Методы стандартизации. Стандартизация – это не только деятельность, но и одновременно комплекс методов, необходимых для нахождения оптимального решения повторяющихся задач

Стандартизация – это не только деятельность, но и одновременно комплекс методов, необходимых для нахождения оптимального решения повторяющихся задач.

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

Стандартизация базируется на общенаучных и специфических методах. К специфическим методам стандартизации относятся:

- упорядочение;

- параметрическая стандартизация;

- унификация;

- 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. Параметр продукции – это количественная характеристика ее свойств.

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

- размерные параметры (например, 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.

Параметрический ряд – закономерно построенная в определенном диапазоне совокупность числовых значений главного параметра машин (изделий) одного функционального назначения и аналогичных по кинематике или рабочему процессу.

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

Параметрические ряды машин и приборов 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.

Предпочтительные числа получают на основе геометрической прогрессии:

(1)

- первый член прогрессии;

q - знаменатель прогрессии,

n – принимает целые значения в интервале от 0 до R, где R = 5,10,20,40,80, 160

Ряды предпочтительных чисел должны удовлетворять следующим требованиям:

- представлять рациональную систему градаций, отвечающую потребностям производства и эксплуатации;

- быть бесконечными в направлении уменьшения и увеличения чисел;

- включать все последовательные десятикратные или дробные значения каждого числа ряда;

- быть простыми, легко запоминаемыми.

Многие промышленно развитые страны приняли национальные стандарты на нормальные линейные размеры. В России основным стандартом в этой области является ГОСТ 8032 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел», принятый с учетом рекомендаций Международной организации по стандартизации (ИСО). устанавливает четыре основных ряда предпочтительных чисел

ГОСТ 8032 предусматривает четыре основных ряда предпочтительных чисел (R 5, R 10, R 20, R 40) и два дополнительных ряда (R 80, R 160) (цифра указывает количество чисел в десятичном интервале):

1-й ряд - R5 - 1,00; 1,60; 2,50; 4,00; 6,30; 10,00... имеет знаменатель прогрессии ⁵√ 10 ≈ 1,6;

2-й ряд - R10 - 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50... имеет знаменатель ¹⁰√ 10 ≈ 1,25;

3-й ряд —R20— 1,00; 1,12; 1,25; 1,40; 1,60... имеет знаменатель ²⁰√ 10 ≈ 1,12;

4-й ряд - R40 - 1,00; 1,06; 1,12; 1,18; 1,25... имеет знаменатель ⁴⁰√ 10 ≈ 1,06;

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

В некоторых технически обоснованных случаях допускается округление предпочтительных чисел. Например, число 1,06 может быть округлено до 1,05; 1,12 —до 1,1; 1,18 —до 1,15 или 1,20.

При выборе того или иного ряда учитывают интересы не только потребителей продукции, но и изготовителей. Частота параметрического ряда должна быть оптимальной: слишком «густой» ряд позволяет максимально удовлетворить нужды потребителей (предприятий, индивидуальных покупателей), но, с другой стороны, чрезмерно расширяется номенклатура продукции, распыляется ее производство, что приводит к большим производственным затратам. Поэтому ряд R5 является более предпочтительным по сравнению с рядом R10, а ряд R10 предпочтительнее ряда R20.

В радиотехнике применяются предпочтительные числа, построенные по рядам Е, принятые Международной электротехнической комиссией (МЭК) – Е3, Е6, Е12, Е24.

Введение единого порядка при переходе от одних численных значений параметров к другим во всех отраслях промышленности уменьшает количество типоразмеров, приводит к более экономному раскрою исходных материалов, позволяет согласовать увязать между собой различные виды изделий, материалов и полуфабрикатов, транспортных средств, производственного оборудования (по мощности, габаритам т.п.).

Наиболее распространенным и эффективным методом стандартизации является унификация.

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.

Унификация – это выбор оптимального числа разновидностей продукции, процессов и услуг, значений их параметров и размеров. Унификация позволяет установить минимально необходимое, но достаточное количество видов, типов, типоразмеров, обладающих высокими показателями качества и полной взаимозаменяемостью

Принципиальное отличие унификации от других методов стандартизации состоит в том, что в процессе унификации предполагается внесение изменений в конструкцию изделия или иного объекта унификации с целью увеличения его применяемости и снижения, тем самым, его себестоимости с одновременным повышением качества.

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.

К основным видам унификации относят конструкторскую и технологическую унификацию. При этом первая предполагает унификацию изделий в целом и их составных частей (деталей, узлов, комплектующих изделий и т.п.), а вторая – унификацию нормативной и технической документации (стандартов, технических условий, инструкций, методик, руководящих документов, конструкторско-технологической документации 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), отраслевой и 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 насыщенности изделия унифицированными деталями, узлами и сборочными единицами.

Показателем уровня унификации является коэффициент применимости:

(2)

где п - общее число деталей в изделии, шт.;

п_о - число оригинальных деталей, шт.

Применение унификации позволяет уменьшить объем конструкторских работ и сократить сроки проектирования, уменьшить время на подготовку производства и освоения выпуска новой продукции, повысить объем выпуска продукции за счет специализации.

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.

Каждый узел (агрегат) выполняет определенную функцию и представляет собой законченное изделие. Агрегат – это укрупненный унифицированный узел машины или прибора, который обладает следующими свойствами:

- отделимостью и полной взаимозаменяемостью;

- завершенностью в функциональном отношении, т. е. возможностью выполнять определенную функцию;

- завершенностью в конструкторском исполнении (самостоятельное изделие);

- наличием стандартных конструкторских, габаритных и присоединительных размеров, допускающих надежную и быструю сборку.

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.

Важнейшим преимуществом изделий созданных на основе агрегатрования, является конструктивная обратимость. Агрегатирование позволяет также многократно применять стандартные детали, узлы и агрегаты в новых модификациях изделий при изменении их конструкции.

Разновидностями агрегатирования являются метод базового агрегата и секционирование, которые широко применяются в машиностроении и приборостроении.

Метод базового агрегата – метод, при котором, присоединяя к базовой модели машины специальное оборудование, получают ряд производных машин разнообразного назначения.

Секционирование – разделение машин на одинаковые унифицированные секции, из которых собирают ряд производных машин.

В настоящее время производство техники осуществляют на базе крупных агрегатов – модулей. Модульный принцип широко распространен в радиоэлектронике и приборостроении. Это основной метод создания гибких производственных систем.

Использование агрегатирования как метода стандартизации обеспечивает решение целого ряда актуальных задач в различных отраслях промышленности. Агрегатирование дает возможность уменьшить объем проектно-конструкторских работ, сократить сроки подготовки и освоения производства, снизить трудоемкость изготовления изделий и снизить расходы на ремонтные операции.

Внедрение унификации и агрегатирования позволяет обеспечить оптимальные эксплуатационные показатели, а сроки проектирования и освоения новой техники сокращаются в 2 – 2,5 раза при снижении в 1,5 – 2 раза соответствующих затрат.

В настоящее время до 80 % составных частей и деталей переходят из изделия в изделие без изменений. Например, опытный образец вертолета Ка-52 выполнен на 85 % на базе знаменитого Ка-50 – "Черной акулы". При этом двухместный вариант практически повторяет габариты одноместного Ка-50, а сама машина стала мощнее, маневреннее и способна летать ночью и в любых погодных условиях.

Комплексная стандартизация – 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 готовых изделий, необходимых для их изготовления сырья, материалов и комплектующих узлов, а также условий сохранения и потребления (эксплуатации).

Комплексная стандартизация позволяет устанавливать наиболее рациональные в техническом отношении параметрические ряды и сортамент промышленной продукции, устранить ее излишнее многообразие, неоправданную разнотипность. Практической реализацией этого метода выступают программы комплексной стандартизации, которые являются основой создания новой техники, технологии и материалов.

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.

К опережающей стандартизации можно отнести применение в стандартах отраслей прогрессивных международных стандартов и стандартов отдельных зарубежных стран для принятия в нашей стране в качестве национальных.

Контрольные вопросы

1. Что такое метод стандартизации?

2. Из каких методов состоит упорядочение?

3. В чем заключается сущность систематизации?

4. Чем отличаются селекция и симплификация?

5. Что представляет собой оптимизация как метод стандартизации?

6. Что такое параметрический ряд?

7. На основе каких чисел строятся параметрические ряды?

8. Какие ряды предпочтительных чисел установлены ГОСТ 8032?

9. Что представляет собой агрегатирование? Где оно применяется?

10. Что такое унификация?

11. Назовите виды и уровни унификации.

Дата добавления: 2015-04-30