Основные функции и методы стандартизации

В современных условиях национальная система стандартизации России выполняет три основные функции: экономическую, социальную и коммуникативную.

Экономическая функция реализуется путем устранения технических барьеров в торговле, внедрения новой техники и технологии, повышения конкурентоспособности отечественной продукции, снижения себестоимости, экономии материальных и энергетических ресурсов.

Социальная функция заключается в обеспечении безопасности про-дукции и услуг для жизни и здоровья населения, развитии цивилизованного потребительского рынка, создании и применении социальных стандартов, в том числе по реабилитации инвалидов, в содействии обороноспособности страны и занятости населения.

Коммуникативная функция реализуется путем обеспечения взаимо-понимания специалистов на основе стандартизации терминов и определений, создания единого технического языка, информирования потребителя о свойствах продукции, правилах ее использования и применения и т.п.

Развитие стандартизации основывается на формировании, применении и совершенствовании научно-методических основ стандартизации таких, как:

- управление многообразием (путем классификации, кодирования, каталогизации и применения других методов);

- системный подход;

- программно-целевой метод;

- применение современных информационных технологий.

Системный подход является методологическим средством исследования взаимоувязанного множества объектов стандартизации на основании причинно-следственных отношений, обратных связей и целенаправленного развития.

Программно-целевой метод заключается в разработке и практической реализации комплексных целевых программ стандартизации по наиболее важным научно-техническим, экономическим и социальным проблемам.

Управление многообразием представляет собой научно-технический метод отбора, регламентации и создания оптимальной номенклатуры продукции и процессов. Управление многообразием является исходным методом стандартизации. Элементы этого метода – систематизация, селекция, сокращение (симплификация), унификация и типизация являются основой для проведения работ по стандартизации на предприятии.

Современные тенденции развития средств вычислительной техники и расширения электронных форм коммуникаций требуют применения информационных технологий при создании автоматизированных баз данных по стандартизации, разработке стандартов, рассмотрении и голосовании по проектам стандартов в электронном формате через информационные сети, а также создания стандартов принципиально новой формы представления информации – специализированных программ для персональных компьютеров.

Для выполнения целей стандартизации пользуются следующими методами. Метод (от греч. - methodos - путь исследования, теория, учение) – это способ достижения какой-либо цели, или другими словами совокупность приемов решения конкретной задачи.

Метод опережающей стандартизации предусматривает разработку перспективных нормативных документов, учитывающих наиболее передовые научно-технические достижения.

Метод комплексной стандартизации является основой обеспечения в стандартизации принципа взаимоувязанности стандартов.

Известно, что качество конечной продукции определяется качеством сырья, материалов, деталей, комплектующих изделий, совершенством мето-дов расчета и проектирования, технологическими процессами, условиями сервисного обслуживания и многими другими факторами. В случае, если стандартизация охватывает все элементы жизненного цикла изделия, то она называется комплексной. Она обеспечивает взаимную увязку стандартов, условий характеристик, исходя из требований, предъявляемых с учетом современного уровня развития науки и техники.

Все шире при стандартизации используется метод систематизации и классификации, имеющий целью упорядочить содержание или предпосылки к решению поставленной задачи. На основе этого метода, в частности, создаются комплексы (системы) общетехнических и организационно-методических стандартов. Например, "Единая система технологической документации" (ГОСТ 3.1107-81 "Единая система технологической документации. Опоры, зажимы и установочные устройства. Графические изображения", ГОСТ 8.315-97 "Государственная система обеспечения единства измерений Стандартные образцы состава веществ и материалов. Основные положения" и другие.

Специфичной в этих случаях является нумерация стандартов. Она включает в себя номер системы стандартов в нашем случае (3 или 8), что позволяет без нарушения стройной системы, по мере необходимости, пополнять ее новыми стандартами.

Унификация – метод стандартизации, заключающийся в рациональном уменьшении типов, видов и размеров объектов одинакового назначения.

Повышение технического уровня и качества изделий машиностроения и приборостроения неразрывно связано с использованием новых прогрессивных комплектующих изделий и материалов, соответствующих высшим достижениям научно - технического прогресса. В связи с повышением требований к изделиям машиностроения происходит процесс их усложнения, растет число входящих в них типоразмеров комплектующих изделий и материалов. В этих условиях предприятия-поставщики ежегодно разрабатывают и предлагают к поставке новые виды комплектующих изделий и материалов с повышенными характеристиками. Наряду с применением вновь разработанных комплектующих изделий и материалов, для обеспечения эксплуатации ранее спроектированных изделий, производится большое количество запасных частей с использованием прежней элементной базы.

Эти факторы, а также недостаточный в ряде случаев уровень межпроектной унификации финальных изделий машиностроения и приборостроения, обуславливают тенденцию к расширению применяемой номенклатуры комплектующих изделий и материалов.

В этих условиях одним из важнейших путей обеспечения все возрастающих темпов научно-технического прогресса является рациональное управление номенклатурой изделий, составных частей и материалов.

В зависимости от поставленных задач унификация изделий может проводиться применительно к следующим признакам:

- по назначению (применению);

- по средствам обеспечения и обслуживания;

- по агрегатам и узлам определенного функционального назначения;

- по условиям производства;

- по другим признакам.

Основными целями унификации являются:

- ускорение темпов научно - технического прогресса в промышленности за счет сокращения сроков разработки, подготовки производства, изготовления, проведения технического обслуживания и ремонта изделий;

- создание условий при проектировании и производстве для обеспечения высокого качества изделий и взаимозаменяемости их составных частей в эксплуатации;

- повышение экономической эффективности создания и эксплуатации изделий за счет снижения затрат в процессе проектирования изделий, изготовления их в условиях специализации производства и технического обслуживания;

- обеспечение требований безопасности страны.

Унификация проводится по следующим основным направлениям:

- использование во вновь проектируемых изделиях ранее спроектированных, освоенных в производстве составных частей (заимствование);

- заблаговременная разработка унифицированных составных частей для применения в нескольких новых разработках изделий;

- разработка базовых изделий и конструкций;

- разработка конструктивно - унифицированных рядов изделий;

- установление (ограничение) номенклатуры, разрешаемых к применению изделий и материалов (симплификация).

Наиболее простое с точки зрения реализации в организационном плане является заимствование.

Заимствование - это использование при проектировании какого-либо изделия деталей, узлов, агрегатов, которые ранее применялись в другом изделии. Заимствование может производиться как с предыдущих моделей данного изделия, так и с изделий другого функционального назначения. При этом следует удостовериться, что применение детали или составной части не противоречит требованиям нормативно - технической документации.

В практике конструирования различных изделий заимствование находит самое широкое применение, так позволяет осуществить преемственность конструкций, обеспечивает сокращение затрат на конструирование, подготовку производства и изготовление.

Применение заимствованной составной части, как правило, обеспечивает необходимый уровень надежности, так как такая составная часть уже прошла испытания в эксплуатации в составе других изделий.

Другим направление унификации, как было сказано до этого, является заблаговременная разработка унифицированных составных частей для применения в нескольких новых разработках изделий.

Разработка базовых изделий и конструкций является дальнейшим развитием рассмотренного направления унификации, а именно, создания унифицированных составных частей. В данном случае создается не одна унифицированная составная часть для нескольких изделий, а сразу проектируется изделие в виде набора основных составных частей, "костяка" для нескольких будущих изделий.

Например, разрабатывается базовое шасси для нескольких будущих машин на которые устанавливаются различные модификации двигателей, кабин, навесного и другого оборудования в зависимости от конкретных задач, стоящих перед машиной.

Различие базовой конструкции и базового изделия определяется тем, что базовая конструкция не может выполнять задачи потребителя без ее дополнения некоторыми другими составными частями, а базовое изделие способно выполнять такие задачи (рис.1.1).

Унификация изделий построением рядов-это построение оптимальных рядов изделий, соответствующих по своему назначению заменяемым неунифицированным изделиям (составным частям, деталям).

Унификация построением рядов изделий обычно завершается разработкой нормативно-технических документов: альбомов унифицированных конструкций или стандартов (государственных, отраслевых, предприятия).

Ограничительная унификация (симплификация) -состоит в выявлении номенклатуры типоразмеров изделий данного типа, оптимальной для рассматриваемой предметной области применения этих изделий, из общей имеющейся номенклатуры изделий. Причем для замены ранее использовавшихся изделий могут быть применены все три рассмотренных направления работ по унификации. Симплификация проводится в масштабах предприятия, отрасли, нескольких отраслей промышленности на основе установления типоразмерных рядов, а также применения альбомов типовых конструкций изделий, каталогов и ограничительных перечней.

Следует сделать важное примечание. Унификация должна проводиться таким образом, чтобы на всех этапах жизненного цикла обеспечивался заданный технический уровень и качество изделия.

Унификация изделий может быть полной и частичной. При частичной унификации изделие унифицировано по нескольким параметрам. Например, все изготавливаемые зубчатые колеса имеют, как правило, стандартные значения модулей. Поэтому можно говорить, что зубчатые колеса унифицированы по модулю, числу зубьев и их длинам.

Работы по унификации могут проводиться как в пределах одного проекта по созданию изделия, так и в пределах нескольких проектов. Соответственно и унификация носит названия: внутрипроектная или межпроектная.

Работы по унификации в зависимости от масштабов их проведения также подразделяются на следующие виды:

· межотраслевая (межведомственная) унификация;

· отраслевая (ведомственная) унификация;

· унификация на предприятии (объединении).

К межотраслевой унификации относят унификацию изделий одинакового или близкого назначения, изготавливаемых или применяемых двумя и более отраслями промышленности (ведомствами).

К отраслевой унификации относят унификацию изделий одного или близкого назначения, изготавливаемых или применяемых одной отраслью (ведомством).

К унификации на предприятии относят унификацию изделий, изготавливаемых данным предприятием.

Оценка результатов работ по унификации включает в себя определение достигнутого уровня унификации изделия и технико-экономической эффективности.

Приведем некоторые определения использованных терминов.

Показатель унификации - количественная характеристика степени выполнения поставленной задачи по унификации.

Уровень унификации изделия - насыщенность изделия унифицированными составными частями.

Унифицированная составная часть - взаимозаменяемая составная часть двух или более изделий.

Типоразмер изделия - информационный образ изделия данного типа и исполнения с определенными значениями параметров.

Тип изделия - классификационная группировка изделий, сходных по назначению, принципам действия, конструктивному исполнению и составу характеристик (параметров).

Типоразмерный ряд - совокупность типоразмеров, числовые значения основных параметров которых находятся в параметрическом ряду.

Параметрический ряд - упорядоченная совокупность числовых значений параметра.

К объектам унификации в машиностроении относят машины, обору-дование, механизмы, их составные части, технологическую оснастку, технологические процессы, виды и марки материалов, методы контроля и испытаний и т.п.

Агрегатирование - метод создания машин, приборов и оборудования путем компоновки стандартных, унифицированных деталей, узлов и механизмов, имеющих одинаковые геометрические размеры и назначение.

Поясним сущность агрегатирования на следующем примере. Любой легковой автомобиль состоит из следующих основных агрегатов и систем: двигатель, шасси, кузов, трансмиссия, электрооборудование и другие. Такая конструктивная общность позволила стандартизировать и унифицировать основные узлы, детали и организовать массовое или серийное производство автомобилей в виде конструктивного ряда автомобилей, состоящего из комбинации основных агрегатов и систем.

Агрегатирование позволяет сократить трудоемкость проектирования, изготовления и ремонта изделий, улучшить качество продукции, облегчить перестройку производства при переходе на выпуск новой продукции и освоении ее выпуска.

Одним из основных средств стандартизации является использование предпочтительных чисел. Предпочтительными их называют по сравнению с другими числами при установлении значений параметров и размеров машиностроительной продукции.

Значения главных и основных параметров изделий образуют ряды (параметрические ряды), которые строятся по определенной математической зависимости. Напомним, что главным параметром называют такой параметр из числа основных, который наиболее полно характеризует изделие, остается неизменным длительное время и может изменяться только при разработке более совершенных изделий. Например, для металлорежущих станков главными параметрами будут являться: габаритные размеры устанавливаемых заготовок, размеры рабочей поверхности стола, усилие, развиваемое рабочими органами станка, а основными - частота вращения или число двойных ходов в минуту, конструктивный вес станка и другие. для колесных и гусеничных тракторов главными параметрами являются: мощность, усилие, развиваемое рабочими органами, давление на грунт, удельный расход топлива, а основными ­скорость движения, конструктивный вес, ширина колеи, вертикальный просвет и другие.

Параметрические ряды образуют, например, размеры обуви и одежды, посадочные диаметры подшипников качения, грузоподъемность автомобилей, напряжения электрической сети, мощности электрических машин и т.п.

Наиболее целесообразными рядами предпочтительных чисел являются ряды, построенные по арифметическим или геометрическим прогрессиям. Ряды, построенные по арифметическим прогрессиям представляют собой последовательность чисел, в которой разность d между любыми соседними числами a_j и a_j-1 остается постоянной, т.е.

d = a_j - a_j-1 = const.

Например, внутренние диаметры подшипников качения в интервале от 20мм до 110 мм имеют следующие значения: (20, 25, 30, 35... 100, 105, 110) мм, т.е. образуют арифметическую прогрессию с разностью d = 5.

Ряды предпочтительных чисел, построенных по геометрическим прогрессиям, имеют не постоянную разность d, а постоянное отношение каждого последующего члена a_i к предыдущему a_j-1. Это отношение носит название знаменателем геометрической прогрессии:

q_j = a_i/a_j-1.

Например, ряд чисел: 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 16... образуют геометрическую прогрессию со знаменателем q =1,6.

В 1877 году французский инженер Шapль Ренар предложил использовать геометрическую прогрессию для установления размеров канатов, используемых для воздушных шаров. Предложенные им ряды чисел получили в дальнейшем название рядов Ренара. В них предпочтительные числа получают на основе геометрической прогрессии, i -тый член которой определяется по формуле:

q_i = ± 10 R,

где R = 5, 10,20,40,80,60;

i - целое число в интервале от 0 до R.

Различают следующие ряды предпочтительных чисел: основные, дополнительные, составные, приближенные, производные. Кроме того, устанавливаются еще специальные ряды.

Чаще всего используют основные и дополнительные ряды предпочтительных чисел, обозначения которых представлены в табл. 1.3.

Таблица 1.3

Ряды предпочтительных чисел

Обозначение ряда	Знаменатель геометрической прогрессии	Число членов в пределах ряда
R 5	≈ 1,585
R 10	≈ 1,259
R 20	≈ 1,122
R 40	≈1,059
R 80	≈ 1,029
R 160	≈ 1,015

 

Ряды R 5, R 10, R 20, R 40 называют основными, а ряды R 80, R 160 ­дополнительными. Они регламентированы ГОСТ 8032 - 84 и соответствуют рядам, установленным в международных стандартах ИСО.

Ряды предпочтительных чисел безграничны для увеличения и уменьшения. Числа больше 10 получают при умножении чисел, установленных в интервале от 1 до 10 на 10, 100, 1000 и т.д., а числа меньше 1 - при умножении на 0,1; 0,01; 0,001 и т.д. Например, ряд R 5 для интервала от 0,1 до 1 мм будет выглядеть: 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63; 1, а ряд R 10 для интервала от 100 до 1000 мм будет выглядеть: 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000.

В общем случае при выборе чисел следует отдавать предпочтение ряду с меньшим порядковым номером. Например, ряд R 5 предпочтительнее ряда R 10, ряд R 20 предпочтительнее ряда R 40 и т.д.

Во многих отраслях машиностроения (для металлорежущих станков, кузнечно-прессового оборудования, дизелей, строитeльно-дорожных машин и др.) преимущественно применяют параметрические ряды, основанные на рядах R 10. Параметрические ряды узлов, комплектующих изделий и деталей экономичнее строить по более высоким рядам, например R 20. Арифметические прогрессии применяют преимущественно для стандартизации крепежных изделий, подшипников качения, сортового проката и других деталей и узлов массового потребления.

Предпочтительные ряды чисел послужили основанием для разработки ГОСТ 6636 - 69 "Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры". в этом стандарте приведены ряды нормальных линейных размеров (диаметров, длин, высот и уступов), предназначенных для выбора номинальных размеров изделий, прежде всего изделий машиностроения.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: