Введение
Предпочтительными числаминазываютсячисла, которые рекомендуется выбирать как преимущественные перед всеми другимипри назначении величин параметров для вновь создаваемых изделий(производительности, грузоподъемности, габаритов, чисел оборотов, давлений,температур, напряжений электрического тока, чисел циклов работы и другиххарактеристик проектируемых машин и приборов).
Метод стандартизации —это прием или совокупность приемов, с помощью которых достигаются целистандартизации.
Одним из важнейшихнаправлений совершенствования современной системы стандартизации и повышения еероли в формировании качества продукции является комплексная стандартизация. Ее проведение позволяетразрабатывать комплексы согласованных между собой нормативно-техническихдокументов по стандартизации, устанавливающих нормы и требования к различнымобъектам стандартизации, взаимосвязанным в процессе разработки, производства иэксплуатации продукции.
Предпочтительные числаи их закономерности
Предпочтительные числаполучают на основе геометрической прогрессии, i-й член которой равен ±101/R.Знаменатель прогрессии выражается как
Q=/>,
где R = 5, 10, 20, 40,80 и 160, а i принимает целые значения в интервале от 0 до R. Значение Rопределяет число членов прогрессии в одном десятичном интервале.Предпочтительные числа одного ряда могут быть либо только положительными, либотолько отрицательными.
Если придерживатьсястрого обоснованного ряда предпочтительных чисел, то параметры и размерыотдельного изделия или группы изделий наилучшим образом будут согласованы совсеми соответствующими видами продукции: электродвигателей — с технологическимоборудованием, грузоподъемными устройствами, предохранительных клапанов — спаровыми котлами, комплектующих изделий — с присоединительными и посадочнымиместами в машине. Несоблюдение этого условия вызывает излишние затратыматериалов, электрической и других видов энергии, неполное использование оборудования,снижение производительности труда, рост себестоимости продукции. Например,несоответствие сортамента круглого проката, выпускавшегося ранееметаллургическими заводами, и нормального ряда диаметров в машиностроенииприводило к излишнему стружкообразованию, снижению коэффициента использованияметалла, дополнительной непроизводительной загрузке металлорежущих станков. Врезультате требовалось больше оборудования, а, следовательно, нерациональноиспользовались производственные площади.
Предпочтительные числаи их ряды служат основой упорядочения выбора величин и градаций параметровпроизводственных процессов, оборудования, приспособлений, режущего иизмерительного инструмента, штампов, материалов, полуфабрикатов, транспортныхсредств и т.п. Создают предпосылки для сокращения номенклатуры изделий, ихунификации, сокращения длительности цикла технологической подготовкипроизводства, организации массового изготовления продукции.
Системапредпочтительных чисел является основой параметрической стандартизации.
Применениестандартизованных предпочтительных чисел позволяет широко унифицироватьпараметры изделий не только в пределах одной отрасли, но и в масштабах всегонародного хозяйства.
Предпочтительные числаи их ряды используются: — при установлении стандартных значений и рядовстандартных — значений величин; — при нормировании значений исходных параметровпродукции, условий ее существования и процессов, а также разрешенных идопускаемых их отклонений; — при нормировании значений параметров продукции,связанных логарифмируемой зависимостью с исходными параметрами, значениякоторых нормируются посредством предпочтительных чисел; — при приведениизначений параметров и процессов (в том числе природных констант), еслииспользование предпочтительных чисел не влечет выхода за пределы допускаемогоотклонения.
Работы по созданиюпредпочтительных чисел относятся к далекому прошлому. Еще в начале I в. до н.э. на римских водопроводах использовали трубы, градации которых по диаметрубыли подчинены закономерности геометрической прогрессии. К числу выдающихсяразработок теории кинематики металлорежущих станков относятся работы академикаА. В. Гадолина, выполненные в середине XIX в., где использованы закономерностигеометрической прогрессии. Следует назвать также работы по теории рядов чиселофицера французского корпуса Ренара.
К рядампредпочтительных чисел предъявляют следующие требования: — представлятьрациональную систему градаций, отвечающую потребностям всех отраслей народногохозяйства; — допускать неограниченное развитие параметров в сторону ихуменьшения и увеличения, включать все десятикратные значения любого числа,число % и единицу; — быть простыми при построении ряда и легко запоминаемыми.
Наиболее часто рядыстроятся на основании предпочтительных чисел по геометрической прогрессии, какзакономерности, позволяющей наиболее полно удовлетворить предъявляемые к рядамтребования.
Основным достоинствомтакой закономерности является постоянство относительной разности между любымисоседними числами ряда.
Указанные свойствачисел ряда геометрической прогрессии чрезвычайно важны, так как большинствопараметров изделий, такие как площадь, объем, мощность, скорость (частотавращения), моменты инерции, сопротивления, прочностные характеристики и многиедругие образуются в результате перемножения, деления и возведения в степеньдругих параметров, характеризующих линейные размеры, действующую силу, массу,режимы электрического тока, температуру и т.д.
Ряды чисел, построенныепо геометрической прогрессии, имеют и недостатки. Сумма и разность чисел рядане являются числами ряда. Числа ряда, построенного по геометрической прогрессиив десятичной системе, не являются круглыми числами и для практического ихиспользования нуждаются в округлениях. В настоящее время в основу стандартоврядов предпочтительных чисел национальных систем стандартов, в том числе вРоссии, а также в Международной системе ИСО заложены закономерностигеометрической прогрессии. Вместе с тем в ряде параметрических стандартов можновстретить закономерности арифметических и ступенчато-арифметических рядов.
Например, главныйпараметр метрических резьб — наружный диаметр по ГОСТ 24705-81 состоит из рядачисел, построенных по закономерности ступенчато-арифметической прогрессии: — от0,25 до 0,6 мм через 0,05 мм; — от 0,6 до 1,2 мм через 0,1 мм; — от 1,2 до 2,2мм через 0,2 мм; — от 2,5 до 5,5 мм через 0,5 мм; — от 6 до 12 мм через 1 мм —от 85 до 300 мм через 5 мм от 300 до 600 мм через 10 мм.
Числа ряда в этомслучае, как правило, не требуют округлений.
Для арифметическихрядов относительная разность между соседними числами ряда величина переменная.
Размеры деталей исоединений, ряды допусков, посадок и другие геометрические параметры изделий, атак же параметры, отражающие функциональные свойства сборочных единиц,механизмов и машин общетехнического применения (подшипники качения, редукторы,электродвигатели и др.), целесообразно упорядочить и делать общими для всехотраслей промышленности, где эти изделия применяются. Применение упорядоченныхчисел, представляющих собой рядыпредпочтительных чисел, позволяет сократить номенклатурутипоразмеров изделий, создать условия для взаимозаменяемости, широкойунификации деталей и узлов и способствовать агрегатированию, а так же выбиратьрациональные параметры процессов производства.
Применение рядовпредпочтительных чисел представляет собой параметрическуюстандартизацию, которая позволяет получить значительный эффект навсех стадиях жизненного цикла изделий ( проектирование, изготовление,эксплуатация и др.) Стандартами параметров охватывается большой диапазонхарактеристик изделий: материалы, заготовки, размерный режущий инструмент,оснастка, контрольные калибры, узлы по присоединительным размерам, выходныепараметры электродвигателей и многое другое, что используется в той или инойотрасли промышленности.
Ряды предпочтительныхчисел, применяемые в стандартизации, строятся на базе математическихзакономерностей. Наибольшее распространение получили ряды предпочтительныхчисел представленные в ГОСТ 8032-84, который разработан на основе рекомендацийИСО.
Стандартом установлены четыре основных десятичных ряда предпочтительныхчисел R5, R10, R20, R40. В технически обоснованных случаяхдопускается применение двух дополнительных рядов R80 и R160.Ряды построены по правилу геометрическойпрогрессии со знаменателем равным корню из 10 степеней 5, 10, 20 и40 соответственно.
Например, ряд R5составляют числа:… 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10; 16; 25; 40… знаменательгеометрической прогрессии равен 1,6. Ряд R10 состоит из чисел: … 0,63; 0,80;1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50; 3,15; 4,00; 5,00; 6,30; 8,00; 10,0; 12,5 …,здесь знаменатель прогрессии равен 1,25. Другие ряды имеют следующие значениязнаменателей: R20 — 1,12; R40 — 1,06; R80 — 1,03; R160- 1,015. комплексный стандартизация предпочтительныйчисло
Основанием этих рядовявляется число, состоящее из цифр 1 и 0, таким образом, они являютсябесконечными как в сторону малых, так и в сторону больших значений, то естьдопускают неограниченное представление чисел в направлении увеличения илиуменьшения. Номер ряда предпочтительных чисел указывает на количество членовряда в десятичном интервале, например, свыше 1 до 10 включительно. Число 1,00не входит в десятичный интервал как завершающее число предыдущего десятичногоинтервала, т.е. свыше 0,10 до 1,00 включительно.
Допускается образованиеспециальных рядов путем отбора каждого второго, третьего или n-го числа из существующего ряда. Такобразуется ряд R10/3, состоящийиз каждого третьего значения основного ряда, причем начинаться он может спервого, второго или третьего значения, например: R10/3 может состоять из чисел 1,00; 2,00; 4,00; 8,00 или R10/3 1,25; 2,50; 5,00; 10,00 или R10/3 1,60; 3,15; 6,30; 12,50. Можносоставлять специальные ряды с разными знаменателями геометрической прогрессии вразличных интервалах ряда.
Ряды предпочтительныхчисел имеют ряд свойств,наличием которых объяснятся их широкое применение в стандартизации. Этисвойства позволяют переходить от стандартизации линейных величин к площадям,объёмам, энергетическим параметрам (производительности, мощности и др.).
Наиболее значимые изсвойств рядов следующие:
1.Каждый последующийряд содержит числа предыдущего ряда. 2.Произведение 2-х чисел рядов являетсячислом, содержащимся в рядах, т.е. предпочтительным, что позволяетстандартизовать площади.
3.Произведение 3-хчисел ряда является числом, содержащимся в рядах, т.е. предпочтительным, чтопозволяет стандартизовать объёмы.
4.Начиная с ряда R10, в рядах содержится число 3,15близкое к числу Пи, что позволяет стандартизовать длину окружностей, площадькругов и объём цилиндров.
5.Произведение иличастное любых членов ряда является, с учётом правил округления, членом ряда.Это свойство используется при увязке между собой стандартизованных параметров впределах одного ряда предпочтительных чисел.
Согласованностьпараметров является важным критерием качественной разработки стандартов. Врадиоэлектронике применяют предпочтительные числа с другими знаменателямигеометрической прогрессии и образуют ряды Е,установленные Международной электротехнической комиссией (МЭК). Пристандартизации иногда применяют ряды предпочтительных чисел, построенные поарифметической прогрессии. Арифметическая прогрессия положена в основуобразования рядов размеров, например, в строительных стандартах. Встречаютсяступенчато-арифметические ряды, у которых на отдельных отрезках прогрессииразности между соседними членами различны.
Комплекснаястандартизация
Комплексная стандартизацияобеспечивает единые требования к качеству продукции, сырья, материалов,полуфабрикатов и комплектующих изделий, используемых в ее производстве, кметодам подготовки и организации самого производства, применяемымтехнологическим процессам, оборудованию» инструменту и т.д.
Кроме того, комплекснаястандартизация предполагает также регламентацию взаимосвязанных норм итребований к общетехническим и отраслевым комплексам нематериальных объектовстандартизации (системы документации, системы общетехнических норм, нормтехники безопасности и т.п.), а также к элементам этих комплексов.
Быстрое обновление ипостоянное усложнение выпускаемой продукции приводит к расширению межотраслевыхсвязей и увеличению числа предприятий и организаций, участвующих в созданиипродукции, к необходимости более тщательной координации их действий в вопросахобеспечения качества. Комплексная стандартизация позволяет обеспечитьвзаимосвязь и взаимозависимость разных предприятий при совместном производствеконечной продукции, соответствующей требованиям стандартов.
Деятельность попроведению комплексной стандартизации должна базироваться на принципахсистемности, оптимальности и программного планирования. Эти принципы основанына выявлении взаимосвязей между показателями качества изделия в целом, егосоставных частей, использованного сырья и материалов.
При разработкекомплексных стандартов рекомендуется начинать с тех компонентов и составныхчастей готовой продукции, которые не имеют самостоятельного эксплуатационногозначения.
Развитие комплекснойстандартизации позволяет:
• устранить излишнеемногообразие и разнотипность промышленной продукции;
• установить наиболеерациональные параметрические ряды и сортамент промышленной продукции;
• создать необходимуютехническую базу для организации серийного и массового производства продукциина специализированных предприятиях;
• повысить общийуровень качества выпускаемой продукции и его отдельных показателей;
• ускорить внедрениеновой техники.
Эффективной формойорганизации деятельности по проведению комплексной стандартизации являетсяразработка и реализация программ комплексной стандартизации. Они содержатперечни стандартов, подлежащих разработке или пересмотру. Эти программы должныбыть увязаны по срокам и ресурсному обеспечению с планами освоения новойтехники и технологии, материально-технического снабжения, капитальногостроительства и др.
Программы и планыкомплексной стандартизации разрабатывают, как правило, на достаточно длительнуюперспективу (пять лет и более). Это объясняется относительной сложностьюсоздания и освоения в короткие сроки новых высокоэффективных видов сырья,материалов и изделий. Разработку отдельных конкретных стандартов планируют приэтом с разбивкой по годам
Комплекснаястандартизация — это стандартизация, при которой осуществляетсяцеленаправленное и планомерное установление и применение системывзаимоувязанных требований как к самому объекту комплексной стандартизации вцелом и его основным элементам, так и к материальным и нематериальным факторам,влияющим на объект, в целях обеспечения оптимального решения конкретнойпроблемы. Она обеспечивает наиболее полное и оптимальное удовлетворениетребований заинтересованных организаций путем согласования показателейвзаимосвязанных компонентов, входящих в объекты стандартизации, и увязки сроковвведения в действие стандартов. Комплексная стандартизация обеспечиваетвзаимосвязь и взаимозависимость смежных отраслей по совместному производствупродукта, отвечающего требованиям государственных стандартов. Например,качество современного автомобиля определяется качеством более двух тысяч изделийи материалов — комплектующих деталей и механизмов, металлов, пластмасс,резинотехнических и электротехнических изделий, лаков, красок, масел, топлива,изделий легкой и целлюлозно-бумажной промышленности и др. В свою очередь,качество каждого из перечисленных изделий определяется рядом показателей,регламентированных стандартами. Основные задачи, решаемые комплекснойстандартизацией: регламентация норм и требований к взаимосвязанным объектам иэлементам этих объектов (в машиностроении, например, — к деталям, узлам иагрегатам), а также к видам сырья, материалов, полуфабрикатов и т. п., ктехнологическим процессам изготовления, транспортирования и эксплуатации;регламентация взаимосвязанных норм и требований к общетехническим и отраслевымкомплексам нематериальных объектов стандартизации (системы документации,системы общетехнических норм и т.п.)
При комплекснойстандартизации осуществляются целенаправленное и планомерное установление иприменение системы взаимоувязанных требований как к самому объекту комплекснойстандартизации в целом, так и к его основным элементам в целях оптимальногорешения конкретной проблемы. Применительно к продукции — это установление иприменение взаимосвязанных по своему уровню требований к качеству готовыхизделий, необходимых для их изготовления сырья, материалов и комплектующихузлов, а также условий сохранения и потребления (эксплуатации). Практическойреализацией этого метода выступают программы комплексной стандартизации (ПКС),которые являются основой создания новой техники, технологии и материалов.
В связи с резкимсокращением финансирования работ по стандартизации в последнее десятилетиеработы по комплексной стандартизации выполняются в очень ограниченном объеме, восновном в рамках федеральных целевых программ, которые содержат раздел понормативному обеспечению качества и безопасности работ и услуг.
Комплексная стандартизация — стандартизациявзаимосвязанных объектов на основе согласования показателей, норм, требований кэтим объектам и увязки сроков введения в действие нормативно-техническихдокументов.
Необходимость комплексной увязки требований к качеству продукциисельского хозяйства и отраслей пищевой промышленности с требованиями ко всемматериально-техническим средствам, используемым при ее производстве,потребовала значительного расширения программно-целевого метода планированияработ по стандартизации.
Исходный пункт программно-целевого планирования стандартизации — четкоеформулирование целей разработки конкретных программ на основе анализаобщественных потребностей, сложившихся тенденций, достигнутого техническогоуровня и качества продукции. В каждой отдельной программе такой целью можетбыть повышение технического уровня и качества групп, подгрупп и видовпродукции, систем машин.
Правильно поставленные цели программы позволяют в процессе ее разработкичетко сформулировать требования к участникам разработки всех элементовкомплексной программы.
Система нормативно-технических документов в программах комплекснойстандартизации (ПКС) неразрывно связана с организационно-исполнительскойсистемой, т. е. с системой органов и служб, обеспечивающих разработку ивнедрение предусмотренных программой нормативно-технических документов.
Программы комплексной стандартизации
Они представляют собой плановые документы, содержащие оптимальнуюсовокупность взаимосвязанных нормативно-технических документов, подлежащихразработке или пересмотру и определяющих состав и организацию работ покомплексному решению задач повышения технического уровня и качества продукции.Программы комплексной стандартизации должны обеспечивать сбалансированностьнорм и требований к техническому уровню и качеству выпускаемой продукции ииспользуемых в ее производстве сырья, материалов, комплектующих изделий,технических средств производства, средств контроля и включатьнормативно-техническую документацию, намечаемую к разработке или пересмотру, суказанием основных требований, срока разработки, исполнителей.
В настоящее время ПКС становятся эффективным организующим средствомсоздания долговременных межотраслевых связей, преодоления узковедомственныхбарьеров и обеспечения решений в достижении общегосударственных целей. Ониспособствуют расширению ассортимента и повышению качества изделий, в том числес индексом «Новинка», снижению потерь сырья и готовой продукции, а также сроковосвоения новых изделий.
Предусмотрено разработать и утвердить 58 программ комплекснойстандартизации, в том числе ПКС для нормативно-технического обеспеченияПродовольственной программы. Развитие программно-целевого метода в планированиистандартизации связано с нормативно-техническим обеспечением научно-техническихпрограмм, средствами комплексной стандартизации на всех уровнях управления(общегосударственном, отраслевом, республиканском, региональном), а такжеопределением перспектив развития групп однородной продукции и разработкойгосударственных стандартов для этих групп.
Основными принципами комплексной стандартизации являются: системность,комплексность, оптимальное ограничение, перспективность, увязка с действующимистандартами, реализация. Разработка ПКС возлагается на министерство(ведомство), ведущее в производстве вида продукции, являющейся для программыконечной. Это министерство организует выполнение всех этапов ПКС и контролируетвыполнение утвержденных программ комплексной стандартизации.
Общее методическое руководство и координацию разработки и реализации ПКСосуществляет Госстандарт. Госстандарт утверждает структуру ПКС, проводитнаучно-техническую экспертизу разработанных программ, рассматривает,утверждает, регистрирует, издает и рассылает программы, контролирует ихразработку и реализацию.
Так, программа комплексной стандартизации (ПКС) «Яйца куриные»предусматривает разработку государственного стандарта на однородную продукцию,где устанавливаются повышенные требования к массе диетических и столовых яиц сучетом их качества. Предусмотрена также более широкая дифференциация яиц помассе с выделением из категории диетических так называемых отборных яиц массойболее 66 г каждое.
Основной источник получения экономического эффекта стандартизации — экономия, достигаемая в результате улучшения качества выпускаемой продукции всфере ее эксплуатации или потребления. К примеру, внедрение ГОСТ 7596-81 «Мясо.Разделка баранины и козлятины для розничной торговли» благодаря увеличению выходаотрубов первого сорта дало 20 млн. руб. годовой экономии.
На стадии обращения (хранение, транспортирование) и реализации товаровнародного потребления стандартизация способствует упорядочению перевозок,уменьшению запасов, сокращению их номенклатуры и повышению сохранности изделий.Так, внедрение прогрессивных стандартов на методы транспортирования ведет купорядочению транспортных перевозок, изменению способов транспортирования,уменьшению потерь готовой продукции, повышению скорости перевозок грузов,вследствие чего ускоряется их доставка, а также уменьшается время нахождениятоваров в пути.
При определении экономического эффекта стандартизации товаров народногопотребления необходимо комплексно учитывать влияние покупательского спроса,повышение качества продукции, а также экономические последствия и результатыиспользования потребителем стандартизованной продукции.
Заключение
Таким образом,становится ясно, что комплекснаястандартизация обеспечивает единые требования к качествупродукции, сырья, материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий,используемых в ее производстве, что программы комплекснойстандартизации представляют собой плановые документы, содержащие оптимальнуюсовокупность взаимосвязанных нормативно-технических документов, подлежащихразработке или пересмотру и определяющих состав и организацию работ покомплексному решению задач повышения технического уровня и качества продукции.