В каждом из этих случаев мы имеем дело с приложениями, первое из которых называет должность, профессию, второе — звание. Эти приложения характеризуют лицо с разных сторон и потому не однородны (см. параграф 42 полного академического справочника «Правила русской орфографии и пунктуации» под ред. В. В. Лопатина): Об этом рассказал доцент кафедры всеобщей истории МГУ кандидат исторических наук Александр Иванов. Нас обучал тренер по лёгкой атлетике мастер спорта Иван Петров.

1. Ответ на вопрос «Какой завод использует труд более эффективно?» не столь очевиден. 2. Кавычки нужны.

Следует руководствоваться рекомендациями словарей русского языка. Как правило, если форма мн. ч. существительного второго склонения имеет в именительном падеже окончание -а (я), то такая форма в словаре указывается, например: катер, -а, мн. -а, -ов.

В этом случае второе тире опускается, потому что приложение предшествует определяемому слову. См. примечание 3 к параграфу 19.10 справочника по пунктуации Д. Э. Розенталя.

Корректно: Решением государственной экзаменационной комиссии мне была присвоена квалификация "тренер по самбо, преподаватель физической культуры и спорта".

Поскольку цитата не представляет собой законченного предложения, тире не требуется: Спорт и закалка «помогает сохранить крепкое здоровье», учит наш тренер. 

Ударное окончание -а часто встречается как раз в профессиональной и разговорной речи (при общелитературном безударном окончании -ы). Ср.: тре́неры (литературная норма) и тренера́ (сниженный и профессиональный вариант).

С отрицанием наречие втуне пишется раздельно: не втуне. Например: Божественное слово любви и братства не втуне огласило мир. Н. Чернышевский, Очерки гоголевского периода русской литературы.

Тире обычно не ставится, если подлежащее выражено личным местоимением, а сказуемое – формой именительного падежа существительного. Но при логическом подчеркивании тире возможно (ср. у Маяковского: Я – гражданин Советского Союза).