2. История стандартизации

2.1. Становление стандартизации как вида деятельности

Формирование человеческой цивилизации предполагает наличие определённых соглашений о нормах поведения, общественных правилах, нравах и обычаях, которые способствуют взаимопониманию в обществе. Эти нормы нашли своё выражение в виде звуков, знаков, символов, человеческой речи, языков, в развитии письменности, счёта, денег, мер и весов, календарей, общественных кодексов, традициях и обычаях народа. С начала развития человеческого общества, начиная с доисторических времён до наших дней, люди пользовались методами, которые сейчас мы называем стандартизацией.

Определённые стандарты и нормы лежали в самой основе фактически любой деятельности человека, особенно это касается хозяйственной деятельности. Ранние каменные орудия-рубила, топоры и ножи уже производились с использованием типовой, «стандартной» технологии, что объясняет их схожесть в любой части света. Таким образом, человек достаточно рано осознал и начал применять наиболее удачные результаты трудовой деятельности с целью их повторного использования, что давало возможность экономить время, трудовые и материальные затраты при выполнении трудовой деятельности.

Трудно выделить примеры ранней стандартизации. В качестве примера применения человеком методов стандартизации можно представить письменность, которая, по сути, является способом передачи информации на расстояние и во времени путём отражения звуков, слов, речи в виде символов и совокупностей символов, общепринятых, понимаемых однозначно и многократно воспроизводимых. Как отмечает шведский учёный Нильс Рингстедт, письменность насчитывает, по меньшей мере, 6 тыс. лет и возникла, согласно последним находкам, в Шумере или в Египте. Знаки, пиктограммы и др. формы письма можно рассматривать как ранние примеры стандартизации. Китайский язык - чрезвычайно древний, но в эпоху династии Цинь (император Цинь Шихуанди, 221-207 гг. до н.э.), уже представлял собой форму стандартизации. Цифры появились, по крайней мере, у вавилонян, около 4 тыс. лет назад. Нотная запись является, можно сказать, древним нормализованным языком, в Греции восходящим, вероятнее всего, к 200г. до н.э. Карты, содержащие символические обозначения городов и деревень, известны в Китае со времён династии Хань (206г. до н.э. - 220г. н.э.). Палочка с надрезами, обозначающими сумму долга, имеет очень давнюю историю, и широко применялась во многих частях мира.

Печатание, несмотря на ошибочное представление о его относительно недавнем происхождении, древнее искусство. Пример этому – экспонат музея Ираклион на Крите: глиняный диск из дворца в Фесте (неодворцовый период, 1700-1600 лет до н. э) содержит отпечатанные на обеих сторонах символы в форме иероглифической надписи, идущей по спирали, которую мы, правда, ещё не умеем перевести. Печатание с использованием деревянных блоков было изобретено в Китае в эпоху династии Суй (581-618 гг. н.э.). В XI в. в Китае подвижные иероглифы для печати делались из глины.

В Китае некоторые интересные примеры стандартизации очень рано начали способствовать социальному благосостоянию. Император Цинь Шихуанди, правивший около 2200 лет назад, был великим стандартизатором. Чтобы упростить сбор налогов, он сделал все гири, меры и монеты одинаковыми. Для облегчения работы чиновников, переводившихся из одной области в другую, был стандартизован язык. Местные вариации в стиле письма и использования иероглифов были официально запрещены. Наконец, императорским декретом было установлено, чтобы все телеги имели оси одинаковой длины: дороги в те времена замощены были плохо и телеги выбивали в них глубокие колеи. Тащить телеги было трудно, ибо из-за разной длины тележных осей расстояние между колеями всегда было разным. С введением стандартной длины оси трудности были преодолены. Эти реформы способствовали процветанию государства.

С начала осознания своего места в окружающем мире человек, пытаясь защитить себя, своих сородичей, свой род от воздействия природных явлений (дождь, холод, ветер, снег, жара и т.п.), и опасных факторов (нападение хищников и т.д.) начал приобретать и развивать навыки строительства, которые, в свою очередь, вызвали потребность в измерениях. Искусство измерения насчитывает более 7 тыс. лет (по современным научным данным). Египетская пирамида Хеопса в Гизе, возведённая 5 тыс. лет назад представляет собой величайший памятник строительного искусства, построенный с фантастической точностью (длины сторон у основания различаются лишь на доли процента). Это инженерное сооружение высотой около 150 метров с площадью основания около 40 тыс. м² сложено более чем из двух миллионов камней-блоков, массой от 2,5 до 10 т, плотно пригнанных друг к другу. Прежде чем уложить камни-блоки, они готовились строго определённых размеров на каменоломнях с использованием принципов стандартизации.

Чатал-Гуюк, быть может, один из первых городов древности (6500-5700 гг. до н.э.), где кирпичи, используемые при строительстве, имели стандартные размеры 80×160×320 мм. Величественные дворцы фараонов Египта строились с применением кирпича размером 410×200×130 мм. Римляне, например, не только применяли стандартный кирпич, но установили стандартные размеры водопроводных труб, что позволило решать все споры, относящиеся к пользованию водопроводом.

Примером строительства из унифицированных однотипных блоков могут служить Парфенон и другие сооружения Акрополя (Афины), возведённые в V в. до н.э. На основе единого шага колонн и их высоты применены однотипные каменные блоки колонн, антаблемента и других элементов сооружения. Блоки тщательно отёсывались, укладывались друг на друга без применения вяжущих материалов, и скреплялись металлическими связями. В литературе приводятся данные о том, что грандиозный храм, построенный более 2 тыс. лет в Перу, близ города Куоко, сложен из каменных глыб строго определённого размера. Государство древних хеттов в Малой Азии, существовавшее 2 тыс. лет до н.э., строило города с применением единых образцов. В глубокой древности в Японии строили деревянные дома с применением определённых циновок, размер которых соответствовал росту с самого высокого японца.

Зодчие Армении ещё в IX-X вв. широко использовали в строительстве унифицированные детали. По раскопкам древней столицы Армении Ани, в конструкциях соборов, городских ворот обнаружено применение стандартных (унифицированных) деталей.

Значительные преобразования, связанные с унификацией деталей, были сделаны в XVI в. при Иване Грозном. И характерными памятниками «сборного строительства» в 1550-1555 гг. были города Углич и Свияжск. В XVIII в. в строительстве были распространены чертежи деталей для массового применения и установок, таких, как водяные насосы, плотины и мельницы.

Применение в Древнем мире единой системы мер, строительных деталей стандартного размера, водопроводных труб стандартного диаметра - это примеры деятельности по стандартизации, которая на современном научном языке именуется как «достижение оптимальной степени упорядочения в определённой области посредством установления положений для всеобщего и многократного использования…».

В литературных источниках встречаются данные, что стандартизация использовалась в городском планировании. В Китае Великая Стена, как и грандиозная гробница императора Цинь Шихуанди, требовали тщательного планирования и технических знаний, то же относится и к строительству древних китайских мостов.

Планирование городов так же имеет древние корни. Существует шумерский глиняный диск, на котором начертан первый известный нам городской план. Индийский город Мохенджо-Даро построен по строгому геометрическому плану. Другим примером является Фудзивара в Японии, столица VII в., в период Нара: принятый при её строительстве план подобен плану Чанганя, важного центра торговли и культуры в эпоху династии Тан (618-907 гг.н.э.) в Китае.

Об искусстве строителей Средиземноморья свидетельствуют бессчётные древние памятники. Для строительства этих зданий и памятников нужно было иметь технические знания в области планирования и строительства. Например, воздвигнуть археологические памятники на Крите было бы просто невозможно без всеобъемлющей стандартизации и контроля качества. Проф. Георгий Варуфакис, президент Греческой национальной организации стандартов ELOT, говорил об этом, открывая Генеральную Ассамблею СЕН на Крите в октябре 1998г.

Археологические изыскания проф. Варуфакиса в области очень ранней Греческой стандартизации представляют большой интерес. Проанализированная им надпись на стеле из Элевсина, Греция, даёт представление о развитом уровне металлургии и строительной технологии в классической Греции и имеет одновременно все характеристики стандарта. На стеле начертан декрет, касающийся производства бронзовых скреп, известных как empolia и poloi, для воздвижения колонн Филоновской Стои (по имени архитектора Филона) - портика, построенного около 360 г. до н.э. ещё до более древнего Телестириона. Проф. Варуфакис отмечает, что текст содержит древнейшие из известных технических спецификаций, применявшихся в Древней Греции. Первая часть надписи содержит условия тендера для подрядчика, во второй зафиксировано окончательное соглашение.

В декрете даётся заказ на производство empolia и poloi из медно-оловянного сплава, проще говоря, бронзы. Примечательно также, что декрет устанавливает состав сплава, который должен содержать 11 частей меди и лишь часть олова. Согласно проф. Варуфакису, в современных терминах это соответствует 91,67 % меди и 8,33% олова. В декрете также отмечается, что медь должна поставляться из Мариона, Кипр. Далее в декрете установлены измерения компонентов empolia и poloi. На основе этих спецификаций проф. Варуфакис, опираясь на знания цен в V в., вычислил количество меди и олова, потребное для строительства. Поскольку олово стоило дорого, и существовал большой риск, что поставщик ради собственной выгоды может занимать его содержание, имелся, вероятно, какой-то контроль качества.

Экспериментальным путём проф. Варуфакис определил, что узнать способ установления стандартов можно при сравнении получаемых образцов с некими эталонными образцами. При сравнении образцов с эталонами по цвету можно обнаружить различия в содержании олова. Дальнейшие исследования в греческой металлургии позволили предположить, что греческие металлурги античности осознавали связь механических свойств медных сплавов с их составом и, в частности, с содержанием олова. Вывод состоит в том, что надпись на стеле является подтверждением высоких стандартов древнегреческой технологии в области металлургии и это относится к древнейшим из известных греческих спецификаций на бронзу.

Как известно, применение измерений, как способа получения количественной информации о свойствах тех или иных объектов, способствовало прогрессу человечества. Первоначально, естественно было проводить измерения тем, что имелось: шагами, длиной стопы, палкой, соответствующей росту и т.д. Появилась необходимость в установленных (общепринятых) мерах (эталонах). Самой древней единицей длины считается двойной локоть вавилонского царя Гудеа. Она была установлена в XXII в. до н.э. и равна 990-996 мм. В египетских гробницах были найдены эталоны длины. На строительство пирамид применялся «царский локоть» длиной около 52,6 см.

Шумеры также использовали стандартизованные меры. В XVIII в. до н. э. царь Хаммурапи издал закон, в котором были установлены и стандартизованы веса и меры. Древнейшие весы найдены в египетской гробнице, насчитывающей около 7 тыс. лет. Стандартизованные гири были найдены в Мохенджо – Даро, индийской культуре четырёхтысячелетней давности. Таланты – стандартизованные бронзовые гири, весившие от 26 до 29 кг, в зависимости от географической области, также с очень древних времён использовались как средство платежа по всему Средиземноморью (в том числе, в Минойский период, 3-2-е тыс. до н.э.). В музее Ираклион выставлены таланты, некоторые из которых несут знаки кипрского письма, указывая на экспорт бронзы с Кипра.

Но установление меры, являясь необходимым условием осуществления измерений, было ещё недостаточным. Требовалось найти порядок применения этих мер, порядок согласования размеров, т.е. возникла потребность в законодательном закреплении мер. Стандартная бронзовая гирька 0,25 кг была найдена близ гробницы императора Цинь Шихуанди в провинции Шаньси. Эта гирька подтверждает существование декретов о стандартизации мер, изданных им и его наследником Ци Эрши: полный текст декрета начертан на самой гирьке!

Со временем развитие мер и весов сильно расширилось. Чем сложнее становились сделки, и чем больше появлялось поддельных мер и гирь, тем всестороннее становились законы. Ещё в глубокой древности правители, очевидно, поняли важность защиты не только торговцев, но и потребителей. Законы Хаммурапи запрещали использование фальшивых гирь при взвешивании зерна - в то время зерно служило средством платежа. Римский император Теодорих наказывал за использование поддельных гирь и мер. О подделке говорится и в Библии (Второзаконие, 3: 19, 35-36): «Да не приступишь ты закона с помощью неверного локтя, неверной гири, неверной меры. Верные весы, верные гири, верные сосуды, верные меры да будут с тобой».

Упоминание о ранних системах весов мы находим в скандинавской истории.

В археологической литературе содержатся примеры ранней системы весов, существовавших в скандинавском бронзовом веке около 3 тыс. лет назад. Этот факт обнаруживается путём взвешивания бронзовых топоров особого типа, женских бронзовых статуэток и тяжёлых золотых колец. Кольца и статуэтки, например, были приспособлены к системе весов, основанной на единице в 107,7 г, топоры - бронзовые отливки определённой величины. Все эти предметы, вероятно, производились по одной системе весов, чтобы способствовать обмену и торговле. Далее, в течение позднего железного века, в VIII - XI вв. в Швеции существовало «стандартизованная» система весов. В Бирке, древнейшем городе Швеции (около 750-950 гг. н.э.), была найдена стандартная гирька весом в 12,5 г. Английский король Генрих в 1120 г. своим приказом определяет древний ярд длиной его руки.

У поминания о русских мерах встречаются уже в первых памятниках Древнерусской письменности: в летописях, в «Русской Правде», в грамотах русских князей. 996 годом н.э. датируется Уложение киевского князя Владимира о соблюдении единых мер веса и длины по всей Руси. Любая мера - это стандарт.