Методы стандартизации

Ранее стандартизация рассматривалась как вид деятельности, одновременно её следует рассматривать как комплекс методов, необходимый для установления оптимального решения повторяющихся задач и узаконивая их в качестве норм и правил.

Метод стандартизации – это прием или совокупность приемов, с помощью которых достигаются цели стандартизации.

Базируется на специфических и научных методах, наиболее применяемые из них:

· Упорядочение объектов стандартизации

· Параметрическая стандартизация

· Унификация продукции

· Агрегатирование

· Комплексная стандартизация

· Опережающая стандартизация.

Упорядочение объектов стандартизации — универсаль­ный метод в области стандартизации продукции, процессов и услуг. Упорядочение как управление многообразием свя­зано прежде всего с сокращением многообразия. Результатом работ по упорядочению являются, например, ограни­чительные перечни комплектующих изделий для конечной готовой продукции; альбомы типовых конструкций изде­лий; типовые формы технических, управленческих и про­чих документов. Упорядочение как универсальный метод состоит из отдельных методов; систематизации, селекции, симплификации, типизации и оптимизации.

· Систематизация объектов стандартизации заключается в научно обоснованном, последовательном классифициро­вании и ранжировании совокупности конкретных объектов стандартизации. Примером результата работы по система­тизации продукции может служить Общероссийский клас­сификатор промышленной и сельскохозяйственной про­дукции (ОКП), который систематизирует всю товарную продукцию (прежде всего по отраслевой принадлежности) в виде различных классификационных группировок и кон­кретных наименований продукции.

· Селекция объектов стандартизации — деятельность, за­ключающаяся в отборе таких конкретных объектов, кото­рые признаются целесообразными для дальнейшего произ­водства и применения в общественном производстве.

· Симплификация — деятельность, заключающаяся в опре­делении таких конкретных объектов, которые признаются нецелесообразными для дальнейшего производства и при­менения в общественном производстве.

Процессы селекции и симплификации осуществляются параллельно. Им предшествуют классификация и ранжи­рование объектов и специальный анализ перспективности и сопоставления объектов с будущими потребностями.

· Типизация объектов стандартизации — деятельность по созданию типовых (образцовых) объектов — конструкций, технологических правил, форм документации. В отличие от селекции отобранные конкретные объекты подвергают каким-либо техническим преобразованиям, направленным на повышение их качества и универсальности.

· Оптимизация объектов стандартизации заключается в нахождении оптимальных главных параметров (параметров назначения), а также значений всех других показателей ка­чества и экономичности.

В отличие от работ по селекции и симплификации, ба­зирующихся на несложных методах оценки и обоснования принимаемых решений, например экспертных методах, оптимизацию объектов стандартизации осуществляют пу­тем применения специальных экономико-математических методов и моделей оптимизации. Целью оптимизации яв­ляется достижение оптимальной степени упорядочения и максимально возможной эффективности по выбранному критерию.

Параметрическая стандартизация. Для уяснения сущ­ности метода рассмотрим подробнее понятие параметра. Параметр продукции — это количественная характеристика ее свойств.

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

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

· весовые параметры (масса отдельных видов спортинвен­таря);

· параметры, характеризующие производительность ма­шин и приборов (производительность вентиляторов и по­лотеров, скорость движения транспортных средств);

· энергетические параметры (мощность двигателя и пр.).

Продукция определенного назначения, принципа дей­ствия и конструкции, т.е. продукция определенного типа, характеризуется рядом параметров. Набор установленных значений параметров называется параметрическим рядом. Разновидностью параметрического ряда является размер­ный ряд. Например, для тканей размерный ряд состоит из отдельных значений ширины тканей, для посуды — отдель­ных значений вместимости. Каждый размер изделия (или материала) одного типа называется типоразмером. Напри­мер, сейчас установлено 105 типоразмеров мужской одеж­ды и 120 типоразмеров женской одежды.

Процесс стандартизации параметрических рядов — па­раметрическая стандартизация — заключается в выборе и обосновании целесообразной номенклатуры и численного значения параметров.Решается эта задача с помощью ма­тематических методов.

При создании, например, размерных рядов одежды и обуви производятся антропометрические измерения боль­шого числа мужчин и женщин разных возрастов, прожи­вающих в различных районах страны. Полученные данные обрабатывают методами математической статистики.

Параметрические ряды машин, приборов, тары рекомен­дуется строить согласно системе предпочтительных чисел - набору последовательных чисел, изменяющихся в геоме­трической прогрессии. Смысл этой системы заключается в выборе лишь тех значений параметров, которые подчиняются строго определенной математической закономерности, а не любых значений, принимаемых в результате расчетов или в порядке волевого решения. Основным стандартом в этой об­ласти является ГОСТ 8032 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел». На базе этого стандарта утверж­ден ГОСТ 6636 «Нормальные линейные размеры», уста­навливающий ряды чисел для выбора линейных размеров.

ГОСТ 8032 предусматривает четыре основных ряда предпочтительных чисел:

1-й ряд - R5** - 1,00; 1,6; 2,50; 4,00; 6,30; 10,00 ... имеет знаменатель прогрессии 1,6;

**) , где q – знаменатель прогрессии, n = 0…R, R = 5; 10; 20.

2-й ряд- R10 - 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50 ... имеет знаме­натель 1,25;;

3-й ряд - R20 - 1,00; 1,12; 1,25; 1,40; 1,60 ... имеет знаменатель ≈1,12;

4-й ряд - R40 - 1,00; 1,0В; 1,12; 1,18; 1,25 ... имеет зна­менатель 1,06

Количество чисел в интервале 1 — 10: для ряда R5 — 5, R10 - 10, R20 - 20, для ряда R40 - 40.

Если, например, на каком-то заводе предполагается выпускать семь типоразмеров двигателей (минимальная мощность первого типоразмера 10 кВт), то по нормальному ряду чисел со знаменателем прогрессии параметрический ряд будет включать в себя двигатели следующих мощностей: 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160 квт.

При выборе того или иного ряда учитывают интересы не только потребителей продукции, но и изготовителей. Применение системы предпочтительных чисел позволя­ет не только унифицировать параметры продукции опреде­ленного типа, но и увязать по параметрам продукцию раз­личных видов — детали, изделия, транспортные средства и технологическое оборудование.

Например, практика стандартизации в машиностроении показала, что парамет­рические ряды деталей и узлов должны базироваться на параметрических рядах машин и оборудования. При этом целесообразно руководствоваться следующим правилом: ряду параметров машин по R5 должен соответствовать ряд размеров деталей по R10, ряду параметров машин по R10 -ряд размеров деталей по R20 и т.д.

Унификация продукции. Деятельность по рационально­му сокращению числа типов деталей, агрегатов одинаково­го функционального назначения называется унификацией продукции.

Она базируется на классификации и ранжиро­вании, селекции и симплификации, типизации и оптимиза­ции элементов готовой продукции. Основными направле­ниями унификации являются:

· разработка параметрических и типоразмерных рядов
изделий, машин, оборудования, приборов, узлов и деталей;

· разработка типовых изделий в целях создания унифицированных групп однородной продукции;

· разработка унифицированных технологических процессов, включая технологические процессы для специализированных производств продукции межотраслевого применения;

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

Результаты работ по унификации оформляются по-разному:

· это могут быть альбомы типовых (унифицирован­ных) конструкций деталей, узлов, сборочных единиц;

· стандар­ты типов, параметров и размеров, конструкций, марок и др.

В зависимости от области проведения унификация изделий может быть межотраслевой(унификация изде­лий и их элементов одинакового или близкого назначения, изготовляемых двумя или более отраслями промышлен­ности), отраслевойи заводской (унификация изделий, изготовляемых одной отраслью промышленности или од­ним предприятием).

В зависимости от методических принципов осущест­вления унификация может быть внутривидовой (семейств однотипных изделий) и межвидовой или межпроектной (узлов, агрегатов, деталей разнотипных изделий).

Степень унификации характеризуется уровнем унифи­кации продукции — насыщенностью продукции унифици­рованными, в том числе стандартизированными, деталями, узлами и сборочными единицами. Одним из показателей унификации является коэффициент применяемо­сти (унификации) Кп, который вычисляют по формуле

где n — общее число деталей в изделии, шт.; n_о — число ори­гинальных деталей (разработанных впервые), шт.

При этом, в общее число деталей (кроме оригинальных) входят стандартные, унифицированные и покупные детали, а также детали общемашиностроительного, межотраслевого и отраслевого применения.

Коэффициент применяемости можно рассчитывать при­менительно к унификации деталей общемашиностроитель­ного (ОМП), межотраслевого (МП) и отраслевого (ОП) применения. Коэффициенты применяемости могут быть рассчитаны: для одного изделия; для группы изделий, составляющих типоразмерный (параметрический) ряд; для конструктивно-унифицированного ряда.

Примером использования унификации в типоразмерном ряду изделий может быть ГОСТ 26678 па параметрический ряд холодильников. В установленном стандартом парамет­рическом ряду находятся 17 моделей холодильников и три модели морозильников. Коэффициент применяемости ряда составляет 85%. В ГОСТе указываются перечень составных частей, подлежащих унификации в пределах параметриче­ского ряда (допустим, холодильные агрегаты двухкамерных холодильников с объемом камеры 270 и 300 см3 и объемом низкотемпературного отделения 80 см³), и перечень состав­ных частей, подлежащих унификации в пределах одного типоразмера** (например, холодильный агрегат по присое­динительным размерам, конденсатор).

Агрегатирование— это метод созда­ния машин, приборов и оборудования из отдельных стан­дартных унифицированных узлов, многократно исполь­зуемых при создании различных изделий на основе геометрической и функциональной взаимозаменяемости. Например, применение в мебельном производстве щитов 15 размеров и стандартных ящиков трех размеров позволя­ет получить при различной комбинации этих элементов 52 вида мебели.

Агрегатирование очень широко применяется в маши­ностроении, радиоэлектронике. Развитие машиностроения характеризуется усложнением и частой сменяемостью конструкции машин. Для проектирования и изготовления большого количества разнообразных машин потребовалось в первую очередь расчленить конструкцию машины на не­зависимые сборочные единицы (агрегаты) так, чтобы каж­дая из них выполняла в машине определенную функцию. Это позволило специализировать изготовление агрегатов как самостоятельных изделий, работу которых можно про­верить независимо от всей машины.

В настоящее время на повестке дня переход к произ­водству техники на базе крупных агрегатов — модулей. Модульный принцип это основной метод создания гибких производственных систем и робототехнических комплексов.

Комплексная стандартизация. При комплексной стан­дартизации осуществляются целенаправленное и плано­мерное установление и применение системы взаимоувя­занных требований как к самому объекту комплексной стандартизации в целом, так и к его основным элементам в целях оптимального решения конкретной проблемы. При­менительно к продукции — это установление и применение взаимосвязанных по своему уровню требований к качеству изделий, необходимых для их изготовления сы­рья, материалов и комплектующих узлов, а также условий сохранения и потребления (эксплуатации). Практической реализацией этого метода выступают программы комплекс­ной стандартизации (ПКС), которые являются основой создания новой техники, технологии и материалов.

Так, при осуществлении программы комплексной стандартизации трансформаторов потребовалось помимо разработки нового стандарта на трансформаторы пересмотреть и создать 36 других взаимосвязанных стандартов, в частности стандарты на изделия и материалы, применяемые при изготовлении трансформаторов: электротехническую тонколистовую сталь и методы ее испытаний; электроизоляционный картон и методы определения его прочности и электроизоляционных свойств; кабельную бумагу; фарфоровые изоляторы, изоляционные материалы (текстолит, стеклотекстолит). Для обеспечения точной геометрии листов стали были разработаны и уточнены стандарты па нормы точности прокатных станов. Для обеспечения необходимого качества электроизоляционного картона потребовалась разработка стандарта на сульфатную облагороженную цел­люлозу. Таким образом, для разработки и реализации программы ком­плексной стандартизации трансформаторов потребовалось участие мно­гих отраслей промышленности.

На современном этапе рассматриваемый принцип реа­лизован в ТР на продукцию. В них установлена система взаимосвязанных требований как к самому объекту — без­опасности продукции, так и к ее основным элементам — сы­рью, технологическим процессам, оборудованию, методам испытаний, маркировке, транспортированию, хранению, утилизации.

Опережающая, стандартизация. Метод опережающей стандартизации заключается в установлении повышенных по отношению к уже достигнутому на практике уровню норм и требований к объектам стандартизации, которые согласно прогнозам будут оптимальными в последующее время.

Стандарты не могут только фиксировать достигнутый уровень развития науки и техники, так как из-за высоких темпов морального старения многих видов продукции они могут стать тормозом технического прогресса. Для того чтобы стандарты не тормозили технический прогресс, они должны устанавливать перспективные показатели качества с указанием сроков их обеспечения промышленным производ­ством. Опережающие стандарты должны стандартизировать перспективные виды продукции, серийное производство ко­торых еще не начато или находится в начальной стадии.