Выбор средств контроля основан на использовании алгоритма.

В алгоритме предусмотрено, что допускаемая погрешность учитывает составляющие ее погрешности (ГОСТ 8.051—81): измерительных средств, температурных деформаций, от измерительного усилия, от субъективности оператора, вносимые установочными мерами. Алго­ритм составлен так, что при последовательной разработке процессов контроля выбирают для каждого конкретного контролируемого пара­метра необходимые средства контроля (СК) или обосновывают необ­ходимость проектирования новых. Алгоритм составлен таким образом, что от процедуры к процедуре номенклатура выбираемых средств ограничивается. Выбор СК завер­шают нахождением одного конкретного СК для каждого контролируе­мого параметра в тех случаях, когда оптимизацию процесса ТК не проводят, или нескольких СК для каждого контролируемого параметра при проведении оптимизации процесса ТК. Окончательное решение об одном СК для каждого контролируемого параметра принимают после комплексного технико-экономического обоснования процесса ТК.

Автоматизация выбора средств измерения.

Применение ЭВМ для выбора контрольно-измерительных приборов (КИП) значительно сокращает трудоемкость проектных работ. Алгоритм выбора КИП, в реализации которого участвуют технолог, метролог, математик и программист, сводится к следующим процедурам:

• задаются исходные данные в виде номинальных размеров парамет­ров, градации точности (квалитеты, степени, классы точности), вид де­тали (вал, отверстия), к которому относится порядок погрешностей из­мерения;

• рассчитывается допустимая погрешность измерения по формуле,

• рассчитываются предельные погрешности методов измерения на основе типажа КИП;

• выдаются на печать коды КИП с указанием цены деления и допус­тимой разности температур параметра и КИП;

• определяется допуск на параметр, допустимая погрешность изме­рения.

Оптимизация выбора КИП многокритериальная и производится на основе критериев: точностного, т. е. на основе расчета, на ЭВМ по­грешностей измерения с учетом действующих факторов в конкрет­ных или типовых условиях измерения; стоимостного (прямая связь с ценой деления: меньше цена деления КИП — выше стоимость), вы­бирается КИП по наибольшей цене деления; эффективность примене­ния ЭВМ характеризуется объективностью и высокой производитель­ностью в условиях машинного проектирования операции техническо­го контроля.

Типизация КИП. Под типизацией КИП понимается обоснованное сведение многообразия избранных конструкций к небольшому числу. В основу классификации КИП положены естественные признаки объ­ектов контроля и измерения. Выделены КИП для контроля физиче­ских, геометрических и функциональных параметров изделий разного служебного назначения.

Классификация КИП дается по конструктивному, технологическо­му, метрологическому признакам и кодируется по уровням системы контроля.

Контрольные вопросы

1. На какие группы подразделяются средства технических измерений?

2. Что представляет собой мера?

3. Что представляют собой калибры?

4. На чём основывается выбор средств измерения и контроля?

5. К чему приводит недостаточная точность измерений?

6. С чем связана излишняя точность измерений?

7. Средства линейных измерений СЛИ и контроля СЛК подразделяют на …….

8. Какими могут быть отсчётные шкалы приборов?

9. Все средства измерений можно разделить на универсальные и ……..?

10. Что позволяют повысить приборы активного контроля ?

Практическое занятие №

Оптимизация требований стандартов

Цель работы: используя теоретические знания, проанализировать оптимизацию требований стандартов.

Приборы и оборудование:

1. Персональный компьютер IBM PC

2. Программное обеспечение персонального компьютера

Задание:

1) Ознакомиться с теоретическим материалом по теме 

2) Ответить на вопросы по теме.

Ход выполнения работы:

1.Ознакомиться с теоретическим материалом, представленным ниже:

Основные положения. Задачу оптимизации требований стан­дартов обычно связывают с оптимизацией объектов стандартизации, и для ее реализации применяют методы оптимизации параметров объ­ектов стандартизации (ПОС). Важность проведения оптимизации для народного хозяйства определили целесообразность выделения ее мето­дов в отдельную систему — систему оптимизации параметров объек­тов стандартизации (СОПОС).

Эффективность системы обеспечивается на основе функционирования СОПОС Госстандарта и СОПОС отраслей (предприятий и объединений).

СОПОС Госстандарта призвана:

• служить научно-методической и учебной базой для разработки и обеспечения функционирования отраслевых СОПОС;

• обеспечивать выполнение НИР, проверку и корректировку разраба­тываемых институтами Госстандарта методических и нормативно-тех­нических документов по оптимизации ПОС;

• осуществлять экспертизу отдельных отраслевых документов по оптимизации.

В состав СОПОС Госстандарта входят:

• методическая база СОПОС Госстандарта по оптимизации произ­водственных и технологических процессов;

• методическая база СОПОС Госстандарта по машиностроению;

• автоматизированная система обоснования требований стандартов на базе сопоставительного анализа данных фонда стандартов.

Методическая база СОПОС Госстандарта содержит межотраслевые пособия, стандарты, методические указания, инструкции, алгоритмы и программы.

СОПОС отраслей, объединений и предприятий создается с целью улучшения качества объектов стандартизации на основе повышения научно-технического уровня стандартов и технических условий за счет приближения значений параметров стандартизуемых объектов к опти­мальным. При этом должны обеспечиваться принципы комплексности и опережаемости стандартизации.

СОПОС отраслей, объединений и предприятий должны включать:

• рабочие методики, алгоритмы, программы и банки входных дан­ных для оптимизации конкретных объектов;

• экспериментальные установки, ЭВМ (машинное время) для опти­мизации параметров объектов.

СОПОС осуществляет научно-методическое, организационно-мето­дическое и материально-техническое обеспечение работ по оптимизации ПОС.

Научно-методическое обеспечение системы заключается в разработке методов оптимизации, их унификации и совершенствовании (обновлении), а также разработке комплекса унифицированных нормативно-технических и методических документов.

Организационно-методическое обеспечение системы включает распределение функций по

разработке, обновлению и функционированию СОПОС между исполнителями, установление ее связи с системами управления качеством, с различными АСУ.

Материально-техническое обеспечение базируется на использова­нии ЭВМ и технических устройств (стендов, приборов) для испытаний продукции. При этом работы по экспериментальной оптимизации могут проводиться на предприятиях, разрабатывающих и производящих продукцию, а также на испытательных станциях и полигонах.

Продолжительность разработки, качество и эффективность функ­ционирования СОПОС зависят от системы подготовки и повышения квалификации специалистов. Подготовка специалистов по разработке СОПОС ведется по следующим профилям:

• для экспериментальных методов оптимизации;

• для разработки математических моделей СОПОС;

• для оптимизации ПОС на основе рабочих моделей.

Величины, количественно характеризующие свойства объекта стан­дартизации, называются параметрами объекта стандартизации. Пара­метры характеризуют физические, химические, технические, эргономи­ческие, эстетические и другие свойства объекта.

В методических и нормативно-технических документах, в чертежах и технических опи­саниях при помощи параметров выражают количественные требования (нормы), формируют показатели качества продукции. Оптимизация ПОС заключается в установлении таких значений этих параметров и такого их значения во времени,при которых достигается максимально возможная в определённых условиях эффективность.

Значения ПОС, которым соответствует максимально возможная эффективность, называют оптимальными; аналогично оптимальным называют уровень требований стандартов. Максимальная эффективность в зависимости от конкретных усло­вий означает максимальный эффект (результат) при заданных затратах, или заданный эффект при минимальных затратах, или максимальное значение отношения эффекта к затратам, т. е. максимум эффекта, при­ходящегося на единицу затрат.

Под эффектом (результатом) понимает­ся достижение определенных экономических, технических и социаль­ных целей. К затратам относятся расход материальных, трудовых и природных ресурсов, а также потери, обусловленные появлением по­бочных и отрицательных эффектов.

Под возросшие темпы научно-технического прогресса, углубление спе­циализации и кооперирования производства требуют внедрения более совершенных количественных методов оптимизации в отраслях народного хозяйства.

Для оптимизации параметров объектов стандартизации необходимо количественно оценивать:

• параметры объекта;

• эффект от производства и эксплуатации (потребления) объекта;

• затраты на разработку, производство и эксплуатацию объекта.

На практике используют три формы оценки эффектов и затрат:

1. Техническая форма — применяют только технические показатели (КПД, мощность и т. д.), а затраты непосредственно не рассматривают­ся, так как они остаются постоянными;

2. Стоимостная форма — применяют денежные единицы, но допуска­ется применять и технические показатели, например эффект измеряют в технических или денежных единицах, а затраты — в денежных;

3. Полезностная форма — при измерении эффекта или затрат приме­няют условные единицы (баллы, коэффициенты весомости, шкалы по­лезности, шкалы предложения).

Оптимизация с помощью количественных методов имеет конкрет­ный смысл только для определенной цели и при установленных огра­ничениях. Цели и ограничения определяют или уточняют путем опти­мизации других объектов, а также в процессе оптимизации рассматри­ваемого объекта.

Ограничениями являются условия разработки, изго­товления и эксплуатации продукции, характеризуемые научно-техни­ческими, производственными и эксплуатационными возможностями, требованиями техники безопасности, охраны природы и т.д.

Оптимизация параметров объектов стандартизации с использовани­ем количественных методов оптимизации в общем случае содержит следующие процедуры:

• изучение объекта;

• составление или выбор математической модели или разработка, из­готовление (приобретение) и отладка установки;

• получение числовых значений входных данных и обеспечение их сопоставимости;

• разработка, отладка или выбор программ вычислений на ЭВМ;

• составление плана вариантов вычислений или экспериментов;

• проведение вычислений или экспериментов;

• анализ результатов вычислений или экспериментов;

• корректировка математической модели;

• формулирование рекомендаций.

Оптимизация параметров объектов стандартизации успешно осуще­ствляется только при совместной координированной работе разных специалистов. Для такой координации работ процесс составления ма­тематических моделей разделен на следующие три этапа:

1. разработка схемы структуры и функционирования объекта стандар­тизации;

2. составление математической модели функционирования объекта стандартизации;

3. составление математической модели оптимизации ПОС.

В зависимости от характера преобладающих процедур методы оп­тимизации параметров объектов стандартизации подразделяют на тео­ретические (преобладают вычислительные процедуры), эксперимен­тальные (преобладают экспериментальные процедуры) и эксперимен­тально-теоретические (существенную роль играют как вычислитель­ные, так и экспериментальные процедуры)