1.9 Методические основы стандартизации

Стандартизация — одно­временно и комплекс методов, необходимых для ус­тановления оптимального решения повторяющихся задач и узаконивания его в качестве норм и правил.

Направления стандартизации: параметрическая стандартизация; комплексная стандартизация; опережающая стандартизация; перспективная.

Перспективная стандартизация

Более высокой ступенью прогрессивных стандартов являются стандарты с перспективными требованиями, разрабатываемые в со­ставе НИОКР по определению перспектив развития групп одно­родной продукции производственно-технического назначения, то­варов народного потребления, комплектующих изделий и материа­лов. В соответствии с методическими указаниями РД 50—435—83 под группой однородной продукции понимается совокупность изде­лий, характеризующихся общим целевым (функциональным) назначением, обладающих общими основными свойствами. Це­лью разработки стандартов с перспективными требованиями является создание нормативно-технической базы государственного управления разработкой и выпуском отечественной продукции, соответствующей высшему мировому уровню.

Перспективные стандарты обеспечивают наиболее полный учет научно и экономически обоснованных требований заказчи­ка, использование результатов поисковых, фундаментальных, прикладных НИР, прогнозирования, открытий, изобретений, установление дифференцированных значений основных показа­телей технического уровня и качества групп однородной про­дукции, а также способствуют разработке, постановке на произ­водство и выпуску новой (модернизированной) техники, снятию с производства устаревших изделий. Такие стандарты использу­ются при разработке нормативно-технической документации на новую технику, постановке ее на производство, сертификации продукции, планировании производства конкрет­ной высококачественной продукции.

Стандарты с перспективными требованиями должны преду­сматривать ограниченную номенклатуру основных показателей технического уровня и качества и в то же время ха­рактеризовать тенденцию прогрессивного развития данной группы однородной продукции в мире в прогнозируемом перио­де. Для машиностроительной продукции, например, такие пока­затели могут характеризовать ее потребительские свойства, на­роднохозяйственную эффективность производства и эксплуата­ции (грузоподъемность, технологичность, скорость), надежность (безотказность, ремонтопригодность, сохраняемость, долговеч­ность), экономичность (удельный расход топлива, горюче­смазочных материалов, коэффициент полезного действия, себе­стоимость и др.), комфортность, безопасность.

Перспективные показатели технического уровня и качества изделий устанавливаются заказчиком. Уровень показателей учитывает требования стандартов зарубежных стран на аналогичные группы изделий. Перспективные стандарты могут предусматривать ступени тех­нического уровня и качества продукции с указанием срока вве­дения в действие каждой из них. В связи с важность таких стандартов их внедрение предусматривается в планах основных организационно-технических мероприятий, формируется как со­ответствующее задание научно-технических программ, планов экономического и социального развития отраслей промышленности.

Комплексная стандартизация

Тенденции научно-технического прогресса требовали и требуют постоянного сокращения сроков создания новой техники, обладающей более прогрессивными производственно-техническими характеристиками. Ведущая роль в решении этих задач принадлежит комплексной стандартизации (КС), осуществление которой обеспечивает наиболее полное и оптимальное удовлетворение требований заинтересованных организаций и предприятий согласованием показателей взаимосвязанных компонентов, входящих в объекты стандартизации, и увязкой сроков введения в действие стандартов.

КС обеспечивает взаимосвязь и взаимозависимость смежных отраслей по совместному производству готового продукта, отвечающего требованиям государственных стандартов. Например, нормы, требования, указываемые в стандарте на автомобиль, затрагивают металлургию, подшипниковую, химическую, электротехническую и другие отрасли промышленности. Качество современного автомобиля определяется качеством более 2 тыс. изделий и материалов — металлов, пластмасс, резинотехнических и электротехнических изделий, лаков, красок, масел, топлива, смазок, изделий легкой, целлюлозно-бумажной промышленности и др. В таких случаях отдельные стандарты, даже когда в них заложены перспективные показатели, не всегда могут обеспечить нужные результаты.

Комплексная стандартизация позволяет устанавливать наиболее рациональные в техническом отношении параметрические ряды и сортамент промышленной продукции, устранять ее излишнее многообразие, неоправданную разнотипность, создавать техническую базу для организации массового и поточного производства на специализированных предприятиях с применением более совершенной технологии, ускорять внедрение новейшей техники и обеспечивать эффективное решение многих вопросов, связанных с повышением качества изделий, их надежности, долговечности, ремонтопригодности, безотказности в условиях эксплуатации (потребления).

Основными критериями выбора объектов КС являются технико-экономическая целесообразность стандартизации и уровень технического совершенства продукции. Принципы комплексной стандартизации основаны на выявлении взаимосвязей между показателями качества составных частей изделия и предметов труда. Для нее характерны три главных методических принципа: системность (установление взаимосвязанных требований с целью обеспечения высшего уровня качества); оптимальность (определение оптимальной номенклатуры объектов КС, состава и количественных значений показателей их качества); программное планирование (разработка специальных программ КС объектов, их элементов, включаемых в планы государственной, отраслевой и республиканской стандартизации). Условная взаимосвязь отдельных составных частей при комплексной стандартизации показана на рисунке 2.1.

Рисунок – Комплексная стандартизация изделия

Из рисунка видно, что при решении вопроса о разработке комплексных стандартов необходимо проанализировать все составляющие части изделия и материалы, из которых оно изготовлено, вне зависимости от того, имеют они конечное эксплуатационное назначение или нет. Разработку комплексных стандартов следует начинать с компонентов, не имеющих самостоятельного эксплуатационного назначения.

Одним из главных показателей, определяющих степень комплексной стандартизации, является интегральный коэффициент охвата изделий стандартизацией К_инт, получаемый перемножением частных коэффициентов, характеризующих уровень стандартизации сырья, полуфабрикатов, частей и деталей конструкций, комплектующих изделий, оснащения, методов испытаний, готовой продукции и др.: К_инт = К₁, К₂, К₃ ... К_n, где К₁, К₂, К₃, ..., К_n – частные коэффициенты стандартизации каждого элемента конструкции, компонента, входящего в изделие.

Частный коэффициент К представляет собой отношение количества разработанных нормативно-технических документов на стандартизированные элементы конструкции (К_ст) к общему количеству нормативно-технических документов, необходимых для выпуска данной продукции (К_общ), т.е. К= (К_ст : К_общ) • 100.

Частные коэффициенты стандартизации делятся на группы по их отношению к орудиям труда (оборудование, оснастка, инструмент и т.п.), к предметам труда (сырье, материалы, полуфабрикаты и т.п.).

В современных условиях инструментом практической организации работ по КС продукции является разработка и реализация программ комплексной стандартизации (ПКС). Они направлены на решение важнейших народнохозяйственных проблем, предусматривают «сквозные» требования на сырье, материалы, полуфабрикаты, детали, узлы, комплектующие изделия, оборудование, инструменты, технические средства контроля и испытаний, метрологическое обеспечение, методы организации и технологической подготовки производства, хранения, транспортировки, регламентирующие условия работы для достижения установленного НТД технического уровня и качества изделий. Многие ПКС представляют собой крупные межотраслевые комплексы.

Ввиду сложности создания и освоения новых высокоэффективных видов сырья, материалов, изделий планы и программы комплексной стандартизации целесообразно разрабатывать на пять и более лет. Разработку конкретных стандартов следует планировать с разбивкой по годам.

Реализация ПКС показала их высокую эффективность. Так, например, общий экономический эффект от выполнения в 80-х гг. программ «Тракторы сельскохозяйственные класса 1,4 (МТЗ — 80/82)» составил 284,8 млн тенге, «Тепловозы железных дорог широкой колеи» — 200 млн. На рисунок 2.2 приведена в качестве примера схема ПКС «Тракторы».

Один из наиболее серьезных вопросов в методологии программно-целевого планирования комплексной стандартизации — оценка эффективности ПКС продукции. Она может проводиться на четырех этапах планирования: утверждения перечня ПКС, разработки проекта ПКС, научно-технической экспертизы проекта, реализации. Достоверность оценки эффективности ПКС имеет большое значение, так как по ней принимается решение о целесообразности ее реализации.

Один из наиболее серьезных вопросов в методологии программно-целевого планирования комплексной стандартизации — оценка эффективности ПКС продукции. Она может проводиться на четырех этапах планирования: утверждения перечня ПКС, разработки проекта ПКС, научно-технической экспертизы проекта, реализации. Достоверность оценки эффективности ПКС имеет большое значение, так как по ней принимается решение о целесообразности ее реализации.

При вынесении окончательного решения учитывается необходимость разработки и реализации ПКС для нормативно-технического обеспечения ранее запланированных целевых комплексных программ.

Рисунок – Реализация программы комплексной стандартизации

В отрасли автомобильного и сельскохозяйственного машиностроения осуществляется комплексная программа стандартизации, направленная на максимальную унификацию конструкций деталей и узлов общего назначения. Для целенаправленного выполнения этой работы составлены альбомы рабочих чертежей унифицированных узлов и деталей, разработана нормативно-техническая документация на организацию специализированных производств и освоение унифицированных изделий непосредственно на заводах — изготовителях сельскохозяйственных машин. Установлена обязательность применения унифицированных узлов и деталей при проектировании новых сельскохозяйственных машин, использования их в качестве запасных частей для действующего парка машин.

Опережающая стандартизация

Одним из главных проявлений научно-технического прогресса является постоянная и своевременная замена старых или устаревших, по находящихся еще в производстве изделий новыми, более прогрессивными, отвечающими современным требованиям науки и техники, обеспечивающими значительное повышение производительности общественного труда.

По мере развития науки и техники неуклонно сокращается интервал между новыми научными открытиями и их использованием в производстве. Если раньше открытия науки воплощались в технике через десятилетия, то теперь, как правило, это происходит в течение нескольких лет. Отсюда основные параметры изделий, зафиксированные в стандартах, более быстро стареют и должны систематически пересматриваться с учетом долгосрочного прогноза и опережения темпов научно-технического прогресса.

Этим требованиям отвечает опережающая стандартизация (ОС). Это стандартизация, устанавливающая повышенные по отношению к уже достигнутому на практике уровню норм, требований к объектам стандартизации, которые согласно прогнозам будут оптимальными в последующее время. Сущность ОС состоит в том, что в стандартах устанавливают перспективные требования для вновь разрабатываемой продукции, опережающие современный достигнутый у нас и за рубежом научно-технический уровень с целью, чтобы и в период производства ее технический уровень и качество не уступали лучшим мировым образцам. ОС осуществляется путем разработки отдельных стандартов или их комплексов, регламентирующих требования к разрабатываемым новейшим системам (комплексам) технических устройств или ступенчатых (главных) показателей, определяющих технический уровень и качество подлежащей разработке технике. Опережающая стандартизация также способствует лучшему планированию и производству запасных частей для техники, находящейся в эксплуатации.

Научно-техническая база опережающей стандартизации включает результаты фундаментальных, поисковых и прикладных научных исследований, открытия и изобретения, принятые к реализации, методы оптимизации параметров объектов стандартизации и прогнозирования потребностей народного хозяйства и населения в данной продукции. ОС проводится на основе целевого подхода одновременно с НИОКР по созданию систем, комплексов и семейств машин, оборудования, механизмов и приборов, с решением важнейших экономических и социальных проблем, систематическим изысканием путей повышения технического уровня, качества и конкурентоспособности изделий на международном рынке, с ускорением реализации результатов фундаментальных, прикладных исследований, открытий и изобретений.

Масштабы и темпы опережающей стандартизации отстают от требований сегодняшнего дня. Не создано опережающих стандартов на электромобили, хотя эта проблема имеет очень большое экономическое и социальное значение, так как количество автомобилей в нашей стране постоянно увеличивается, а соответственно возрастает загазованность городов. Неприменение принципа опережающей стандартизации приводит к тому, что машины, условно прошедшие государственные испытания, к серийному производству не принимаются, так как их технико-экономические показатели уже успевают устареть.

Процесс опережающей стандартизации является непрерывным, т.е. после ввода в действие опережающего стандарта сразу же приступают к разработке нового стандарта, которому предстоит заменить предыдущий. Его можно разделить на следующие основные этапы: подготовительная работа, создание опережающего стандарта, его внедрение. Процесс следует рассматривать относительно этапов создания изделия, поля деятельности, направления опережаемое.

Этапы создания изделия	Поле деятельности	Направления опережаемости
Проектно-конструкторские работы по созданию опытного образца изделия	В пределах завода (отрасли)	По ассортименту (типам), видам, маркам (сортам), типоразмерам изделий
Техническая подготовка промышленного производства изделия	В пределах одного государства	По признакам, свойствам и функциям изделий
Промышленное производство изделия	В пределах региональной группы стран	По преемственности (взаимоувязке) элементов конструкций старых и новых изделий
	В мировом масштабе	По количественному значению показателей признаков продукции

Разновидностью опережающего стандарта является ступенчатый стандарт, содержащий показатели качества различного уровня. На рисунке 2.3 показан пример ступенчатого показателя с разными сроками реализации каждой из ступеней.

А – достигнутый уровень; Б и В – перспективные уровни показателя

Рисунок – Пример ступенчатого показателя

Одним из главных условий дальнейшего развития опережающей стандартизации является долгосрочное научное прогнозирование. Оно позволяет видеть основные направления дальнейшего совершенствования изделий, намечать конкретные пути улучшения стандартов, правильно планировать эту работу.

Практика работы промышленных предприятий показывает, что прогнозирование должно осуществляться как на длительные, так и более короткие сроки. Для прогноза научно-технического прогресса в области развития стандартизации сроком на пять лет следует более детально знакомиться с условием проектно-конструкторских работ, с доводкой экспериментальных образцов в лабораториях, с результатами ресурсных испытаний, с замечаниями и рекламациями, учитывая достигнутые результаты в промышленности. Для длительного прогноза (20—25 лет) необходим тщательный всесторонний анализ уровня фундаментальных научных исследований и проектно-конструкторских разработок, изучение новейших открытий у нас и за границей.

Для прогнозирования научно-технического прогресса важное значение имеет патентная информация, опережающая все другие виды информации на три—пять лет. Идеи, которые сегодня заключены в патентах, через 3—5 лет будут воплощены в опытных образцах, а еще через примерно такое же время — в серийной продукции. Обычно по количеству выданных патентов в год судят о темпах технического развития. Если количество патентов из года в год растет, значит, данное инженерное решение прогрессивно, если падает, то это означает, что идея реализована и инженерный принцип себя изжил.

Разработка опережающих стандартов производится применительно к конкретной машине, группе машин, типоразмерному ряду. Опережающие стандарты — основа для проектирования новой, более совершенной, передовой техники. Учитывая все вышесказанное, можно сформулировать следующие основные требования, которые необходимо предъявлять к опережающей стандартизации: базирование на перспективных планах экономического и социального развития страны, долгосрочном и краткосрочном научном прогнозировании; изучение новейших открытий как в стране, так и за рубежом; широкое использование патентной информации; детальное, глубокое ознакомление с уровнем проектно-конструкторских работ, с результатами доводки аналогов и базовых экспериментальных образцов изделий в лабораториях, на полигонах; учет замечаний и рекламаций на базовую модель.

Планирование опережающей стандартизации неотделимо от планирования научных исследований, опытно-конструкторских, экспериментальных работ и должно проводиться комплексно. При этом в первую очередь стандартом должны быть регламентированы взаимоотношения между предприятиями и организациями, аппаратом министерства и заказчиком продукции, научно-исследовательской и промышленной базой. Научные исследования по опережающей стандартизации целесообразно проводить с помощью вычислительной техники и автоматизированных систем управления.

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

Стандартизация базируется на общенаучных и специфических методах. Ниже рассматриваются ши­роко применяемые в работах по стандартизации ме­тоды: 1) систематизация; 2) классификация; 3) кодирование; 4) ранжирование; 5) селекция и симплификация; 5) унификация продукции и типизация; 6) оптимизация.

Систематизация объектов стандартизации заключается в научно обоснованном последовательном классифицировании и ранжировании совокупности конкретных объектов стандартизации. Примером результата работы по систематизации продукции классификатор КП ВЭД. 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. Селекция и симплификация 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 обоснования принимаемых решений, например экспертных методах, оптимизацию объектов стандартизации осуществляют путем применения специальных экономико-математических методов и моделей оптимизации. Целью оптимизации является достижений оптимальной степени упорядочения и максимально возможной эффективности по выбранному критерию.

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.