Волковой М.С. Метрология

321

5.СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

5.1Структура и форма стандартизации

ВРоссии элементы стандартизации возникли в Х веке: «Устав князя Владимира Святославовича» (996 г.), «Соборные уложения царя Александра Михайловича» (1649 г.). Общепризнанным началом стандартизации в России является образование в 1746 г. Комиссии мер и весов и создание в

1893 г. Главной палаты мер и весов.

Современное понятие стандартизации (законодательная метрология)

–установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации и требований безопасности. Стандартизация основывается на объединенных достижениях науки, техники и передового опыта и определяет основу не только настоящего, но и будущего развития и должна осуществляться неразрывно с прогрессом.

Вжизни общества стандартизация выполняет экономическую социальную и коммуникативную (создание условий для объективного восприятия различных видов информации) функции.

Структурная схема стандартизации приведена на рис. 5.1.

Стандартизация

государственная

национальная

международная

отраслевая		местная		ИСО, МЭК, ЭОКК,
				МОЗМ, МБМВ и др.

Рис. 5.1. Структурная схема стандартизации

Государственная стандартизация – форма развития и проведение стандартизации под руководством государства на основе Федерального закона «О техническом регулировании», вступившего в силу 1 июля 2003 г. Главная цель Федерального закона – создание основы единой политики в области стандартизации и сертификации, а также приведение российских процедур стандартизации и сертификации в соответствие с требованиями Всемирной торговой организации (ВТО – WTO) и, в первую очередь,

322

с требованиями Соглашения ВТО по техническим барьерам в торговле. Национальная стандартизация проводится в масштабе государства

национальным органом РФ по стандартизации.

Международная стандартизация проводится специальными между-

народными организациями или группой государств с целью облегчения взаимной торговли, научных, технических и культурных связей. Например:

–Международная организация по стандартизации (ИСО).

–Международная электротехническая комиссия (МЭК).

–Европейская организация по контролю качества (ЕОКК).

–Международное бюро мер и весов (МБМВ).

–Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ).

Наряду с перечисленными видами стандартизации имеются специальные виды стандартизации, классификация которых приведена на рис. 5.2.

Специальные

виды

По		Опережающая		Комплексная
достигнутому
уровню

Рис. 5.2. Классификация специальных видов стандартизации

Комплексная стандартизация – целенаправленное и планомерное установление и применение требований как к самому объекту стандартизации в целом, так и к его основным элементам.

В зависимости от метода решения задачи различают несколько форм стандартизации, классификация которых приведена на рис. 5.3.

Формы стандартизации

Симплифика-		Унификация		Типизация		Агрегатирова-
ция						ние

Рис. 5.3. Классификация форм стандартизации

323

Симплификация – форма стандартизации, заключающаяся в простом сокращении числа применяемых при разработке изделия или при его производстве марок и сортаментов материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий до количества технической и экономической целесообразности, достаточного для выпуска изделий с требуемыми показателями качества.

Унификация – рациональное уменьшение числа типов, видов и размеров объектов одинакового функционального назначения.

Типизация – разновидность стандартизации, заключающаяся в разработке и установлении типовых решений (конструкторских, технологических, организационных) на основе наиболее прогрессивных методов и режимов работы.

Агрегатирование – метод создания новых машин приборов и другого оборудования путем компановки конечного изделия из ограниченного набора стандартных и унифицированных узлов и агрегатов, обладающих геометрической и функциональной взаимозаменяемостью.

В последние годы стратегическим направлением развития технических систем стало модульное формирование техники (МФТ), являющееся высшей формой стандартизации. Суть МФТ заключается в комплектовании сложных комплексов с большим разнообразием характеристик и типоразмеров из одинаковых первичных (типовых или стандартных) общих элементов – модулей.

5.2. Принципы, категории и виды стандартизации

Результаты стандартизации оцениваются теми изменениями, которые она внесла в хозяйственную деятельность, в развитие научнотехнического прогресса. Для того чтобы стандартизация была эффективной, при ее проведении необходимо соблюдение определенных принципов, классификация которых приведена на рис. 5.4.

Принцип предпочтительности используется при проведении унификаций, типизации и разработке стандартов на изделия широкого применения и должен основываться на использовании рядов предпочтительных чисел.

В РФ действует система предпочтительных чисел ИСО, а также предпочтительные числа, принятые Международной электротехнической комиссией (ряды Е).

Сущность «параметрической» стандартизации состоит в том, что параметры и размеры изделий массового производства устанавливаются по определенным правилам, при этом примеяются ряды предпочтительных чисел.

При построении рядов предпочтительных чисел необходимо учитывать то, что они должны:

	324
Принцип предпочти-				Научный подход и
тельности				использование пере-
				дового опыта
Комплексность стан-				Необходимость вза-
дартизации				имной увязки стан-
		Принципы стан-
				дартов
		дартизации
Прогрессивность и				Функциональная
оптимальность стан-				взаимозаменяемость
дартизации				стандартизации
Целенаправленность				Максимальный эко-
и технико-				номический эффект
экономическая целе-				при минимальных
сообразность				затратах

Рис. 5.4. Классификация принципов стандартизации

–быть бесконечными как в сторону малых, так и в сторону больших значений, т.е. допускать неограниченное развитие параметров или размеров в направлении их уменьшения или увеличения;

–включать все десятичные значения любого числа и единицу;

–быть простыми и легко запоминающимися.

Этим требованиям наилучшим образом удовлетворяют ряды, построенные по геометрической прогрессии, где знаменатель прогрессии постоянен и есть отношение последующего члена ряда к предыдущему

aN 1 . Таким образом, каждый последующий член ряда является про- aN

изведением предыдущего члена на знаменатель ряда ω. Любой i-й член геометрической прогрессии можно вычислить по формулеai a1 i 1.

Ряды, построенные по геометрической прогрессии, обладают следующими свойствами:

–произведение или частное каждых любых двух ее членов является членом ряда;

–любой член ряда, возведенный в целую положительную степень, также является членом этого ряда.

Международной организацией по стандартизации (ИСО) рекомендовано для построения рядов предпочтительных чисел на основе геометриче-

325

ской прогрессии использовать ряды, в которых происходит десятикратное увеличение каждого n-го члена. Наиболее удобными для практики призна-

ны ряды, у которых a1 = 1 и n10. Стандартом установлены пять основных рядов предпочтительных чисел типа R, обозначаемых R5, R10, R20, R40, R80, и четыре основных ряда предпочтительных чисел типа E, обозначаемых E3, E6, E12, E24, значения ω для которых соответственно равны:

R5... 510 1,6; R10... 1010 1,25; R20... 2010 1,12; R40... 4010 1,06; E3... 310 2,16; E6... 610 1,47; E12... 1210 1,21; E24... 2410 1,10.

В табл. 5.1 приведен неполный расчет членов рядов типа R и Е.

Таблица 5.1

	Р я д ы R				Р я д ы	E
R40	R20	R10	R5	E24	E12	E6	E3
1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
1,06	–	–	–	1,10	–	–	–
1,12	1,12	–	–	1,21	1,21	–	–
1,18	–	–	–	1,33	–	–	–
1,25	1,25	1,25	–	1,47	1,47	1,47	–
1,32	–	–	–	1,61	–	–	–
1,40	1,40	–	–	1,77	1,77	–	–
1,50	–	–	–	1,95	–	–	–
1,60	1,60	1,60	1,60	2.16	2,16	2,16	2,16
1,70	–	–	–	2,36	–	–	–
1,80	1,80	–	–	2,59	2,59	–	–
…	…	…	…	…	…	…	…

Значения членов рядов, приведенных в табл. 5.1, изменяются от 0 до 10. Для перехода чисел в любой другой десятичный интервал необходимо умножить соответствующее число любого ряда на 10k, где k – целое положительное или отрицательное число. При k = 1 все числа любого ряда перейдут в интервал от 10 до 100, а при k = –1 – в интервал от 0,1 до 1,0.

В стандартизации используются также произвольные ряды, которые образуются из основных рядов путем отбора каждого второго, третьего или в общем случае каждого n-го члена ряда. Так, например, ряд, обозначенный как R40/5, включает в себя каждый пятый член ряда R40.

Комплексность стандартизации привела к двум направлениям ее осуществления: от частного к целому (дедукция); от целого к частному (индукция).

326

Первое направление соответствует развитию стандартизации снизу вверх: от стандартизованного сырья к готовой продукции. Оно характерно для изделий общего применения (электронные приборы, провода, крепежные и установочные изделия, шестерни и т.д.).

Второе направление характеризует стандартизацию сверху вниз, т.е. от стандартизации основных параметров сложных объектов производства (приборов, систем, машин) к стандартизации составляющих их элементов (агрегатов, узлов, деталей).

Прогрессивность и оптимальность предполагает соответствие стан-

дарта тенденции развития соответствующих отраслей и современным запросам, необходимость включения прогрессивных норм и требований к продукции, опережающих достигнутый уровень производства, использование отечественных и зарубежных открытий и изобретений.

Целенаправленность и технико-экономическая целесообразность

предполагают обоснованность стандарта потребностями изготовителя и потребителя и направленность его на решение конкретных задач производства и управления.

Научный подход и использование передового опыта – показатели,

нормы, характеристики и требования, включаемые в стандарт, которые должны соответствовать передовому опыту науки и техники и основываться на результатах научно-исследовательских и опытноконструкторских работ.

Необходимость взаимной увязки стандартов вытекает из целей и задач соответствия международным стандартам и учета рекомендаций международных организаций.

Функциональная взаимозаменяемость стандартизованных изделий – свойство независимо изготовляемых деталей и сборочных единиц занимать свое место в изделии без дополнительной обработки.

Максимальный экономический эффект при минимальных затратах

достигается при стремлении получить оптимальное сочетание устанавливаемых показателей, норм и требований, предъявляемых к продукции.

Стандарты в РФ являются обязательными в пределах установленной сферы их действия и подразделяются на категории, классификация которых приведена на рис. 5.5.

Государственные стандарты (ГОСТ) обязательны для всех предприятий и распространяются преимущественно на объекты межотраслевого применения, нормы, параметры, требования, показатели качества продукции, термины, обозначения, необходимые для обеспечения единства и взаимосвязи различных областей науки и техники. ГОСТ утверждает комитет Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации (Госстандарт РФ).

Отраслевые стандарты (ОСТ) обязательны для всех предприятий и организаций данной отрасли и устанавливают требования к продукции, не

327

относящиеся к объектам государственной стандартизации. Отраслевые стандарты могут ограничивать применение государственных стандартов и утверждаются министерством, являющимся ведущим в производстве данного вида продукции.

Категории

стандартов

Государственные		Отраслевые		Стандарты
(ГОСТ)		(ОСТ)		предприятий
				(СТП)

Рис. 5.5. Классификация категорий стандартов

Стандарты предприятий (СТП) обязательны только для предприятия, утвердившего данный стандарт, и распространяются на составные части разрабатываемых или изготавливаемых на предприятии изделий.

Общих технических условий		Правил приемки

	Общих технических требований				Методов контроля (испытаний,
					анализа, измерений)
	Параметров и (или) размеров				Правил маркировки, упаковки,
					транспортирования и хранения
			Виды
			стандартов
	Типов, основных параметров и				Правила эксплуатации и ремонта
	(или) размеров
	Марок				Типовых технологических
					процессов
	Сортамента				Конструкций и размеров

Рис. 5.6. Классификация видов стандартов

В зависимости от назначения и содержания Государственная система стандартизации устанавливает на продукцию стандарты всех категорий видов, классификация которых приведена на рис. 5.6.

328

5.3. Государственные и отраслевые системы стандартов

На основе комплексной стандартизации в РФ разработаны системы стандартов, каждая из которых охватывает определенную сферу деятельности, проводимой в общегосударственном масштабе или в определенных отраслях народного хозяйства.

Нормативно-техническую и организационно-методическую основу производства конкретных видов, типов, групп продукции составляют отраслевые системы стандартов, регламентирующие технические характеристики, требования к качеству и надежности изделий, способы и методы достижения и контроля этих требований и др. Отраслевые системы включают также комплексы стандартов на термины, определения и обозначения, применяемые в отрасли.

Единые государственные системы стандартов обеспечивают единообразие и наивысшую эффективность проведения важнейших видов работ, общих для различных отраслей народного хозяйства. К подобным системам относятся Государственная система стандартизации (ГСС), Единая система конструкторской документации (ЕСКД), Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП), Единая система технологической документации (ЕСТД), Единая система классификации и кодирования технико-экономической информации, Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ), Государственная система стандартов безопасности труда (ГССБТ) и др.

Рассмотрим некоторые из них.

Единая десятичная система классификации и кодирования технико-

экономической информации. Огромные масштабы производства и связанное с этим увеличение потоков информации требуют оперативной ее обработки для планирования, учета и эффективного управления деятельностью предприятий и отраслей. Этой цели служит общегосударственная автоматизированная система сбора и обработки информации на базе государственной системы вычислительных центров и единой автоматической сети связи страны.

Под системой классификации объектов технико-экономической информации понимают совокупность правил, определяющих распределение объектов по классам (классификационным группам) на основании общих признаков, присущих объектам данного рода и отличающих их от других. В основу классификации закладывается логическая последовательность признаков, следовательно, процесс кодирования предмета существенно упрощается, т.к. он осуществляется в однозначном соответствии с принятой системой классификации.

Кодирование технико-экономической информации на основе системы классификации позволяет непосредственно по коду объекта судить о его характеристиках (конструкциях, технологических, эксплуатационных).

329

Система классификации и кодирования должна обеспечивать четкую систематизацию всех объектов по их техническим и экономическим характеристикам с присвоением каждому объекту единого кода.

Комплексы стандартов, составляющие системы классификации и кодирования, обеспечивают единообразие методов классификации и кодирования экономической информации, устанавливают единство кодовых обозначений и создают условия для стандартизации технической документации.

Разработанный у нас в стране Общесоюзный классификатор про-

мышленной и сельскохозяйственной продукции (ОКП) внедряется в практику планирования, учета и управления народным хозяйством. Он представляет собой систематизированный свод кодов и наименований продукции, выпускаемой в народном хозяйстве, иначе говоря, ОКП – это своеобразный словарь, предназначенный для кодирования продукции (изделий) цифровыми кодами для последующей машинной обработки.

Основой ОКП является Единая десятичная система классификации промышленной и сельскохозяйственной продукции (ЕДСКП).

Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Эта сис-

тема устанавливает для всех организаций страны порядок организации проектирования, единые правила выполнения и оформления чертежей и ведения чертежного хозяйства, что упрощает проектно-конструкторские работы, способствует повышению качества и уровня взаимозаменяемости изделий и облегчает чтение и понимание чертежей в разных организациях. Используя ЕСКД, можно применять ЭВМ для проектирования и обработки технической документации. Она будет способствовать развитию кооперирования промышленности и использованию при проектировании новых изделий отдельных частей и деталей ранее созданных конструкций.

Весь комплекс утвержденных стандартов Единая система конструкторской документации, включающий свыше 200 стандартов, делит на следующие основные части:

ГОСТ 2.001-70, 2.101-68–2.121-73. Основные положения (виды из-

делий, виды конструкторской документации, стадии разработки, требования к чертежам и т.д.).

ГОСТ 2.201-77. Классификация и обозначение изделий в конструкторских документах.

ГОСТ 2.301-68–2.317-69. Общие правила выполнения чертежей.

ГОСТ 2.401-68–2.427-75. Правила выполнения чертежей различных изделий.

ГОСТ 2.501-68–2.503-74. Правила обращения конструкторских документов (учет, хранение, дублирование, внесение изменений).

ГОСТ 2.601-68–2.603-72. Правила выполнения эксплуатационной и ремонтной документации.

ГОСТ 2.701-68–2.792-74. Правила выполнения схем.

330

ГОСТ 2.801-74–2.857-75. Правила выполнения строительных документов и документов для судостроения.

Единая система технологической подготовки производства

(ЕСТПП). Важнейшим этапом обеспечения высокого качества продукции является технологическая подготовка производства (ТПП).

В процессе изготовления изделий производится доводка их качества. Современному объекту производства свойственно значительное количество изменений и модификации конструкции и технологии изготовления, т.е. практически работы по технологической подготовке не прекращаются до смены объекта производства. Иначе говоря, подготовка производства является непрерывным процессом.

Единая система подготовки производства включает комплекс стандартов, устанавливающих современные методы и средства организации управления и решения задач технологической подготовки производства, и решает следующие задачи:

технологический анализ изделия;

организационно-технологический анализ производства;

планирование, учет и управление ТПП;

разработка комплекса технологических процессов;

построение системы контроля качества;

проектирование и изготовление средств производства;

разработка нормативной базы производства;

отладка технологических процессов, оборудования и оснастки.

Как единая система, ЕСТПП выдвигает ряд требований к другим общетехническим и отраслевым системам: типизация и стандартизация средств и технологических процессов основного и вспомогательного производства; стандартизация правил оформления технологической и органи- зационно-технической документации. Последнее регламентируется стандартами Единой системы технологической документации (ЕСТД).

Единая система технологической документации представляет собой комплекс государственных стандартов, устанавливающих:

формы документации общего назначения (маршрутная карта технологического процесса, сводная спецификация, карта эскизов, схем и наладок и др.);

правила оформления технологических процессов и формы документации для процессов литья, раскроя и нарезания заготовок, механической и термической обработки, сварочных работ, процессов, специфичных для отраслей радиотехники, электроники и др.

Существует тесная связь между ЕСТД и ЕСКД. Эти системы играют большую роль в улучшении управления производством, повышении эффективности, во внедрении автоматизированных систем управления и т.д.

Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ).

На современном этапе научно-технического прогресса измерительная ин-