно-технической документацией.
Брак – это дефектная единица продукции, т. е. продукция, имеющая хотя бы один дефект.
Подходы к количественной оценке качества продукции определяет специальная наука – квалиметрия, наука о способах измерения и количественной оценке качества продукции и услуг.
В зависимости от характера дефектов брак может быть исправимым или неисправимым (окончательным). В первом случае изделия после исправления могут быть использованы по назначению, во втором – исправление технически произвести невозможно или экономически нецелесообразно. Устанавливаются причины и виновники брака и намечаются мероприятия по его предупреждению.
Под управлением качеством продукции понимаются действия, осуществляемые при создании, эксплуатации или потреблении продукции в целях установления, обеспечения и поддержания необходимого уровня ее качества.
Под уровнем качества изделия понимается относительная оценка качества, основанная на сравнении совокупности характеристик рассматриваемого изделия с базовыми, т.е. изделиями конкурентов, перспективных образцов, стандартов, опережающих стандартов и т.п.
3.2 Управление качеством как фактор успеха предприятия в конкурентной борьбе
Рыночная экономика в качестве одной из важнейших характеристик включает конкуренцию между субъектами и объектами рынка. Под конкуренцией понимают соперничество между отдельными лицами или хозяйственными единицами, заинтересованными в достижении одной и той же цели на каком-либо поприще.
С конкуренцией тесно связано и понятие конкурентоспособности.
Конкурентоспособность – способность выдерживать конкуренцию, противостоять ей. При этом понятие конкурентоспособности применяют как к товарам (услугам), так и к предприятиям, фирмам и другим организациям.
Конкурентоспособность товара — это его относительная характеристика, которая отражает отличие данного товара от товара конкурента, во-первых, по степени соответствия одной и той же общественной потребности, а во-вторых, по затратам на удовлетворение этой потребности.
Под затратами понимается цена потребления, включающая издержки покупателя, связанные с приобретением товара, и все расходы, возникающие при его потреблении или использовании.
Конкурентоспособность товара характеризуется тремя группами показателей:
• полезностью (качество, эффект от использования и т.п.);
• определяющими затратами потребителя при удовлетворении его потребностей посредством данного изделия (затраты на приобретение, использование, техническое обслуживание, ремонт, утилизацию и т.п.);
• конкурентоспособностью предложения (способ продвижения продукции на рынок, условия поставки и платежа, каналы сбыта, сервисное обслуживание и т.д.).
Параметры конкурентоспособности продукции подразделяются на:
• нормативные (соответствие товара стандартам, техническим условиями, законодательству);
• технические (технологические свойства товара, определяющие область его применения, надежность, долговечность, мощность и т.д.);
• экономические (уровень расходов покупателя на приобретение, потребление и утилизацию товара, т.е. цена потребления) и организационные (система скидок, комплектность поставок, сроки и условия поставок и пр.).
Изучение конкурентоспособности товаров важно для предприятий-производителей, поскольку рыночные отношения не позволяют им длительное время занимать устойчивое положение на рынке, опираясь в своей производственно-сбытовой стратегии только на показатели конкурентоспособности товара, т.е. не учитывая издержек на его производство и реализацию.
Конкурентоспособность производителя – это его способность сохранять и расширять рынки сбыта за счет целенаправленной деятельности как по отношению к качественным характеристикам продукции, так и по отношению к производителям-конкурентам. Обеспечению конкурентоспособности предприятия подчинены все решения, связанные с выходом на новые рынки сбыта, реорганизацией организационной структуры, модификацией и освоением новых видов продукции, изменением объемов ее выпуска, сменой основных производственных фондов, изменением хозяйственных связей и маркетинговой политикой.
Категории «конкурентоспособность товара» и «конкурентоспособность производителя» взаимозависимы. Предприятие не может быть конкурентоспособным, если его товар не имеет сбыта. Однако конкурентоспособность товара не решающий фактор в конкурентоспособности предприятия. В ряде случаев конкурентоспособность товара обеспечивается за счет его реализации по демпинговым ценам, не компенсирующим затрат на его производство и сбыт (что при достаточно длительном периоде времени может привести к разорению производителя).
По своей структуре конкурентоспособность предприятия значительно сложнее конкурентоспособности продукции, поскольку объект ее приложения – вся производственно-экономическая деятельность предприятия.
Конкурентоспособность предприятия определяется действием комплекса факторов внешней и внутренней среды его жизнедеятельности. К факторам внешней среды могут быть отнесены:
• уровень государственного регулирования и развития экономики страны обитания (налогообложение, кредитно-финансовая и банковская система, законодательное обеспечение бизнеса, система внешнеэкономических связей и т.д.);
• система коммуникаций;
• организация входных материальных потоков;
• факторы, определяющие потребление продукции (емкость рынка, требования потребителя к качеству продукции и т.д.);
Факторы внутренней среды предприятия характеризуют следующие внутрипроизводственные показатели:
• технический уровень производства (состояние и уровень использования производственных мощностей);
• технология;
• организация производства и управления;
• система формирования спроса и стимулирования и т.д.
Возможности воздействия предприятия на факторы окружающей среды ограничены, поскольку они действуют объективно по отношению к предприятию. Реальные и непосредственные возможности регулирования конкурентоспособности предприятия относятся к сфере факторов внутренней среды, однако воздействовать на эти факторы предприятие может с разной интенсивностью. Серьезных капиталовложений и длительного времени окупаемости требуют изменения технико-технологических условий работы предприятия. Наиболее мобильными и поддающимися эффективному регулированию без существенных капиталовложений являются факторы организации управления производственно-сбытовой деятельностью, и именно в этой сфере находятся реальные пути повышения конкурентоспособности предприятия. Решающим рычагом при этом является внедренная предприятием система менеджмента качества продукции.
Конкурентоспособность предприятия может оцениваться путем сопоставления конкретных позиций нескольких предприятий на одном и том же рынке по таким параметрам, как: способность к адаптации в изменяющихся условиях конкуренции, технология, разрешающая способность оборудования, знания и практический опыт персонала, система управления, маркетинговая политика, имидж и коммуникации. Речь идет о комплексе интеллектуальных, технико-технологических и организационно-экономических характеристик, определяющих успех предприятия на рынке.
Решение проблемы качества – неотъемлемый элемент стратегии развития современных компаний, поэтому начинать внедрение системы менеджмента качества продукции следует с определения места этой системы в общей стратегии компании.
Система менеджмента качества продукции должна обеспечивать как соответствие продукции спросу на нее, так и гарантированное выявление и устранение недостатков процессов, которые влияют на ее качество, т. е. обеспечивать наибольшую вероятность качественности выпускаемой продукции.
3.3 История развития систем управления качеством
В истории развития документированных систем управления качеством можно выделить пять этапов, которые иногда представляют в виде пяти звезд качества (Рис. 3 .4).
Рис. 3.4 Пять звезд качества
Первый этап соответствует начальным задачам системного подхода к управлению, когда появилась первая система — система Тейлора (1905 г). Организационно она предполагала установление технических и производственных норм специалистами и инженерами, а рабочие лишь обязаны их выполнять. Эта система устанавливала требования к качеству изделий (деталей) в виде полей допусков и вводила определенные шаблоны, настроенные на верхнюю и нижнюю границы допусков — проходные и непроходные калибры. Для обеспечения успешного функционирования системы Тейлора были введены первые профессионалы в области качества — инспекторы (в России — технические контролеры). Система мотивации предусматривала штрафы за дефекты и брак, а также увольнение. Система обучения сводилась к профессиональному обучению и обучению работать с измерительным и контрольным оборудованием.
Взаимоотношения с поставщиками и потребителями строились на основе требований, установленных в технических условиях, выполнение которых проверялось при приемочном контроле (входном и выходном).
Отмеченные выше особенности системы Тейлора делали ее системой управления качеством каждого отдельно взятого изделия (детали).
Второй этап. Система Тейлора дала великолепный механизм управления качеством каждого конкретного изделия (деталь, сборочная единица). Однако продукция – это результат осуществления производственных процессов, и вскоре стало ясно, что управлять надо процессами.
В 1924 г. в «Bell Telephone Laboratories» (ныне корпорация AT&T) была создана группа под руководством Р.Л. Джонса, заложившая основы статистического управления качеством. Это были разработки контрольных карт, выполненные В. Шухартом, первые понятия и таблицы выборочного контроля качества, разработанные Г. Доджем и Г. Ромингом, ставшие началом статистических методов управления качеством, которые в последствии благодаря Э. Демингу получили очень широкое распространение в Японии и оказали весьма существенное влияние на экономическую революцию в этой стране. Деминг выдвигает идею об отмене оценки заданий и результатов выполнения работы, т. к. по его мнению, они создают атмосферу страха, способствуют краткосрочному вкладу в работу, игнорируя долгосрочные задачи, и разрушают работу в командах. Опираясь на точку зрения Э. Деминга и развивая ее, Д. Джуран ввел термин качества в духе «соответствия требованиям потребителя», в значительной степени ориентированный на требования потребителей, («Fitness for use»). Он показал ответственность менеджмента за хронические последствия несоответствий и дополнил статистические методы контроля качества систематическими методами решения проблем качества.
В то время, как в работах Деминга основное внимание уделяется улучшению качества применительно прежде всего к процессам, системам и статистике, Джуран подчеркивает необходимость для каждого менеджера непосредственно заниматься деятельностью, приводящей к повышению качества. Он является сторонником подхода, который предусматривает вовлеченность всего персонала организации в процедуры, обеспечивающие повышение качества и решение производственных проблем. Системы качества усложнились, т. к. в них были включены службы, использующие статистические методы. Усложнились и задачи в области качества, решаемые конструкторами, технологами и рабочими, понимающими, что такое вариации и изменчивость, а также знающими, какими методами можно достигнуть их уменьшения. Появилась специальность — инженер по качеству, который должен анализировать качество и причины дефектов изделий, строить контрольные карты и т. п. В целом акцент с инспекции и выявления дефектов был перенесен на их предупреждение путем определения причин дефектов и их устранения на основе изучения процессов и управления ими.
Более сложной стала мотивация труда, т. к. теперь учитывалась точность настроенности процесса, анализ тех или иных контрольных карт, карт регулирования и контроля. К профессиональному обучению добавилось обучение статистическим методам анализа, регулирования и контроля. Стали более сложными и отношения поставщик — потребитель. В них большую роль начали играть стандартные таблицы и статистический приемочный контроль.
Третий этап. В 1950-е годы была выдвинута концепция тотального (всеобщего) контроля качества – TQC (Total Quality Control). Ее автор, американский ученый А. Фейгенбаум, который опубликовал в 1957 г. статью «Комплексное управление качеством».
К главным задачам TQC относятся прогнозированное устранение потенциальных несоответствий в продукции на стадии конструкторской разработки, проверка качества поставляемой продукции, комплектующих и материалов, а также управление производством, развитие службы сервисного обслуживания и надзор за соблюдением соответствия заданным требованиям к качеству. Фейгенбаум призвал обратить внимание на вопросы изучения причин несоответствий и первым указал на значение системы учета затрат на качество.
Поскольку на качество влияет множество факторов, то идея этого подхода заключается в выделении основных из них. Кроме того, нужно также учитывать взаимосвязь факторов, чтобы воздействуя на один из них, предвидеть реакцию других. Для обеспечения комплексности контроля и управления качеством необходимо учитывать все этапы производства, четкую взаимосвязь подразделений, участвующих в решении проблем качества. Например, для рассмотрения претензий потребителей заранее должны быть установлены исполнители, порядок и сроки рассмотрения и удовлетворения этих претензий.
В Японии идеи TQC были встречены с восторгом и получили дальнейшее развитие в работах профессора К. Исикавы, который рассматривал качество как задачу менеджмента; требовал участия всех сотрудников в мероприятиях по его улучшению и ввел термин «отношения потребитель – поставщик». В отличие от американских концепций, он говорил об «управлении качеством в масштабе компании» («Company Wide Quality Control»).
Филип Б. Кросби (Германия) является одним из известнейших приверженцев всеобщей концепции качества. В начале 60-х гг. ХХ в. он подробно изложил свою программу «ноль дефектов», вызвавшую в Германии острые дискуссии. Кросби сконцентрировал внимание на задачах в области управления предприятием, предложил внедрять предпринимательскую культуру, в основе которой лежит осознание значения качества и образ мышления, ориентированный на достижение «нуля дефектов». В прил. 3 приведен 14-этапный план Кросби по повышению качества и достижения «нуля дефектов».
Системы TQC развивались в Японии с большим акцентом на применение статистических методов и вовлечение персонала в работу кружков качества. Японцы долгое время подчеркивали, что они используют подход TQSC, где буква S означала Statistical (статистический).
На этом этапе появились документированные системы качества, устанавливающие ответственность и полномочия, а также взаимодействие в области качества всего руководства предприятия, а не только специалистов служб качества. Системы мотивации стали смещаться в сторону человеческого фактора. Материальное стимулирование уменьшалось, а моральное увеличивалось. Главными мотивами качественного труда стали работа в коллективе, признание должностей коллегами и руководством, забота фирмы о будущем работника, его страхование и поддержка его семьи. Все большее внимание уделяется учебе. В Японии и Южной Корее работники учатся в среднем от нескольких недель до месяца, используя, в том числе и самообучение.
Конечно, внедрение и развитие концепции TQC в разных странах мира осуществлялось неравномерно. Явным лидером стала Япония, хотя все основные идеи TQC были разработаны в США и в странах Европы. В результате американцам и европейцам пришлось учиться у японцев, однако это обучение сопровождалось и нововведениями.
В странах Европы большое внимание стали уделять документированию систем обеспечения качества и их регистрации или сертификации третьей (независимой) стороной. Системы взаимоотношений «поставщик — потребитель» также начинают предусматривать сертификацию продукции третьей стороной. При этом более серьезными стали требования к качеству исходных материалов в контрактах, более ответственными гарантии их выполнения.
Отечественный вклад в создание методов и форм управления качеством отразился в разработанных и внедренных в разные годы системах управления качеством, представленных в таблице (Таблица 3).
Таблица 3
Характеристика отечественных систем управления качеством
Наименование системы
Характеристика
Дата и место создания
Основная суть
Критерий
управления
Объект
управления
Область применения
1
2
3
4
5
6
БИП*
1955 г.,
г. Саратов
Строгое выполнение технологических операций
Единичный: соответствие качества результата труда требованиям НТД
Обобщенный: процент сдачи продукции с первого предъявления
Качество труда индивидуального исполнителя. Качество труда коллектива че-рез качество труда отдельных исполнителей
Производство
СБТ*
1961 г.,
г. Львов
Высокий уровень выполнения операций всеми работниками
Единичный: соответствие качества результата труда установленным требованиям.
Обобщенный: коэффициент качества труда
Качество индивидуального исполнителя, качество труда коллектива че-рез качество труда отдельных исполнителей
Любая стадия жизненного цикла продукции
КАНАРСПИ *
1958 г.,
г. Горький
Высокий уровень конструкции и технологической подготовки производства
Соответствие качества первых промышленных изделий установленным требованиям
Качество изделия и качество труда коллектива
Проектирование + технологическая подготовка производства, производство
НОРМ*
1964 г.,
г. Ярославль
Повышение технического уровня и качества изделий
Соответствие достигнутого уровня моторесурса запланированному значению при ступенчатом планировании
Качество изделия и качество труда коллектива
Весь жизненный цикл продукции
КС УКП*
1975 г.,
г. Львов
Управление качеством на базе стандартизации
Соответствие качества продукции высшим достиже-ниям науки и техники
Качество изделия и качество труда коллектива
Весь жизненный цикл продукции
КС УКП и ЭИР; КС ПЭП*
1980 г.,
г. Днепропетровск,
г. Краснодар
Управление качеством продукции и эффективностью производства
Эффективность производства, достигаемая за счет повышения качества
Качество продукции, экономические показатели предприятия
Весь жизненный цикл продукции
* БИП – бездефектное изготовление продукции; СБТ – система бездефектного труда; КАНАРСПИ – качество, надежность, ресурс с первых изделий; НОРМ – научная организация работ по повышению моторесурса двигателей; КС УКП – комплексная система управления качеством продукции; КС УКП и ЭИР – комплексная система управления продукции и эффективным использованием ресурсов; КС ПЭП – комплексная система повышения эффективности производства
Четвертый этап. В 80-е гг. начался переход от тотального контроля качеством (TQC) к тотальному менеджменту качества (TQM). В это время появилась серия новых международных стандартов на системы качества -–-стандарты ИСО 9000 (1987г.), оказавшие весьма существенное влияние на менеджмент и обеспечение качества. В 1994 г. вышла новая версия этих стандартов, которая расширила в основном стандарт МС 9004-1, -2, -3, -4, большее внимание уделив вопросам обеспечения качества программных продуктов, обрабатываемым материалам, услугам.
Специфика тотального управления качеством состоит в том, что если раньше на предприятиях принимались компромиссные решения по таким параметрам, как объем выпускаемой продукции, сроки поставки, затраты и качество, то теперь на первый план выдвигается качество продукции, и вся работа предприятия подчиняется этой цели. Таким образом, управление всеми сферами деятельности предприятия организуется исходя из интересов качества. Этот переход сравнивают с переходом от системы Птоломея к системе Коперника, имея в виду, что не Солнце (потребитель) вращается вокруг Земли (производителя), а наоборот.
Если TQC — это управление качеством с целью выполнения установленных требований, то TQM — еще и управление целями и самими требованиями. В TQM включается также и обеспечение качества, которое трактуется как система мер, вызывающая у потребителя уверенность в качестве продукции. Система TQM (Рис. 3 .5) является комплексной системой, ориентированной на постоянное улучшение качества, минимизацию производственных затрат и поставку точно в срок.
Рис. 3.5 Основные составляющие TQM: TQC – всеобщий контроль качества; QPolicy – политика качества; QPlanning – планирование качества; QI – улучшение качества; QA – обеспечение качества
Основная идеология TQM базируется на принципе – улучшению нет предела. Применительно к качеству действует целевая установка — стремление к нулю дефектов, к нулю непроизводительных затрат, к поставкам точно в срок. При этом осознается, что достичь пределов невозможно, но к этому надо постоянно стремиться, не останавливаясь на достигнутых результатах. Эта идеология имеет специальный термин «постоянное улучшение качества» (quality improvement).
В системе TQM используются адекватные целям методы управления качеством. Одной из ключевых особенностей системы является использование коллективных форм и методов поиска, анализа и решения проблем, постоянное участие в улучшении качества всего коллектива.
В TQM существенно возрастает роль человека и обучения персонала. Мотивация достигает состояния, когда люди настолько увлечены работой, что отказываются от части отпуска, задерживаются на работе, продолжают работать дома. Появляется новый тип работников – трудоголики. Обучение становится всеохватывающим и непрерывным, сопровождающим работников в течение всей их трудовой деятельности. Существенно изменяются формы обучения, становясь более активными – используются деловые игры, специальные тесты, компьютерные методы и т.п. Обучение превращается и в часть мотивации, ибо хорошо обученный человек увереннее чувствует себя в коллективе, способен на роль лидера, имеет преимущества в карьере. Разрабатываются и используются специальные приемы развития творческих способностей работников.
На взаимоотношения поставщиков и потребителей оказывает сильное влияние сертификация систем качества на соответствие стандартам ИСО 9000. Главная целевая установка систем качества, построенных на основе стандартов ИСО серии 9000, – обеспечение качества продукции, требуемого заказчиком, и предоставление ему доказательств способности предприятия сделать это. Соответственно механизм системы, применяемые методы и средства ориентированы на эту цель. Однако в стандартах ИСО серии 9000 целевая установка на экономическую эффективность выражена весьма слабо, а на своевременность поставок просто отсутствует.
Но несмотря на то, что система не решает всех задач, необходимых для обеспечения конкурентоспособности, популярность ее лавинообразно растет, и сегодня она занимает прочное место в рыночном механизме. Внешним же признаком того, имеется ли на предприятии система качества в соответствии со стандартами ИСО серии 9000, является сертификат на систему.
В результате во многих случаях наличие у предприятия сертификата на систему качества стало одним из основных условий его допуска к тендерам по участию в различных проектах. Широкое применение сертификат на систему качества нашел в страховом деле: так как его наличие свидетельствует о надежности предприятия, то предприятию часто предоставляются льготные условия страхования.
Для успешной работы предприятий на современном рынке наличие у них системы качества, соответствующей стандартам ИСО серии 9000, и сертификата на нее является, может быть, не совсем достаточным, но необходимым условием. Поэтому и в России уже имеются десятки предприятий, внедривших стандарты ИСО серии 9000 и имеющих сертификаты на свои системы качества.
Пятый этап. В 90-е гг. усилилось влияние общества на предприятия, а предприятия стали все больше учитывать интересы общества. Это привело к появлению стандартов серии ИСО 14000, устанавливающих требования к системам менеджмента с точки зрения защиты окружающей среды и безопасности продукции.
Сертификация систем качества на соответствие стандартам ИСО 14000 становится не менее популярной, чем на соответствие стандартам ИСО 9000. Существенно возросло влияние гуманистической составляющей качества, усиливается внимание руководителей предприятий к удовлетворению потребностей своего персонала.
Появляются и корпоративные системы управления качеством, которые ставят своей целью усиление требований международных стандартов и учитывают специфику таких корпораций. Так, Большая тройка американских автомобильных компаний разработала в 1990 г. (1994 г. — вторая редакция) стандарт QS 9000 «Требования к системам качества». Хотя он базируется на стандарте ИСО 9001, его требования усилены отраслевыми (автомобилестроительными), а также индивидуальными требованиями каждого из членов Большой тройки и еще пяти крупнейших производителей грузовиков.
Внедрение стандартов ИСО 14000 и QS 9000, а также методов самооценки по моделям премий по качеству — главное достижение пятого этапа развития систем управления качеством.
3.4 Взаимосвязь общего менеджмента и менеджмента качества
Управление качеством продукции, как это видно из истории его развития, это не просто контроль качественных параметров и причин их отклонений – это управленческая деятельность, охватывающая жизненный цикл продукции, системно обеспечивающая стратегические и оперативные процессы повышения качества продукции и функционирования самой системы управления качеством.
Из основ менеджмента известно, что разделение труда по мере развития производственных отношений привело к выделению специфических трудовых процессов – процессов управления. Менеджмент (управление) – воздействие одного лица или группы лиц (менеджеров) на другие лица для побуждения к действиям, соответствующим достижению поставленных целей при условии принятия менеджерами ответственности за результативность воздействия. Общность задач управления позволяет формулировать и общие его законы, а анализ и обобщение практики управления дает возможность, опираясь на законы, конкретизировать содержание управления в рамках науки управления (менеджмента).
В общем виде структуру и процессы управления можно представить так, как показано на Рис. 3 .6.
Рис. 3.6 Укрупненный состав системы управления
Менеджмент как сфера деятельности предполагает по отношению к системе и ее частям три уровня решения управленческих задач.
1. Макроуровень (метауправление) включает в себя решение проблем самоорганизации системы управления: задачи идеологии и политики целепологания, стратегии развития системы управления в целом, определение ее структуры, функций подсистем, кадровой политики высшего менеджмента и т.п.
2. Управление эффективностью взаимодействия субъекта и объекта системы управления, выполнение общих функций управления по отношению к реально поставленным целям, т.е. это по существу технологический аспект управления.
3. Управление деятельностью конкретных подсистем управления для достижения целей, лежащих на более низком уровне дерева целей, или, как говорят, выполнение конкретных функций управления.
Отсюда вытекают и основные функции систем управления:
1) макрофункции – выработка миссии (парадигмы, идеологии) существования и развития системы, разработка дерева целей системы управления и критериев их достижения, выработка общей политики поведения системы, разработка структуры системы управления и направлений ее развития, определение функций и иерархии подсистем, обеспечение целостности системы и определение степени автономности подсистем управления, подходы к формированию кадрового потенциала, особенно методы отбора и ротации высшего менеджмента и т.д.;
2) общие функции управления – предварительное управление (планирование и прогнозирование конкретных параметров системы), оперативное управление (организация, мотивация, координация и регулирование) и заключительное управление или обратная связь (контроль, учет, анализ);
3) частные функции управления – управление работами по планированию и прогнозированию, управление качеством, управление технической подготовкой производства, организация работы с кадрами, материально-техническим снабжением, технико-экономического анализа и т.д.
Конкретные функции управления тесно связаны со спецификой предприятия и основными сферами его деятельности (общее управление, финансовое управление, производство, НИОКР, маркетинг, управление качеством). Конкретные функции, связанные с организацией управления качеством на крупном предприятии, представлены на Рис. 3 .7.
Рис. 3.7 Функции службы качества
Рассмотренные выше этапы в развитии теории и практики управления качеством показывают, что по мере развития системы управления качеством изменялись и объект, и субъект, и цели этой системы.
Основой и общего менеджмента, и менеджмента качества является система Ф. У. Тейлора, который, по существу, создал концепцию научного менеджмента. Система Тейлора включала понятия верхнего и нижнего пределов качества, поля допуска, вводила такие измерительные инструменты, как шаблоны и калибры, а также обосновывала необходимость независимой должности инспектора по качеству, разнообразную систему штрафов для бракоделов, форм и методов воздействия на качество продукции. Но целевая установка системы управления качеством сводилась к обеспечению определенных кондиций отдельных изделий, узлов и деталей. Дальнейшие действия в этом направлении приводили к значительному росту затрат, снижению эффективности производства.
В период с 1920-х до начала 1980-х гг. пути развития общего менеджмента и менеджмента качества, как показано на Рис. 3 .8, разошлись. Главная проблема качества воспринималась и разрабатывалась специалистами преимущественно как инженерно-техническая проблема контроля и управления вариабельностью продукции и процессов производства, а проблема менеджмента — как проблема (в основном организационного, экономического и социально-психологического характера), связанная с решением задач повышения эффективности деятельности. На этом этапе управление качеством представляло собой ярко выраженную конкретную функцию управления, т.е. структурно, организационно, ресурсно выделенную подсистему общего менеджмента.
Рис. 3.8 Взаимоотношения общего менеджмента и менеджмента качества
К 80-м годам началось историческое движение навстречу друг другу общего менеджмента и менеджмента качества. Это движение объективно и исторически совпало, с одной стороны, с расширением наших представлений о качестве продукции и способах воздействия на него, а с другой — с развитием системы внутрифирменного менеджмента.
Решение задач качества потребовало создания адекватной организационной структуры, в которую должны входить все подразделения, более того — каждый работник компании, причем на всех стадиях жизненного цикла продукции или петли качества. Из этих рассуждений логично появляются концепции TQM и UQM (универсального управления качеством).
В то время, когда представления о менеджменте качества включали в свою орбиту все новые и новые элементы производственной системы, накапливали и интегрировали их, общий менеджмент, напротив, распадается на ряд специализированных, достаточно независимых дисциплин (финансы, персонал, инновации, маркетинг и т.д.), а в теоретическом плане предстает как управление по целям. Основная идея этой концепции заключается в структуризации и развертывании целей (создание дерева целей), а затем проектировании системы организации и мотивации достижения этих целей. В то же время уже сформировался мощный набор теоретических и практических средств, который получил название менеджмент на основе качества (MBQ).
Можно констатировать, что менеджмент качества — менеджмент четвертого поколения — становится в наше время ведущим менеджментом фирм. Одновременно происходит процесс сращивания MBQ и общего менеджмента (как было на первом этапе в системе Тейлора), но уже на новом, качественно другом уровне. Сегодня ни одна фирма, не продвинутая в области менеджмента качества и экологии, не может рассчитывать на успех в бизнесе и какое-либо общественное признание.
Таким образом, в настоящее время не только на ведущих фирмах, но и на государственном уровне целевые установки самого высокого уровня системы общего менеджмента включают основные цели системы управления качеством.
Управление качеством продукции должно осуществляться системно, т.е. на предприятии должна функционировать система управления качеством, представляющая собой организационную структуру, четко распределяющую ответственность, процедуры, процессы и ресурсы, необходимые для управления качеством.
Всеобщий контроль качества, осуществляемый фирмами США, Японии и странами Западной Европы, предполагает три обязательных условия.
1. Качество как основная стратегическая цель деятельности признается высшим руководством фирм. При этом устанавливаются конкретные задачи и выделяются средства для их решения. Поскольку требования к качеству определяет потребитель, не может существовать такого понятия, как постоянный уровень качества. Повышение качества должно идти по возрастающей, ибо качество – это постоянно меняющаяся цель.
2. Мероприятия по повышению качества должны затрагивать все подразделения без исключения. Опыт показывает, что 80 – 90% мероприятий не контролируется отделами качества и надежности. Особое внимание уделяется повышению качества на таких этапах, как НИОКР, что обусловлено резким сокращением срока создания новых изделий.
3. Не прекращающийся процесс обучения ориентирован на определенное рабочее место и повышение мотивации персонала.
3.5 Петля качества. Цикл Деминга
Объектами управления качества продукции являются все элементы, образующие петлю качества. Под петлей качества в соответствии с международными стандартами ИСО понимают замкнутый в виде кольца (Рис. 3 .9) жизненный цикл продукции (ЖЦП), включающий указанные на схеме основные этапы. Нужно иметь в виду, что в практической деятельности в целях планирования, контроля, анализа и пр. указанные этапы ЖЦП могут разбивать на составляющие. Наиболее важным здесь является обеспечение целостности процессов управления качеством на всех этапах жизненного цикла продукции.
Рис. 3.9 Петля качества
С помощью петли качества осуществляется взаимосвязь изготовителя продукции с потребителем и со всеми объектами, обеспечивающими решение задач управления качеством продукции.
Управление качеством продукции осуществляется циклически и проходит через определенные этапы, именуемые циклом Деминга. Реализация такого цикла называется оборотом цикла Деминга.
Понятие цикла Деминга не ограничивается только управлением качества продукции, а имеет отношение и к любой управленческой и бытовой деятельности. Последовательность этапов цикла Деминга показана на Рис. 3 .10 и включает: планирование (PLAN); осуществление (DO); контроль (CHECK); управление воздействием (ACTION).
Рис. 3.10 Цикл Деминга
В круговом цикле, который мы подсознательно используем в повседневной жизни, заключается сущность реализации, так называемых, общих функций управления, рассмотренных ранее, имея в виду, что эти функции направлены на обеспечение всех условий создания качественной продукции и качественного ее использования.
Таким образом, при управлении качеством в целях обеспечения системности этого процесса необходимо объединить кольцо качества с циклом (кругом) Деминга, что будет характеризовать основные виды действий на протяжении жизненного цикла продукции. Тогда полнота основных видов деятельности на всем поле полученной матрицы будет характеризовать степень комплексности процесса управления качеством по отдельным видам продукции.
Управление качеством отличается от контроля, который в основном сводится к отделению хороших изделий от плохих. Качество продукта после завершения процесс производства не может быть изменено в результате контроля.
Управление качеством имеет дело со всей системой разработки, производства, эксплуатации (потребления) и утилизации товара. Задачей управления качеством является установление причин брака, где бы он ни возникал, а затем устранение этих причин и обеспечение производства продукции лучшего качества.
3.6 Механизм управления качеством
Управление качеством происходит на государственном, региональном и отраслевом уровнях, а также на уровне фирмы (предприятия).
Непосредственными объектами управления качеством являются потребительские характеристики продукции, факторы и условия, влияющие на их уровень, а также процессы формирования качества продукции на разных стадиях ее жизненного цикла. Субъектами управления являются различные органы управления и отдельные лица, функционирующие на различных иерархических уровнях и реализующие функции управления качеством в соответствии с общепринятыми принципами и методами управления.
Механизм управления качеством продукции представляет собой совокупность взаимосвязанных объектов и субъектов управления, используемых принципов, методов и функций управления на различных этапах жизненного цикла продукции и уровнях управления качеством. Он должен обеспечивать эффективную реализацию основных функций управления качеством (Рис. 3 .11).
Рис. 3.11 Состав механизма управления качеством
Сущность всякого управления заключается в выработке управленческих решений и последующей их реализации на определенном объекте управления. При управлении качеством продукции непосредственными объектами управления, как правило, являются процессы, от которых зависит качество продукции. Они организуются и протекают как на допроизводственной, так и на производственной и послепроизводственной стадиях жизненного цикла продукции.
Управляющие решения вырабатываются на основании сопоставления информации о фактическом состоянии управляемого процесса с его характеристиками, заданными программой (прогнозом, планом) управления. Нормативную документацию, регламентирующую значения параметров или показателей качества продукции (технические задания на разработку продукции, стандарты, технические условия, чертежи, условия поставки), следует рассматривать как важную часть программы управления качеством продукции.
Основной задачей каждого предприятия (организации) является повышение качества производимой продукции и предоставляемых услуг. Успешная деятельность предприятия должна обеспечиваться производством продукции или услуг, которые:
• отвечают четко определенным потребностям, сфере применения или назначения;
• удовлетворяют требованиям потребителя;
• соответствуют применяемым стандартам и техническим условиям;
• отвечают действующему законодательству и другим требованиям общества;
• предлагаются потребителю по конкурентоспособным ценам;
• направлены на получение прибыли.
3.7 Процессный подход к управлению предприятием
Определение процесса относительно систем менеджмента качества дано в ГОСТ ISO 9000-2011 «Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь»: процесс – совокупность взаимосвязанных или взаимодействующих видов деятельности, преобразующих входы в выходы.
Классификация по разделению процессов по степени влияния на удовлетворенность потребителя представлена ниже:
- ключевые – добавляющие ценность для потребителя и непосредственно влияющие на его удовлетворенность;
- вспомогательные – поддерживающие ключевые процессы.
Процессный подход известен применительно к управлению в целом, он рассматривает управленческую деятельность как непрерывное выполнение комплекса определенных взаимосвязанных между собой видов деятельности общих функций управления (планирование, организация, контроль и т.д.). Причем выполнение каждой работы и общих функций управления также рассматриваются в виде процесса (Рис. 3 .12).
Рис. 3.12 Основные составляющие процесса управления качеством
Представленная классификация процессов полностью соответствует модели международных стандартов ИСО серии 9000 , к ключевым процессам в данном случае относятся процессы жизненного цикла продукции, а все остальные к вспомогательным процессам.
В основу управления любым процессом необходимо положить цикл Деминга, речь о котором велась в одном из предыдущих подразделов.
Часто выход одного процесса является входом для другого. Весь же процесс управления качеством определяется суммой всех связанно выполняемых функций. Таким образом, в рамках этого подхода следует рассматривать как выполнение управленческих работ и общих управленческих функций по их реализации в виде процесса – непрерывной серии взаимосвязанных действий, т.е. как работу по достижению целей в области управления качеством.
Процесс не может существовать отдельно от организации. Для работы процессов вышестоящее руководство должно определить назначение процесса (иначе идентифицировать процесс), поставить перед владельцем процесса цели и утвердить плановые значения показателей результативности и эффективности процесса. Владелец процесса, в свою очередь, принимает управленческие решения на основании поступившей информации и установленных планов.
Процессы могут быть как внутрифункциональными, так и сквозными (или межфункциональными). Внутрифункциональный процесс иначе – процесс внутри одного подразделения. При этом внутри одного подразделения могут быть выделены как несколько процессов, так и один процесс. У руководителя подразделения могут быть заместители –начальники отделов, которые могут являться владельцами процессов низшего уровня. В любом случае за все процессы подразделения отвечает руководитель подразделения, за каждый отдельный процесс перед ним могут отвечать руководители, непосредственно ему подчиненные.
Создание продукта в подразделении чаще всего предполагает взаимодействие с другими подразделениями, которые тоже выполняют определенные процессы. Границы процессов определяются по входам и выходам. Таким образом, можно структурировать деятельность внутри любого подразделения, определить зоны ответственности, распределить ресурсы и четко определить порядок взаимодействия.
Сквозной (или межфункциональный) процесс – бизнес-процесс, полностью или частично включающий деятельность, выполняемую структурными подразделениями организации, имеющими функциональную и административную подчиненность. Выделение межфункциональных процессов по принципу клиенториентированных цепочек может быть выполнено в том случае, если каждый клиент потребляет уникальный продукт, создание продуктов ведется параллельно, и при этом процессы слабо пересекаются друг с другом.
Если рассматривать деятельность организации в целом, то для ее описания используются укрупненные процессы. Примером процесса такого уровня может служить процесс закупок сырья и материалов для производства, который включает такие функции как: планирование закупок, заключение договоров, оформление заказов, получение товарно-материальных ценностей, их оплата, отпуск в производство. Описание процессов на более подробном уровне называется декомпозицией процесса. Число уровней декомпозиции процессов определяется задачами проекта, и не должно быть слишком большим – не более 6–8 уровней. При определении бизнес-процессов, существующих в организации, целесообразно начинать описание процессов с верхнего уровня. Верхний уровень процессов соответствует процессам, которыми управляют топ-менеджеры уровня заместителей генерального директора. Второй уровень процессов, как правило, рассматривается на уровне крупных функциональных подразделений предприятия. Третий уровень – уровень функциональных подразделений и отделов. Четвертый уровень – функции, выполняемые на рабочих местах.
Преимущества процессного подхода состоит в непрерывности взаимосвязанного проведения управленческих работ. Это обеспечивает:
• получение синергетического эффекта результата в области качества;
• более полное выполнение требований в области качества;
• постоянное улучшение процессов управления качеством.
Обобщив мировой опыт системного управления качеством продукции, международной организацией по стандартизации была создана модель (Рис. 3 .13), которая иллюстрирует основанную на процессном подходе систему менеджмента качества, описанную в семействе стандартов ИСО 9000.
Рис. 3.13 Модель системы менеджмента качества, основанная на процессном подходе
Данная модель показывает, что системный подход к менеджменту качества побуждает организации анализировать требования потребителей, определять процессы, способствующие получению приемлемой для потребителей продукции и управлять этими процессами. Система менеджмента качества может быть основой постоянного улучшения для того, чтобы увеличить вероятность повышения удовлетворенности потребителей и других заинтересованных сторон. Она дает уверенность самой организации и потребителям в ее способности поставлять продукцию, полностью соответствующую требованиям потребителя.
3.8 Основные стандарты ИСО по управлению качеством
В настоящее время на территории Российской Федерации действует четвертая версия международных стандартов ИСО серии 9000, которая включает в себя:
• ГОСТ ISO 9000-2011 «Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь»;
• ГОСТ ISO 9001-2011 «Системы менеджмента качества. Требования»;
• ГОСТ Р ИСО 9004-2010 «Менеджмент для достижения устойчивого успеха организации. Подход на основе менеджмента качества»;
• ГОСТ Р ИСО 19011-2012 «Руководящие указания по аудиту систем менеджмента».
ГОСТ ISO 9000-2011 устанавливает основные положения систем менеджмента качества, являющихся объектом стандартов семейства ИСО 9000, и определяет соответствующие термины.
ГОСТ ISO 9001-2011 устанавливает требования к системам менеджмента качества в тех случаев, когда организация нуждается в демонстрации своей способности всегда поставлять продукцию, отвечающую требованиям потребителей и применимым обязательным требованиям; и ставит своей целью повышение удовлетворенности потребителей посредством эффективного применения СМК, включая процессы постоянного ее улучшения, и обеспечение соответствия требованиям потребителей и соответствующим обязательным требованиям.
ГОСТ Р ИСО 9004-2010 дает организации методические указания по достижению устойчивого успеха путем использования подхода на основе менеджмента качества. Он применим к любой организации независимо от ее размеров, типа и рода деятельности;
ГОСТ Р ИСО 19011-2012 содержит руководящие указания по проведению аудитов систем менеджмента, включая принципы проведения аудита, управление программой аудита и проведение аудита систем менеджмента, также руководящие указания по проведению оценки компетентности лиц, участвующих в процессе аудита, включая лицо, осуществляющее управление программой аудита, аудиторов и членов команды по аудиту.
Вместе данные документы образуют согласованный комплекс стандартов на системы менеджмента качества, содействующий взаимопониманию в национальной и международной торговле.
3.9 Документация системы менеджмента качества
Основным и общим правилом принято считать представление о том, что документация СМК должна содержать такую информацию и так ее излагать, чтобы опытный работник мог использовать ее в качестве руководства в работе, а новый сотрудник - без особого труда ознакомиться с порядком своей новой работы. Лучше всего, если она будет разработана совместно с теми подразделениями и сотрудниками, которые будут ею пользоваться. Она может быть оформлена просто, как текстовый документ, может содержать как текст, так и иллюстрации (чертеж, таблицы, блок-схемы и т.п.).
Каждая организация определяет объем необходимой документации и ее носители. Это зависит от таких факторов, как вид и размер организации, сложность и взаимодействие процессов, сложность продукции, требования потребителей, соответствующие обязательные требования, продемонстрированные способности персонала, а также от степени, до которой необходимо подтверждать выполнение требований к системе менеджмента качества.
Согласно требованиям ГОСТ ISO 9001-2011 документация системы менеджмента качества должна включать в себя:
• документально оформленные заявления о политике и целях в области качества;
• руководство по качеству;
• документированные процедуры и записи, требуемые стандартом;
• документы, включая записи, определенные организацией как необходимые ей для обеспечения эффективного планирования, осуществления процессов и управления ими.
Некоторым особо крупным организациям или организациям с более сложными бизнес-процессами могут потребоваться дополнительные документированные процедуры (особенно те, которые относятся к процессам выпуска продукции), чтобы осуществлять результативную СМК. К ним могут быть отнесены:
• процессные карты, технологические карты и карты описания процессов;
• схемы организационной структуры;
• нормативно-техническая документация;
• рабочие или проверочные инструкции;
• документы, содержащие внутренние коммуникации;
• производственные графики;
• одобренные списки поставщиков;
• планы испытаний и проверок.
На практике оправдала себя схема построения документации СМК в форме пирамиды (Рис. 3 .14). В этой схеме различают документацию по качеству и записи по качеству.
Рис. 3.14 Пирамида документации
Первым уровнем документации СМК является политика в области качества и руководство по качеству. В нем содержатся все основные положения, касающиеся СМК.
Описания процессов образуют второй уровень документации СМК. При этом речь идет об описании хода осуществления отдельных процессов предприятия.
Третий уровень охватывает рабочие и контрольные инструкции, чек-листы и формуляры предприятия. В них содержатся подробные инструкции по порядку действий для отдельных областей деятельности в ходе реализации процесса.
Документация СМК должна давать представление о том, каким образом предприятие реализует требования ГОСТ ISO 9001-2011, т.е. отражать способность предприятия обеспечивать качество, т.е. эти документы показывают то положение дел, которое есть на предприятии.
3.10 Затраты на качество
Затраты на качество - затраты на обеспечение и гарантию качества, а также на понесенные потери вследствие несоответствия качества
Затраты на качество обычно делятся на следующие категории:
• затраты на предотвращение возможности возникновения дефектов;
• затраты на контроль, т.е. затраты на определение и подтверждение достигнутого уровня качества;
• внутренние затраты на дефект – затраты, понесенные внутри организации, когда оговоренный уровень качества не достигнут, т.е. до того, как продукт был продан (внутренние потери);
• внешние затраты на дефект – затраты, понесенные вне организации, когда оговоренный уровень качества не достигнут, т.е. после продажи продукта (внешние потери);
Расчет показателей, оценивающих уровень качества продукции, производится с определенными целями. Важнейшая из них – сопоставление различных потребительских свойств изделий и их экономических характеристик, т.е. определение оптимального уровня качества изделий. С ростом требований, предъявляемых потребителями к качеству продукции, неизбежно растет цена выпускаемой продукции и ее себестоимость.
Различают следующие методы калькуляции затрат на обеспечение качества:
1. Метод калькуляции затрат на качество касается определения затрат на качество, которые в целом подразделяются на затраты на внутреннюю хозяйственную деятельность и на затраты, связанные с внешними работами (Рис. 3 .15). Составляющие затрат на внутреннюю хозяйственную деятельность анализируются на основе модели калькуляции затрат ПОД (профилактика, оценивание, дефекты). Затраты на профилактику и оценивание считаются выгодными капиталовложениями, тогда как затраты на дефекты считаются убытками;
Рис. 3.15 Затраты на качество продукции: 1 – расходы на контроль качества;
2 – основные издержки производства; 3 – потери из-за дефектности;
4 – общая сумма издержек на производство
2. Метод калькуляции затрат, связанных с процессами, основан на использовании понятия стоимостей соответствия и несоответствия любого процесса, причем обе могут быть источником экономии средств. При этом:
а) стоимость соответствия – затраты, понесенные с целью удовлетворения всех сформулированных и подразумеваемых запросов потребителей при безотказности существующего процесса;
б) стоимость несоответствия – затраты, понесенные из-за нарушения существующего процесса.
3. Метод определения потерь вследствие низкого качества. При данном подходе основное внимание уделяется внутренним и внешним потерям вследствие низкого качества и определению материальных и нематериальных потерь. Типичным примером внешних нематериальных потерь является сокращение в будущем объема сбыта из-за неудовлетворенности потребителей. Типичные внутренние нематериальные потери являются результатом снижения производительности труда из-за переделок, неудовлетворительной эргономики, неиспользованных возможностей и т. п. Материальные потери представляют собой внутренние и внешние затраты являющиеся следствием дефектов.
4. Метод калькуляции затрат на полном жизненном цикле (ЖЦ) продукции используют для оценки стоимости полного ЖЦ с расчленением ее на элементарные стоимостные составляющие по всем стадиям. Стоимостные элементы должны быть выделены для опознания из множества других, достоверно определены и оценены во множестве остальных элементов ЖЦ. Идентификация проводится по признакам выделяемых уровней с использованием трехразмерной матрицы.
Качество продукции окончательно проявляется при эксплуатации или потреблении. Бывает, что уровень качества изготавливаемой продукции ниже реально необходимого. Например, металлорежущий станок не обеспечивает требуемой точности. В этом случае потребитель при эксплуатации должен выделять дополнительные средства на доработку, ремонт и обслуживание продукции. Возможно и обратное, когда уровень качества продукции больше необходимого. Например, автомобиль грузоподъемностью 3 тонны используется при перевозке груза в 1тонну и т.д.
При полном соответствии уровня качества потребностям потребителя, когда они удовлетворяются с наименьшими затратами и для потребителя и для производителя, – оптимальный вариант, поскольку сумма затрат на изготовление и эксплуатацию минимальна. Таким образом, оптимальный уровень качества – это такой уровень, выше или ниже которого производить продукцию и (или) удовлетворять потребности потребителя экономически нецелесообразно. Поэтому в одних случаях качество можно повышать, в других оставлять неизменным, в третьих, возможно даже понижать в целом или по отдельным показателям, чтобы сократить затраты на изготовление изделий.
Необходимо, чтобы все непроизводительные расходы, связанные с эксплуатацией продукции, несло предприятие-изготовитель. Это значительно повышает его заинтересованность в выпуске продукции оптимального уровня качества.
При изготовлении изделий с заданным уровнем качества может обнаружиться разброс значений в показателях качества, т. е. отклонение от требований нормативно-технической документации. Степень соответствия показателей качества изготовленных изделий нормам качества, заданным в конструкторской документации, называют степенью соответствия техническим требованиям.
На увеличение прибыли воздействуют два основных фактора:
• удовлетворенность потребителей тем, что продукция и услуги, полученные ими, более высокого качества, и, как следствие, при более высокой удовлетворенности потребителей можно устанавливать более высокую цену на товары;
• снижение затрат на производство из-за отсутствия несоответствий (дефектов) и, следовательно, уменьшение затрат на их доработку.
Предприятия, выпускающие качественную продукцию, кроме более высоких цен, получают и другие важнейшие преимущества. Например, при одинаковых ценах, используя элемент более высокой удовлетворенности клиентов, вместо повышения цены можно расширить долю рынка благодаря выгодному соотношению между ценой и характеристиками продукции. Этой стратегии обычно придерживаются японские предприниматели, при этом в большинстве случаев увеличение доли рынка в результате «эффекта масштаба» ведет к значительному уменьшению производственных затрат.
Между качеством и монетарными показателями (затраты, цена, прибыль на инвестированный капитал) существует непосредственная взаимосвязь. Но изготовление продукции более высокого качества может иметь также и отрицательные стороны, т. к. может потребоваться больше времени на технологический цикл и более дорогостоящее оборудование, также могут быть повышены требования к квалификации сотрудников и уровню их заработной платы. Все это приводит к увеличению себестоимости изделий, но динамика результирующих показателей фирм показывает, что при взвешенном подходе к уровню качества продукции такие затраты не только окупаются, но и приносят значительные доходы.