Математическая база параметрической стандартизации

Многообразие типов, параметров и размеров изделий регламентируется параметрическими стандартами. Тем самым предотвращается воз­можность производства неоправданно большой номенклатуры изделий в той или иной отрасли промышленности, создаются благоприятные условия для широкой унификации деталей и узлов, для развития предметной и подетальной специализации и для облегчения эксплуатации и ремонта из­делий, в частности, проще решается проблема запасных частей. Согласо­вание параметров и размеров методом параметрической стандартизации позволяет увязать между собой различные отрасли промышленности, проще решается проблема запасных частей. Это дает большой экономический эффект в масштабе всего народного хозяйства страны.

Сущность параметрической стандартизации состоит в том, что параметры и размеры серийно выпускаемых изделий устанавливаются не произвольно, а в соответствии с рядами предпочтительных чисел, т. е. таких чи­сел, которым предписывается отдавать предпочтение по сравнению со все­ми другими. Примеры использования предпочтительных чисел встречают­ся повсюду: размеры одежды и обуви, длина гвоздей, диаметры болтов и внутренних отверстий гаек, номинальные значения массы гирь, мощности машин и т. д.

Предпочтительным числам свойственны определенные математические закономерности. Так, наипростейшие ряды предпочтительных чисел строят­ся на основе арифметической прогрессии, т. е. такой последовательности чисел, в которой разность между последующим и предыдущим членами (она называется разностью прогрессии) остается постоянной. Любой член арифметической прогрессии можно вычислить по формуле:

a_n = a₁ + d(n-1)

где а₁ — первый член прогрессии, d — разность прогрессии, п — номер взятого члена.

Ряды предпочтительных чисел, основанные на арифметической прог­рессии, используются в параметрических стандартах сравнительно редко, однако такие стандарты есть. Это, например, стандарты на диаметры под­шипников качения, стандарты на размеры обуви. Достоинством рядов предпочтитель­ных чисел, базирующихся на арифметической прогрессии, является их простота, недостатком - относительная неравномерность. Так, в примере возрастающей арифметической прогрессии с разностью 1 второй член превышает первый на 100 %, десятый больше девятого на 11 %, а сотый больше девяносто девятого всего на 1 %. В результате большие значения следуют сравнительно чаще друг за другом, их оказывается больше, чем маленьких, что отнюдь не всегда рационально и соответствует потребнос­тям народного хозяйства.

Для преодоления этого недостатка используют отрезки рядов, пост­роенных на основе арифметической прогрессии, с большими номерами, где неравномерность выражена менее, или используют ступенчато-арифметические прогрессии. Такую прогрессию образуют, например, достоинства монет.Ступенчатая арифмети­ческая прогрессия у нас в стране была использована для параметрической стандартизации еще в 1717 г., когда по указу Петра I установили калибры ядер: 4, 6, 8, 12, 18, 24, 36.

С древнейших времен для построения рядов предпочтительных чисел использовалась геометрическая прогрессия, т. е. такая последователь­ность чисел, в которой отношение последующего к предыдущему члену (оно называется знаменателем прогрессии) остается постоянным. Приме­рами геометрической прогрессии являются последовательности:

а) возрастающая со знаменателем 1,1: 1—1,1—1,21—1,33—

б) убывающая со знаменателем 0,1: 1-0,1-0,01-0,001- .... Любой член геометрической прогрессии можно вычислить по фор­муле:

а_n =a₁ q^n-1

где a₁ — первый член, q — знаменатель прогрессии; n — номер взятого члена.

Геометрическая прогрессия имеет ряд полезных свойств, используемых в стандартизации.

1. Относительная разность между любыми соседними членами ряда
постоянна. Это свойство вытекает из самой природы геометрической
прогрессии. Возьмем в качестве примера простейшую прогрессию со знаме­нателем, равным двум:

1-2- 4-8-16-32-64 - здесь любой член прогрессии больше предыдущего на 100 %.

2, Произведение или частное любых членов прогрессии является членом той же прогрессии. Это свойство используется при увязке между со­бой стандартизуемых параметров в пределах одного ряда предпочтительных чисел. Согласованность параметров является важным критерием качест­венной разработки стандартов. Геометрические прогрессии позволяют сог­ласовывать между собой параметры, связанные не только линейной, но также квадратичной, кубичной и другими зависимостями.

Ряды предпочтительных чисел должны удовлетворять следующим тре­бованиям:

1) представлять рациональную систему градаций, отвечающую потребностям производства и эксплуатации;

2) быть бесконечными как в сторону малых, так и в сторону боль­ших значений, т.е. допускать неограниченное развитие параметров или размеров в направлении их увеличения или уменьшения;

3) включать все десятикратные значения любого члена и единицу:

4) быть простыми и легко запоминающимися.

Специальные исследования показали, что всем этим требованиям наилучшим образом удовлетворяют геометрические прогрессии с десятикратным увеличением каждого к-го члена. Из условия

а_п = 10a получаем aq^п =10 а, откуда q = .

ГОСТ 8032-84 устанавливает четыре основных ряда предпочтительных чисел и два дополнительных (R80 и R160), применение которых допус­кается только в отдельных, технически обоснованных случаях. Краткие сведения об этих рядах приведены в таблицах, являющимися приложениями к ГОСТ.

Для примера числа приведены в табл.12(33,34 по ГОСТ),

Таблица 12 Предпочтительные числа

Номер ряда предпочтительных чисел (R40, R20, R10, R5) указывает на количество чисел в десятичном интервале, Так, ряд R40 содержит в десятичном интервале 40 чисел.

В табл. 12 все предпочтительные числа ряда R40 имеют номера от 0 до 40. Эти номера облегчают стандартизаторам расчеты взаимосвязан­ных показателей стандартов, ускоряют вычисление.

В стандартизации используют также производные ряды. Они применяются в тех случаях, когда ни одна из градаций основных рядов не удов­летворяет поставленным требованиям. Обычно по производным рядам строят ряды параметров и размеров, являющихся функциями других па­раметров и размеров, для которых градации приняты по основным рядам. Производные ряды образуются из основных (или дополнительного) путем отбора каждого второго, третьего или, в общем случае, n-го члена ря­да.

В обозначении производного ряда после наклонной черты указывается порядковый номер систематически отбираемого из ряда члена:

R40/5( . . . 60) — производный ряд, полученный путем отбора каждого пятого члена основного ряда R40 и ограниченный членом 60 в ка­честве верхнего предела;

R10/3 ( . . . 80 . . . ) — производный ряд, образо­ванный отбором каждого третьего члена ряда R10 с обязательным вклю­чением члена 80, пределами не ограничен;

В радиоэлектронике параметрические стандарты приведены в соответствие с рекомендациями Международной электротехнической комиссии (МЭК). Этими рекомендациями установлены предпочтительные числа по рядам ЕЗ, Е6, Е12, Е24, Е48, Е96 и Е192. Наиболее широкое применение имеют первые четыре. Они построены на базе геометрических прогрессий со следующими знаменателями:

для ряда ЕЗ q = = 2,2,

дая ряда Е6 q= = 1,5,

для ряда Е12 q= = 1,2,

для ряда Е24 q= = 1,1.

В отличие от рядов R в рядах Е24, Е12, Е6 дается только один знак после запятой (только десятые доли чисел). Из этого следует, что округ­ленные значения членов прогрессии, принятые в качестве стандартных пред­почтительных чисел, в большейстепени отличаются от расчетных значений, чем в рядах R.

Использование ИСО и МЭК разных рядов предпочтительных чисел не позволяет этим двум организациям выпускать совместные параметрические стандарты, что является большой международной проблемой. Правда, в последние годы стали появляться совместные стандарты ИСО/МЭК, но они затрагивают методические вопросы и общие правила стандартизации.

Контрольные вопросы к главе 4

1. В чем смысл стандартизации

2. Идеология функционирования международных организаций ИСО и МЭК

3. Главный орган по стандартизации в России

4. Основные методы стандартизации

5. Виды унификации

6. В чем смысл использования предпочтительных чисел

7. Почему ИСО и МЭК не могут выпускать совместные параметрические стандарты.

СЕРТИФИКАЦИЯ ПРОДУКЦИИ

Международный опыт свидетельствует о том, что необходимым инструментом, гарантирующим соответствие качества продукции требованиям нормативно-технической документации НТД является сертификация. Сертификат от лат. certim – верно, facere – делать.

Сертификация в общепринятой международной терминологии определяется как установление соответствия. Национальные законодательные акты различных стран конкретизируют: соответствие чему устанавливается, и кто устанавливает это соответствие. Сертификация является обязательным актом при признании соответствия систем менеджмента качества требованиям международных стандартов!

Сертификация – это документальное подтверждение соответствия продукции определенным требованиям, конкретным стандартам или техническим условиям. Сертификация продукции представляет собой комплекс мероприятий (действий), проводимых с целью подтверждения посредством сертификата соответствия (документа), что продукция отвечает определенным стандартам или другим НТД. Схема сертификации и аккредитации представлена на рис.29. Аббревиатура EN обозначает документы европейской системы сертификации.

Рис. 29 Схема сертификации

Согласно классической схеме, испытания образцов продукции осуществляют испытательные лаборатории. Результаты испытаний, оформленные в виде протокола, передаются тем или иным способом в орган по сертификации. При этом испытательная лаборатория не имеет права ни толковать, ни разглашать полученные данные. Орган по сертификации сравнивает результаты испытаний с требованиями законодательства (если продукция попадает в регулируемую законодательством область) либо с другими представленными поставщиком характеристиками, нормативами, документами и т. д. В случае, если продукция соответствует указанным установленным требованиям, орган по сертификации выдает поставщику сертификат соответствия.

В зависимости от выбранной схемы, взаимоотношения субъектов сертификации могут не закончиться на этапе выдачи сертификата. Орган по сертификации может сам, или поручив это контролирующему органу, осуществлять текущий надзор за производством поставщика и характеристиками продукции, и в случае получения негативных результатов аннулировать выданный сертификат соответствия.

Сертификация – важный фактор обеспечения доверия при взаимных поставках продукции, а также решения таких крупных социальных задач, как гарантия безопасности потребляемой (используемой) продукции, охрана здоровья и имущества граждан, защита окружающей среды. Развитие сертификации в общем экономическом пространстве различных государств подразумевает взаимное признание результатов сертификации продукции, которое может быть основано на гармонизации законодательной базы, использовании единых стандартов и взаимно признанных механизмов установления соответствия.

На уровне европейских стран, взаимоотношения субъектов сертификации регулируются серией европейских стандартов EN 45000. Для испытательной лаборатории результатом аккредитации является признание ее технической компетенции о проведении определенных видов испытаний, в то время как орган по сертификации должен быть признан как компетентный и достойный доверия при функционировании в определенной системе сертификации продукции.

Цель аккредитации обычно формулируется следующим образом:

* повышение качества и профессиональной компетенции испытательных лабораторий и органов по сертификации;

* признание результатов испытаний и сертификатов на внутреннем и внешнем рынках;

* обеспечение конкурентоспособности и признание продукции на внешнем и внутреннем рынках.

Однако, многие испытательные лаборатории и органы по сертификации не проводят у себя аккредитацию, не без основания считая, что доверия и признания компетенции можно достичь с меньшими затратами и что смысл в аккредитации может быть только тогда, когда у организации имеется слишком много свободных средств.

Еще одним способом подтверждения соответствия продукции является декларация о соответствии, в которой поставщик, заявляет под свою исключительную ответственность о том, что конкретная продукция соответствует конкретному стандарту или другому нормативному документу, на который данная декларация ссылается. При этом поставщик должен обеспечить соблюдение требуемых параметров в допустимых пределах и контролировать все виды своей деятельности на всех этапах производства. Если поставщик действительно способен стабильно выполнять и контролировать выполнение требований стандарта или другого документа, на который он ссылается в декларации о соответствии, то возможно, данный способ установления соответствия будет для такого поставщика наиболее экономически целесообразным. Тем не менее, даже при выполнении всех условий, поставщик может разделить риск ответственности за продукцию с органом по сертификации, запросив сертификацию данной продукции независимой третьей стороной.

Системы сертификации продукции можно классифицировать по различным классификационным признакам. (табл.13)

Таблица 13 Классификация видов сертификации

Признак классификации	Система сертификации продукции
Заинтересованность сторон	Национальная Региональная Международная
Правовой статус	Обязательная Добровольная Самостоятельная
Участие сторонних организаций в исполнении процедуры сертификации	Третьей стороной

При наличии нескольких органов по сертификации заявитель впра­ве направить заявку в любой из них. Если заявитель не располагает информацией о таких органах и порядке сертификации интересующей его продукции, то эту информацию он может получить в территориальном органе ФАТРиМ России. Наличие заявки и содержащаяся в ней информация являются формой доказательства уверенности руководства предприятия-заявителя о выпуске (поставке) продукции, соответствующей по обязательным требованиям действующим стандартам и нормативным документам. Заявитель может дополнительно представить в орган по сертификации документы о соответствии продукции установленным требованиям, выданные соответствующими органами государственного управления в пределах своей компетенции, а также протоколы испытаний, проведенных при разработке продукции и постановке ее на производство. По результатам рассмотрения заявки орган по сертификации принимает решение, и котором содержатся все основные условия сертификации, схема сертификации, перечень необходимых технических документов, перечень испытательных лабораторий, проводивших испытания продукции, и перечень органов, которые могут провести серти­фикацию производств и систем качества (если это предусмотрено схемой сертификации). Заявитель вправе выбрать конкретную испытательную лабораторию и орган по сертификации (Табл.14).

Таблица 14 Последовательность процедур сертификации

1. Подача заявки на сертификацию Порядок сертификации	З
2. Принятие решения по заявке, в том числе выбор схемы	ОС
3. Отбор, идентификация образцов и их испытания	ОС ИЛ
4. Оценка производств (если это предусмотрено схемой сертификации)	ОС
5. Анализ полученных результатов и принятие решения о выдаче сертификата соответствия	ОС
6. Выдача сертификата и лицензии на применение знака соответствия	ОС
7. Осуществление инспекционного контроля за сертифицированной продукцией	ОС
8. Корректирующие мероприятия при нарушении соответствия установленным требованиям и неправильное применение знака соответствия	З
9. Информация о результатах сертификации	ОС

З – заявитель;ОС – орган по сертификации; ИЛ –испытательная лаборатория

Контрольные вопросы к главе 5

1.В чем смысл сертификации продукции

2. В чем смысл аккредитации испытательных лабораторий

3. Какие существуют виды сертификации

4 Каков порядок проведения сертификации

5.Уровни организаций осуществляющих сертификацию