2.5 Научная база стандартизации.
Стандартизация как вид человеческой деятельности является результатом стремления отбирать наиболее ценные достижения и использовать их в дальнейшей работе. В измерительной технике это проявляется в создании систем мер и весов, в промышленности – в унификации изделий, в агрегатировании узлов и механизмов, в расчетах – в использовании определенных (стандартных) рядов чисел, в экономике – в единообразии представления информации и т. д. Начиная с древних времен люди стремились отобрать наиболее удачно созданные орудия труда, самые удачные механизмы – от колеса до лазера, самые ценные технологические процессы и т. д.
В итоге были сформированы основные принципы стандартизации:
Принцип системности. Системность – это рассмотрение каждого объекта как части более сложной системы. Совокупность взаимосвязанных элементов, входящих в систему, образует структуру, позволяющую строить иерархическую зависимость их на различных уровнях.
Принцип комплексности и оптимального ограничения. При разработке стандартов необходимо учитывать все факторы, влияющие на конечный объект стандартизации. Для сокращения трудоемкости работ элементы, незначительно влияющие на основной объект, не учитывают. При этом требования к элементам определяются исходя из требований к основному объекту стандартизации. Для повышения эффективности производства и создания условий получения продукции высокого качества необходима рациональная система стандартов.
Принцип прогрессивности и оптимизации стандартов. Показатели, нормы, характеристики и требования, устанавливаемые стандартами, должны соответствовать мировому уровню науки, техники и производства. Необходимо учитывать не только эффективность нового качества продукции, но и затраты на ее изготовление, материал и эксплуатацию. Иными словами, должен быть получен максимальный экономический эффект при минимальных затратах.
Принцип обеспечения функциональной взаимозаменяемости стандартизуемых изделий. Этот принцип является главным при комплексной и опережающей стандартизации. Он позволяет обеспечить взаимозаменяемость изделий по эксплуатационным показателям.
Принцип взаимоувязки стандартов. Взаимоувязка необходима при большом многообразии общетехнических и межотраслевых стандартов. Важна также взаимная увязка терминов и определений в области стандартизации.
Научно-исследовательский принцип разработки стандартов. Чтобы подготовить проект стандартов для их успешного внедрения необходимо проведение специальных теоретических, экспериментальных и опытно-конструкторских работ. Этот принцип относится ко всем видам стандартов.
Принцип предпочтительности. Обычно типоразмеры деталей и типовых соединений, ряды допусков, посадок и другие параметры стандартизуют одновременно для многих отраслей промышленности. Такие стандарты охватывают большой диапазон значений параметров. Чтобы повысить уровень взаимозаменяемости и уменьшить номенклатуру изделий и типоразмеров заготовок применяют принцип предпочтительности. Согласно этому принципу устанавливают несколько рядов значений стандартизуемых параметров. Это делается для того, чтобы при их выборе первый ряд предпочитать второму, второй – третьему и т.д. По такому принципу построены ряды диаметров и шагов метрической резьбы, ряды нормальных углов, стандарты на допуски и посадки для гладких цилиндрических изделий.
Принцип динамичности. Этот принцип состоит в том, что необходимо учитывать возможность появления новых изделий и новых технологических процессов. Новые изделия, не соответствующие действующим стандартам, не смогут эффективно использоваться, если в последних не предусмотрена возможность их появления.
Принцип минимального удельного расхода материалов. Стоимость материалов и полуфабрикатов в машиностроении составляет от 40% до 80% общей себестоимости продукции. Поэтому снижение удельного расхода материала на единицу продукции имеет большое народнохозяйственное значение. Крупным резервом экономии материалов является повышение срока службы машин и их составных частей, в том числе в результате защиты от коррозии.
Реализация перечисленных принципов стандартизации базируется на общенаучных и специфических методах. Наиболее широко применяются следующие методы стандартизации:
Упорядочение объектов стандартизации;
Параметрическая стандартизация;
Унификация продукции;
Агрегатирование;
Комплексная стандартизация;
Опережающая стандартизация.
Кратко познакомимся с каждым из методов стандартизации.
Упорядочение объектов стандартизации связано, прежде всего, с сокращением многообразия комплектующих изделий и готовой продукции. Упорядочение – универсальный метод, состоящий из нескольких подходов: систематизации, селекции, симплификации, типизации и оптимизации.
Систематизация – научно обоснованная последовательная классификация объектов стандартизации. При систематизации необходимо учитывать взаимосвязь объектов. Наиболее простой формой систематизации является алфавитная система расположения объектов.
Симплификация заключается в определении конкретных объектов, которые признаются нецелесообразными для использования в дальнейшем производстве. В объекты симплификации не вносят какие-либо технические усовершенствования.
Типизация объектов стандартизации заключается в создании типовых объектов – конструкций, технологий, форм документации.
Оптимизация объектов стандартизации заключается в нахождении главных оптимальных параметров, а также всех других показателей качества и экономичности.
Параметрическая стандартизация.
Параметр продукции – это количественная характеристика ее свойств. Наиболее важными параметрами являются размерные, весовые, энергетические характеристики продукции. Параметрические ряды измерительных приборов, машин рекомендуется строить согласно системе предпочтительных чисел – набору последовательных чисел, изменяющихся в геометрической прогрессии. Смысл этой параметризации состоит в том, что выбираются параметры, подчиняющиеся строго определенной математической последовательности. В этой области существует стандарт «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел».
Он предусматривает четыре основных ряда предпочтительных чисел:
1-й ряд – R 5 со знаменателем геометрической прогрессии φ=1.6
2-й ряд – R 10 – со знаменателем геометрической прогрессии φ=1,25. 3-й ряд – R 20 – со знаменателем геометрической прогрессии φ=1,12. 4-й ряд – R 40 – со знаменателем геометрической прогрессии φ=1,06.
И один дополнительный ряд R80- со знаменателем геометрической прогрессии φ=1.03.
В машиностроении наиболее часто используют ряд предпочтительных чисел R 10.
Ряды предпочтительных чисел позволяют не только унифицировать параметры продукции, но и увязать по параметрам продукцию различных видов – детали машин, комплектующие изделия, транспортные средства, технологическое оборудование.
Унификация продукции – рациональное сокращение числа типов деталей, агрегатов, сходных по своим функциональным параметрам. Стандартизация изделий, их составных частей и деталей обязательно предполагает унификацию.
Основными направлениями унификации являются:
разработка параметрических рядов изделий;
разработка типовых изделий;
разработка унифицированных технологических процессов.
Целесообразное ограничение номенклатуры разрешаемых к применению изделий и материалов.
Результаты унификации оформляются по-разному. Это могут быть альбомы типовых конструкций, стандарты типов, параметров, конструкций, марок. Различают следующие виды унификации:
Внутриразмерная унификация – унификация всех модификаций определенного изделия с базовой моделью или между собой внутри одного типоразмера.
Межразмерная унификация – унификация базовых моделей или их модификаций между разными размерами параметрического ряда изделий, но внутри одного типа.
Межтиповая унификация – унификация изделий, относящихся к различным параметрическим рядам и различным типам.
В зависимости от области проведения унификация может быть межотраслевой (в различных отраслях народного хозяйства), отраслевой (для ряда заводов отрасли) и заводской (в рамках завода).
Агрегатирование – это метод создания машин, приборов и оборудования из отдельных стандартных унифицированных узлов, многократно используемых при создании различных изделий на основе геометрической и фундаментальной взаимозаменяемости. Агрегатирование широко применяется в машиностроении, в радиоэлектронике, в измерительной технике. Большое распространение получили агрегатные станки. При смене объекта производства их легко разобрать и из тех же агрегатов собирать новые станки для обработки других деталей с требуемой точностью.
Комплексная стандартизация – целенаправленное установление и применение системы взаимоувязанных требований как к объекту стандартизации в целом, так и к его основным элементам. Применительно к промышленной продукции это установление и применение взаимосвязанных по своему уровню требований к качеству готовых изделий и материалов для их изготовления.
Опережающая стандартизация – установление повышенных по отношению к достигнутому на практике уровню норм и требований к объектам стандартизации, которые согласно прогнозам будут оптимальными в дальнейшее время. Положительный эффект опережающей стандартизации может быть достигнут только при достоверных прогнозах. Поскольку риск составить недостоверный прогноз существует всегда, при реализации программы опережающей стандартизации нужно подходить к решению задач очень осторожно.
2.6 Определение оптимального уровня унификации и стандартизации.
Степень унификации характеризуется уровнем унификации продукции – насыщенностью изделия унифицированными и стандартизованными единицами.
Уровень стандартизации и унификации характеризуется следующими коэффициентами:
коэффициент применяемости, Kпр, %, по типоразмерам деталей
(2.1)
где n – общее число деталей в изделии,
n0 – число оригинальных, разработанных впервые изделий.
Коэффициент унификации может рассчитываться по отношению к общемашиностроительному уровню, межотраслевому уровню и отраслевому уровню применения.
Используют также коэффициенты по трудоемкости, массе, стоимости и числу деталей. Коэффициент межпроектной (взаимной) унификации, Кму,
(2.2)
где H – число рассматриваемых деталей (проектов);
ni – число составных частей (узлов) в i-м изделии;
-
число составных частей в H изделиях;
qj – число разновидностей типоразмеров одного наименования.
j-й составной части;
m – общее число наименований составных частей рассматриваемых изделий (проектов);
nmax– максимальное число составных частей одного изделия (проекта).
При расчете указанных коэффициентов крепежные детали, детали соединений трубопроводов, шпонки, прокладки, лампочки и другие подобные детали не учитывают; их учитывают отдельно. Уровень унификации будет планироваться и контролироваться.
2.7 Государственный контроль и надзор за соблюдением требований государственных стандартов.
Правовые основы, задачи и организация госнадзора.
Государственный контроль и надзор за соблюдением обязательных требований государственных стандартов и составляет часть государственной системы стандартизации.
Основные усилия государственного контроля направлены на проверку строгого соблюдения всеми хозяйственными субъектами обязательных норм и правил, обеспечивающих интересы и права потребителя, защиту здоровья и имущества людей и среды обитания.
Основные задачи госнадзора:
предупреждение и пресечение нарушений обязательных требований государственных стандартов, правил обязательной сертификации и Закона “О единстве измерений” всеми субъектами хозяйственной деятельности;
предоставление информации органам исполнительной власти и общественным организациям по результатам проверок.
главный государственный инспектор России – Председатель Госстандарта РФ, а главные государственные инспекторы республик в составе РФ и других объектов Федерации – руководители центров стандартизации и метрологии.
проверкам в процессе госнадзора подвергается:
продукция (на всех стадиях ее жизненного цикла), в том числе подлежащая обязательной сертификации и импортируемая;
услуги населению, виды работ, подлежащие обязательной сертификации;
техническая документация на продукцию;
деятельность испытательных центров, лабораторий и органов по сертификации.
Субъекты хозяйственной деятельности должны оказывать содействие государственным инспекторам во всех их действиях: свободный доступ в служебные помещения, привлечения к работе специалистов и имеющихся на предприятии технических средств, отбор проб и образцов и т.п. Проверка осуществляется как лично самим инспектором, так и создаваемыми под его руководством комиссиями.