1.5. Методичні засади стандартизації

 

Ключові слова та  поняття: агрегатування,  арифметична прогресія, взає- мозамінність, випереджуюча стандартизація, геометрична прогресія, градації параметричного ряду, класифікація, комплексна стандартизація, методи стан- дартизації, методичні принципи  стандартизації, номенклатури  параметрів, параметр, параметри продукції, параметрична стандартизація, параметрич- ний  ряд, похідні ряди, принципи стандартизації, ряди Ренара, симпліфікація, сис- тема переважних чисел, систематизація, спеціалізація, типізація, уніфікація

 

Згідно з методологією та практичною діяльністю стандартизації для вирішення по-

ставлених перед нею завдань слід виділити низку методичних принципів, а саме:

•           принцип плановості;

•           принципи перспективності;

•           принцип оптимальності;

•           принцип динамічності;

•           принцип системності;

•           принцип обов’язковості (див. табл. 1.5.1).


 

 

Таблиця 1.5.1

Методичні принципи стандартизації

 

Назва принципу

Зміст

 

 

Принцип плановості

Забезпечується шляхом складання перспективних і поточних планів з роз- робки, розвитку і проведення робіт  зі стандартизації. Планування в галузі стандартизації є складовою частиною системи  державного планування. Планування слід здійснювати для послідовного, системного розвитку на- родного  господарства, правильного розподілення ресурсів. Ефективність планування є однією  з ланок  управління народним  господарством, засо- бом забезпечення темпів розвитку економіки  країни,  гарантією успішного створення матеріально-технічної бази промисловості.

Планування здійснюється шляхом складання на науковій  основі  перспекти- вних  і поточних  планів для усіх рівнів народного господарства, координу- вання  і контролю  за виконанням, досягнення високих  кінцевих  результатів при  правильному розподіленні матеріальних і грошових  ресурсів. Об’єм  і спрямованість планів зі стандартизації визначається завданнями, які стоять перед  народним  господарством на конкретний період.  Плани включають програми комплексної стандартизації та метрологічного забезпечення

 

 

Принципи перспективності

Забезпечуються розробкою і випуском випереджаючих стандартів, в яких запро- ваджуються підвищені норми та вимоги до об’єктів стандартизації відносно досяг- нутого рівня. До того ж норми та вимоги, які запроваджуються у стандартах, бу- дуть оптимальними в майбутньому. Випереджаючі стандарти містять норми і ви- моги, що перевищують існуючий рівень, і тим самим орієнтують науку і виробни- цтво на динамічний розвиток науково-технічного прогресу. Базою для розробки випереджаючих стандартів є науково-технічні прогнози.

Випереджаючі стандарти дають змогу планувати процес підвищення якості, нада- ють розробникам і споживачам інформацію щодо параметрів виробів  у майбут- ньому. Ці стандарти являють собою, якоюсь  мірою, програму організації  вироб- ництва  щодо випуску  продукції підвищеної  якості.  У той же час на розробників випереджаючих стандартів покладено велику відповідальність за правильність прогнозування розвитку науки та техніки на визначений період

 

 

Принцип оптимальності

Передбачає вироблення й прийняття таких норм, правил та вимог, що забезпечу- ють народному господарству оптимальні втрати ресурсів: сировинних, матеріаль- них, енергетичних, економічних, соціальних. Під час вирішення різних завдань та проблем найвища  результативність буде досягнута тоді, коли із великої кількості можливих  варіантів  рішень  будуть  відібрані найбільш  раціональні та економічні, тобто оптимальні варіанти. А це, своєю чергою, сприяє підвищенню ефективності виробництва та продуктивності праці

 

 

Принцип динамічності

Передбачає періодичну перевірку стандартів та іншої нормативної документації, внесення до них змін, а також своєчасний перегляд і відміну стандартів. Чинні ста- ндарти підлягають перевірці  згідно з рядком в інформаційних даних. Під час пере- вірки визначають науково-технічний рівень  стандартів, за потребою розробля- ють пропозиції щодо оновлення застарілих показників, норм, характеристик, ви- мог, термінів, визначень, позначень, одиниць фізичних величин. Результати пере- вірки можуть слугувати підставою для перегляду стандарту.


 

 

Закінчення табл. 1.5.1

 

Назва принципу

Зміст

 

Під час періодичного оцінення  та перегляду стандартів важливо визначити їх відповідність існуючим і можливим потребам споживачів, врахувати змі- ни вимог споживачів. Якщо стандарти не будуть  враховувати потреби су- спільства, то вони виявляться непотрібними, більш того — вони будуть пе- решкодою для подальшого прогресу.

Наприклад, особливо швидко застарівають стандарти на товари  народного споживання, що пов’язано зі зміною вимог споживачів, їх матеріальним ста- новищем,  рівнем та відношенням  роздрібних цін на різні товари, швидко- плинністю  моди тощо.  Цими обставинами пояснюється те, що одні товари користуються підвищеним попитом, а інші залежуються, уціняються, але од- наково  не  знаходять споживача. Тому  основне завдання стандартизації — розробляти такі стандарти на товари  народного споживання, які б сприяли усуненню подібних  диспропорцій у реалізації  виробів  і давали  змогу більш гнучко регулювати якість продукції, що значно підвищить попит на неї

 

 

Принцип системності

Забезпечується  розробкою нормативних документів  на об’єкти стандар- тизації,  що належать до певної  галузі та встановлюють взаємопогоджені вимоги до усіх об’єктів  на підставі загальної мети. Цей принцип  визначає розробку стандартів чи іншої нормативної документації  як елемента сис- теми і приводить до упорядкування закономірно розташованих і взаємо- пов’язаних конкретних об’єктів стандартизації в єдину  систему. При цьо- му вони пов’язані між собою внутрішньою сутністю.

Для вивчення  об’єкта  у цілому слід знайти загальні закономірності, які об’- єднують  у ньому різні властивості. Не менш важливою передумовою роз- витку системних досліджень є створення укрупнених комплексів.  До них належать автоматизовані потокові  технологічні  лінії, комплексні  системи управління, міжгалузеві системи  стандартів тощо.

Успішна розробка великих  комплексних проблем суспільства, системний підхід

до їх вирішення та впровадження отриманих результатів у народне господарство сприяє подальшому науково-технічному прогресу і розвитку економіки країни

 

 

Принцип обов’язковості

Визначає законодавчий характер стандартизації. В Україні стандарти та інша нормативна документація  мають  обов’язковий характер, їх повинні додержуватись усі підприємства і організації  незалежно від форми  влас- ності. За порушення вимог стандартів, іншої нормативної документації  пе- редбачена юридична  відповідальність згідно з чинним законодавством. Юридична  відповідальність залежно  від виду порушення може  бути  дис- циплінарна, матеріальна чи кримінальна.

Відповідальність за випуск  у продаж неякісних, нестандартних чи некомп- лектних товарів наступає незалежно від того, чи вони надійшли у такому ви- ді від виробника або постачальника, чи зіпсовані  у магазині, або під час збе- рігання  на складі,  чи базі.  Кримінальним  визнається вже  сам випуск  таких товарів  у продаж. Тому, торговельні робітники, а саме  товарознавці, пови- нні брати  на реалізацію тільки якісний  товар  і не допускати до продажу зі- псовані та некомплектні вироби, тим самим захищаючи інтереси споживача

 

 

 

На основі принципів стандартизації була сформована система її методів. Стандар- тизація в своїй діяльності використовує різноманітні методи, найбільш значними з яких є уніфікація, агрегатування, типізація, які забезпечують взаємозамінність і спеціалізацію на різних рівнях.

Уніфікація — найбільш поширений та ефективний метод стандартизації, який пе- редбачає приведення об’єктів до одноманітності на основі встановлення раціонального числа їх різновидів. Уніфікація спрямована на зниження кількості різновидів виробів за рахунок їх комбінування та змін конструкцій. Це — раціональне скорочення числа типів, видів і розмірів виробів однакового функціонального призначення.

Уніфікація, доцільність якої економічно обґрунтована, повинна завершуватись ста- ндартизацією уніфікованих виробів. При цьому слід пам’ятати, що уніфікація здійсню- ється з урахуванням перспективи удосконалення окремих деталей. У товарознавстві уні- фікуються показники, які характеризують якість продукції, харчову цінність та смакові властивості продовольчих товарів, у фінансовій сфері уніфікуються грошові знаки тощо.

Уніфікація дає змогу знизити вартість виробництва нових виробів, підвищити се- рійність та рівень автоматизації виробничих процесів, знизити трудомісткість виготов- лення, організувати спеціалізовані виробництва.

Основою уніфікації є систематизація та класифікація.

Систематизація — це розподілення предметів, продукції, явищ чи понять у визна- ченому порядку та послідовності, які утворюють чітку систему, зручну для використан- ня. Прикладами таких систем можуть слугувати Періодична система хімічних елемен- тів Д.І. Менделєєва, Міжнародна система одиниць фізичних величин (СІ), Сонячна сис- тема, Державна система стандартизації, граматична система мови, система управління якістю, система дорожнього руху автомобілів тощо.

Класифікація — це розподілення предметів, продукції, явищ чи понять за група- ми, розрядами, класами залежно від їх загальних істотних ознак. Мета класифікації по- лягає в об’єднанні окремих, розрізнених, здавалося б, неоднакових предметів і явищ у споріднені групи. В результаті класифікації безліч об’єктів перетворюється на впоряд- ковану, побудовану за визначеними правилами систему, що значно полегшує здійснен- ня робіт зі стандартизації. Наукова класифікація має винятково велике теоретичне і практичне значення для будь-якої науки. Прикладами класифікації можуть бути: кла- сифікація товарів народного споживання; класифікація харчових речовин і харчових продуктів; класифікація конкретних видів товарів (алкогольних напоїв, печива, зерна, овочів та плодів, меблів, посуду та інших); Державні класифікатори України; Міжна- родна  класифікація  стандартів  (ІСS);  класифікація  міждержавних  стандартів .

 

Найбільш елементарним видом уніфікації є симпліфікація — усунення невиправ- даної різноманітності однойменних об’єктів шляхом простого скорочення кількості їх різновидів до технічно і економічно необхідної з точки зору задоволення існуючих потреб суспільства. Симпліфікація використовується для раціонального обмеження номенклатури


об’єктів при розробці обмежувальних стандартів. Робота з симпліфікації основана на статистиці, яка виявляє типорозміри і типові конструкції виробів, що найчастіше вико- ристовуються. Симпліфікація веде до спрощення виробництва шляхом виключення зай- вих типорозмірів деталей, особливо в галузі технологічного оснащення, зайвих видів зві- тів та документації, об’єднання норм запасів матеріалів та інше.

Типорозмірна уніфікація здійснюється у виробах однакового функціонального при-

значення, які відрізняються один від одного числовим значенням головного параметра.

Внутрішньотипова уніфікація здійснюється у виробах одного й того ж функціо- нального призначення, що мають однакове числове значення головного параметра, але відрізняються конструктивним виконанням складових частин. Міжтипова уніфікація здійснюється у виробах різного типу і конструктивного виконання.

Робота з уніфікації може здійснюватись на різних рівнях: міжгалузевому, галузево- му і заводському. Міжгалузева уніфікація проводиться в масштабі декількох галузей промисловості; галузева — в рамках однієї галузі промисловості; заводська — прово- диться в рамках одного підприємства. Останнім часом успішно розвивається міжнародна уніфікація.

Робота з уніфікації виконується у певній послідовності. У першу чергу слід визна- чити напрямок, вид і рівень об’єкта уніфікації, потім провести збір і аналіз уніфікованих виробів, класифікувати елементи відповідно до поставлених завдань. Далі розробляють- ся: нова конструкція чи вибирається одна з існуючих уніфікованих конструкцій якості, яка може замінити всі раніше використовувані; стандарт на необхідні елементи чи дета- лі. Завершальним етапом роботи з уніфікації є організація спеціалізованого виробництва згідно з розробленим стандартом.

Рівень уніфікації виробів або їх складових частин визначається за допомогою сис-

теми показників, із яких обов’язковим є коефіцієнт застосування на рівні типорозмірів.

Під коефіцієнтом застосування розуміють відношення кількості запозичених, ку- пованих і стандартизованих типорозмірів до загальної кількості типорозмірів виробу.


 

Метод агрегатування використовується при створенні контрольно-вимірювальних при- ладів, які можуть компонуватись із уніфікованих блоків, датчиків, вимірювальних головок, елементів пневматичних приладів; у радіоелектроніці — при проектуванні різноманітної ра- діоелектронної апаратури на основі прогресивного функціонально-вузлового методу.

Типізація — метод стандартизації, спрямований на розробку типових конструктив- них, технологічних, організаційних й інших рішень на основі загальних технічних харак- теристик для деяких виробів, процесів, методів управління. Цей метод називають мето- дом «базових конструкцій», адже у процесі типізації вибирається об’єкт, найбільш хара- ктерний для цієї сукупності, з оптимальними властивостями. При визначенні конкретно- го об’єкта-виробу, технологічного процесу чи організаційного питання вибраний об’єкт (типовий) може зазнавати лише деяких часткових змін чи доробки. Типізація є поширен- ням великої кількості функцій на малу кількість об’єктів, тому що забезпечує зберігання тільки типових об’єктів із цієї сукупності.

Типізація технологічних процесів включає аналіз можливих технологічних рішень при виготовленні деталей класифікаційної групи та проектування оптимального типового проце- су для кожної групи. Основним методом типізації технологічних процесів слід вважати ме- тод технологічної послідовності, який оснований на загальності технологічних процесів.

У результаті робіт з типізації виробляються і закріплюються в нормативному документі відповідні характеристики тих чи інших процесів, виробів та організаційно-методичних пи- тань. Типізація дає змогу скоротити час на проектування і розробку тих чи інших рішень.

Взаємозамінність — це придатність одного виробу, процесу, послуги для викорис- тання замість іншого виробу, процесу, послуги з метою виконання одних і тих же вимог. Взаємозамінність досягається за рахунок обробки креслень виробу шляхом розмірних роз- рахунків, підбору необхідних матеріалів, установлення відповідних технічних вимог, а та- кож застосування таких методів обробки, при яких розкидання розмірів деталей вкладаєть- ся в поле допуску. Взаємозамінність забезпечується шляхом установлення у стандартах, кресленнях та іншій нормативній документації єдиних номінальних розмірів для сполу- чення деталей та виробів, відповідних допустимих меж розмірів, геометричних форм і рег- ламентації вимог щодо якості матеріалів за механічними, фізичними та хімічними вимога- ми тощо. Усе це дає змогу незалежно використовувати деталі та вузли, посідати своє місце у складальній одиниці та забезпечувати нормальну, безперебійну роботу готового виробу.

 

Розвиток типізації

 

 

Стандартизація типових виробів загального призначення


 

Стандартизація типових технологічних процесів


Створення нормативних документів, які запроваджують порядок  проведення будь-яких робіт, розрахунків, випробувань

 

 

 

Функціональні вимоги найбільш повно враховуються при застосуванні методу фун- кціональної взаємозамінності. Під цим методом розуміють визначення точності геомет- ричних та фізико-хімічних параметрів деталей і вузлів на основі суворо встановлених зв’язків між цими параметрами та експлуатаційними показниками.

Види взаємозамінності представлені на рис. 1.5.4.

Повна взаємозамінність забезпечується додержанням параметрів з такою точністю, яка допускає складання і заміну будь-яких пов’язаних деталей, вузлів і агрегатів без додаткових заходів — обробки, регулювання. При повній взаємозамінності спрощуються процеси скла- дання та ремонту і створюються умови для автоматизації, спеціалізації. Неповна взаємоза- мінність характеризується можливістю проведення таких додаткових заходів при складанні, як груповий підбір деталей, використання компенсаторів, регулювання положень, припасу- вання. Зовнішня взаємозамінність — це взаємозамінність купованих, кооперованих деталей та вузлів за експлуатаційними показниками, а також розмірами і формою приєднаних повер- хонь, за якими взаємопов’язані вузли основного виробу поєднуються між собою, а також ку- пованими і кооперованими. Внутрішня взаємозамінність — це взаємозамінність деталей, що складають окремі вузли, складові частини і механізми, що входять у виріб.

Рівень взаємозамінності виробництва характеризується коефіцієнтом взаємозамін- ності, який дорівнює відношенню трудомісткості виготовлення взаємозамінних деталей і частин до загальної трудомісткості виготовлення виробу. Він є показником технічного рівня виробництва. Взаємозамінність дає змогу організовувати серійне та масове вироб- ництво на основі кооперації, розвивати спеціалізоване виробництво окремих деталей, ву- злів і агрегатів, впроваджувати автоматизацію і механізацію виробничих процесів. Нор- мативною базою взаємозамінності є стандартизація.

З розвитком економічних зв’язків між країнами і поширенням міжнародної торгівлі великого значення набуває забезпечення взаємозамінності у міжнародному масштабі. У зв’язку з цим велика увага приділяється питанням взаємозамінності у діяльності міжна- родних організацій зі стандартизації. Уніфікація, агрегатування, типізація і взаємозамін- ність є базою для розвитку робіт зі спеціалізації.

 

 

 

Спеціалізація — це організаційно-технічні заходи, спрямовані на створення вироб- ництв чи підприємств з реалізації однотипної продукції в масовому чи великосерійному масштабі з використанням оптимальної технології при мінімальній собівартості й най- кращій якості.

Види спеціалізації представлені на рис. 1.5.5. Залежно від об’єктів спеціалізації вона може бути предметною, подетальною, технологічною і функціональною (див. табл. 1.5.2). А залежно від галузі розповсюдження спеціалізація може бути заводською, галузевою, міжгалузевою і міжнародною.

Варто зазначити, що з розвитком науково-технічного прогресу більш тісним стає органічний зв’язок стандартизації з технікою та економікою народного господарства на базі впровадження нових стандартів. Постійний розвиток науки і техніки, а також зміна вимог споживачів обумовлюють моральне старіння об’єктів стандартизації. Показники якості продукції та послуг, правила проведення тих чи інших видів робіт змінюються з часом. Виникає старіння стандартів чи іншої нормативної документації, яку необхідно оновлювати.  Тому  при  створенні  продукції  та  розробці  нормативних  документів  на об’єкти стандартизації використовують такі форми стандартизації, як комплексну, випе- реджаючу, параметричну.

Так, науково-технічний прогрес вимагає постійного скорочення термінів створення нової продукції з більш прогресивними технічними характеристиками. Провідна роль у вирішенні цих завдань належить комплексній стандартизації. Комплексна стандартизація — це цілеспрямова- не та планомірне встановлення і застосування системи взаємопов’язаних вимог як до об’єкта комплексної стандартизації в цілому, так і його основних елементів.

Комплексна стандартизація почала використовуватися у колишньому СРСР на початку 1930-х рр. Однак широке впровадження у практику теоретичних і методичних основ комплексної стандартизації почалося з 1965 р. Комплексна стандартизація викорис- товується також у міжнародній практиці.


 

Таблиця 1.5.2

Види спеціалізації залежно від об’єктів застосування

 

Вид спеціалізації

Зміст

 

 

Предметна спеціалізація

Полягає у тому, що на окремих  підприємствах зосереджують випуск певної продукції, яка відповідає профілю  підприємства. Наприклад, спеціалізація заводу  з випуску  м’ясних виробів,  кондитерських виробів,  телевізорів, пральних машин тощо. Предметна спеціалізація — це початкова форма спеціалізації виробництва

 

Подетальна спеціалізація

Полягає в тому, що у процесі  виготовлення виділяється виробництво окремих  деталей, вузлів чи складальних одиниць.  Цей вид спеціалізації  економічно  найбільш вигідний

 

 

Технологічна спеціалізація

Виділення окремих  стадій технологічного процесу в спеціалізовані заводи,  цехи, ділянки. Наприклад:  виробництво відливок, штамповок; організація прядильних, ткацьких і оброблюваних фабрик в текстильній промисловості; забійний, ковбасний та інші цехи в м’ясопереробній промисловості та ін. При технологічній спеціалізації збільшуються масштаби виробництва, підвищується продуктивність праці, знижується собівартість продукції, раціонально використовуються засоби виробництва

 

Функціональна спеціалізація

Виникла як наслідок розподілу  і кооперування праці у галузі допоміжного обслуговування виробництва. Наприклад, спеціалізований ремонт холодильників, автомобілів, побутової техніки тощо

 

Якість продукції залежить від багатьох факторів: властивостей вихідних матеріа- лів, конструкції, виконання технологічних операцій і процесів, умов і методів ви- пробувань, транспортування, експлуатації та ін. Таким чином, для підвищення якості продукції недостатньо встановити стандарти на кінцеві параметри готової продукції, потрібно ще стандартизувати усі об’єкти і процеси, які впливають на якість готового виробу (рис. 1.5.6).

Для вирішення проблеми підвищення якості продукції слід не тільки визначити оп- тимальні показники якості кінцевої продукції, але й пов’язати їх з усім комплексом фак- торів, які впливають на якість виробу. Це можливо лише за умови здійснення комплекс- ної стандартизації.

Комплексна стандартизація забезпечує взаємозв’язок і взаємозалежність суміжних галузей зі спільного виробництва готового продукту, який відповідає вимогам держав- них стандартів. Наприклад: норми, вимоги, які містяться в стандарті на автомобіль, сто- суються металургії, хімічної, електротехнічної та інших галузей промисловості. Якість сучасного автомобіля визначається якістю більше ніж двох тисяч виробів і матеріалів — металів, пластмас, електротехнічних виробів, лаків, фарб, палива та ін. У таких випадках окремі  стандарти,  навіть  якщо  в  них  закладені  перспективні  показники,  не  завжди можуть забезпечити потрібні результати.


 

 

При вирішенні питання розробки комплексних стандартів слід проаналізувати усі складові частини виробу і характеристики матеріалів, з яких він виготовлений, визначи- ти їх кінцеве експлуатаційне призначення. Розробку комплексних стандартів потрібно починати з компонентів, які не мають самостійного експлуатаційного призначення.

У сучасних умовах інструментом практичної організації робіт з комплексної стан- дартизації продукції є розробка та реалізація програм комплексної стандартизації (ПКС). ПКС являє собою плановий документ, що містить оптимальну сукупність пов’язаних но- рмативних документів, які підлягають розробці або перегляду і визначають збалансовані вимоги до технічного рівня та якості продукції (сировини, матеріалів, комплектуючих вузлів, обладнання тощо), строки проведення робіт, перелік заходів та склад виконавців.

Випереджуюча стандартизація. Одним із головних проявів науково-технічного прогресу є постійна, своєчасна заміна застарілих виробів (тих, які ще знаходяться у виробництві) новими, більш прогресивними, які відповідають сучасним вимогам науки, техніки та споживачів і забез- печують значне підвищення продуктивності суспільної праці. У зв’язку з цим основні параметри виробів, які зафіксовані у стандартах, повинні систематично переглядатися з урахуванням довго- строкових прогнозів і випередження темпів науково-технічного прогресу. Цим вимогам відпові- дає випереджуюча стандартизація, яка встановлює підвищені норми та вимоги до об’єктів стан- дартизації відповідно до вже досягнутого на практиці рівня норм і вимог. До того ж підвищені норми та вимоги, згідно з прогнозом, будуть оптимальними й в майбутньому.

Суть випереджуючої стандартизації полягає у встановленні у стандартах перспек- тивних норм та вимог до продукції, які згідно з прогнозами будуть оптимальними у май- бутньому. Це необхідно для того, щоб під час виробництва нової продукції, її технічний рівень та якість не поступались кращим світовим зразкам. Випереджуюча стандартизація здійснюється шляхом розробки окремих або комплексів стандартів. Особливу увагу при- діляють розробці та впровадженню оптимальних показників якості, визначення яких по- винно проводитись на основі прогнозування.

Під прогнозуванням показників якості виробів розуміють науково обґрунтоване завба- чення кількісних значень цих показників, які можуть бути досягнуті до визначеного момен- ту часу. Прогнозування може бути короткостроковим (на строк до 5 років), середньостроко- вим (на строк 5–15 років) і довгостроковим (більше 15 років). Для розробки випереджуючих стандартів, зазвичай, використовують короткострокові та середньострокові прогнози.

Випереджуючі стандарти, які встановлюють перспективні вимоги до якості об’єктів стандартизації, розробляються на основі науково-дослідних, дослідно-конструкторських та дослідно-технологічних робіт, тобто робіт, які виконуються на стадії створення продукції.


 

Масштаби та темпи випереджуючої стандартизації відстають від вимог сьогодення. Велика кількість стандартів на харчові продукти не відповідає сучасному рівню науки і техніки, особливо за показниками безпеки. Не створено випереджуючих стандартів на електромобілі, хоча ця проблема має велике економічне та соціальне значення, адже кі- лькість автомобілів у країні постійно збільшується, і відповідно зростає загазованість міст. Невикористання принципу випереджуючої стандартизації призводить до того, що машини, які умовно пройшли державні випробування, до серійного виробництва не при- ймаються, тому, що їхні техніко-економічні показники встигають застаріти.

Параметрична стандартизація важлива, адже розвиток народного господарства приво- дить до подальшого збільшення типів і типорозмірів виробів, що пов’язано зі створенням нових видів продукції та потребою у широкому розвитку механізації й автоматизації виробництва.

Крім того, для сучасної промисловості властива широка, постійно зростаюча номенк- латура вироблених товарів. У ряді випадків має місце випуск надмірно великої номенк- латури виробів, що схожі за призначенням і незначно відрізняються конструктивним ви- конанням і розмірами. Упорядкування номенклатури і кількості типорозмірів виробів є одним із найважливіших завдань стандартизації.

Це знижує серійність виробництва продукції, ускладнює уніфікацію виробів, гальмує розвиток спеціалізації виробництва, подовжує термін опанування нової техніки, збільшує виробничі витрати, порушує номенклатуру запасних частин, здорожує ремонт, підвищує вартість обслуговування при експлуатації. Тенденція щодо збільшення кількості типів і типорозмірів виробів виникає через неузгодженість різних виробництв та дослідних орга- нізацій, що здійснюють розробку схожих виробів. Упорядкування номенклатури і кількос- ті типорозмірів виробів є одним із найважливіших завдань стандартизації (рис. 1.5.9).

 

 

Основою для раціонального скорочення номенклатури і кількості типорозмірів вироб- леної продукції є розробка параметричних стандартів, які встановлюють параметри і розміри найбільш раціональних видів, типів і типорозмірів машин, приладів, обладнання тощо. Ство- рення та використання виробів буде найбільш успішним у тому випадку, коли їх параметри будуть погоджені між собою. Узгодження різних параметрів і розмірів методом параметрич- ної стандартизації дає змогу ув’язати між собою різні галузі промисловості, що призведе до великого економічного ефекту у масштабах усього народного господарства країни.

Система переважних чисел і параметричні ряди

Отже, сутність параметричної стандартизації полягає у тому, що параметри і розмі- ри виробів встановлюють не довільно, а дотримуючись визначених, чітко обґрунтованих рядів переважних чисел. Тому, теоретичною базою сучасної стандартизації є система переважних чисел (рис. 1.5.10).

Тобто, будь-які параметри виробу (продуктивність, число обертів, швидкість, поту- жність, тиск, розміри) керуються певним науково обґрунтованим рядом переважних чи- сел, тоді виріб буде узгоджуваний з іншими, пов’язаними з ним, видами продукції: елек- тродвигуни — з технологічним обладнанням, вантажопідйомними пристроями; вантажо- підйомні пристрої — з вантажними машинами; вантажні машини — з транспортною та- рою; транспортна тара — з споживчою тарою і таке інше.

Параметр продукції — це кількісна характеристика властивостей продукції чи її станів, які визначають призначення продукції та умови її використання. Параметри про- дукції наводяться в нормативних документах.

Згідно з характерними властивостями виробів розрізняють найбільш важливі пара-

метри продукції:

•           розмірні параметри (розмір одягу та взуття, місткість посуду);

•           параметри ваги (маса окремих видів спортивного інвентарю);

•           параметри, які характеризують продуктивність машин і приладів (продуктивність вентиляторів, швидкість руху транспортних засобів);

•           енергетичні параметри (потужність двигуна).

У 1953 р. Міжнародна організація зі стандартизації (ІSО) прийняла Міжнародні ре- комендації щодо переважних чисел ІSО/Р3, які стали основою для розроблення парамет- ричних стандартів у багатьох країнах світу. До рекомендацій, крім ряду R5 увійшли ряди R10; R20; R40, які також отримали назву рядів Ренара. Існують ще два додаткових ряди R80 і RІ60, які використовують тільки в окремих, технічно обґрунтованих  випадках.

 

 

 

Переважні числа


— це числа, що рекомендовано обирати переважно перед усіма іншими для визначення величин параметрів при створенні виробів. Приклади використання переважних чисел зустрічаються всюди — це розміри взуття і одягу, довжина цвяхів, номінальні значення маси гир, потужність електричних машин тощо


 

 

У 1955 р. прийнята рекомендація ІSО/Р17 «Керівництво з використання переваж-

них чисел і рядів переважних чисел». Відповідно в Україні діє ГОСТ 8032.

 

Ряди переважних чисел повинні відповідати наступним вимогам:

 

•           являти собою раціональну систему  градацій, що відповідає потребам виготовлення та експлуатації виробів;

•           бути нескінченними, як у бік малих, так і великих чисел, тобто допускати встановлення безмежної кількості параметрів або розмірів у напрямку  як збільшення їх значення, так і зменшення;

•           включати усі послідовні десятикратні чи дробові значення кожного числа ряду і одиницю;

•           бути простими, щоб їх було легко запам’ятовувати.

 

Переважним числам властиві певні математичні закономірності. Так, при встанов- ленні розмірів і параметрів виробів широке застосування знайшли ряди чисел, які побу- довані на основі арифметичної чи геометричної прогресії.

Найпростіші ряди переважних чисел будуються на основі арифметичної прогресії — такої послідовності чисел, в якій різниця між наступним і попереднім членами залиша- ється постійною, тобто:

 

an = a1 + d (n – 1),

 

де:        a1 — перший член прогресії;

d — різниця прогресії;

n — номер взятого члена.

Позитивним моментом є те, що арифметичний ряд простий, не потребує заокруглен- ня чисел, але його суттєвим недоліком є відносна нерівномірність. у цих рядах є те, що во- ни прості, не потребують заокруглення чисел. Але суттєвим недоліком є відносна нерівно- мірність. При сталій абсолютній різниці між членами ряду відносна нерівномірність різко зменшується. Так, відносна різниця між членами арифметичного ряду 1; 2…10 для чисел 1 і 2 складає 100 %, а для чисел 9–10 усього 11 %. Якщо зміну відносної різниці для членів цього ряду зобразити графічно, то отримаємо залежність, за якою при зростанні абсолют- них значень членів арифметичного ряду відносна різниця зменшується.

Ряди переважних чисел, що основані на арифметичній прогресії, мало використовуються у

параметричних стандартах. Вони застосовуються, наприклад, у стандартах розмірів взуття, діа-

метрів підшипників коливання, діаметрів метричних різьблень, модулів зубчастих коліс тощо.

У більшості випадків найбільш придатні для стандартизації параметрів геометричні ряди чисел. Однак геометричних рядів нескінченно багато, тому належить вибирати з них такі, які будуть мати певні переваги перед іншими.

Геометрична прогресія — це ряд чисел, в якому кожне наступне число, яке отриму-

ють множенням попереднього на одне і теж число, яке називається знаменником прогресії:

 

an = a1 · qn-1


 

де        a — перший член;

qn-1 — знаменник прогресії;

n — порядковий номер взятого члена.

Ряд геометричної прогресії являє собою q; qx, qx1; qx2; qx3; qn–1; або 1, 2, 4, 8, 16, 32, n…

Геометрична прогресія має ряд корисних властивостей:

1.         Відносна різниця між будь-якими сусідніми членами ряду постійна. Будь-який член прогресії більше попереднього на 100 %.

2.         Добуток чи частка будь-яких членів прогресії є членом цієї прогресії. Ця власти- вість використовується при пов’язуванні між собою параметрів, що підлягають ста- ндартизації у межах одного ряду переважних чисел.

Геометричні прогресії дають змогу погоджувати між собою параметри, які зв’язані не тільки лі- нійною, а також й квадратичною, кубічною та іншими залежностями. Ще в Давній Римській імперії діаметри коліс водопроводів були вибрані згідно з геометричною прогресією. У Франції у 1805 р. розміри типографського шрифту було встановлено також відповідно до геометричної прогресії.

Історія утворення рядів переважних чисел пов’язана з ім’ям офіцера французького інже- нерного корпусу Шарля Ренара, який у 1877–1879 рр. заклав наукові основи щодо використан- ня переважних чисел для конструювання. Враховуючи перевагу геометричної прогресії, Ренар за основу довжину і побудував ряд, прийнявши такий знаменник прогресії, який забезпечує де-

сятикратне збільшення кожного члена ряду, тобто aQ5  = 10a , звідки Q = 5 10 .


 

 

Параметри і розміри виробів, що випускають серійно, встановлюють відповідно до  основних  рядів  переважних  чисел.  Але  допускається  використання  похідних рядів. Їх отримують із основних рядів шляхом відбору 2-, 3-, 4-го чи n-го члена ос- новного чи додаткового ряду. Наприклад, R5/2  — похідний ряд, отриманий з кожного

2-го члена основного ряду R5 . Похідні ряди використовують тоді, коли жоден з осно-

вних рядів не задовольняє заданим вимогам і запроваджуються градації числових характеристик, які залежать від параметрів і розмірів, що утворені на базі основних рядів.

 

Введення в усіх галузях промисловості єдиного  порядку  встановлення числових  значень, параметрів і розмірів для об’єктів стандартизації, а також перехід від одних числових значень параметрів до інших за допомогою системи  переважних чисел (параметричних рядів) дозволяє зменшувати кількість типорозмірів, економити матеріали, погоджує і пов’язує  між собою різні види виробів,  матеріалів,  напівфабрикатів, транспортних засобів, виробничого устаткування.

 

Розробка параметричних стандартів на обєкти стандартизації здійснюється поетапно:

•           вибір номенклатури параметрів;

•           вибір діапазону параметричного ряду;

•           вибір градації параметричного ряду.

Параметричний ряд — це сукупність числових значень параметрів, яка побудова-

на в певному діапазоні на основі прийнятої системи градацій.

Для визначення параметричного ряду слід враховувати його дві характеристики: діапазон ряду та градацію. Діапазон ряду — це інтервал, обмежений крайніми значен- нями членів ряду. Градацією параметричного ряду називають математичну закономі- рність, що визначає характер інтервалів між членами ряду в певному діапазоні. Вибір оптимальної градації параметричного ряду зводиться до знаходження такого ряду переважних чисел, який найбільшим чином відповідав вимогам народного господарст- ва країни.

Використання  системи  переважних  чисел  з  різними  рядами  допускає  можли- вість їх комбінування. Більшість параметричних рядів, включених до чинних параме- тричних стандартів, побудована на основі ряду R10 . Це дає підставу вважати, що ряд R10 є нині найбільш доцільним для побудови параметричних рядів на машини та устаткування.

Похідні ряди — ряди, які утворюються від основних чи додаткових за допомогою відбору n-х членів.

 

Приклади похідних рядів:

•           R 10/2 (1,25…) — 1,25; 20; 3,15; 5,0 …

•           R 40/3 (6,3  … 21,2) — 6,3; 7,5; 9,0; 10,6; 12,5; 15,0; 18,0; 21,2.

•           R 5 (1,0  …6,3)           1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 8,0; 10,0.

•           R 10 (6,3  … 10,0)


 

 

Параметричний ряд R40 (з округленими значеннями переважних чисел) — 1,0; 1,06;

1,12; 1,18; 1,25; 1,32; 1,40; 1,50; 1,60; 1,70; 1,80.

Діапазон ряду — 1,0 … 1,80.

Градація ряду — 1,06.