2015-04-01
16354
Обеспечение единства и требуемой точности измерений, подготовленности методов или средств измерений, постоянного поддержания современного научно-технического и даже опережающего развития областей измерений, исходя из потребности народного хозяйства страны, отдельных отраслей или предприятий принципиально возможно только при условии реализации комплекса постоянно действующих мероприятий, многообразной и целенаправленной деятельности широкого круга специалистов, т. е. метрологического обеспечения.
Метрологическое обеспечение — установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений.
Каждое звено народного хозяйства — отрасль, ведомство, производственное объединение, предприятие — для успешного выполнения производственно-тематического плана требует конкретного уровня развития метрологического обеспечения. Однако не только результаты работы производственных, хозяйственных, научных или конструкторских звеньев зависят от степени и характера развития метрологического обеспечения.
Каждое изделие и даже отдельная деталь, а также любая стадия или этап создания продукции — технологический процесс изготовления, испытания, контроль и т. д. — практически не могут существовать без надлежащего метрологического обеспечения. Что же касается эксплуатации машин, производственно-энергетического оборудования, то здесь метрологическое обеспечение — важнейшее средство достижения высокого качества, надежности и безопасности их работы.
Метрологическое обеспечение в своем развитии опирается на научную, техническую и организационную основы.
Научной основой метрологического обеспечения является метрология — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Используя ряд разделов фундаментальных и прикладных наук — физику, химию, математику, кибернетику и другие, метрология, вместе с тем, развивается как обособленная наука, изучающая и устанавливающая специфические законы и правила, позволяющие определять количественные выражения свойств объектов материального мира, опираясь на математический аппарат, в первую очередь, на теорию вероятности и математическую статистику. Один из разделов метрологии, законодательная метрология, изучает организационно-методические проблемы метрологического обеспечения, устанавливает правила и нормы достижения единообразия средств измерении, единства и требуемой точности измерений.
Технической основой метрологического обеспечения в масштабе предприятия являются:
· воспроизведение на предприятии единиц физических величин с помощью рабочих эталонов или образцовых средств измерений;
· ввод в эксплуатацию общепромышленных рабочих средств измерений, разработка и обязательная метрологическая аттестация нестандартизованных средств измерений, предназначенных для определения с требуемой точностью характеристик продукции и показателей технологических процессов, получения измерительной информации при испытаниях, контроле, научных исследованиях и учете материальных ценностей;
· передача размеров единиц физических величин рабочим средствам измерений, применяемым на предприятии, путем осуществления обязательной государственной и ведомственной поверки средств измерений, с целью достижения единообразия парка средств измерений при их эксплуатации и ремонте;
· применение и, в ряде случаев, создание на предприятии стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов, необходимых для воспроизведения и передачи размера единиц величин, коэффициентов или условной шкалы, характеризующих состав и свойства веществ и материалов;
· использование и, в ряде случаев, разработка стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов, предназначенных для получения достоверных результатов при научных исследованиях, разработке конструкций и технологических процессов изготовления изделий и материалов.
Организационной основой метрологического обеспечения предприятия является метрологическая служба предприятия, включающая основные аспекты ее организации:
· единство и централизованность обслуживания подразделений предприятий;
· схему организационной структуры и отдельных звеньев в составе службы;
· административную и методическую подчиненность как структурной единицы предприятия или объединения, так государственной и ведомственной метрологической службы (с учетом особенностей организации в ведомствах головных и базовых метрологических служб).
Классификация основ метрологического обеспечения является несколько условной, так как каждое из этих направлений развивается путем проведения широких научных исследований, организационно-технических и методических мероприятий, планируемых Госстандартом в пределах ведомств и непосредственно на предприятиях. Все это необходимо учитывать при решении практических задач и достижении основных целей метрологического обеспечения в пределах каждого предприятия в процессе разработки и производства продукции.
Действительно, объем, сложность производственно-тематических заданий обусловливают организационную структуру, численность и уровень кадрового состава, а также нормативную и материально-техническую базу (производственные площади, оборудование). Эти факторы влияют на масштабы и характер «метрологического» воспитания персонала производственно-тематических подразделений, связанного с планированием или получением измерительной информации.
Понятия «метрологическое обеспечение предприятия» и «метрологическая служба предприятия», по существу, неразрывны.
Организация метрологической службы вызвана необходимостью построения системы метрологического обеспечения. Эта служба приводит метрологическое обеспечение к уровню, который необходим для высококачественного выполнения производственно-тематического плана предприятия и практически является важнейшим компонентом метрологического обеспечения, хотя для ее формирования необходимо наличие исходной нормативно-идеологической базы.
Поддерживая на необходимом уровне и планомерно совершенствуя метрологическое обеспечение, метрологическая служба регламентирует и осуществляет на предприятии деятельность, направленную на обеспечение единства и требуемой точности измерений, получение достоверной измерительной информации.
В определении понятия «метрологическое обеспечение» указывается на направленность этой деятельности на достижение единства и требуемой точности измерений. Однако это наивысшее по своему научно-техническому уровню состояние измерений не является самоцелью, а служит достижению главной цели — повышению качества выпускаемой продукции и эффективности производства.
Вместе с тем, достижение целей метрологического обеспечения в пределах промышленного предприятия становится возможным при условии решения частных задач метрологического обеспечения, регламентированных ГОСТ 8.054—73 «ГСИ. Метрологическое обеспечение подготовки производства». Эти задачи, решение которых удовлетворяет требованиям метрологического обеспечения подготовки производства на предприятии в целом, создает благоприятную возможность для достижения единства и требуемой точности измерений. Из таблицы видно, что они опираются на основы метрологического обеспечения, являясь практически их выражением. В целях удобства рассмотрения, частные задачи метрологического обеспечения условно подразделены по характеру, специфике решения и трудовой принадлежности, и отнесены к той или иной категории специалистов.
В ряде случаев эти задачи взаимосвязаны: решение одних создает благоприятные условия для эффективного решения других.
Анализ задач метрологического обеспечения показывает, что значительная их часть должна быть реализована специалистами метрологической службы. В то же время, производственно-тематические задачи решают специалисты производственно-тематического звена предприятия: конструкторы, технологи, исследователи и т. д. Вместе с тем, их обоснованность должны проверять специалисты метрологической службы в процессе проведения инспекторского метрологического контроля или согласования отдельных документов. Это требует от метрологов глубокого понимания вопросов конкретной тематики не только по форме, но и по существу конструкции и технологии изготовления.
Основными целями метрологического обеспечения являются:
· повышение качества продукции, эффективности управления производством и уровня автоматизации производственных процессов;
· обеспечение взаимозаменяемости деталей, узлов и агрегатов, создание необходимых условий для кооперирования производства и развития специализации;
· повышение эффективности научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, экспериментов и испытаний;
· обеспечение достоверности учета и повышение эффективности использования материальных ценностей и энергетических ресурсов;
· повышение эффективности мероприятий по профилактике, нормированию и контролю условий труду и быта людей, охране окружающей среды, оценке и рациональному использованию природных ресурсов;
· повышение уровня автоматизации управления транспортом и безопасности его движения;
· обеспечение высокого качества и надежности связи.
Комитет по техническому регулированию и метрологии (Госстандарт) осуществляет решение следующих основных задач метрологического обеспечения:
· определение основных направлений развития метрологического обеспечения и путей наиболее эффективного использования научных и технических достижений в этой области;
· разработка научно-методических, технико-экономических, правовых и организационных основ метрологического обеспечения на всех уровнях управления народным хозяйством;
· организация и проведение фундаментальных научных исследований по изысканию и использованию новых физических эффектов с целью создания и совершенствования методов и средств измерений высшей точности и определения значений физических констант;
· обеспечение единства измерений в стране, стандартизация основных положений, правил, требований и норм метрологического обеспечения, развитие и совершенствование ГСИ;
· установление допускаемых к измерению единиц физических величин;
· установление системы государственных эталонов единиц физических величин, их создание, утверждение, совершенствование и хранение;
· установление единого порядка передачи размеров единиц физических величин от государственных эталонов всем средствам измерений;
· разработка межотраслевых программ метрологического обеспечения и организация работ по их осуществлению;
· научно-методическое руководство разработкой комплексных программ метрологического обеспечения отраслей народного хозяйства:
· создание и совершенствование рабочих эталонов и образцовых средств измерений высшей точности, планирование и координация разработок комплексных поверочных установок и лабораторий;
· установление единых требований к метрологическим характеристикам средств измерений;
· установление порядка, планирование и проведение государственных испытаний средств измерений, предназначенных для серийного или массового производства и ввода их из-за границы партиями, утверждение типов средств измерений, допущенных к применению в Республике Казахстан;
· государственная поверка средств измерений;
· установление общих требований к стандартным образцам состава и свойств веществ и материалов;
· осуществление руководства государственной службой стандартных справочных данных, государственной службой стандартных образцов веществ и материалов, государственной службой времени и частоты и обеспечение их развития;
· государственный надзор за производством, состоянием, применением и ремонтом средств измерений, соблюдением метрологических правил, требований и норм, а также за деятельностью ведомственных метрологических служб;
· организация и выполнение особо точных измерений;
· организация и осуществление подготовки и повышения квалификации кадров в области метрологии;
· организация работ по международному сотрудничеству в области метрологии, обеспечения единства и требуемой точности измерений, необходимых для международной торговли, научно-технического и экономического сотрудничества;
· увязка работ по метрологическому обеспечению с нуждами обороны страны;
· организация и осуществление распространения научно-технической информации в области метрологического обеспечения и экспонирования на постоянной выставке средств измерений, предназначенных для массового производства и ввоза из-за границы партиями.
Решение основных задач в области метрологического обеспечения на отраслевом уровне осуществляет министерство (ведомство).
Среди этих задач можно выделить две группы: задачи обеспечения единства измерений и дополнительные, специфичные для деятельности по метрологическому обеспечению задачи, к которым относятся:
· выбор номенклатуры параметров материалов, изделий, процессов, подлежащих оценке при измерениях, испытаниях и контроле;
· выбор номенклатуры и числовых значений показателей точности (достоверности) результатов измерений, испытаний и контроля, форм их представления, обеспечивающих оптимальное решение задач, для которых эта результаты предназначены;
· метрологическая экспертиза проектной, конструкторской и технологической документации с целью контроля правильности результатов решения двух предыдущих задач;
· планирование процессов измерений, испытаний и контроля, разработка методик измерений, испытаний и контроля;
· обеспечение процессов измерений, испытаний и контроля соответствующими техническими средствами (средствами измерений, испытательным оборудованием, средствами контроля);
· поддержание технических средств в метрологически исправном состоянии;
· выполнение процессов измерений, испытаний и контроля, обработка результатов измерений, испытаний и контроля (в тех случаях, когда это требуется).
В отличие от задач по обеспечению единства измерений, решение которых возложено на органы метрологической службы, группу дополнительных задач метрологического обеспечения должны решать различные категории специалистов, производственные подразделения и коллективы:
· выбор рациональной номенклатуры измеряемых (контролируемых) величин, параметров — конструкторы, разработчики новых материалов, изделий или процессов на основе изучения и моделирования их (материалов изделий или процессов) свойств;
· выбор норм точности — «потребители» измерительной информации, т.е. те, для кого предназначены, и кто будет производить, обмениваться (при торговле) или использовать новые вещества, изделия или процессы;
· метрологическую экспертизу - профессионально подготовленные группы экспертов, включающие конструкторов, технологов и специалистов ведомственных метрологических служб;
· планирование и проведение измерений, испытаний и контроля — научно-технический персонал, разрабатывающий и осуществляющий технологические процессы изготовления материалов и изделий;
· обеспечение процессов измерений, испытаний и контроля техническими средствами — в централизованном порядке министерства (ведомства), являющиеся разработчиками средств измерений, испытаний и контроля; в децентрализованном (например, нестандартизованные средства измерений и контроля, испытательное оборудование) — предприятия и организации, выполняющие операции измерений, испытаний и контроля;
· поддержание технических средств в исправном состоянии — организации и предприятия, осуществляющие ремонт средств измерений, испытаний и контроля.
Таким образом, в решении этой группы задач метрологического обеспечения должны участвовать все ведомственные органы и технические службы, связанные с «производством и потреблением» измерительной информации, с нормативным и приборным обеспечением процессов ее получении.
Более подробно остановимся на выборе номенклатуры и числовых значений показателей точности (достоверности) результатов измерений, испытаний и контроля форм их представления, обеспечивающих оптимальное решение задач, для которых эти результаты предназначены. В связи с чем рассмотрим понятие об оптимальной точности измерений, выбираемой для конкретного класса измерительных задач в соответствии с определенными технико-экономическими соображениями.
Например, выбор норм точности измерений, результаты которых используются при контроле качества продукции, диктуется допускаемыми значениями вероятностей брака контроля (вероятностями забраковать годное и пропустить негодное изделие). Чем выше точность измерений, тем меньше вероятность брака контроля и тем меньше экономические потери, связанные с повторным (непроизводительным) контролем годных и эксплуатацией дефектных изделий. Однако повышение точности измерений требует материальных затрат. Следовательно, в данном случае оптимальной будет такая точность измерений, при которой сумма затрат на обеспечение контроля (с оптимальной точностью) и экономические потери от возможного брака контроля будут минимальны.
Таким образом, деятельность по метрологическому обеспечению любых научных, технических и социальных задач должна строиться на базе определенных технико-экономических показателей, характеризующих ее уровень, эффективность и влияние на общие критерии качества решения этих задач (полная система таких показателей в настоящее время еще не разработана и это является важнейшей проблемой на стыке метрологии, экономики и организации производства).
Конечная цель метрологического обеспечения, как следует из изложенного выше, — свести к рациональному минимуму возможность принятия ошибочных решений по результатам измерений, испытаний и контроля сырья, материалов, изделий и процессов.
Для достижения этой цели необходимо комплексное решение всех задач метрологического обеспечения.
