Метрологическая экспертиза, цель и основные задачи

3.5. Метрологическая экспертиза Важной особенностью метрологической экспертизы (МЭ) технической документации на всех этапах жизненного цикла продукции является ее ведущая роль в обеспечении качества. Проведение МЭ позволяет вскрыть и устранить метрологические ошибки, поставить барьер проникновению в разрабатываемую техническую документацию решений с нарушением норм метрологического обеспечения (МО) разработки, испытаний и производства изделия. Если сказать коротко, то своевременно и качественно проведенная МЭ технической документации – это надежная «профилактика» брака при производстве и аварий при эксплуатации изделий. Свыше 60 % нарушений требований стандартов и ТУ, изготовление продукции неудовлетворительного качества происходит из-за несоблюдения метрологических правил и норм. При этом значительная доля нарушений метрологических требований приходится на нормативную и другую техническую документацию, т.е. вносится при разработке продукции. Наибольшая стоимость метрологических несоответствий (ошибок) приходится на этапы разработки технического задания и эскизного проекта. Обобщённая статистика показывает, что каждый рубль затрат на МЭ технической документации приносит от 4-х до 250-ти рублей экономии. Высокое качество проведения самой МЭ определяется многими факторами, но в первую очередь, неукоснительным соблюдением требований нормативных документов (НД). МЭ технической документации осуществляется в соответствии с правилами и положениями, установленными: - рекомендацией по межгосударственной стандартизации РМГ 63-2003; - государственными стандартами ГСИ, ЕСТПП, ЕСКД, ЕСТД; - отраслевыми стандартами; - стандартами организаций. Метрологическая экспертиза регламентирована статьей 14 Федерального закона «Об обеспечении единства измерений» № 102-ФЗ. Законом предусмотрено проведение: 1) обязательной метрологической экспертизы содержащихся в проектах нормативных правовых актов РФ требований к измерениям, стандартным образцам и средствам измерений (проводят национальные метрологические институты); 2) обязательной метрологической экспертизы стандартов, продукции, проектной, конструкторской, технологической документации и других объектов проводится также в порядке и случаях, предусмотренных законодательством РФ (проводят аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели); 3) в добровольном порядке метрологической экспертизы продукции, проектной, конструкторской, технологической документации и других объектов, в отношении которых законодательством РФ не предусмотрена обязательная метрологическая экспертиза. Метрологическая экспертиза — анализ и оценка правильности установления и соблюдения метрологических требований применительно к объекту, подвергаемому экспертизе. Метрологическую экспертизу проводят в обязательном (обязательная метрологическая экспертиза) или добровольном порядке. Цель метрологической экспертизы: - повышение эффективности метрологического обеспечения изделий; - обеспечение требуемого качества и эффективности их применения; - снижение затрат на их разработку, производство и эксплуатацию. Метрологическая экспертиза проводится с целью анализа и оценки правильности установления и соблюдения метрологических требований применительно к объекту, подвергаемому экспертизе. Конкретные цели МЭ определяются назначением и содержанием технической документации. При работе с технической документацией эксперту приходится решать много разных задач. Основные задачи МЭ технической документации и способы их выполнения представлены в табл. 4, а необходимые для ее организации мероприятия и практическое их осуществление – в табл. 5. Существуют различные формы организации МЭ технической документации. На предприятии при сравнительно небольших объемах разрабатываемой технической документации МЭ проводится силами экспертов-метрологов метрологической службы. При приемке технических проектов сложных изделий, а также на других этапах разработки, МЭ проводится специально создаваемой на предприятии комиссией. Задачи МЭ успешно решаются при условии ее проведения на самых ранних этапах разработки технической документации, начиная с технического задания и эскизного проекта. Проведение МЭ только на последующих этапах создания изделия может привести к материальным потерям и времени, необходимому для устранения недостатков в области МО, а также к ухудшению качества этого изделия. Именно такой подход определяет максимальный экономический эффект МЭ. Приведенная на рис. 7 схема показывает место МЭ технической документации в производственном процессе. Таблица 4 Основные задачи МЭ технической документации и способы их выполнения Основные задачи МЭ технической документации Способы выполнения задач Анализ полноты и четкости формулирования технических требований. Проверить корректность формулирования технических требований, исключив неоднозначность их толкований; технические требования выразить стандартизованными или общепринятыми терминами. Оценка оптимальности номенклатуры измеряемых параметров. Провести проверку достаточности или избыточности контролируемых параметров, возможности взаимоисключения, замены «качественных» параметров на «количественные». Определить параметры, которые можно не измерять, а ограничиться их индикацией или вообще не контролировать. Обеспечить соответствие номенклатуры измеряемых параметров и их норм требованиям действующих стандартов и НД, экономическую целесообразность выбранной номенклатуры измеряемых параметров. Оценка контролепригодности конструкции изделия при испытаниях, эксплуатации и ремонте. Обеспечить доступ ко всем точкам измерений (измерительным поверхностям, контрольным гнездам и т.д.) и возможность использования для этого необходимых СИ. Проверить, установлены ли требования ко всем свойствам объекта, влияющим на погрешность измерений (например, требования к шероховатости при измерении линейных размеров). Проверка использования стандартизованных и аттестованных методик измерений. Использование нестандартизованных и неаттестованных методик измерений недопустимо. При отсутствии указанных методик измерений дать предложения для их разработки и аттестации. Продолжение табл. 4 Анализ полноты и правильности требований к СИ, оценивание рациональности выбранных СИ. Обеспечить указание всех реквизитов и метрологических характеристик СИ в соответствии с ГОСТ 8.009-84; предусмотреть возможность замены СИ на более совершенные; исключить СИ, снятые с производства; обеспечить соответствие условий измерения условиям применения выбранных СИ; оценить трудоемкость и себестоимость измерительных операций, метрологического обеспечения; обеспечить требования техники безопасности. Анализ технических решений по обоснованию норм точности и алгоритму обработки результатов измерений. Обеспечить соответствие фактической погрешности измерений предельно допускаемой погрешности измерений, заданной в документации; использовать стандартизованный или аттестованный алгоритм обработки результатов измерений. Проверка правильности выражения показателей точности. Исключить использование результатов измерений без показателей их точности; обеспечить соответствие формы выражения показателей точности измерений требованиям МИ 1317-2004. Анализ использования вычислительной техники в измерительных операциях. Оценить существенность методической составляющей погрешности измерений из-за несовершенства алгоритма вычислений. Проверка правильности употребления терминов, наименований, обозначений величин и применения их единиц. Не допускать использование терминов, наименований, обозначений величин и применение их единиц, не соответствующих РМГ 29-99, ГОСТ 8.417-2002. Таблица 5 Мероприятия по организации МЭ и практическое их осуществление Мероприятия по организации МЭ (по РМГ 63) Реализация мероприятий на предприятии Назначение подразделения, специалисты которого проводят метрологическую экспертизу. Группа МЭ отдела Главного метролога. Разработка документа, устанавливающего порядок проведения МЭ на предприятии. Отдел Главного метролога разрабатывает стандарт предприятия, в котором устанавливается и подробно расписывается порядок проведения МЭ. Планирование метрологической экспертизы. Годовой план проведения МЭ составляется на основании перечней КД и ТД, подлежащих МЭ, которые представляют руководители конструкторского и технологического отделов в отдел Главного метролога. Назначение экспертов. Для проведения МЭ назначают экспертов-метрологов в соответствии с требованиями п.4.4 РМГ 63. Подготовка и повышение квалификации экспертов. Подготовка и повышение квалификации экспертов осуществляется: - периодически один раз в 5 лет в Академии стандартизации, метрологии и сертификации с выдачей соответствующего удостоверения; - постоянно, путем изучения новых НД по МО производства, новых МВИ, журналов «Главный метролог», «Законодательная и прикладная метрология» и др.; - освоения современных СИ; участие в метрологических семинарах, конкурсах. Формирование комплекса документов, справочных материалов, необходимых при проведении метрологической экспертизы. Комплекс необходимых документов включает: - НД по МО (стандарты ГСИ, ПР, РД, РМГ, МИ), стандарты ГСИ, ЕСТПП, ЕСКД, ЕСТД; - Госреестр в электронном виде; - Перечень СИ, разрешенных для применения на предприятии; - стандарт(ы) организации по МЭ; - информационный материал о параметрах сырья, комплектующих изделий, сведения об эксплуатационных показателях выпускаемой продукции; - техническая и справочная литература (энциклопедии, справочники, учебники). Рисунок 7 – Место метрологической экспертизы технической документации в производственном процессе На схеме хорошо видно, что МЭ «пронизывает» все этапы жизненного цикла продукции. Независимо от вида технической документации, подвергаемой МЭ, существует проверенный многолетней практикой определённый порядок её проведения. Порядок проведения МЭ технической документации, в общем случае, показан на рис. 8. Рисунок 8 – Порядок проведения метрологической экспертизы технической документации 3.5.1 «Инструменты» в работе эксперта-метролога Многим наверняка знакомо выражение о том, что «инженер не обязан знать все, он должен помнить, где это можно найти». Так вот, первым основным «инструментом» эксперта-метролога является нормативная база, используемая при МЭ и представляющая собой своеобразный «фундамент», на котором строится его работа. База нормативных документов (НД), к которым обращается эксперт-метролог, довольно обширна. В приведенной ниже таблице 6 указаны те документы, которые используются при МЭ технической документации наиболее часто. Кроме выше перечисленных документов при выполнении МЭ используются стандарты систем ЕСКД, ЕСТД, ЕСТП и др., в зависимости от конкретных видов проверяемых документов, а также отраслевые стандарты по МЭ технической документации и метрологическому обеспечению производства. Таблица 6 Нормативные документы, которые используются при МЭ технической документации Название НД Назначение НД РМГ63-2003 «ГСИ. Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами. МЭ технической документации» Определяет цели и задачи МЭ, регламентирует вопросы ее организации и проведения. ГОСТ Р 1.5-2004 «Стандартизация в РФ. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов» Регламентирует требования по разработке стандартов. РМГ 29-99 «ГСИ. Метрология. Основные термины и определения» Регламентируют термины и определения в области метрологии и МЭ технической документации. ГОСТ 16504-81«СГИП. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения» ГОСТ 3.1109-82 «ЕСТД. Термины и определения основных понятий» ГОСТ Р 1.12-2004 «Стандартизация в РФ. Термины и определения» РМГ 83-2007 «ГСИ. Шкалы измерений. Термины и определения» ГОСТ 8.417-2002 «ГСИ. Единицы величин» Регламентируют единицы физических величин. МИ 2630-2000 «ГСИ. Метрология. Физические величины и их единицы» ГОСТ 8.009-84 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений» Регламентируют требования к средствам измерений. ГОСТ 8.401-80 ГСИ. Классы точности средств измерений. Общие требования ПР 50.2.006-94 «ГСИ. Порядок проведения поверки средств измерений» ПР 50.2.104-09 «ГСИ. Порядок проведения испытаний стандартных образцов или средств измерений в целях утверждения типа» Регламентируют термины и определения в области метрологии и МЭ технической документации. РМГ 74-2004 «ГСИ. Методы определения межповерочных и межкалибровочных интервалов средств измерений» РД 50-453-84 «МУ. Характеристики погрешности средств измерений в реальных условиях эксплуатации. Методы расчета» МИ 2440-97 «ГСИ. Методы экспериментального определения и контроля характеристик погрешностей измерительных каналов измерительных систем и измерительных комплексов» ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем» ГОСТ Р 8.563-2009 «ГСИ. Методики выполнения измерений» Регламентируют требования к методикам выполнения измерений. МИ 1967-89 «ГСИ. Выбор методов и средств измерений при разработке методик выполнения измерений» МИ 2177-91 «ГСИ. Измерения и измерительный контроль. Сведения о погрешностях измерений в конструкторской и технологической документации» ГОСТ Р 8.568-97 «ГСИ. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения» Регламентирует требования к аттестации испытательного оборудования. ГОСТ 8.051-81 «ГСИ. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм» Регламентируют требования к характеристикам погрешности измерений. ГОСТ 8.207-76 «ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения» МИ 1317-2004 «ГСИ. Результаты измерений и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров» Р 50.2 038-2003 «ГСИ. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешностей и неопределенности результатов измерений» Регламентируют требования к характеристикам погрешности измерений. МИ 2083-90 «ГСИ. Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей» МИ 2246-93 «ГСИ. Погрешности измерений. Обозначения» Регламентируют требования к характеристикам погрешности измерений. РМГ 62-2003 «ГСИ. Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами. Методы и способы повышения точности измерений» ГОСТ 2.308-79 «ЕСКД. Указания на чертежах допусков формы и расположения поверхностей» НД, рекомендуемые при проведении МЭ чертежей. ГОСТ 2.309-73 «ЕСКД. Обозначение шероховатости поверхностей» ГОСТ 2789-73 «Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики» ГОСТ 25142-82 «Шероховатость поверхности. Термины и определения» ГОСТ 6636-69 «ОНВ. Нормальные линейные размеры» ГОСТ 8908-81 «ОНВ. Нормальные углы и допуски углов» ГОСТ 21495-76 «Базирование и базы в машиностроении» ГОСТ 24642-81 «ОНВ. Допуски формы и расположения поверхностей. Числовые значения» ГОСТ 28187-89 «ОНВ. Отклонения формы и расположения поверхностей. Общие требования к методам измерений» ГОСТ 25346-89 «ОНВ. ЕСДП. Ряды допусков и основных отклонений» Одним из важнейших мероприятий по организации МЭ (согласно РМГ 63) является разработка документа, устанавливающего порядок проведения МЭ на предприятии, а именно стандарта организации (СТО). СТО по МЭ необходим в работе эксперта по следующим причинам: 1) регламентирует вопросы организации и проведения МЭ на данном предприятии; 2) учитывает специфику производства; 3) отражает важные аспекты взаимодействия экспертов-метрологов с разработчиками технической документации; 4) согласован с начальниками отделов-разработчиков и представителем заказчика, утвержден руководителем предприятия, является обязательным к исполнению. Какая же информация должна быть отражена в СТО? СТО по МЭ должен содержать разделы, которые регламентируют: - задачи МЭ и метрологического контроля (МК); - планирование МЭ и МК; - конкретные виды технических документов и этапы их разработки, на которых эти документы подвергаются МЭ и МК; - организацию и порядок проведения МЭ и МК; - объекты анализа при МЭ в зависимости от вида технической документации (приведены в таблице 7); - права и обязанности экспертов; - порядок рассмотрения разногласий, возникающих при МЭ. В приложениях к стандарту приводят: - форму журнала учета технической документации, прошедшей МЭ (форма 1); - форму листа замечаний по результатам МЭ технического документа (форма 2); - форму экспертного заключения (форма 3). Кроме указанных выше разделов СТО может содержать и другие, отражающие важную информацию по МЭ для экспертов и разработчиков технической документации. Например, «Основные правила назначения и реализации требований к точности измерений в конструкторской и технологической документации». Вторым основным «инструментом» в работе эксперта-метролога является справочно-информационный фонд, включающий: - Госреестр СИ в электронном виде, «Перечень СИ, разрешенных для применения на предприятии», справочники по СИ, каталоги и технические описания СИ; - аттестованные методики измерений; - техническую литературу, учебники по метрологии, журналы «Главный метролог», «Законодательная метрология» и т.д.; - информационный материал о параметрах сырья, комплектующих изделий, точности и эксплуатационных показателях технологического оборудования, краткие сведения о выпускаемой продукции. Таблица 7 Объекты анализа при метрологической экспертизе Объекты анализа при метрологической экспертизе Виды технической документации Технические задания, предложения (заявки) Отчеты о НИР, пояснтель- ные записки к техническим и эскизным проектам Протоколы испытаний Технические условия, проекты стандартов Эксплуатационные и ремонтные документы Программы и методики испытаний Технологические инструкции и регламенты Технологические карты Проектные документы Рациональность номенклатуры измеряемых параметров + + + + + + + Оптимальность требований к точности измерений + + + + + + Объективность и полнота требований к точности СИ + + + + + + + Соответствие фактической точности измерений требуемой + + + + + + + Контролепригодность конструкции (схемы) + + + Возможность эффективного метрологического обслуживания СИ + + + + + + Рациональность выбранных методик и СИ + + + + + + + + Применение вычислительной техники + + + + + Третий основной «инструмент» эксперта-метролога – это его собственный опыт работы с СИ – проведение измерений, поверки и калибровки СИ. С такими понятиями, как чувствительность СИ, рабочая часть шкалы, градуировка СИ, нестабильность показаний, смещение нуля, переходные характеристики, электромагнитная совместимость, разрешающая способность, индикатор, датчик, измерительная система, измерительный канал, первичный преобразователь и т.д. эксперт-метролог должен быть знаком не понаслышке, а практически. Только в этом случае он может разговаривать с разработчиком технической документации на одном языке. 3.5.2 Метрологическая экспертиза отдельных видов технической документации Рассмотрим МЭ технического задания (ТЗ), технических условий (ТУ), чертежа детали и технологического процесса изготовления изделия. Значимость МЭ технической документации часто принижают, отождествляя её с метрологическим контролем (МК). К сожалению, этим «грешат» даже сами метрологи, а ведь между МЭ и МК существует большая разница. МК, как неотъемлемая часть МЭ, выполняется путем проверки метрологических правил, норм и требований, установленных в нормативных документах (например, проверка на соответствие ГОСТ 8.417-2002 наименований и обозначений, указанных в технической документации единиц физических величин). МЭ же, включающая в себя и МК, осуществляется путем анализа и оценивания принятых технических решений. Эксперт-метролог должен хорошо знать не только метрологию, нормативные документы по метрологическому обеспечению (МО) производства, но и конструкторские и технологические системы документации; документацию, содержащую специальные требования к разработке и производству изделий, а также иметь практический опыт работы с измерительными приборами. Пример различного подхода к технической документации при проведении МЭ и МК: в картах технологического процесса разработчик не указал допуск на контролируемый параметр или не назначил СИ для контроля параметра. При МК специалист только констатирует факт: на контролируемый параметр должен стоять допуск или для контроля параметра должно назначаться СИ с указанием класса точности (или погрешности измерений), диапазона измерений и обозначением стандарта. При МК проверяющего может не интересовать, какой допуск должен быть указан на параметр или какое СИ назначил технолог в карте технологического процесса. При проведении МЭ наряду с вопросами, решаемыми при МК, эксперт должен выбрать обоснованный допуск на параметр (требования к допускам изложены в НД по метрологии, отраслевых стандартах или СТО) и назначить СИ, необходимое по точностным, экономическим и другим характеристикам. Иными словами, при МК происходит альтернативный контроль – есть необходимый метрологический признак или его нет, а при МЭ в результате соответствующего анализа вырабатываются конкретные рекомендации разработчику по реализации технических решений (например, по выполнению измерений наиболее рациональными методами и средствами). 1. Метрологическая экспертиза технического задания на разработку продукции. Техническое задание (ТЗ) – исходный документ для проектирования сооружения или промышленного комплекса, конструирования технического устройства (прибора, машины, системы управления и т. д.) либо проведения научно-исследовательских работ. ТЗ устанавливает основное назначение, технические и тактико-технические характеристики, показатели качества и технико-экономические требования, предъявляемые к разрабатываемой продукции, необходимые стадии разработки конструкторской документации и ее состав, а также специальные требования к изделию. ТЗ, как правило, состоит из следующих разделов: - основание для разработки; - цель и назначение; - тактико-технические требования; - технико-экономические требования; - требования по видам обеспечения; - специальные требования; - этапы разработки (выполнения); - порядок выполнения и приемки; - приложения. Метрологическую экспертизу технического задания проводят в следующей последовательности: 1. Проверяют правильность построения ТЗ. Проверяют наличие всех необходимых разделов и приложений. 2. Оценивают оптимальность номенклатуры измеряемых параметров, правильность формы их записи, возможность измерения параметров продукции с требуемой точностью с помощью имеющихся или разрабатываемых средств и методик измерений, методик испытаний. Несмотря на то, что эксперт-метролог тщательно «прорабатывает» весь текст ТЗ, наибольшее внимание он должен уделить разделу «Тактико-технические требования» и пункту с названием «Требования по метрологическому обеспечению» в разделе «Требования по видам обеспечения». В разделе «Тактико-технические требования» указываются основные контролируемые параметры и исходные требования к методам и средствам измерений, условиям контроля и испытаний продукции, ее технического обслуживания и ремонта. Здесь эксперт должен обратить внимание на то, что разработчику не следует применять словосочетания «не хуже» («не лучше»), «хуже» («лучше»), «не уже» («не шире») для количественной оценки требований к параметрам. Правильнее в этих случаях употреблять слова «не более» («не менее»), «более» («менее»). 3. Оценивают достаточность требований по МО разработки, производства, испытаний и эксплуатации продукции. В пункте «Требования по метрологическому обеспечению» эксперт-метролог оценивает достаточность требований по МО. В этом пункте в обязательном порядке должны быть записаны следующие требования по МО: - используемые СИ (измерительные системы) должны быть утвержденных типов (внесены в Госреестр СИ), поверены согласно ПР 50.2.006-94; - применяемое испытательное оборудование должно быть аттестовано в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8. 568-97; - методики (методы) измерений должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 8. 563-2009; - результаты измерений должны быть выражены в узаконенных единицах величин согласно ГОСТ 8.417-2002, а формы выражения показателей точности измерений соответствовать требованиям МИ 1317-2004. 5. Проверяют наличие и полноту указаний по проведению МЭ документации. Должны быть указаны: перечень документов, представляемых на МЭ; стадии разработки документации, на которых она будет проводиться; организации, проводящие МЭ, и требование о представлении заказчику экспертного заключения по результатам МЭ. 6. Проверяют правильность метрологической терминологии в соответствии с РМГ 63-2003, наименований и обозначений физических величин и их единиц – согласно ГОСТ 8.417 -2002. 2. Метрологическая экспертиза технических условий. Технические условия (ТУ) – документ, содержащий требования (совокупность всех показателей, норм, правил и положений) к изделию, его изготовлению, контролю, приемке и поставке, которые нецелесообразно указывать в других конструкторских документах. Общие требования к содержанию и построению ТУ установлены в ГОСТ 2.114-95. В общем случае ТУ должны содержать вводную часть и разделы, расположенные в следующей последовательности: - технические требования; - требования безопасности; - требования охраны окружающей среды; - правила приемки; - методы контроля; - транспортирование и хранение; - указания по эксплуатации; - гарантии изготовителя. Особое внимание при МЭ ТУ должно быть уделено разделам «Технические требования» и «Методы контроля». Основным содержанием МЭ ТУ являются: оценка оптимальности требований к номенклатуре измеряемых параметров, к требуемой точности их измерения, а также оценка возможности их измерения, правильности выбора предлагаемых методов и средств измерений. МЭ ТУ целесообразно проводить в следующей последовательности: 1. Проверяют полноту комплекта документов. Вместе с ТУ на экспертизу должны быть представлены: ТЗ на разработку; документы, позволяющие разобраться в устройстве, составе и принципе действия изделия (продукции); чертежи, эксплуатационные документы и др.; проекты программ и методик, разработанные на данной стадии. 2. Подбирают НД по МО, ГОСТы системы ЕСКД, стандарты на продукцию, технические описания СИ, используемых для контроля параметров, и документы, на которые даны ссылки в ТУ. 3. Проверяют учет замечаний и предложений, сделанных при МЭ ТЗ. Проверяют соответствие ТУ требованиям ТЗ. 4. В разделе «Методы контроля» проверяют наличие «Перечня применяемого оборудования». Выбор СИ – обязанность конструктора, которая прописана в ГОСТ 2.114-95, п.4.7. В нем сказано: «При изложении требований к оборудованию, материалам и реактивам приводят перечень применяемого оборудования (установок, приборов, приспособлений, инструмента) и нормы его погрешности, а также перечень материалов и реактивов, используемых при испытаниях». 5. При рассмотрении всех разделов ТУ проверяют правильность метрологической терминологии, наименований и обозначений физических величин и их единиц. 3. Метрологическая экспертиза чертежа детали. Чертеж детали – документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля. Деталь – изделие, изготовленное без применения сборочных операций. Анализ опыта проведения МЭ чертежей показывает, что наиболее распространенными ошибками конструкторов являются: - невозможность контроля (неконтролепригодность) детали или изделия в связи с особенностями конструкции, неправильным указанием допусков. В отдельных случаях контроль возможен, но требует применения слишком сложных, дорогих СИ или разработки новых СИ; - неправильный выбор измерительных баз; - несоблюдение соотношений между допусками размера, формы, расположения поверхностей и требованиями к шероховатости поверхности. Основные задачи МЭ чертежей – проверка наличия необходимых и достаточных для контроля размеров, предельных отклонений и других параметров и требований, а также оценка их контролепригодности. В задачи эксперта-метролога не входит проверка правильности всех обозначений на чертеже, но знать требования государственных стандартов, регламентирую-щих соответствующие правила, эксперт обязан (например, положения ГОСТ 2.308-79, устанавливающего правила указания допусков формы и расположения поверхностей или ГОСТ 2.309-73, регламентирующего обозначения шероховатости поверхностей). МЭ чертежа детали целесообразно проводить в следующей последовательности: 1. При наличии на чертеже текстовых записей норм точности проверяют правильность терминологии. Особое внимание следует уделять проверке правильности записи требований к допускам формы и расположения поверхности. До сих пор встречается применение терминов «некруглость», «непараллельность», «нецилиндричность», несмотря на то, что ГОСТ 24642-81 узаконил термины «отклонение от круглости», «отклонение от параллельности», «отклонение от цилиндричности», «допуск круглости», «допуск цилиндричности» и т.д. Иногда в технических требованиях чертежа встречаются не только терминологические, но и смысловые ошибки. Например, непараллельность поверхностей Б и В относительно поверхности Г не более 0,01 мм (рис. 9), или размер А (блока концевых мер длины) должен быть параллелен на всей длине детали в пределах 0,025 мм (рис. 10). Рисунок 9 Рисунок 10 При обнаружении терминологических ошибок необходимо понять действительный смысл предъявляемых требований. В отдельных случаях проведение МЭ до получения соответствующих разъяснений от разработчика нецелесообразно. 2. На чертеже выявляют размеры, ограниченные допусками, устанавливают необходимость и возможность их контроля с учетом выбора измерительных баз, а также контролепригодности конструкции. Допуски на чертежах и рекомендуемые посадки должны соответствовать ГОСТ 25346-80 и ГОСТ 25347-82. Под контролепригодностью понимают возможность осуществления контакта измерительных поверхностей СИ с контролируемой поверхностью и выполнения всех относительных перемещений средства и объекта измерений (при контактных методах). При бесконтактных методах измерений – это возможность получения проекционного изображения заданного сечения контролируемой поверхности. Эксперт-метролог устанавливает те параметры, контроль которых при заданных нормах точности невозможен, затруднителен, требует привлечения операторов высокой квалификации, разработки новых СИ. Например, контроль координат оси поверхности Б и ее радиуса (рис. 11), несмотря на свободные допуски, трудоемок и требует применения универсального измерительного микроскопа или координатной измерительной машины и привлечения оператора высокой квалификации. В этом случае целесообразно обеспечить необходимую точность технологически. Рисунок 11 3. Проверяют взаимную увязку допусков размеров, формы и расположения. Правила нанесения размеров и предельных отклонений на чертежах установлены в ГОСТ 2.307-68. 4. Оценивают взаимную увязку допусков (п.3) и требований к шероховатости поверхности. 5. Проверяют возможность контроля допусков формы и взаимного расположения поверхностей. 4. Метрологическая экспертиза технологического процесса изготовления изделий. ГОСТ 3.1109-82 «ЕСТД. Термины и определения» содержит следующее определение технологического процесса: «Технологический процесс (ТП) – часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. ТП может быть отнесен к изделию, его составной части или к методам обработки, формообразования и сборки. К предметам труда относятся заготовки и изделия». МЭ ТП изготовления изделия выполняют в следующей последовательности: 1. Проверяют полноту комплекта документов, представленных на экспертизу (комплектность устанавливается СТО по МЭ). 2. Оценивают рациональность номенклатуры параметров, подлежащих измерению. Убеждаются в том, что в документации установлены требования ко всем параметрам, которые обеспечиваются данным технологическим процессом. 3. Проверяют наличие допускаемых отклонений на все контролируемые параметры. При наличии параметра, обеспечиваемого технологически (обеспечиваемого инструментом), следует убедиться, что предусмотрен контроль всех параметров технологического процесса (оборудования, приспособлений, инструмента), влияющих на данный параметр, и что имеется обоснование, подтверждающее выполнение установленных требований. 4. Проверяют достаточность методик измерений (контроля, испытаний). Должны быть приведены методики для контроля всех параметров, за исключением тех, которые обеспечиваются технологически. В тех случаях, когда нормируемые параметры не проверяются непосредственно и используются косвенные методы контроля, должны быть проверены наличие и правильность расчета, подтверждающего достаточность и достоверность этих методов. 5. Оценивают правильность выбора СИ измерений и методик выполнения измерений, т.е. устанавливают, что погрешность измерений не превышает допускаемого значения. Для этого оценивают погрешность измерения с учетом ее составляющих. При невозможности реализации предусмотренных методик измерений должна быть проверена обоснованность выбора контролируемых параметров и требуемой точности измерений, рассмотрен вопрос о замене СИ на более точное, о совершенствовании метода и процедуры измерений или увеличении допускаемой погрешности измерения за счет введения производственного допуска. Введение производственного допуска может привести к увеличению количества неправильно забракованных деталей, поэтому целесообразно, пользуясь, например, ГОСТ 8.051-81 «ГСИ. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм», оценить возможное возрастание ложного брака. Если процент ложного брака оказывается недопустимо большим, должен быть рассмотрен вопрос о повышении точности технологического процесса. 6. Проверяют полноту и определенность описания операций контроля. Описание считается достаточно полным, если измерение может быть выполнено, а результат получен на основании только тех указаний, которые приведены в документации. 7. Проверяют наличие и полноту требований к условиям измерений. В большинстве случаев требования к условиям измерений задают указанием номера участка (лаборатории, другого помещения, в котором выполняют измерения). Требования, отсутствующие в документации на участок, должны быть заданы непосредственно в технологическом процессе. 8. Проверяют допустимость использования СИ и полноту требований к применяемым СИ. Как правило, в документации должны указываться СИ, выпускаемые в данный момент промышленностью, внесенные в Госреестр СИ и «Перечень СИ, разрешенных для применения на предприятии» или СИ импортного производства, внесенные в Госреестр СИ. 9. Рассматривают возможность снижения затрат на контрольно-измерительные операции. 10. Проверяют правильность метрологической терминологии, наименований и обозначений физических величин и их единиц.