Литые заготовки занимают значительную долю в различных машинах и конструкциях, как по количественному составу, так и по общей массе, поэтому качество продукции машиностроительного завода во многом базируется на характеристиках отливок.
Ключевая роль в обеспечении качества отводится контролю: он позволяет предотвратить попадание бракованных изделий на этапы механической обработки и последующей сборки, а также создает базу для глубокого анализа и модернизации литейных технологий. Согласно ГОСТ 15467–79, качество продукции представляет собой совокупность свойств, позволяющих ей удовлетворять конкретные потребности в рамках своего назначения. Данное определение универсально и применимо к отливкам. Из него следует, что под качеством понимаются не все параметры изделия, а лишь те, что определяют его способность выполнять заданные функции. Качество отливок охватывает конструктивные и технологические характеристики, влияющие на трудозатраты при производстве и эффективность эксплуатации, а также включает такие параметры, как коэффициент использования металла, протяженность графитовых включений, однородность твердости вдоль направляющих и прочее. Помимо качества, отливки должны обладать необходимой надежностью. Надежность трактуется как способность объекта сохранять в течение времени значения всех параметров в пределах установленных норм, что обеспечивает выполнение функций в заданных условиях эксплуатации, ремонта, хранения и транспортировки. В зависимости от назначения и режима работы изделия, это понятие может включать долговечность, безотказность, ремонтопригодность и сохраняемость. Таким образом, именно показатели надежности определяют практическую эффективность использования изделий. Надежность и качество — взаимосвязанные понятия. Невозможно достичь высокой надежности без надлежащего качества, так же как без учета надежности показатели качества теряют свою значимость. Для численной оценки качественных характеристик отливок применяются различные метрики. К ним относятся уровень дефектности, точность размеров и массы, чистота поверхности, механические свойства и др. Показатель качества количественно отражает степень пригодности отливок к выполнению определенных задач. Состав этих показателей варьируется в зависимости от назначения продукции. Измеряться они могут в различных единицах, например, в миллиметрах, тоннах или баллах. При анализе показателей качества отливок важно различать: – их наименование (например, коэффициент использования металла); – формулировки (дефиниции), содержащие методы экспериментального или расчетного получения значений (например, отношение массы готовой детали к массе исходной отливки); – численные значения, которые могут варьироваться под влиянием различных условий. Согласно ГОСТ 15467–79, показатели качества могут классифицироваться как единичные, комплексные, определяющие и интегральные. Единичный показатель характеризует одно конкретное свойство. Примером служит предел прочности на растяжение, где за качественным параметром закреплено именно это свойство. Другим примером единичного показателя для литейного цеха за год является средний уровень внешнего брака всей продукции. Этот параметр описывает одно свойство — степень бездефектности изделий. Комплексный показатель объединяет в себе несколько характеристик. К ним относится, например, коэффициент использования металла, который суммирует влияние точности геометрической формы (размеров и припусков) на металлоемкость. Определяющий показатель — это тот, на основании которого принимается решение об оценке качества. Для сравнительного анализа применяются базовые показатели. В качестве эталонов могут выступать: параметры лучших образцов, созданных в стране или за рубежом; показатели прошлых периодов или данные по перспективным образцам, полученные теоретически или опытным путем. Также базовыми считаются показатели, зафиксированные в требованиях (стандартах, ТУ и т.д.). Базовые показатели могут быть единичными, комплексными или интегральными. При сравнении текущих данных с базовыми рекомендуется использовать относительные показатели (отношение фактического значения к базовому).
Эффективность контроля качества достигается при условии, что нормативные показатели, закрепленные в чертежах, ТУ, стандартах или договорах, заданы корректно и их соблюдение гарантирует требуемый уровень продукции. Качество отливок формируется под влиянием множества технологических, экономических и организационных факторов, отражающих общий уровень производства. В литейном производстве применяются сложные процессы с использованием широкого спектра материалов. В таких условиях высокое качество возможно только при строгом соблюдении стандартов на всех стадиях цикла. На качество отливок воздействуют следующие факторы: – качество исходного сырья, шихты, формовочных и вспомогательных материалов; – степень механизации и автоматизации процессов; – строгое следование технологической дисциплине на всех этапах; – организация производства и методы управления литейным цехом. Для реализации этих требований в цехе необходимо проводить организационно-технические мероприятия, повышающие культуру и технический уровень производства. Основой качественной продукции является комплексный подход, учитывающий технические, организационные и социально-экономические аспекты. Управленческие решения принимаются только на базе мониторинга динамики качества. Измерение показателей необходимо для решения таких задач, как прогнозирование и планирование развития литейного производства; корректировка оптовых цен; аттестация продукции; выбор оптимальных техпроцессов; разработка нормативной документации (ГОСТ, ТУ и др.); надзор за качеством; материальное стимулирование персонала; изучение временной динамики и ведение отчетности. Показатели качества, как и статические показатели в целом, выполняют познавательную, контрольно-организаторскую, стимулирующую и идеологическую функции. Познавательная функция заключается в использовании данных о состоянии качества для выявления тенденций и разработки планов технического прогресса. Выполняя контрольно-организаторскую роль, показатели становятся элементом системы управления, обеспечивая функционирование производства. Они предоставляют информацию об итогах работы, на основе которой органы управления формируют плановые задания. В процессе реализации плана новые данные обобщают текущее состояние дел. При контроле исполнения задач показатели качества служат механизмом обратной связи в управлении. Также они выполняют стимулирующую функцию, на базе которой создаются системы поощрения за повышение качества. Однако существуют показатели, которые не способствуют улучшению продукции. Например, ориентация на массу отливок ведет к неоправданным издержкам из-за избыточных припусков, лишней транспортировки стружки и затрат на переплавку. Литейщики, стремясь увеличить тоннаж, часто создают изделия с избыточной прочностью и упрощенной геометрией. В итоге миллионы тонн металла превращаются в отходы, в основном в виде стружки. Погоня за массовыми показателями тормозит внедрение точного литья, требующего минимальной обработки. Таким образом, использование показателя массы наносит ущерб экономике, отвлекая капиталы на расширение металлургической базы и сдерживая промышленный потенциал страны.