Методы стандартизации

Методы  стандартизации 

Метод стандартизации - это прием или  совокупность приемов, с помощью  которых достигаются цели стандартизации.

Стандартизация  базируется на общенаучных и специфических  методах. 

Параметрическая стандартизация 

Стандартизация  определяет основу не только настоящего, но и будущего развития хозяйственно-экономической деятельность общества 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 другими при назначении величин параметров для вновь создаваемых изделий.

Параметр  - это количественная характеристика свойств продукции. Различают размерные параметры; весовые параметры; параметры, характеризующие производительность машин и приборов; энергетические параметры.

Продукция определенного назначения характеризуется  рядом параметров. Набор установленных  значений параметров называется параметрическим рядом.

Процесс стандартизации параметрического ряда - параметрическая стандартизация - заключается в выборе и обосновании  целесообразной номенклатуры и численных  значений параметров. Решается эта  задача с помощью математических методов.

Предпочтительные числа получают на основе геометрической прогрессии:

 

  - первый член прогрессии;

 q - знаменатель прогрессии,  

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

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 станков.

Предпочтительные  числа и их ряды служат основой  упорядочения выбора величин и градаций параметров производственных процессов, оборудования, приспособлений, режущего измерительного инструмента, штампов, материалов, полуфабрикатов, транспортных средств и т.п. Создают предпосылки для сокращения номенклатуры изделий, 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 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. ГОСТ 8032-84 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел», составленный с учетом рекомендаций Международной организации по стандартизации (ИСО), устанавливает 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. При выборе нужно отдавать нормальным размерам из рядов с более крупной градацией. На базе ГОСТ 8032 утвержден ГОСТ 6636 «Нормальные линейные размеры (см.приложение 2).

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.).

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, 160 квт.

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, 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. В результате значительно снижается себестоимость изделий увеличивается экономическая эффективность производства. 

Унификация  и агрегатирование  продукции

К числу  основных методов стандартизации относятся  унификация, агрегатирование.

Унификация- это деятельность по рациональному сокращению числа типов деталей, агрегатов одинакового функционального назначения. Она базируется на классификации и ранжировании, селекции и симплификации, типизации и оптимизации элементов готовой продукции.

Унификацию  можно рассматривать как средство оптимизации параметров качества и  ограничения количества типоразмеров выпускаемых изделий и их составных частей. При этом унификация воздействует на все стадии жизненного цикла продукции, обеспечивает взаимозаменяемость изделий, узлов и агрегатов, что, в свою очередь, позволяет предприятиям кооперироваться друг с другом.

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 нормативно-технической документации (стандартов, технических условий, инструкций, методик, руководящих документов, конструкторско-технологической документации и др.).

Результатом работ по унификации могут быть альбомы  типовых (унифицированных) конструкций, деталей, узлов, сборочных единиц и т.д.

В зависимости  от области проведения унификации изделий  унификация может быть межотраслевой, отраслевой и заводской.

Степень унификации характеризуется уровнем  насыщенности изделия унифицированными деталями, узлами и сборочными единицами.

Показателем уровня унификации является коэффициент  применимости: 

 

п - общее число деталей в изделии, шт.;

п о - число оригинальных деталей, шт.

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. Другим словами метод конструирования и эксплуатации изделий, основанный на функциональной и геометрической взаимозаменяемости их основных узлов и агрегатов.

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.

Использование агрегатирования как метода стандартизации обеспечивает решение целого ряда актуальных задач в различных отраслях промышленности.

В настоящее  время на повестке дня переход  к производству техники на базе крупных  агрегатов - модулей. Модульный принцип широко распространен в радиоэлектронике и приборостроении. Это основной метод создания гибких производственных систем. 
 

Упорядочение  объектов стандартизации 

Результатом работ по упорядочению является, например, ограничительные перечни комплектующих изделий, альбомы типовых конструкций, типовые формы технических, управленческих и прочих документов.

Упорядочение, как универсальный метод, состоит  из отдельных методов: систематизация, селекция, симплификация, типизация  и оптимизация.

Систематизация  объектов стандартизации заключается в научно-обоснованном, последовательном классифицировании и ранжировании совокупности конкретных объектов стандартизации. Примером работы по систематизации может служить Общероссийский классификатор промышленной и сельскохозяйственной продукции (ОКП).

Селекция  объектов стандартизации - деятельность заключается в отборе таких конкретных объектов, которые признаются целесообразными для дальнейшего производства и применения.

Симплификация - деятельность, заключающаяся в определении таких конкретных объектов, которые признаются не целесообразными для дальнейшими производства и применения.

Процессы  селекции и симплификации осуществляются параллельно и предшествуют процессам  классификации и ранжирования объектов.

Типизация объектов стандартизации - деятельность по созданию типовых 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 значений главных параметров, а также значений других показателей качества и экономичности. В отличие от работ по селекции и симплификации, базирующихся на несложных методах оценки и обоснования принимаемых решений, например, экспертных методов, 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 (рис.). Оптимальное значение параметра выбирают при минимальном значении функции потерь.

 

Рис.  Определение оптимального значения параметра

1 - Зависимость  функции потерь в случае, когда  выбрано максимально возможное  значение параметра Qmax.

2 - Зависимость  функции потерь в случае, когда  выбрано минимально возможное  значение параметра Qmin.

3 - Средние суммарные  потери. Оптимальное значение может быть выбрано при минимальном значении функции потерь. 
 

Комплексная стандартизация 

Тенденции научно-технического прогресса требовали  и требуют постоянного сокращения сроков создания новой техники, обладающей более прогрессивными производственно-техническими показателями. Ведущая роль в решении этих задач принадлежит комплексной стандартизации, осуществление которой обеспечивает наиболее полное и оптимальное удовлетворение взаимоувязанных требований как к самому объекту комплексной стандартизации в целом, так и к его основным элементам.

Комплексная стандартизация обеспечивает взаимосвязь  и взаимозависимость смежных  отраслей по совместному производству готового продукта. Например, требования на автомобиль затрагивают металлургию, подшипниковую, химическую, электротехническую и другие отрасли промышленности. Качество современного автомобиля определяется качеством более 2 тысяч изделий и материалов - металлов, пластмасс, резинотехнических изделий, лаков, красок, масел, топлива, смазок, изделий легкой промышленности и др. Условная взаимосвязь отдельных составных частей при комплексной стандартизации показа на рис. 

 

Рис. Комплексная стандартизация изделия 

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.

В настоящее  время реализуется программа  комплексной стандартизации «Безопасность  в чрезвычайных ситуациях». В разработке стандартов для указанной программы  принимает участие около 60 организаций, уже разработано около 50 стандартов, которые установили: