Утверждение типа средств измерений и метрологическая аттестация нестандартизированных средств измерений Метрологическое обеспечение производства, в том числе и в период подготовки этого производства, осуществляется и контролируется, прежде всего, метрологическими службами предприятий и организаций, производящих продукцию или оказывающих услуги населению. Ответственность за уровень метрологического обеспечения, а следовательно, за точность измерений, несут руководители этих предприятий и организаций

Поэтому от степени заинтересованности производителей в качестве выпускаемой продукции и услуг, зависит отношение к метрологическому обеспечению на всех этапах подготовки и непосредственной деятельности. Все издержки и неудачи производства, в том числе из-за метрологического обеспечения, будут отражаться на финансовом положении этих предприятий и организаций.

Утвержденания типа средств измерений В Законе "Об обеспечении единства измерений", где перечислены сферы распространения государственного метрологического контроля и надзора, не выделены конкретные виды средств, подвергаемые обязательным испытаниям с утверждением типа. Но если проанализировать перечисленные в законе сферы, то окажется, что таким испытаниям должны подвергаться практически все изготавливаемые средства измерений.

Например, универсальные средства измерении типа штангенинструмента, микрометров, скоб и т.д. используются практически во всех сферах деятельности в машиностроении. Таким образом, можно считать, что все средства измерений должны подвергаться обязательным испытаниям.

Требования об обязательных испытаниях со стороны государства не должны, в принципе, распространяться на изготовление единичных образцов приборов и не предназначенных для производства. Обязательным испытаниям подвергаются средства измерений, предназначенные для их производства, и в том числе средства измерений, закупаемые партиями по импорту, если между импортируемой стороной и Казахстаном нет соглашения о признании результатов испытаний.

На испытания с целью утверждения типа представляются приборы из изготовленной партии при освоении их производства. Но могут быть представлены и опытные образцы этих приборов. По результатам обязательных испытаний, если будет сделано заключение, что средство измерений выдержало эти испытания, Госстандарт выносит заключение об утверждении типа средств измерений.

Это решение подтверждается сертификатом об утверждении типа, срок действия которого устанавливается видом сертификата. Если на испытания были и опытные образцы приборов в виде опытных, то в сертификате указывается, какое количество приборов разрешается выпускать. В первом случае дается разрешение на производство.

Утвержденный тип приборов вносится в Государственный реестр средств измерений, который ведёт Госстандарт Казахстана. Внесение средства в Государственный реестр означает, что это средство может быть допущено к применению в тех сферах деятельности, на которые распространяется государственный метрологический контроль и надзор.

На средствах измерений, прошедших испытания на утверждение типа, должны наноситься знаки утверждения типа, а если это невозможно, то знак наносится только в эксплуатационной документации. Средства измерений утвержденных типов подвергаются дополнительным испытаниям для подтверждения типа, если имеются жалобы на эти средства измерений или внесены изменения в конструкцию или технологию изготовлений, а также, когда истекает срок действия сертификата.

Метрологическая аттестация нестандартизированных средств измерений Государственные испытания средств измерений для последующего утверждения типа средств измерений являются одним из видов работ по государственному метрологическому контролю и надзору. Испытание и утверждение типа относятся к средствам измерений, предназначенных для серийного производства.

Но на производстве часто применяются измерительные приборы несерийного производства. Могут применяться приборы, закупаемые по импорту в виде единичных экземпляров, точностные характеристики которых не соответствуют требованиям отечественных стандартов или нет их отечественных аналогов. Такие средства измерений часто называют нестандартизированными средствами измерений или специальными средствами. Для таких средств измерений нецелесообразно проводить обязательные государственные испытания для утверждения типа и включать их в Государственный реестр.

Метрологическое обеспечение при создании нестандартизированных средств измерений в полном виде должно включать в себя; -метрологическую проработку или экспертизу технического задания на разработку средства измерений; - метрологическую проработку или экспертизу конструкторской документации; - метрологическую аттестацию; - разработку документации на методы и средства поверки или калибровки; - проверку средства измерений в процессе эксплуатации.

Методические основы разработки системы измерений Для успешного метрологического обеспечения производства, необходимо разрабатывать систему измерений на всех этапах технологического процесса от заготовки до готового изделия. Особенно важна и необходима разработка такой системы в условиях автоматизированного производства, в том числе и в условиях применения гибких производственных систем (ГПС).

Место проведения измерений Измерения должны производиться как можно ближе к месту возможного появления погрешности изготовления. Естественно, что самым близким местом для измерения является непосредственно станок. Поэтому во всех ГПС при обработке деталей сложной формы, в частности корпусных, как правило, используются контактные головки для измерений после окончания обработки, по основным точностным параметрам обработанной детали.

Выявляется при таких измерениях и погрешность из-за отжима режущего инструмента, от износа инструмента, от вибраций, т.е. в основном случайные составляющие погрешности станка обычно не выявляются. Так, если, например, направляющие, по которым перемещается узел станка с инструментом, непрямолинейны, то при этой криволинейной траектории будет перемещаться инструмент при обработке и по этой же траектории перемещается наконечник измерительной головки при изменении детали.

При базировании детали на станке не всегда технологические базы совпадают с эксплуатационными, а следовательно, не будет при измерении на станке выявляться в полной мере служебное назначение обработанной детали. Недостатком способа измерений на станке является также и простой технологического оборудования во время измерений.

Таким образом, измерения на станке после изготовления детали имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому при использовании этого приема, необхо­димо принимать во внимании его техническую целесообразность, с учетом имеющегося запаса на точность изготовления. В большинстве случаев достаточно проведение измерений в необходимом объеме у обрабатывающего станка в режиме подналадки и не обязательно в автоматическом цикле.

Измерение после обработки всех элементов детали в конце технологического процесса в большинстве случаев является неоправданным, особенно в условиях автоматизированного производства. В самом деле, какой смысл изготовить все элементы детали, а в конце обработки выявить, что все детали являют­ся браком по какому-то параметру, и брак этот появился, например, на опера­ции в самом начале обработки.

Однако в некоторых случаях возникает необходимость измерять все детали, правда, не по всем нормируемым параметрам. Можно привести, по крайней мере, три бесспорных случая: - точность изготовления не имеет достаточного технологического запаса и измерениями исключится проникновение бракованных деталей в годные из-за неудачного сочетания погрешности изготовления на разных этапах обработки; - при осуществлении селективной сборки, когда в конце обработки необходимо разделять детали на размерные группы;

- когда по условиям производства деталь необходимо снабжать аттестатом по основным эксплуатационным параметрам.

Выбор измеряемых параметров Необходимо измерять те параметры детали или оборудования, которые непосредственно связаны с определенными показателями технологического процесса, т.е. параметр, и, объекты, точностные показатели которых при превышении нормируемых пределов должны вызвать конкретные действия оператора по устранению причин выхода их значений за допускаемые пределы.

Для измерений непосредственно детали также необходимо выбирать параметры, точность которых характеризуют неустойчивость технологического процесса или параметры, по которым нет требуемого запаса по точности. Для большинства производств машиностроения, особенно автоматизированного производства, таким неустойчивым параметром технологического процесса является стойкость режущего инструмента.

При выборе измеряемых параметров нецелесообразно использовать комплексные показатели точности, например, используя гладкие проходные калибры, которые относительно надежно позволяют выявить собираемость, но не дают надежной информации о состоянии точности технологического про­цесса, например, в отношении отклонений формы. В виде «исключения» целесообразно использование проходных калибров, поскольку нет более надежных средств измерений.

Но при обработке резьбовых элементов во многих случаях целесообразно выборочное измерение отдельных параметров. Так, точность по среднему диаметру для многих процессов обработки характеризует точность наладки оборудования в отношении установки инструмента и заготовки. Точность шага обработанной резьбы, чаще всего характеризует точность наладки станка и точность инструмента по такому же параметру или правильность установки этого инструмента.

Автоматизация процессов измерений В таких системах для измерений должны использоваться только автоматические средства, поскольку процесс изготовления автоматический. Полностью автоматизация процессов измерений в гибких производственных процессах (ГПС )практически невозможна.

Правда, в ГПС по обработке корпусных деталей сложной конфигурации около станка может быть установлена координатно-измерительная машина (КИМ) с полной автоматизацией процесса измерений, но экономически такое решение оказывается невыгодным, а в большинстве случаев может оказаться и технически неоправданным, если технологическое оборудование обладает запасом точности. Естественно, что КИМ целесообразно устанавливать в конце обработки.

Наблюдение за точностью технологического процесса должен осуществлять оператор. В условиях автоматизированного производства оператор должен совмещать в себе и наладчика станков, и контролера, способного производить намерения с требуемой точностью. Для такого оператора целесообразно использование универсальных средств измерений с цифровым отсчетным устройством, а в некоторых случаях и с микропроцессорами.

В условиях автоматизированного производства следует чаще применять автоматизированные и автоматические средства измерений, в том числе и в качестве подналадчиков, но только тогда, когда в условиях ГПС такие устройства получаются простыми, надежными, могут быть легко переналажены на детали другого размера.

Например, при обработке деталей типа "тел вращения" с некоторыми различными по размеру наружными поверхностями вполне можно- изготовить быстропереналаживаемое контрольно - подналадочное устройство для измерений ответственных посадочных поверхностей при установке детали в быстросменные или быстропереналажнваемые призмы. По биссектрисе этой призмы устанавливается стержень первичного преобразователя, а настройка такого устройства может быть быстро осуществлена по установочной мере.

В качестве автоматизированных средств измерений при автоматизированном производстве есть смысл использовать в требуемой мере и блокировочные устройства. Иногда в литературе блокировочные и диагностические устройства выделяют от измерительных устройств, и в какой-то мере пытаются их разделить и даже противопоставить.

Ошибочными являются иногда появляющиеся утверждения, что при автоматизации процессов изготовления без участия оператора необходимо технологическое оборудование, оснащенное большим комплектом датчиков, которые могли бы заменить чувствительное восприятие оператора. Надо иметь в виду, что чем больше любое оборудование будет снабжаться блокировочными и диагностическими устройствами, тем менее надежным будет в работе это технологическое оборудование, поскольку дополнительные измерительные устройства также обладают вероятностью отказов.

Блокировочные и диагностические устройства необходимо устанавливать только в тех случаях, когда измеряемые параметры являются характерными для данного технологического процесса и появление этого неблагоприятного параметра обладает относительно большой вероятностью.

5 Метрологический контроль и надзор Метрологический контроль и надзор - деятельность, осуществляемая органом государственной метрологической службы или метрологической службы юридического лица, в целях проверки соблюдения установленных метрологических правил и норм (Закон "Об обеспечении единства измерений"). Таким образом, метрологический контроль и надзор может осуществляться как со стороны государства, так и со стороны метрологических служб предприятий и организаций (юридические лица).

Государственный метрологический контроль включает: 1. Утверждение типа средств измерений. 2. Поверку средств измерений, в том числе эталонов. 3. Лицензирование деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений.

Эта работа проводится в отношении средств измерений, применяемых в сферах деятельности, на которые распространяется государственный метрологический контроль и надзор. Организации и отдельные лица, которые занимаются изготовлением, ремонтом, продажей и прокатом средств измерений, должны получать лицензию органа Государственной метрологической службы. Перед выдачей лицензии органы Государственной службы проверяют наличие условий для проведения этих работ.

Государственный метрологический надзор осуществляется: За выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами единиц величин, соблюдением метрологических правил и норм. Характер и объем проводимых работ разрабатывается уполномоченным органом

2. За количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых опера­ций. Эта работа проводится с целью определения массы, объема, расхода или других величин, характеризующих количество этих товаров. Порядок проведе­ния этих работ также устанавливается Госстандартом РК в соответствии с зако­ нодательством РК. 3. За количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже.

Этот вид работы проводится, когда содержание упаковки не может быть изменено без ее вскрытия и деформации, а масса, объем, длина, площадь или иные величины указывают количество содержащегося в упаковке товара, обозначенного на упаковке. Порядок проведения этих работ также устанавливается уполномоченным органом РК в соответствии с законами РК. Для проведения комплекса работ по государственному метрологическому контролю и надзору в составе уполномоченного назначаются главные государственные инспекторы по обеспечению единства измерений РК.

Метрологический контроль и надзор на предприятиях и в организациях В соответствии с законом «Об обеспечении единства измерений» на предприятиях, в организациях, учреждениях, являющихся юридическими лицами, создаются в необходимых случаях метрологические службы для выполнения работ по обеспечению единства изменений и для осуществления метрологического контроля и надзора. Для предприятий создание метрологической службы не является обязательной. Однако для производств со сферами деятельности, указанными в Законе «Об обеспечении единства измерений», метрологическая служба должна создаваться обязательно.

Метрологический контроль и надзор осуществляется метрологической службой предприятия и организации или другими подразделениями, выполняющими работы по обеспечению единства измерений. Эта работа осуществляется путем: 1) калибровки средств измерений; 2) надзора за состоянием и применением средств измерений, аттестованны­ми методиками выполнения измерений, эталонами, нормативной документацией по обеспечению единства измерений;

3) выдачи обязательных предписаний, направленных на предотвращения, прекращения или устранения нарушений метрологических правил норм; 4) проверки своевременного представления средств измерений на испытания для утверждения типа средств измерений, а также на поверку и калибровку.

Метрологическое обеспечение системы качества Проектирование Перед началом проектирования требования к продукции должны быть документально, оформлены. Двусмысленные или противоречивые требования. должны быть предметом рассмотрения и уточнения. Как легко увидеть, работы по метрологическому обеспечению на этом этапе должны касаться метрологической проработки или метрологической экспертизы технической документации.

Это относится прежде всего к работам над заявками на проектирование или заменяющими их документами. Выходные данные на проектирования должны соответствовать входным данным (заявке), содержать критерии, по которым должна производиться приемка. Все эти данные также относятся к работам по метрологической обработке (экспертизе) технических условий.

Входной контроль Входная продукция в виде комплектующих деталей и узлов, не должна запускаться в производство без ее проверки на соответствие установленным требованиям. Потребитель имеет право на поверку у поставщика или по получении, с целью определения соответствия установленным требованиям, если такие условия включены в контракт.

Процесс производства Изготовитель обязан производить проверку продукции в соответствии с нормативными документами или устанавливать соответствие, продукции определенным требованиям с помощью измерений и регулированием точности технологического процесса. Как видно из приведенного, стандартом по обеспечению качества предусмотрено как измерение непосредственно продукции, так и обеспечение качества путем технологического обеспечения точности.

Приемочный контроль Окончательный контроль должен производиться либо на выемке, либо в процессе производства, а результаты удовлетворять предъявляемым требованиям. Поставщик обязан проводить окончательный контроль в соответствии с признаками качества или другими документами с целью доказательств соответствия готовой продукции установленным требованиям.

Используемые средства измерений Поставщик должен проводить градуировку, регулировку измерительного и испытательного оборудования. Оборудование должно быть использовано таким образом, чтобы была уверенность в том, что погрешность измерений и известна, и совместима с требованиями, пригодными к проводимым измерениям (с до­пускаемой погрешностью).

Поставщик должен: - осуществлять выбор измеряемых параметров и средств измерений испытательного оборудования необходимой точности; - проверять (калибровать) средства измерений через определенные интервалы; - обеспечить уровень влияющих факторов окружающей среды, необходимый для измерений, поверки (калибровки). Данные о принципах измерений должны быть представлены по требованию потребителя или его представителя.

Метрологическое обеспечение системы качества должно быть оформлено в виде серии нормативных документов, например, в виде стандартов предприятий. При подготовке производства это должно относиться к вопросам метрологической проработки (экспертизы), разработки методик измерений, аттестации нестандартизированных средств измерений, системы измерений от заготовки до приемочного контроля.

В действующем производстве - это поверка или калибровка средств измерений. Все перечисленные документы должны быть частью системы обеспечения качества. Эти документы в полной мере должны являться доказательством того, что данное производство обладает полной возможностью проверить качество выпускаемой продукции и результаты измерений являются достоверными.

Стандартизация и аттестация методик выполнения измерений Методика выполнения измерений (МВИ) это совокупность метода, технических средств и правил подготовки и проведения измерений, обработки и представления их результатов. МВИ включает в себя три взаимосвязанных элемента -метод, технические средства и правила подготовки и выполнения измерений, обработки и представления их результатов (сокращенно правила измерений).

Правила измерений это комплекс требований к содержанию, последовательности и условиям выполнения всех операций (действий), обеспечивающих полное решение данной измерительной задачи, т.е. получение информации об измеряемой величине определенным методом с помощью определенных технических средств и представление этой информации в удобной для дальнейшего использования форме. Данные правила формулируются в процессе разработки МВИ и фиксируются в соответствующих нормативных документах (стандартах, аттестатах МВИ, технической документации на прибор).

Правила измерений, зафиксированные МВИ, должны охватывать все аспекты измерительного процесса, в том числе его безопасность и связь с операторами, выполняющими измерения. Вследствие этого в общем случае данные правила должны содержать соответствующие указания ( требований по технике безопасности и квалификации операторов.

К техническим средствам, являющимся вторым элементом МВИ, относят как собственно средства измерений, так и вспомогательные устройств необходимые для подготовки и выполнения измерений, обеспечения их определенных МВИ условий и режимов (например, термостатирующие и экранирующие устройства, монтажно-соединительная арматура, кондиционеры, виброгасители и т.п.).

Принцип измерений это, по существу, физическое явление, реализация которого в процессе измерений позволяет сформировать определенный формативный параметр, значения которого связаны со значениями измеряемой величины ( при прямых измерениях это информативный параметр ой измеряемой величины ), и зафиксировать его чувствительным элементом применяемых средств измерений.

Для прямых измерений, где физический принцип, как правило, однозначно определяется принципом действия измерительного прибора, совокупность методических приемов (описание метода) носит метрологический характер. Такие общие метрологические приемы, называемые методами прямых измерений, позволяют в ряде случаев исключать (или компенсировать) «более существенные систематические погрешности измерений.

Методы косвенных измерений, как правило, отражают в своем назва­нии физический принцип, на котором они основаны, и содержат (в норма­тивно- описательном плане) достаточно большой комплекс технических приемов его использования. Например, метод измерения расхода жидкостей или газов по переменному перепаду давлений характеризуется большим комплексом технических приемов (простое описание их в расходоизмерительной литературе занимает несколько страниц) создания в потоке жидкости (газа) перепада давлений.

Аттестация МВИ Основной особенностью современного этапа развития техники измере­ний является все большее внедрение в измерительную практику косвенных методов измерений, основанных на вновь открытых физических явлениях и закономерностях (атомно-молекулярные явления, фазовые переходы, ядерно-магнитный резонанс, ультразвук, лазеры и др.) и позволяющих обеспечить высокую разрешающую способность и точность, большие диапазоны измерений там, где прямые методы не позволяют этого сделать.

При этом определяющим точность выполняемых измерений фактором становятся методические погрешности, обусловленные неполнотой рабочих уравнений, описывающих зависимости косвенно измеряемых величин от количественных характеристик физических явлений и процессов (положенных в основу методов измерений), непостоянством теоретических или эмпирических коэффициентов этих уравнений при изменении свойств измеряемых объектов, режимов и условий измерений.

Кроме того, при использовании для косвенных измерений сложных многоблочных измерительных систем и комплексов все большее влияние на формирование общей погрешности измерений оказывают характеристи­ки вспомогательных устройств (линий связи, систем подготовки измерений и др.).

Следует отметить и такой немаловажный для рассматриваемой проблемы факт, как увеличение выпуска универсальных измерительных систем и боров, используемых в различных измерительных процессах и индивидуально градуируемых под конкретную измерительную задачу. Нормируемые при выпуске из производства метрологические характеристики данных средств измерений (случайный разброс и временная стабильность выходных сигналов) не дают сколько-нибудь достоверного представления о реальной точности измерений. В таких условиях обеспечить единство и требуемую точность измерений возможно только с помощью метрологической стации МВИ.

Первоначально основная цель нормативного введения метрологической стации МВИ мыслилась как интенсивное (быстрое и эффективное) создание определенного фонда стандартизованных и аттестованных МВИ наиболее сложных и в то же время достаточно распространенных видов промышленных измерений. Тогда технологи и прибористы смогли бы выбирать этого фонда удовлетворяющие их по точности и условиям применения

Возможны и существуют две взаимосвязанные задачи, решаемые в процессе аттестации МВИ и обеспечивающие достижение указанной цели: 1)задача минимум - априорная оценка погрешностей измерений, которые могут и будут выполняться по данной МВИ (данным методом, данные техническими средствами и по регламентированным МВИ правилам); 2) задача максимум - определение таких режимов, условий и процедуры выполнения измерений (с помощью регламентированных МВИ метода и технических средств), при которых погрешности измерений минимальны.

Первая задача решается при аттестации достаточно простых по процедуре и не требующих (по условиям использования результатов) предельно возможных точностей МВИ. Вторая, как правило, - при аттестации МВИ включающих сложные многоблочные измерительные комплексы (при этом режимы и условия работы каждого блока вносят свои соизмеримые с другими погрешности) и в случае предельно высоких требований к точности выполняемых измерений.

В первом случае ( при решении первой задачи ), аттестация МВИ - это исследования, направленные на априорную оценку погрешностей измерений, которые могут и будут выполняться по данной МВИ ( методом, средствами и по правилам, регламентированным МВИ ), и выдача документа ( аттестата ) с указанием полученных результатов.

Во втором случае, аттестация МВИ - это исследования, направленные на определение таких режимов, условий и процедуры выполнения измерений, которые обеспечивают минимальные погрешности измерений (при использовании регламентированных МВИ технических средств), априорную оценку значений этих погрешностей, и выдача документа с указанием полученных результатов.

Примером МВИ, назовем условно, "первого типа" (простейший случай аттестации) может служить методика определения предельно допускаемой концентрации одного определенного газа в промышленных выбросах с помощью анализаторов состава. Здесь не столь важна погрешность измерений, сколько чувствительность, разрешающая способность методики (не хуже 1/3 ПДК).

Примером МВИ "второго типа" может служить методика определения степени чистоты исходных для метрологического обеспечения химических производств веществ хроматографическими методами. Здесь уже важна максимально возможная точность, да и многоблочная хроматографическая система имеет несравненно большее число параметров, характеризующих условия и режимы работы блоков и влияющих на погрешность измерений, чем анализаторы состава (т.е. имеется достаточно большое "пространство" поиска оптимальных, взаимокомпенсирующих друг друга показателей МВИ).

Организация и порядок стандартизации и аттестации МВИ МВИ могут быть оформлены в виде следующих нормативно-технических документов: - стандарт (ГОСТ или СО) типовой МВИ; - или соответствующий раздел стандартов технологических процессов, методов и средств поверки средств измерений, методов испытания продукции; - аттестат МВИ.

Стандарты МВИ разрабатывают для массовых измерений, связанных с обеспечением качества и важнейших технико-экономических показателей продукции, с учетом количества продукции или с контролем выполнения условий техники безопасности. На МВИ, применяемые на предприятиях- изготовителях и потребителях продукции, разрабатывают государственные стандарты.

Аттестацию МВИ проводят метрологические организации уполномоченного органа ( при особо точных и ответственных измерениях, а также предназначенных для метрологических работ в организациях уполномоченного органа ) и органы ведомственных метрологических служб ( при измерениях для технологических процессов, контроля и испытаний продукции ).

Работы по аттестации МВИ должны быть предусмотрены планом или графиком разработки, изготовления и испытания изделия или технологического процесса, а также общими планами по метрологическому обеспе­чению предприятия. План или график должен содержать перечень МВИ, подлежащих аттестации. Необходимость аттестации МВИ должна быть указана в техническом задании на разработку изделия или технологического процесса. Решение о проведение аттестации может быть принято при проведении работ по метрологическому обеспечению производства

Аттестацию МВИ проводит отдел главного метролога при участии в необходимых случаях разработчиков изделия или технологического процесса. Для измерений по стандартизованным методикам следует применять лишь те средства измерений, типы которых прошли государственные испы­тания и занесены в Государственный реестр.

Измерения по аттестованным МВИ выполняют либо поверенными СИ, прошедшими государственные испытания, либо аттестованными по НТД, либо средствами измерений, метрологические характеристики которых определяют непосредственно в процессе аттестации данной МВИ. Аттестацию МВИ проводят в несколько этапов: - разработка и утверждение программы проведения аттестации; - выполнение исследования в соответствии с программой; -оформление и утверждение технического отчета или протокола; - оформление и утверждение аттестата МВИ.

Программой аттестации МВИ должны быть предусмотрены анализ и исследования всех основных элементов МВИ. В программе указываются сроки проведения аттестации, а также степень участия разработчика изделия или технологического процесса. Программу разрабатывает отдел главного метролога или подразделение, представляющее МВИ на аттестацию. Программа должна быть согласована с метрологической службой.

По результатам выполненных исследований оформляют технический отчет или протокол, утверждаемый руководителем предприятия. Отчет должен содержать рекомендации по совершенствованию МВИ и целесообразности ее стандартизации. Разработке стандарта должны предшествовать метрологические исследования, во многом аналогичные работам при аттестации МВИ.

В стандарте и аттестате МВИ должны быть указаны: 1. Назначение и область применения МВИ. 2. Требования к средствам измерений и вспомогательным устройствам (или при аттестации типы и номера экземпляров средств измерений и тех­нические характеристики вспомогательных устройств). 3. Метод измерений. 4. Алгоритм операций подготовки и выполнения измерений.

5. Числовые значения показателей точности (при аттестации) или нор­мы на показатели точности в зависимости между этими показателями и все­ми влияющими факторами. 6. Способы обработки результатов измерений и оценки показателей точности измерений (для стандарта). 7. Межповерочные интервалы и НТД, по которым следует проводить поверку (для аттестата). 8. Требования к квалификации операторов. 9. Требования техники безопасности.

Экономическая эффективность работ по метрологическому обеспечению Основная трудность определения экономической эффективности работ по метрологическому обеспечению заключается в том, что процесс измерений не сопровождается непосредственным созданием материальных ценностей. Поэтому расчет прямого эффекта, который относительно легко подсчитывается от внедрения и использования технологического обрабатывающего оборудования, от внедрения и использования средств измерений, требует специального подхода, поскольку для его выявления необходимы вскрытие и анализ процессов, сопровождающих работы по МО

В условиях рыночных отношений для метрологического обеспечения необходимо сформулировать и использовать противозатратный механизм управле­ния метрологическим обеспечением производства. Этот противозатратный должен стать препятствием для экономически не­ эффективных работ по метрологическому обеспечению производства и, в первую очередь, барьером для неэффективных методик и процедур проведения измерений.

Основным фактором, влияющим на экономические показатели метрологического обеспечения, является погрешность измерений. Чем меньше требуется погрешность измерений, тем больше будут затраты. Можно судить по составляющим погрешности измерений, то чем точнее требуются измерения, тем сложнее и дороже будут средства измерений, тем более жесткие требования должны предъявляться для помещения в отношении постоянства температур, тем выше должна быть квалификация операторов, производящих измерения

Основными факторами, оказывающими влияние на экономический эффект при МОП, являются: 1) погрешность измерений; 2) повышение производительности измерений; 3) повышение производительности изготовления; 4) сокращение комплекта измеряемых параметров; 5) сокращение объема работ по метрологическому обслуживанию средств измерений.

Экономическая эффективность, связанная с погрешностью измерений Погрешность измерений - основной эксплуатационный показатель процесса измерений, и он в значительной мере определяет затраты, связанные с измерение. Экономический эффект можно получить не только от повышения точности измерений, т.е. уменьшении погрешности измерений.

Возможен эффект и в случае увеличения погрешности измерения (уменьшения точности), если это огрубление измерений может дать эффект от влияния этой погрешности на последствия. Так, замена более точного, дорогостоящего и менее надежного средства измерений на более грубое и надежное, может дать экономический эффект, если такая замена технически возможна.

Рассмотрим влияние некоторых факторов, которые могут быть учтены для определения экономической эффективности и связаны с погрешностью измере­ния. 1) Влияние погрешности измерений на результаты разбраковки. Такое положение имеет место при контроле деталей, т.е. при проведении измерений с целью определения нахождения значений контролируемого пара­метра в пределах допускаемых.

Из-за погрешности измерений при контроле какая-то часть измеренных деталей будет признана годной, хотя в действительности значения ее параметров находятся за пределами допуска (m), а часть измеренных деталей будет забракована, хотя значения измеряемых параметров находятся в пределах допускаемых значений (n).

С изменением погрешности измерений изменяется количество неправильно бракуемых (n) и неправильно принимаемых деталей (m). С повышением точности измерений уменьшается количество неправильно принимаемых и непра­вильно бракуемых. Экономический эффект от сокращения количества неправильно забракованных объектов контроля (Э) может быть подсчитано по формуле:

Э 1 =N 1 P 1 (n 1 -n 2 )0,01, (1) где N 1 - количество контролируемых объектов за рассматриваемый промежуток времени ( месяц, год ); P 1 - стоимость одного объекта контроля, тенге ; n 1 и n 2 - количество неправильно забракованных объектов контроля при грубом (n 1 ) и более точном (n 2 ) измерении, %.

Как видно из приведенной формулы (1), экономический эффект равен стоимости такого количества объектов контроля, на которое сократилось число не­правильно забракованных объектов из-за повышения точности измерений. Приведенная зависимость может быть использована также при решении вопросов экономической целесообразности проведения повторной перепроверки объектов, забракованных контрольным автоматом, более точными средствами измерений, иногда операторами, с помощью показывающих приборов.

При этой же зависимости Можно поводить расчеты при контроле с введени­ем производственного допуска, т.е. уменьшением приемочного допуска с уче­том погрешности измерений. В этом случае увеличивается количество непра­вильно бракуемых объектов контроля. При повышении точности измерений уменьшается и количество неправильнобракуемых объектов. Из-за того, что на сборку поступают детали с парамет­ рами, выходящими за допускаемые предельные значения, могут быть два вида последствий.

При одном виде последствий, если собранный узел забракован по выходным параметрам, эффект от повышения точности измерений будет соответствовать стоимости одного такого узла, умноженной на количество узлов, теперь при­знанных годными. Иногда узлы реализуются как некондиционные по уменьшенной цене и эффект от повышения точности будет равен изменению стоимости выпущенной продукции.

Экономический эффект от сокращения количества неправильно принятых объектов контроля ( Э 2 ) может быть подсчитан по формуле: Э 2 = N 2 P 2 (m 1 – m 2 ), (2) где N 2 - количество выпускаемых узлов за рассматриваемый период; Р 2 - стоимость одного узла, в который входит контролируемая деталь, или стоимость сборочных - разборочных работ по устранению последствий от установки в узел бракованной детали, тенге; m 1 ; m 2 - количество неправильно принятых объектов при грубых и более точных измерениях.

Один из двух вариантов расчета по приведенной формуле выбирается в зависимости от стоимости конструкции узла, в который устанавливается контролируемая деталь, если узел неразъемный, или разборка его затруднена и приводит к большим затратам по сравнению со стоимостью узла, который после забраковки идет в брак или продается как некондиционный по уменьшенной цене, то выбирается первый вариант. В этом случае под Р 2 берется стоимость всего узла или уменьшение его стоимости при продаже как некондиционного.

Если разработка узда легко доступна стоимость сборочных - разборочных работ по устранению последствий от установки бракованной детали меньше стоимости самого узла, то выбирается второй вариант и под Р 2 понимается стоимость этих работ. Расчет экономической эффективности от изменения количества неправильно принимаемых и неправильно бракуемых объектов контроля может быть рекомендован не только при выборе более точных средств измерений, но и при проведении любых мероприятий, связанных с повышением точности измерений, например, введении термостатирования.

2) Влияние погрешности измерений на регулирование точности технологического процесса. Этот фактор относится к случаю использования средств измерений встраиваемых в технологический процесс с целью регулирования и управления этим процессом при непрерывной обработке. В качестве примера можно привести приборы, устанавливаемые на прокатных и волочильных станах. Приборы обычно измеряют толщину проката в процессе изготовления я выдают команду на сближение валков по мере их износа.

Обычно допускаемые отклонения на размер проката задаются симметрич­ными (плюс - минус). Точные средства измерений позволяют управлять процессом изготовления для получения проката, например, валов с минусовыми отклонениями (если, конечно, оборудование в состоянии обеспечить соответствующую точность размеров). Добиваясь с помощью прибора получения проката с минусовыми отклонениями, имеется возможность получать больше продукции из одной и той же заготовки.

В этом случае экономический эффект равен стоимости дополнительно выпущенной продукции и экономии сырья с исключением эксплуатационных расходов. Приборы для измерений в процессе обработки на металлорежущих станках (приборы активного контроля) повышают производительность производства и точность обработки, а следовательно, экономический эффект.

При повышении точности изменений предоставляется возможность уменьшать допуск на изготовление при соответствующих технологических возможностях, следовательно, во многих случаях улучшать эксплуатационные свойства контролируемых объектов. Повышение точности изделия связано с точностью изготовлений, а измерения могут только способствовать этому повышению точности. Повышение точности обработки приводит к уменьшению рассеяния размеров в партии деталей, а также уменьшению отклонений формы и расположения поверхностей элементов деталей.

Уменьшение погрешности деталей облегчает сборку, обеспечивает возможность получения меньших зазоров и натягов для повышения надежности и долговечности машин. Экономический эффект в этом случае определяется увеличением сроков службы изделия за счет повышения его точности. Для получения достоверных данных об экономическом эффекте необходимо иметь информацию о влиянии точности объектов контроля на эксплуатационные свойства узлов, в которых установлены эти детали. Для получения этих данных необходимо проведение стендовых или натурных испытаний