Метрология и стандартизация

Мы очень часто ставим радом эти научно-практические дисциплины. Госстандарт России занимается и метрологией и стандартизацией. В английском языке слово стандарт - standard -обозначает и эталон (образец, меру), и нормативный документ (ГОСТ), что, кстати, иногда приводит к недоразумениям при переводе текстов с английского на русский язык.

Многие убеждены, что стандартизация - это детище эпохи массового машинного производства. Действительно, в этот период (ХП-ХХ века) стандартизация стала бурно развиваться и проникать буквально во все области человеческой деятельности и жизни.

Но зародилась стандартизация очень давно. Одним из первых актов основателя и первого императора Китайской империи и династии Хань Лю Баня, пришедшего к власти в 206 г. до нашей эры, была стандартизация диаметров колес повозок. Известно также, что в Древнем Риме были стандартизованы диаметры водопроводных труб. В армии Древнего Египта были стандартизованы (унифицированы) размеры луков и стрел. Венецианские боевые галеры собирались из стандартных деталей. В арсенале хранились запасы таких деталей (узлов). Это позволяло быстро и качественно ремонтировать галеры, пострадавшие в бою, и быстро строить новые взамен вышедших из строя.

Морские державы (особенно Великобритания) придерживались строжайших правил изготовления парусов для военных судов. Они оформлялись даже парламентскими постановлениями. Самое раннее относится к царствованию Вильгельма Ш (1689- 1702 гг.). В них регламентировались длина и ширина кусков парусины, их вес, материал, число стежков на ярд при сшивании полотнищ парусины и т.п.. Стандартизованы были также блоки такелажа этих судов. Самыми настоящими стандартами, по сути дела, являются требования "Регистра Ллойда" - старейшего и самого авторитетного страхового общества, основание которого относят к 1689 году.

Своеобразным направлением стандартизации являлся в прошлом выпуск единых общегосударственных денег - монет. Во-первых, единые деньги укрепляли власть и порядок в стране. Во-вторых, напомним, что монеты одновременно служили мерами веса (массы).

Распространено мнение, что стандартные вещи – это вещи, если не второго сорта, то, во всяком случае, не самого высшего. Так, действительно бывает, особенно в тех случаях, когда в изделии превышен оптимальный уровень стандартизации (процент стандартных узлов и деталей). Этот уровень мал для изделий единичного производства, достигает максимума (около 70%) при объеме выпуска в несколько десятков тысяч штук, и снижается процентов до 30 при массовом выпуске (миллионы изделий). При малом выпуске стандартизация не дает существенной выгоды, при массовом начинает сказываться «притертость» стандартных узлов к некоему усредненному изделию, а не к конкретному. В разные областях человеческой деятельности оптимальный уровень стандартизации также может быть различным. В одном из рассказов Бальзака есть такой эпизод: некий аристократ заказывает скуль­птору литье из бронзы - обрамление для зеркала. Согласовывается очень приличная цена и тут заказчик заявляет: если после отливки форма будет разбита и изделие останется единственным, уникальным, оплата будет увеличена в несколько раз. Значит, в области высокого искусства стандартизации делать нечего? Это так, но не совсем так. Если бы обрамление собиралось из нескольких частей с помощью потайных винтов, вряд ли заказчик потребовал бы, чтобы и винты были уникальными, нестандартными.

Так какова же связь метрологии и стандартизации? Уже анализ приведенных примеров убеждает в том, что стандарты появляются лишь тогда, когда имеется достаточно сильный государственные аппарат, следящий за их выполнением, общегосударственные единицы измерений и меры, их материализующие, наконец, люди, владеющие практикой измерений.

Все эти факторы действуют и сегодня и действуют еще более жестко. Чтобы убедиться в этом достаточно просмотреть ГОСТ, в соответствии с которыми выпускается та или иная продукция. Еще лучше начать с ГОСТ Р 1.5-92, в котором изложены общие требования к российским стандартам. Во-первых, он содержит ссылку на "сугубо метрологический" стандарт - ГОСТ 8.417-81 "ГСИ. Единицы физических величин". Во-вторых, в нем написано, что "устанавливаемые стандартом числовые значения величин, необходимые для изготовления продукции с заданной точностью, ее применения и контроля, должны быть заданы с предельными отклонениями или указаны в виде наибольших (или) наименьших значений". В соответствие с этим конкретные ГОСТ содержат подробные сведения о геометрических размерах, массе материалов, присущих изделию и т.п. Реализация требований ГОСТ связана с выполнением ряда измерений. Причем эти измерения должны быть официальными, юридически признаваемыми, т.е. они должны опираться на государственную систему обеспечения единства измерений, в конечном случае, на эталонную базу государства. Закон Российской Федерации "Об обеспечении единства измерений" (статья 13) относит "испытания и контроль качества продукции в целях определения соответствия обязательным требованиям государственных стандартов Российской Федерации" к сфере распространения государственного метрологического контроля и надзора. Если ГОСТ метрологически не обеспечен, если записанные в нем требования непроверяемы с необходимой точностью, он, в лучшем случае, превращается из нормативно-технического и юридического документа в некую "декларацию о намерениях". Интересно, что Закон Российской Федерации о стандартизации не употребляет термин "метрология" (если не считать расшифровки аббревиатуры Госстандарт России). Правда, в статье I - понятие стандартизации - сказано, что одной из целей стандартизации является обеспечение единства измерений. Вопрос одновременного применения и взаимодействия этих двух законов достаточно сложен и интересен.

Все сказанное, казалось бы, позволяет сказать, что метрология стоит над стандартизацией, поскольку без метрологического обеспечения не работает ни один ГОСТ. Однако, все не так просто. Дело в том, что и сама метрология и такая плотно "сцепленная" с ней отрасль промышленности, как приборостроение, насквозь пронизаны стандартизацией. Еще в древности меры старались делать единообразными, стандартными. Разрабатывались подробные спецификации с целью предохранить их (меры) от различных повреждений и фальсификаций. На древнеегипетских барельефах мы видим "стандартные" гири в виде металлических колец. В московском государстве единообразные меры изготавливались централизовано в Москве и рассылались по стране. Меры тщательно защищались от подделок и намеренных повреждений. Вот что, например, было сказано в царской грамоте, на­правленной в Вологду в 1680 г. О мерах объема: "внутри на дне и по сторонам и по краям заорлить (сделать оттиски государственного герба) во многих местах, чтоб прибавить и убавить никому ни которыми делы не мочно".

Эту тенденцию продолжили и творцы метрической конвенции 1875 года. Как известно, для государств-членов конвенции были заказаны партии прототипов эталонов килограмма и метра. Они изготавливались одной фирмой, из одного материала, по единой технологии, т.е. были стандартными. По стандартам (общим техническим условиям) изготавливаются меры и измерительные приборы. Сама деятельность метрологических служб, направленная на обеспечение единства и достоверности измерений в стране, регламентируется стандартами ГСП Даже государственные эталоны, казалось бы, принципиально нестандартизованные средства измерений, содержат некоторый процент стандартных деталей или узлов.

Напрашивается вывод, что не имеет смысла стараться выяснить, что нужнее, главнее и древнее - метрология или стандартизация. Эти дисциплины развивались параллельно, в тесной связи друг с другом и трудно даже представить любую из них вне связи с другой.