Оптимизация стандартизуемых параметров

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Поскольку стандартизация стремится к «достижению всеобщей оптимальной экономии», постановка оптимизационной задачи может выходить за область проектирования конкретного объекта.

При разработке гаммы изделий одного назначения с отличающимися техническими характеристиками оптимизации подлежит число объектов, необходимых для удовлетворения запросов всех возможных потребителей с минимизацией затрат производителя из-за роста номенклатуры.

Стандартизация полуфабрикатов и изделий из них, а также сборочных единиц, комплектующих элементов и включающих их более сложных изделий ставит задачи минимизации суммарных затрат на изготовление полуфабрикатов и комплектующих изделий, а также на их обработку и встраивание в сложное изделие.

3адачи оптимизации решаются математическими методами, которые разработаны в специальной области, называемой теорией оптимизации. Основная сложность чаще всего состоит не в поиске решения задачи, а в необходимости правильной ее постановки. включая выбор критериев оптимизации.

Принцип системности

Принцип системности в стандартизации предусматривает применение системного подхода как к объекту стандартизации, так и к организации НД по стандартизации. Системный подход подразумевает рассмотрение элементов, образующих систему, с учетом связей между ними, что позволяет разрабатывать систему взаимно увязанных требований к собственно объекту стандартизации и к основным элементам, составляющим этот объект или используемым при эксплуатации (потреблении) объекта стандартизации.

Система (от греческого systema — целое, составленное из частей, соединенное) — совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих определенную целостность, единство. Такое наиболее общее определение системы позволяет строить системы искусственным путем при наличии слабо выраженных связей между элементами и минимальной упорядоченности.

Например, такая система, как естественный язык, характеризуется наличием множества исключений, неоднозначностью трактовки правил и высказываний, изменениями во времени. К «мягким» системам можно отнести этикет, который в большинстве состоит из «неписаных» предписаний. Противоположностью «мягким» системам являются строгие логические системы, построенные на использовании ограниченного числа аксиом (евклидова геометрия, натуральный ряд чисел и др.).

Деление систем на «мягкие» и «жесткие» в значительной степени условно, абсолютно строгие системы существуют лишь в теории. Обычно технические системы по упорядоченности занимают некое среднее место между расплывчатыми биологическими либо социальными и строгими абстрактными (идеальными) системами.

В качестве примеров жестких систем можно привести «машинные языки», гражданский или уголовный кодекс, правила дорожного движения, системы конструкторской или технологической документации.

В стандартизации очевидно стремление к разработке жестких систем, так как любая неоднозначность здесь может привести к возникновению конфликтной ситуации, а в худшем случае — к поломке изделия, аварии или катастрофе. Разработка жестких систем предполагает использование таких принципов, как достаточность, определенность и оптимальность норм.

Любой объект стандартизации (изделие, техпроцесс, набор условных обозначений) следует рассматривать как систему определенного уровня сложности. Если объект стандартизации сравнительно прост, можно ограничиться разработкой одного стандарта (например, ГОСТ 8820-69. «Канавки для выхода шлифовального круга. Форма и размеры»; ГОСТ 2590-88. «Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент»).

Сложные объекты стандартизации могут представлять собой системы, включающие в себя не только элементы, но и другие системы более низкого порядка (подсистемы). К примеру, Единая система конструкторской документации включает такие подсистемы, как «Общие правила выполнения чертежей» (ГОСТ 2.3ХХ-ХХ), «Правила выполнения схем и обозначения условные графические» (ГОСТ 2.7ХХ-ХХ), и ряд других. В «Основные положения» ЕСКД входят стадии разработки конструкторской документации, которые по составу элементов и их взаимосвязям представляют собой формализацию системы, определяющей состав и порядок разработки конструкторской документации.

Принцип комплексности

Комплексный подход в стандартизации подразумевает установление и применение взаимосвязанных норм и требований к взаимосвязанным в процессе создания (производства) и (или) эксплуатации либо потребления объектам стандартизации.

Очевидными комплексами НД по стандартизации можно считать такие, которые объединяют требования к материалам, полуфабрикатам, деталям, комплектующим и изготовляемым из них сложным изделиям, машинам, приборам. Существует связь между конструкционными материалами, сортаментом проката, материалами и конструкциями режущего инструмента и требованиями к технологическому оборудованию.

Если учесть, что однотипные материалы, полуфабрикаты и комплектующие применяют для создания машин и приборов разного назначения, то можно сделать вывод о комплексном подходе к стандартизации связанных между собой объектов (систем). Не очевидны связи между музыкой, стандартизацией и метрологией, но без эталонов и образцовых средств измерений времени и частоты невозможна согласованная настройка музыкальных инструментов. Музыкальные произведения (как и другие) пишут стандартными чернилами (пастой), печатают на стандартной бумаге стандартной краской, а музыкальные электроинструменты со всех сторон «застандартизованы».

Простейшим примером комплексного объекта стандартизации является чертеж детали, в котором используют нормы проектирования и оформления (ЕСКД), стандарты на материалы, нормы номинальных значений и точности геометрических параметров и ряд других.

Примером комплекса стандартов можно считать изданные одной брошюрой ГОСТ 2789-73. «Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики» и ГОСТ 2.309-73. «ЕСКД. Обозначение шероховатости поверхностей». Аналогичные комплексы знакомы всем, кто изучал не только ЕСКД, но и системы допусков формы и расположения поверхностей, системы допусков и посадок конусов и ряд других.

В качестве комплекса изделий можно рассмотреть авиатранспорт, в который входят «летательные аппараты», навигационные системы, аэродромные сооружения, системы обеспечения горюче-смазочными материалами и многое другое. Если «летательные аппараты», системы управления, механизированные трапы проектируются в рамках конкретной системы, то машины для очистки взлетно-посадочных полос от снега или для транспортировки горючего могут быть достаточно универсальными и применяться для обслуживания других комплексов. А немаловажная для авиаторов метеорологическая служба работает на сельское хозяйство, отдыхающих и на множество других потребителей ее информации.

Известным сложным изделием является автомобиль, который приходится «увязывать» со стандартами на металлы и сплавы, другие конструкционные и горюче-смазочные материалы, приборы для измерения разных физических величин, с экологическими нормами, правилами дорожного движения и юридическими нормами.

Одна из самых распространенных сборочных единиц — подшипник качения. В комплекс стандартов, связанных с подшипниками, входят стандарты на материалы для изготовления его деталей, стандарты на сами подшипники, а также стандарты, регламентирующие посадки подшипников качения и требования к поверхностям, сопрягаемым с подшипниками.

Идеальной была бы такая ситуация, когда все стандарты составляли бы одну сверхмощную систему (надсистему), но столь же очевидно, что такой идеал недостижим. Одна из сторон принципа комплексности состоит в последовательном приближении к созданию системы (надсистемы) стандартов и правил их разработки и применения.

Еще одна задача комплексной стандартизации состоит в обеспечении преемственности вновь назначаемых норм со старыми и в увязывании разрабатываемых стандартов с действующими. К сожалению, действие некоторых не самых удачных норм продолжается далеко за пределы своего технико-исторического периода. Например, сегодняшний уровень техники позволяет существенно уменьшить ширину межкадрового промежутка киноленты, но сложно даже представить себе, к каким экономическим затратам может привести такая революция в кинофототехнике.

Практически весь мир отказывается от дюймовой системы мер длины, но следы ее применения обнаруживаются даже в столь прогрессивной области, как компьютеры, не говоря о дюймовых резьбах, калибрах оружия и др.

Комплексный подход позволяет успешно решить еще одну противоречивую задачу стандартизации — назначение в стандартах перспективных норм и требований. Когда разрабатывается новый комплекс требований, его согласуют не только с действующими стандартами и требованиями международных и наиболее прогрессивных национальных стандартов других стран. Обязательно необходимо учитывать также и современное состояние национальной техники и технологии, которая может оказаться не готовой к обеспечению резко ужесточающихся требований.

Дилемма, которая при этом возникает (старые нормы тормозят производство, а новые не обеспечиваются техническими возможностями), может быть решена принятием стандартов со ступенчатыми сроками введения отдельных норм. В таком случае пользователь стандарта заранее предупреждается о необходимости революционизировать производство, а не ставится внезапно перед фактом невозможности продолжения работы.

Виды и системы стандартов

В зависимости от содержания и юрисдикции или области распространения требований стандартов их делят на виды и категории. Категория определяется уровнем утверждения стандарта; в соответствии с этим различают международные, национальные и ведомственные стандарты и стандарты предприятий.

Виды стандартов

Принято различать общетехнические и организационно-методические стандарты. Эти стандарты либо образуют отдельные системы, либо являются самостоятельными НД или представителями определенных комплексов общетехнических и (или) организационно-методических стандартов. Примерами общетехнических и организационно-методических стандартов разных видов можно считать стандарты единиц физических величин, терминологические стандарты, стандарты предпочтительных чисел, стандарты норм точности геометрических параметров и ряд других.

Стандарты, относящиеся к определенной продукции (включая полуфабрикаты) и к технологическим процессам, принято делить на следующие виды:

—стандарты технических условий (всесторонних технических требований);

—стандарты технических требований;

—стандарты типов и основных параметров (размеров);

—стандарты параметров (размеров);

—стандарты конструкции и размеров;

—стандарты сортамента;

—стандарты марок;

—стандарты правил приемки;

—стандарты методов испытаний (контроля, анализа, измерений);

—стандарты правил маркировки, упаковки, хранения и транспортирования;

—стандарты правил эксплуатации и ремонта;

—стандарты типовых технологических процессов;

—стандарты на методы и средства поверки мер и измерительных приборов.

Стандарты технических условий устанавливают всесторонние технические требования к продукции при ее изготовлении, поставке и использовании (эксплуатации), правила приемки, методы проверки ее качества, требования к маркировке, упаковке, хранению и транспортированию, комплектности, а также гарантии поставщика. Иными словами, этот вид стандартов является наиболее полным для сложных изделий.

Стандарты, устанавливающие требования к конкретным видам (моделям, маркам и т.п.) продукции, содержат дополнительные данные, относящиеся только к этим видам изделий, со ссылкой на стандарты общих технических условий.

Стандарты технических требований устанавливают для определенного вида продукции основные потребительские требования, показатели и нормы, характеризующие эксплуатационные свойства стандартизуемой продукции. В зависимости от вида и назначения продукции могут устанавливаться требования к ее надежности, требования технической эстетики и эргономики (удобство пользования, отделка и др.), требования к исходным материалам, применяемым при изготовлении данной продукции, — сырью, материалам, полуфабрикатам и др., а также требования к физико-механическим свойствам — прочности, твердости, износоустойчивости и др.

Стандарт, устанавливающий технические требования, обшие для группы (без указания конкретных разновидностей) продукции, называется стандартом общих технических требований.

Назначение стандартов технических требований — установить определенный уровень требований к качеству стандартизуемой продукции.

Стандарты типов и основных параметров (размеров) устанавливают типы стандартизуемой продукции в зависимости от их основных свойств, а также основные параметры (размеры), характеризующие эти типы продукции. Стандарты типов должны учитывать перспективы развития данного вида изделий и содержать не только освоенные в производстве, но и подлежащие освоению типы изделий.

Стандарты параметров (размеров) устанавливают параметрические или размерные ряды продукции по основным потребительским (эксплуатационным) характеристикам, на базе которых должна проектироваться продукция конкретных типов, моделей, марок.

Стандарты конструкции и размеров устанавливают конструктивные исполнения и основные размеры для определенной группы изделий в целях их унификации и обеспечения взаимозаменяемости при разработке конкретных типоразмеров, моделей и т.п.

Стандарты конструкции и размеров деталей, узлов, агрегатов машин и механизмов, а также стандарты на технологическую оснастку и инструмент могут содержать рабочие размеры и технические требования, необходимые и достаточные для изготовления и приемки этих изделий.

Стандарты сортамента устанавливают геометрические формы, размеры продукции (полуфабрикатов).

Стандарты марок устанавливают номенклатуру марок материалов (сырья), их химический состав, потребительские (эксплуатационные) свойства, методы их контроля. Стандарты марок выпускаются на сырье и материалы, которые поставляются потребителям только в виде продукции определенного сортамента. Стандартизация марок материала направлена на сокращение многообразия марок до целесообразного минимума.

Стандарты правил приемки устанавливают порядок приемки определенной группы или вида продукции в целях обеспечения единства при приемке этой продукции по качественным и количественным признакам.

Стандарты методов испытаний устанавливают порядок отбора проб (образцов) для испытаний, методы испытаний (контроля, анализа, измерений) потребительских характеристик определенной группы продукции в целях обеспечения единства оценки показателей качества.

Стандарты правил маркировки, упаковки, хранения и транспортирования устанавливают требования к потребительской маркировке продукции с целью информации потребителя об основных характеристиках продукции, требования к упаковке с учетом технической эстетики и т.п.

Стандарты правил эксплуатации и ремонта устанавливают общие правила, обеспечивающие в заданных условиях работоспособность изделий и гарантирующие их эксплуатационные характеристики.

Стандарты типовых технологических процессов устанавливают способы, последовательность и технические средства выполнения и контроля технологических операций изготовления определенного вида продукции с целью внедрения прогрессивной технологии производства и обеспечения единого уровня качества выпускаемой продукции.

Стандарты на методы и средства поверки мер и измерительных приборов устанавливают методику наиболее эффективного проведения поверок мер и приборов с указанием средств поверки, обеспечивающих требуемую точность.

Допускается разработка стандартов, совмещающих несколько видов, например стандарт технических требований, методов контроля и правил приемки; стандарт технических требований, маркировки, упаковки, хранения и транспортирования. Можно также разделять содержание стандарта определенного вида, например, могут быть разработаны самостоятельные стандарты маркировки, стандарты упаковки, стандарты хранения и т.д.

Системы стандартов

Стандарты с аббревиатурой ГОСТ, по соглашению принятые сейчас в СНГ в качестве межгосударственных стандартов для всех его участников, включают ряд формализованных систем с индексацией типа ГОСТ 2.309-73. Первое число означает номер системы, которой принадлежит стандарт. Номер системы отделяется от номера подсистемы или номера конкретного стандарта точкой. Аналогичный подход принят в Республике Беларусь, например СТБ 1.0-96.

Системы неравнозначны по объему, о чем свидетельствует число цифр после номера системы (в номерах стандартов знак X заменяет конкретную цифру): одни содержат до десятка стандартов (ГОСТ 1.Х-ХХ, СТБ 1.Х-ХХ), а другие содержат сотни (ГОСТ 8.ХХХ-ХХ). Некоторые системы стандартов включают в себя подсистемы, например ГОСТ 12.1.ХХХ-ХХ, ГОСТ 12.2.ХХХ-ХХ, ГОСТ 12.3.ХХХ-ХХ и ряд других. Системы рождаются и отмирают, в результате чего исчезают некоторые номера, например, полностью изъяты ранее действовавшие системы ГОСТ 11.ХХ-ХХ (Прикладная статистика), ГОСТ 16.ХХХ-ХХ (Управление технологическими процессами) и другие.

Стандартизаторам предоставляется возможность постоянно совершенствовать системы, причем процесс этот бесконечен.

⇐ Предыдущая 1 23