Параметрическая стандартизация

    Параметрическая стандартизация . Для уяснения сущности метода рассмотрим подробнее понятие параметра. Параметр продукции - это количественная характеристика ее свойств.

    Наиболее  важными параметрами являются характеристики, определяющие назначение продукции  и условия ее использования:

• размерные параметры (размер одежды и обуви, вместимость посуды);
• весовые параметры (масса отдельных видов спортинвентаря);
• параметры, характеризующие производительность машин и приборов (производительность вентиляторов и полотеров, скорость движения транспортных средств);

    Энергетические  параметры (мощность двигателя и  пр.).

    Продукция определенного назначения, принципа действия и конструкции, т.е. продукция  определенного типа, характеризуется  рядом параметров. Набор установленных  значений параметров называется параметрическим  рядом. Разновидностью параметрического ряда является размерный ряд. Например, для тканей размерный ряд состоит  из отдельных значений ширины тканей, для посуды - отдельных значений вместимости. Каждый размер изделия (или  материала) одного типа называется типоразмером. Например, сейчас установлено 105 типоразмеров мужской одежды и 120 типоразмеров женской  одежды.

    Процесс стандартизации параметрических рядов - параметрическая стандартизация - заключается в выборе и обосновании  целесообразной номенклатуры и численного значения параметров. Решается эта  задача с помощью математических методов.

    При создании, например, размерных рядов  одежды и обуви производятся антропометрические измерения большого числа мужчин и женщин разных возрастов, проживающих  в различных районах страны. Полученные данные обрабатывают методами математической статистики.

    Параметрические ряды машин, приборов, тары рекомендуется  строить согласно системе предпочтительных чисел - набору последовательных чисел, изменяющихся в геометрической прогрессии. Смысл этой системы заключается  в выборе лишь тех значений параметров, которые подчиняются строго определенной математической закономерности, а не любых значений, принимаемых в результате расчетов или в порядке волевого решения. Основным стандартом в этой области является ГОСТ 8032 “Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел”. На базе этого стандарта утвержден ГОСТ 6636 “Нормальные линейные размеры”, устанавливающий ряды чисел для выбора линейных размеров.

    ГОСТ 8032 предусматривает четыре основных ряда предпочтительных чисел:

    1-й  ряд - R5 - 1,00; 1,60; 2,50; 4,00; 6,30; 10,00... имеет  знаменатель прогрессии ;

    2-й  ряд - R10 - 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50 ...

    имеет знаменатель ;

    3-й  ряд - R20 - 1,00; 1,12; 1,25; 1,40; 1,60 …

    имеет знаменатель ;

    4-й  ряд - R40 - 1,00; l,06; 1,12; 1,18; 1,25 ...

    имеет знаменатель ;

    Количество  чисел в интервале 1 - 10: для ряда R5 - 5, R10 - 10, R20 - 20, для ряда R40 - 40.

    В некоторых технически обоснованных случаях допускается округление предпочтительных чисел. Например, число 1,06 может быть округлено до 1,05; 1,12 - до 1,1; 1,18 - до 1,15 или 1,20.

    При выборе того или иного ряда учитывают  интересы не только потребителей продукции, но и изготовителей. Частота параметрического ряда должна быть оптимальной: слишком  “густой” ряд позволяет максимально  удовлетворить нужды потребителей (предприятий, индивидуальных покупателей), но, с другой стороны, чрезмерно расширяется  номенклатура продукции, распыляется  ее производство, что приводит к  большим производственным затратам. Поэтому ряд R5 является более предпочтительным по сравнению с рядом R10, а ряд R10 предпочтительнее ряда R20.

    Применение  системы предпочтительных чисел  позволяет не только унифицировать  параметры продукции определенного  типа, но и увязать по параметрам продукцию различных видов - детали, изделия, транспортные средства и технологическое оборудование. Например, практика стандартизации в машиностроении показала, что параметрические ряды деталей и узлов должны базироваться на параметрических рядах машин и оборудования. При этом целесообразно руководствоваться следующим правилом: ряду параметров машин по R5 должен соответствовать ряд размеров деталей по R10, ряду параметров машин по R10 - ряд размеров деталей по R20 и т.д.

    В целях более эффективного использования  тары для консервных банок и транспортных средств для их перевозки предлагается ряд грузоподъемности железнодорожных вагонов и автомашин, ряд размеров контейнеров, ящиков и отдельных консервных банок строить по ряду R5.

    Унификация  продукции. Деятельность по рациональному сокращению числа типов деталей, агрегатов одинакового функционального назначения называется унификацией продукции. Она базируется на ("классификации и ранжировании, селекции и симплификации, типизации и оптимизации элементов готовой продукции. Основными направлениями унификации являются:

• разработка параметрических и типоразмерных рядов изделий, машин, оборудования” приборов, узлов и деталей;
• разработка типовых изделий в целях создания унифицированных групп однородной продукции;
• разработка унифицированных технологических процессов, включая технологические процессы для специализированных производств продукции межотраслевого применения;
• ограничение целесообразным минимумом номенклатуры разрешаемых к применению изделий и материалов.

    Результаты  работ по унификации оформляются  по-разному: это могут быть альбомы  типовых (унифицированных) конструкций  деталей, узлов, сборочных единиц; стандарты  типов, параметров и размеров, конструкций, марок и др.

    В зависимости от области проведения унификация изделий может быть межотраслевой (унификация изделий и их элементов  одинакового или близкого назначения, изготовляемых двумя или более  отраслями промышленности), отраслевой и заводской (унификация изделий, изготовляемых  одной отраслью промышленности или  одним предприятием).

    В зависимости от методических принципов  осуществления унификация может  быть внутривидовой (семейств однотипных изделий) и межвидовой или межпроектной (узлов, агрегатов, деталей разнотипных изделий).

    Степень унификации характеризуется уровнем  унификации продукции - насыщенностью  продукции унифицированными, в том числе стандартизированными, деталями, узлами и сборочными единицами. Одним из показателей уровня унификации является коэффициент применяемости (унификации).

    При этом в общее число деталей (кроме  оригинальных) входят стандартные, унифицированные  покупные детали, а также детали общемашиностроительного, межотраслевого и отраслевого применения.

    Коэффициент применяемости можно рассчитывать применительно к унификации деталей  общемашиностроительного (ОМП), межотраслевого (МП) Отраслевого (ОП) применения.

    Согласно  плану повышения уровня унификации машиностроительной продукции предусмотрено  снижение доли оригинальных изделий  и соответственно повышение доли изделий (деталей, узлов) ОМП МП,ОП.

    Коэффициенты  применяемости могут быть рас  считаны: для одного изделия; для  группы изделий составляющих типоразмерный (параметрический) ряд; для конструктивно-унифицированного ряда.

    Примером  использования унификации в типоразмерном ряду изделий может быть ГОСТ 26678 на параметрический ряд холодильников. В установление” стандартном параметрическом ряду находятся 17 моделей холодильников и три модели морозильников Коэффициент применяемости ряда составляет 85% В ГОСТе указываются перечень составных частей подлежащих унификации в пределах параметрического ряда (допустим, холодильные агрегаты двух камерных холодильников с объемом камеры 270 и 300 см³ и объемом низкотемпературного отделение 80 см³), и перечень составных частей, подлежащих унификации в пределах одного типоразмера (на пример, холодильный агрегат по присоединительным размерам, конденсатор).

    Агрегатирование. Агрегатирование - это метод создания машин, приборов и оборудования из отдельных стандартных унифицированных узлов, многократно используемых при создании различных изделий на основе геометрической и функциональной взаимозаменяемости. Например, применение в мебельном производстве щитов 15 размеров и стандартных ящиков трех размеров позволяет получить при различной комбинации этих элементов 52 вида мебели.

    Агрегатирование очень широко применяется в машиностроении, радиоэлектронике. Развитие машиностроения характеризуется усложнением и частой сменяемостью конструкции машин. Для проектирования и изготовления большого количества разнообразных машин потребовалось в первую очередь расчленить конструкцию машины на независимые сборочные единицы (агрегаты) так, чтобы каждая из них выполняла в машине определенную функцию что позволило специализировать изготовление агрегатов как самостоятельных изделий, работу которых можно проверить независимо от всей машины.

    Расчленение изделий на конструктивно законченные  агрегаты явилось первой предпосылкой развития метода агрегатирования. В дальнейшем анализ конструкций машин показал, что многие агрегаты узлы и детали, различные по устройству, выполняют в разнообразных машинах одинаковые функции Обобщение частных конструктивных решений путем разработки унифицированных агрегатов, узлов и деталей значительно расширило возможности данного метода.

    В настоящее время на повестке дня  переход к производству техники  на базе крупных агрегатов -модулей. Модульный принцип широко распространен в радиоэлектронике и приборостроении; это основной метод создания гибких производственных систем и робототехнических комплексов.

    Комплексная стандартизация. При комплексной стандартизации осуществляются целенаправленное и планомерное установление и применение системы взаимоувязанных требований, как к самому объектукомплексной стандартизации в целом, так и к его основным элементам в целях оптимального решения конкретной проблемы. Применительно к продукции -_ это установление и применение взаимосвязанных по своему уровню требований к качеству готовых изделий, необходимых для их изготовления сырья, материалов и комплектующих узлов, а также условий сохранения и потребления (эксплуатации).

    Так, при осуществлении  программы комплексной  стандартизации трансформаторов  потребовалось помимо разработки нового ГОСТа на трансформаторы пересмотреть и создать 36 других взаимосвязанных стандартов, в частности стандарты на изделия и материалы, применяемые при изготовлении трансформаторов: электротехническую тонколистовую сталь и методы ее испытаний; электроизоляционный картон и методы определения его прочности и электроизоляционных свойств; кабельную бумагу; фарфоровые изоляторы, изоляционные материалы (текстолит, стеклотекстолит). Для обеспечения точной геометрии листов стали были разработаны и уточнены стандарты на нормы точности прокатных станков. Для обеспечения необходимого качества электроизоляционного картона потребовалась разработка стандарта на сульфатную облагороженную целлюлозу. Таким образом, для разработки и реализации программы комплексной стандартизации трансформаторов потребовалось участие многих отраслей промышленности.

    В связи с резким сокращением финансирования работ по стандартизации в последнее  десятилетие работы по комплексной  стандартизации выполняются в очень ограниченном объеме, в основном в рамках федеральных целевых программ, которые содержат раздел по нормативному обеспечению качества и безопасности работ и услуг.

    В настоящее время реализуется  программа комплексной стандартизации “Безопасность в чрезвычайных ситуациях” на 1993--2000 гг. [2]. В рамках программы (по состоянию на 01.01.98 г.) уже действует 14 ГОСТ Р. В разработке стандартов для указанной программы принимает участие около 60 организаций.

    Своеобразной  формой комплексной стандартизации является комплексная сертификация (см. с. 236).

    Опережающая стандартизация. Метод опережаю-, щей стандартизации заключается в установлении повышенных по отношению к уже достигнутому на практике уровню норм и требований к объектам Стандартизации, которые согласно прогнозам будут оптимальными в последующее время.

    Стандарты не могут только фиксировать достигнутый  уровень развития науки и техники, так как из-за высоких темпов морального старения многих видов продукции  они могут стать тормозом технического прогресса. Для того чтобы стандарты  не тормозили технический прогресс, они должны устанавливать перспективные  показатели качества с указанием  сроков их обеспечения промышленным производством. Опережающие стандарты  должны стандартизировать перспективные  виды продукции, серийное производство которых еще не начато или находится  в начальной стадии.

    В 70-80-х гг. опережающие стандарты  выполнялись в виде так называемых ступенчатых стандартов. В этих стандартах было несколько ступеней, содержащих возрастающие требования к показателям  качества, а также сроки их ввода в действие. Так, в стандарте на средства для письма были установлены две ступени:

    В ступенчатых стандартах возможны пять и более ступеней. Примером “многоступенчатого” стандарта могут служить разработанные в США в конце 60-х гг. стандарты на предельно допустимое содержание основных токсичных компонентов отработанных газов, обязательное для вновь выпускаемых легковых автомобилей. Эти стандарты предусматривали обязательное ежегодное (начиная с 1970 г.) снижение содержания в продуктах сгорания токсичных компонентов, в результате к 1975 г. они были сведены к реально достижимому минимуму.

    К опережающей стандартизации можно  отнести применение в стандартах отраслей (стандартах предприятия, стандартах общественных организаций) прогрессивных  международных стандартов и стандартов отдельных зарубежных стран до их принятия в нашей стране в качестве государственных (см. с. 90).

    Согласно  ст. 16 Закона РФ “О стандартизации” государство гарантирует экономическую поддержку и стимулирование субъектов хозяйственной деятельности, которые производят продукцию (оказывают услуги) в соответствии с государственными стандартами с предварительными требованиями на перспективу, опережающими возможности традиционных технологий.

    За  рубежом существует категория “предварительных стандартов”, в которых оперативно закрепляются результаты научно-исследовательских  и опытно-конструкторских работ (НИ-; ОКР).

    В ряде случаев опережающие стандарты  влияют на организацию специализированного  производства совершенно новых видов  продукции. Например, американские стандарты  на цветное телевидение, утвержденные в 1953 г., способствовали созданию в США в 1957-1960 гг. массового производства телевизоров цветного изображения.

    Большим достижением международной стандартизации в конце 80-х гг. было утверждение  международного стандарта на аудиокомпактный  диск до начала производства самого изделия. Это позволило обеспечить полную совместимость компакт-диска с  другими техническими средствами и  тем самым избежать непроизводительных затрат.

    3. ГОСУДАРСТВЕННАЯ  СИСТЕМА СТАНДАРТИЗАЦИИ  РОССИИ (ГСС РФ)

    3.1 Общая характеристика  системы

    ГСС РФ начала формироваться в 1992 г. в  связи со становлением государственной  самостоятельности России. Основой  ГСС является фонд законов, подзаконных  актов, нормативных документов по стандартизации. Указанный фонд представляет четырехуровневую. систему.

    Техническое законодательство.

    Государственные стандарты, общероссийские классификаторы технико-экономической информации.

    Стандарты отрасли и стандарты научно-технических  и инженерных обществ.

    Стандарты предприятий и технические условия.

    Техническое законодательство является правовой основой  ГСС. Оно представляет совокупность законов РФ, подзаконных актов  по стандартизации (постановлений Правительства  РФ, приказов федеральных органов  исполнительной власти), применяемых  для государственного регулирования  качества продукции, работ и услуг. По существу, это технические регламенты I уровня. Правовую основу его составляют прежде всего законы РФ: “О стандартизации” (см. приложение 1); “Об обеспечении единства измерений” (см. приложение 2); “О сертификации продукции и услуг” (см. приложение 5). В перспективе техническое законодательство будет интенсивно пополняться законодательными и подзаконными актами, устанавливающими требования к группам однородной продукции и услуг в целях обеспечения их безопасности для людей и окружающей среды. В целом законодательная база ГСС находится только в стадии становления.

    В ряде промышленно развитых стран  национальные системы стандартизации базируются на хорошо развитом техническом  законодательстве.

    За  рубежом действует  множество законов  в области стандартизации качества и защиты интересов потребителей. Так, в США еще  в начале века были приняты законы о  качестве мяса и молока. К середине 70-х  гг. количество законов, направленных на защиту интересов потребителей, достигло 150. Среди  них Закон об обеспечении  безопасности движения автомобильного транспорта, Закон о достоверности  рекламных средств  и информационных этикеток. Закон о  защите детей и  обеспечении безопасности игрушек и пр.

    В Японии в сфере  стандартизации и  правовой защиты потребителей действует более 50 общенациональных законов. Центральным звеном правовой системы  является Основной закон  об охране интересов  потребителей (принят в 1968 г.). Все законы можно разбить на семь групп: к 1-й группе относится Закон о мерах и весах; в законах 2-й группы (около 20 законов) регламентируются вопросы предотвращения физического и материального ущерба потребителей; в 3-ю группу входят:

    Закон о стандартизации и маркировке сельскохозяйственной продукции. Закон  о питании. Закон  о стандартизации промышленных товаров  и Закон о маркировке предметов бытового назначения; в 4-ю  группу входят шесть  законов, в том  числе Закон об обозначении качества предметов домашнего  обихода, Закон об обеспечении безопасности товаров широкого потребления. Законы трех остальных групп (22 закона) направлены на недопущение ограничений  конкуренции, укрепление позиций потребителей, повышение уровня осведомленности  в их отношениях с  производителями  и сбытовиками, рациональную организацию повседневного  быта и т.д.

    Техническое законодательство хорошо развито в Европейском  Союзе (см. с. 84).

    Нормативные документы II уровня представлены:

    государственными  стандартами Российской Федерации;

    межгосударственными стандартами (ГОСТами), введенными в действие постановлением Госстандарта России (Госстроя России) в качестве государственных стандартов Российской Федерации;

    государственными  стандартами бывшего Союза ССР (ГОСТ);

    правилами, нормами и рекомендациями по стандартизации;

    общероссийскими классификаторами технико-экономической  и социальной информации (рассмотрены  в разделе 7).

    По  состоянию на 1 января 1999 г. в федеральном  фонде находилось 22 тыс. государственных  стандартов (ГОСТ, ГОСТ Р), в том числе 1400 ГОСТ Р.

    Техническими  регламентами II уровня являются: государственные  и межгосударственные стандарты (далее - государственные стандарты), содержащие обязательные требования; правила по стандартизации, метрологии, сертификации; общероссийские классификаторы.

    Нормативные документы III уровня представлены стандартами, сфера применения которых ограничена, определенной отраслью народного хозяйства - отраслевыми стандартами (ОСТ) или сферой деятельности - стандартами научно-технических и инженерных обществ (СТО).

    Категория ОСТ введена еще в 60-е гг., поэтому  их фонд является достаточно обширным (около 30 тыс.).

    Категория СТО впервые введена в 1992 г. Одним  из первых представителей СТО явились  стандарты, разработанные Российским обществом оценщиков и Научно-техническим  обществом бумажной и деревообрабатывающей промышленности. Общие требования к  ОСТ и СТО установлены ГОСТ Р 1.4-93 “ГСС. Стандарты отраслей, стандарты предприятий, стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений. Общие положения”.

    Нормативные документы IV уровня представлены НД, сфера  действия которых ограничена рамками организации (предприятия) - стандартами предприятий (СТП) и техническими условиями (ТУ).

    ТУ  могут выступать в роли технических  и нормативных документов. К НД, относятся не ТУ, на которые делаются ссылки в договорах на поставляемую продукцию (оказываемые услуги). По состоянию на 1 января 1996 г. действовало около 140 тыс. ТУ.

    Общие требования к разработке СТП установлены  вышеупомянутым ГОСТ Р 1.4.

    Характеристика  стандартов разных категорий дана в  подразделе 3.3, технических условий  - 3.8.

    Важнейшими  структурными элементами ГСС являются органы и службы стандартизации; комплекс стандартов, система контроля за внедрением и соблюдением стандартов.

    3.2 Органы и службы  стандартизации российской  федерации

    Органы и службы стандартизации - организации, учреждения, объединения и их подразделения, основной деятельностью которых является осуществление работ по стандартизации или выполнение определенных функций по стандартизации.

    Органы  по стандартизации - это органы, признанные на определенном уровне, основная функция которых состоит в руководстве работами по стандартизации.

    Как отмечалось выше, государственное управление деятельностью по стандартизации в  России осуществляет Государственный  Комитет Российской федерации по стандартизации и метрологии (Госстандарт  России). Работы по стандартизации в  области строительства организует Государственный комитет по строительной, архитектурной и жилищной политике России (Госстрой России).

    Деятельность  по стандартизации осуществляется и  другими федеральными органами исполнительной власти в пределах их компетенции. Эти  органы в своих стандартах могут  устанавливать обязательные требования к качеству продукции (работ, услуг), т. е. создавать технические регламенты. В частности, как отмечалось выше, роль технических регламентов выполняют  санитарные нормы и правила (СанПиН), вводимые Минздравом России; строительные нормы и правила (СНиП) Госстроя России, государственные образовательные  стандарты Министерства образования  Российской Федерации и пр.

    В дальнейшем рассматривается деятельность Госстандарта как национального  органа по стандартизации.

    К функциям Госстандарта относятся:

    выполнение  роли заказчика разработки государственных  стандартов, устанавливающих основополагающие и общетехнические требования, обязательные требования (требования безопасности продукции, охраны окружающей среды, совместимости  и взаимозаменяемости продукции);

    рассмотрение  и принятие государственных стандартов, а также других нормативных документов межотраслевого значения (инструкций, методических указаний и пр.), обязательных для министерств и других органов  государственного управления;

    организация работы по прямому использованию  международных, региональных и национальных стандартов зарубежных стран в качестве государственных стандартов;

    обеспечение единства и достоверности измерений  в стране, укрепление и развитие государственной метрологической  службы;

    осуществление государственного надзора за внедрением и соблюдением обязательных требований государственных стандартов за состоянием и применением измерительной  техники;