Методы стандартизации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Современное машиностроение развивается бурными темпами. Создаются новые машины, совершенствуются технологии, инструмент, оснастка, внедряется комплексная автоматизация производства. Это позволяет выпускать продукцию высокого качества с наименьшими затратами труда. Увеличение выпуска новых видов машин приборов, оборудования для автоматических линий, отвечающих современным требованиям, невозможно без совершенствования средств контроля, расширения межотраслевой и внутриотраслевой специализации на основе унификации и стандартизации изделий, их агрегатов и деталей, использования комплексной и опережающей стандартизации, внедрения системы управления и аттестации качеством продукции и системы технологической подготовки производства.

В развитии машиностроения существенную роль играет организация производства высококачественных, современных машин и оборудования на основе взаимозаменяемости, создание и применение надежных и качественных средств измерения и контроля. Повышение качества машин, приборов и других изделий и экономичности их производства возможно только на основе широкой стандартизации.

В 1993 г. принята новая редакция комплекса государственных основополагающих стандартов “Государственная система стандартизации Российской Федерации (ГСС)”. Внесенные в нее изменения и дополнения в большей степени приближают ГСС РФ к международным правилам и учитывают реалии рыночной экономики. Введена новая категория нормативного документа - технический регламент. Обновлены положения ГСС по контролю и надзору за соблюдением обязательных требований стандартов и правил сертификации. Приближение правил отечественной стандартизации к международным отражено и в требованиях государственного стандарта. Теперь стандарты делятся на две категории: обязательные для выполнения и рекомендательные. Исключены правила по установлению в стандартах требований к изготовителю о предоставлении гарантии. Эти требования, в соответствии с международным опытом являются коммерческими, которые не подлежат стандартизации, а оговариваются в договорных отношениях. Введена новая категория нормативного документа - технический регламент. Г.Ф. Тарасов. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. - Красноярск: ГОУ ВПО “СГАУ” им. академика М. Ф. Решетнева, 2005.

Регламент - это документ, в котором содержатся обязательные правовые нормы. Регламент принимает орган власти, а не орган по стандартизации. Разновидностью регламента является технический регламент. В соответствии с изменениями в основополагающий стандарт ГОСТ Р 1.0-92 технический регламент определяется как свод законодательных актов и постановлений правительства Российской Федерации, содержащие требования, нормы и правила технического характера; Государственные стандарты Российской Федерации в части установления в них обязательных требований; нормы и правила федеральных органов исполнительной власти, в компетенцию которых в соответствии с законодательством РФ входит установление обязательных требований.

Технический регламент содержит технические требования либо непосредственно (например, обязательные требования государственного стандарта), либо ссылки на соответствующий стандарт, либо включения в себя содержания стандарта.

Стандартизация - работа по установлению и применению правил с целью упорядочения деятельности в данной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон и в частности для достижения всеобщей оптимальной экономии, принимая во внимание рабочие условия и требования техники безопасности.

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. Н.С. Козловский, А.Н. Виноградов. Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения. - Москва «Машиностроение», II Издание, 1982.

Качество продукции полностью определяется качеством стандартов на эту продукцию. Для обеспечения высокого качества стандартов на этапах их разработки необходимо соблюдать следующие основные принципы:

1. Принцип системности. Под системой понимается совокупность взаимосвязанных элементов, функционирование которых приводит к достижению поставленной цели с максимальной эффективностью и наименьшими затратами.

2. Принцип комплексности и максимального ограничения. При разработке стандарта систему характеристик и требований рассматривают как комплекс взаимосвязанных материальных и нематериальных элементов. Требования к элементам рассматриваются исходя из требований к основному объекту стандартизации.

3. Принцип прогрессивности и оптимизации стандартов. Устанавливаемые в стандартах нормы, правила, требования, характеристики должны соответствовать мировому уровню науки, техники и производству. Кроме того, стандарты должны учитывать тенденцию развития объектов стандартизации. Устанавливаемые показатели качества должны обеспечивать максимальный экономический эффект при минимальных затратах. Достижению этой цели способствует комплексная и опережающая стандартизации.

4. Принцип обеспечения функциональной взаимозаменяемости стандартизуемых изделий. Этот принцип позволяет обеспечивать взаимозаменяемость по эксплуатационным показателям. Он является главным при комплексной и опережающей стандартизации.

5. Принцип взаимоувязки стандартов. В настоящее время действует большое количество общетехнических и отраслевых стандартов. Что вызывает необходимость их взаимной увязки. В этом плане метод комплексной стандартизации является наиболее оптимальным вариантом стандартизации с точки зрения выполнения этого принципа.

6. Научно-исследовательский принцип разработки стандартов. При подготовке проекта стандарта необходимо не только обобщение накопленного опыта, но проведение специальных теоретических, экспериментальных исследований, выполнение опытно-конструкторских работ.

7. Принцип предпочтительности. Типоразмеры деталей и типовые соединения, ряды допусков, посадок и другие параметры подвергаются стандартизации одновременно для многих отраслей промышленности. Поэтому такие стандарты охватывают большой диапазон значений параметров. Для повышения уровня взаимозаменяемости и сокращения номенклатуры изделий и типоразмеров заготовок, размерного режущего инструмента, оснастки и калибров, применяемых в той или иной отрасли промышленности, а также создания высокого уровня специализации и кооперации заводов и т. д. при разработке стандартов применяют принцип предпочтительности. Согласно этому принципу устанавливается несколько рядов стандартизуемых параметров. При этом первый предпочтительнее второго, второй - третьего. По этому принципу построены ряды диаметров и шагов метрических резьб, ряды нормальных углов, стандарты на допуски и посадки гладких цилиндрических соединений и т. д. Допускается создавать отраслевые ограничительные стандарты, сводящие к необходимому минимуму число допускаемых к применению параметров, типов и типоразмеров изделий.

Особое значение принцип предпочтительности имеет как принцип систематизации параметров и размеров машин, их частей и деталей. Он основан на применении рядов предпочтительных чисел. Наиболее широко применяют ряды предпочтительных чисел, построенные по геометрической прогрессии. Она представляет собой ряд чисел с постоянным отношением двух последних чисел - знаменателем прогрессии ц. Например, при ц1 = 2 и ц2 = 1,6 ряды чисел имеют вид: 2; 4; 8; 16; 32;….. и второй ряд: 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; …… Любой член геометрической прогрессии, возведенный в целую положительную или отрицательную степень, также является членом этой прогрессии: 22 = 4: 23=8; 24=16; В связи с перечисленными свойствами геометрической прогрессии, заключающимися в том, что произведения членов геометрической прогрессии или их целых степеней, всегда подчиняются закономерности ряда. Наиболее удобными являются геометрические прогрессии, включающие число 1 и имеющие знаменатель цn =nv 10 . В соответствии с рекомендациями ИСО установлены четыре основных десятичных ряда предпочтительных чисел со знаменателем ц: 5v 10 = 1,5849 ? 1,6 для ряда R5; 10v 10 = 12589 ? 1,25 для ряда R10; 20v 10 = 1,1220 ? 1,12 для ряда R20; 40v 10 = 1,0593 ? 1,06 для ряда R40.

В отдельных обоснованных случаях допускается применение ряда R80 со знаменателем геометрической прогрессии ц = 80v 10 ? 1,03. Разрешается применение производных рядов, получаемых отбором из каждого ряда R5 - R40 и дополнительного ряда R80 каждого второго или третьего члена ряда. Можно составлять ряды, в которых в разных диапазонах будут разные значения ц.

При стандартизации иногда применяют ряды предпочтительных чисел, построенные по арифметической прогрессии, для которой характерно постоянство разности между последующим и предыдущим значениями стандартизуемого параметра. Например, 1, 2 , 3, 4, 5, 6,……; или 25, 50, 75, 100, 125, 150, ……

8. Принцип динамичности. Для более эффективного и динамичного развития народного хозяйства необходимо периодически пересматривать стандарты, с целью повышения требований к объекту стандартизации, в соответствии с требованиями технического прогресса.

9. Принцип минимального удельного расхода материала.

Прием или совокупность приемов, с помощью которых достигаются цели стандартизации называется методом стандартизации.

В работе по стандартизации широко используются рассмотренные ниже методы.

Унификация в машиностроении

Унификация - это приведение объектов одинакового функционального назначения к единообразию (например, оптимальной конструкции) по установленному признаку и рациональное сокращение числа этих объектов на основе данных об их эффективной применяемости. При унификации устанавливается минимальное, но достаточное число типов, видов, типоразмеров, изделий, сборочных единиц и деталей, обладающих высокими показателями качества и полной взаимозаменяемостью. Г.Ф. Тарасов. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. - Красноярск: ГОУ ВПО “СГАУ” им. академика М. Ф. Решетнева, 2005.

Унификация базируется на классификации и ранжировании, селекции и симплификации, типизации и оптимизации элементов готовой продукции.

Основными её направлениями 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. Помощник предпринимателя в сфере стандартизации, метрологии и сертификации. [WWW Document] URL http://www.pompred.ru

В основе унификации деталей, узлов, агрегатов, машин и приборов лежит их конструктивное подобие, определяющееся общностью рабочего процесса, условий работы изделия, то есть общностью эксплуатационных требований. К таким требованиям относятся: характер нагрузки, режим изменения нагрузки, температурные условия, силовая и тепловая напряженность и т. д.

Унификация является наиболее распространенной формой стандартизации. Стандартизация узлов, изделий и деталей предполагает обязательную унификацию. Унифицируются также и марки материалов, их свойства и размеры, процессы, инструмент, технологическая оснастка, документация, методы испытаний, терминология, обозначения и т. д.

Основой унификации является систематизация и классификация.

Систематизация предметов, явлений или понятий это расположение их в определенном порядке и последовательности, образующей четкую систему, удобную для пользования. При систематизации учитывается взаимосвязь объектов. Наиболее удобная и наиболее распространенная форма систематизации это алфавитная система расположения объектов. Применяют также порядковую нумерацию систематизируемых объектов или расположение их в хронологической последовательности. Например, Госстандарт РФ регистрирует ГОСТы по порядку номеров, после которого в каждом стандарте указывают год его утверждения (ГОСТ 16093 - 81 “Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором“). Для систематизации параметров и типоразмеров машин рекомендуется использовать ряды предпочтительных чисел. В.В.Ткаченко. Основы стандартизации. - Москва. Издательство Стандартов, 1986.

Классификация - это разновидность систематизации, которая преследует цель расположить предметы, явления или понятия по классам, подклассам и разрядам в зависимости от их общих признаков. Классификацию, чаще всего, проводят по десятичной системе. Универсальная десятичная классификация (УДК) принята в качестве международной системы рубрикации индексами технической и гуманитарной литературы. Например: УДК 62 - техника; УДК 621 - общее машиностроение и электроника; УДК 621. 3 - электроника и т. д.

Селекция объектов стандартизации -- деятельность, заключающаяся в отборе таких конкретных объектов, которые признаются целесообразными для дальнейшего производства и применения в общественном производстве. Помощник предпринимателя в сфере стандартизации, метрологии и сертификации. [WWW Document] URL http://www.pompred.ru

Симплификация - форма стандартизации, при которой число типов или других разновидностей изделий уменьшается до числа, достаточного для удовлетворения существующих в данный момент потребностей. При симплификации исключают разновидности изделий и их составных частей и деталей, которые в данный момент не являются необходимыми. В объекты симплификации не вносят каких - либо усовершенствований. Alliance-DIN -- все о стандартах. [WWW Document] URL http://alliance-din.ru/

Типизация конструкций изделий - разработка и установление типовых конструкций, содержащих конструктивные параметры, общие для изделий, сборочных единиц и деталей. В процессе типизации анализируют не только существующие типы и размеры изделий и их элементов, но разрабатывают новые, перспективные с учетом достижений науки и техники и, соответственно, развития промышленности. Кохтев А.А. Основы стандартизации в машиностроении - Издание 4, 1973

Типизация технологических процессов - это разработка и установление технологического процесса для производства однотипных деталей или сборки однотипных составных частей или изделий соответствующей классификационной группы. Типизации технологических процессов предшествует работа по классификации деталей, сборочных единиц и изделий, а также определение типовых представителей с характерными признаками для данных деталей сборочных единиц, изделий рассматриваемой классификационной группы. Г.Ф. Тарасов. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. - Красноярск: ГОУ ВПО “СГАУ” им. академика М. Ф. Решетнева, 2005.

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. Помощник предпринимателя в сфере стандартизации, метрологии и сертификации. [WWW Document] URL http://www.pompred.ru

В настоящее время существуют следующие виды унификации: внутриразмерная, межразмерная, межтиповая, заводская.

Внутриразмерная унификация - это унификация всех моделей определенного изделия с базовой моделью или между собой внутри одного типоразмера. Например, токарно-винторезные станки для обработки заготовок диаметром до 320 мм унифицированы с токарными, двухсуппортными, операционными и т. д. Их степень унификации между собой и базовым станком достигает 85 - 95 %. Степень унификации двигателей ЯМЗ - 80 -= 95 %, автомобилей ЗИЛ - в среднем 80 %.

Межразмерная унификация - это унификация базовых моделей или их модификаций (между разными размерами параметрического ряда изделий, но внутри одного типа). Унификация токарно-винторезных станков для обработки заготовок диаметром до 320 и 400 мм. Степень такой унификации может составлять до 35 %.

Межтиповая унификация - это унификация, относящаяся к различным параметрическим рядам и типам изделий. Например, унификация продольно - фрезерных станков, продольно - строгальные, продольно - шлифовальных станков по стандартной ширине обрабатываемых заготовок по ряду R10 (800, 1000, 1250 и 1600 мм). Это позволило для станков указанной группы применить унифицированные узлы: стойки, станины, поперечины и т. д.

Заводская унификация (в пределах завода) или отраслевая (в пределах одной отрасли) - эта унификация охватывает номенклатуру изделий, сборочных единиц, деталей, которые применяют на данном предприятии или отрасли. Кроме того, этот вид унификации может распространятся на изделия межотраслевого значения. Например, такая унификация кузнечно - прессового оборудования позволила сократить объем конструкторских работ примерно на 30 %, повысить качество изделий, организовать специализированное производство унифицированных узлов и, тем самым, снизить трудоемкость их изготовления до 40%. Г.Ф. Тарасов. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. - Красноярск: ГОУ ВПО “СГАУ” им. академика М. Ф. Решетнева, 2005.

Стандартизация параметрических рядов машин

В связи с развитием новых отраслей промышленности и все большим внедрением механизации и автоматизации производственных процессов в России ежегодно создается несколько тысяч новых видов машин, оборудования и приборов. В ряде случаев наблюдается схожесть по назначению и незначительные отличия по конструкции и размерам. Для рационального сокращения номенклатуры выпускаемых изделий с целью унификации, повышения серийности и развития специализации их производства разрабатывают стандарты на параметрические ряды этих изделий. Каждую машину характеризуют несколько параметров. Номенклатура стандартизуемых параметров должна быть минимальной, но достаточной для оценки эксплуатационных характеристик данного типа машин и его модификаций. Из всех параметров машин выделяют главный и основные параметры.

Главный параметр - это параметр, определяющий важнейший эксплуатационный показатель машины (или другого изделия) и не зависит от технических усовершенствований изделия и технологии изготовления. Например, главным параметром мостового крана является его грузоподъемность; токарного станка - габаритные размеры обрабатываемых деталей; микрометров, штангенинструментов, рычажных скоб - диапазон измерения и т. д. По главному параметру строят параметрический ряд. Выбор главного параметра и определение его диапазона значений этого параметра должны быть технически и экономически обоснованы. Крайние числовые значения ряда выбирают исходя из текущей и перспективной потребности в данных изделиях.

Параметрический ряд - это закономерно построенная, в определенном диапазоне, совокупность числовых значений главного параметра машин (или других изделий) одного функционального назначения и аналогичных по кинематике или рабочему процессу. Главный параметр является базой при определении числовых значений основных параметров. Основными называют параметры, которые определяют качество машин. Например, основными параметрами металлорежущих станков являются точность обработки, пределы скоростей резания, мощность, производительность; для измерительных приборов - погрешность измерения, цена деления шкалы прибора, измерительная сила и т. д.

Основные параметры иногда связывают с главным параметром. Например, для поршневого компрессора главным параметром является диаметр поршня D, а одним из основных - производительность Q.

Они связаны зависимостью:

стандартизация унификация машиностроение агрегатирование

Q = 0,25р·D2·H·n,

где Н - ход поршня;

n - частота вращения.

Разновидностью параметрического ряда является типоразмерный (размерный) ряд. Его главный параметр - размеры изделий. На базе параметрических (типоразмерных) рядов строят конструктивные ряды конкретных типов (моделей) машин одного функционального назначения.

Параметрические, типоразмерные и конструктивные ряды машин иногда строят, исходя из пропорционального изменения их эксплуатационных показателей (мощности, производительности, тягового усилия и т. д.). В этом случае геометрические показатели машин (рабочий объем, диаметр цилиндра, диаметр колеса у роторных машин и т. д.) являются производными от эксплуатационных показателей. Их размеры в пределах одного ряда машин могут изменяться по закономерностям отличными от закономерностей изменения эксплуатационных показателей. При построении параметрических, типоразмерных и конструктивных рядов необходимо соблюдать подобие рабочего процесса, которое обеспечивает одинаковость параметров тепловой и силовой напряженности машин в целом и их деталей. Такое подобие называется механическим, которое приводит к геометрическому подобию. Например, для двигателей внутреннего сгорания существуют два условия подобия:

1) равенство среднего эффективного давления ре, зависящего от давления и температуры топливной смеси на всасывании;

2) равенство средней скорости поршня Vп = S·n/30 (S - ход поршня; n - частота вращения двигателя)или равенство произведений D·n (D - диаметр цилиндра). Г.Ф. Тарасов. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. - Красноярск: ГОУ ВПО “СГАУ” им. академика М. Ф. Решетнева, 2005.

Специальными расчетами установлено, что равенство параметров силовой и тепловой напряженности деталей цилиндропоршневой группы обеспечивается когда главным параметров является диаметр цилиндра D. Это позволяет создать ряд геометрически подобных двигателей внутреннего сгорания, у которых S/D = const. При этом соблюдаются указанные выше критерии подобия. У всех двигателей будут одинаковые термодинамический, механический и эффективный КПД, а значит одинаковый расход топлива. Градации толщины стенки цилиндра h будут такими же, как и градации D.

Стандарты на параметрические ряды должны предусматривать внедрение в производство технически более совершенных и производительных машин, приборов оборудования. Это способствует научно-техническому прогрессу во всех областях народного хозяйства. Параметрические ряды разрабатываться так, чтобы можно было устанавливать параметры для систем машин, осуществлять внутритиповую и межтиповую унификацию и агрегатирование, а также иметь возможность создания различных модификаций изделий на основе агрегатирования.

Числовые значения параметров выбирают из рядов предпочтительных чисел. В машиностроении наиболее часто используют ряд предпочтительных чисел R10. Например, для продольно-шлифовальных станков наибольшая ширина. В обрабатываемых изделий также образует ряд R10: 200; 250; 320; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3200 мм. По этому же ряду R10 установлены номинальные мощности электрических машин. Иногда для создания параметрического ряда применяют ряды R20 и R40.

В последнее время ведутся работы по созданию конструкторско-унифицированных рядов агрегатов, пригодных для многих типов машин, предназначенных для применения в различных отраслях народного хозяйства.

Конструкторско-унифицированный ряд - это закономерно построенная совокупность машин, приборов, агрегатов или других изделий, включая базовое изделие и его модификации одинакового или близкого функционального назначения и изделия с аналогичной или близкой кинематикой и схемой рабочих движений.

Такие ряды используют при конструировании агрегатов для машин, имеющих аналогичные или близкие кинематические схемы. Например, грузовые автомобили, колесные и гусеничные машины, применяемые в различных отраслях народного хозяйства.

При установлении рядов учитывают плотность распределения применяемости различных значений параметров стандартизуемых изделий, увеличивая число членов ряда в диапазоне наибольшей частоты применения. В этом случае применяют смешанные ряды. Например, в общем машиностроении около 90 % всех используемых модулей зубчатых колес находятся в пределах 1 - 6 мм; максимум применяемости приходится на зубчатые колеса с модулями m = 2 - 4 мм. Поэтому в стандарте на ряд модулей наибольшее число градаций предусмотрено для модулей 2 - 4 мм.

Наибольшее и наименьшее значение главного параметра, а также частоту ряда устанавливают на основе текущей потребности в данных машинах, но и учитываются перспективы развития народного хозяйства, достижения науки и техники, тенденции развития машин, для которых разрабатывается параметрические (размерные) ряды. Частота ряда должна быть технически и экономически обоснована, для избежания излишней номенклатуры выпускаемых изделий. Существует закономерность: с уменьшением числа типоразмеров увеличивается серийность и, следовательно, снижается трудоемкость производства машин. Экономическое обоснование выбора числа типоразмеров ряда сводится к определению суммарных приведенных затрат по рассматриваемому ряду, например R10. Принимают параметрический ряд, при котором потребности в стандартизуемых машинах или других изделиях удовлетворяется с наименьшими суммарными приведенными затратами.

Агрегатирование машин и других изделий

Агрегатирование - создание машин, оборудования, приборов и других изделий из унифицированных стандартных агрегатов (автономных сборочных единиц), устанавливаемых в изделии в любом количестве и любых комбинациях. Обязательным условием обеспечения агрегатирования является обладание агрегатов полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам. Компановка агрегатов производится на основе анализа кинематики машины и их составных частей с учетом возможности применения данных агрегатов в других машинах. При этом стремятся выполнить условие: из минимального числа типоразмеров автономных агрегатов собрать максимальное число компоновок. Кохтев А.А. Основы стандартизации в машиностроении - Издание 4, 1973

Наиболее характерным примером агрегатирования в машиностроении является создание агрегатных станков, которые при смене объекта производства могут быть легко переналажены путем перекомпоновки тех же агрегатов, чтобы вести обработку других деталей с требуемой точностью.

В машиностроении введена Единая система унифицированных узлов агрегатных станков и автоматических линий, изготавливаемых централизованно. Разработан и внедряется комплекс государственных стандартов, регламентирующих присоединительные размеры, нормы точности и жесткости унифицированных узлов, входящих в Единую систему. Станкостроительная и инструментальная промышленности перешли на создание кузнечно-прессового и металлорежущего оборудования не отдельными моделями, а унифицированными рядами. Всего создано 70 унифицированных рядов, охватывающих 735 типоразмеров металлорежущих станков, 32 унифицированных ряда кузнечно-прессового оборудования, охватывающих 282 типоразмера. Кохтев А.А. Основы стандартизации в машиностроении - Издание 4, 1973

Унификация и агрегатирование позволяют исключить применение дорогостоящего оригинального и выпускать машины и оборудование на основе проверенных оптимальных унифицированных агрегатов. При этом обеспечиваются оптимальные эксплуатационные показатели, а сроки проектирования и освоения новой техники сокращаются с 4 - 6 до 1,5 - 2 лет. Затраты на проектирование и освоение серийного производства сокращаются в 1,5 - 2 раза. На тех же производственных мощностях увеличивается выпуск машин, а себестоимость продукции снижается на 25 - 30 %. Агрегатирование упрощает эксплуатацию изделий, сокращает металлоемкость и издержки на ремонт. Принцип унификации и агрегатирования является обязательным при разработке стандартов на новое оборудование. Г.Ф. Тарасов. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. - Красноярск: ГОУ ВПО “СГАУ” им. академика М. Ф. Решетнева, 2005

Характерным примеров применения агрегатирования является система универсально-сборных приспособлений (УСП). Эти приспособления компонуются из окончательно и точно обработанных элементов, обладающих полной взаимозаменяемостью. Система УСП широко используется на опытных заводах, в условиях мелко- и среднесерийного производств, так как в этих производствах конструирование и изготовление приспособлений экономически невыгодно.

Комплексная стандартизация (КС)

Комплексная стандартизация - это стандартизация, при которой осуществляется целенаправленное и планомерное установление и применение системы взаимоувязанных требований как к самому объекту комплексной стандартизации в целом и его основным элементам, так и к материальным и нематериальным факторам, влияющим на объект, в целях обеспечения оптимального решения конкретной проблемы. Из определения следует, что сущность комплексной стандартизации заключается в систематизации, оптимизации и взаимоувязке всех взаимодействующих факторов, обеспечивающих экономически оптимальный уровень качества продукции в требуемые сроки. К основным факторам, определяющим качество машин и других изделий, эффективность их производства и эксплуатации следует отнести:

1. Оптимальность конструкции, методов проектирования и расчета элементов машин на прочность, надежность и точность;

2.2. Качество применяемого сырья, материалов, полуфабрикатов, покупных изделий, а также изделий, получаемых по кооперации;

3.3. Степень унификации, агрегатирования и стандартизации;

4.4. Совершенство технологии и средств производства, контроля и испытаний;

5.5. Уровень взаимозаменяемости, организации производства в процессе изготовления изделия и стадии эксплуатации машин;

6.6. Квалификация рабочих и качество их работы.

Высокое качество машин достигается при соблюдении строгой взаимной согласованности требований к качеству как при проектирование, так в дальнейшем в процессе производства и эксплуатации машин и других изделий. Комплексная стандартизация позволяет, путем разработки комплекса взаимоувязанных стандартов и технических условий, координировать действия большого количества организаций-исполнителей. При разработке комплексных стандартов необходимо решать следующие основные задачи:

1. Обеспечение повышения эффективности производства, технического уровня и качества продукции, усиление режима экономии всех видов ресурсов в народном хозяйстве страны;

2. Повышение научно-технического уровня стандартов и их организующей роли в ускорении научно-технического прогресса на основе научных исследовательских, опытно-конструкторских работ и лучших отечественных и зарубежных достижений науки и техники;

3. Содействие выполнению программ комплексной стандартизации важнейших видов продукции.

Программы комплексной стандартизации (КС) разрабатывают на важнейшие виды продукции, которая имеет важное народнохозяйственное значение, на группы разнородной продукции совместного применения, например, на системы машин. Перечень программ КС разрабатывает Госстандарт РФ на соответствующий планируемый период с учетом предложений министерств и ведомств. Г.Ф. Тарасов. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. - Красноярск: ГОУ ВПО “СГАУ” им. академика М. Ф. Решетнева, 2005

Программы комплексной стандартизации разрабатываются на основе принципов стандартизации. При разработке программ предусматривается опережающее развитие стандартизации сырья, материалов, комплектующих изделий, качество которых во многом предопределяет основные технико-экономические показатели конечной продукции. В программу комплексной стандартизации в обязательном порядке включаются комплектующие изделия, материалы, покупные изделия межотраслевого применения, используемые в производстве данной продукции. Н.С. Козловский, А.Н. Виноградов. Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения. - Москва «Машиностроение», II Издание, 1982.

Программы комплексной стандартизации должны быть увязаны по содержанию и срокам с планом развития народного хозяйства страны и отрасли, с планами производства продукции; программами по решению важнейших научно-технических проблем; планами работ по внедрению в производство новых видов продукции, технологических процессов и т. д. Решать такую задачу непросто, так как в настоящее время широко развита межотраслевая кооперация. Например, при производстве автомобилей используют около 4000 наименований покупных и получаемых по кооперации изделий, используются тысячи видов технологического оборудования, инструмента и средств контроля изготавливаемые заводами различных отраслей промышленности.

Результатом выполнения программы комплексной стандартизации должен обеспечен выпуск продукции высшей категории качества для полного и оптимального удовлетворения спроса на эту продукцию. Эффект полученный от комплексной стандартизации должен превышать затраты на подготовку и разработку программы КС. Помощник предпринимателя в сфере стандартизации, метрологии и сертификации. [WWW Document] URL http://www.pompred.ru

Большое практическое значение в повышении качества продукции имеет комплексная стандартизация норм проектирования: системы допусков и посадок, профили резьб и зубьев зубчатых колес, звездочек к приводным цепям, размеры концов валов и т. д.; методы расчета на прочность и точность; оформление чертежей деталей и узлов, методов и средств испытаний и контроля и т. д.

Опережающая стандартизация

Высокие темпы научно-технической революции в 20-м веке привели к резкому сокращению времени между появлением научной идеи и ее реализацией. Так, для радио период воплощения идеи в жизнь составил примерно 35 лет (1867 - 1902 гг.), для телевидения он составил 14 лет (1922 - 1936 гг.), а для транзисторов срок реализации идеи составил 5 лет (1948 - 1953 гг.). Процесс ускоренного развития касается не только конструкций машин и изделий, но и методов и средств производства, новых материалов. Срок морального старения оборудования, приборов и механизмов сократился, обусловив быструю их смену. Критерием снятия изделия с производства являются экономические преимущества производства и эксплуатации нового изделия того же функционального назначения. Как правило, у нового изделия более широкие технические возможности, лучшие эргономические и другие показатели качества. Г.Ф. Тарасов. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. - Красноярск: ГОУ ВПО “СГАУ” им. академика М. Ф. Решетнева, 2005

При таком развитии и постоянном совершенствовании конструкций и качества продукции в соответствии с потребностями общества и народного хозяйства страны необновляемые стандарты, фиксирующие только достигнутый уровень качества изделий, являются тормозом технического прогресса.

В соответствии с темпами развития техники и технологий должны совершенствоваться и стандарты. В процессе разработки стандартов необходимо анализировать тенденции и прогнозировать развитие соответствующих отраслей народного хозяйства, машин и изделий, т. е. стандарты должны быть опережающими. При разработке стандартов необходимо учитывать результаты научно-исследовательских и конструкторских работ, патентную информацию, мировую техническую литературу и опыт промышленности. Стандартизация не может опережать научно-исследовательские работы, но она должна основываться на исследовательских работах и технических открытиях, ускоряя процесс их внедрения в промышленность.

Впервые идея опережающей стандартизации была выдвинута в СССР в 1929 г. Развитие теоретических основ и широкое применение этой идеи на практике получил в последние годы. Помощник предпринимателя в сфере стандартизации, метрологии и сертификации. [WWW Document] URL http://www.pompred.ru

Опережающая стандартизация - это стандартизация, заключающаяся в установлении повышенных по отношению к уже достигнутому на практике уровню норм, требований к объектам стандартизации, которые в будущем будут оптимальными. Опережение может относиться как к изделию в целом, так и его составным частям, параметрам и показателям его качества, методы и средства производства, испытания и контроля и т. д. Г.Ф. Тарасов. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. - Красноярск: ГОУ ВПО “СГАУ” им. академика М. Ф. Решетнева, 2005

Объектами опережающей стандартизации являются важнейшие виды продукции и процессы (нормы, характеристики, требования) при стабильной потребности в них и и возможности их изменения в течение срока действия стандарта. Нормы и требования должны быть оптимальными, но достаточными для достижения поставленной цели с минимальными затратами, т. е. достигается максимальный технико-экономический эффект на всех стадиях создания продукции (проектирование, производство и эксплуатация). Опережающую стандартизацию необходимо проводить во время, чтобы не сдерживать выпуск изделий улучшенного качества.

При разработке комплексных и опережающих стандартов устанавливается количественная связь и степень влияния качественных показателей материала, заготовок, покупных и кооперируемых изделий, технологических и других факторов на показатели качества конечного изделия. Для этого строится иерархическая схема требований к объектам опережающей стандартизации. По данной схеме сначала увязывают показатели качества элементов первого уровня с заданными показателями качества конечного изделия, затем по таким же параметрам элементы второго уровня увязывают с установленными показателями качества первого уровня и т. д.

Решение этих задач представляет наибольшую трудность. Поэтому для их решения применяют наиболее эффективный в таких случаях метод - метод функциональной взаимозаменяемости. Данная задача решается в два этапа:

- на первом этапе устанавливаются количественные связи, степени влияния и увязки показателей качества отдельных агрегатов, узлов, деталей, материалов, покупных и кооперируемых изделий с требуемыми показателями качества конечного изделия в целом;

- на втором этапе устанавливаются связи и увязываются те же параметры с требованиями к точности средств производства и контроля, при этом методы достижения требуемого качества покупных и кооперируемых изделий и материалов (установленные разработчиком стандартов КС и ОС) устанавливает завод - изготовитель этих изделий.

При решении задач увязки требований к конечному изделию по уровням широко используются ЭВМ и математические методы. Дальнейшее развитие теоретических и методологических основ опережающей и комплексной стандартизации будет способствовать широкому внедрению в их практику стандартизации, что будет способствовать дальнейшему повышению качества выпускаемой продукции. Г.Ф. Тарасов. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. - Красноярск: ГОУ ВПО “СГАУ” им. академика М. Ф. Решетнева, 2005

Заключение

Унификацией, агрегатированием и стандартизацией определяют номенклатуру изготавливаемых типов и типоразмеров изделий. Серийное и массовое производства организуются только для изделий, в которых стандартизованы размеры, показатели качества, а иногда и конструкция. Отмена стандарта на изделие означает снятие его с производства. Комплексная стандартизация расширяет возможности применения принципа агрегатирования, устанавливать обоснованные и взаимоувязанные требования ко всем элементам изделия (сырью, материалам, комплектующим изделиям, технологическому процессу и оборудованию, измерительным средствам и т. д.). Повышению качества изделий способствует внедрение ЕСТПП (Единая Система Технологической Подготовки Производства), систем управления и аттестации качества продукции, применение унифицированных деталей и узлов, норм проектирования.

Унификация и стандартизация агрегатов и элементов машин способствует повышению производительности труда и их качества. Улучшается качество проектирования изделий машиностроения. Причем затраты на проектные работы существенно снижаются. При использовании ЕСТПП применение стандартного инструмента и технологической оснастки позволяет сократить время и затраты на подготовку производства. Существенный эффект достигается при применении деталей и сборочных единиц изготавливаемых на специализированных заводах. В настоящее время доля специализированных производств по изготовлению стандартных деталей, узлов и агрегатов в общем объеме машиностроения составляет около 10 %. Если довести этот показатель до 20 %, то можно в целом по машиностроению получить экономический эффект десятки миллиардов рублей (за счет снижения себестоимости изготовления изделий).

Список литературы

1. Г.Ф. Тарасов. Метрология, стандартизация и сертификация. - Красноярск: ГОУ ВПО “СГАУ” им. академика М. Ф. Решетнева, 2005;

2. Н.С. Козловский, А.Н. Виноградов. Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения. - Москва «Машиностроение», II Издание, 1982;

3. Кохтев А.А. Основы стандартизации в машиностроении - Издание 4, 1973;

4. В.В.Ткаченко. Основы стандартизации. - Москва. Издательство Стандартов, 1986;

5. Помощник предпринимателя в сфере стандартизации, метрологии и сертификации. [WWW Document] URL http://www.pompred.ru;

6. Alliance-DIN -- все о стандартах. [WWW Document] URL http://alliance-din.ru.

Размещено на Allbest.ru