Система метрологического обеспечения

Система метрологического обеспечения (СМО) охватывает метрологические службы, нормативную, материальную и информационную базы. Поэтому уровень СМО должен характеризоваться наличием НТД, регламентирующей требования к точности СИ и методике выполнения измерений; наличием самих СИ, МВИ, образцовых мер, эталонов; состоянием СИ; квалификацией обслуживающего персонала; правилами взаимодействия МС различного подчинения. Как правило, МО должно охватывать разные по назначению измерительные объекты: контрольно-измерительные приборы и установки, диагностическое оборудование, испытательное оборудование и комплексы (особенно в ремонтных подразделениях), а также широкую номенклатуру технологического и вспомогательного оборудования.

Для разработки структуры СМО необходимо сформулировать методологические принципы МО.

Учитывая, что МО предназначено для повышения эффективности и качества эксплуатации ТС, первый методологический принцип заключается в оценке «веса» МО в системе эксплуатации ТС. Это необходимо для последующего определения объема ресурсов на МО. В настоящее время «вес» МО по объему контрольно-диагностических и испытательных работ в общем объеме трудозатрат на поддержание работоспособности ТС в эксплуатации колеблется для различных отраслей в широких пределах (от 1—2 до 50—70%). Поэтому такой анализ необходимо проводить для каждой отрасли отдельно.

Вторым методологическим принципом МО является программноцелевой подход к определению задач, функций и ресурсов МО. Причем, поскольку МО является подсистемой системы технической эксплуатации, цели МО должны соответствовать целям системы высшего уровня.

Третий методологический принцип заключается в достижении указанных целей на основе стандартизации норм и правил МО во взаимосвязи научных исследований с производством. Здесь должны быть увязаны все вопросы МО начиная с этапа НИОКР до оценки конечных результатов и составления прогнозов, касающихся как развития самого МО, так и технического состояния ТС. Таким образом, регламентация МО должна основываться на комплексной стандартизации на базе международных, государственных, отраслевых стандартов и разработанных на их основе стандартов предприятия.

Четвертый принцип — принцип устойчивого функционирования СМО, характеризующий «жизнеспособность» системы. Он предусматривает: наличие сформулированных целей; согласованность и ответственность производственных подразделений и отдельных исполнителей при решении задач МО; наличие информационной подсистемы для сбора, обработки и передачи информации в соответствии с целями и задачами МО; тесное взаимодействие исполнителей в данной организационной структуре; совпадение внешних и внутренних мотиваций отдельных исполнителей и подразделений; наличие конечного результата и адаптируемость системы при изменении условий ее существования.

Структура изложенных методологических принципов приведена на рис. 6.23 и определяет задачи МО, которые в зависимости от иерархического уровня и задач технической эксплуатации также можно классифицировать на общегосударственные, межотраслевые, отраслевые, внутриотраслевые и внутрихозяйственные (рис. 6.24).

Рис. 6.23. Классификация методологических принципов МО

Рис. 6.24. Классификация задач МО.

Изложенное позволяет уже подойти к формированию СМО с разбивкой ее на ряд подсистем со своими функциональными факторами (целями, задачами, функциями и ресурсами). При этом можно выделить четыре подсистемы (табл. 6.12).

Таблица 6.12

Система метрологического обеспечения эксплуатации ТС.

Окончание табл. 6.12

Подсистема I связана с метрологической подготовкой производства, охватывает широкий круг организационно-методических мероприятий. Один из главных вопросов в этой подсистеме — проблема подготовки кадров по МО, так как метролог должен обладать широким комплексом знаний в области измерений разнородных физических величин, в силу того, что ТС, как правило, является весьма сложной и многоплановой физической системой.

Разработка планов МО на основе анализа состояния измерений должна осуществляться с учетом современных научно-технических достижений в области метрологии путем обобщения и анализа предложений низовых организаций и во взаимодействии с метрологическими институтами. Большое внимание должно быть уделено метрологической экспертизе (МЭ) НТД.

Подсистема II направлена на МО технологических операций и должна осуществляться при тесном контакте научных, проектных и производственных учреждений.

Основная цель этой подсистемы — снизить ошибки в производственном процессе за счет выбора и использования исправных СИ и объективных МВИ. Обоснованию измерительного процесса должны предшествовать теоретические и экспериментальные исследования по выбору номенклатуры измеряемых параметров и определению норм точности при известном решении вопроса об использовании измерительной информации в управлении технологическим процессом, разбраковке, учете продукции и анализе эксплуатационных показателей.

Для того чтобы МО технологических процессов не являлось самоцелью и для ликвидации разрыва в работах по оценке качества продукции (эксплуатационных показателей) и определении метрологического состояния производства, указанные работы должны вестись одновременно с определением влияния состояния измерительной техники на комплексные показатели качества и эффективности ТС.

Подсистема III предполагает метрологический надзор за СИ и МВИ и осуществляется на различных уровнях CMC). Основной задачей этой подсистемы является поддержание измерительной техники в исправном состоянии, чтобы метрологические характеристики СИ соответствовали установленным нормам.

Эта задача решается путем разработок объективных методик поверки СИ (методик аттестации — для нестандартизованных СИ) и МВИ. Немаловажное значение при этом имеют вопросы хранения, учета, комплектации и ремонта СИ.

Отдельную проблему (особенно при диагностировании) в свете требований ГОСТ 8.236—89 представляет использование так называемых нестандартизоваиных СИ (НСИ), изготовленных неспециализированными предприятиями небольшими сериями или единично, а также импортируемых, от технического состояния которых зависит достоверность диагностирования и прогнозирования состояния ТС. Поскольку такое оборудование не проходит государственных испытаний, то важное значение приобретает тщательность проверки его первого образца, начиная с метрологической экспертизы НТД.

Особое внимание следует уделить назначению метрологических показателей испытательного оборудования. Дело в том, что метрологический надзор Ростехрегулирования зачастую имеет дело не с погрешностью измерений, а с погрешностью СИ, т. е. прибор оценивается вне связи с конкретными условиями измерения. При метрологической же аттестации, например, диагностического оборудования и испытательных стендов данная задача ставится шире и необходимо говорить о погрешности измерений в целом для конкретных режимов диагностирования. Иногда ту или иную диагностическую установку трудно однозначно отнести к СИ или испытательным средствам. Основным отличительным признаком испытательного оборудования является возможность задания и поддержания определенных режимов в известном диапазоне воздействий. Вследствие этого МО испытательного оборудования должно осуществляться теми же методами и органами, что и МО СИ.

Немаловажное значение имеет вопрос создания специальных образцовых мер и СИ для конкретных объектов. Это продиктовано ограниченными возможностями оценки существующими образцовыми средствами динамических погрешностей, несовпадением зачастую диапазонов общетехнических СИ и условий измерений при диагностических операциях, отсутствием образцовых средств для оценки методов измерения нестационарных процессов.

Улучшение метрологических характеристик СИ приводит к повышению достоверности и сопоставимости результатов только при выполнении определенных условий получения измерительной информации. Для этого МВИ также должны быть стандартизованы или аттестованы.

Представляет существенный интерес установление норм на объем эксплуатируемых СИ, имеющих погрешность, превышающую допустимую. Например, в системе Ростехрегулирования принято, что число таких СИ без ущерба для качества изделий может составлять до 5%. Очевидно, что на авиационном или автомобильном транспорте эта цифра недопустима при оценке качества узлов, обеспечивающих безопасность полета или движения (тормоза, рулевое управление).

Подсистема IV осуществляет управление качеством и эффективностью на базе МО и проводит анализ деятельности метрологических служб. Поэтому прежде всего встает вопрос о разработке комплексных критериев оценки служб конкретных предприятий. Эта подсистема является информационной базой МО и предполагает широкое использование ЭВМ как связующего звена в системе управления. Работа этой подсистемы направлена на координирование мероприятий по МО отдельных подразделений МС и необходима для введения сведений по МО в межотраслевые автоматизированные ииформациоино-управляющие системы Ростехрегулирования.