Внедрение достижений научно-технического прогресса сопровождается созданием новых изделий: машин, механизмов, технологического оборудования, приборов, материалов и т.д.
Новые изделия отличаются увеличивающимся количеством выполняемых функций, возрастающей сложностью конструктивного устройства.
Сейчас номенклатура изделий машиностроения включает свыше 200 тыс. наименований. Возникает задача - упорядочить номенклатуру изготавливаемых изделий. Необходимость решения такой задачи делает стандартизацию важнейшим рычагом ускорения темпов научно-технического прогресса. Эта ведущая роль состоит не только в том, что исключается возможность производства неоправданно большой номенклатуры изделий, создавая тем самым благоприятные условия для организации высокоэффективных крупносерийных специализированных производств, но и в том, что она обеспечивает внедрение в производство изделий на уровне передовых достижений науки и техники.
С этой целью разрабатывают параметрические ряды изделий, чем достигается существенное улучшение технико-экономических показателей изделий одинакового функционального назначения. Под параметрическим рядом понимается совокупность величин (параметров), построенная по определенному признаку. Чаще всего изделия выполняют свои функции не изолированно, а в комплексе взаимодополняющих друг друга изделий. В этой связи возникает важнейшая проблема - рационального формирования системы изделий.
В такой системе изделий должны быть взаимно согласованы, например грузоподъемность кранов, мощность электроагрегатов, давление насосов и др. Для обеспечения наилучшего использования транспортных средств в народном хозяйстве должны быть согласованы грузоподъемность этих средств и масса грузов.
Если грузоподъемность железнодорожных вагонов будет составлять 25; 40; 63; 100 т, то грузоподъемность грузовых автомсЗилей должна быть 2,5; 4,0; 6,3 и 10 т, масса контейнеров - 250; 400; 630 и 1 000 кг, а масса ящиков - 25; 40; 63 и 100 кг.
Установление типоразмерных рядов изделий (т.е. параметрических рядов, в основу которых положены какие-либо размеры или типы изделий) и формирование систем изделий для комплексного вооружения отдельных производств еще не обеспечивают полной технико-экономической эффективности производства и эксплуатации изделий. Функционально однородные изделия, так же как и изделия, входящие в комплексную систему, состоят из достаточно большого числа специальных составных частей, что неизбежно приводит к значительному увеличению номенклатуры изготавливаемых изделий, а это, в свою очередь, ограничивает специализацию производства и снижает темпы научно-технического прогресса. Разрешение этих противоречий заключается в переходе к принципиально новому подходу по созданию изделий на основе широкой унификации составных частей, комплектующих изделие. Эту задачу решают путем создания стандартизированных параметрических и размерных рядов для различных машин, сборочных единиц, деталей и даже размеров.
Объектами параметрической стандартизации являются параметры. В общем случае параметрами изделий называют признаки изделий, количественно характеризующие любые их свойства или состояния.
Большое число свойств, которыми обладают современные изделия, потребуют для их характеристики большого числа параметров изделий.
Обычно свойства изделий машиностроения выражают через показатели качества, объединяемые в группы. Основными группами показателей качества изделий являются: назначения, надежности, технологичности, стандартизации и унификации и др. Названные группы объединяют несколько показателей, каждый из которых характеризует соответствующий параметр или совокупность параметров изделия. Например, показатель долговечности любой изнашиваемой в процессе эксплуатации механической пары, представленный ресурсом этой пары, будет зависеть от геометрических параметров сопряженных деталей (размеры, допуски размеров, отклонения формы и взаимного расположения поверхностей), параметров шероховатости и волнистости поверхностей, физико-механических параметров материала деталей и состояния поверхностных слоев (химический состав, структура, твердость и др.), параметров, характеризующих режим работы и условия эксплуатации и т.д.
Показатели функционального назначения, например, для автомобилей - грузоподъемность, мощность двигателя, габаритные размеры, вес и др., одновременно являются и параметрами автомобилей.
Таким образом, каждое изделие характеризуется множеством взаимосвязанных параметров.
Обычно для целей стандартизации параметры делят на главные, основные и вспомогательные.
Различают одномерную и многомерную параметрическую стандартизацию.
Одномерная стандартизация предполагает стандартизацию одного, как правило, главного параметра изделия.
При многомерной стандартизации объектами стандартизации являются несколько параметров изделия.
Главным параметром изделия называют такой, который наиболее полно определяет важнейший показатель функционального назначения изделия. Особенностью главных параметров изделий являются их стабильность при конструктивных модификациях, технических и технологических усовершенствованиях изделия, а также независимость от организационных типов производства, характера оборудования, методов технологии и др.
Стандарты на главные параметры длительное время не подвергаются изменениям, а их пересмотр вызывается в большинстве случаев переходом на новые, более совершенные изделия одинакового функционального назначения.
В качестве главных параметров для металлорежущих станков принимают, как правило, габаритные размеры устанавливаемых на них заготовок. Так, для токарных станков - это высота линии центров, для фрезерных и продольно-строгальных - размеры стола для установки обрабатываемых деталей, для карусельных станков - диаметр планшайбы станка и т.д. Для кузнечно-прессового оборудования главными параметрами служат усилие, развиваемое рабочими органами, или вес падающих частей. Для колесных и гусеничных тракторов главными параметрами являются мощность или тяговое усилие на крюке.
Основные параметры, которых для каждого изделия несколько, характеризуют в дополнение к главному параметру другие важные эксплуатационные показатели изделия. Например, для металлорежущих станков в качестве основных параметров принимают число ступеней оборотов шпинделя или двойных ходов ползуна, предельные значения чисел оборотов шпинделя или двойных ходов ползуна, предельные значения и число ступеней подач, мощность привода станков и др.
Для колесных и гусеничных тракторов основными параметрами служат ширина колеи, скорость движения, конструктивный вес трактора.
Как видно из примеров, каждое изделие обычно характеризуется несколькими основными параметрами, причем желательно, чтобы каждый из этих параметров был оптимальным.
Оптимальные размеры должны удовлетворять ограничениям конструктивно-технологического характера. В числе установленных главных и основных параметров, используемых для параметрической стандартизации изделий, должны быть параметры, отражающие развитие науки и техники, например параметры, характеризующие производительность, материалоемкость, уровень механизации и автоматизации, динамические и скоростные показатели процессов, удельные расходы энергии, топлива и др.
Вспомогательные параметры составляют наиболее обширную группу. Применительно к автомобилям это: усилия переключения рычагов, педалей, стопоров, физико-химикомеханические параметры используемых в конструкции материалов и поверхностных слоев деталей, геометрические параметры размеров, формы, шероховатости и волнистости поверхностей деталей, параметры режимов работы электро-, гидро- и пневмосистем, требования к внешнему виду и отделке и др.
Вспомогательные параметры изделий непосредственно связаны с конструктивными и технологическими решениями и подвержены гораздо более частым изменениям, чем главные и основные параметры, в связи с внедрением в производство достижений науки, техники и передового опыта, и потому они не являются объектом параметрической стандартизации.
