Принцип обеспечения функциональной взаимозаменяемости стандартизуемых изделий

Этот принцип позволяет обеспечить взаимозаменяемость изделий по эксплуатационным показателям и является главным принципом работ при комплексной и опережающей стандартизации.

Научно-исследовательский принцип разработки стандартов

Подготовка проектов новых стандартов основана не только на обобщении опыта работы, но и на проведении специальных научных исследований и опытно-конструкторских работ.

Принцип предпочтительности

Практически во всех изделиях, даже нестандартных, есть стандартные элементы, например, значения размеров или допуски у деталей. Обычно типоразмеры деталей и типовых соединений, ряды допусков, посадок и другие параметры стандартизуют одновременно для многих отраслей промышленности. Чтобы повысить уровень взаимозаменяемости и уменьшить номенклатуру изделий при разработке стандартов и унификации применяют принцип предпочтительности [1,4].

Принцип предпочтительности заключается в установлении нескольких рядов значений стандартизуемых параметров с тем, чтобы при их выборе первый ряд предпочесть второму, второй третьему. Этот принцип является теоретической базой современной стандартизации.

Ряды предпочтительных чисел должны удовлетворять следующим требованиям:

• 1) представлять рациональную систему градаций, отвечающую потребностям производства и эксплуатации;
• 2) быть бесконечными в уменьшении и увеличении чисел;
• 3) включать все последовательные десятикратные или дробные значения каждого числа ряда;
• 4) быть простыми и легко запоминающимися.

Наиболее широко используют ряды предпочтительных чисел, построенные по принципу геометрической прогрессии. Каждое число прогрессии является произведением её предыдущего числа на знаменатель прогрессии А. Например, при А=2 геометрическая прогрессия имеет вид: 1;2;4;8;16;32;64;128;…

Очень удобными оказались геометрические прогрессии, включающие число 1 и имеющие. В соответствии с рекомендациями ИСО установлены ряды предпочтительных чисел со знаменателями А_n:

1) ряд R5: ;

2) ряд R10: ;

3) ряд R20: ;

4) ряд R40: ;

5) ряд R80: ;

6) ряд R160: .

Положительные свойства геометрической прогрессии имеют несколько проявлений [4].

• 1. Количество членов в каждом десятичном интервале (1…10; 10…100; 100…1000 и т. д., а также 1…0,1; 0,1…0,01; 0,01…0,001 и т. д.) на протяжении всей прогрессии постоянно и равно 5, 10, 20, 40,80 и 160 для соответствующих знаменателей прогрессий.
• 2. Произведение или частное двух любых членов прогрессии является членом этой прогрессии.
• 3. Целые положительные или отрицательные степени любого члена прогрессии всегда являются её членами.

4. Члены ряда со знаменателем прогрессии удваиваются через каждые три члена; со знаменателем через каждые шесть; со знаменателем прогрессии через каждые 12; со знаменателем через каждые 24; со знаменателем через каждые 48 членов.

5. В рядах со знаменателями; ;;; содержится число 3,15, почти равное числу. Благодаря этому длина окружности и площади круга, диаметр которого предпочтительное число, примерно равны предпочтительным числам.

6. Ряд со знаменателем прогрессии включает предпочтительные числа 375, 750, 1500, 3000, имеющие особое значение в электротехнике, т.к. представляют собой синхронные частоты вращения валов электродвигателей (об/мин).

ГОСТ 8032–84 устанавливает 4 основных ряда предпочтительных чисел (R5; R10; R20; R40) и 2 дополнительных (R80; R160;).

В четыре основных ряда предпочтительных чисел (R5; R10; R20; R40) входят округлённые числа. Почти во всех случаях необходимо использовать 40 основных предпочтительных чисел, входящих в четыре ряда (таблица 2.2) [4].

Таблица 2.2.

Главные ряды предпочтительных чисел.

Системы стандартов направлены на решение следующих задач:

• 1) регламентация взаимосвязанных норм и требований к межотраслевым комплексам нормативных и технических документов;
• 2) регламентация взаимосвязанных норм и требований к материальным объектам стандартизации (детали, сборочные единицы, материалы и т. п.);
• 3) регламентация взаимосвязанных норм и требований к процессам, подлежащим стандартизации (проектирование изделия, разработка технологических процессов, обеспечение единства измерений, управление качеством продукции и т. п.).

В настоящее время действует несколько десятков межотраслевых систем стандартов (таблица 2.3) [2].

международный российский межотраслевой стандарт качество Таблица 2.3.

Межотраслевые системы стандартов.

Основные ряды.	Номер предпочтительного числа.	Расчётные величины числа (неокруглённые).
R5.	R10.	R20.	R40.
1,00.	1,00.	1,00.	1,00.		1,0000.
1,06.		1,0593.
1,12.	1,12.		1,1220.
1,18.		1,885.
1,25.	1,25.	1,25.		1,2589.
1,32.		1,3335.
1,40.	1,40.		1,4125.
1,50.		1,4962.
1,60.	1,60.	1,60.	1,60.		1,5849.
1,70.		1,6788.
1,80.	1,80.		1,7783.
1,90.		1,8836.
2,00.	2,00.	2,00.		1,9953.
2,12.		2,1135.
2,24.	2,24.		2,2387.
2,36.		2,3714.
2,50.	2,50.	2,50.	2,50.		2,5119.
2,65.		2,6607.
2,80.	2,80.		2,8184.
3,00.		2,9854.
3,15.	3,15.	3,15.		3,1623.
3,35.		3,3497.
3,55.	3,55.		3,5481.
3,75.		3,7584.
4,00.	4,00.	4,00.	4,00.		3,9811.
4,25.		4,2170.
4,50.	4,50.		4,4668.
4,75.		4,7315.
5,00.	5,00.	5,00.		5,0119.
5,30.		5,3088.
5,60.	5,60.		5,6234.
6,00.		5,9566.
6,30.	6.30.	6,30.	6,30.		6,3096.
6,70.		6,6834.
7,10.	7,10.		7,0795.
7,50.		7,4989.
8,00.	8,00.	8,00.		7,9433.

Код.	Условное обозначение.	Наименование системы стандартов.
	ГСС РФ.	Государственная система стандартизации РФ.
	ЕСКД.	Единая система конструкторской документации.
	ЕСТД.	Единая система технологической документации.
	СПКП.	Система показателей качества продукции.
	УСД.	Унифицированная система документации.
	СИБИД.	Система информационно-библиографической документации.
	ГСИ.	Государственная система обеспечения единства измерений.
	ЕСЗКС.	Единая система защиты от коррозии и старения материалов и изделий.
	Стандарты на товары, поставляемые на экспорт.
	ССБТ.	Система стандартов безопасности труда.
	Репрография.
	ЕСТПП.	Единая система технологической подготовки производства.
	СРПП.	Система разработки и постановки продукции на производстве.
	ССОП.	Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов.
	ЕСПД.	Единая система программных документов.
	СПДС.	Система проектной документации для строительства.
	БЧС.	Безопасность в чрезвычайных ситуациях.
	Обеспечение износостойкости изделий.
	Система технической документации на АСУ.
	Расчёты и испытания на прочность.
	Средства измерений и автоматизации.
	Надёжность в технике.
	Система стандартов эргономических требований и эргономического обеспечения.
	Технологическая система стандартов.
	Информационная технология.
	Система сертификации ГОСТ Р.
ЕСГУКП.	Единая система государственного управления качеством продукции.
ЕССП.	Единая система стандартов приборостроения.

В стандартах, входящих в комплекс (систему стандартов), первая одна или две цифры с точкой условного обозначения относятся к коду комплекса (системы стандартов). Например, ГОСТ 2.001−93 стандарт ЕСКД.

Процесс комплектования существующих и создание новых систем стандартов продолжается непрерывно. Практически сформированы комплексы стандартов автоматизированного проектирования (САПР) и Единой системы допусков и посадок (ЕСДП). Однако код этим межотраслевым системам стандартов пока не присвоен.

Единая система конструкторской подготовки производства (ЕСКД) ЕСКД устанавливает для всех организаций страны единые правила разработки, оформления и обращения конструкторской документации (чертежи, текстовые документы и т. п.). Стандарты ЕСКД согласованы с рекомендациями ИСО и МЭК.

Группы стандартов ЕСКД:

• 0 Общие положения (ГОСТ 2.001−2.004);
• 1 Основные положения (ГОСТ 2.101−2.125);
• 2 Обозначения изделий и документов (ГОСТ 2.201);
• 3 Общие правила выполнения чертежей (ГОСТ 2.301−2.321);
• 4 Правила выполнения чертежей машиностроения и приборостроения (ГОСТ 2.401 2.428);
• 5 Правила учёта и обращения конструкторских документов (ГОСТ 2.501 2.503);
• 6 Правила выполнения эксплуатационной и ремонтной документации (ГОСТ 2.601 2.608);
• 7 Правила выполнения схем (ГОСТ 2.701−2.711; ГОСТ 2.721−2.770; ГОСТ 2.780 2.797);
• 8 Правила выполнения горно-графической документации (ГОСТ 2.801−2.804; ГОСТ 2.850−2.857);
• 9 Прочие стандарты.

Стандарты ЕСКД входят в число межгосударственных стандартов стран СНГ, внедрены в системы автоматизированного проектирования.

Единая система технологической документации (ЕСТД) ЕСТД представляет собой комплекс стандартов, устанавливающих единые для страны взаимосвязанные правила разработки, оформления и обращения технологической документации.

Стандарты ЕСТД взаимосвязаны со стандартами ЕСКД. Стандарты ЕСТД разделены на 8 групп (подобно стандартам ЕСКД), которые объединяют стандарты с общими или основными положениями, классификацией технологических документов, учётом применяемости деталей и сборочных единиц в изделиях, формами технологических документов для основного и вспомогательного производств, правилами заполнения технологических документов.

Стандарты ЕСТД позволяют унифицировать процессы разработки и оформления технологической документации на предприятиях страны.

Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП) ЕСТПП охватывает процессы технологической подготовки производства, в том числе применение типовых и групповых технологических процессов, стандартной технологической оснастки, переналаживаемого оборудования, средств механизации и автоматизации проектных и производственных работ.

Основная цель ЕСТПП состоит в обеспечении готовности производства к выпуску изделий заданного качества в минимальные сроки при наименьших затратах всех видов ресурсов.

ЕСТПП включает стандарты пяти групп, которые объединяют стандарты с общими или основными положениями, с методиками определения технологичности изделий, с рекомендациями по разработке и унификации технологических процессов, с правилами проектирования средств технологического оснащения и организации технологической подготовки производства.

Стандарты ЕСТПП позволяют унифицировать технологические процессы на предприятиях страны.

Единая система стандартов приборостроения (ЕССП) ЕСПП призвана унифицировать по принципу агрегатирования параметры и характеристики приборов и устройств, входящих в системы автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами.

Целью стандартов ЕСПП является обеспечение взаимозаменяемости и совместимости измерительных приборов и других изделий приборостроения.

Стандартизации подвергаются не только детали и сборочные единицы приборов, но и характеристики сигналов измерительной информации, их частотный диапазон, условия эксплуатации.

Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ) Стандарты ГСИ представляют собой комплекс нормативных документов, устанавливающих правила, нормы, требования, направленные на поддержание единства измерений в стране.

Основными объектами стандартизации в ГСИ являются: единицы физических величин; эталоны; поверочные схемы; методы и средства поверки средств измерений; метрологические характеристики средств измерений и способы их нормирования; нормы точности измерений; формы представления результатов измерений; методики выполнения измерений; методики оценки достоверности и формы представления данных о свойствах веществ; требования к стандартным образцам свойств веществ и материалов; термины и определения метрологии; организация и порядок проведения государственных испытаний средств измерений; организация обращения средств измерений и метрологической документации.

Стандарты ГСИ базируются на положениях закона РФ «Об обеспечении единства измерений» и обеспечивают единство измерений во всех отраслях народного хозяйства страны.