Основные принципы стандартизации

Результаты стандартизации оцениваются теми изменениями, которые она внесла в хозяйственную деятельность, в развитие научно-технического прогресса. для того чтобы эти изменения были положительными, т.е. чтобы стандартизация была эффективной, при ее проведении необходимо соблюдение определенных принципов. Рассмотрим основные из этих принципов и их краткие характеристики.

Целенаправленность и технико-экономическая целесообразность: проведение работ по стандартизации, разработка любого стандарта должны быть обоснованы (потребностями изготовителя, потребителя, ожидаемым технико-экономическим эффектом и др.) и направлены на решение конкретных задач на соответствующих уровнях производства и управления (государство, отрасль, предприятие).

Научный подход и использование передового опыта: показатели, нормы, характеристики и требования, включаемые в стандарт, должны соответствовать передовому уровню науки и техники и основываться на результатах научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Поэтому разработка всех видов и категорий стандартов должна вестись с учетом и использованием научных достижений в соответствующих областях, а в необходимых случаях разработке стандартов должно предшествовать проведение научно-исследовательских работ.

Прогрессивность и оптимальность стандартаследует из самой сущности стандартизации, отраженной в ее определении. Новые стандарты на продукцию должны не только отвечать современным запросам, но и учитывать тенденции развития соответствующих отраслей.

В стандартах наряду с типами и видами продукции, серийное и массовое производство которых освоено, должны быть предусмотрены новые, более прогрессивные нормы и требования к продукции, опережающие достигнутый уровень производства, устанавливаемые на основе обязательного использования проверенных на практике отечественных и зарубежных открытий и изобретений.

При разработке стандартов необходимо стремиться получить оптимальное сочетание устанавливаемых показателей, норм и требований к продукции с затратами на их достижение, обеспечить максимальный экономический эффект при минимальных затратах.

Необходимость взаимной увязки стандартоввытекает из основных целей и задач стандартизации. Показатели, нормы, характеристики, требования, устанавливаемые в стандартах, разрабатываемых в РФ, должны также соответствовать международным стандартам и учитывать рекомендации международных организаций.

Комплексность стандартизацииявляется одним из основных принципов. Практика стандартизации привела к двум направлениям ее осуществления: от частного к целому; от целого к частному.

Первому направлению соответствует развитие стандартизации снизу вверх: от стандартизованного сырья к готовой продукции, от стандартизованных общих конструктивных деталей и элементов к машинам, приборам, аппаратам. Оно характерно для тех изделий общего применения, которые изготавливают на специализированных заводах массового производства (электронные приборы, провода, крепежные и установочные изделия, шестерни и др.).

Второе направление характеризует развитие стандартизации сверху вниз, т.е. от стандартизации основных параметров сложных объектов производства (приборов, систем, машин) к стандартизации составляющих их элементов (агрегатов, узлов, деталей). Понятно, что гарантией стабильного высокого качества конечного изделия здесь может быть только комплексная стандартизация, проводимая в соответствии с приведенным ранее определением.

Функциональная взаимозаменяемость стандартизованных изделий- это свойство независимо изготовляемых деталей и сборочных единиц занимать свое место в изделии без дополнительной обработки. Функциональная взаимозаменяемость предполагает не только возможность нормальной сборки, но и нормальную работу изделия после установки в нем новой детали или другой составной части взамен вышедшей из строя. Стандарты на продукцию в необходимых случаях должны устанавливать нормы и требования, обеспечивающие функциональную взаимозаменяемость изделий.

Принцип предпочтительностииспользуется при проведении унификации, типизации и разработке стандартов на изделия широкого применения, решении задач рационального выбора и установления градаций количественных значений параметров изделий (размеров, номиналов, масс и др.) и должен основываться на использовании рядов предпочтительных чисел.

Установление на их основе рядов параметров (параметрических рядов), с одной стороны, препятствует неоправданному расширению номенклатуры и типоразмеров вновь создаваемых изделий, а с другой, позволяет установить такие технико-экономические характеристики изделий, которые соответствуют современным требованиям, и учесть перспективы развития соответствующих видов продукции.

В РФ действует система предпочтительных чисел ИСО, устанавливающая предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел (ряды R). Применяются также предпочтительные числа, построенные по рядам, принятым Международной электротехнической комиссией (ряды Е).

Требования научно-технического прогресса и обеспечения конкурентоспособности продукции вынуждают производителей продукции разрабатывать и выпускать все более совершенные изделия одного и того же функционального назначения. Избежать неоправданно большой номенклатуры этих изделий и обеспечить согласование между собой их параметров и размеров возможно лишь на основе стандартов параметров и размеров. Сущность «параметрической» стандартизации и состоит в том, что параметры и размеры изделий массового производства устанавливаются по определенным правилам, применяя ряды предпочтительных чисел.

В общем случае, при построении рядов предпочтительных чисел руководствуются следующими принципами:

§ ряды должны представлять рациональную систему градаций, отвечающую потребностям производства и эксплуатации;

§ быть бесконечными как в сторону малых, так и в сторону больших значений, т.е. допускать неограниченное развитие параметров или размеров в направлении их уменьшения или увеличения;

§ включать все десятичные значения любого числа и единицу;

§ быть простыми и легко запоминающимися.

Специальные исследования показали, что этим требованиям наилучшим образом удовлетворяют ряды, построенные по геометрической прогрессии. Менее удобны, но применяются также ряды на основе арифметической прогрессии.

В арифметической прогрессии разность между ее соседними членами постоянна. Любой член арифметической прогрессии можно вычислить по формуле

а

где а₁ - первый член прогрессии;

d - разность прогрессии;

п- номер члена.

Так, последовательность чисел 1, 2, 3, 4, ... представляет собой арифметическую прогрессию, возрастающую с разностью 1. Последовательность чисел 1; 0,9; 0,8; ... арифметическая прогрессия, убывающая с разностью 0,1.

Обладая простотой, ряды предпочтительных чисел, построенные по арифметической прогрессии, имеют существенный недостаток - неравномерность ряда, что и ограничивает их применение. Так, в возрастающей последовательности, приведенной выше, второй член ряда превышает первый на 100%, десятый больше девятого на 11%, а сотый больше девяносто девятого всего на 1%. В результате большие числа следуют друг за другом с очень малыми интервалами (слишком часто), что не всегда рационально и экономически оправдано.

Чтобы преодолеть этот недостаток, используют ступенчатые ряды, составленные из отрезков арифметических рядов с различными разностями.

Если в ряде, построенном по арифметической прогрессии, постоянной является разность прогрессии, то в ряде, построенном на основе геометрической прогрессии, постоянен знаменатель прогрессии, т.е. отношение последующего члена ряда к предыдущему

.

Таким образом, каждый последующий член ряда является произведением предыдущего члена на знаменатель ряда φ.

Любой i-й член геометрической прогрессии можно вычислить по формуле

.

Так, например, при а₁ = 1 и φ = 2 получим ряд 1, 2, 4, 8, 16, ..., а при (φ =1,6 ряд 1; 1,6; 2,5;6,3;....

Ряды, построенные на основе геометрической прогрессии, обладают следующими свойствами:

· произведение или частное каждых любых из двух его членов является членом ряда;

· любой член ряда, возведенный в целую положительную степень, также является членом этого ряда.

Отсюда следует, что зависимости, определяемые из произведений членов ряда или их степеней, всегда подчиняются закономерностям этого ряда. Так, например, если длина сторон прямоугольника выбрана из ряда предпочтительных чисел, то его площадь будет членом данного ряда.

Международной организацией по стандартизации (ИСО) рекомендовано для построения рядов предпочтительных чисел на основе геометрической прогрессии использовать ряды, в которых происходит десятикратное увеличение каждого m-го члена . Наиболее удобными для практики признаны ряды, у которых а₁=1 и φ= (ряды ИСО). Стандартом установлено четыре основных ряда предпочтительных чисел, обозначаемых R₅, R₁₀, R₂₀, R₄₀значения φ для которых соответственно равны:

R₅ ….. φ=

R₁₀ ….. φ=

R₂₀ ….. φ=

R₄₀….. φ=

Таблицы рядов предпочтительных чисел, приведенные в стандарте, содержат числа в диапазоне от 0 до ∞, полученные для значений а₁, лежащих в интервале 1 <а₁ < 10. для перехода от чисел, приведенных в таблицах в любой другой десятичный интервал, необходимо умножить соответствующее число на 10^k ,где k- целое положительное или отрицательное число.

Так, при k= 1 все числа ряда перейдут в интервал 10 <а< 100, а при k=-1, в интервал 0,1 <а₁< 1.

В стандартизации используются также производные ряды, которые образуются из основных путем отбора каждого второго, третьего, или, в общем случае, каждого n-го члена ряда. Так, например, ряд, обозначенный как R40/5, включает в себя каждый пятый член ряда R40.

При стандартизации параметров и размеров допускается применение ступенчатых рядов, т.е. рядов, составленных из отрезков рядов с разными знаменателями.

В электро- и радиотехнике кроме рядов Rприменяют ряды Е, построенные в соответствии с рекомендациями Международной электротехнической комиссии, для этих рядов φ= m = 3, 6, 12, 24. Примером применения рядов Емогут служить ряды номинальных значений емкости конденсаторов и сопротивлений резисторов.