Система предпочтительных чисел и размеров

Сущность и содержание стандартизации

Сущность стандартизации

В 1993 г. принята новая редакция комплекса государственных основополагающих стандартов "Государственная система стандартизации Республики Казахстан (ГСС)". Изменения и дополнения к ней в большей степени приближают организацию стандартизации в РК к международным правилам и учитывают реалии рыночной экономики. В частности, введена новая категория нормативного документа — технический регламент,сформулировано правило по информации о нормативных документах. Эти нововведения весьма важны в плане присоединения Казахстана к Кодексу ГАТТ/ВТО по стандартизации. Полностью обновлены положения ГСС, касающиеся государственного контроля и надзора за соблюдением обязательных требований стандартов и правил сертификации. Соответствующие изменения внесены в терминологию, гармонизующие ее с рекомендациями ИСО/МЭК. Так, вместо употреблявшегося ранее у нас термина "утверждение" стандарта официально установлен термин "принятие" стандарта. По-новому сформулированы формы применения в Казахстане международных и региональных стандартов.

Приведенные примеры подчеркивают, что деятельность по стандартизации весьма динамична, она всегда соответствует изменениям, происходящим в различных сферах жизни общества, прежде всего в экономической, должна стремиться успевать и даже опережать их, чтобы стандарты способствовали развитию отечественного производства, а не сдерживали его.

Кроме того, действующая система стандартизации явно смещает приоритеты к оценке качества объектов стандартизации и методам их испытаний, что также согласуется с мировым опытом стандартизации и необходимо для обеспечения взаимопонимания между партнерами как в сфере техники и технологии, так и в конечном итоге в торгово-экономических связях.

Новая система стандартизации предоставляет возможность для широкого участия в процессе создания стандарта всех заинтересованных сторон. Это реализуется законным правом изготовителей продукции, потребителей, разработчиков проектов, представителей общественных организаций, отдельных специалистов участвовать в этой работе.

Фонд стандартов, служащий базой для информационного обеспечения работ не только по стандартизации, но также и по сертификации, метрологии и управлению качеством, приобрел и межгосударственное значение для СНГ. Это содействует развитию стандартизации в странах содружества и укреплению экономических связей между ними.

Цель стандартизации— достижение оптимальной степени упорядочения в той или иной области посредством широкого и многократного использования установленных положений, требований, норм для решения реально существующих, планируемых или потенциальных задач. Основными результатами деятельности по стандартизациидолжны быть повышение степени соответствия продукта (услуги), процессов их функциональному назначению, устранение технических барьеров в международном товарообмене, содействие научно-техническому прогрессу и сотрудничеству в различных областях.

Цели стандартизацииможно подразделить на общие и более узкие, касающиеся обеспечения соответствия. Общие цели вытекают прежде всего из содержания понятия. Конкретизация общих целей для российской стандартизации связана с выполнением тех требований стандартов, которые являются обязательными. К ним относятся разработка норм, требований, правил, обеспечивающих:

• безопасность продукции, работ, услуг для жизни и здоровья людей, окружающей среды и имущества;

• совместимость и взаимозаменяемость изделий;

• качество продукции, работ и услуг в соответствии с уровнем развития научно-технического прогресса;

• единство измерений;

• экономию всех видов ресурсов;

• безопасность хозяйственных объектов, связанную с возможностью возникновения различных катастроф (природного и техногенного характера) и чрезвычайных ситуаций;

• обороноспособность и мобилизационную готовность страны.

Конкретные цели стандартизации относятся к определенной области деятельности, отрасли производства товаров и услуг, тому или другому виду продукции, предприятию и т.п.

Принципы стандартизацииследующие:

1) целесообразность разработки стандарта определяется путем анализа его необходимости в социальном, экономическом и техническом аспектах;

2) приоритетным направлением стандартизации является безопасность объекта стандартизации для человека и окружающей среды, обеспечение совместимости и взаимозаменяемости продукции;

3) стандарты не должны быть техническим барьером в торговле. Для этого необходимо учитывать международные стандарты (и их проекты), правила, нормы международных организаций и национальные стандарты других стран;

4) разработка стандарта должна быть основана на взаимном согласии заинтересованных и участвующих в ней сторон (консенсусе). При этом должно быть учтено мнение каждого по всем вопросам, представляющим взаимный интерес;

5) разработчики нормативных документов должны соблюдать: нормы законодательства, правила в области государственного контроля и надзора, взаимосвязанность объектов стандартизации с метрологией и с другими объектами стандартизации; оптимальность требований, норм и характеристик, включаемых в стандарты;

6) стандарты должны своевременно актуализироваться, что бы не быть тормозом для научно-технического прогресса в стране;

7) обязательные требования стандартов должны быть проверяемы и пригодны для целей сертификации соответствия;

8) стандарты, применяемые на данных уровнях управления, не должны дублировать друг друга.

Задачи стандартизации:

• обеспечение взаимопонимания между всеми заинтересованными сторонами;

• установление оптимальных требований к номенклатуре и качеству объекта стандартизации в интересах потребителя и государства;

• определение требований по безопасности, совместимости (конструктивной, электрической, электромагнитной, информационной, программной и др.), а также взаимозаменяемости продукции;

• унификация конструктивных частей изделий;

• разработка метрологических норм и нормативно-техническое обеспечение измерений, испытаний, оценки качества и сертификации продукции;

• оптимизация технологических процессов с целью экономии материальных, энергетических и людских ресурсов;

• создание, ведение и гармонизация с международными правилами систем классификации и кодирования технико-экономической информации;

• организация системного обеспечения потребителей и всех заинтересованных сторон информацией о номенклатуре и качестве продукции, услуг, процессов путем создания системы каталогов и др.

Трудности, характерные для переходного периода в Казахстане, ставят перед стандартизацией и более узкие, конкретизированные задачи, к которым можно отнести насыщение рынка безопасными потребительскими товарами и установление цивилизованных барьеров поступлению на российский рынок некачественных импортируемых товаров. В этом направлении необходимо тесное взаимодействие стандартизации и сертификации.

В условиях рыночных отношений стандартизация выполняет три функции: экономическую, социальную и коммуникативную.

Экономическая функция позволяет заинтересованным сторонам получить достоверную информацию о продукции, причем в четкой и удобной форме. При заключении договора (контракта) ссылка на стандарт заменяет описание сведений о товаре и обязывает поставщика выполнять указанные требования и подтверждать их; в области инноваций анализ международных и прогрессивных национальных стандартов позволяет узнать и систематизировать сведения о техническом уровне продукции, современных методах испытаний, технологических процессах, а также (что немаловажно) исключить дублирование; стандартизация методов испытаний позволяет получить сопоставимые характеристики продуктов, что играет большую роль в оценке уровня конкурентоспособности товара (в данном случае технической конкурентоспособности); стандартизация технологических процессов, с одной стороны, способствует совершенствованию качества продукции, а с другой — повышению эффективности управления производством.

Однако есть и другая сторона стандартного технологического процесса: возможность сравнительной оценки конкурентоспособности предприятия на перспективу. Постоянное применение только стандартизованных технологий не может обеспечить технологический прорыв, а стало быть, и передовые позиции на мировом рынке.

Социальная функция стандартизации заключается в том, что необходимо стремиться включать в стандарты и достигать в производстве такие показатели качества объекта стандартизации, которые содействуют здравоохранению, санитарно-гигиеническим нормам, безопасности в использовании и возможности экологичной утилизации продукта.

Коммуникативная функция связана с достижением взаимопонимания в обществе через обмен информацией. Для этого нужны стандартизованные термины, трактовки понятий, символы, единые правила делопроизводства и т.п.

Стандартизация определяет основу не только настоящего, но и будущего развития хозяйственно-экономической деятельности общества и должна осуществляться в полном соответствии с научно-техническим прогрессом.

Теоретической базой современной стандартизации является система предпочтительных чисел. Предпочтительными числами называются числа, которые рекомендуется выбирать как преимущественные перед всеми другими при назначении величин параметров для вновь создаваемых изделий (производительности, грузоподъемности, габаритов, чисел оборотов, давлений, температур, напряжений электрического тока, чисел циклов работы и других характеристик проектируемых машин и приборов).

Предпочтительные числа получают на основе геометрической прогрессии, i-й член которой равен ±10^1/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 R определяет число членов прогрессии в одном десятичном интервале. Предпочтительные числа одного ряда могут быть либо только положительными, либо только отрицательными.

Если придерживаться строго обоснованного ряда предпочтительных чисел, то параметры и размеры отдельного изделия или группы изделий наилучшим образом будут согласованы со всеми соответствующими видами продукции: электродвигателей — с технологическим оборудованием, грузоподъемными устройствами, предохранительных клапанов — с паровыми котлами, комплектующих изделий — с присоединительными и посадочными местами в машине. Несоблюдение этого условия вызывает излишние затраты материалов, электрической и других видов энергии, неполное использование оборудования, снижение производительности труда, рост себестоимости продукции. Например, несоответствие сортамента круглого проката, выпускавшегося ранее металлургическими заводами, и нормального ряда диаметров в машиностроении приводило к излишнему стружкообразованию, снижению коэффициента использования металла, дополнительной непроизводительной загрузке металлорежущих станков. В результате требовалось больше оборудования, а, следовательно, нерационально использовались производственные площади.

Предпочтительные числа и их ряды служат основой упорядочения выбора величин и градаций параметров производственных процессов, оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента, штампов, материалов, полуфабрикатов, транспортных средств и т.п. Создают предпосылки для сокращения номенклатуры изделий, их унификации, сокращения длительности цикла технологической подготовки производства, организации массового изготовления продукции.

Ряды предпочтительных чисел должны удовлетворять следующим требованиям:

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

• быть бесконечными в направлениях уменьшения и увеличения чисел;

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

• быть простыми и легко запоминаемыми.

Удобными и отвечающими этим требованиям являются числа, представляющие собой геометрические ряды, например геометрическую прогрессию. Геометрическая прогрессия — это ряд чисел (4; 6; 9; 13; 5; 20; 25), в котором каждое последующее число получается путем умножения предыдущего на одно и то же число, называемое знаменателем прогрессии. В данном случае знаменатель прогрессии 1,5. Преимущество геометрической прогрессии состоит в том, что в любом интервале процент увеличения величины числа является неизменным, недостатком является обязательное округление всех ее членов. Геометрические ряды обеспечивают одинаковую относительную разницу между любыми смежными числами, включают целые степени десяти и имеют знаменатели прогрессии, равные ; ; ; ; ; . Предпочтительными числами этих рядов соответственно будут округленные числа: 1,6 (т.е. = 1,5849 = 1,6); 1,25; 1,12; 1,06; 1,03; 1,015.

Произведение или частное двух предпочтительных чисел, а также положительные или отрицательные степени чисел ряда дают предпочтительное число этого же ряда с относительной ошибкой в пределах от —1,01 до +1,26%. Куб любого числа ряда R10 в 2 раза больше куба предыдущего числа, а квадрат в 1,6 раза больше квадрата предыдущего, числа (с относительной ошибкой до 0,1%).

Положительные свойства приведенных прогрессий заключаются в том, что количество членов в каждом десятичном интервале (1-10; 10-100; 100-1000 и т.д., а также 1-0,1; 0,1-0,01; 0,01-0,001 и т.д.) на протяжении всей прогрессии постоянно и равно 5, 10, 20, 40, 80 и 160 для названных знаменателей прогрессий. Произведение или частное двух любых членов прогрессии является членом этой прогрессии. Целые положительные или отрицательные степени любого члена прогрессии всегда являются ее членами. Члены ряда со знаменателем прогрессии удваиваются через каждые три члена, со знаменателем – через каждые шесть, со знаменателем профессии – через каждые 12, со знаменателем – через каждые 24, а со знаменателем — через каждые 48 членов. В рядах со знаменателями ; ; ; ; содержится число 3,15, приблизительно равное π. Благодаря этому длины окружности и площади круга, диаметр которого — предпочтительное число, примерно равны предпочтительным числам. Ряд со знаменателем прогрессии включает предпочтительные числа 375, 750, 1500, 3000, имеющие особое значение в электротехнике, так как они представляют собой синхронные частоты вращения валов электродвигателей, измеряемые оборотами в минуту.

Многие промышленно развитые страны приняли национальные стандарты на нормальные линейные размеры. ГОСТ 8032—84, составленный с учетом рекомендаций Международной организации по стандартизации (ИСО), устанавливает четыре основных ряда предпочтительных чисел (R5, R10, R20, R40) и два дополнительных (R80 и R160).

В эти ряды входят предпочтительные числа, представляющие собой округленные значения иррациональных чисел. Почти во всех случаях необходимо использовать 40 основных предпочтительных чисел, входящих в четыре ряда: 1,0; (1,06); 1,12; (1,18); 1,25; (1,32); 1,40; (1,50); 1,60; (1,70); 1,80; (1,90); 2,00; (2,12); 2,24; (2,36); 2,50; (2,65); 2,80; (3,00); 3,15; (3,35); 3,55; (3,75); 4,00; (4,25); 4,50; (4,75); 5,00; (5,30); 5,60; (6,00); 6,30; (6,70); 7,10; (7,50); 8,00; (8,50); 9,00; (9,50).

Отступления от предпочтительных чисел и их рядов допускаются в следующих случаях:

• округление до предпочтительного числа выходит за пределы допускаемой погрешности;

• значения параметров технических объектов следуют закономерности, отличной от геометрической прогрессии.

В порядке исключения, если округление до приведенных чисел связано с потерей эффективности или невозможно по техническим причинам, можно воспользоваться предпочтительными числами дополнительных рядов — R80 и R160. Обозначения и знаменатели дополнительных рядов предпочтительных чисел приводятся в табл. 3, а члены в интервале от 1 до 10 — в табл. 4 ГОСТ 8032-84.

При установлении размеров, параметров и других числовых характеристик их значения следует брать из основных рядов предпочтительных чисел. При этом величины ряда R5необходимо предпочитать величинам ряда R10, величины ряда R10 — величинам R20, последние — величинам R40.

Выборочные ряды предпочтительных чисел получают отбором каждого 2, 3, 4,..., n-го члена основного или дополнительного ряда, начиная с любого числа. Обозначения выборочного ряда состоят из обозначения исходного основного ряда, после которого ставится косая черта и соответственно число 2, 3, 4,..., п. Если ряд ограничен, обозначение должно содержать члены, ограничивающие его; если же он не ограничен, должен быть указан хотя бы один его член, например:

R5/2(1... 1 000 000) — выборочный ряд, составленный из каждого второго члена основного ряда R5,ограниченный чле­нами 1 и 1000000;

R10/3 (... 80...) — выборочный ряд, составленный из каждого третьего члена основного ряда R10, включающий член 80 и не ограниченный в обоих направлениях;

R20/4 (112...) — выборочный ряд, составленный из каждого четвертого члена основного ряда R20 и ограниченный по нижнему пределу членом 112;

R40/5 (... 60) — выборочный ряд, составленный из каждого пятого члена основного ряда R40 и ограниченный по верхнему пределу членом 60.

Выборочные ряды предпочтительных чисел должны применяться, когда уменьшение числа градаций создает дополнительный эффект по сравнению с использованием полных рядов. При этом предпочтение следует отдавать рядам, приведенным в справочном приложении 2 ГОСТ 8032—84.

Из выборочных рядов с одинаковым знаменателем предпочтение следует отдавать ряду, содержащему единицу или число, единственной значащей цифрой которого является единица (например, 0,01; 0,1; 10; 100 и т.д.).

Допускается использовать производные предпочтительные ряды чисел, которые устанавливаются для случаев, когда из-за естественных закономерностей не могут быть применены геометрические ряды, регламентированные ГОСТ 8032—84 (разделы 1—6). Производные ряды получают путем простейшего преобра­зования основных и дополнительных рядов предпочтительных чисел и соответственно делят на основные и дополнительные.

Убывающие ряды положительных предпочтительных чисел получают на основе убывающей геометрической прогрессии, i-й член которой равен q_i=1/ε_i=10 ^i/R.

Обозначение убывающего ряда положительных предпочтительных чисел получают добавлением к обозначению каждого основного и дополнительного ряда предпочтительных чисел знака «↓», например: ↓R5, ↓R10 (… 1,25), ↓R20 (45...), ↓R40 (300... 75).

Комплементарные, арифметические и специальные предпочтительные ряды чисел нами не рассматриваются. С ними можно ознакомиться в ГОСТ 8032—84.

Производные ряды применяются тогда, когда ни один из основных рядов не удовлетворяет предъявляемым требованиям и когда устанавливаются градации числовых характеристик, зависящих от параметров и размеров, образованных на базе основных рядов.

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

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 и 160 кВт.

Установленные ГОСТ 8032—84 предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел в еще большей мере обеспечат унификацию значений параметров технических объектов и регламентацию наиболее рационального числа типоразмеров конкретных видов продукции.

В машиностроении и приборостроении предпочтительные числа, принятые за основу при назначении классов точности, размеров, углов, радиусов, канавок, уступов, линейных размеров, сокращают номенклатуру режущего и измерительного инструмента, кулачков для автоматов, штампов, пресс-форм, приспособлений. Это способствует росту уровня взаимозаменяемости, повышению серийности, технического уровня и качества выпускаемой продукции, расширению объемов ее производства, улучшению организации инструментального хозяйства на предприятиях (объединениях). В результате значительно снижается себестоимость изделий. В масштабе всей промышленности может быть получена весьма весомая экономия.

Дата добавления: 2015-04-30