Введение. Одним из важнейших показателей деятельности предприятия является качество продукции. Улучшение качества определяет выживаемость и конкурентоспособность предприятия в условиях рынка, темпы технического прогресса, внедрения инноваций, рост эффективности производства, экономию всех видов ресурсов, используемых на предприятии. А конкурентные войны развертываются главным образом на поле качества выпускаемой продукции.
Проблема качества касается абсолютно всех товаров и услуг. Особенно остро это проявляется при переходе к рыночной экономике. К работе в условиях жесткой конкуренции российским производителям надо быть готовыми уже сегодня. Предприятия любой формы собственности, не уделяющие внимания вопросам качества, будут просто разорены, им не помогут никакие протекционистские меры государства.
Сложности российской экономики проявляются не только в снижении объемов производств, взаимных неплатежах, но и в ее качественных характеристиках. Технология отечественного производства, технический уровень капитального оборудования, как правило, значительно ниже, чем в индустриально развитых странах. Технология отечественного производства, технический уровень капитального оборудования, как правило, значительно ниже, чем в индустриально развитых странах. Но даже если достаточно оперативно осуществить модернизацию производства, создать новые технологии, оправдать эти затраты на инвестиции возможно будет только за счет выпуска и реализации конкурентоспособной продукции или услуги, пользующейся спросом у потребителя. Примеры развития передовых промышленных стран показывают, «что решение проблем качества должно стать национальной идеей, носить всеобщий характер, что требует массового обучения и профессиональной подготовки всех слоев общества: от рядового потребителя до руководителя любого уровня».1
В настоящий момент в России и во всем мире качество продукции и услуг, их безопасность играют все большую роль в экономике страны. Значительная часть специалистов и политиков стала осознавать, что выход из кризисного состояния производства лежит на пути скорейшего освоения конкурентоспособной продукции, строгого соблюдения технических параметров уже выпускаемых изделий.
Именно из-за важности проблемы обеспечения качества продукции, я в своей курсовой рассмотрю показатели, характеристики качества, управление качеством работ, стандартизация продукции, сертификация продукции.Глава 1.Сущность качества продукции и ее характеристики. Под качеством2 продукции понимают целостную совокупность ее потребительских свойств, обуславливающих степень пригодности данной продукции удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением в фиксированных условиях потребления. Вообще, существует огромное количество определений качества продукции. Приведем еще одно из них: «Качество продукции — это определенная совокупность свойств продукции или услуги, потенциально или реально способных в той ли иной мере удовлетворять требуемые потребности при их использовании по назначению, включая утилизацию или уничтожение».
Качество продукции формируется на этапе разработки и обеспечивается в процессе производства, т.е. непосредственно не связано с конкретными условиями использования. Вместе с тем качество как мера полезности потребительской стоимости может быть реально оценено лишь в конкретных условиях потребления.
Характеристика — это взаимосвязь зависимых и независимых переменных, выраженная в виде текста, таблицы, математической формулы, графика. Описывается, как правило, функционально.
Свойство продукции представляет собой объективную особенность продукции, которая может проявляться при её создании. Качество продукции формируется на всех этапах жизненного цикла. Свойства продукции выражаются показателями качества, т.е. количественными характеристиками.
Отметим также, что качество может быть только относительным. Если необходимо дать оценку качества продукции, то надо сравнить данный набор свойств (совокупность свойств) с каким- либо «эталоном», которым могут быть лучшие отечественные или международные образцы, требования, закрепленные в стандартах или технических условиях. Тут имеет место термин уровень качества (в зарубежной литературе — «относительное качество», «мера качества»).
Таким образом, основное место в оценке качества продукции занимает потребитель, а стандарты, законы и правила лишь закрепляют и регламентируют прогрессивный опыт, накопленный в области качества.
То есть, качество- это общественная оценка, характеризующая степень удовлетворения потребностей в конкретных условиях потребления той совокупности свойств, которые явно выражены или потенциально заложены в товаре.Показатели качества продукции.
Для оценки качества продукции при ее создании, испытаниях, сертификации, покупке и потреблении (эксплуатации) используются показатели качества.
Классификационные показатели характеризуют «принадлежность продукции к определенной группе в системе классификации и определяют назначение, типоразмер, область применения и условия использования продукции. Вся промышленная и сельскохозяйственная продукция систематизирована, имеет кодовое обозначение и в виде различных классификационных группировок включена в Общероссийский классификатор продукции (ОКП)»3. Классификационные показатели используются на начальных этапах оценки качества продукции для формирования групп аналогов оцениваемой продукции. В оценке качества эти показатели, как правило, не участвуют.
Оценочные показатели количественно характеризуют те свойства, которые образуют качество продукции как объекта производства и потребления или эксплуатации. Они используются для нормирования требований к качеству, оценки технического уровня при разработке стандартов, проверки качества при контроле, испытаниях и сертификации. Оценочные показатели разделяют на функциональные, ресурсосберегающие и природоохранные.
Функциональные показатели характеризуют свойства, определяющие функциональную пригодность продукции удовлетворять заданные потребности. Они объединяют показатели функциональной пригодности, надежности, эргономичности, эстетичности.
Показатели функциональной пригодности характеризуют техническую сущность продукции, свойства, определяющие способность продукции выполнять свои функции в заданных условиях использования по назначению. Например, к ним относятся единичные показатели — грузоподъемность, вместимость, водонепроницаемость, комплексные — калорийность, производительность и т.д.
Показатели надежность продукции характеризуют ее способность сохранять во времени в установленных пределах значения всех заданных показателей качества при соблюдении заданных режимов и условий применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования. Единичным показателями надежности являются показатели безотказности, ремонтопригодности, долговечности, сохраняемости, восстанавливаемости.
Показатели энергомичности продукции характеризуют удобства и комфорт потребления продукции в производительных и бытовых процессах системы «человек-предмет-среда». В эту группу показателей входят подгруппы гигиенических, антропометрических, психологических и психофизических показателей.
Гигиенические показатели – это показатели качества продукции и элементов их конструкций, которые при эксплуатации влияют на организм человека и его работоспособность: уровень освещенности, вентилируемости, температуры, влажности, гигроскопичности, запыленности, шума, вибрации и т.д.
Антропометрические показатели – это показатели качества продукции и элементов ее конструкции, которые обеспечивают рациональную и удобную рабочую позу, правильную осанку и т.д. путем учета размеров, формы и массы человеческого тела.
Показатели эстетичности продукции характеризуют ее эстетическое воздействие на человека и предназначены для оценки эстетической ценности, степени соответствия продукции эстетическим запросам тех или иных групп потребителей в конкретных условиях потребления. Выделяют подгруппы показателей художественной выразительности, рациональности формы, целостности композиций, совершенства производственного исполнения и сохранности товарного вида. Художественная выразительность определяет способность продукции отражать в форме эстетические представления и нормы.
Рациональность формы определяет соответствие формы объективным условиям эксплуатации продукции, а также отражение в ней функционально- конструкторской сущности продукции.
Целостность композиции определяет гармоничное единство частей и целого, органическую взаимосвязь элементов формы изделия, его согласованность с другими изделиями.
Совершенство производственного исполнения и сохранность товарного вида продукции оказывают влияние на особенности эстетического восприятия формы продукции.
Каждая из рассмотренных подгрупп показателей эстетичности может быть охарактеризована одним комплексным показателем качества (эстетичности), который охватывает единичные показатели свойств, присущих каждой из этих подгрупп.
Ресурсосберегающие показатели характеризуют свойства продукции, которые определяют уровень затрачиваемых ресурсов при ее создании и применении. Группа ресурсосберегающих показателей включает подгруппы технологичности и ресурсопотребления.
Показатели технологичности выражают особенности состава и структуры продукции, влияющие на уровень затрат сырья, материалов, топлива, энергии, труда и времени для производства (добычи) продукции и/или ее потребления (эксплуатации).
Показатели ресурсопотребления характеризуют затраты материалов, топлива, энергии, труда и времени при непосредственном использовании продукции по назначению.
Природоохранные показатели качества продукции характеризуют ее свойства, связанные с воздействием на человека и окружающую среду. Они объединяются в две группы показателей – безопасности и экологичности.
Показатели безопасности характеризуют особенности продукции, обеспечивающие безопасность человека при потреблении или эксплуатации, транспортировании, хранении и утилизации продукции.
Показатели экологичности характеризуют свойства продукции, определяющие вредные воздействия на окружающую среду при производстве, монтаже, потреблении и эксплуатации, а также при ее хранении и утилизации.
Подводя итог, отметим, что качество для потребителей определяется по формуле4:
Qc= f(Qp;Qstg;Qs)
Где Qc — качество для потребителя;
Qp — качество продукции;
Qstg – качество сопутствующих товаров им услуг;
Qs – качество сервисного обслуживания.
Важнейшим критерием, определяющим возможности функционирования и развития предприятия в условиях рыночной экономики, является конкурентоспособность продукции.Конкурентоспособность продукции, оценка качества.
Под конкурентоспособностью понимается ее способность удовлетворять требования конкретного потребителя в условиях определенного рынка и периода времени по показателям качества и затратам потребителя на приобретение и эксплуатацию (или потребление) данной продукции.
Таким способом, наряду с качеством, к составляющим элементом конкурентоспособности относятся также затраты потребителя на приобретение и эксплуатацию (потребление) данной продукции, которые определяется как цена потребления данной продукции. Конкурентоспособность товара является более широким понятием, чем конкурентоспособность продукции, поскольку включает также показатели, характеризующие условия реализации товара на рынке (например, коммерческие условия контрактов, уровень сервисного обслуживания и т.д.)
В условиях рыночной экономики проблема обеспечения качества продукции предприятиями – производителями является основополагающей, поскольку качество выступает важнейшим составляющим элементом ее конкурентоспособности. Зарубежные специалисты по управлению считают, что конкурентоспособность продукции зависит на 70-8-% от ее качества. Опыт высокоразвитых зарубежных стран показывает, что уже с середины 1960-х годов центр тяжести конкурентной борьбы переместился в сторону высокого качества продукции. Соответственно, среди методов конкуренции преобладающими выступают неценовые методы, т.е. конкуренция, при которой упор делается на улучшение качества продукции и условий ее продажи при неизменных или слабо меняющихся ценах.
Для производственно-хозяйственной деятельности предприятий важное значение имеют оценка качества и конкурентоспособности. При этом систематической оценке должны подвергаться не только качество и конкурентоспособность производимой предприятием продукции, но должна оцениваться и конкурентоспособность самого предприятия.
Значимость оценки качества и конкурентоспособность обусловлена рядом причин, среди которых следует отметить «необходимость разработки мероприятий по повышению конкурентоспособности продукции, выбор предприятием партнера для организации совместного выпуска продукции, привлечение средств инвестора для организации соответствующего производства, составление маркетинговых программ для выхода предприятия на новые рынки сбыта, своевременное принятие решения об оптимальных изменениях товарного ассортимента, разработка и производство новых и модернизированных изделий, расширение и создание производственных мощностей и др.»5.
Оценка конкурентоспособности может проводиться в соответствии с данной схемой оценки конкурентоспособности фирмы:
определение цели анализа
и оценки конкурентоспособности
/>
Маркетинговые исследования
/>рынка
/>
формулирование требований
к изделию
/>
Определение перечня параметров
изделия, подлежащих оценке
а/>нализ нормативных параметров
/>
формирование группы аналогов
/>
выбор базовых образцов
/>/>
анализ технического уровня.
р/>асчет единичных и груп. показателей.
/>/>/>
/>
анализ цены потребления.
Расчет единичных и групповых показателей.
анализ организационно -ком
мерческих организаций
/>
/>/>
расчет интегрального пок-ля
к/>онкурентоспособности изделия
вывод о конкурентоспособности
изделия по сравнению с образцами
выработка технико-экономических
решений по повышению
конкурентоспособности
решение в соответствии
с целями оценки /> />/> Значительная роль в оценке конкурентоспособности продукции отводится анализу нормативных параметров и условий, в рамках которого следует определить принципиальные возможности продаж товара на конкретном рынке. К нормативным параметрам и условиям конкурентоспособности следует относить патентно-правовые показатели качества продукции, нетарифные ограничения в торговле (эмбарго, квотирование, лицензирование, наличие сертификата на продукцию, специальные требования к маркировке и упаковке и др.).
В результате оценки конкурентоспособности и анализа организационно – коммерческих показателей делается вывод о конкурентоспособности изделия по сравнению с базовыми образцами и формируется политика предприятия в отношении оцениваемого изделия. В случае положительной оценки (показатели оцениваемого изделия превышают показатели базовых образцов) предприятие принимает решение в соответствии с поставленными целями анализа и оценки происходит выработка технико-экономических решений по повышению конкурентоспособности продукции.
Проблема качества и конкурентоспособности продукции является комплексной и требует системного подхода к ее решению.
продолжение --PAGE_BREAK--Глава 2. Управление
качеством продукции, работ, услуг. Система качества.
Управление качеством продукции должно осуществляться системно, т.е. на предприятии должна функционировать система управления качеством продукции, представляющая собой организационную структуру, четко распределяющую ответственность, процедуры и ресурсы, необходимые для управления качеством.
Политика в области качества – это основные направления и цели организации в области качества, официально сформулированные высшим руководством. Она формируется таким образом, чтобы охватить деятельность каждого работника и ориентировать весь коллектив предприятия на достижение поставленных целей. Формирование и документальное оформление руководством предприятия политики в области качества является первичным актом при создании системы качества.
Система качества — это «совокупность организационной структуры, методик, процессов и ресурсов, необходимых для осуществления общего руководства качеством»6.
Модель обеспечения качества – это стандартизированный или избранный набор требований системы качества, объединенных с целью удовлетворения потребностей обеспечения качества в данной ситуации.
С целью разработки единообразного подхода к решению вопросов управления качеством, устранения различий и гармонизации требований на международном уровне Технический комитет международной организации по стандартизации (ИСО) разработал стандарты 9000, которые приняты к применению на территории РФ7.
Стандарты содержат требования к системе качества, которые можно использовать для внешнего обеспечения качества. Модели обеспечения качества, установленные в стандартах, представляют три четко различимые формы требований к системе качества. Требования стандартов к системе качества являются дополнительными по отношению к техническим требованиям, установленным на продукцию. Стандарты устанавливают требования, определяющие элементы, необходимые для включения в систему качества. Стандарты являются общими и не зависят от конкретной отрасли промышленности или сектора экономики.
«Петля качества» («спираль качества») – концептуальная модель взаимозависимых видов деятельности, влияющих на качество на различных стадиях: от определения потребностей до оценки их удовлетворения.
Система качества разрабатывается с учетом конкретной деятельности предприятия, но в любом случае она должна охватывать вес стадии «петли качества», или жизненного цикла продукции: 1) маркетинг, поиски и изучение рынка; 2) проектирование и/или разработка технических требований, разработка продукции; 3) материально – техническое снабжение; 4) подготовка и разработка производственных процессов; 5) производство; 6) контроль, проведение испытаний и обследований; 7) упаковка и хранение; 8) реализация и распределение продукции; 9) монтаж и эксплуатация; 10) техническая помощь и обслуживание; 11) послепродажная деятельность; 12) утилизация после использования изделия.
По характеру воздействия на этапы «петли качества» в системе качества могут быть выделены три направления: обеспечение качества, управление качеством, улучшение качества.
Обеспечение качества – вес планируемые и систематически осуществляемые виды деятельности в рамках системы качества, а также дополнительные виды (если это требуется), необходимые для создания достаточной уверенности в том, что объект будет выполнять требования, предъявляемые к качеству.
Управление качеством – методы и виды деятельности оперативного характера, используемые для выполнения требований по качеству. Управление качеством включает методы и виды деятельности оперативного характера, направленные как на управление процессом, так и на устранение причин неудовлетворительного функционирования на всех этапах «петли качества» для достижения экономической эффективности.
Улучшение качества – мероприятия, проводимые для повышения эффективности и результативности деятельности и процессов с целью получения выгоды как для организации, так и ее потребителей.
Структуру системы качества отражают следующие документы: руководство по качеству для всей фирмы, включающее, кроме описанного выше, организационную структуру производства; методические документы общего характера; рабочие инструкции; справочники и др.
Система качества должна обеспечить: управление качеством на всех участках «петли качества»; участие всех работников в управлении качеством; неразрывную связь деятельности по повышению качества с деятельностью по снижению затрат; проведение профилактических проверок по предупреждению несоответствий и дефектов; обязательность выявления дефектов и устранения их в производстве. Система качества также должна устанавливать: ответственность руководителей; подряд проведения периодических проверок, анализа и совершенствования системы; порядок документального оформления всех процедур системы.Глава 3. Стандартизация продукции, работ (процедур), услуг, ее значение и сфера применения.
Для начала введем понятие стандарт, стандарт — это в переводе с английского «норма», «мерило», «образец».
Стандартизация — это деятельность по установлению норма, правил и характеристик (далее — требования) в целях обеспечения8: Б/>езопасности продукции, работ, услуг (объектов стандартизации) для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества;
Т/>ехнической и информационной совместимости, а также взаимозаменяемости продукции;
К/>ачества продукции и услуг в соответствии с уровнем развития науки, техники и технологии;
Е/>динства измерения;
Э/>кономии всех видов ресурсов;
Б/>езопасности хозяйствующих субъектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф и других чрезвычайных ситуаций;
О/>бороноспособности и мобилизационной готовности страны.
Закон Российской Федерации «О стандартизации» устанавливает основные положения, принципы, понятия, порядок организации работ в области стандартизации, которые являются едиными для всех органов государственного управления, субъектов хозяйственной деятельности (в том числе граждан-предпринимателей) независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности, а также общественных объединений.Функции стандартизации, объекты, нормативные документы по стандартизации.
Стандартизация выступает нормативной основой обеспечения качества продукции, выполняя при этом три основные функции: экономическую, социальную и коммуникативную.
Экономическая функция реализуется в следующих областях:
П/>редставление в договорах (контрактах) достоверной информации о продукции в удобной и понятной форме;
П/>овышение качества и конкурентоспособности продукции, поскольку благодаря стандартизации продукции становится возможным проведение объективной оценки уровня ее качества и конкурентоспособности и соответственно разработки направлений их повышения;
В/>недрение новой техники и уменьшение возможности дублирования разработок аналогичной техники;
У/>величение серийности и масштабов производства, способствующее повышению производительности труда и снижению себестоимости продукции;
В/>/>заимозаменяемость и совместимость. Стандартизация обеспечивает совпадение размеров и допусков отдельных деталей, возможность совместного использования различных видов продукции;
Эффективное управление производством, поскольку стандартизация производственных процессов и контроль за их ходом создают необходимые предпосылки для достижения заданного уровня качества при оптимальных затратах.
Социальная функция стандартизации проявляется в создании нормативов и достижении на практике такого уровня параметров и показателей продукции, работ, услуг, который соответствует социальным показателям общества, связанным с охраной окружающей среды, здравоохранением безопасностью людей при производстве, обращении, использовании и утилизации продукции.
Коммуникативная функция стандартизации обеспечивает возможность создания базы для объективного восприятия различных видов информации через нормативную фиксацию терминов и определений, условных знаков, символов, обозначений, установление единых правил оформления документов и т.п., способствуя тем самым достижению необходимого для общества взаимопонимания и расширяя взаимообогащающий обмен информацией.
Органом государственного управления стандартизацией, метрологией, сертификацией в РФ является Комитет РФ по стандартизации, метрологии и сертификации (Госстандарт России).
В области стандартизации Госстандарт осуществляет следующие функции9:
/>Формирует государственную политику в области стандартизации;
О/>существляет государственный контроль и надзор за соблюдением обязательных требований государственных стандартов;
У/>частвуют в работах по международной (региональной) стандартизации;
О/>рганизует профессиональную подготовку и переподготовку кадров в области стандартизации;
У/>станавливает правила применения международных (региональный) стандартов, правил, норм и рекомендаций по стандартизации на территории РФ.
В РФ сформирована Государственная система стандартизации (ГСС РФ). Она построена на единых для всей страны организационно-технических правилах проведения работ по стандартизации в любых сферах деятельности и на всех уровнях управления, а также форм и методов взаимодействия при этом субъектов хозяйственной деятельности друг с другом и с органами управления.
Объектами стандартизации являются продукция, работа (процесс), услуги, которые в равной степени относятся к любому материалу, компоненту, оборудованию, системе, правилу, процедуре, методу или деятельности.
Перечень нормативных документов по стандартизации, допускаемых к применению на территории России, и общие требования к ним закреплены Законом Российской Федерации «О стандартизации».
Нормативный документ по стандартизации – документ, содержащий правила, общие принципы, характеристики объектов стандартизации, касающиеся определенных видов деятельности или их результатов, и доступный широкому кругу потребителей (пользователей).
К нормативным документам по стандартизации, действующим на территории России относятся: государственные стандарты; международные стандарты; общероссийские классификаторы технико-экономической информации; стандарты отраслей; стандарты предприятий; стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений; нормы и правила по стандартизации.
Соблюдение обязательных требований стандартов подлежит контролю и надзору со стороны Госстандарта России и его территориальных органов, а также других органов государственного управления (комитеты, федеральные службы, инспекции в области экологии, санитарно-эпидемиологического благополучия населения, атомной энергетики и т.п.).
Важным направлением повышения качества продукции и конкурентоспособности отечественных производителей является применение международных стандартов, гармонизация национальных стандартов и методов испытаний на международном уровне. В современных условиях это обеспечивается на основе участия России в деятельности международных организаций по стандартизации и метрологии, что способствует разработке межгосударственных стандартов, проведению конкретных работ в областях межгосударственной стандартизации, метрологии и сертификации и развитию на этой основе международной торговли и международного сотрудничества.Глава 4. Управление качеством в иностранных фирмах. Система «шесть сигма».
Система «шесть сигма» родилась в компании Motorola. Здесь ее стали внедрять в 1987 году, исходя из классической схемы непрерывного совершенствования процессов на основе цикла Шухарта — Деминга: «планируй – делай – проверяй – внедряй»10. Позже в рамках концепции «шесть сигма» этот цикл трансформировался в цикл MAIC: measure(измеряй) – analyze (анализируй) – improve (совершенствуй) – control (управляй). Он более конкретно описывает задачи, стоящие перед командами «шесть сигма» на каждом этапе работы. Но «классическим» считается пятифазовый цикл, DMAIC: в начале цикла добавляется фаза define (определяй).
«Шесть сигма» — это определенный подход к совершенствованию бизнеса. Направлен он на выявление и устранение ошибок или дефектов в процессах производства. Компании, внедряющие эту систему, основываются не на том, что «всегда делали так, и всем нравилось», а на достоверных данных анализа «голоса клиента» (жалоб, исследований).
Всем группам данных полученных в результате анализа, придаются весовые коэффициенты. Они позволяют оценить уровень влияния каждого из пожеланий клиента на разработку продукта или услуги. Например, отсутствие в продуктовой линейке сотовых телефонов с меховым корпусом – это нехорошо лишь с точки зрения узкого круга особо экзальтированных дам. А если меховой корпус есть, но, к примеру, телефон в середине разговора отключается, то с точки зрения качества это гораздо более суровый просчет.
Если речь идет о продукте, то «голос клиента» позволяет определить его предпочтительные свойства: материал, цвет, размер, степень технической или дизайнерской «навороченности» и проч. Для потребителей услуги важными могут оказаться время ее оказания, условия, понятность документации и т.д. Четко поняв, чего хочет клиент, компания может приступить к совершенствованию своих процессов по системе «шесть сигма» ( т.е. применить к ним статистический анализ) и добиться необходимого качества своих продуктов и услуг. По-другому и очень кратко суть этой системы можно сформулировать так: статистический анализ- качество — клиенты- прибыли.
Но для работы по такой системе нужно четкое описание существующих процессов и наличие подготовленного персонала, который понимает, как эти процессы протекают, и предлагает идеи по их оптимизации. На самом деле, «шесть сигма» — это довольно сложная и кропотливая работа, такой уровень эффективности процесса, при котором на каждый миллион возможностей или операций приходится всего 3,4 дефекта.
От использования этой системы очень зависит и конкурентоспособность предприятий.
Сигма-метод и конкурентоспособность компании11.
продолжение --PAGE_BREAK--Число дефектов на
Стоимость низкого качества
уровень конкурен-
Уровень сигма
миллион возможностей
% от объема продаж
тоспособности
6 сигма
3,4
менее 10
мировой класс
5 сигма
233
10-15
мировой класс
4 сигма
6210
15-20
средний по отрасли
3 сигма
66807
20-30
средний по отрасли
2 сигма
308537
30-40
Неконкурентоспособная компания
1 сигма
690000
более 40
Неконкурентоспособная компания
Примеров использования системы «шесть сигма» в России пока что единицы. Даже в компании Motorolaна нашем рынке ее не внедряет. Глава представительства компании Motorola Борис Борисов заявил, что Motorola применяет стандарт «шесть сигма» на некоторых производствах. В России же у компании нет своих производств помимо санкт-петербургского центра по производству программного обеспечения. Но там – производство совершенно особого характера, где используется другая система контроля за качеством.
И все же такие компании есть. Так, в корпорации GeneralElectric «шесть сигма» в равной степени ориентирована на людей (как персонал, так и партнеров), качество и финансовые результаты. В ЗАО «Инструмен-Рэнд» стремятся к технологическому совершенству. А в отелях сети Sheraton, входящих в корпорацию SherwoodHotels&ResortsInc., система направлена в первую очередь на клиента.
В корпорации General Electric «шесть сигма» применяется с 1996 года. В 2000 году по этой системе было реализовано более 2000 проектов. С внедрением «шесть сигма» в General Electric связывают то, что в 2000 году норма прибыли достигла рекордной отметки -18,9%(см. диаграмму ниже). И это единственная в мире корпорация, где система «шесть сигма» имеет статус корпоративной культуры.Эффективность внедрения системы «шесть сигма» в GeneralElectriс12.
/>
Примеры использования системы «шесть сигма». На первый взгляд эта система выглядит набором сложных и непонятных операций, однако, на самом деле она представляет собой комплекс последовательных, логичных и эффективных действий. Об этом говорит, например, опыт американской страховой компании Cola.
Работа с ИТ-провайдером, приобретающим полис на страхование технологических сбоев и связанной с ними ответственности, в США начинается с подготовки письма о соглашении. После этого у страховщика есть 12 недель на подготовку контракта.
Однако за эти 12 недель могут произойти серьезные перемены. Поэтому страховая компания ComputerOutageLiabilityAssurance(COLA), была недовольна такой длительной процедурой подготовки полисов. К тому же в период между подписанием письма о согласии и завершении работы над полисов нередко возникали юридические споры, в результате чего издержки COLA на юристов составляли $2-3 млн. в месяц. Потому они поставили перед компанией задачу: сократить этот срок подписания до полутора недель. Но как это сделать? Эта компания пошла по пути «шесть сигма». На первом этапе определения требований к проекту механизм подготовки полисов разложили на составляющие, выделив факторы, влияющие на эффективность процесса. Со слов клиентов выяснилось, что их интересует не только быстрая подготовка полисов, но и простота и понятность документа.
На момент перехода к фазе «измеряй»(measure) у команды COLA уже были данные о полном времени цикла подготовки полисов.
Следующая фаза «анализируй»(analyze). Проведенные измерения позволили узнать, на что уходит больше всего времени. Но команда COLAна этом не остановилась: консультанты предложили измерить не только время, но и ценность различных операций. Оказалось, что из 45 основных этапов процесса четыре относились к увеличивающим ценность (8,9%), два — к способствующим ее увеличению (4,4%), а остальные 39 этапов, или 89,7% всех задач, не увеличивали ценности. ДЛ лучшего понимания процесса к трем категориям анализа ценности команда добавила два аспекта анализа времени: время работы (потраченное на обработку продукта или услуги на их путик клиенту) и время ожидания (которое продукт или услуга «ждут», пока что-то будет сделано). Здесь аналитиков ждало поразительное открытие: они обнаружили, что из 10,4 недель только 8 дней составляли реальное время работы. То есть лишь 15,4% всего процесса подготовки полисов уходило на работу, связанную с увеличением ценности.
Предстояло понять, как урезать потери времени, довести процесс подготовки полисов до планируемых полутора недель и при этом сохранить контроль над эффективностью.
«Улучшай»(improve). В самом деле, контракт на оказание услуг страхования состоял в среднем из 30 страниц, причем никто особо не заботился о том, чтобы документ был понятен клиенту. Объем полиса предстояло кардинально уменьшить.
После этого команда обсудила следующие принципы проектирования нового процесса: ограничение и/или исключение отдельных этапов рассмотрения полисов; создание стандартизированных элементов контракта, которые будут использоваться как «строительные блоки» при подготовке полисов; включение некоторых уже принятых решений в письмо о согласии, чтобы увеличить весомость в глазах клиента; исключение из процесса времени ожидания; назначение координатора по каждому контракту с возложением на него ответственности за подготовку документа.
Приступив к разработке цепочки операций нового процесса, команда COLA разделилась на две подгруппы. Первая приступила к созданию карты процесса (каким он должен быть в идеале), а другая провела мозговой штурм, чтобы найти способы сократить затраты времени. Итогом стало несколько инноваций. Контракты на выдачу полисов будут сокращены до 8 страниц. Тексты для рассмотрения клиентам по электронной почте. Число этапов удалось сократить с 45 до 16. Под конец был подготовлен проект бюджета для внедрения нового процесса.
Внедрение нового процесса. Сначала был запущен пилотный вариант проекта. Это позволило обнаружить несколько препятствий – например, пришлось звонить в офисы клиентов и спрашивать их электронные адреса.Внедрение нового процесса в полном объеме. Тем не менее, при развертывании нового процесса в рамках всей компании встречались и некоторые затруднения. Так, не все продавцы страховых полисов были готовы выполнять дополнительную работу, связанную с подготовкой писем о согласии в новом процессе. Клиенты тоже не так быстро, как предполагалось, прорабатывали документы. Постепенно команда COLA включила в процесс «назначение времени для рассмотрения документов»; в назначенное время координаторы по подготовке полисов «проходят» через весь полис с клиентами (обычно по телефону).
Благодаря этому COLA смогла занять лидирующую позицию в своем сегменте рынка.
Думаю, этот пример достаточно ярко продемонстрировал нам рациональность и эффективность внедрения системы «шесть сигма».Причины слабого развития системы «шесть сигма» в России.
Сама предпринимательская деятельность вызвана определенными причинами, первой из которых я назову получение прибыли, а следующая по значению — удовлетворение прочих интересов владельцев, наемных менеджеров, сотрудников и других заинтересованных лиц Применение «шесть сигма», да и само появление этой системы, связано с первой причиной: японские производители качеством своей электроники ставили Motorola в невыгодное положение. «Шесть сигма» — это ответ на действия конкурентов или на рыночный уровень качества, недостижимый с помощью одного лишь выходного контроля продукции. Но в России есть более простые способы повысить конкурентоспособность компании, нежели статистический анализ и внедрение процедур качества. Кроме того, клиент (за редкими исключениями) не требует пока качества уровня «шесть сигма» и уж тем более не готов платить премию к текущей рыночной цене за подобное качество. Но это не значит, что система «шесть сигма» не нужна в России. Просто эта система появилась в другой среде, где прочие конкурентные преимущества уже были использованы. В России пока не исчерпаны другие резервы повышения эффективности работы предприятия. Одна из проблем внедрения в России систем качества высокого уровня типа «шесть сигма» — это проблема системная. Это нужно для того, чтобы быть конкурентоспособным на рынке. Но, по оценкам специалистов, рынка в России в его классическом виде сейчас не более 20%. Все остальное — зоны, где главным конкурентным преимуществом обладает государство и административный ресурс.
В России все еще довлеет наследие старой системы, когда работники работали не с рынком, а с определенными покупателями в рамках плановой системы, в которой не было нужды внедрять систему качества. Хотя на предприятиях оборонной промышленности система военной приемки была, и требования к качеству были весьма жесткими. Денег в те годы не считали, уровень выхода годных изделий никого особенно не волновал. О себестоимости продукции тоже мало кто задумывался.
Из-за всего этого предприятия вели совершенно другую жизнь. Но прежняя психология осталась и до сих пор. Сейчас существуют три тесно связанные проблемы: выход на рынок (внешняя проблема), экономика производства (внутренняя проблема), и качество продукции. Для повышения стандартов качества начали внедрять системы ISO (международная организация стандартизации). Но сертификация по ISO местами шла формально: предприятиям вроде как нужно иметь некий «лейбл», а что стоит за этим «лейблом» и как эти системы должны работать, оставалось за кадром. Поэтому если говорить о внедрении системы «шесть сигма» в России, то это не просто преодолеть все эти три проблемы. Западные корпорации, внедрившие эту систему, шли к этому долго.
Но если российская компания хочет достичь лучших мировых показателей по качеству продукции или услуг, по эффективности работы сотрудников, то внедрение методологии «шесть сигма» будет полностью оправдано. Что касается российских компаний в целом, то, возможно, потом, когда требования рынка заставят производителей товаров и услуг радикально улучшать качество товаров и уровень обслуживания, «шесть сигма» будет востребована и в России.Заключение. Решение любой крупной проблемы невозможно без эффективного управления, которое предполагает сосредоточение всего внимания и сил на основном направлении. Весь опыт и потенциал науки, техники, промышленности, вес знания и умения работающего населения следует направить на решение самой неотложной проблемы – повышение качества, удовлетворяющего потребителей, и соответственно создание конкурентоспособной продукции и услуг. «Есть реальная опасность, что если этого не сделать ныне, то завтра мы будем иметь крайне негативные, может быть, необратимые последствия для нашей страны и всего народа»13. В современных условиях в первую очередь это зависит от существенного совершенствования управления качеством, которое неразрывно связано в конечном итоге с повышением эффективности всего производства.
Улучшение системы качества является объективной необходимостью в условиях рыночной экономики. Если это требование рыночных отношений в условиях рыночной отношений оставить без внимания, то возникнет опасность наступления негативных последствий для всех наших предприятий, экономики и материального благополучия каждого человека.
Внедрять международные стандарты ИСО серии 9000 заставляет жизнь, выгодные сделки могут быть заключены лишь в случае, если заказчики и потребители могут убедиться в наличии на предприятии отвечающей международным стандартам системы качества, что воспринимается как способность предприятия стабильно функционировать на рынке и реализовывать свою продукцию.
www.ronl.ru
Введение.
Одним из важнейших показателей деятельности предприятия является качество продукции. Улучшение качества определяет выживаемость и конкурентоспособность предприятия в условиях рынка, темпы технического прогресса, внедрения инноваций, рост эффективности производства, экономию всех видов ресурсов, используемых на предприятии. А конкурентные войны развертываются главным образом на поле качества выпускаемой продукции.
Проблема качества касается абсолютно всех товаров и услуг. Особенно остро это проявляется при переходе к рыночной экономике. К работе в условиях жесткой конкуренции российским производителям надо быть готовыми уже сегодня. Предприятия любой формы собственности, не уделяющие внимания вопросам качества, будут просто разорены, им не помогут никакие протекционистские меры государства.
Сложности российской экономики проявляются не только в снижении объемов производств, взаимных неплатежах, но и в ее качественных характеристиках. Технология отечественного производства, технический уровень капитального оборудования, как правило, значительно ниже, чем в индустриально развитых странах. Технология отечественного производства, технический уровень капитального оборудования, как правило, значительно ниже, чем в индустриально развитых странах. Но даже если достаточно оперативно осуществить модернизацию производства, создать новые технологии, оправдать эти затраты на инвестиции возможно будет только за счет выпуска и реализации конкурентоспособной продукции или услуги, пользующейся спросом у потребителя.
Примеры развития передовых промышленных стран показывают, «что решение проблем качества должно стать национальной идеей, носить всеобщий характер, что требует массового обучения и профессиональной подготовки всех слоев общества: от рядового потребителя до руководителя любого уровня».[1]
В настоящий момент в России и во всем мире качество продукции и услуг, их безопасность играют все большую роль в экономике страны. Значительная часть специалистов и политиков стала осознавать, что выход из кризисного состояния производства лежит на пути скорейшего освоения конкурентоспособной продукции, строгого соблюдения технических параметров уже выпускаемых изделий.
Именно из-за важности проблемы обеспечения качества продукции, я в своей курсовой рассмотрю показатели, характеристики качества, управление качеством работ, стандартизация продукции, сертификация продукции.
Глава 1.Сущность качества продукции и ее характеристики.
Под качеством[2] продукции понимают целостную совокупность ее потребительских свойств, обуславливающих степень пригодности данной продукции удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением в фиксированных условиях потребления. Вообще, существует огромное количество определений качества продукции. Приведем еще одно из них: «Качество продукции — это определенная совокупность свойств продукции или услуги, потенциально или реально способных в той ли иной мере удовлетворять требуемые потребности при их использовании по назначению, включая утилизацию или уничтожение».
Качество продукции формируется на этапе разработки и обеспечивается в процессе производства, т.е. непосредственно не связано с конкретными условиями использования. Вместе с тем качество как мера полезности потребительской стоимости может быть реально оценено лишь в конкретных условиях потребления.
Характеристика — это взаимосвязь зависимых и независимых переменных, выраженная в виде текста, таблицы, математической формулы, графика. Описывается, как правило, функционально.
Свойство продукции представляет собой объективную особенность продукции, которая может проявляться при её создании. Качество продукции формируется на всех этапах жизненного цикла. Свойства продукции выражаются показателями качества, т.е. количественными характеристиками.
Отметим также, что качество может быть только относительным. Если необходимо дать оценку качества продукции, то надо сравнить данный набор свойств (совокупность свойств) с каким- либо «эталоном», которым могут быть лучшие отечественные или международные образцы, требования, закрепленные в стандартах или технических условиях. Тут имеет место термин уровень качества (в зарубежной литературе — «относительное качество», «мера качества»).
Таким образом, основное место в оценке качества продукции занимает потребитель, а стандарты, законы и правила лишь закрепляют и регламентируют прогрессивный опыт, накопленный в области качества.
То есть, качество- это общественная оценка, характеризующая степень удовлетворения потребностей в конкретных условиях потребления той совокупности свойств, которые явно выражены или потенциально заложены в товаре.
Показатели качества продукции.
Для оценки качества продукции при ее создании, испытаниях, сертификации, покупке и потреблении (эксплуатации) используются показатели качества.
Классификационные показатели характеризуют «принадлежность продукции к определенной группе в системе классификации и определяют назначение, типоразмер, область применения и условия использования продукции. Вся промышленная и сельскохозяйственная продукция систематизирована, имеет кодовое обозначение и в виде различных классификационных группировок включена в Общероссийский классификатор продукции (ОКП)»[3]. Классификационные показатели используются на начальных этапах оценки качества продукции для формирования групп аналогов оцениваемой продукции. В оценке качества эти показатели, как правило, не участвуют.
Оценочные показатели количественно характеризуют те свойства, которые образуют качество продукции как объекта производства и потребления или эксплуатации. Они используются для нормирования требований к качеству, оценки технического уровня при разработке стандартов, проверки качества при контроле, испытаниях и сертификации. Оценочные показатели разделяют на функциональные, ресурсосберегающие и природоохранные.
Функциональные показатели характеризуют свойства, определяющие функциональную пригодность продукции удовлетворять заданные потребности. Они объединяют показатели функциональной пригодности, надежности, эргономичности, эстетичности.
Показатели функциональной пригодности характеризуют техническую сущность продукции, свойства, определяющие способность продукции выполнять свои функции в заданных условиях использования по назначению. Например, к ним относятся единичные показатели — грузоподъемность, вместимость, водонепроницаемость, комплексные — калорийность, производительность и т.д.
Показатели надежность продукции характеризуют ее способность сохранять во времени в установленных пределах значения всех заданных показателей качества при соблюдении заданных режимов и условий применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования. Единичным показателями надежности являются показатели безотказности, ремонтопригодности, долговечности, сохраняемости, восстанавливаемости.
Показатели энергомичности продукции характеризуют удобства и комфорт потребления продукции в производительных и бытовых процессах системы «человек-предмет-среда». В эту группу показателей входят подгруппы гигиенических, антропометрических, психологических и психофизических показателей.
Гигиенические показатели – это показатели качества продукции и элементов их конструкций, которые при эксплуатации влияют на организм человека и его работоспособность: уровень освещенности, вентилируемости, температуры, влажности, гигроскопичности, запыленности, шума, вибрации и т.д.
Антропометрические показатели – это показатели качества продукции и элементов ее конструкции, которые обеспечивают рациональную и удобную рабочую позу, правильную осанку и т.д. путем учета размеров, формы и массы человеческого тела.
Показатели эстетичности продукции характеризуют ее эстетическое воздействие на человека и предназначены для оценки эстетической ценности, степени соответствия продукции эстетическим запросам тех или иных групп потребителей в конкретных условиях потребления. Выделяют подгруппы показателей художественной выразительности, рациональности формы, целостности композиций, совершенства производственного исполнения и сохранности товарного вида. Художественная выразительность определяет способность продукции отражать в форме эстетические представления и нормы.
Рациональность формы определяет соответствие формы объективным условиям эксплуатации продукции, а также отражение в ней функционально- конструкторской сущности продукции.
Целостность композиции определяет гармоничное единство частей и целого, органическую взаимосвязь элементов формы изделия, его согласованность с другими изделиями.
Совершенство производственного исполнения и сохранность товарного вида продукции оказывают влияние на особенности эстетического восприятия формы продукции.
Каждая из рассмотренных подгрупп показателей эстетичности может быть охарактеризована одним комплексным показателем качества (эстетичности), который охватывает единичные показатели свойств, присущих каждой из этих подгрупп.
Ресурсосберегающие показатели характеризуют свойства продукции, которые определяют уровень затрачиваемых ресурсов при ее создании и применении. Группа ресурсосберегающих показателей включает подгруппы технологичности и ресурсопотребления.
Показатели технологичности выражают особенности состава и структуры продукции, влияющие на уровень затрат сырья, материалов, топлива, энергии, труда и времени для производства (добычи) продукции и/или ее потребления (эксплуатации).
Показатели ресурсопотребления характеризуют затраты материалов, топлива, энергии, труда и времени при непосредственном использовании продукции по назначению.
Природоохранные показатели качества продукции характеризуют ее свойства, связанные с воздействием на человека и окружающую среду. Они объединяются в две группы показателей – безопасности и экологичности.
Показатели безопасности характеризуют особенности продукции, обеспечивающие безопасность человека при потреблении или эксплуатации, транспортировании, хранении и утилизации продукции.
Показатели экологичности характеризуют свойства продукции, определяющие вредные воздействия на окружающую среду при производстве, монтаже, потреблении и эксплуатации, а также при ее хранении и утилизации.
Подводя итог, отметим, что качество для потребителей определяется по формуле[4] :
Qc = f(Qp ;Qstg ;Qs )
Где Qc — качество для потребителя;
Qp — качество продукции;
Qstg – качество сопутствующих товаров им услуг;
Qs – качество сервисного обслуживания.
Важнейшим критерием, определяющим возможности функционирования и развития предприятия в условиях рыночной экономики, является конкурентоспособность продукции.
Конкурентоспособность продукции, оценка качества.
Под конкурентоспособностью понимается ее способность удовлетворять требования конкретного потребителя в условиях определенного рынка и периода времени по показателям качества и затратам потребителя на приобретение и эксплуатацию (или потребление) данной продукции.
Таким способом, наряду с качеством, к составляющим элементом конкурентоспособности относятся также затраты потребителя на приобретение и эксплуатацию (потребление) данной продукции, которые определяется как цена потребления данной продукции. Конкурентоспособность товара является более широким понятием, чем конкурентоспособность продукции, поскольку включает также показатели, характеризующие условия реализации товара на рынке (например, коммерческие условия контрактов, уровень сервисного обслуживания и т.д.)
В условиях рыночной экономики проблема обеспечения качества продукции предприятиями – производителями является основополагающей, поскольку качество выступает важнейшим составляющим элементом ее конкурентоспособности. Зарубежные специалисты по управлению считают, что конкурентоспособность продукции зависит на 70-8-% от ее качества. Опыт высокоразвитых зарубежных стран показывает, что уже с середины 1960-х годов центр тяжести конкурентной борьбы переместился в сторону высокого качества продукции. Соответственно, среди методов конкуренции преобладающими выступают неценовые методы, т.е. конкуренция, при которой упор делается на улучшение качества продукции и условий ее продажи при неизменных или слабо меняющихся ценах.
Для производственно-хозяйственной деятельности предприятий важное значение имеют оценка качества и конкурентоспособности. При этом систематической оценке должны подвергаться не только качество и конкурентоспособность производимой предприятием продукции, но должна оцениваться и конкурентоспособность самого предприятия.
Значимость оценки качества и конкурентоспособность обусловлена рядом причин, среди которых следует отметить «необходимость разработки мероприятий по повышению конкурентоспособности продукции, выбор предприятием партнера для организации совместного выпуска продукции, привлечение средств инвестора для организации соответствующего производства, составление маркетинговых программ для выхода предприятия на новые рынки сбыта, своевременное принятие решения об оптимальных изменениях товарного ассортимента, разработка и производство новых и модернизированных изделий, расширение и создание производственных мощностей и др.»[5] .
Оценка конкурентоспособности может проводиться в соответствии с данной схемой оценки конкурентоспособности фирмы:
определение цели анализа |
и оценки конкурентоспособности |
Маркетинговые исследования |
рынка |
формулирование требований |
к изделию |
Определение перечня параметров |
изделия, подлежащих оценке |
анализ нормативных параметров |
формирование группы аналогов |
выбор базовых образцов |
анализ технического уровня. |
расчет единичных и груп. показателей. |
анализ цены потребления. |
Расчет единичных и групповых показателей. |
анализ организационно -ком |
мерческих организаций |
расчет интегрального пок-ля |
конкурентоспособности изделия |
вывод о конкурентоспособности |
изделия по сравнению с образцами |
выработка технико-экономических |
решений по повышению |
конкурентоспособности |
решение в соответствии |
с целями оценки |
Значительная роль в оценке конкурентоспособности продукции отводится анализу нормативных параметров и условий, в рамках которого следует определить принципиальные возможности продаж товара на конкретном рынке. К нормативным параметрам и условиям конкурентоспособности следует относить патентно-правовые показатели качества продукции, нетарифные ограничения в торговле (эмбарго, квотирование, лицензирование, наличие сертификата на продукцию, специальные требования к маркировке и упаковке и др.).
В результате оценки конкурентоспособности и анализа организационно – коммерческих показателей делается вывод о конкурентоспособности изделия по сравнению с базовыми образцами и формируется политика предприятия в отношении оцениваемого изделия. В случае положительной оценки (показатели оцениваемого изделия превышают показатели базовых образцов) предприятие принимает решение в соответствии с поставленными целями анализа и оценки происходит выработка технико-экономических решений по повышению конкурентоспособности продукции.
Проблема качества и конкурентоспособности продукции является комплексной и требует системного подхода к ее решению.
Глава 2. Управление
качеством продукции, работ, услуг. Система качества.
Управление качеством продукции должно осуществляться системно, т.е. на предприятии должна функционировать система управления качеством продукции, представляющая собой организационную структуру, четко распределяющую ответственность, процедуры и ресурсы, необходимые для управления качеством.
Политика в области качества – это основные направления и цели организации в области качества, официально сформулированные высшим руководством. Она формируется таким образом, чтобы охватить деятельность каждого работника и ориентировать весь коллектив предприятия на достижение поставленных целей. Формирование и документальное оформление руководством предприятия политики в области качества является первичным актом при создании системы качества.
Система качества — это «совокупность организационной структуры, методик, процессов и ресурсов, необходимых для осуществления общего руководства качеством»[6] .
Модель обеспечения качества – это стандартизированный или избранный набор требований системы качества, объединенных с целью удовлетворения потребностей обеспечения качества в данной ситуации.
С целью разработки единообразного подхода к решению вопросов управления качеством, устранения различий и гармонизации требований на международном уровне Технический комитет международной организации по стандартизации (ИСО) разработал стандарты 9000, которые приняты к применению на территории РФ[7] .
Стандарты содержат требования к системе качества, которые можно использовать для внешнего обеспечения качества. Модели обеспечения качества, установленные в стандартах, представляют три четко различимые формы требований к системе качества. Требования стандартов к системе качества являются дополнительными по отношению к техническим требованиям, установленным на продукцию. Стандарты устанавливают требования, определяющие элементы, необходимые для включения в систему качества. Стандарты являются общими и не зависят от конкретной отрасли промышленности или сектора экономики.
«Петля качества» («спираль качества») – концептуальная модель взаимозависимых видов деятельности, влияющих на качество на различных стадиях: от определения потребностей до оценки их удовлетворения.
Система качества разрабатывается с учетом конкретной деятельности предприятия, но в любом случае она должна охватывать вес стадии «петли качества», или жизненного цикла продукции: 1) маркетинг, поиски и изучение рынка; 2) проектирование и/или разработка технических требований, разработка продукции; 3) материально – техническое снабжение; 4) подготовка и разработка производственных процессов; 5) производство; 6) контроль, проведение испытаний и обследований; 7) упаковка и хранение; 8) реализация и распределение продукции; 9) монтаж и эксплуатация; 10) техническая помощь и обслуживание; 11) послепродажная деятельность; 12) утилизация после использования изделия.
По характеру воздействия на этапы «петли качества» в системе качества могут быть выделены три направления: обеспечение качества, управление качеством, улучшение качества.
Обеспечение качества – вес планируемые и систематически осуществляемые виды деятельности в рамках системы качества, а также дополнительные виды (если это требуется), необходимые для создания достаточной уверенности в том, что объект будет выполнять требования, предъявляемые к качеству.
Управление качеством – методы и виды деятельности оперативного характера, используемые для выполнения требований по качеству. Управление качеством включает методы и виды деятельности оперативного характера, направленные как на управление процессом, так и на устранение причин неудовлетворительного функционирования на всех этапах «петли качества» для достижения экономической эффективности.
Улучшение качества – мероприятия, проводимые для повышения эффективности и результативности деятельности и процессов с целью получения выгоды как для организации, так и ее потребителей.
Структуру системы качества отражают следующие документы: руководство по качеству для всей фирмы, включающее, кроме описанного выше, организационную структуру производства; методические документы общего характера; рабочие инструкции; справочники и др.
Система качества должна обеспечить: управление качеством на всех участках «петли качества»; участие всех работников в управлении качеством; неразрывную связь деятельности по повышению качества с деятельностью по снижению затрат; проведение профилактических проверок по предупреждению несоответствий и дефектов; обязательность выявления дефектов и устранения их в производстве. Система качества также должна устанавливать: ответственность руководителей; подряд проведения периодических проверок, анализа и совершенствования системы; порядок документального оформления всех процедур системы.
Глава 3. Стандартизация продукции, работ (процедур), услуг, ее значение и сфера применения.
Для начала введем понятие стандарт, стандарт — это в переводе с английского «норма», «мерило», «образец».
Стандартизация — это деятельность по установлению норма, правил и характеристик (далее — требования) в целях обеспечения[8] :
Безопасности продукции, работ, услуг (объектов стандартизации) для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества;
Технической и информационной совместимости, а также взаимозаменяемости продукции;
Качества продукции и услуг в соответствии с уровнем развития науки, техники и технологии;
Единства измерения;
Экономии всех видов ресурсов;
Безопасности хозяйствующих субъектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф и других чрезвычайных ситуаций;
Обороноспособности и мобилизационной готовности страны.
Закон Российской Федерации «О стандартизации» устанавливает основные положения, принципы, понятия, порядок организации работ в области стандартизации, которые являются едиными для всех органов государственного управления, субъектов хозяйственной деятельности (в том числе граждан-предпринимателей) независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности, а также общественных объединений.
Функции стандартизации, объекты, нормативные документы по стандартизации.
Стандартизация выступает нормативной основой обеспечения качества продукции, выполняя при этом три основные функции: экономическую, социальную и коммуникативную.
Экономическая функция реализуется в следующих областях:
Представление в договорах (контрактах) достоверной информации о продукции в удобной и понятной форме;
Повышение качества и конкурентоспособности продукции, поскольку благодаря стандартизации продукции становится возможным проведение объективной оценки уровня ее качества и конкурентоспособности и соответственно разработки направлений их повышения;
Внедрение новой техники и уменьшение возможности дублирования разработок аналогичной техники;
Увеличение серийности и масштабов производства, способствующее повышению производительности труда и снижению себестоимости продукции;
Взаимозаменяемость и совместимость. Стандартизация обеспечивает совпадение размеров и допусков отдельных деталей, возможность совместного использования различных видов продукции;
Эффективное управление производством, поскольку стандартизация производственных процессов и контроль за их ходом создают необходимые предпосылки для достижения заданного уровня качества при оптимальных затратах.
Социальная функция стандартизации проявляется в создании нормативов и достижении на практике такого уровня параметров и показателей продукции, работ, услуг, который соответствует социальным показателям общества, связанным с охраной окружающей среды, здравоохранением безопасностью людей при производстве, обращении, использовании и утилизации продукции.
Коммуникативная функция стандартизации обеспечивает возможность создания базы для объективного восприятия различных видов информации через нормативную фиксацию терминов и определений, условных знаков, символов, обозначений, установление единых правил оформления документов и т.п., способствуя тем самым достижению необходимого для общества взаимопонимания и расширяя взаимообогащающий обмен информацией.
Органом государственного управления стандартизацией, метрологией, сертификацией в РФ является Комитет РФ по стандартизации, метрологии и сертификации (Госстандарт России).
В области стандартизации Госстандарт осуществляет следующие функции[9]:
Формирует государственную политику в области стандартизации;
Осуществляет государственный контроль и надзор за соблюдением обязательных требований государственных стандартов;
Участвуют в работах по международной (региональной) стандартизации;
Организует профессиональную подготовку и переподготовку кадров в области стандартизации;
Устанавливает правила применения международных (региональный) стандартов, правил, норм и рекомендаций по стандартизации на территории РФ.
В РФ сформирована Государственная система стандартизации (ГСС РФ). Она построена на единых для всей страны организационно-технических правилах проведения работ по стандартизации в любых сферах деятельности и на всех уровнях управления, а также форм и методов взаимодействия при этом субъектов хозяйственной деятельности друг с другом и с органами управления.
Объектами стандартизации являются продукция, работа (процесс), услуги, которые в равной степени относятся к любому материалу, компоненту, оборудованию, системе, правилу, процедуре, методу или деятельности.
Перечень нормативных документов по стандартизации, допускаемых к применению на территории России, и общие требования к ним закреплены Законом Российской Федерации «О стандартизации».
Нормативный документ по стандартизации – документ, содержащий правила, общие принципы, характеристики объектов стандартизации, касающиеся определенных видов деятельности или их результатов, и доступный широкому кругу потребителей (пользователей).
К нормативным документам по стандартизации, действующим на территории России относятся: государственные стандарты; международные стандарты; общероссийские классификаторы технико-экономической информации; стандарты отраслей; стандарты предприятий; стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений; нормы и правила по стандартизации.
Соблюдение обязательных требований стандартов подлежит контролю и надзору со стороны Госстандарта России и его территориальных органов, а также других органов государственного управления (комитеты, федеральные службы, инспекции в области экологии, санитарно-эпидемиологического благополучия населения, атомной энергетики и т.п.).
Важным направлением повышения качества продукции и конкурентоспособности отечественных производителей является применение международных стандартов, гармонизация национальных стандартов и методов испытаний на международном уровне. В современных условиях это обеспечивается на основе участия России в деятельности международных организаций по стандартизации и метрологии, что способствует разработке межгосударственных стандартов, проведению конкретных работ в областях межгосударственной стандартизации, метрологии и сертификации и развитию на этой основе международной торговли и международного сотрудничества.
Глава 4. Управление качеством в иностранных фирмах. Система «шесть сигма».
Система «шесть сигма» родилась в компании Motorola. Здесь ее стали внедрять в 1987 году, исходя из классической схемы непрерывного совершенствования процессов на основе цикла Шухарта — Деминга: «планируй – делай – проверяй – внедряй»[10]. Позже в рамках концепции «шесть сигма» этот цикл трансформировался в цикл MAIC: measure(измеряй) – analyze (анализируй) – improve (совершенствуй) – control (управляй). Он более конкретно описывает задачи, стоящие перед командами «шесть сигма» на каждом этапе работы. Но «классическим» считается пятифазовый цикл, DMAIC: в начале цикла добавляется фаза define (определяй).
«Шесть сигма» — это определенный подход к совершенствованию бизнеса. Направлен он на выявление и устранение ошибок или дефектов в процессах производства. Компании, внедряющие эту систему, основываются не на том, что «всегда делали так, и всем нравилось», а на достоверных данных анализа «голоса клиента» (жалоб, исследований).
Всем группам данных полученных в результате анализа, придаются весовые коэффициенты. Они позволяют оценить уровень влияния каждого из пожеланий клиента на разработку продукта или услуги. Например, отсутствие в продуктовой линейке сотовых телефонов с меховым корпусом – это нехорошо лишь с точки зрения узкого круга особо экзальтированных дам. А если меховой корпус есть, но, к примеру, телефон в середине разговора отключается, то с точки зрения качества это гораздо более суровый просчет.
Если речь идет о продукте, то «голос клиента» позволяет определить его предпочтительные свойства: материал, цвет, размер, степень технической или дизайнерской «навороченности» и проч. Для потребителей услуги важными могут оказаться время ее оказания, условия, понятность документации и т.д. Четко поняв, чего хочет клиент, компания может приступить к совершенствованию своих процессов по системе «шесть сигма» ( т.е. применить к ним статистический анализ) и добиться необходимого качества своих продуктов и услуг. По-другому и очень кратко суть этой системы можно сформулировать так: статистический анализ- качество — клиенты- прибыли.
Но для работы по такой системе нужно четкое описание существующих процессов и наличие подготовленного персонала, который понимает, как эти процессы протекают, и предлагает идеи по их оптимизации. На самом деле, «шесть сигма» — это довольно сложная и кропотливая работа, такой уровень эффективности процесса, при котором на каждый миллион возможностей или операций приходится всего 3,4 дефекта.
От использования этой системы очень зависит и конкурентоспособность предприятий.
Сигма-метод и конкурентоспособность компании[11] .
Число дефектов на | Стоимость низкого качества | уровень конкурен- | |
Уровень сигма | миллион возможностей | % от объема продаж | тоспособности |
6 сигма | 3,4 | менее 10 | мировой класс |
5 сигма | 233 | 10-15 | мировой класс |
4 сигма | 6210 | 15-20 | средний по отрасли |
3 сигма | 66807 | 20-30 | средний по отрасли |
2 сигма | 308537 | 30-40 | Неконкурентоспособная компания |
1 сигма | 690000 | более 40 | Неконкурентоспособная компания |
Примеров использования системы «шесть сигма» в России пока что единицы. Даже в компании Motorola на нашем рынке ее не внедряет. Глава представительства компании Motorola Борис Борисов заявил, что Motorola применяет стандарт «шесть сигма» на некоторых производствах. В России же у компании нет своих производств помимо санкт-петербургского центра по производству программного обеспечения. Но там – производство совершенно особого характера, где используется другая система контроля за качеством.
И все же такие компании есть. Так, в корпорации General Electric «шесть сигма» в равной степени ориентирована на людей (как персонал, так и партнеров), качество и финансовые результаты. В ЗАО «Инструмен-Рэнд» стремятся к технологическому совершенству. А в отелях сети Sheraton, входящих в корпорацию Sherwood Hotels & Resorts Inc ., система направлена в первую очередь на клиента.
В корпорации General Electric «шесть сигма» применяется с 1996 года. В 2000 году по этой системе было реализовано более 2000 проектов. С внедрением «шесть сигма» в General Electric связывают то, что в 2000 году норма прибыли достигла рекордной отметки -18,9%(см. диаграмму ниже). И это единственная в мире корпорация, где система «шесть сигма» имеет статус корпоративной культуры.
Эффективность внедрения системы «шесть сигма» в General Electri с[12] .
Примеры использования системы «шесть сигма».
На первый взгляд эта система выглядит набором сложных и непонятных операций, однако, на самом деле она представляет собой комплекс последовательных, логичных и эффективных действий. Об этом говорит, например, опыт американской страховой компании Cola.
Работа с ИТ-провайдером, приобретающим полис на страхование технологических сбоев и связанной с ними ответственности, в США начинается с подготовки письма о соглашении. После этого у страховщика есть 12 недель на подготовку контракта.
Однако за эти 12 недель могут произойти серьезные перемены. Поэтому страховая компания Computer Outage Liability Assurance ( COLA ), была недовольна такой длительной процедурой подготовки полисов. К тому же в период между подписанием письма о согласии и завершении работы над полисов нередко возникали юридические споры, в результате чего издержки COLA на юристов составляли $2-3 млн. в месяц. Потому они поставили перед компанией задачу: сократить этот срок подписания до полутора недель. Но как это сделать? Эта компания пошла по пути «шесть сигма». На первом этапе определения требований к проекту механизм подготовки полисов разложили на составляющие, выделив факторы, влияющие на эффективность процесса. Со слов клиентов выяснилось, что их интересует не только быстрая подготовка полисов, но и простота и понятность документа.
На момент перехода к фазе «измеряй»( measure ) у команды COLA уже были данные о полном времени цикла подготовки полисов.
Следующая фаза «анализируй»( analyze ) . Проведенные измерения позволили узнать, на что уходит больше всего времени. Но команда COLA на этом не остановилась: консультанты предложили измерить не только время, но и ценность различных операций. Оказалось, что из 45 основных этапов процесса четыре относились к увеличивающим ценность (8,9%), два — к способствующим ее увеличению (4,4%), а остальные 39 этапов, или 89,7% всех задач, не увеличивали ценности. ДЛ лучшего понимания процесса к трем категориям анализа ценности команда добавила два аспекта анализа времени: время работы (потраченное на обработку продукта или услуги на их путик клиенту) и время ожидания (которое продукт или услуга «ждут», пока что-то будет сделано). Здесь аналитиков ждало поразительное открытие: они обнаружили, что из 10,4 недель только 8 дней составляли реальное время работы. То есть лишь 15,4% всего процесса подготовки полисов уходило на работу, связанную с увеличением ценности.
Предстояло понять, как урезать потери времени, довести процесс подготовки полисов до планируемых полутора недель и при этом сохранить контроль над эффективностью.
«Улучшай»( improve ) . В самом деле, контракт на оказание услуг страхования состоял в среднем из 30 страниц, причем никто особо не заботился о том, чтобы документ был понятен клиенту. Объем полиса предстояло кардинально уменьшить.
После этого команда обсудила следующие принципы проектирования нового процесса: ограничение и/или исключение отдельных этапов рассмотрения полисов; создание стандартизированных элементов контракта, которые будут использоваться как «строительные блоки» при подготовке полисов; включение некоторых уже принятых решений в письмо о согласии, чтобы увеличить весомость в глазах клиента; исключение из процесса времени ожидания; назначение координатора по каждому контракту с возложением на него ответственности за подготовку документа.
Приступив к разработке цепочки операций нового процесса, команда COLA разделилась на две подгруппы. Первая приступила к созданию карты процесса (каким он должен быть в идеале), а другая провела мозговой штурм, чтобы найти способы сократить затраты времени. Итогом стало несколько инноваций. Контракты на выдачу полисов будут сокращены до 8 страниц. Тексты для рассмотрения клиентам по электронной почте. Число этапов удалось сократить с 45 до 16. Под конец был подготовлен проект бюджета для внедрения нового процесса.
Внедрение нового процесса. Сначала был запущен пилотный вариант проекта. Это позволило обнаружить несколько препятствий – например, пришлось звонить в офисы клиентов и спрашивать их электронные адреса.
Внедрение нового процесса в полном объеме. Тем не менее, при развертывании нового процесса в рамках всей компании встречались и некоторые затруднения. Так, не все продавцы страховых полисов были готовы выполнять дополнительную работу, связанную с подготовкой писем о согласии в новом процессе. Клиенты тоже не так быстро, как предполагалось, прорабатывали документы. Постепенно команда COLA включила в процесс «назначение времени для рассмотрения документов»; в назначенное время координаторы по подготовке полисов «проходят» через весь полис с клиентами (обычно по телефону).
Благодаря этому COLA смогла занять лидирующую позицию в своем сегменте рынка.
Думаю, этот пример достаточно ярко продемонстрировал нам рациональность и эффективность внедрения системы «шесть сигма».
Причины слабого развития системы «шесть сигма» в России.
Сама предпринимательская деятельность вызвана определенными причинами, первой из которых я назову получение прибыли, а следующая по значению — удовлетворение прочих интересов владельцев, наемных менеджеров, сотрудников и других заинтересованных лиц Применение «шесть сигма», да и само появление этой системы, связано с первой причиной: японские производители качеством своей электроники ставили Motorola в невыгодное положение. «Шесть сигма» — это ответ на действия конкурентов или на рыночный уровень качества, недостижимый с помощью одного лишь выходного контроля продукции. Но в России есть более простые способы повысить конкурентоспособность компании, нежели статистический анализ и внедрение процедур качества. Кроме того, клиент (за редкими исключениями) не требует пока качества уровня «шесть сигма» и уж тем более не готов платить премию к текущей рыночной цене за подобное качество. Но это не значит, что система «шесть сигма» не нужна в России. Просто эта система появилась в другой среде, где прочие конкурентные преимущества уже были использованы. В России пока не исчерпаны другие резервы повышения эффективности работы предприятия.
Одна из проблем внедрения в России систем качества высокого уровня типа «шесть сигма» — это проблема системная. Это нужно для того, чтобы быть конкурентоспособным на рынке. Но, по оценкам специалистов, рынка в России в его классическом виде сейчас не более 20%. Все остальное — зоны, где главным конкурентным преимуществом обладает государство и административный ресурс.
В России все еще довлеет наследие старой системы, когда работники работали не с рынком, а с определенными покупателями в рамках плановой системы, в которой не было нужды внедрять систему качества. Хотя на предприятиях оборонной промышленности система военной приемки была, и требования к качеству были весьма жесткими. Денег в те годы не считали, уровень выхода годных изделий никого особенно не волновал. О себестоимости продукции тоже мало кто задумывался.
Из-за всего этого предприятия вели совершенно другую жизнь. Но прежняя психология осталась и до сих пор. Сейчас существуют три тесно связанные проблемы: выход на рынок (внешняя проблема), экономика производства (внутренняя проблема), и качество продукции. Для повышения стандартов качества начали внедрять системы ISO (международная организация стандартизации). Но сертификация по ISO местами шла формально: предприятиям вроде как нужно иметь некий «лейбл», а что стоит за этим «лейблом» и как эти системы должны работать, оставалось за кадром. Поэтому если говорить о внедрении системы «шесть сигма» в России, то это не просто преодолеть все эти три проблемы. Западные корпорации, внедрившие эту систему, шли к этому долго.
Но если российская компания хочет достичь лучших мировых показателей по качеству продукции или услуг, по эффективности работы сотрудников, то внедрение методологии «шесть сигма» будет полностью оправдано. Что касается российских компаний в целом, то, возможно, потом, когда требования рынка заставят производителей товаров и услуг радикально улучшать качество товаров и уровень обслуживания, «шесть сигма» будет востребована и в России.
Заключение.
Решение любой крупной проблемы невозможно без эффективного управления, которое предполагает сосредоточение всего внимания и сил на основном направлении. Весь опыт и потенциал науки, техники, промышленности, вес знания и умения работающего населения следует направить на решение самой неотложной проблемы – повышение качества, удовлетворяющего потребителей, и соответственно создание конкурентоспособной продукции и услуг. «Есть реальная опасность, что если этого не сделать ныне, то завтра мы будем иметь крайне негативные, может быть, необратимые последствия для нашей страны и всего народа»[13]. В современных условиях в первую очередь это зависит от существенного совершенствования управления качеством, которое неразрывно связано в конечном итоге с повышением эффективности всего производства.
Улучшение системы качества является объективной необходимостью в условиях рыночной экономики. Если это требование рыночных отношений в условиях рыночной отношений оставить без внимания, то возникнет опасность наступления негативных последствий для всех наших предприятий, экономики и материального благополучия каждого человека.
Внедрять международные стандарты ИСО серии 9000 заставляет жизнь, выгодные сделки могут быть заключены лишь в случае, если заказчики и потребители могут убедиться в наличии на предприятии отвечающей международным стандартам системы качества, что воспринимается как способность предприятия стабильно функционировать на рынке и реализовывать свою продукцию.
[1] «Экономические и правовые реформы в РФ. Проблемы и перспективы», сборник научных работ, Москва, 2000 г., стр. 152.
[2] О. Волков, В. Скляренко «Экономика предприятия», курс лекций. М: ИНФРА-М, 2002., стр. 128
[3] А.Е. Карлик, М.Л. Шухгальтер «экономика предприятия», М: ИНФРА-М, 2001.
[4] А.Е. Карлик, М.Л. Шухгальтер «Экономика предприятия», М: ИНФРА-М, 2001
[5] «Экономические и правовые реформы», М: ИМПЭ, 2000.
[6] Экономика фирмы: Учеб. Пособие./Под ред. О. И. Волкова – М: ИНФРА-М, 2001
[7] Международные стандарты по качеству МС ИСО серии 9000.
[8] В.К. Скляренко «Экономика предприятия», М: ИНФРА-М, 2002.
[9] М. Шухгальтер «Экономика фирмы», М: ИНФРА-М, 2002, стр. 229
[10] «Секрет Фирмы», декабрь 2001, «Борьба за качество не по-нашему», Т. Кублицкая.
[11] Ю.Адлер, В. Шпер, «Шесть сигма: еще одна дорога, ведущая к храму».
[12] Т. Кублицкая, «Секрет фирмы», стр. 38
[13] «Экономические и правовые реформы», М: ИМПЭ, 2000, сборник научных трудов.
www.ronl.ru
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………...………….…14
1. КАЧЕСТВО И СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ…………………………………14
1.1. Качество материалов и его оценка………………………………...................14
1.2. Механические свойства материалов………………………………………….16
1.3. Технология материалов и технологические свойства………………………18
1.4. Физические, химические и эксплуатационные свойства материалов………………………………………………...………………………..20
2. МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ…...……………………………………………..……..21
2.1. Строение металлов………………..…………………………………………...21
2.2. Металлические сплавы……………………………………...………………...25
3. СПЛАВЫ ЖЕЛЕЗА С УГЛЕРОДОМ ……………………….……………….29
3.1. Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов………….....................29
3.2. Стали………..………………………………………………………………….31
3.3. Чугуны………………..………………………………………………………..32
4. ТЕРМИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ……………………………………………………………….......................35
4.1. Отжиг…….………………………………………………………......................35
4.2.Закалка и отпуск стали………………………………..…………...374.3 Поверхностное упрочнение стали…………………..………….......................40
5. ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ………………..……………………………………42
5.1. Конструкционные стали…………………………..…………………………..42
5.2. Стали со специальными свойствами…………………..…………………….48
6. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ………………………...…………………50
6.1. Алюминий и его сплавы……………………..………………………………..50
6.2. Медь и ее сплавы……………………………..………………………………..52
6.3. Сплавы других цветных металлов……………..……………………………..53
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ…………………………………………..54
7.1. Пластические массы…………………………………………………………..54
7.2. Резиновые материалы………………………………………………………….57
7.3. Древесные материалы…………………………………………………………59
7.4. Неорганические материалы…………………………………………………...61
7.5 Композиционное материалы ...………………………………………………..61
8.ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАТЕРИ-АЛОВ…………………………………………………………………………….…63
8.1. Экономически обоснованный выбор материала………………....................63
8.2.Основные направления экономии материалов………………………………65
ВВЕДЕНИЕ
Материаловедение — наука о связях между составом, строением и свойствами материалов и закономерностях их изменений при внешних физико-химических воздействиях.
Все материалы по химической основе делятся на две основные группы — металлические и неметаллические. К металлическим относятся металлы и их сплавы. Металлы составляют более 2/3 всех известных химических элементов.
В свою очередь, металлические материалы делятся на черные и цветные. К черным относятся железо и сплавы на его основе — стали и чугуны. Все остальные металлы относятся к цветным. Чистые металлы обладают низкими механическими свойствами по сравнению со сплавами и поэтому их применение ограничивается теми случаями, когда необходимо использовать их специальные свойства (например, магнитные или электрические).
Практическое значение различных металлов не одинаково. Наибольшее применение в технике приобрели черные металлы. На основе железа изготавливают более 90 % всей металлопродукции. Однако цветные металлы обладают целым рядом ценных физико-химических свойств, которые делают их незаменимыми. Из цветных металлов наибольшее промышленное значение имеют алюминий, медь, магний, титан и др.
Кроме металлических, в промышленности значительное место занимают различные неметаллические материалы — пластмассы, керамика, резина и др. Их производство и применение развивается в настоящее время опережающими темпами по сравнению с металлическими материалами. Но использование их в промышленности невелико (до 10 %) и предсказание тридцатилетней давности о том, что неметаллические материалы к концу века существенно потеснят металлические, не оправдалось.
^ 1. КАЧЕСТВО И СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ
Качество материалов и его оценка
Качеством материала называется совокупность его свойств, удовлетворяющих определенные потребности в соответствии с назначением. Уровень качества определяется соответствующими показателями, представляющими собой количественную характеристику одного или нескольких свойств материалов, которые определяют их качество применительно к конкретным условиям изготовления и использования. По количеству характеризуемых свойств показатели качества подразделяются на единичные и комплексные. Единичный показатель качества характеризуется только одним свойством (например, твердость стали). Комплексный показатель характеризуется несколькими свойствами продукции. При этом продукция считается качественной только в том случае, если весь комплекс оцениваемых свойств удовлетворяет установленным требованиям качества. Примером комплексного показателя качества стали могут служить оценка химического состава, механических свойств, микро- и макроструктуры. Комплексные показатели качества устанавливаются государственными стандартами.
Методы контроля качества могут быть самые разнообразные: визуальный осмотр, органолептический анализ и инструментальный контроль. По стадии определения качества различают контроль предварительный, промежуточный и окончательный. При предварительном контроле оценивается качество исходного сырья, при промежуточном — соблюдение установленного технологического процесса. Окончательный контроль определяет качество готовой продукции, ее годность и соответствие стандартам. Годной считается продукция, полностью отвечающая требованиям стандартов и технических условий. Продукция, имеющая дефекты и отклонения от стандартов, считается браком.
Качество материала определяется главным образом его свойствами, химическим составом и структурой. Причем свойства материала зависят от структуры, которая, в свою очередь, зависит от химического состава.
Поэтому при оценке качества могут определяться свойства, состав и оцениваться структура материала. Свойства материалов и методы определения некоторых из них изложены в следующих разделах. Химический состав может определяться химическим анализом или спектральным анализом.
Существуют различные методы изучения структуры материалов. С помощью макроанализа изучают структуру, видимую невооруженным глазом или при небольшом увеличении с помощью лупы. Макроанализ позволяет выявить различные особенности строения и дефекты (трещины, пористость, раковины и др.). Микроанализом называется изучение структуры с помощью оптического микроскопа при увеличении до 3000 раз. Электронный микроскоп позволяет изучать структуру при увеличении до 25000 раз. Рентгеновский анализ применяют для выявления внутренних дефектов. Он основан на том, что рентгеновские лучи, проходящие через материал и через дефекты, ослабляются в разной степени. Глубина проникновения рентгеновских лучей в сталь составляет 80 мм. Эту же физическую основу имеет просвечивание гамма-лучами, но они способны проникать на большую глубину (для стали — до 300мм). Просвечивание радиолучами сантиметрового и миллиметрового диапазона позволяет обнаружить дефекты в поверхностном слое неметаллических материалов, так как проникающая способность радиоволн в металлических материалах невелика. Магнитная дефектоскопия позволяет выявить дефекты в поверхностном слое (до 2 мм) металлических материалов, обладающих магнитными свойствами и основана на искажении магнитного поля в местах дефектов. Ультразвуковая дефектоскопия позволяет осуществлять эффективный контроль качества на большой глубине. Она основана на том, что при наличии дефекта интенсивность проходящего через материал ультразвука меняется. Капиллярная дефектоскопия служит для выявления невидимых глазом тонких трещин. Она использует эффект заполнения этих трещин легко смачивающими материал жидкостями.
^ 1.2. Механические свойства материалов
Механические свойства характеризуют способность материалов сопротивляться действию внешних сил. К основным механическим свойствам относятся прочность, твердость, ударная вязкость, упругость, пластичность, хрупкость и др.
Прочность — это способность материала сопротивляться разрушающему воздействию внешних сил.
Твердость — это способность материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого тела под действием нагрузки.
Вязкостью называется свойство материала сопротивляться разрушению под действием динамических нагрузок.
Упругость — это свойство материалов восстанавливать свои размеры и форму после прекращения действия нагрузки.
Пластичностью называется способность материалов изменять свои размеры и форму под действием внешних сил, не разрушаясь при этом.
Хрупкость — это свойство материалов разрушаться под действием внешних сил без остаточных деформаций.
При статических испытаниях на растяжение определяют величины, характеризующие прочность, пластичность и упругость материала. Испытания производятся на цилиндрических (или плоских) образцах с определенным соотношением между длиной l0 и диаметром d0. Образец растягивается под действием приложенной силы Р (рис. 1, а) до разрушения. Внешняя нагрузка вызывает в образце напряжение и деформацию. Напряжение σ — это отношение силы Р к площади поперечного сечения F0, МПа:
σ = P/F0,
Деформация характеризует изменение размеров образца под действием нагрузки, %:
ε =[(l1-l0)/l0]·100,
где l1 — длина растянутого образца.
Деформация может быть упругой (исчезающей после снятия нагрузки) и пластической (остающейся после снятия нагрузки).
При испытаниях стоится диаграмма растяжения, представляющая собой зависимость напряжения от деформации. На рис. 1 приведена такая диаграмма для низкоуглеродистой стали. После проведения испытаний определяются следующие характеристики механических свойств.
^ Предел упругости σу— это максимальное напряжение при котором в образце не возникают пластические деформации.
Предел текучести σт— это напряжение, соответствующее площадке текучести на диаграмме растяжения (рис. 1). Если на диаграмме нет площадки текучести(что наблюдается для хрупких материалов), то определяют условный предел текучести σ0,2— напряжение, вызывающее пластическую деформацию, равную 0,2 %. Предел прочности (или временное сопротивление) σв— это напряжение, отвечающее максимальной нагрузке, которую выдерживает образец при испытании.
^ Относительное удлинение после разрыва δ— отношение приращения длины образца при растяжении к начальной длине l0, %:
δ =[(lk-l0)/l0]·100,
где lк — длина образца после разрыва.
Рис. 1. Статические испытания на растяжение: а – схема испытания;
б – диаграмма растяжения
Относительным сужением после разрыва ψ называется уменьшение площади поперечного сечения образца, отнесенное к начальному сечению образца, %:
ψ =[(F0-Fk)/F0]·100,
где Fк — площадь поперечного сечения образца в месте разрыва. Относительное удлинение и относительное сужение характеризуют пластичность материала.
Твердость металлов измеряется путем вдавливания в испытуемый образен твердого наконечника различной формы/
^ Метод Бринелля основан на вдавливании в поверхность металла стального закаленного шарика под действием определенной нагрузки. После снятия нагрузки в образце остается отпечаток. Число твердости по Бринеллю НВ определяется отношением нагрузки, действующей на шарик, к площади поверхности полученного отпечатка.
^ Метод Роквелла основан на вдавливании в испытуемый образец закаленного стального шарика диаметром 1,588 мм (шкала В) или алмазного конуса с углом при вершине 120° (шкалы А и С). Вдавливание производится под действием двух нагрузок — предварительной равной 100 Н и окончательной равной 600, 1000. 1500 Н для шкал А, В и С соответственно. Число твердости по Роквеллу HRA, HRB и HRC определяется по разности глубин вдавливания.
^ В методе Виккерса применяют вдавливание алмазной четырехгранной пирамиды с углом при вершине 136°. Число твердости по Виккерсу HV определяется отношением приложенной нагрузки к площади поверхности отпечатка.
^ Ударная вязкость определяется работой A, затраченной на разрушение образца, отнесенной к площади его поперечною сечения F; Дж/м2:
KC=A/F
Испытания проводятся ударом специального маятникового копра. Для испытания применяется стандартный надрезанный образец, устанавливаемый на опорах копра. Маятник определенной массы наносит удар по стороне противоположной надрезу.
^ 1.3. Технология материалов и технологические свойства
Технология материалов представляет собой совокупность современных знаний о способах производства материалов и средствах их переработки в целях изготовления изделий различного назначения. Металлы и сплавы производят путем выплавки при высоких температурах из различных металлических руд. Отрасль промышленности, занимающаяся производством металлов и сплавов, называется металлургией. Полимеры (пластмассы, резина, синтетические волокна) изготовляются чаще всего с помощью процессов органического синтеза. Исходным сырьем при этом служат нефть, газ, каменный уголь.
Готовые изделия и заготовки для дальнейшей обработки из металлов и сплавов производятся путем литья или обработки давлением. Литейное производство занимается изготовлением изделий путем заливки расплавленного металла в специальную форму, внутренняя полость которой имеет конфигурацию изделия. Различают литье в песчаные формы (в землю) и специальные способы литья.
Песчаные литейные формы изготовляются путем уплотнения формовочных смесей, основой которых является кварцевый песок, К специальным способам относится литье в кокиль, литье под давлением, центробежное литье, литье в оболочковые формы, литье по выплавляемым моделям. Кокиль — это специальная металлическая форма. При литье под давлением заливка металла в металлическую форму и его застывание происходит под избыточным давлением. При центробежном литье металл заливается во вращающуюся металлическую форму. Оболочковые формы состоят из мелкого песка со связующим. При литье по выплавляемым моделям керамическая форма изготовляется путем погружения модели из легкоплавкого материала (парафина, стеарина) в керамическую суспензию и последующей выплавки модели из формы. Сплавы, предназначенные для получения деталей литьем, называются литейными.
Обработкой металлов давлением называют изменение формы заготовки под воздействием внешних сил. К видам обработки металлов давлением относятся прокатка, прессование, волочение, ковка и штамповка. Прокатка заключается в обжатии заготовки между вращающимися валками. При прессовании металл выдавливается из замкнутого объема через отверстие. Волочение заключается в протягивании заготовки через отверстие. Ковкой называется процесс свободного деформирования металла ударами молота или давлением пресса. Штамповкой получают детали с помощью специального инструмента — штампа, представляющего собой металлическую разъемную форму, внутри которой расположена полость, соответствующая конфигурации детали. Сплавы, предназначенные для получения деталей обработкой давлением, называют деформируемыми.
Сравнительно новым направлением производства металлических деталей является порошковая металлургия, которая занимается производством деталей из металлических порошков путем прессования и спекания.
Изделия из пластмасс получают путем прессования, литья или выдавливания. Резиновые изделия получают обработкой между валами (каландрированием), выдавливанием, прессованием или литьем с последующей вулканизацией (см. раздел, 7.2.).Изделия из керамических материалов получают путем формования и обжига или прессования и спекания.
Сваркой называется технологический процесс получения неразъемных соединений материалов путем установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагреве или пластическом деформировании или совместном действии того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом), а также пластмассы.
Заключительной стадией изготовления изделий часто является обработка резанием, заключающаяся в снятии с заготовки режущим инструментом слоя материала в виде стружки. В результате этого заготовка приобретает правильную форму, точные размеры, необходимое качество поверхности.
Технологические свойства определяют способность материалов подвергаться различным видом обработки. Литейные свойства характеризуются способностью металлов и сплавов в расплавленном состоянии хорошо заполнять полость литейной формы и точно воспроизводить ее очертания (жидкотекучестъю), величиной уменьшения объема при затвердевании (усадкой), склонностью к образованию трещин и пор, склонностью к поглощению газов в расплавленном состоянии. Ковкость — это способность металлов и сплавов подвергаться различным видам обработки давлением без разрушения. Свариваемость определяется способностью материалов образовывать прочные сварные соединения. Обрабатываемость резанием определяется способностью материалов поддаваться обработке режущим инструментом.
^ 1.4. Физические, химические и эксплуатационные свойства материалов
К физическим свойствам материалов относится плотность, температура плавления, электропроводность, теплопроводность, магнитные свойства, коэффициент температурного расширения и др.
Плотностью называется отношение массы однородного материала к единице его объема.
Это свойство важно при использовании материалов в авиационной и ракетной технике, где создаваемые конструкции должны быть легкими и прочными.
Температура плавления — это такая температура, при которой металл переходит из твердого состояния в жидкое. Чем ниже темпе-
ратура плавления металла, тем легче протекают процессы его плавления, сварки и тем они дешевле.
Электропроводностью называется способность материала хорошо и без потерь на выделение тепла проводить электрический ток. Хорошей электропроводностью обладают металлы и их сплавы, особенно медь и алюминий. Большинство неметаллических материалов не способны проводить электрический ток, что также является важным свойством, используемом в электроизоляционных материалах.
Теплопроводность — это способность материала переносить теплоту от более нагретых частей тел к менее нагретым. Хорошей теплопроводностью характеризуются металлические материалы.
Магнитными свойствами т.е. способностью хорошо намагничиваться обладают только железо, никель, кобальт и их сплавы.
Коэффициенты линейного и объемного расширения характеризуют способность материала расширяться при нагревании. Это свойство важно учитывать при строительстве мостов, прокладке железнодорожных и трамвайных путей и т.д.
Химические свойства характеризуют склонность материалов к взаимодействию с различными веществами и связаны со способностью материалов противостоять вредному действию этих веществ. Способность металлов и сплавов сопротивляться действию различных агрессивных сред называется коррозионной стойкостью (см. раздел 5.2), а аналогичная способность неметаллических материалов — химической стойкостью.
К эксплуатационным (служебным) свойствам относятся жаростойкость, жаропрочность, износостойкость, радиационная стойкость, коррозионная и химическая стойкость и др.
Жаростойкость характеризует способность металлического материала сопротивляться окислению в газовой среде при высокой температуре.
Жаропрочность характеризует способность материала сохранять механические свойства при высокой температуре.
Износостойкость — это способность материала сопротивляться разрушению его поверхностных слоев при трении.
Радиационная стойкость характеризует способность материала сопротивляться действию ядерного облучения.
^ 2. МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ
2.1. Строение металлов
В технике под металлами понимают вещества, обладающие комплексов металлических свойств: характерным металлическим блеском, высокой электропроводностью, хорошей теплопроводностью, высокой пластичностью.
^ Кристаллические решетки. Все вещества в твердом состоянии могут иметь кристаллическое или аморфное строение. В аморфном веществе атомы расположены хаотично, а в кристаллическом — в строго определенном порядке. Все металлы в твердом состоянии имеют кристаллическое строение.
Для описания кристаллической структуры металлов пользуются понятием кристаллической решетки. Кристаллическая решетка — это воображаемая пространственная сетка, в узлах которой расположены атомы. Наименьшая часть кристаллической решетки, определяющая структуру металла, называется элементарной кристаллической ячейкой,
На рис. 2 изображены элементарные ячейки для наиболее распространенных кристаллических решеток. В кубической объемно-центрированной решетке (рис. 2, а) атомы расположены в ушах ячейки и один атом в центре куба.
Такую решетку имеют хром, вольфрам,молибден и др. В кубической гранецентрированной решетке (рис. 2, б) атомы расположены в вершинах куба и в центре каждой грани. Эту решетку имеют алюминий, медь, никель и другие металлы. В гексагональной плотноупакованной решетке (рис. 2, в) атомы расположены в вершинах и центрах оснований шестигранной призмы и три атома в середине призмы. Такой тип решетки имеют магний, цинк и некоторые другие металлы.
^ Кристаллизация металлов. Процесс образования в металлах кристаллической решетки называется кристаллизацией. Для изучения процесса кристаллизации строят кривые охлаждения металлов, которые показывают изменение температуры (t) во времени (τ). На рис. 3 приведены кривые охлаждения аморфного и кристаллического веществ. Затвердевание аморфного вещества (рис. 3, а) происходит постепенно, без резко выраженной границы между жидким и твердым состоянием- На кривой охлаждения кристаллического вещества (рис. 3, б) имеется горизонтальный участок с температурой tкр, называемой температурой кристаллизации. Наличие этого участка говорит о том, что процесс сопровождается выделением скрытой теплоты кристаллизации. Длина горизонтального участка — это время кристаллизации.
Кристаллизация металла происходит постепенно. Она объединяет два процесса, происходящих одновременно: возникновение центров кристаллизации и рост кристаллов. В процессе кристаллизации когда растущий кристалл окружен жидкостью, он имеет правильную геометрическую форму. При столкновении растущих кристаллов их правильная форма нарушается (рис. 4). После окончания кристаллизации образуются кристаллы неправильной
формы, которые называются зернами или кристаллитами. Внутри каждого зерна имеется определенная ориентация кристаллической решетки, отличающаяся от ориентации решеток соседних зерен.
Полиморфизм. Некоторые металлы в зависимости от температуры могут существовать в различных кристаллических формах. Это явление называется полиморфизм или аллотропия, а различные кристаллические формы одного вещества называются полиморфными модификациями. Процесс перехода от одной кристаллической формы к другой называется полиморфным превращением. Полиморфные превращения протекают при определенной температуре.
^ Полиморфные модификации обозначают строчными греческими буквами α, β, γ, δ и т. д., причем α соответствует модификации, существующей при наиболее низкой температуре. Полиморфизм характерен для железа, олова, кобальта, марганца, титана и некоторых других металлов.
Важное значение имеет полиморфизм железа. На рис. 5 изображена кривая охлаждения железа.
Полиморфные превращения характеризуются горизонтальными участками на кривой охлаждения, так как при них происходит полная перекристаллизация металла. До 911°С устойчиво Feα, имеющее кубическую объемноцептрированную решетку. В интервале 911…1392 °С существует Feγ с кубической гранецентрированной кристаллической решеткой.
При 1392…1539 °С вновь устойчиво ^ Feα. Часто высокотемпературную модификацию Feα обозначают Feδ. Остановка на кривой охлаждения при 768 °С связана не с полиморфным превращением, а с изменением магнитных свойств. До 768 °С железо магнитно, а выше — немагнитно.
^ Дефекты кристаллического строения. Реальный металлический кристалл всегда имеет дефекты кристаллического строения. Они подразделяются на точечные, линейные и поверхностные (рис. 6).
Точечные дефекты малы во всех трех измерениях. К точечным дефектам относятся вакансии, представляющие собой узлы кристаллической решетки в которых отсутствуют атомы (рис. 6, а), а также замещенные атомы примеси (рис. 6, б) и внедренные атомы (рис. 6, в) которые могут быть как примесными, так и атомами основного металла.
Точечные дефекты вызывают местные искажения кристаллической решетки, которые затухают достаточно быстро по мере удаления от дефекта.
Линейные дефекты имеют малые размеры в двух измерениях и большую протяженность в третьем. Эти дефекты называют дислокациями. Краевая дислокация (рис. 7) представляет собой искажение кристаллической решетки, вызванное наличием «лишней» атомной полуплоскости.
Поверхностные дефекты малы только в одном измерении. К ним относятся, например, границы между отдельными зернами или группами зерен.
^ Наклеп и рекристаллизация. При пластической деформации изменяется не только форма и размеры металла, но также его внутреннее строение и механические свойства. Зерна разворачиваются, деформируются и сплющиваются, вытягиваясь в направлении деформации. Образуется волокнистая структура. При этом прочность и твердость металла повышаются, а пластичность и вязкость снижаются. Явление упрочнения металла при пластической деформации называется наклепом.
Волокнистое строение и наклеп могут быть устранены при нагреве металла. Частичное снятие наклепа происходит уже при небольшом нагреве (до 300…400 °С для железа). Но волокнистая структура при этом сохраняется. При нагреве до более высокой температуры в металле происходит образование новых равноосных зерен. Этот процесс называется рекристаллизацией. Наклеп при этом снимается полностью.
Температура, при которой начинается процесс рекристаллизации называется температурой рекристаллизации. Абсолютная температура рекристаллизации Тp связана с абсолютной температурой плавления простой зависимостью:
Тp =a · Tпл,
где а — коэффициент, зависящий от состава и структуры металла. Для особо чистых металлов а = 0,2, для металлов технической чистоты а = 0,3…0,4, для сплавов а = 0,5…0,6.
Если деформирование металла происходит при температуре, которая выше температуры рекристаллизации, то наклеп после деформации не возникает. Такая деформация называется горячей. При горячей деформации идут одновременно процессы упрочнения и рекристаллизации. Деформация, которая происходит ниже температуры рекристаллизации называется холодной.
^ 2.2. Металлические сплавы
Металлическим сплавом называется материал, полученный сплавлением двух или более металлов или металлов с неметаллами, обладающий металлическими свойствами. Вещества, которые образуют сплав называются компонентами. Фазой называют однородную часть сплава, характеризующуюся определенными составом и строением и отделенную от других частей сплава поверхностью раздела. Под структурой понимают форму размер и характер взаимного расположения фаз в металлах и сплавах. Структурными составляющими называют обособленные части сплава, имеющие одинаковое строение с присущими им характерными особенностями.
^ Виды сплавов по структуре. По характеру взаимодействия компонентов все сплавы подразделяются на три основных типа: механические смеси, химические соединения и твердые растворы.
Механическая смесь двух компонентов А и В образуется, если они не способны к взаимодействию или взаимному растворению. Каждый компонент при этом кристаллизуется в свою кристаллическую решетку. Структура механических смесей неоднородная, состоящая из отдельных зерен компонента А и компонента В. Свойства механических смесей зависят от количественного соотношения компонентов: чем больше в сплаве данного компонента, тем ближе к его свойствам свойства смеси.
Химическое соединение образуется когда компоненты сплава А и В вступают в химическое взаимодействие. При этом при этом соотношение чисел атомов в соединении соответствует его химической формуле АmВn . Химическое соединение имеет свою кристаллическую решетку, которая отличается от кристаллических решеток компонентов. Химические соединения имеют однородную структуру, состоящую из одинаковых по составу и свойствам зерен.
При образовании твердого раствора атомы одного компонента входят в кристаллическую решетку другого. Твердые растворы замещения образуются в результате частичного замещения атомов кристаллической решетки одного компонента атомами второго (рис. 6, б).
Твердые растворы внедрения образуются когда атомы растворенного компонента внедряются в кристаллическую решетку компонента -растворителя (рис. 6, в). Твердый раствор имеет однородную структуру, одну кристаллическую решетку. В отличие от химического соединения твердый раствор существует не при строго определенном соотношении компонентов, а в интервале концентраций. Обозначают твердые растворы строчными буквами греческого алфавита: α, β, γ, δ и т. д.
Диаграмма состояния. Диаграмма состояния показывает строение сплава в зависимости от соотношения компонентов и от температуры. Она строится экспериментально по кривым охлаждения сплавов (рис. 8). В отличие от чистых металлов сплавы кристаллизуются не при постоянной температуре, а в интервале температур. Поэтому на кривых охлаждения сплавов имеется две критические точки. В верхней критической точке, называемой точкой ликвидус (tл), начинается кристаллизация. В нижней критической точке, которая называется точкой солидус (tc), кристаллизация завершается. Кривая охлаждения механической смеси (рис. 8, а) отличается от кривой охлаждения твердого раствора (рис. 8, б) наличием горизонтального участка. На этом участке происходит кристаллизация эвтектики. Эвтектикой называют механическую смесь двух фаз, одновременно кристаллизовавшихся из жидкого сплава. Эвтектика имеет определенный химический состав и образуется при постоянной температуре.
Диаграмму состояния строят в координатах температура-концентрация. Линии диаграммы разграничивают области одинаковых фазовых состояний. Вид диаграммы зависит от того, как взаимодействуют между собой компоненты. Для построения диаграммы состояния используют большое количество кривых охлаждения для сплавов различных концентраций. При построении диаграммы критические точки переносятся с кривых охлаждения на диаграмму и соединяются линией. В получившихся на диаграмме областях записывают фазы или структурные составляющие. Линия диаграммы состояния на которой при охлаждении начинается кристаллизация сплава называется линией ликвидус, а линия на которой кристаллизация завершается — линией солидус.
^ Виды диаграмм состояния. Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси (рис. 9), характеризуется отсутствием растворения компонентов в твердом состоянии. Поэтому в этом сплаве возможно образование трех фаз: жидкого сплава Ж, кристаллов А и кристаллов В. Линия АСВ диаграммы является линией ликвидус: на участке АС при охлаждении начинается кристаллизация компонента А, а на участке СD — компонента В. Линия DСВ является линией солидус, на ней завершается кристаллизация А или В и при постоянной температуре происходит кристаллизация эвтектики Э. Сплавы концентрация которых соответствует точке С диаграммы называются эвтектическими, их структура представляет собой чистую эвтектику.
Сплавы, расположенные на диаграмме левее эвтектического, называются доэвтектическими, их структура состоит из зерен ^ А и эвтектики. Те сплавы которые на диаграмме расположены правее эвтектического, называются заэвтектическими, их структура представляет собой зерна В, окруженные эвтектикой.
Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии изображена на рис. 10. Для этого сплава возможно образование двух фаз: жидкого сплава и твердого раствора а. На диаграмме имеется всего две линии, верхняя является линией ликвидус, а нижняя — линией солидус.
Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии показана на рис 11. В этом сплаве могут существовать три фазы — жидкий сплав, твердый раствор α компонента В в компоненте А и твердый раствор β компонента А в компоненте В. Данная диаграмма содержит в себе элементы двух предыдущих. Линия АСВ является линией ликвидус, линия АDСЕВ — линией солидус. Здесь также образуется эвтектика, имеются эвтектический, доэвтектический и заэвтектический сплавы. По линиям FD и EG происходит выделение вторичных кристаллов αIIи βII(вследствие уменьшения растворимости с понижением температуры). Процесс выделения вторичных кристаллов из твердой фазы называется вторичной кристаллизацией.
Диаграмма состояния сплавов, образующих химическое соединение (рис. 12) характеризуется наличием вертикальной линии, соответствующей соотношением компонентов в химическом соединении АmВn. Эта линия делит диаграмму на две части, которые можно рассматривать как самостоятельные диаграммы сплавов, образуемых одним из компонентов с химическим соединением. На рис. 12 изображена диаграмма для случая, когда каждый из компонентов образует с химическим соединением механическую смесь.
^ 3. СПЛАВЫ ЖЕЛЕЗА С УГЛЕРОДОМ
3.1. Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов
Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов дает представление о строении основных конструкционных сплавов — сталей и чугунов.
Компоненты, фазы и структурные составляющие сплавов железа с углеродом. Железо — пластичный металл серебристо-белого цвета с невысокой твердостью (НВ 80). Температура плавления — 1539 °С, плотность 7,83 г/см3. Имеет полиморфные модификации (см. раздел 2.1.). С углеродом железо образует химическое соединение и твердые растворы.
Цементит — это химическое соединение железа с углеродом (карбид железа) Fe3С. В нем содержится 6,67 % углерода (по массе). Имеет сложную ромбическую кристаллическую решетку. Характеризуется очень высокой твердостью (НВ 800), крайне низкой пластичностью и хрупкостью.
Ферритом называется твердый раствор углерода к α- железе. Содержание углерода в феррите очень невелико — максимальное 0,02% при температуре 727 °С. Благодаря столь малому содержанию углерода свойства феррита совпадают со свойствами железа (низкая твердость и высокая пластичность). Твердый раствор углерода в высокотемпературной модификации Feα (т. е. в Feδ) часто называют δ- ферритом или высокотемпературным ферритом.
Аустенит — это твердый раствор углерода в γ- железе. Максимальное содержание углерода в аустените составляет 2,14 % (при температуре 1147 °С). Имеет твердость НВ 220.
Перлит — это механическая смесь феррита с цементитом. Содержит 0,8% углерода, образуется из аустенита при температуре 727°С. Имеет пластинчатое строение, т.е. его зерна состоят из чередующихся пластинок феррита и цементита. Пер
www.ronl.ru
