Контрольная работа по "Метрология, стандартизации и сертификации"

Метрология,  стандартизации и сертификации

1. Методы  стандартизации

Стандарт в широком смысле слова - образец, эталон, модель, принимаемые за исходные для сопоставления с ними других подобных объектов. Стандарт как нормативно-технический документ устанавливает комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации, а стандартизация - процесс установления и применения стандартов.

Основным актом в области стандартизации и сертификации является Федеральный закон от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», вступивший в силу 1 июля 2003 г. С этого дня утратили силу Закон РФ от 10 июня 1993 г. «О сертификации продукции и услуг», Закон РФ от 10 июня 1993 г. «О стандартизации», а также федеральные законы, вносившие изменения и дополнения в указанные законы (ст. 47 ФЗ № 184).

Федеральный закон «О техническом регулировании» установил:

1) обязательные требования к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранению, перевозке, реализации и утилизации;

2) осуществляемые на добровольной основе требования к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранению, перевозке, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг;

3) порядок оценки соответствия.

Закон определил круг прав и обязанностей: изготовителя продукции, исполнителя работ и услуг, продавца, т. е. заявителя о проведении оценки соответствия; лица, приобретающего продукцию, получающего результат работы или услугу, т. е. приобретателя; лица, дающего объективную оценку соответствия продукции, работ и услуг установленным требованиям, т. е. органа по сертификации.

Технические регламенты принимаются в целях: защиты жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества; охраны окружающей среды, жизни или здоровья животных и растений; предупреждения действий, вводящих в заблуждение приобретателей. Принятие технических регламентов в иных целях, не допускается.

Стандартизация осуществляется в соответствии с принципами: добровольного применения стандартов, недопустимости установления таких стандартов, которые противоречат техническим регламентам. Именно в таком соотношении находятся технические регламенты и стандарты. Стандарты способствуют выполнению требований технических регламентов.

Документами в области стандартизации, используемыми на территории Российской Федерации, являются: национальные стандарты; правила стандартизации, нормы и рекомендации в области стандартизации; применяемые в установленном порядке классификации, общероссийские классификаторы технико-экономической и социальной информации; стандарты организаций.

Выдающимся событием в истории стандартизации явилось принятие в 1993 г. Закона РФ «О стандартизации», который определил меры государственной защиты интересов потребителей посредством разработки и применения нормативных документов по стандартизации. С введением этого Закона был осуществлен переход от всеобщей обязательности стандартов, установленный законодательством СССР, к стандартам, содержащим как обязательные, так и рекомендуемые требования.

 Эта  тенденция получила продолжение  через 10 лет: в 2003 г. начался переход к полностью добровольным стандартам. В дальнейшем его действие заменено положениями Федерального закона «О техническом регулировании».

Для периода 1992—2001 гг. характерны следующие направления развития российской системы стандартизации: развитие межгосударственной стандартизации в соответствии с Соглашением от 13.03.1992; активизация работ по гармонизации российских стандартов с международными в связи с необходимостью освоения международного рынка и подготовкой к вступлению в ВТО; первоочередная разработка государственных стандартов на продукцию и услуги, подлежащие обязательной сертификации; внедрение международных стандартов ИСО серии 9000 и создание отечественных систем качества, соответствующих этим стандартам.

6 октября  1996 г. Принят Федеральный закон «Об основах туристской деятельности в Российской Федерации» № 123-ФЗ.

Период 2002—2003 гг. ознаменовался принятием 27.12.2002 Федерального закона "О техническом регулировании" и вступлением его в силу с 01.07.2003. Принятие данного Закона положило начало реорганизации системы стандартизации, которая необходима для вступления России в ВТО и устранения технических барьеров в торговле.

В 2004 г. – Указом Президента Российской Федерации от 20 мая № 649 Федеральная служба по техническому регулированию и метрологии преобразована в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Ростехрегулирование). Постановлением Правительства Российской Федерации от 17 июня № 294 утверждено Положение о Ростехрегулировании.

В настоящее время определена инфраструктура российских технических комитетов. Большинство из них выполняют одновременно и функции международных комитетов стран СНГ. К работе в ТК на добровольной основе привлекают организации, заинтересованные в установлении требований в разрабатываемых документах. Как правило, полномочными представителями ТК являются высококвалифицированные специалисты, выражающие интересы потребителей, исполнителей, изготовителей, федеральных структур власти, научных и проектных организаций, ассоциаций и союзов и т.д.

Деятельностью стандартизации на разных этапах экономического развития государства занимались различные организации. На этапе централизованной экономики стандарты разрабатывали научно-исследовательские и проектно-конструкторские организации, выполнявшие функции базовых организаций по видам услуг. Так, разработкой стандартов на бытовые услуги занимались Центральный научно-исследовательский институт бытового обслуживания (услуги по химической чистке, окрашиванию изделий, стирке белья), Центральная опытно-технологическая лаборатория швейных и трикотажных изделий, Конструкторско-технологическое бюро,  Проектно-конструкторское бюро мебели и т.д. Финансирование разработок в этом периоде осуществлялось за счет централизованного фонда Минбыта РСФСР, а также бюджетных средств государства.

В период перехода к рыночным отношениям разработка стандартов и документов по стандартизации осуществлялась рабочими группами технических комитетов по стандартизации ТК 342 «Услуги населению» и ТК 346 «Бытовое обслуживание населения». Однако демократизация процесса разработки стандартов в период перехода к рыночным отношениям не дала высокой эффективности деятельности по стандартизации. Главной причиной низкой эффективности была асимметрия, возникающая  между необходимостью проведения работ по установлению требований к качеству и безопасности услуги и реальным финансированием разработок. Как  правило, разработка стандартов осуществлялась при скудной оплате затрат из государственного бюджета. Эти затраты можно было бы частично компенсировать за счет последующей реализации стандартов или оплаты процедуры обязательной сертификации по этому стандарту. Однако опыт международных организаций говорит о возможности финансирования разработки за счет организаций – участников технических комитетов, а также за счет средств, полученных за реализацию стандартов, проведение семинаров, конференций и т.д.

Метод стандартизации  – это совокупность средств достижения целей стандартизации.

Рассмотрим основные методы стандартизации.

1. Упорядочение  объектов стандартизации  является  универсальным методом стандартизации  товаров, работ и услуг. Данный  метод систематизирует разнообразие  продукции. Результатом применения  этого метода являются перечни  изделий, описания типовых конструкций, образцы форм различной документации. Упорядочение включает в себя  систематизацию, симплификацию, селекцию, типизацию и оптимизацию.

Систематизация объектов стандартизации  представляет собой последовательное, научно обоснованное классифицирование и ранжирование конкретных объектов стандартизации. Примерами систематизации являются различные виды общероссийских классификаторов.

Селекция объектов стандартизации  – это отбор целесообразных для дальнейшего производства и применения объектов стандартизации.

Симплификация – деятельность, выявляющая объекты стандартизации, которые нецелесообразно применять для производства. Симплификация ограничивает перечень применяемых в производстве изделий до оптимального, удовлетворяющего потребности количества.

Типизация объектов стандартизации  – это разработка и утверждение типовых объектов или образцов. Типизируют конструкции, технологические нормы и правила документации. Типизация проводится с целью выделения общего признака для совокупности однородных объектов.

Оптимизация объектов стандартизации  – деятельность, определяющая оптимальные главные параметры и значения остальных показателей, необходимых для данного уровня качества. В результате оптимизации должна достигаться оптимальная степень упорядочения и эффективности по выбранному критерию.

2. Параметрическая  стандартизация  – стандартизация, направленная на фиксирование  оптимальных численных значений  параметров, определяющихся строгой  математической закономерностью.

Параметры бывают главные и основные:

Основные параметры характеризуют технологические и эксплуатационные свойства продукции и процессов.

Главные параметры не изменяют своего значения при усовершенствованиях технологии, изменениях в применяемых материалах. Этот тип параметров лучше всего определяет свойства изделий и процессов. Главных параметров может быть несколько.

3. Унификация  продукции  – рациональное сокращение  до оптимального уровня числа  типов объектов одного функционального  назначения. Унификация включает  в себя: классификацию и ранжирование, селекцию и симплификацию, типизацию и оптимизацию объектов стандартизации.

Унификация осуществляется по следующим направлениям:

1) определение  параметрических и размерных  рядов для продукции, машин, деталей  и приборов;

2) создание  типов (образцов) изделий для последующей  унификации совокупностей однородной  продукции;

3) унификация  технологических процессов;

4) сведение  к оптимальному минимуму номенклатуры  используемых изделий и материалов.

4. Агрегатирование.  Данный метод заключается в конструировании машин и приборов из определенного числа унифицированных деталей, связанных между собой функционально и геометрически.

При использовании данного метода вся конструкция прибора или машины рассматривается как совокупность независимых комплектующих (агрегатов), каждому из которых отводится определенная функция в общем механизме. Целью агрегатирования является увеличение мощности предприятий без лишних затрат на разработку каждой машины или прибора в отдельности.

5. Комплексная  стандартизация.  При данном методе  стандартизации целенаправленно  и планомерно утверждается и  используется комплекс взаимосвязанных требований к объекту стандартизации и его составляющим для получения оптимального решения проблемы. Если объектом комплексной стандартизации является продукция, то требования утверждаются и применяются к ее качеству, качеству используемого сырья и материалов, эксплуатации и хранению.

6. Опережающая  стандартизация  заключается в  установлении прогрессивных по  отношению к достигнутому уровню  требований, которые, согласно прогнозам, будут оптимальными в последующее  время.

Опережающая стандартизация позволяет устранить препятствия на пути технического прогресса, которые могут возникать из—за статичности и быстрого морального устаревания стандартов.

2. Цели  сертификации.

Термин «сертификация» появился в повседневной жизни и коммерческой практике сравнительно недавно. Вместе с тем сертификация как процедура применяется давно и термин «сертификация» известен с XIX века.

Сертификация в переводе с латыни означает «сделано верно». Для того,  чтобы  убедиться,  что  продукт  «сделан  верно»,  надо  знать,   каким требованиям он должен соответствовать и каким образом можно получить достоверные доказательства этого соответствия.

Термин «сертификация» впервые был сформулирован и определен Комитетом     по    вопросам     сертификации     (СЕРТИКО)    международной организации по стандартизации (ИСО) и включен в Руководство ИСО/МЭК № 2 1982 г. Согласно этому документу сертификация соответствия - это действия третьей стороны, доказывающее, что должным образом идентифицированная продукция, процесс или услуга соответствуют конкретному стандарту или другому нормативному документу (НД).

В Законе РФ «О сертификации продукции и услуг» дано более простое определение   термина.   Сертификация   продукции – процедура подтверждения соответствия, посредством которой независимая от изготовителя (продавца, исполнителя) и потребителя (покупателя) организация удостоверяет     в     письменной     форме,     что     продукция     соответствует установленным требованиям.

Сертификация продукции представляет собой комплекс мероприятий (действий), проводимых с целью подтверждения посредством сертификата соответствия (документа), что продукция отвечает определенным стандартам или другим НТД.

Сертификация появилась в связи с необходимостью защитить внутренний рынок от продукции, непригодной к использованию. Вопросы безопасности, защиты здоровья и окружающей среды заставляют законодательную власть, с одной стороны, устанавливать ответственность поставщика (производителя, продавца и так далее) за ввод в обращение недоброкачественной продукции; с другой стороны » устанавливать обязательные к выполнению минимальные требования, касающиеся характеристик продукции, вводимой в обращение. К первым относятся такие законодательные акты, как, например, Закон "О защите прав потребителей", принятый в России, или закон об ответственности за продукцию, принятый в странах Европейского Сообщества. Законы, устанавливающие минимальные требования по характеристикам, могут относиться в целом к группе продукции или к отдельным ее параметрам. Примером таких законов могут стать закон об игрушках, закон об электромагнитной совместимости и так далее.

Для ввода в обращение продукции, которая попадает в законодательно регулируемую область, требуется официальное подтверждение того, что она соответствует всем предъявленным законодательством требованиям. Одной из форм такого подтверждения является сертификация продукции, проводимая независимой третьей стороной (первая - изготовитель, вторая - потребитель).

В руководстве ИСО определены восемь схем сертификации третьей стороной:

1. Испытания  образца продукции.

2. Испытания  образца продукции с последующим  контролем на основе надзора  за заводскими образцами, закупаемыми  на открытом рынке.

3. Испытания  образца продукции с последующим  контролем на основе надзора  за заводскими образцами.

4. Испытания  образца продукции с последующим  контролем на основе надзора  за образцами, приобретенными на  открытом рынке и полученными  с завода.

5.  Испытания  образца продукции и оценка  заводского управления качеством  с последующим контролем на  основе надзора за заводским  управлением качества и испытаний образцов, полученных с завода и открытого рынка.

6. Только  оценка заводского управления  качеством.

7. Проверка  партий изделий.

8.  100%-ный контроль.

Сертификация - важный фактор обеспечения доверия при взаимных поставках продукции, а также решения таких крупных социальных задач, как гарантия безопасности потребляемой (используемой) продукции, охрана здоровья и имущества граждан, защита окружающей среды. Развитие сертификации в общем, экономическом пространстве различных государств подразумевает взаимное признание результатов сертификации продукции, которое может быть основано на гармонизации законодательной базы, использовании единых стандартов и взаимно признанных механизмов установления соответствия.

На уровне европейских стран, взаимоотношения субъектов сертификации регулируются серией европейских стандартов EN 45000. Многие органы по сертификации и испытательные лаборатории, осуществляющие испытания в целях сертификации, проходят аккредитацию, т. е. получают официальное признание того, что они могут проводить определенные виды деятельности. В частности, аккредитация может заключаться в том, что орган по аккредитации, руководствуясь стандартами EN 45002 или EN 45010, проверяет выполнение испытательной лабораторией или органом по сертификации стандартов EN 45001 или EN 45011, соответственно.

Основными целями сертификации являются:

— создание    условий    для    деятельности    организаций    и предпринимателей на едином товарном рынке РФ, а также для участия в международном экономическом, научно-техническом сотрудничестве и международной торговле;

— содействие потребителям в компетентном выборе продукции; защита  потребителя  от  недобросовестности  изготовителя   (продавца, исполнителя);

— контроль безопасности продукции для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества;

— подтверждение показателей качества продукции, заявленных изготовителем.

Для достижения указанных целей сертификации должен быть решен ряд важных задач, к числу которых относятся:

— создание систем сертификации однородной продукции путем установления правил сертификации продукции с учетом ее производства, поставки,   требований   международных   систем   и   соответствующих соглашений;

— определение     номенклатуры     обязательных     показателей: безопасности для потребителя и окружающей среды, совместимости и взаимозаменяемости,    введение    их    в    стандарты    и   другие    виды нормативных документов;

— аккредитация действующих испытательных лабораторий, а также создание и аккредитация новых;

— подготовка и аккредитация экспертов;

— разработка требований к стандартам и другим нормативным документам, применяемым для сертификации продукции, процессов и услуг;

— модернизация стандартизированных методов испытании, в том числе экспресс-методов, отвечающих требованиям международных стандартов;

— установление      порядка      проведения      обязательной      и добровольной сертификации;

— международное и региональное сотрудничество в области сертификации,   заключение   двухсторонних   соглашений   о   взаимном признании результатов сертификации.

При    проведении    сертификации    необходимо    руководствоваться следующими принципами:

— наличие законодательной основы сертификации (Законы РФ «О сертификации продукции и услуг», «О защите прав потребителей» и др.);

— гармонизация правил и рекомендаций по сертификации с действующими   международными,   региональными   и   национальными системами сертификации других стран;

— компетентность и независимость органов по сертификации, обеспечивающие    объективность    и    достоверность    подтверждения соответствия   продукции  установленным   в   нормативных  документах требованиям;

— добровольность     заявителя     при     выборе     органа     по сертификации, если функционирует несколько органов по сертификации одной и той же продукции;

— открытость   системы   сертификации   для   участия   в   ней предприятий,    учреждений    и    организаций    независимо    от    форм собственности, признающих и выполняющих ее требования;

— информирование всех участников сертификации – изготовителей, потребителей, общественных организаций, органов по сертификации испытательных лабораторий и других заинтересованных субъектов  о  правилах  и результатах  сертификации  при  сохранении конфиденциальности     информации,     составляющей     коммерческую тайну.

3. Классификация  погрешностей.

Качество средств и результатов измерений принято характеризовать, указывая их погрешности. Введение понятия "погрешность" требует определения и четкого разграничения трех понятий: истинного и действительного значений измеряемой физической величины и результата измерения.

 Истинное  значение физической величины  — это значение, идеальным образом  отражающее свойство данного  объекта как в количественном, так и в качественном отношении. Оно не зависит от средств нашего познания и является той абсолютной истиной, к которой мы стремимся, пытаясь выразить ее в виде числовых значений.

На практике это абстрактное понятие приходится заменять понятием "действительное значение". Действительное значение физической величины. — значение, найденное экспериментально и настолько приближающееся к истинному, что для данной цели оно может быть использовано вместо него. Результат измерения представляет собой приближенную оценку истинного значения величины, найденную путем измерения.

Понятие "погрешность" — одно из центральных в метрологии, где используются понятия "погрешность результата измерения" и "погрешность средства измерения". Погрешность результата измерения — это разница между результатом измерения X и истинным (или действительным) значением Q измеряемой величины:

Она указывает границы неопределенности значения измеряемой величины. Погрешность средства измерения — разность между показанием СИ и истинным (действительным) значением измеряемой ФВ. Она характеризует точность результатов измерений, проводимых данным средством.

Эти два понятия во многом близки друг к другу и классифицируются по одинаковым признакам.

По характеру проявления погрешности делятся на случайные, систематические, прогрессирующие и грубые (промахи).

Заметим, что из приведенного выше определения погрешности никак не следует, что она должна состоять из каких-либо составляющих. Деление погрешности на составляющие было введено для удобства обработки результатов измерений исходя из характера их проявления, В процессе формирования метрологии было обнаружено, что погрешность не является постоянной величиной. Путем элементарного анализа установлено, что одна ее часть проявляется как постоянная величина, а другая — изменяется непредсказуемо. Эти части назвали систематической и случайной погрешностями.

Изменение погрешности во времени представляет собой нестационарный случайный процесс. Разделение погрешности на систематическую, прогрессирующую и случайную составляющие представляет собой попытку описать различные участки частотного спектра этого широкополосного процесса: инфранизкочастотный, низкочастотный и высокочастотный.

Случайная погрешность — составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) в серии повторных измерений одного и того же размера ФВ, проведенных с одинаковой тщательностью в одних и тех же условиях.

В появлении таких погрешностей (рис. 1) не наблюдается какой-либо закономерности, они обнаруживаются при повторных измерениях одной и той же величины в виде некоторого разброса получаемых результатов.

Случайные погрешности неизбежны, неустранимы и всегда присутствуют в результате измерения. Описание случайных погрешностей возможно только на основе теории случайных процессов и математической статистики.

Рис. 1 . Изменение случайной погрешности от измерения к измерению

 В  отличие от систематических случайные  погрешности нельзя исключить  из результатов измерений путем  введения поправки, однако их  можно существенно уменьшить  путем увеличения числа наблюдений. Поэтому для получения результата, минимально отличающегося от  истинного значения измеряемой  величины, проводят многократные  измерения требуемой величины  с последующей математической  обработкой экспериментальных данных.

Большое значение имеет изучение случайной погрешности как функции номера наблюдения i или соответствующего ему момента времени t проведения измерений, т.е. Di = D(ti). Отдельные значения погрешности являются значениями функции A(t), следовательно, погрешность измерения есть случайная функция времени. При проведении многократных измерений получается одна реализация такой функции.

Именно такая реализация показана на рис. 1.

Повтор серии измерений даст нам другую реализацию этой функции, отличающуюся от первой, и т. д. Погрешность, соответствующая каждому i-му измерению, является сечением случайной функции D(t). В каждом сечении данной функции можно найти среднее значение, вокруг которого группируются погрешности в различных реализациях. Если через полученные таким образом средние значения провести плавную кривую, то она будет характеризовать общую тенденцию изменения погрешности во времени.

Систематическая погрешность — составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно меняющаяся при повторных измерениях одной и той же ФВ. Постоянная и переменная систематические погрешности показаны на рис. 2. Их отличительный признак заключается в том, что они могут быть предсказаны, обнаружены и благодаря этому почти полностью устранены введением соответствующей поправки.

Рис. 2. Постоянная и переменная систематические погрешности

Следует отметить, что в последнее время приведенное выше определение систематической погрешности подвергается обоснованной критике, особенно в связи с техническими измерениями.

Весьма аргументированно предлагается считать систематическую погрешность специфической, "вырожденной" случайной величиной, обладающей некоторыми, но не всеми свойствами случайной величины, изучаемой в теории вероятностей и математической статистике.

Ее свойства, которые необходимо учитывать при объединении составляющих погрешности, отражаются теми же характеристиками, что и свойства "настоящих" случайных величин: дисперсией (средним квадратическим отклонением) и коэффициентом взаимной корреляции.

Прогрессирующая (дрейфовая) погрешность — это непредсказуемая погрешность, медленно меняющаяся во времени. Впервые это понятие было введено в монографии М.Ф. Маликова "Основы метрологии" [17], изданной в 1949 г. Отличительные особенности прогрессирующих погрешностей:

• они могут быть скорректированы поправками только в данный момент времени, а далее вновь непредсказуемо изменяются;

• изменения прогрессирующих погрешностей во времени — нестационарный случайный процесс, и поэтому в рамках хорошо разработанной теории стационарных случайных процессов они могут быть описаны лишь с известными оговорками.

Прогрессирующая погрешность — это понятие, специфичное для нестационарного случайного процесса изменения погрешности во времени, оно не может быть сведено к понятиям случайной и систематической погрешностей. Последние характерны лишь для стационарных случайных процессов.

 Прогрессирующая  погрешность может возникнуть  вследствие как непостоянства  во времени текущего математического  ожидания нестационарного случайного  процесса, так и изменения во  времени его дисперсии или  формы закона распределения.

Понятие прогрессирующей погрешности широко используется при исследовании динамики погрешностей СИ и метрологической надежности последних.

Грубая погрешность (промах) — это случайная погрешность результата отдельного наблюдения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда. Они, как правило, возникают из-за ошибок или неправильных действий оператора (его психофизиологического состояния, неверного отсчета, ошибок в записях или вычислениях, неправильного включения приборов или сбоев в их работе и др.).