Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Метрология, стандартизация, подтверждение соответствия. Учебное пособие
.pdf
1.5 Организация работ по метрологическому
обеспечению предприятий
1.5.1 Основы деятельности по метрологическому обеспечению
В условиях рыночной экономики предприятие может выжить и
успешно развиваться при условии конкурентоспособности
изготовляемой продукции, которая в основном определяется качеством
продукции, а одним из основных факторов, влияющих на качество,
является достигнутый на предприятии уровень метрологического
обеспечения всех стадий жизненного цикла (ЖЦ) продукции.
На сегодня невозможно представить функционирование
предприятия, выпускающее какую-либо продукцию без выполнения
системной работы по получению, накоплению достоверной
измерительной информации и её рациональному использованию. Без
данной информации невозможно выполнение ни одной стадии
производства, а получить её возможно лишь при грамотном и
корректном применении методик и средств измерений. Последнее
определяет сущность, развитие и совершенствование деятельности по
метрологическому обеспечению (МО). Метрологическое обеспечение –
совокупность мероприятий, направленных на обеспечение единства
измерений.
В стандарте [18] приводится наиболее полное определение
данной деятельности, применительно к конкретному виду продукции:
метрологическое обеспечение вооружения и военной техники (МО
ВВТ) – установление и применение научных и организационных основ,
технических средств, правил и норм, необходимых для достижения
единства, требуемых точности, полноты, своевременности,
оперативности измерений и достоверности контроля параметров и
тактико-технических характеристик ВВТ.
Вполне отражает сущность деятельности и обобщённый вариант
определения: МО- установление и применение научных и
организационных основ, технических средств, правил и норм,
необходимых для достижения единства и требуемой точности
измерений, осуществляемых на стадиях жизненного цикла продукции.
Из определений следует, что эта деятельность по МО является составной
частью практической метрологии, нацеленной на достижение единства и
требуемой точности измерений. Данная цель достигается за счёт
проведения системных работ на различных уровнях: международном,
71
государственном, федеральных органов исполнительной власти,
отраслей, юридических и физических лиц.
Ограничимся рассмотрением деятельности по МО на
предприятии, т.е. определим тот круг вопросов, задач, которые
необходимо решать на производстве по МО, рассматривая его как
средство для обеспечения единства измерений, используемое для
достижения следующих основных целей:
-обеспечение требуемого качества продукции (в том числе и
ВВТ) при её создании, эксплуатации и ремонте;
-повышение эффективности НИР и ОКР, процессов производства
и испытаний продукции (ВВТ);
-поддержание готовности к применению, обеспечение
эффективности эксплуатации продукции (ВВТ);
-обеспечение безопасности жизни людей и охрана окружающей
среды при производстве, испытаниях, эксплуатации, ремонте и
утилизации продукции.
Отметим, что уровень внимания к МО на отечественных
предприятиях во многом зависит от факта их причастности к сфере
государственного регулирования ОЕИ. Если предприятие выпускает
ВВТ (деятельность, включённая в эту сферу), то и уровень МО
достаточно высок, но если изготавливаются товары народного
потребления - МО может быть любым и зависит от желания руководства
или владельцев, а оно зависит от их понимания связи качества
продукции с МО производства.
Если деятельность предприятия относится к сфере
государственного регулирования ОЕИ, то организация и поддержание
МО продукции и производств, должны обеспечивать соответствие
измерительных работ обязательным метрологическим требованиям [11,
24].
В частности, конкретные требования к МО предприятий,
разрабатывающих и изготавливающих ВВТ, подробно изложены в [10,
15, 18] для всех стадий жизненного цикла продукции.
Рассматривая работы по МО как деятельность, направленную на
обеспечение единства и точности измерений на предприятиях, следует
отметить, что её осуществление возможно при создании (наличии)
соответствующих нормативной, организационной и технических баз.
Под нормативной базой деятельности по МО следует понимать
наличие на предприятии достаточно большого и актуализированного
комплекта нормативных и технических документов, содержащих
метрологические требования, правила и нормы. Данный комплект,
72
состоящий из внешних и внутренних документов, представляет собой
часть общей нормативной базы деятельности по обеспечению единства и
точности измерений, которая позволяет принимать грамотные и
оптимальные решения по МО измерений, необходимые для производства
конкретных видов продукции.
Под организационной базой деятельности по МО следует
понимать структурные подразделения и конкретных исполнителей, на
которых возложена ответственность за осуществление соответствующих
работ по МО на предприятии.
К технической базе МО в масштабе предприятия относят:
-комплекс разрядных эталонов единиц величин и поверочных
(калибровочных) схем, предназначенных для передачи размеров единиц
физических величин рабочим СИ при их поверке или калибровке;
-систему стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов,
необходимых для воспроизведения и передачи размеров единиц величин,
коэффициентов или условных шкал, характеризующих состав или
свойства изготавливаемых веществ и материалов;
-комплекс рабочих технических средств, используемых для оценки и
измерения качества продукции и ведения процессов.
Согласно требованиям стандарта [24], объектами МО являются
все виды работ, проводимые на предприятии на всех стадиях
жизненного цикла продукции, и их результаты (документация,
продукция, процессы, услуги), для обеспечения которых требуется
решение измерительных задач.
На основе обобщения требований, указанных в [3, 7,15, 19, 24] и
в других нормативных документах, содержащих метрологические
нормы и правила, к основным видам работ по МО предприятия можно
отнести:
- возложение и распределение ответственности за организацию и
осуществление деятельности по МО на предприятии;
- выбор, разработка, аттестация и внедрение методик выполнения
измерений (МВИ);
- управление средствами измерений, испытательным и контрольным
оборудованием;
- осуществление метрологической экспертизы документации и
продукции;
- осуществление внутреннего метрологического контроля и надзора.
73
1.5.2 Субъекты метрологического обеспечения
На предприятии, деятельность которого включена в сферу
государственного регулирования ОЕИ, должна быть создана отдельная
структура – метрологическая служба (МС), возглавляемая главным
метрологом предприятия, которая несёт ответственность за организацию
и ведение работ по МО. Для других предприятий данное положение
является рекомендацией по организации МО. Это может быть
самостоятельный отдел, лаборатория, сектор. Профессиональный состав
и количество сотрудников (от нескольких работников до десятков)
определяются возлагаемыми на эту службу обязанностями и объёмами
работ. Функциональные обязанности и созданного подразделения, и
отдельных работников должны быть чётко установлены в
соответствующих документах - в «Положении о метрологической
службе» и в должностных инструкциях на каждого сотрудника.
Указанные виды документов, утверждённые в установленном на
предприятии порядке, являются необходимой и составной частью
документации системы менеджмента качества, позволяющей
упорядочить производственные отношения как внутри подразделений,
так и между ними.
В зависимости от видов работ, которые должна выполнять МС
предприятия, она может быть аккредитована на право их проведения в
установленном порядке, в частности, МС могут быть аккредитованы на
право проведения [19]:
- аттестации методик выполнения измерений;
- метрологической экспертизы документов и продукции;
- поверки СИ;
- калибровки СИ в соответствии с правилами [13, 32];
- аттестации испытательного оборудования - в соответствии с
рекомендациями МИ [14, 30].
Исполнитель производственных заданий (разработчик
продукции, исследователь, конструктор, технолог) должен обладать
информацией о видах работ по МО, которые может осуществлять МС
его предприятия (о наличии у МС соответствующей аккредитации), а
также о возможности или необходимости привлечения сторонних
аккредитованных юридических лиц или индивидуальных
предпринимателей к решению вопросов по МО проектируемых и
используемых процессов.
Решение большинства производственно-тематических задач по
МО всех стадий жизненного цикла продукции (от разработки до
74
утилизации) обоснованно возлагается на работников соответствующих
подразделений предприятия (исследователей, конструкторов, технологов
и др.), которые являются непосредственными исполнителями работ по
созданию и изготовлению продукции. Это связано с тем, что только они,
знающие суть выполняемых ими научно-производственных работ, могут
принимать грамотные решения, связанные с осуществлением измерений,
а обоснованность, оптимальность данных решений, как правило,
проверяется МС.
Из сказанного следует, что современный специалист должен не
только знать элементарные основы метрологии, но и приобретать навыки
по их использованию для принятия оптимальных решений по МО своих
разработок.
Таким образом, организаторами и исполнителями работ по МО
предприятий являются не только их метрологическая служба, но и
производственный персонал, связанный с решением и осуществлением
измерительных задач.
1.5.3 Выбор, разработка и внедрение методик
выполнения измерений
В соответствии с положениями, приведёнными в документах [4,
6, 30], МВИ и метод измерений рассматриваются как аналогичные
понятия и принято единое для них определение: совокупность конкретно
описанных операций, выполнение которых обеспечивает получение
результатов с установленными показателями точности. Не возбраняется
отождествление МВИ с такими понятиями как «методика испытания»,
«технология измерений», «измерительный процесс». В любой
используемой на практике МВИ все её составные части должны быть
взаимоувязаны, обоснованы и документированы, т.к. возможные
варианты исполнения (несоблюдение условий и режимов подготовки
образцов для измерений, СИ, проведения процедуры измерений), могут
стать причинами появления недостоверных результатов даже при
использовании современных высокоточных СИ. Исходя из сказанного,
следует чётко представлять, что погрешность результатов МВИ
определяется совокупностью погрешностей используемых метода, СИ,
алгоритма подготовки и выполнения измерений.
Необходимость выбора МВИ возникает у разработчиков
конструкторской и технологической документации (исследователей,
технологов, метрологов) при решении любой измерительной задачи, в
75
частности, для оценки свойств исходных материалов, контроля
параметров технологических режимов, качества продукции и т.д.
Основы осуществления деятельности по выбору МВИ
установлены в стандартах [11, 27], где также приведены ссылки на
другие НД с дополнительными требованиями по выполнению
определённых стадий процесса, упрощенный алгоритм которого
представлен на рисунке 4.
Выбор МВИ является сложной задачей не только для
разработчиков продукции, но и для специалистов-метрологов, поэтому
возможность разумного объединения их действий приводит к появлению
оптимальных решений по осуществлению этого многостадийного
процесса. Выбор МВИ начинается со стадии формирования
измерительной задачи (рисунок 4, позиция 1) и заканчивается
внедрением методик измерения (позиция 5) в практическую
деятельность с осуществлением метрологического надзора (позиция 6) за
правильностью их применения.
Ниже приводятся комментарии по действиям, которые
необходимо осуществлять при выборе и /или разработке МВИ,
предназначенных для применения в сфере государственного
регулирования по ОЕИ, и указанные на позициях на рисунке 4.
Позиция 1- формулирование измерительной задачи,
установление исходных данных. Данная деятельность включает
несколько последовательно выполняемых этапов (с 1.1 по 1.3),
направленных на выявление входных данных для осуществления
процесса выбора МВИ.
Этап 1.1 - определение оптимальной номенклатуры измеряемых
параметров. Суть этапа: при осуществлении процессов проектирования,
разработки, изготовления, испытаний и эксплуатации продукции
исполнители (разработчики, конструкторы, технологи) должны
установить оптимальное количество параметров, подлежащих контролю
и измерению. Т.е., из всех потенциально возможных параметров,
характеристик, присущих для данного процесса (продукции) нужно
обоснованно выбрать, что измерять и контролировать для получения
достаточной и достоверной информации о качестве процессов и
продукции при минимальных трудовых и материальных затратах.
76
Рисунок 4 - Алгоритм выбора МВИ
данных
типа
1 Формулирование измерительной задачи, установление исходных
2 Поиск информации о существующих МВИ, СИ
3 Наличие МВИ в
Федеральном
информационном фонде по
8 Наличие
неаттестованной МВИ
7 Наличие СИ
утверждённого типа для
прямых измерений (с
описанием МВИ)
13 Отсутствие МВИ
14 Выбор вида измерений
16 Наличие СИ
утверждённого
15 Выбор СИ
77
7 3 8
15
17 Наличие СИ
неутверждённого
4 Приобретение СИ
и документации
20 Процедура утверждения типа
19 Разработка МВИ
9 Оформление документации на МВИ
10 Метрологическая экспертиза
11 Аттестация МВИ
12 Регистрация МВИ в Федеральном информационном фонде
18 Не обнаружено
необходимое СИ
21 Разработка нового
СИ
5 Освоение, внедрение МВИ
6 Осуществление метрологического надзора за МВИ
78
Из сказанного следует, что наличие знаний о сущности
параметров продукции, физических величин, используемых единицах
измерений и обозначений необходимы для современного специалиста.
Отсутствие этих знаний может стать причиной появления нештатных
ситуаций при производстве и эксплуатации изделий: например,
использование массы метательного заряда, рассчитанного с
применением кажущейся плотности пороха (~1,55 г/см3), а не его
гравиметрической (насыпной) плотности (~0,6 г/см3), может привести к
разрушению оружия.
Другой пример: из возможного комплекса параметров, определяющих
прочность материала (на сжатие, растяжение, изгиб, кручение,
долговечность, ударную вязкость), часто бывает достаточно выбрать
один, который соответствует реальным условиям эксплуатации этого
материала. Но если выбрать в качестве характеристики «прочность на
сжатие», а материал работает на растяжение, то это может стать
причиной разрушения изделия, агрегата.
Этап 1.2 - установление пределов измерений параметров и
допусков на измеряемые параметры. Установление оптимального
комплекса контролируемых параметров преследует решение следующей
основной задачи МО – выбора необходимых СИ, испытательного или
контрольного оборудования для их измерения или контроля. Именно для
их выбора и необходимо установление пределов измерений параметров и
допусков на измеряемые параметры. Например, если разрабатываемые
пороха предполагаются укупоривать в определённый тип тары
(металлический ящик определённых размеров), то в него можно
засыпать от 40 кг до 80 кг (в зависимости от марки пороха).
Именно на эти пределы измерений массы пороха в коробе и
следует ориентироваться при выборе подходящего СИ, например, вполне
оправданным будет применение технических весов с диапазоном
измерений (0-100) кг. Понятно, что другие пределы нужно указывать для
осуществления контроля за массой метательных зарядов патронов для
стрелкового оружия, которые измеряются граммами и долями грамма,
что свидетельствует о необходимости выбора других СИ, например,
весов с диапазоном измерений (0-100) г.
Эту же цель преследует и требование по установлению допуска-
интервала, в котором возможно (допускается) отклонение числовой
характеристики параметра от его номинального значения, рассчитанного
или эмпирически определённого. Например, установление допусков для
массы определенной марки пороха в коробе (75,0±0,2) кг, а для
79
метательного заряда - (100,0±0,5) г, является основанием для расчёта
соответствующих допустимых погрешностей измерений и
обоснованного выбора методики и СИ, обеспечивающих необходимую
точность измерений. Понятно, что установление допусков должно быть
обоснованным, т.к. их ужесточение (сокращение интервала) приведёт к
необходимости применения сложных методов и дорогостоящих СИ
высокой точности, а расширение интервала способствует снижению
качества продукции за счёт допускаемой неоднородности существенных отклонений от номинальных размеров.
Обоснованность назначения интервалов исполнителями
достигается за счёт:
-их расчёта на основе использования нормированных величин
допусков и посадок: например, при обеспечении требуемой
сопряжённости отдельных деталей конструкции;
-указания допусков, которые представляют собой рассчитанный
доверительный интервал величин параметров, в котором с заданной
вероятностью находятся те размеры измеряемого параметра
изготавливаемых изделий, которые получаются при использовании
существующего и исправного производственного оборудования;
-выявления отсутствия влияния на качество разрабатываемой
продукции величин параметра в указанном интервале. Например,
установление допуска на метательный заряд (100,0±0.5) г означает, что
предварительно проведённые испытания свидетельствуют о достижении
требуемых баллистических характеристик при любой массе,
находящейся в этом интервале.
В определённых случаях вообще невозможно назначение
допусков (например, при измерении параметров в процессе проведения
исследовательских работ, отработке конструкторских решений,
отсутствия статистических данных и др.), тогда погрешность измерений
будет определяться только выбранной МВИ.
Этап 1.3 - выбор условий измерения, установление требований к
точности и форме представления результатов.
Степень обоснованности выбора условий измерений определяется
полнотой учёта исполнителем реальных условий изготовления и
эксплуатации разрабатываемой или производимой продукции. Причём из
множества возможных факторов (температура, влажность, давление,
вибрационные, ударные воздействия и т.п.) необходимо выбрать лишь
те, которые существенно влияют на изменение свойств продукции и
процесс получения измерительной информации. Например, если
метательный заряд предназначен для выстрела к авиационной пушке и
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]