Основные методы стандартизации

1. Сущность стандартизации

2. Методы стандартизации

3. Наиболее применяемые общенаучные методы стандартизации

4. Специальные методы стандартизации

4.1 Унификация

4.2 Типизация

4.3 Агрегатирование

4.4 Модулирование

4.5 Параметрическая стандартизация

4.6 Комплексная стандартизация

4.7 Опережающая стандартизация

Заключение

Список использованной литературы

Актуальность темы

исследования контрольной работы заключается в том, что стандартизация как вид человеческой деятельности является результатом стремления отбирать наиболее ценные достижения и использовать их в дальнейшей работе. В измерительной технике это проявляется в создании систем мер и весов, в промышленности — в унификации изделий, в агрегатировании узлов и механизмов, в расчетах — в использовании определенных (стандартных) рядов чисел, в экономике — в единообразии представления информации и т. д. Начиная с древних времен люди стремились отобрать наиболее удачно созданные орудия труда, самые удачные механизмы — от колеса до лазера, — самые ценные технологические процессы и т. д. В итоге были сформированы основные методы стандартизации.

Целью контрольной работы является исследование основных методов стандартизации.

В соответствии с поставленной целью в контрольной работе определены следующие задачи:

— изучить сущность стандартизации;

— рассмотреть методы стандартизации;

— исследовать наиболее применяемые общенаучные методы стандартизации;

— исследовать специальные методы стандартизации.

Методологической базой для написания контрольной работы послужили труды следующих авторов: Букина В. П., Григорьевой С. В., Лифица И. М., Сергеева А. Г., Ширялкина А. Ф. и других.

1. Сущность стандартизации Для упорядочения деятельности человека в различных областях разрабатываются и устанавливаются определенные правила, нормы, которые обязательны для выполнения заинтересованными сторонами. Это касается материальных продуктов труда (сырье, материалы, детали, готовые изделия), процессов, связанных с организацией и управлением производством, и услуг.

Стандартизация — деятельность, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области посредством установления положений для всеобщего и личного использования в отношении реально существующих или потенциальных задач. Госстандарт принял в 1992 г. концепцию системы стандартизации в Российской Федерации, которая должна быть гармонизирована с международными, региональными и национальными системами стандартизации промышленно развитых стран. Кроме того, данная система должна обеспечить на основе использования фонда государственных и межгосударственных стандартов и других нормативно-технических документов:

1) защиту интересов потребителей и государства в вопросах качества и номенклатуры продукции, услуг и процессов, обеспечения их безопасности для жизни и здоровья людей, охраны окружающей среды;

2) повышение качества продукции в соответствии с развитием науки и техники, потребностями населения и народного хозяйства;

3) совместимость и взаимозаменяемость продукции;

4) экономию людских и материальных ресурсов, улучшение экономических показателей производства;

5) создание материально-технической базы социально-экономических программ и проектов;

6) устранение технических барьеров в производстве и торговле, конкурентоспособность отечественной продукции на мировом рынке и эффективное участие России в международном и межгосударственном разделении труда;

7) безопасность народнохозяйственных объектов с учетом риска, возникновения природных и технологических катастроф и других чрезвычайных ситуаций;

8) содействие повышению обороноспособности и мобилизационной готовности страны.

Можно выделить несколько основных принципов стандартизации.

1. Сбалансированность интересов сторон, разрабатывающих, изготавливающих и потребляющих продукт деятельности человека. Очевидно, что консенсус в такой цели — проблема сложная хотя бы потому, что разработчик, например, стремится создать наиболее совершенное средство измерения, изготовитель больше заботится о технологичности и стоимости, а потребитель — об удовлетворении потребности в измерениях. То же самое относится и к промышленной продукции и к сфере услуг.

2. Системность и комплексность стандартизации. Системность — это рассмотрение каждого объекта как части более сложной системы. Например, современный персональный компьютер состоит из узлов и стандартных программ, и при их разработке необходимо обращать внимание на определенные стандартные требования в комплексе.

3. Динамичность и опережающее развитие стандартизации. Этот принцип сформирован в современных основополагающих законах о стандартизации и состоит в том, что необходимо учитывать возможность появления новых изделий и новых технологических процессов. Новые изделия, не соответствующие действующим стандартам, не смогут эффективно использоваться, если в последних не предусмотрена возможность их появления. В законе «О стандартизации» сформирован принцип опережающего развития стандартизации.

Тем не менее, к реализации этого принципа нужно подходить разумно. История знает случаи, когда в процессе реализации опережающего развития стандартизации были созданы государственные эталоны, например эталоны давления, так и не востребованные на практике. Характерным является пример составления прогнозов развития науки и техники, выполненный учеными США незадолго до Второй мировой войны. Практика показала, что по очень многим направлениям прогноз оправдался блестяще. Но в число новых достижений человечества не попали атомная бомба, пенициллин и лазеры. В самом деле, как можно было предсказать появление лазерной техники и разрабатывать для нее эталоны и стандарты, если до 1960 г. считалось, что открытия в оптике «возможны лишь в пятом знаке», т. е. на уровне оптических эффектов, незначительных в сравнении с известными.

Современным подходом к разрешению этой проблемы является составление обязательных стандартов так, чтобы имелась возможность охватить новые, неизвестные достижения науки и техники. Например, поверочные схемы сейчас рекомендуют составлять так, чтобы новой измерительной технике не был бы закрыт путь к потребителю. Для этого средства измерения в поверочной схеме не конкретизируют, а в ряде случаев придают ей не статус обязательного стандарта, а руководящего документа, которым предпочтительно следует пользоваться, не запрещая использование новых средств измерения.

4. Эффективность стандартизации. Применение стандартов должно давать экономический или социальный эффект. Это достигается экономией ресурсов, повышением надежности, повышением технической и информационной совместимости. Под социальным эффектом понимают факторы, влияющие на экологию, на обеспечение безопасности и здоровья людей.

5. Приоритетность разработки стандартов, способствующих безопасности, совместимости и взаимозаменяемости продукции и услуг.

6. Принцип гармонизации. Этот принцип предусматривает разработку гармонизированных стандартов. Это означает, что стандарты всех уровней от международных до стандартов отдельных предприятий должны быть составлены единообразно и без противоречий. Только такой подход обеспечивает беспрепятственное взаимодействие предприятий, министерств, партнеров в международной торговле.

Реализация перечисленных принципов стандартизации базируется на философских, общенаучных и специфических методах.

2. Методы стандартизации Деятельность по стандартизации сложна и многогранна. Достижение высокого качества стандартизации предполагает использование ряда методов.

Метод (от греческого «methodos») — путь, способ, приём теоретического исследования или практического осуществления при решении определенных задач, т. е. метод — это способ выполнения сложного действия, заранее запланированный и пригодный для многократного повторения.

В стандартизации используются следующие комплексы методов

* философские;

* общенаучные;

* специальные.

1. Философские методы К ним относятся следующие:

— метод соподчинения — научный метод теоретического исследования, представляющий собой форму движения мысли от абстрактного к всестороннему конкретному учению об объекте;

— исторический метод — метод, позволяющий подходить к действительности как к развивающейся и изменяющейся во времени;

— логический метод — метод, при котором выявляются логические связи и отношения, гарантирующие достоверные знания из исходных данных различных теорий.

2. Общенаучные методы.

Эти методы используются для реализации различных целей на теоретическом и эмпирическом уровнях научного познания. К ним относятся:

— эмпирические методы (наблюдение, сравнение, эксперимент, измерение);

— теоретические (идеализация, формализация, аксиоматический метод, экстраполяция);

— эмпирико-теоретические методы (абстрагирование, анализ, синтез, индукция, дедукция, моделирование, систематизация, классификация).

Методы оптимизации

— Математический метод оптимизации — метод, основу которого составляют детальные математические модели сознания и функционирования оптимизированного объекта стандартизации. Этот метод отличается высокой точностью и обеспечивает прогнозирование качества при разработке опережающих стандартов. Однако он может быть использован только при оптимизации хорошо изученных объектов, условий их создания и применения.

— Метод прямого прогнозирования с помощью экстраполяции (наиболее простой метод оптимизации). Использует главным образом статистику прошедшего времени и не позволяет учесть возможные изменения во времени. Поэтому метод экстраполяции лучше использовать при прогнозировании на короткий период времени.

— Метод оптимизации на основе функционально — стоимостного анализа, т. е. на основе расчёта экономической эффективности, сопоставления во времени затрат и эффекта и выбора на этой основе наилучшего варианта. Но здесь не предусматривается анализ вариации эффекта от эксплуатации (применения) объекта стандартизации.

— Метод на основе инженерных расчётов (прочности, точности, износоустойчивости, производительности и других показателей). Основывается на известных методах расчёта: точность метода достаточно велика, но он не может быть использован для сравнительной оценки различных объектов, а только однотипных.

Экспертные методы Основаны на интуиции, эрудиции и опыте экспертов. Заключения экспертов должны отличатся высоким уровнем точности, надёжности, аргументированности, непредвзятостью, независимостью от мнения коллег, новизной, смелостью и масштабностью. Экспертные методы применяются тогда, когда знания об объекте не могут быть получены теоретическим путём или экспериментальными методами.

Существуют следующие экспертные методы: эвристические (мозговая атака, сценарный, анкетный, атака разносом) и коллективной экспертизы. Наиболее объективным и перспективным методом считается метод коллективной экспертизы в рамках групп экспертов. Однако в зависимости от конкретных условий могут применяться комбинации этих методов.

3. Специальные методы Наиболее употребляемые специальные методы стандартизации:

унификация;

типизация;

агрегатирование;

модулирование.

Известны также такие специальные методы, как параметрическая стандартизация, комплексная стандартизация и опережающая стандартизация. Остановимся на более применяемых методах подробнее.

3. Наиболее применяемые общенаучные методы стандартизации Систематизация объектов стандартизации заключается в научно-последовательном классифицировании (классификации) и ранжировании совокупности конкретных объектов стандартизации.

Систематизация любых объектов имеет целью расположить их в последовательности, образующей определенную систему, удобную для использования.

Самой простой системой систематизация является алфавитная, используемая в различных словарях и справочниках. Применяется и порядковая нумерация систематизированных объектов или их расположение в хронологической последовательности. Так, например, ГОСТы регистрируются по возрастающему порядку номеров, после которых указываются две последние цифры года их принятия.

В век компьютерных технологий с целью обеспечения информационной совместимости разработка единых принципов и методов систематизации: классификации, кодирования и идентификации, особенно актуальна. Основной разновидностью систематизации является классификация.

Классификация — разделение множества объектов на классификационные группировки (таксоны) по их сходству или различию на основе определённых признаков в соответствии с принятыми методами.

Признак — специфическое свойство объекта, отличающее его от других форм объекта. При классификации объекты располагаются по классам, подклассам, видам, группам разрядам и другим таксонам в зависимости от их общих признаков, т. е. создаются системы соподчиненных объектов. Каждый объект (явление, процесс) определяется набором признаков, выделяющих его из множества других объектов.

Следует уяснить, что вообще классификация представляет собой метод упорядочения любых объектов, поэтому ее применение универсально. Только определений понятия «классификация (классифицирование)», известно более 900. Одним из наиболее распространенных и дающих достаточно ясное понятие о смысле классификации, считается следующее: система соподчиненных понятий (классов объектов) какой-либо области знания или деятельности человека, используемая как средство установления связей между этими понятиями или классами объектов. В широком смысле понятие «классифицирование» есть процесс сокращения, сжатия поступающего на «вход» классифицирующего объекта информационного разнообразия. Такое понимание классифицирования придает ему статус «метапроцесса» и в системе понятий теории обеспечивает основание для формирования «классификационной метанауки» — метатаксономии.

Так как человек как система переработки информации ограничен во времени и пространстве (количестве объектов одновременного восприятия), классификация как метод сжатия поступающего на «в ход» этой системы информационного разнообразия сокращает время переработки, виртуально расширяя пространство восприятия. Следует обратить внимание на интересную закономерность: сокращая время, мы расширяем пространство, также и в обратном порядке. Выделенное информационное пространство объекта образует некоторый объем, заполненный определенным содержанием понятия об этом объекте. При этом под содержанием понятия понимают систему свойств (признаков) объекта, называемого данным понятием. Объем понятия — множество форм объекта, отражаемое данным содержанием понятия.

Заметим также и то, что классификация и кодирование напрямую связаны с активизацией процесса мышления, особенно в той ее части, которая отвечает за восприятие информации. Экспериментальные исследования, проведенные У. Гамильтоном и Дж. Миллером показали, что человек используя оперативную память, может оптимально удерживать в ней 7± 2 единицы информации, объекта (имеются в виду предметы или образы любой природы, связанные единым смыслом). Т. е. максимально производительная работа исполнителя завязана на возможности быстрого запоминания и последующего свободного манипулирования 7-ю объектами. С этим аспектом связана и оптимизация работы исполнителя по управлению производственными процессами.

Учитывая громадный объем данных в современных производственных системах, для четкого их функционирования необходима их информационная поддержка в реальном режиме времени. Качественная классификация этих данных и методы компьютерной поддержки, сокращая время их переработки, дают возможность приблизится к такому режиму, что составляет существенную часть оптимизации управления производственным процессом.

Методы классификации в значительной степени связаны с методами разделения множества на подмножества. Существуют два основных метода классификации объектов: иерархический и фасетный.

Иерархический метод классификации заключается в том, что исходное множество объектов последовательно разделяется на подмножества (классификационные группировки, таксоны), а те в свою очередь на свои подмножества и т. д.

Множество объектов разделяется на классы, группы, виды и т. п. по основным признакам, характеризующим эти объекты по принципу «от общего к частному». Т. е. каждая группировка в соответствии с выбранным признаком (основанием деления) делится на несколько других группировок, каждая из которых по другому признаку делится еще на несколько подчиненных группировок, и т. д. Таким образом, между классификационными группировками устанавливается отношение подчинения (иерархии). Проведение классификации по иерархическому методу осуществляется по следующей последовательности:

— определение исходного множества объектов;

— выявление основных (существенных) признаков объектов классификации;

— выбор порядка следования признаков — уровни деления и их количество.

Общее количество классификационных группировок (таксонов) образуют емкость классификатора Ео, равную:

Ео = n1 + n1 n2 +n1 n2 n3 +…+ n1 n2 n3… nk =? П (3.1)

Фасетный метод классификации заключается в том, что исходное множество объектов разделяется на независимые подмножества (классификационные группировки, таксоны), обладающие определёнными заданными признаками, необходимыми для решения конкретных задач.

Классификация по фасетному методу проводится в следующей последовательности:

— определение исходного множества объектов;

— выявление основных (существенных) признаков всесторонне характеризующих объект классификации;

— группирование однородных (существенных) признаков в фасеты и присвоение им кодов;

— определение фасетных формул для образования подмножеств.

Особенность фасетного метода состоит в том, что подмножества формируются по принципу «от частого к общему», т. е. на основе различных наборов конкретных характеристик объекта.

Кодирование — обозначение и присвоение уникального обозначения (кода) объекту или группе объектов, позволяющие заменить их название несколькими символами.

Код — знак или совокупность знаков, присваиваемых объектам в соответствии с принятым методом кодирования с целью его идентификации. Кодовое обозначение характеризуется алфавитом кода, разрядом, структурой, длиной и контрольным числом.

Алфавит кода — система знаков (символов), принятых для обозначения кода.

Разряд кода — позиция знака в коде.

Структура кода — условное обозначение состава и графическое изображение последовательности расположения знаков в коде и соответствующие этим знакам наименования уровней деления.

Число знаков в коде определяется его структурой и зависит от количества объектов, входящих в подмножества, образуемые на каждом уровне деления. При определении числа знаков на каждом уровне деления необходимо иметь в виду возможность появления новых объектов и предусматривать резервные коды.

Коды должны удовлетворять следующим основным требованиям:

— однозначно идентифицировать объекты и (или) группы объектов, т. е. быть идентификаторами;

— иметь минимальное число знаков (минимальную длину) и достаточное для кодирования всех объектов (признаков) заданного множества;

— иметь достаточный резерв для кодирования вновь возникающих объектов кодируемого множества;

— быть удобными для использования человеком, а также для компьютерной обработки закодированной информации;

— обеспечивать возможность автоматического контроля ошибок при вводе в компьютерные системы.

Длина кода — число знаков в коде без учёта пробелов.

Контрольное число — расчётное число, используемое для проверки записи кода.

Разделяют последовательный, параллельный, порядковый и серийнопорядковый методы кодирования технико-экономической информации.

Последовательный метод кодирования заключается в формировании кода классификационной группировки и (или) объекта классификации с использованием кодов последовательно расположенных подчинённых группировок, полученных при иерархическом методе классификации, и его присвоении.

Параллельный метод кодирования заключается в образовании кода классификационной группировки и (или) объекта классификации с использованием кодов независимых группировок, полученных при фасетном методе классификации и его присвоении. Структура кода в этом случае определяется фасетной формулой.

Порядковый метод кодирования заключается в образовании кода из чисел натурального ряда и его присвоении.

Серийно-порядковый метод кодирования заключается в формировании кода из чисел натурального ряда, закрепления отдельных серий или диапазонов этих чисел за объектами классификации с одинаковыми признаками и его присвоении.

Другим видом систематизации является идентификация.

Идентификация — присвоение объекту уникального наименования, номера, знака, условного обозначения, признака или набора признаков, позволяющих однозначно выделить его из множества др. объектов.

Идентификация продукции — установление тождественности характеристик продукции ее существенным признакам (по ФЗ о ТР).

Набор информации для идентификации объекта (изделия), как правило, включает наименование, условное обозначение, код или номер, а также обозначение нормативного или технического документа, определяющего характеристики объекта идентификации. Кроме того, могут указываться дополнительные свойства и характеристики.

Например, в Общероссийском классификаторе продукции (ОКП) код состоит из классификационной (К-ОКП) и ассортиментной (А-ОКП) частей. Последняя из них, ассортиментная, как раз и идентифицирует продукцию, окончательно конкретизируя информацию об объекте, однозначно выделив ее из множества объектов класса.

Порядок проведения работ по классификации и кодированию информации используемой для решения задач управления на различных уровнях регламентирован комплексом государственных стандартов под общим названием «Единая система классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации» (ЕСКК ТЭСИ) Таким образом, идентификация, классификация и кодирование широко используются в отечественной и зарубежной практике стандартизации для работ с информацией. Без этих методов невозможно обойтись и при использовании специальных методов стандартизации: унификации, типизации, агрегатирования, модулирования, оптимизации.

4. Специальные методы стандартизации

4.1 Унификация Слово «унификация» в переводе с латинского обозначает приведение чего-либо к единообразию, к единой форме и системе.

Под унификацией понимается один из важнейших методов стандартизации, заключающийся в приведение объектов одинакового функционального, конструктивного или технологического назначения к единообразию путем рационального сокращения неоправданного разнообразия элементов этих объектов. Практически это означает, что унификация имеет целью сократить разнообразие изделий (машин, агрегатов, узлов, деталей) для сокращения разнообразия систем, в которых эти изделия применяются. Следует заметить, что при производстве новых изделий в рамках больших технических систем: предприятий, отраслей промышленности (техноценозов) избежать их неоправданного разнообразия практически невозможно.

Доказано, что развитие больших технических систем эволюционно. Техноэволюция (ТЭ), согласно Б. И. Кудрина — наука об общих законах развития технической реальности (техники, технологии, материала, продукции, отходов) и принципах создания изделий и их сообществ. Элементарным фактором направляющим техноэволюцию является информационный отбор, действие которого векторизировано. ТЭ представляет собой процесс творческий, основой которого является вариофикация.

Вариофикация — делание различного; явление ускоряющегося во времени и увеличивающегося количественно изготовление новых видов продукции эволюционирующих семейств. Это общее стремление к многообразию находит сейчас воплощение в диверсификации, когда завод-изготовитель начинает выпускать самую разнообразную, может быть, совсем непрофильную продукцию (металлургические заводы — и стиральные машины). И, третье — ассортица, когда в одном месте эксплуатации (предприятие, город) встречаются машины одного назначения и близких параметров, но разных заводов-изготовителей. Это делает их эксплуатацию и ремонт крайне затруднительными.

В основе унификации лежит конструктивное подобие деталей, узлов, агрегатов, машин и приборов, которое определяется общностью рабочих процессов, условиями работы, т. е. общностью эксплуатационных требований. В качестве информационной поддержки в процессе унификации часто используют методы систематизации и классификации. Унификация может осуществляться до стандартизации, если ее результаты не оформлены стандартом, однако стандартизация изделий обязательно предусматривает их унификацию.

Унифицированным является изделие, которое создано на базе некоторого количества ранее существующих различных исполнений, путем приведения их к единому оптимальному исполнению.

Степень унификации нового или проектируемого изделия определяется его насыщенностью элементами других изделий, уже освоенных в производстве. Примером может служить прибор для контроля параметров шероховатости поверхности — профилограф-профилометр, выпускаемый АО «Калибр». Он состоит из шести самостоятельных унифицированных блоков (датчики, электронный блок с показывающим устройством, измерительные головки, элементы пневматических приборов).

Основными целями унификации являются:

1) ускорение темпов научно-технического прогресса путем сокращения сроков разработки, подготовки производства, изготовления проведения технического обслуживания и ремонта изделий;

2) обеспечение высокого качества и взаимозаменяемости изделий и их составных элементов;

3) снижение затрат на проектирование и изготовление изделий;

4) уменьшение трудоемкости изготовления.

Чем больше унифицированных узлов и деталей в машине, тем короче сроки проектирования и изготовления, так как сокращается количество чертежей, вновь разрабатываемых технологических процессов, проектируемой оснастки и т. п. Унификация позволяет повысить серийность и уровень автоматизации производственных процессов, обеспечить мобильность промышленности при выпуске новых изделий, организовать специализированные производства. Задачами унификации являются:

— использование во вновь создаваемых группах изделий одинакового или близкого функционального назначения ранее спроектированных, освоенных в производстве составных элементов (агрегатов, узлов, деталей);

— разработка унифицированных составных элементов для применения во вновь создаваемых или модернизируемых изделиях;

— разработка конструктивно-унифицированных рядов изделий;

— ограничение целесообразным минимумом номенклатуры разрешаемых к применению изделий и материалов.

Конструктивно-унифицированный ряд — это закономерно построенная совокупность машин, приборов, агрегатов или других изделий, включая базовое изделие и его модификации одинакового или близкого функционального назначения, а также изделия с аналогичной или близкой кинематикой схемой рабочих движений.

Объектами унификации могут быть изделия массового, серийного и единичного производства. Номенклатуру изделий, подлежащих унификации, определяют, исходя из важности и перспективности этих изделий, объема и характера их производства, наличия стандартов на основные параметры изделий и их составных частей, характера взаимосвязи унифицируемых изделий с другими изделиями в процессе производства и применения. Базой унификации является стандартизация с ее системой предпочтительных чисел, которая позволяет устанавливать оптимальные значения параметров и размеров изделий, а также комплексов стандартов на основные нормы, обеспечивающие взаимозаменяемость унифицированных деталей, узлов (агрегатов), изделий.

Выделяют два основных направления развития унификации: ограничительное и компоновочное.

Ограничительное направление характеризуется тем, что анализируется номенклатура выпускаемых изделий и ее ограничение до целесообразного минимума. Это направление в мировой практике получило название «симплификация».

Симплификация объектов стандартизации — это элементарный вид унификации, основанный на простом сокращении наименее употребляемых элементов. Проведение симплификации возможно на любом уровне.

Компоновочное направление характеризуется тем, что проводится анализ потребностей с целью выявления номенклатуры изделий, необходимых экономике страны. В результате такого анализа создаются новые ряды машин и их типоразмеры на основе компоновки из определенного набора унифицированных сборочных единиц в пределах стандартных типоразмерных рядов. При этом также используют метод селекции объектов стандартизации.

Селекция объектов стандартизации — отбор конкретных объектов, которые признают целесообразным для дальнейшего производства.

Процессы селекции и симплификации часто осуществляются параллельно (например, из 50 типоразмеров кастрюль при разработке соответствующего ГОСТ выбрано только 22, исключены емкости 0,9, 1,3, 1,7 л; оставлены 1л и 1,5 л). Заметим, что указанным процессам предшествуют классификация и ранжирование объектов, специальный анализ перспективности и сопоставление в производстве.

Работы по унификации могут проводиться на трех уровнях: заводском (автомобили ВАЗ), отраслевом (электролампы для любых автомобилей), межотраслевом (крепежные изделия, пригодные для любых механизмов). Кроме того, в последнее время успешно развивается международная унификация. Работа по унификации проводится в определенной последовательности. В первую очередь необходимо определить направление, вид и уровень унификации, затем собрать и проанализировать чертежи унифицируемых изделий, классифицировать чертежи в соответствии с поставленной задачей. Дальше либо разрабатывается новая конструкция, либо выбирается одна из существующих в качестве унифицированной конструкции, которая сможет заменить все ранее применявшиеся. Затем устанавливается оптимальное количество типоразмеров и разрабатывается стандарт на конструктивно-унифицированный ряд деталей. Завершающим этапом работы по унификации является организация специализированного производства стандартных деталей.

Под уровнем унификации изделий понимается их насыщенность унифицированными составными элементами (частями) — деталями, узлами, агрегатами, модулями.

Уровень унификации изделий или их составных частей характеризуется различными показателями, основным из которых является коэффициент применяемости Кпр — выраженное в процентах отношение количества заимствованных, покупных и стандартизованных типоразмеров к общему количеству типоразмеров изделия, т. е.:

(4.1)

где n — общее число составных частей (типоразмеров) в изделии;

n₀ — число оригинальных составных частей (типоразмеров) в изделии.

К оригинальным относятся составные части, разработанные для данного изделия.

4.2 Типизация Типизация — метод стандартизации, заключающийся в установлении типовых для данной совокупности объектов, принимаемых за основу (базу) при создании других объектов, близких по функциональному назначению.

Этот метод иногда называют методом «базовых конструкций», так как в процессе типизации выбирается объект, наиболее характерный для данной совокупности, имеющий оптимальные для нее свойства, При получении конкретного объекта (изделия или технологического процесса) выбранный типовой объект может претерпевать лишь некоторые частичные изменения или доработки. Эффективность типизации обусловлена использованием проверенного решения при разработке нового изделия, ускорением и снижением стоимости подготовки производства изделий, создаваемых на одной базе, облегчением условий эксплуатации типовых (базовых) изделий и их модификаций. Типизация завершается стандартизацией разработанных типовых объектов.

Типизация как эффективный метод стандартизации развивается в трех основных направлениях:

— стандартизация типовых изделий общего назначения;

— стандартизация типовых технологических процессов;

— создание технических документов, устанавливающих порядок проведения каких-либо работ, расчетов, испытаний и т. п.

Наибольшее внимание уделяется типизации технологических процессов (ТП).

Это обусловлено неоправданно большим разнообразием существующих вариантов ТП при изготовлении аналогичных деталей, что приводит к повышению себестоимости изготовления продукции. Очень часто новый технологический процесс изготовления (обработки или сборки) изделия разрабатывается заново без учета существующего опыта. Кроме того, на различных заводах на одну и ту же деталь (узел) могут быть созданы различные технологические процессы. При смене объекта производства весь объем технологических разработок повторяется заново и значительная часть технологических процессов дублирует ранее разработанные, в то время как установлено, что для отдельных элементов конструкций до 70−80% всей их номенклатуры переходит из изделия в изделие с незначительными изменениями, сохраняя основные конструктивно-унифицированные параметры, характерные для данного типа.

В гибких производственных системах (ГПС) при быстрой смене конструкций изделий необходимо создавать технологические процессы не применительно к одному, конкретному изделию, а в расчете на использование их при изготовлении большинства типовых деталей узлов данного вида, т. е. на основе типизации.

Первым этапом типизации технологических процессов является классификация объектов основного и вспомогательного производства, технологических операций и средств технологического оснащения (оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструментов). Она ведется на базе классификаторов, например, «Технологического классификатора деталей машиностроения и приборостроения» (ТКД), в соответствии с которым детали группируют по признакам, определяющим общность их конструкции и технологических процессов их изготовления.

Типизация технологических процессов включает анализ возможных технологических решений при изготовлении деталей классификационной группы и проектирование оптимального типового (группового) процесса для каждой группы. Затем определяют типовой технологический процесс, являющийся общим для каждой группы деталей, имеющий единый план обработки по основным операциям, однотипное оборудование и технологическую оснастку. При разработке типового технологического процесса за основу может быть взят наиболее совершенный действующий технологический процесс или спроектирован новый.

Заключительным этапом типизации является стандартизация типового технологического процесса и его документальное оформление в соответствии с требованиями стандартов ЕСТД. Типовой технологический процесс оформляется в виде карт технологического маршрута и набора стандартных карт (технологических стандартов). Таким образом, мы получаем нормативный документ, действующий на уровне предприятия и имеющий определенное качество восприятия специалистами и некоторым образом положительно влияющий на общую эффективность производственного процесса.

4.3 Агрегатирование Конструкции большинства изделий (машин, приборов и оборудования) могут быть расчленены на ряд автономных агрегатов (узлов). Расчленение машин производится на основе структурного анализа их составных частей, позволяющего выделить автономные функциональные узлы (агрегаты) с учётом применения их в ряде других машин. Затем эти агрегаты унифицируются, стандартизуются и могут составлять конструктивно-унифицированные (типоразмерные) ряды. Изготавливаются они независимо друг от друга и обладают полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам. Унифицированные агрегаты должны иметь оптимальную конструкцию высокого качества и состоять, по возможности, из наименьшего числа наименований деталей. Сборка этих агрегатов должна быть простой и надежной. После сборки машины оборудование или приборы должны обладать требуемой точностью, прочностью, жесткостью, виброустойчивостью, надежностью, долговечностью и иметь другие оптимальные показатели качества, определяемые их эксплуатационным назначением.

Агрегатирование — это метод создания и эксплуатации машин, приборов и оборудования из отдельных стандартных, унифицированных узлов, многократно используемых при создании различных изделий на основе геометрической и функциональной взаимозаменяемости. Агрегатирование позволяет не создавать каждую машину как оригинальную, единственную в своем роде, а в большинстве случаев перекомпоновывать имеющиеся машины, используя уже спроектированные и освоенные производством узлы и агрегаты.

Агрегат — укрупненный унифицированный узел машины или прибора, который обладает отделимостью и полной взаимозаменяестью; завершен в функциональном (самостоятельно выполняет определенную функцию) и конструктивном отношении; имеет стандартные габаритные и присоединительные размеры, допускающие быструю и надежную сборку, а также отработанный технологически хорошо изученный в эксплуатации. При разработке научных основ агрегатирования используются основные положения теории машин и механизмов. Для определения рациональной разбивки конструкций на элементы необходимо использовать классификатор деталей.

Агрегатирование обеспечивает расширение области применения машин путем замены их отдельных узлов и блоков, возможность компоновки машин, приборов, оборудования разного функционального назначения из отдельных узлов, изготавливаемых на специализированных предприятиях, создания универсальных приспособлений при разработке технологической оснастки и т. д.

Агрегатирование дает возможность уменьшить объем проектно-конструкторских работ, сократить сроки подготовки и освоения производства, снизить трудоемкость изготовления изделий, а также расходы на ремонтные операции.

Принципиальное преимущество метода агрегатирования заключается также в том, что при специализированном производстве стандартных агрегатов и их поставке заказчикам последние получают возможность самостоятельно компоновать необходимое оборудование. Кроме того, приобретение готовых узлов, изготовляемых на специализированных заводах, позволит удешевить и упростить ремонт; машин и оборудования.

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что при частой сменяемости или модернизации изготовляемых изделий агрегатирование является наиболее прогрессивным методом конструирования, обеспечивающим ускорение технического прогресса и большой экономический эффект. Безусловно, создавая принципиально новые машины или изделия, нельзя обойтись без проектирования конструктивно новых составных частей этих изделий. Но они должны проектироваться из автономных агрегатов, которые при дальнейшем развитии изделий можно было бы унифицировать.

4.4 Модулирование Модулирование — метод создания машин, приборов, аппаратуры и др. с использованием унифицированных узлов и агрегатов. Под модулем понимается конструктивно и технологически законченная унифицированная или стандартная сборочная единица, обладающая строго фиксированными параметрами (функциональными характеристиками, геометрическими размерами и др.). Модули могут легко соединяться, образуя сложные системы различных типов и типоразмеров, заменяться при ремонте или модернизации с целью получения систем с другими характеристиками.

Таким образом, построение техники на основе унификации, типизации, агрегатирования и модулирования позволяет сократить сроки проектирования и изготовления изделий, экономить трудовые и материальные ресурсы, упростить и ускорить ее ремонт и модернизацию, а также повысить их качество.

4.5 Параметрическая стандартизация Параметр продукции — это количественная характеристика ее свойства.

Наиболее важными параметрами являются характеристики, определяющие назначение продукции и условия ее использования:

1. размерные параметры (размер одежды и обуви, вместимость посуды);

2. весовые параметры;

3. параметры, характеризующие производительность машин и приборов;

4. энергетические параметры.

Параметрическая стандартизация заключается в выборе и обосновании целесообразной номенклатуры и численного значения параметров. Набор установленных значений параметров называется параметрическим рядом.

Многие промышленно развитые страны приняли национальные стандарты на нормальные линейные размеры. ГОСТ 8032– — 84 составлен с учетом рекомендаций ИСО и устанавливает четыре основных ряда предпочтительных чисел (К5, К10, К20, К40) и два дополнительных (К80 и К160). В эти ряды входят предпочтительные числа, представляющие собой округленные значения иррациональных чисел. Почти во всех случаях необходимо использовать 40 основных предпочтительных чисел, входящих в четыре ряда.

Предпочтительные числа и их ряды, принятые за основу, служат при назначении классов точности, размеров, углов, радиусов, канавок, уступов и т. д. С помощью предпочтительных чисел сокращают номенклатуру режущего и мерительного инструмента, штампов, прессформ, приспособлений, материалов. Для этой цели разрабатывают стандарты на параметрические (типоразмерные, конструктивные) ряды этих изделий.

Вместе с тем при выборе параметров изделий на основе предпочтительных чисел следует учитывать потребности конкретного производства; возможность модификации, унификации и агрегатирования; требования конкретных условий эксплуатации и необходимость экспорта изделий; наличие отечественных и зарубежных нормативных документов, а также экономическую эффективность внедрения тех или иных рядов предпочтительных чисел.

4.6 Комплексная стандартизация Целенаправленное и планомерное установление и применение системы взаимоувязанных требований как к самому объекту комплексной стандартизации в целом, так и к его основным элементам.

Применительно к продукции — это установление и применение взаимосвязанных по своему уровню требований к качеству готовых изделий, необходимых для их изготовления сырья, материалов и комплектующих узлов, а также условий сохранения и потребления (эксплуатации).

Государственная система стандартизации среди других дает определенные понятия «комплекс стандартов» как совокупности взаимоувязанных стандартов, объединенных общей целевой направленностью и устанавливающих требования к взаимоувязанным объектам стандартизации.

Дело в том, что при широких международных связях и серийном производстве сложных изделий их качество можно обеспечить только при едином «сквозном» (согласованном) подходе к установлению оптимальных с точки зрения конченого результата требований к сырью, материалам, полуфабрикатам, покупным изделиям, из которых создаются данные изделия.

В программу комплексной стандартизации сложных объектов включаются также оптимизация методов разработки (проектирования, конструирования) изделия, методы подготовки и организации производства, совершенствования технологии. Программа должна предусматривать увязку сроков подготовки комплекса соответствующих нормативных документов (стандартов, технических условий и т. д.) и своевременного введения их в действие.

Решающим критерием выбора объектов комплексной стандартизации и одновременно очередности их стандартизации является экономически оптимальный уровень качества будущего изделия.

Дальнейшее развитие теоретических и методических основ комплексной стандартизации будет способствовать более широкому внедрению их в практику создания важнейших для народного хозяйства видов перспективной продукции.

4.7 Опережающая стандартизация Этот метод заключается в установление повышенных по отношению к уже достигнутому на практике уровню норм и требований к объектам стандартизации, которые согласно прогнозам будут оптимальными в последнее время.

Опережающая стандартизация в зависимости от масштабов работ и объектов стандартизации проявится как путем разработки отдельных стандартов, так и комплексов, устанавливающих перспективные основные требования к подлежащим разработке новым системам машин, их комплектующим узлам, материалам, методам контроля так и подлежащей разработке и освоению продукции в будущем. Важнейшим условием проведения опережающей стандартизации является наличие времени упреждения производства комплектующих изделий, новых материалов и вспомогательной продукции повышенного качества по отношению к времени производства конечного изделия.

Принципы опережающей стандартизации действуют на всех стадиях жизненного цикла изделия. Опережающая стандартизация проводится одновременно с проведением научных исследований.

Научно-техническую основу опережающей стандартизации составляют: достижения прикладных научных исследований, открытия и изобретения, подлежащие реализации; методы оптимизации параметров объектов стандартизации; методы прогнозирования технического прогресса и роста потребностей народного хозяйства и населения страны.

стандартизация кодирование унификация

Заключение

В зависимости от поставленных целей и решаемых задач используют различные методы стандартизации. К методам стандартизации относятся: систематизация; классификация; кодирование; типизация; унификация (основной метод стандартизации).

Смысл стандартизации состоит в упорядочении решений, правил, методов и т. д. в целях их многократного использования. Любая работа в сфере стандартизации начинается с анализа имеющегося массива информации и выделения основных, наиболее характерных признаков, в соответствии с которыми этот массив может быть систематизирован.

Простейший метод стандартизации — систематизация, т. е. распределение предметов исследования в определенном порядке или последовательности, образующее систему, удобную для использования.

Систематизация является предпосылкой перехода к следующему методу стандартизации — классификации. В этом случае явления, понятия, предметы или размеры располагаются по определенным, как правило, наиболее характерным для группы изделий одного назначения признакам.

Классификация и систематизация предполагает кодирование информации. Кодирование — группирование по определенным правилам объектов или групп объектов и присвоение им кодов, позволяющее заменить несколькими знаками (или символами) наименования этих объектов. Коды позволяют идентифицировать объекты наиболее коротким способом (минимальным количеством знаков), способствуя повышению эффективности сбора, учета, хранения и обработки информации.

Классификация и кодирование применяются в стандартизации для обозначения стандартов, входящих в межотраслевые системы стандартов.

После того как собранный массив информации систематизирован и классифицирован по определенным признакам, переходят к следующему методу стандартизации — типизации.

Типизация конструкций изделий — разработка и установление типовых конструкций, содержащих конструктивные параметры, общие для изделий сборочных единиц и деталей.

При типизации анализируют существующие типоразмеры изделий, их составные части, агрегаты и детали, а также оценивают перспективы развития науки, техники и промышленности, возникающие при этом возможные потребности рынков сбыта. Наиболее распространенным и эффективным методом стандартизации является унификация.

Унификация — это выбор оптимального числа разновидностей продукции, процессов и услуг, значений их параметров и размеров. Унификация позволяет установить минимально необходимое, но достаточное количество видов, типов, типоразмеров, обладающих высокими показателями качества и полной взаимозаменяемостью.

Агрегатирование — принцип создания машин, оборудования и приборов их унифицированных стандартных агрегатов (автономных узлов), устанавливаемых в изделии в различном количестве и комбинациях. Внедрение унификации и агрегатирования позволяет обеспечить оптимальные эксплуатационные показатели, а сроки проектирования и освоения новой техники сокращаются в 2 — 2,5.

Так же выделяют комплексную и опережающую стандартизацию. При комплексной стандартизации применяется система общих требований к объекту стандартизации, к его элементам, а также к различным факторам, которые влияют на объект для обеспечения определенных целей. В комплексной стандартизации взаимодействуют те факторы, которые обеспечивают экономически оптимальное качество продукции в поставленные сроки. Такая стандартизация продукции считается одним из самых важных направлений стандартизации. Главная суть опережающей стандартизации — это установление повышенных норм и требований к объектам стандартизации, которые будут оптимальными в ближайшее время.

1. Букин В. П., Ординарцева Н. П. Стандартизация и качество продукции: Учебное пособие / Под общей редакцией д.т.н., профессора Г. П. Шлыкова. Пенза: ЦНТИ, 2010. — 189 с.

2. Григорьева С. В., Пономарев С. В., Трофимов А. В. Стандартизация и сертификация: Учеб. пособие. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2008. — 212 с.

3. Лифиц И. М. Основы стандартизации, метрологии и управление качеством товара. М.: Экономика, 2008. — 522с.

4. Свиткин М. З., Мацута В. Д., Рахлин К. М., Менеджмент качества и обеспечение качества продукции на основе международных стандартов ИСО. СПб.: Питер, 2006. — 409 с.

5. Сергеев А. Г. Метрология, стандартизация и сертификация. М.: Проспект, 2008. — 215с.

6. Сундарон Э. М. Система менеджмента качества: Учебное пособие. Улан-Уде: Изд-во ВСГТУ, 2007. — 180с.

7. Ширялкин А. Ф. Стандартизация и техническое регулирование в аспекте качества продукции: учебное пособие. Ульяновск: УлГТУ, 2006. — 196с.