УНИФИКАЦИЯ КОНСТРУКЦИЙ ЭЛЕКТРОННЫХСРЕДСТВ
ПЛАН
1 Государственная система стандартизации (ГСС)
2 Единая система конструкторской документации(ЕСКД)
3 Разновидности стандартизации
4 Унификация ЭС
1 Государственная системастандартизации (ГСС)
Оригинальнаяконструкция ЭС требует больших затрат времени и средств. Ускорение темповтехнического прогресса, сокращение сроков морального износа конструкциипотребовало сокращение времени конструирования и внедрения изделий при одновременномулучшении их качества. Одним из путей решения этой задачи является стандартизация.
Согласноопределению международной организации по стандартизации (ИСО) “стандартизация –это процесс установления деятельности в данной области на пользу и при участиивсех заинтересованных сторон, в частности, для достижения всеобщей оптимальнойэкономии, с соблюдением условий и требований безопасности. Она основывается нарезультатах науки, техники, практического опыта.
Онаопределяет основу не только настоящего, но и будущего развития и она должнабыть неразрывна с прогрессом.” Это определение отражает всё многообразиестандартизации, характеризует стандартизацию как деятельность, направленную наупорядочение, а не только на соблюдение каких – либо правил и условностей.
Необходимостьстандартизации понимали ещё в древности, когда необходимо было строить дома изкирпичей одинаковых размеров. На развитие стандартизации большое влияниеоказало серийное изготовление вооружения, потребовавшее обеспечитьвзаимозаменяемость отдельных частей.
Первым государственным актом, положившимпо существу, начало стандартизации в СССР, был подписанный В.И. Лениным декрет“О введении метрической системы мер и весов.
В 1932 годунасчитывалось 4114 общесоюзных стандартов, в 1940 году — более 6 тыс., в 1948году — более 8 тыс. стандартов.
В 1964 – 65годах состояние стандартизации в СССР было подвержено детальному изучению иобсуждению. В результате были четко определены задачи стандартизации:
1. Повышениероли стандартизации в улучшении качества продукции;
2. Широкоеразвитие унификации и агрегатирования в промышленности;
3.Значительное улучшение средств измерений;
4.Установление единых систем технической документации.
Постановлениемправительства ставилась задача организации единой государственной системыстандартизации. Подобной системы в мировой практике не существовало. В 1997 г. такая система была создана. Суть ее изложена в стандарте №1 (ГОСТ 1.0 – 68).
Государственнаясистема стандартизации – комплекс взаимосвязанных правил и положений,определяющих цели и задачи стандартизации, организацию и методику проведенияработ по стандартизации во всех отраслях народного хозяйства РФ, её областей иреспублик, порядок планирования, разработки, оформление, согласование,утверждение, издание, обращение, внедрение стандартов всех категорий и другойнормативно – технической документации, а также контроль за их внедрением.
Основные целистандартизации:
1. Ускорениетехнического прогресса, повышение эффективности общественного производства ипроизводительности труда.
2. Улучшениекачества продукции и обеспечение его оптимального уровня.
3. Обеспечениеувязки требований к продукции с потребностями народного хозяйства.
4. Обеспечениеусловий для широкого развития экспорта товаров высокого качества, отвечающихтребованиям мирового рынка.
5. Совершенствованиеорганизации управления народным хозяйством и установление рациональнойноменклатуры выпускаемой продукции.
6. Развитиеспециализации в области проектирования производства продукции.
7. Рациональноеиспользование производственных фондов и экономия материальных и трудовыхресурсов.
8. Обеспечениеохраны труда.
9. Развитиемеждународного экономического, технического и культурного сотрудничества.
Для достижения этих целей должны бытьразрешены следующие задачи:
- установление требованийк качеству готовой продукции;
- установление единойсистемы показаний качества продукции, методов и средств её испытания, контроля,а также необходимого уровня надежности;
- установление норм,требований и методов в области проектирования и производства продукции с цельюобеспечения оптимального качества и исключения нерационального многообразиявидов, марок и типоразмеров продукции;
- развитие модификациипромышленной продукции как важнейшего условия специализации производства,комплексной механизации и автоматизации производственных процессов;
- обеспечение единства иправильности измерений в стране, совершенствование эталонов, единиц, методов исредств измерения высшей точности;
- установление единыхсистем документации, классификация и кодирования всей продукции;
- установление единыхтерминов, обозначений и величин в важнейших областях науки и техники.
Реализация ГСС была возложена наГосударственный Комитет стандартов СМ (Госстандарт), а также на службыстандартизации в областях народного хозяйства. В систему Госстандарта РФвходило (ГОСТ 1.1-68) ряд научно – исследовательских институтов и организаций,наиболее важные из которых:
-Всероссийский научно – исследовательскийинститут по нормализации машиностроения (ВНИИНМАШ),
-Всероссийский научно – исследовательскийинститут стандартизации (ВНИИС),
— Всероссийский научно – исследовательскийинститут технической информации, классификации и кодирования (ВНИИКИ) с подчиненнымему Всероссийским информационным фондом стандартов и технических условий(ВИФС).
Госстандарт РФ руководил деятельностьюотраслевых и союзных организаций. В каждой отрасли имелись головныеорганизации, занимающиеся координацией работ по направлениям в отрасли. Этаработа велась и ведётся через базовые и рядовые организации.
Основным направлением стандартизации внастоящее время является комплексная стандартизация, которой дано следующееопределение: “Комплексная стандартизация – это стандартизация, при которойосуществляется целенаправленное и планомерное установление и применение системывзаимосвязанных требований как к самому объекту комплексной стандартизации вцелом, так и к его основным элементам в целях обеспечения оптимального решенияконкретной проблемы”.
Целью комплексной стандартизации являетсяпревращение её из системы, фиксирующей действительность, в систему управлениядействительностью.
Это обеспечивается опережающим характеромстандартизации, охватом не только объектов, но и средств производства,межотраслевым характером ряда систем стандартизации. Опережающий характерстандартизации достигается разработкой стандартов на изделия, которые ещё неначали разрабатываться, внедряться в производство, изготовляться серийно.
При этом особое внимание обращается наорганизацию внедрения опережающего стандарта. Для этого одновременно с разработкойстандарта готовились следующие документы: директивный документ о внедрении;план организационно – технических мероприятий по внедрению; переченьпредприятий, на которых будет внедрен стандарт.
Контроль выполнения этих документовосуществлялся базовыми и головными организациями, а также Госстандартом РФ. Нарядовых предприятиях за внедрение стандартов отвечает администрация предприятия.Стандарт считался внедренным на предприятии, если установленные нормы,требования, правила отражены в действующей технической документации и полностьюприменяются в производстве и если выпускаемая продукция полностью соответствуетего требованиям.
Направление заводской стандартизации припереходе от опытного образца к серийному смещается от стандартизации объекта производствак стандартизации оборудования, технологической оснастки, технологическогопроцесса.
2 Единаясистема конструкторской документации (ЕСКД)
Примером крупной межотраслевой системыстандартизации является Единая система технологической подготовки производства(ЕСТПП), включающая в себя Единую систему конструкторской документации (ЕСКД),Единую систему технологической документации (ЕСТД) и др. (рис.1).
/>
ЕСКД – система государственных стандартов,которые устанавливают правила и положения по порядку разработки, оформления иобращения технической документации, разрабатываемой и принимаемой предприятиямиСоветского Союза.
Применение ЕСКД при разработке того илииного вида продукции (в том числе РЭА и МЭА) обеспечивает:
- улучшение качествапроектируемого изделия;
- возможностьвзаимообмена техническими документами между различными предприятиями РФ безпереоформления;
- стабилизациюкомпетентности, исключающую дублирование и разработку не требуемых производствудокументов;
- возможность расширенияунификации при конструкторской разработке проектов промышленных изделий;
- механизацию иавтоматизацию обработки технических документов и содержащейся в ней информации;
- упрощение формконструкторских документов и графических изображений, снижающих трудоемкостьпроектно – конструкторских разработок промышленных изделий;
- улучшение условийтехнической подготовки производства;
- улучшение условийэксплуатации промышленных изделий;
- возможность обменатехническими документами между государствами – членами СНГ.
В настоящеевремя ЕСКД насчитывает в своем составе уже более 140 стандартов, которыеразделены на 10 классификационных групп (табл. 1).
Таблица1
Шифр
группы Содержание стандартов Номер стандарта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Общие положения.
Основные положения.
Классификация и обозначение в конструкторских документах.
Общие правила выполнения чертежей.
Правила выполнения чертежей машиностроения и приборостроения.
Правила обращения конструкторских документов (учёт, хранение дублирование, изменение).
Правила выполнения эксплуатационной и ремонтной документации.
Правила выполнения схем и основные графические обозначения, исполнения в схемах.
Правила выполнения документов строительных и судостроения.
Прочие стандарты (разные правила оформления КД).
2.001…2.099
2.101…2.199
2.201…2.299
2.301…2.399
2.401…2.499
2.501…2.599
2.601…2.699
2.701…2.799
2.801…2.899
2.901…2.999
Обозначениестандартов ЕСКД строиться по классификационному признаку. Номер стандартасоставляется из цифры 2, присвоенной классу стандартов ЕСКД; одной цифры (послеточки), обозначающей классификационную группу стандартов (табл. 1.); двузначнойцифры, определяющей порядковый номер стандарта в данной группе; двузначной цифры(после тире), указывающей год регистрации стандарта.
Примеробозначения стандарта ЕСКД «Правила внесения изменений» ГОСТ 2. 503 – 68, ГОСТ– категория нормативно – технической документации (государственный стандарт); 2– класс (стандарты ЕСКД); 5 – классификационная группа стандартов; 03 – порядковыйномер стандарта в группе; 68 – год регистрации стандарта.
Виды изделийпри выполнении КД определяются ГОСТ 2.101 – 68: детали, сборочные единицы,комплексы, комплекты.
Видыконструкторских документов определяются стандартом ГОСТ 2. 102 – 68. Вседокументы делятся по оформлению на графические и текстовые, по стадииразработки – проектные (технические предложения, эскизный проект, техническийпроект) и рабочие (рабочая документация), по способу выполнения и характеруиспользования – оригиналы, подлинники, дубликаты, копии.
Разработкаконструкторской документации выполняется в несколько стадий, что позволяетотработать решения и исключить ошибки. Содержание и число стадийустанавливается стандартом ГОСТ 2.103 – 68.
Комплектностьконструкторской документации зависит от стадии разработки. В комплект входятграфические и текстовые документы, правила оформления которых регламентируютсястандартом ЕСКД. К текстовым документам относятся: спецификации, ведомости, ПЗ,РР, патентный формуляр. К графическим – чертежи деталей, СБ, чертеж общеговида, габаритный чертеж, монтажный чертеж, схемы.
СтандартыЕСКД регламентируют не только правила выпуска конструкторской документации, нотакже правила её изменения, хранения, обращения, состав, содержание иоформление эксплуатации и ремонта КД.
Такимобразом, круг вопросов охватываемых стандартами ЕСКД, чрезвычайно широк инаправлен на обеспечение сжатых сроков разработки и внедрения при высокомкачестве вновь проектируемых изделий.
Стандарты неявляются чем – то неизменным, они непрерывно пересматриваются. При этомустаревшие стандарты аннулируются, вместо них вводятся новые; некоторыестандарты изменяются частично. Все изменения отражаются в специальныхпериодических изданиях Госстандарта, к которым относятся:
- указательГОСТ (ежегодник);
- указательотраслевых и республиканских стандартов (ежегодник);
- информационныйуказатель ГОСТ РФ (ежемесячник);
- информационныйуказатель отраслевых и республиканских стандартов (выходит 2 раза в месяц)
- информационныйуказатель технических условий (ежемесячник).
В указателяхсодержатся номера и названия стандартов, действующих в текущем году. Всеизменения отражаются в информационных указателях.
3 Разновидностистандартизации
Современныеметоды конструирования РЭА невозможны без высокого уровня схемной иконструкторской унификации, регулярной и функциональной взаимозаменяемости.Базой взаимозаменяемости является стандартизация, основные цели которой установленыв ГОСТ 1.0 – 68 “Государственная система стандартизации. Основные положения”.
Разновидностямистандартизации являются: ограничения (симлификация), типизация,агрегатирование, унификация.
Ограниченияповышают степень унификации, уменьшают номенклатуру используемых материалов,полуфабрикатов, комплектующих изделий и тем самым повышают эффективностьпроизводства.
Типизацияполучила широкое распространение в промышленности как для стандартизациитиповых изделий общего назначения, так и для стандартизации типовых технологическихпроцессов и испытаний.
Агрегатирование- является дальнейшим развитием метода унификации и состоит в том, чтовыделяются и конструктивно оформляются общие узлы, пригодные для использованияв различных изделиях и устройствах в виде функционально самостоятельных узлов,производство которых может быть специализировано и централизовано.
В нашейстране агрегатирование нашло широкое применение не только в машиностроении, нои в радиопромышленности, где используется базовый метод конструирования ЭС.Унифицированные модули, микромодули, ИС, ФУ и блоки, применяемые при базовомметоде, образуют унифицированные функциональнве устройства (УФУ).
Основные признаки методов стандартизации даны в табл. 2.
Таблица2Название метода Направление стандартизации Результаты стандартизации
Ограничение
Типизация
Агрегатирование
Унификация
Терминология, ограничение возможных размеров, сортаментов видов, параметров, размеров и т.п.
Типовые процессы и методы; рекомендуемые и предпочтительные ряды, базовые конструкции, требования по типизации объектов.
Общие технические условия (ОТУ) на группу взаимозаменяемых объектов и стандартизация этих объектов; стандартизация присоединенных и стыкованных параметров, а также составных частей, используемых в объектах изделий.
Технические условия (ТУ) на поставленную продукцию без указания объектов, в которых она должна использоватся, стандартизация общих норм, параметров, форм, систем классификации и кодирования
Ограничение номеклатуры изделий, разрешённых для использования ограничительными стадартами.
Установление типовых объектов и требований к ним; стандарты на типовые технологические процессы (ТТП), руководящие технические материалы (РТМ), типы, правила, рекомендации, общие технические требования (ОТТ) и руководящие указания главного конструктора (РУК).
Разработка основных частей изделий и требований по их использованию; стандарты на присоединённые размеры; параметры и характеристики составных частей.
Создание изделия широкого универцального применения; стандарты и ТУ конструкций и размеров, основных параметров изделия.
4 Унификация ЭС
Унификацияесть форма типизации конструкции, при которой размеры и параметры избранныхтипов, полученных путем деления или умножения на целые числа размеров ипараметров одного исходного, базового.
Унификацияподразумевает создание типовых (модульных) конструкций, размеры сторон которыхмогут изменяться по метрическому или ритмическому соотношениям, прилагаемым ковсем или только некоторым габаритным размерам.
Приметрических соотношениях значение n – го размера />, при ритмических соотношениях />, где /> — начальноезначение размера (ширины, высоты, глубины), /> — целое или дробное число, лежащеев основе размерно- параметричесгоко ряда, /> — величина приращения приметрическом соотношении, /> — коэффициент прогрессииритмического соотношения, обычно />.
Так,например, для унифицированных корпусов самолётных РЭС при постоянстве высотыблоков, равной 194 мм и четырёх значений длины 250, 319, 420 и 497 мм размеры возможной ширины блоков вычисляется по формуле />, где /> — единственная ширина блока, /> — зазор междусоседними блоками. Откуда ряд этого размера получается равным 57; 90,5; 124;157мм и т.д.