Заводская (в рамках завода), отраслевая и межотраслевая (для ряда заводов отрасли или отраслей) унификации в машиностроении и приборостроении могут охватывать номенклатуру изделий, сборочных единиц и деталей, которые производят и применяют в различных отраслях народного хозяйства.
Эффективность работ по унификации характеризуется уровнем унификации.
Под уровнем унификации и стандартизации изделий понимают насыщенность их соответственно унифицированными и стандартными составными частями (деталями, узлами, механизмами) и наиболее часто для их расчета используются коэффициенты применяемости и повторяемости.
При определении характеристики унификации в качестве основной единицы принята деталь. Все детали, составляющие машину, делятся на унифицированные и оригинальные.
Унифицированной считается деталь, которая под одним и тем же обозначением применяется в двух и более различных машинах.
Оригинальной считается деталь, примененная в одной конкретной машине.
Унифицированные детали делятся на унифицированные стандартные, т. е. установленные стандартами и имеющие зафиксированные стандартами обозначения, и унифицированные заимствованные, т. е. ранее спроектированные и примененные как оригинальные для одной машины, а затем использованные на другой.
Кроме того, в любой современной машине имеются покупные детали, т. е. детали, не изготавливаемые на данном предприятии, а получаемые в готовом виде как комплектующие составные части машины. Они также относятся или к стандартным, или к заимствованным, или к оригинальным.
9.4.4. Типизация
Типизация – это разновидность стандартизации, заключающаяся в разработке и установлении типовых решений (конструктивных, технологических, организационных и т. п.) на основе наиболее прогрессивных методов и режимов работы. Применительно к конструкциям типизация состоит в том, что некоторое конструктивное решение (существующее или специально разработанное) принимается за основное – базовое для нескольких одинаковых или близких по функ-
96
циональному назначению изделий. Требуемая же номенклатура и варианты изделий строятся на основе базовой конструкции путем внесения в нее ряда второстепенных изменений и дополнений.
Типизация технологических процессов включает в себя создание типовых процессов изготовления деталей, выполнения сборочных операций, методов измерения и контроля и т. п. Типовой технологический процесс создается на основе тщательного анализа технологии производства соответствующих изделий.
9.4.5. Агрегатирование
Агрегатирование – метод создания новых машин, приборов и другого оборудования путем компоновки конечного изделия из ограниченного набора стандартных и унифицированных узлов и агрегатов (автономных сборочных единиц), устанавливаемых в изделии в разном количестве и в разных комбинациях в зависимости от его назначения.
Например, при создании семейства тракторов одного класса, но различных по назначению, можно использовать ряд агрегатов (двигатель, муфта сцепления, коробка передач, задний мост) для всех или нескольких модификаций.
Эти агрегаты должны обладать полной геометрической и функциональной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам. Выделение агрегатов выполняют на основе кинематического анализа машин и их составных частей с учетом применения их в других машинах. При этом стремятся, чтобы из минимального числа типоразмеров автономных агрегатов можно было создать максимальное число компоновок оборудования.
Важнейшим преимуществом изделий, созданных на основе агрегатирования, является их 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:
• расширение номенклатуры выпускаемых изделий за счет создания их новых модификаций и различных вариантов исполнения;
97
•комплектование и сборка изделий разного функционального назначения из унифицированных и взаимозаменяемых деталей, узлов
иагрегатов;
•расширение области применения универсальных изделий, машин и оборудования за счет создания возможности быстрой замены их рабочих органов;
•создание сложной технологической оснастки и приспособлений на основе использования общих деталей, узлов и агрегатов;
•обеспечение высокопроизводительного ремонта и эффективного восстановления изношенных изделий, машин и оборудования за счет использования взаимозаменяемых деталей, запасных частей, комплектующих изделий, узлов и агрегатов.
Внедрение принципов агрегатирования возможно во всех отраслях машиностроения и приборостроения. В настоящее время они особенно широко применяются при создании технологического оборудования и средств механизации самого различного назначения: металлорежущих и деревообрабатывающих станков, кузнечно-прессового и сварочного оборудования, литейных машин, подъемно-транспортного оборудования, всех видов технологической оснастки.
9.4.6. Параметрическая стандартизация
Параметр продукции – это количественная характеристика ее свойств. Наиболее важными параметрами являются размерные, весовые, энергетические характеристики продукции. Параметрические ряды измерительных приборов, машин рекомендуется строить согласно системе предпочтительных чисел – набору последовательных чисел, изменяющихся в геометрической прогрессии. Смысл параметризации состоит в том, что выбираются параметры, подчиняющиеся строго определенной математической последовательности, а не любых значений по произволу разработчика. В России действует система предпочтительных чисел, устанавливающая предпочтительные числа. В этой области существует ГОСТ 8032 – 84 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел». На базе этого документа утвержден ГОСТ 6636 «Нормальные линейные размеры», устанавливающий ряды чисел для выбора линейных размеров. Стандартом установлено четыре основных ряда предпочтительных чисел:
R 5 – 1,00; 1,60; 2,50; 4,00; 6,30; 10... знаменатель прогрессии Q = 1,6. R 10 – 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,25; ... знаменатель прогрессии Q = 1,25.
98
R 20 – 1,00; 1,12; 1,25; 1,40; ... знаменатель прогрессии Q = 1,12.
R 40 – 1,00; 1,06; 1,12; 1,18; 1,25; ... знаменатель прогрессии Q = 1,06.
Предпочтительные ряды чисел позволяют не только унифицировать параметры продукции, но и увязать по параметрам продукцию различных видов – детали машин, комплектующие изделия, транспортные средства, технологическое оборудование.
В радиотехнике давно применяются предпочтительные числа, построенные по рядам Е, принятые Международной электротехнической комиссией (МЭК). Ряды Е состоят из округленных чисел со знаменателем Q = 2,2 для ряда Е 3, со знаменателем Q = 1,5 для ряда Е 6 и со знаменателем Q = 1,2 для ряда Е12. По стандарту Е 6, например, выбираются номиналы резисторов и конденсаторов.
9.5. Опережающая и комплексная стандартизация
Стандартизация основывается на использовании достижений науки, техники и практического опыта и осуществляется в неразрывной связи с научно-техническим прогрессом. Именно поэтому важной является принципиально новая ее форма – опережающая стандартизация.
Опережающая стандартизация осуществляется на основе прогнозов развития и изменения во времени параметров и показателей качества объектов стандартизации. Опережающие стандарты устанавливают перспективные параметры, более высокие показатели качества изделий и сроки освоения их промышленностью. При этом по срокам освоения может быть установлено несколько ступеней возрастающих требований к показателям качества с тем, чтобы эти показатели были оптимальными в планируемом интервале времени.
Объектами опережающей стандартизации могут быть изделия с новыми очень высокими эксплуатационными показателями, но не выпускаемые пока еще промышленностью. Опережающая стандартизация может базироваться на уже освоенных в других отраслях или в других странах образцах.
Комплексная стандартизация – это целенаправленное и планомерное установление и применение системы взаимосвязанных требований к объекту в целях оптимального решения конкретной проблемы. Важнейший принцип комплексной стандартизации – системность и взаимная увязка стандартов.
99
Действующие стандарты предъявляют к готовым изделиям весьма высокие требования. Но, чтобы их выдержать, необходимо повышать требования к сырью и материалам, от которых зависит качество конечной продукции. Положение осложняется еще тем, что на промежуточных стадиях производства показатели разных стандартов иногда плохо стыкуются между собой.
Принципиальной, отличительной особенностью работы по стандартизации в последние годы явилась организация ее по комплексному программному методу. Создавались не разрозненные ГОСТы, а комплексы стандартов, разрабатываемые по комплексным программам, в которых все требования были взаимно увязаны и согласованы между собой. Комплексная стандартизация призвана обеспечивать разработку и внедрение комплексов взаимосвязанных и согласованных стандартов, охватывающих совокупность требований к объектам стандартизации: изделиям, их составным частям, сырью, материалам, покупным изделиям, технологии изготовления, упаковке, транспортировке и хранению, эксплуатации и ремонту. Кроме норм и требований, относящихся к материальным объектам, комплексная стандартизация охватывает также общетехнические нормы, системы документации, нормы техники безопасности и охраны труда и т. п.
Комплексная стандартизация помогает решать вопросы сокращения сроков разработки и освоения производства новой техники, ускорения организации специализированных производств, снижения затрат на выпуск продукции, повышения эффективности производства и улучшения качества продукции. С этой целью созданы и создаются единые межотраслевые системы стандартов, которыми приходится повседневно пользоваться в инженерной деятельности.
Примерами объектов комплексной стандартизации являются аппаратура и оборудование для радиовещания и телевидения, аппаратура проводной связи, аппаратура записи и воспроизведения звука и т. п.
9.6. Принципы стандартизации
Любая наука базируется на определенных принципах. Принцип
– это основа, исходное положение какого-либо учения, основные правила деятельности. Принципы стандартизации определены в ФЗ (ст. 12). Стандартизация осуществляется в соответствии со следующими принципами:
– добровольного применения стандартов;
100