 |
История развития стандартизации
|
|
|
|
Метрология, стандартизация и сертификация
В машиностроении
Учебник
Зайцев С.А.
Куранов А.Д.
Толстов А.Н.
Грибанов Д.Д.
Аннотация
учебника “Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении”
объемом 15 а.л.
Авторы: Зайцев С.А.,
Толстов А.Н.,
Куранов А.Д.
Грибанов Д.Д.
Учебник разработан в соответствии с федеральным компонентом стандарта содержания предмета “Метрология, стандартизация и сертификация” для профессий, связанных с технологией механической обработки материалов, сборкой, ремонтом и обслуживанием машин и механизмов в машиностроении. Может быть использован для начального и среднего профессионального образования с различными формами обучения.
Предисловие
Современная техника и перспективы ее развития, постоянно повышающиеся требования к качеству изделий предопределяют необходимость получения и использования знаний, которые являются базовыми, т.е. основными для всех специалистов, работающих и на этапе разработки конструкции, и на этапе ее изготовления, и на этапах эксплуатации и обслуживания, вне зависимости от ведомственной принадлежности. Эти знания будут востребованы как в общем машиностроении, так и во многих других областях деятельности. Эти базовые материалы и рассмотрены в настоящем учебнике.
Материал, который представлен в учебнике, не является обособленным от других дисциплин, изучаемых в учебном заведении. Знания, полученные в ходе изучения целого ряда дисциплин, например ”Математики”, “Физики”, пригодятся при освоении вопросов метрологии, стандартизации, подтверждения соответствия, взаимозаменяемости. Знания, умения и практические навыки после изучения этого учебного материала, будут востребованы на протяжении всего времени работы после окончания учебного заведения вне зависимости от места работы. Будь это сфера производства или сервисного обслуживания, сфера торговли техническими механизмами или машинами.
|
|
|
В учебнике представлены основные понятия о науке «Метрология», рассмотрены основы теории измерений, средства измерений и контроля различных величин, вопросы метрологического обеспечения и единства измерений, рассказывается о системе стандартизации в Российской Федерации, системах стандартов, унификации и агрегатировании, показателях качества продукции, системах качества.
Подробно рассмотрены вопросы взаимозаменяемости деталей, узлов и механизмов.
Материал, представленный в конце учебника, позволит изучить и практически использовать знания в области сертификации, подтверждения соответствия продукции машиностроения.
Для лучшего усвоения представленного материала в конце каждого раздела авторами подготовлены контрольные вопросы.
Введение, 1-ая глава написаны Толстовым А.Н, главы 2, 3, 9 и 10 – Зайцевым С.А., главы 4 – 8 – Курановым А.Д., глава 11 – Грибановым Д.Д.
Глава 1. Основы стандартизации
История развития стандартизации
Стандартизации в большинстве своем воспринимается как некая само собой разумеющаяся данность, как нечто естественное, наподобие окружающего воздуха. И только тогда, когда стандартизация начинает давать сбои, становится очевидность ее важности и необходимости. Действительно полезность и значимость данного вида деятельности ощущается сразу же, когда происходит катастрофа на железнодорожном транспорте из-за запутанной маркировки вагонов с взрывчатыми веществами, когда останавливается транспортная операция из-за невзаимозаменяемости топлив, когда захлебываются органы снабжения из-за большого количества однотипных, но невзаимозаменяемых деталей.
|
|
|
Обществу на определенных этапах развития свойственно искать рациональные решения, превращая их в правило для многократного применения, (что соответствует стандартизации как виду деятельности) и вырабатывать целесообразные правила для коллективного общения и совместной деятельности. Применяя эти правила, можно исключить затраты времени и сил на их повторный поиск и сосредоточиться на творческих процессах деятельности. Таким образом, стандартизация позволяет использовать результаты полученные ранее. При этом постоянное обновление полученных при стандартизации правил делает их пригодными для решения новых задач.
Зачастую стандартизация и изобретательство рассматриваются как антагонистические виды деятельности, ничего общего не имеющие друг с другом и даже препятствующие друг другу.
На самом деле такая точка зрения абсолютно несостоятельна, поскольку в методологическом плане любой процесс создания продукции основан на диалектическом взаимодействии изобретательства, формирующего новаторскую часть проекта, и стандартизации, способствующей удержанию в новых проектах ранее разработанных технических решений, многократно проверенных и составляющих важнейшую часть накопленного в данной области техники научно-технического потенциала.
Изобретательство и стандартизация - две дополняющих друг друга и активно взаимодействующие составные части единого процесса создания новой продукции. Именно в их взаимодействии кроется ключ к обеспечению преемственности разработок, повышения качества продукции при существенном сокращении сроков создания и освоения новой техники и экономном использовании труда, энергии и материалов.
Сегодня немыслим ни один процесс конструирования без широкого использования типовых, унифицированных и стандартизованных конструктивных решений, таких как стандартные крепежные изделия, допуски и посадки, узлы и детали общепромышленного применения, типовые соединения, уплотнения и др. Тенденция к взаимосвязанному использованию технического творчества и стандартизации усиливается интенсивно ведущимися работами по формализации инженерных задач и привлечения к их решению технических средств автоматизации и систем автоматизированного проектирования.
|
|
|
О том, что человечество было знакомо с этой областью деятельности, свидетельствуют древние архитектурные сооружения. Построенные за 5-6 тыс. лет до нашей эры египетские пирамиды подтверждают наличие установленных норм и правил на размеры и обработку строительных деталей. Существовали даже специальные чиновники, контролирующие размеры и качество обработки камней, из которых строили пирамиды. В Римской империи стандартизация также имела место. В древнем Риме были унифицированы размеры водопроводных труб, при этом трубы, диаметры которых отличались от установленных, запрещалось подключать к городскому водопроводу.
В 1785 г. французский инженер Леблан изготовил партию из 50 ружейных замков, причем каждый из них обладал важным свойством - взаимозаменяемостью; его можно было использовать в любом из ружей без предварительной подгонки. Интересно отметить, что еще за 25 лет до Леблана, в инструкции данной графом Шуваловым Тульскому оружейному заводу, было записано: "...на каждую оружейную вещь порознь мастерам иметь меры или лекала с заводским клеймом или печатью оружейной мастерской, по которым каждый с пропорцией каждую вещь проверить мог...".
Во второй половине XIX в. работы по стандартизации проводились почти на всех промышленных предприятиях. Стандартизация развивалась, прежде всего, внутри отдельных предприятий, однако с развитием торговли стандартизация захватывала все более широкое пространство. В 1881 г. в Англии, а затем и в других странах была введена стандартная резьба Витворта (с дюймовыми размерами), которая впоследствии была заменена в большинстве стран на метрическую резьбу. В 1846 году в Германии были унифицированы ширина железнодорожной колеи и конструкция сцепных устройств для вагонов, в 1869 г. там же был издан первый справочник, содержащий размеры стандартных профилей катаного железа. В 1870 г. в ряде стран Европы были установлены стандартные размеры кирпичей.
|
|
|
Большое внимание уделялось стандартизации и контролю качества продукции на Руси. Так, например, при Иване Грозном были установлены диаметры стволов пушек и пушечных ядер, соответственно. Для контроля диаметров пушечных ядер использовались калибры. В развитии стандартизации в нашей стране большую роль сыграл Петр I. По его приказу были построены серии судов стандартной конструкции. Петр I придавал большое значение стандартизации, как одной из важнейших составляющих качества продукции. Его заслугой в этой области является и то, что он, выражаясь современным техническим языком, ввел типоразмерные ряды в артиллерию, стандартные элементы в строительство, упорядочил наименования видов документов в структурные ряды и др.
В начале XX в. в мире были достигнуты значительные успехи в развитии техники, промышленности, концентрации производства. В связи с этим в наиболее развитых промышленных странах появилось стремление к организованной национальной стандартизации, в большинстве случаев завершившееся созданием национальных организаций по стандартизации.
Так, в 1901 г. в Англии был создан Комитет стандартов, главной задачей которого было содействие усилению экономического потенциала страны путем разработки и внедрения стандартов на сырье, промышленные изделия и военную технику.
Усиленная милитаризация стран в начале XX в. требовала производства большого количества военной и другой техники, при соблюдении условия взаимозаменяемости составных частей, эту задачу можно решить только с помощью стандартизации. Поэтому неудивительно, что во время первой мировой войны и сразу после нее было основано несколько национальных организаций по стандартизации: в Голландии (1916 г.), в Германии (1917 г.), во Франции, Швейцарии, США (1918 г.) и др.
В таблице 1.1 представлены данные о некоторых национальных органах по стандартизации.
Таблица 1.1
Национальные организации по стандартизации
| Страна (сокращен-ное обоз-начение) | Год созда-ния | Место располо-жения | Юридический статус | Число стандартов | Статус стандартов |
| Германия (DIN) | Берлин | Частный | 20 000 | Добровольный | |
| Канада (CCS) | Оттава | Государствен-ный | Добровольный | ||
| Китай (SCBS) | Бейджинг | Государствен-ный | 11 000 | Обязательный | |
| Франция (AFNOR) | Париж | Частный | 15 000 | Добровольный | |
| Италия (UNI) | Милан | Частный | 7 580 | Добровольный | |
| Япония (JISC) | Токио | Государствен-ный | 8 200 | Добровольный | |
| Великобритания (BSI) | Лондон | Государствен-ный | 10 420 | Добровольный | |
| Россия (Ростехрегулирование) | Москва | Государствен-ный | 22 750 | Добровольный | |
| США (ANSI) | Нью-Йорк | частный | 8 500 | Добровольный | |
| США (DoD) | Вашингтон | Государствен-ный | 60 000 | Дбязательный |
|
|
|
С развитием транснациональных компаний стандартизация начала применяться в международном масштабе. Постоянное расширение международного товарообмена и необходимость более тесного сотрудничества в области науки и техники привела к основанию Международной организация по стандартизации (ИСО), в состав которой первоначально вошли 33 страны, в настоящее время число членов ИСО составляет 106 стран.
В ст. 2 Устава ИСО записано, что, целью Организации является содействие развитию стандартизации в мировом масштабе для облегчения международного товарообмена и взаимопомощи, а также для расширения сотрудничества в области интеллектуальной, научно - технической и экономической деятельности.
В частности, для достижения этого она может:
· принимать меры для облегчения координации и унификации национальных стандартов и с этой целью издавать нужные рекомендации для Комитетов - Членов;
· устанавливать международные стандарты при условии, если в каждом случае стандарт одобрен 75 % Комитетов - Членов, участвующих в голосовании;
· по возможности способствовать разработке новых стандартов, содержащих общие правила, одинаково применяющихся как в национальных, так и в международном масштабе;
· организовывать обмен информацией о работе своих Комитетов - Членов и Технических комитетов;
· сотрудничать с другими международными организациями, заинтересованными в смежных вопросах, и в частности, по их просьбе изучать вопросы, относящиеся к стандартизации.
Комитеты-Члены - такое наименование принято в ИСО для обозначения членов ИСО.
Международная кооперация в области стандартизация осуществляется не только в мировом масштабе, но также и на региональном уровне.
Возникает вопрос: а почему не ограничиться только национальным и мировым уровнями работ по стандартизации? Ответ достаточно прост: при международной торговле требуется в значительной мере учитывать географическое положение страны - потенциального покупателя, их национальные традиции и др.
Очевидно, что климатические условия (соответственно технические требования к устойчивости к внешним воздействующим факторам), национальные традиции (соответственно, требования к дизайну и сервису) ближе у стран одного региона, чем у стран, находящихся в разных полушариях Земли, кроме того, объективно легче торговать с соседом, чем везти товар, как говорится, "за море" (ниже транспортные издержки и, следовательно, цена для потребителя).
В основе согласованного проведения работ по региональной стандартизации в Европе лежит Римский договор, который был подписан 25 марта 1957 г. Германией, Францией, Италией, Бельгией, Нидерландами, Люксембургом.
Этот договор, как известно, посвящен созданию ЕЭС (Европейского экономического сообщества) и Евратома (Европейской комиссии по атомной энергии) и декларирует условия объединения экономик европейских стран Общего рынка, которые стимулируют свободный обмен товарами и услугами.
Статьи с 30 - 36 Римского договора устанавливают принцип запрещения технических барьеров для обмена товарами и услугами.
Одним из важнейших инструментов, реализующим это требование является стандартизация.
Европейский комитет по стандартизации (CEN), основанный в 1961 году, насчитывает свыше 300 технических комиссий, опубликовал свыше 2400 стандартов, принял участие в разработке 2167 европейских стандартов, а также ряда других документов.
Вопросами, касающимися стандартизации в области электротехники и электроники занимается Международная электротехническая комиссия (МЭК). МЭК (IEC) - всемирная организация по стандартизации, состоящая из национальных комитетов стран-членов. Комиссия издает международные стандарты, технические отчеты и руководства, в разработке которых принимают участие все заинтересованные национальные комитеты, а также другие международные, правительственные и неправительственные организации, связанные с МЭК. В целях содействия международной унификации национальные комитеты МЭК берут на себя обязательства применять международные стандарты МЭК в максимально возможной степени при разработке своих национальных и региональных стандартов. В соответствующих национальных или региональных стандартах любое расхождение со стандартом МЭК должно быть четко указано.
В качестве основных выгод, получаемых от стандартизации в европейских странах рассматриваются:
· использование общей терминологии и устранение разногласий;
· гарантии качества и взаимозаменяемости;
· снижение себестоимости,
· экономия времени;
· рациональная организация;
· исключение (уменьшение) нерационального расходования ресурсов;
· улучшение социального имиджа.
Как показывает мировой опыт использование методов стандартизации в современных условиях является необходимым элементом государственной технической политики в целях создания необходимых условий эффективной разработки, производства и эксплуатации продукции.
Не вызывает сомнения, что ранее в нашей стране была создана и действовала мощная система стандартизации, которая позволяла достаточно эффективно решать проблемы нормативно-технического обеспечения создания и эксплуатации продукции.
Современный период развития стандартизации в нашей стране принято отсчитывать с 1918 г., когда был принят Декрет Совета Народных Комиссаров "О введении международной метрической системы мер и весов". В 1923 г. Совет труда и обороны (СТО) принял Постановление "О стандартизации экспортных товаров", а в 1925 г. при СТО был создан Комитет по стандартам. Первыми председателями Комитета по стандартам при СТО были В.В. Куйбышев (в 1925 – 1927 г.г.) и Г.М. Кржижановский (в 1927 – 1928 г.г.).
На этот Комитет было возложено руководство работой всех ведомств СССР по стандартизации во всех областях народного хозяйства и дано право утверждения обязательных к исполнению общесоюзных государственных стандартов на различные материалы и изделия. В 1926 г. был утвержден первый общесоюзный стандарт ОСТ 1 "Пшеница. Селекционные сорта зерна. Номенклатура". К 1928 г. было утверждено более 300 стандартов на рациональный сортамент стального проката, ширину железнодорожной колеи и профиль рельсов, типы сельскохозяйственных машин, инструмент, крепеж и другие изделия массового применения.
В 1932 г. было принято постановление, предусматривающее отраслевую стандартизацию.
Стандарты были разделены на две категории:
ОСТ - ВКС - утверждаемые Всесоюзным комитетом по стандартам,
ОСТ - НК - утверждаемые комитетами стандартизации наркоматов.
В 1940 г. для обозначения общесоюзных государственных стандартов введена аббревиатура - ГОСТ.
|
|
|
