Метрология, стандартизация и сертификация

МЧС России Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы А.С. Поляков, М.Р. Сытдыков МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ Курс лекций Санкт-Петербург 2014 А.С. ПОЛЯКОВ, М.Р. СЫТДЫКОВ. Метрология, стандартизация и сертификация. Курс лекций — СПб.: СПБ университет ГПС МЧС России, 2014. — 220 с. Курс лекций соответствует учебным программам и тематическим планам учебной дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация», изучаемой на факультетах пожарной безопасности, заочного и дистанционного обучения и института безопасности жизнедеятельности Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России. Рецензенты: 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ......................................................................................... 5 Раздел I. КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ И ЕГО ОБЕСПЕЧЕНИЕ 7 Лекция 1.1. Качество продукции и показатели его оценки ...... 7 1. Основные термины и определения в области обеспечения качества продукции ........................................................................................ 9 2. Методы количественной оценки показателей качества продукции ..................................................................................................... 12 Лекция 1.2. Обеспечение качества продукции .......................... 23 1. Организационно-правовое обеспечение качества продукции .. 25 2. Научно-техническое обеспечение качества продукции ............ 30 Раздел II. ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ ........................................................................ 38 Лекция 2.1. Основы метрологического обеспечения ................ 38 1. Теоретические основы метрологического обеспечения ............ 42 2. Правовые основы метрологического обеспечения ..................... 52 Лекция 2.2. Теоретические основы прямых измерений показателей качества продукции ........................................................... 65 1. Теоретические основы прямых измерений показателей качества продукции ...................................................................................... 68 2. Особенности однократных прямых измерений показателей качества продукции ...................................................................................... 78 Лекция 2.3. Теоретические основы косвенных измерений показателей качества продукции ........................................................... 82 1. Теоретические основы косвенных измерений показателей качества продукции ...................................................................................... 84 2. Метод косвенных измерений по аналогии с прямыми измерениями ................................................................................................. 87 Лекция 2.4. Государственные испытания и эксплуатация средств измерений ...................................................................................... 94 1. Государственные испытания средств измерений ........................ 96 2. Эксплуатация средств измерений .............................................. 109 3 Раздел III. СТАНДАРТИЗАЦИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ И СИСТЕМ .............................................................. 117 Лекция 3.1. Основы стандартизации ......................................... 117 1. Сущность, цели, принципы и задачи стандартизации ............. 119 2. Научные основы стандартизации ................................................ 125 Лекция 3.2. Международная стандартизация .......................... 135 1. Международная система стандартизации ................................. 137 2. Международные стандарты качества ....................................... 147 Лекция 3.3. Стандартизация в Российской Федерации ......... 153 1. Правовая база стандартизации ................................................... 155 2. Научная база стандартизации ............................................. 168 Раздел IV. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ И СИСТЕМ 174 Лекция 4.1. Подтверждение соответствия продукции и систем менеджмента качества требованиям .................................................... 174 1. Подтверждение соответствия систем менеджмента качества 176 2. Подтверждение соответствия продукции требованиям пожарной безопасности ............................................................................. 186 Лекция 4.2. Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров) .............................................. 195 1. Единая национальная система аккредитации в Российской Федерации ........................................................................... 198 2. Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров) ................................................... 206 4 ПРЕДИСЛОВИЕ Современная рыночная экономика предъявляет жесткие требования к качеству выпускаемой продукции. Этим объясняется необходимость изучения учебной дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация» для некоторых специальностей университета. Повышение качества продукции в значительной степени определяет темпы технического прогресса, внедрения инноваций, рост эффективности производства, экономию всех видов используемых ресурсов. Существенную роль в этом вопросе играют методы и правила метрологии, стандартизации и сертификации. Название учебной дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация» включает три тесно связанных раздела: метрологию — деятельность по установлению норм точности и достоверности характеристик продукции, правил и методов их определения, основанную на науке об измерениях; стандартизацию — деятельность по установлению норм качества продукции, правил и методов их определения; сертификацию — деятельность по подтверждению соответствия качества продукции требованиям технических регламентов, положениям стандартов или условиям договоров. Современные руководители всех уровней управления должны знать и грамотно применять правила метрологии, стандартизации и сертификации, потому что: 5  соблюдение правил метрологии в различных сферах деятельности позволяет свести к минимуму материальные потери от недостоверных результатов измерений при контроле качества продукции;  только на основе стандартизованных терминов, понятий, условных обозначений возможно взаимопонимание специалистов, занятых проектированием, производством, эксплуатацией и ремонтом техники. разработкой различных видов (нормативно-правовой, нормативно-технической, конструкторской и технологической) документации;  сертификация продукции немыслима без соблюдения правил метрологии и совершенной (грамотно разработанной) нормативно-правовой, нормативно-технической, конструкторской и технологической документации. Цель изучения учебной дисциплины — получение знаний в области метрологии, стандартизации и сертификации, необходимых при разработке и установлении норм, правил, требований и характеристик, обеспечивающих оптимальный уровень качества продукции и предотвращение появления на рынке продукции, не соответствующей требованиям нормативных документов в части пожарной безопасности. Ближайшей задачей изучения дисциплины является подготовка обучающихся к выполнению курсовых проектов и выпускной квалификационной работы, с отражением в ней характеристик точности и достоверности приводимых расчетных и иных используемых данных. 6 Раздел I. КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ И ЕГО ОБЕСПЕЧЕНИЕ Лекция 1.1 КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ И ПОКАЗАТЕЛИ ЕГО ОЦЕНКИ Учебные вопросы 1. Основные термины и определения в области обеспечения качества продукции. 2. Методы количественной оценки показателей качества продукции. Учебные цели 1. Усвоить основные термины и определения в части продукции и качества продукции. 2. Уметь применять основные показатели качества продукции при заказе и эксплуатации пожарной техники. Литература 1. Федеральный закон РФ от 27.12. 2002 г. № 184–ФЗ «О техническом регулировании» (ред. 23.07.2013 г.). 2. Федеральный закон РФ от 26.06. 2008 г. № 102–ФЗ «Об обеспечении единства измерений» (ред. 02.12.2013). 3. ГОСТ ISO 9000–2011. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. (Межгосударственный стандарт, с 01.01.2013 — национальный стандарт РФ, на основе применения ГОСТ Р ИСО 9000–2008, ISO 9000–2005). 7 Введение При изучении дисциплины возникают разночтения в терминах и определениях продукции, ее характеристик и качества в рекомендованной литературе и действующих правовых и нормативных документах. В связи с этим, учитывая характер изучаемой учебной дисциплины, в первую очередь необходимо рассмотреть понятия и определения в соответствии с национальными законами и стандартами России, международными обязательствами, относящимися к продукции, как результату деятельности человека. Термины «продукция» и «качество продукции» имеют много различных определений. В философии, экономике, политической экономии и технике эти понятия могут быть иными. Главное требование к термину — это ясность, не зависящая от личного опыта разных преподавателей и исследователей. Термин должен иметь строгое определение. Для понимания термина, необходимо четко представлять себе ту физическую реальность, которая за ним стоит. Здесь будет уместным привести высказывание известного французского ученого Рене Декарта (1596–1650 г.г.): «Определив точно значения слов, вы избавите человечество от половины заблуждений». Цель изучения темы состоит в усвоении сущности основных терминов и определений, формировании понимания необходимости применения в практической деятельности специалистов МЧС России знаний о продукции, ее качестве и показателях оценки. Основными документами в этой части являются Федеральный закон от 15.12.2002 г. № 184–ФЗ «О техническом регулировании» (в редакции 2013 г.) и межгосударственный ГОСТ ISO 9000–2011, принятый в качестве национального стандарта России. На них имеются ссылки в других стандартах и технической документации. Здесь рассмотрены два учебных вопроса, относящиеся к основным терминам и определениям в области обеспечения качества продукции и их применению в методах количественной оценки показателей качества продукции. 8 1. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ В ОБЛАСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ 1.1. Термины и определения, относящиеся к продукции Очень часто наблюдается путаница в практическом применении терминов и определений, относящихся к продукции и качеству продукции. Поэтому в первую очередь остановимся на сущности этих понятий. Термины и определения, относящиеся к продукции, установлены национальным стандартом России ГОСТ ISO 9000–2011 ( ГОСТ Р ИСО 90002008, базирующемся на международном стандарте ISO 9000–2005). Термин «продукция» — вторичен по отношению к термину «процесс». При этом процесс, в свою очередь, является совокупностью взаимосвязанных (или взаимодействующих) видов деятельности по преобразованию «входов» в «выходы», что иллюстрирует следующий рисунок. Выходы (коПроцессы (пренечный проВходы ► образование ► дукт дея(ресурсы) входов) тельности организации) Как правило, это происходит с целью добавления ценности, при этом входами к процессу являются выходы других процессов. Таким образом, продукция — результат процесса. Термин «продукция» является обобщающим и включает в себя четыре категории продукции: 1. Услуги — результат действий, осуществленных при обязательном взаимодействии поставщика и потребителя и, как правило, – нематериальны. К услугам можно отнести:  деятельность, осуществленную на материальной продукции (например, ремонт неисправного автомобиля, техническое обслуживание компьютера);  деятельность, осуществленную на нематериальной продукции (например, составление заявления о доходах, необходимого для определения размера налога или льготы);  предоставление нематериальной продукции (например, информа- 9 ции в виде передачи знаний);  создание благоприятных условий для потребителей (например, в гостиницах, на станциях технического обслуживания). 2. Программные средства — содержат информацию и обычно являются нематериальными (например, компьютерная программа, словарь). 3. Технические средства — как правило, являются материальными (например, узел двигателя, насос) и их количество выражается исчисляемой характеристикой. 4. Перерабатываемые материалы — обычно являются материальными (например, горючее), их количество выражается непрерывной характеристикой. Технические средства и перерабатываемые материалы часто называют товарами. Поэтому нельзя применять на одном уровне значимости термины «продукция» и «категории продукции», поскольку категории продукции являются ее разновидностями (составными частями). Многие виды продукции достаточно сложны, содержат комплекс элементов, относящихся к различным общим категориям продукции. Рассмотрим, например, такой вид продукции, как автомобиль. Он состоит из технических средств (двигателя, шасси и т. д.), на нем применяют материалы (горючее, охлаждающие и иные жидкости) и программные средства (системы навигации, диагностирования, управления и др.), используют услуги (документы по устройству и эксплуатации автомобиля в целом и его комплектующих изделий). Отнесение продукции к той или иной категории (услугам, программным, техническим средствам или перерабатываемым материалам) является условным и зависит от преобладающего элемента. В связи с приоритетностью закона перед стандартом, следует руководствоваться терминами Федерального закона от 15.12.2002 г. № 184–ФЗ «О техническом регулировании» (в редакции 2013 г). Согласно ему, продукция — результат деятельности, представленный в материальновещественной форме и предназначенный для дальнейшего использования в хозяйственных и иных целях Сравнение определений термина «продукция» показывает, что в Федеральном законе от 15.12.2002 г. № 184–ФЗ «О техническом регулировании» его трактовка более объемна, конкретна и ясна, чем в ГОСТ Р ISO 9000–2011. 10 Федеральный закон от 15.12.2002 г. № 184–ФЗ не распространяется на социально-экономические, организационные, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные меры в области охраны труда, федеральные государственные образовательные стандарты, положения (стандарты) о бухгалтерском учете и правила (стандарты) аудиторской деятельности, стандарты эмиссии ценных бумаг и проспектов эмиссии ценных бумаг, стандарты оценочной деятельности, стандарты распространения, предоставления или раскрытия информации, минимальные социальные стандарты, стандарты предоставления государственных и муниципальных услуг. 1.2. Термины и определения, относящиеся к качеству продукции Помимо термина «продукция» широкое распространение имеет связанный с ним термин «качество продукции». Он также постоянно уточняется и совершенствуется, что можно заметить из приведенных далее нескольких формулировок отечественных и международных стандартов:  ГОСТ 15467–79 «Качество продукции — совокупность свойств продукции, обусловливающих её пригодность удовлетворять определённые потребности в соответствии с её назначением»;  ИСО 8402–86 «Качество — совокупность свойств и характеристик продукции или услуги, которые придают им способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности»;  ГОСТ Р ISO 9000–2005 «Качество — степень соответствия совокупности присущих характеристик требованиям».  ГОСТ Р ISO 9000–2011 «Качество — степень соответствия совокупности присущих характеристик требованиям». Таким образом, последняя редакция имеет общемировое употребление. В оценке качества продукции решающая роль принадлежит потребителю и установленным требованиям к ней, которые обычно предполагаются или являются обязательными. При этом требование выражается документально изложенным критерием, который должен быть выполнен, если требуется соответствие документу, и по которому не разрешены отклонения. Оценка качества продукции должна быть выполнена компетентно, имея в виду, что оценка его соответствия — прямое или косвенное определение соблюдения требований, предъявляемых к объекту (ст. 2 № 184– ФЗ, ред. 2013 г.). 11 2. МЕТОДЫ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ Показатель качества — это характеристика свойств продукции применительно к определённым условиям её создания, эксплуатации или потребления. Согласно ГОСТ Р ISO 9000–2011, характеристика — отличительное свойство продукции, которая может быть присущей или присвоенной, качественной или количественной. Существуют различные классы характеристик: – физические (например, механические, электрические), химические или биологические; – органолептические (связаны с запахом, осязанием, вкусом, зрением, слухом); – временные (например, пунктуальность, безотказность, доступность); – эргономические (например, физиологические характеристики или связанные с безопасностью человека); – функциональные (например, максимальная скорость самолета или судна). Чтобы отличить одни и те же предметы друг от друга, люди стремятся характеристики их качества выразить некоторым числом или словесно, соответствующему этому числу:  высокое или низкое качество, лучше или хуже, чем было ранее, плохое или очень хорошее и т. д. В мировой практике с целью оценки степени превосходства продукции используется градация (класс, сорт, категория или разряд), присвоенная продукции, имеющей то же самое функциональное применение, но различные требования к качеству. Высшему классу качества продукции обычно присваивается число 1, а при обозначении количеством каких-либо знаков, например, звездочек, низший класс имеет меньшее количество таких знаков. В этом случае показатели носят субъективный характер, выражают мнение одного человека или группы лиц, но они не поддаются измерению в единицах физических величин, поэтому их называют качественными;  численно, общепринятыми в мире единицами измерения физических величин (например, скорость движения пожарной автоцистерны 90 км/ч, вместимость цистерны для огнетушащего вещества 4 м3), и поэто- 12 му имеют объективный характер. Их называют количественными показателями. В связи с этим, далее будем вести речь о количественных показателях, применяемых для оценки качества технических устройств, применяемых структурными организациями МЧС РФ. Количественный показатель качества — это численная характеристика одного или нескольких свойств, определяющих качество продукции, применительно к определённым условиям её создания и эксплуатации или потребления. Здесь же уместно вспомнить известное из курса Физики определение «физическая величина — одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них» (РМГ 29–99). Таким образом, количественный показатель качества в дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» является синонимом физической величины в курсе физики. 2.1. Классификация показателей качества продукции Каждая продукция обладает своей номенклатурой показателей, которая зависит от назначения продукции, условий её производства, эксплуатации и многих других факторов. Номенклатура показателей качества продукции (НПКП) — это совокупность (перечень) характеристик свойств продукции, выражающих ее качественную определенность как продукта производства и средства удовлетворения потребности. Обоснование и назначение номенклатуры показателей — исходный момент объективной комплексной оценки качества продукции. От полноты перечня показателей, четкости их количественного определения, в конечном счете, зависит достоверность ее результатов и выбор лучших вариантов. Номенклатура показателей качества продукции должна обеспечивать сопоставимость проектируемой или выпускаемой продукции с потребностью, для удовлетворения которой она предназначена, с аналогами, расчет экономического эффекта от ее производства и применения, определение цены. В зависимости от характера решаемых задач по оценке качества продукции, показатели можно классифицировать по различным признакам, но 13 в большинстве известных литературных источников использована классификация, представленная на рис. 1. Рис. 1. Классификация показателей качества продукции Есть продукция, оценить качество которой можно по одному показателю, и этого будет достаточно (например, ходимость шины, количество отверстий, которые можно просверлить сверлом). Однако круг такой продукции довольно ограничен. По большинству изделий необходимо учитывать все или почти все группы показателей. Существуют стандарты на НПКП, которые регламентируют номенклатуру важнейших показателей качества продукции, принадлежащей к определенной классификационной группировке. Благодаря этому достигается однообразие показателей качества, включаемых в стандарты, техниче- 14 ские условия и технические требования, а также в другие НТД на продукцию данной классификационной группировки. Целями системы стандартов на номенклатуру показателей являются установление и использование необходимой и достаточной НПКП при решении задач управления качеством продукции и стандартизации, в том числе: при аттестации и оценке технического уровня и качества продукции; разработке и постановке продукции на производство; разработке стандартов и технических условий на продукцию; сертификации продукции. Классу стандартов на показатели качества отдельных видов продукции было присвоено имя «Система показателей качества продукции» и общий номер 4. Например, ГОСТ 4.142–85 «Система показателей качества продукции. Лампы электрические. Номенклатура показателей». Другой, более поздний пример из российской практики: ГОСТ Р 52113–2003 «Услуги населению. Номенклатура показателей качества». Он устанавливает номенклатуру и порядок выбора показателей качества услуг, в соответствии с целями управления качеством, классификацию методов контроля и оценки показателей качества услуг. Положения стандарта распространяются на услуги, представляемые предприятиями различных организационно-правовых форм, а также индивидуальными предпринимателями. По количеству одновременно характеризуемых свойств показатели могут быть единичными, комплексными (обобщающими) и (или) интегральными. Единичные показатели характеризуют одно свойство продукции, составляющее ее качество применительно к определенным условиям создания, эксплуатации и потребления (например, масса пожарной автоцистерны или огнетушителя, скорость движения автомобиля). Комплексные (обобщающие) показатели учитывают количественные оценки основных свойств продукции и их коэффициенты весомости. Пример 1. Объем партии однотипных досок можно выразить произведением их основных показателей: Qv  n L d h, где n — количество досок, L — длина, b — ширина, h — толщина досок. Масса партии однотипных досок: 15 M  n L d h ,  — плотность материала. В примере 1 все переменные величины имеют первую степень. Формула пригодна только для плоских материалов. Для бревен круглого сечения она будет иной. Пример 2. Для порошковых огнетушителей возможно применение следующих обобщенных (безразмерных) показателей, полученных методом анализа размерностей. В таблице приняты следующие обозначения: Q — низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, Дж/кг; q — теплопоглощение огнетушащего вещества, Дж/кг; P — давление в огнетушителе, Па; τ — длительность полного истечения огнетушащего вещества, с; L — дальность подачи огнетушащего вещества (длина струи), м; М — масса огнетушителя без заряда, кг; d — диаметр поперечного сечения огнетушителя, м. Таблица 1 2 3 4  Q . q P  2  L 5  . M d L 6  . 4  Дж 1 Дж кг 5  кг 6  Относительная теплота горения (симплекс) м  с2  1 м  с2 м 1 м Относительное давление в аппарате (комплекс) Относительный диаметр огнетушителя (симплекс) Интегральные показатели J отражают соотношение полезного эффекта от эксплуатации продукции  и затрат на ее приобретение и эксплуатацию С: J   / C. Например, за час работы грузотакси перевезло 5000 кг материалов, на что затрачено совокупно 5000 рублей. Следовательно, J   / C = 1 кг/руб. Таким образом, показатель качества может выражаться в основных и производных единицах измерения физических величин (система SI): кг, с, м, м2, м3, м/с и др. и условных единицах (балл, рубль, процент и др.) или быть безразмерным (вероятность наступления ожидаемого события, число 16 Маха, или относительные величины, представленные в предыдущей таблице). Классификация показателей качества продукции по характеризуемым свойствам: Показатели назначения — характеризуют приспособленность продукции для выполнения функций, для которых она предназначена, и обусловливают область ее применения. Для технических изделий показатели назначения характеризуют полезную работу, совершаемую изделием. Показатели применения, например, для экскаватора: рытье траншей, обратная засыпка траншей и др. Показатели совместимости: функциональной, геометрической, биологической, электромагнитной, электрической, прочностной, программной, метрологической, информационной. Надежность — свойство продукции1 сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Надежность является комплексным (собирательным) свойством, которое (в зависимости от назначения объекта и условий его применения) может включать иные свойства: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость, или определенные сочетания этих свойств: Безотказность — свойство продукции непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки, выражающейся в вероятности безотказной работы, средней наработки до отказа, интенсивности отказов. Ремонтопригодность — свойство продукции, заключающееся в приспособленности её к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технических обслуживаний. Единичными показателями ремонтопригодности являются вероятность восстановления работоспособного состояния, среднее время восстановления. Восстанавливаемость продукции характеризуется средним временем восстановления до заданного значения показателя качества и уровнем восстановления характеристик относительно их начальных значений. 1 В теории надежности вместо продукции применяют термины “изделие” или “объект”. 17 Сохраняемость — свойство продукции сохранять исправное и работоспособное, пригодное к потреблению состояние в течение и после хранения и транспортирования. Единичными показателями сохраняемости могут быть средний срок сохраняемости и назначенный срок хранения. Долговечность — свойство продукции сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технических обслуживаний и ремонтов. Единичными показателями долговечности являются средний ресурс, средний срок службы. Показатели экономичности определяют совершенство продукции по уровню затрат материальных, топливно-энергетических и трудовых ресурсов на его производство и эксплуатацию. Это, в первую очередь: себестоимость; цена покупки; цена потребления; рентабельность и др. Показатели эргономичности характеризуют приспособленность продукции к возможностям человека: гигиенические, антропометрические, физиологические и психологические (например, соответствие кабин среды обитания — росту человека, усилий воздействия на механизмы — возможностям рук и ног человека, и т. д.). характеризуют информационноПоказатели эстетичности художественную выразительность продукции, рациональность формы, целостность композиции (приятнее человеку работать в среде обитания, если расцветки ее элементов радуют его, а не угнетают). Показатели технологичности имеют отношение к таким свойствам продукции, которые определяют её приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и восстановлении заданных значений показателей качества. Они являются определяющими для показателей экономичности. К единичным показателям технологичности относятся: удельная трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость изготовления и эксплуатации; длительность циклов технических обслуживаний и ремонтов и др. Показатели стандартизации и унификации характеризуют насыщенность продукции стандартными, унифицированными и оригинальными составными частями, каковыми являются входящие в него детали, узлы, агрегаты, комплекты и комплексы. К данной группе показателей относятся коэффициенты: применяемости, повторяемости, унификации изделия или группы изделий. 18 Показатели патентно-правовые характеризуют степень патентной чистоты технических решений, использованных в продукции, определяющей ее конкурентоспособность на внутреннем и внешнем рынке. Показатели экологичности определяют уровень вредных воздействий на окружающую среду в процессе эксплуатации или потребления продукции. К ним относятся: содержание вредных примесей, выбрасываемых в окружающую среду, вероятность выброса вредных частиц, газов и излучений, уровень которых не должен превышать предельно допустимой концентрации. Показатели безопасности характеризуют особенности продукции, обусловливающие при ее использовании безопасность человека и других объектов. Они должны отражать требования к мерам и средствам защиты человека в условиях аварийной ситуации, не санкционированной и не предусмотренной правилами эксплуатации в зоне возможной опасности, в том числе (ГОСТ Р 52113–2003):  показатели безопасности для жизни, здоровья и имущества граждан (электрическая безопасность, пожарная безопасность, взрывобезопасность. радиационная безопасность, безопасность от воздействия химических и загрязняющих веществ, безопасность обслуживания машин и оборудования, безопасность от воздействия акустических, тепловых, световых излучений и технологических сред);  показатели безопасности для окружающей среды. Показатели отражают в документации на разрабатываемую или поставляемую продукцию, которые совокупно называют техническими требованиями. Они учитывают особенности оценки качества продукции производственно-технического назначения, которая регламентирует выбор номенклатуры показателей качества, методики их расчета и область применения. Например, для огнетушителей переносных порошковых номенклатура показателей качества включает 55 технических требований и 12 требований безопасности (ГОСТ Р 51057–2001), в том числе: массу заряда огнетушителя; диапазон изменения температуры окружающей среды для сохранения работоспособности при эксплуатации; продолжительность приведения в действие огнетушителя с источником вытесняющего газа; длину струи ОТВ и др. 19 2.2. Уровень качества продукции Чтобы ответить на вопрос о качестве продукции и его уровне, необходимо научиться измерять и оценивать их на соответствие современным требованиям. Для этого применяются разнообразные методы, из которых выделим наиболее распространенные в настоящее время (для технических целей):  измерительный метод — информацию о показателях качества (например, о массе, размерах изделия) получают с помощью технических средств измерений, допущенных в обращение на территории страны уполномоченными на это органами государственной власти;  регистрационный метод — информацию о показателях качества получают путем фиксации и подсчета определенных событий (например, количество отказов техники при испытаниях или в ходе эксплуатации);  расчетный метод — информацию (промежуточную или итоговую) о качестве получают на основе использования аналитических связей между показателями качества, полученными измерительным и регистрационным методами, или их совокупностью;  комплексный метод — информацию о качестве получают путем обобщения единичных показателей качества продукции в один показатель (например, коэффициент полезного действия насоса, объединяет подачу насоса, развиваемое давление или напор, плотность перекачиваемой жидкости, мощность электропривода);  дифференциальный метод — информацию получают путем сравнения показателей качества оцениваемой продукции с соответствующими показателями базового образца однотипной продукции по зависимостям вида: Yi  Пi , П баз где П i — численное значение i-того показателя качества оцениваемого образца продукции; П баз — численное значение i-того показателя качества базового образца продукции. В качестве показателей качества базового образца принимают наилучшие их значения, достигнутые на мировом, отечественном или ведомственном уровнях государственного устройства (МЧС, министерство обороны и др.). Это и является оценкой технического уровня продукции ( Yi ). 20 Для наглядности результаты расчетов могут быть представлены графически (например, рис. 2). На рис. 2 видно, что по четырем показателям качества (3, 4, 6 и 8) новый образец продукции соответствует значениям базового образца, а по остальным (1, 2, 5 и 7) превосходит его. Рис. 2.. Графическое представление результатов расчета 21 Заключение Рассмотренные вопросы в дальнейшем будут аккумулированы на аудиторных занятиях и должны быть самостоятельно углублены обучающимися. Специалисты ГПС МЧС России в своей работе должны также руководствоваться международным стандартом ISO 13943 «Пожарная безопасность — словарь». Обучающиеся (после изучения материалов лекции и рекомендованной литературы) должны быть способны ответить на контрольные вопросы:  дайте определения терминов «продукция», «качество продукция», «уровень качества продукции»;  что понимают под термином «показатель качества продукции»;  как показатели качества продукции классифицируются по количеству одновременно оцениваемых ее свойств;  достоинства и недостатки применения единичных, комплексных и интегральных показателей качества продукции;  какие методы применяют для оценки показателей качества продукции;  какова роль метрологии, стандартизации и сертификации в обеспечении качества продукции;  какова роль терминологии в обеспечении качества продукции. 22 Лекция 1.2 ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ Учебные вопросы 1. Организационно-правовое обеспечение качества продукции. 2. Научно-техническое обеспечение качества продукции. Учебные цели 1. Усвоить основы организационно-правового и научно-технического обеспечение качества продукции. 2. Уметь руководствоваться основами организационно-правового и научно-технического обеспечения качества продукции при заказе и эксплуатации техники и вооружения, применяемых в частях и подразделениях МЧС РФ. Литература 1. Федеральный закон РФ от 27.12. 2002 г. № 184–ФЗ «О техническом регулировании» (ред. 23.07.2013 г.). 2. Федеральный закон РФ от 26.06. 2008 г. № 102–ФЗ «Об обеспечении единства измерений» (ред. 02.12.2013 г.). 3. ГОСТ Р ISO 9000–2011. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. 4. ГОСТ Р 15.000–94. Система разработки и постановки продукции на производство. Основные положения. 23 Введение В предыдущей лекции 1.1 («Качество продукции и его количественные показатели») рассмотрены номенклатура и методы количественной оценки показателей качества продукции, и показано, что в современных условиях возрастает ответственность руководителей всех уровней управления за грамотное применение персоналом правил стандартизации, метрологии и сертификации. Этот факт объясняется теми преимуществами, которые дают метрология, стандартизация и сертификация продукции человечеству, в том числе:  соблюдение правил метрологии в различных сферах деятельности позволяет свести к минимуму материальные потери от недостоверных результатов измерений;  только на основе стандартизованных терминов, понятий, условных обозначений возможно взаимопонимание специалистов, занятых проектированием, производством, эксплуатацией и ремонтом техники. Особенно это важно в условиях международной кооперации (создание летательных аппаратов, морских и речных судов и т. д.);  подтверждение соответствия продукции установленным требованиям немыслимо без соблюдения правил метрологии и совершенной нормативно-правовой, нормативно-технической, конструкторской и технологической документации. В этой лекции при рассмотрении поставленных учебных вопросов будем пользоваться терминами и определениями, изложенными в лекции. 24 1. ОРГАНИЗАЦИОННО-ПРАВОВОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ Организационную основу обеспечения качества продукции составляют государственные органы власти, участвующие в обеспечении качества продукции: Федеральное Агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт), Федеральное Агентство по аккредитации (Росаккредитация) и их представительства в федеральных округах. Общее представление об организационной структуре этих органов власти можно получить из рис. 1. Рис. 1. Организационная структура государственных органов власти, регулирующих качество продукции Функции (права и обязанности), выполняемые этими структурами, изложим в общих чертах, детально они будут рассмотрены в последующих темах изучаемой дисциплины. Нормативно-правовую основу обеспечения качества продукции составляют два закона: 1. Федеральный закон РФ от 27.12. 2002 г. № 184–ФЗ «О техническом регулировании» (ред. 23.07.2013 г.). 2. Федеральный закон РФ от 26.06. 2008 г. № 102–ФЗ «Об обеспечении единства измерений» (ред. 02.12.2013 г.). В настоящее время (по состоянию на 01.01.2014) ведется разработка Федерального закона РФ «О стандартизации в Российской Федерации». Рассмотрим сущность этих документов. 25 2.1.1. Техническое регулирование Техническое регулирование — правовое регулирование отношений в области установления, применения и исполнения обязательных требований к продукции или к продукции и связанным с требованиями к продукции процессам проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, а также в области установления и применения на добровольной основе требований к продукции, процессам проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг и правовое регулирование отношений в области оценки соответствия. Техническое регулирование включает систему технического нормирования и систему контроля исполнения обязательных норм. Техническое нормирование устанавливает обязательные и добровольные нормы для продукции. Обязательные нормы обеспечивают безопасность продукции. Добровольные нормы гораздо шире, чем обязательные нормы, и они касаются разных характеристик продукции, в том числе характеристик качества и конкурентоспособности продукции. Система контроля — проверка исполнения обязательных норм, установленных техническими регламентами. Технический регламент — документ, который принят международным договором Российской Федерации, подлежащим ратификации в порядке, установленном законодательством Российской Федерации, или в соответствии с международным договором Российской Федерации, ратифицированным в порядке, установленном законодательством Российской Федерации, или федеральным законом, или указом Президента Российской Федерации, или постановлением Правительства Российской Федерации, или нормативным правовым актом федерального органа исполнительной власти по техническому регулированию и устанавливает обязательные для применения и исполнения требования к объектам технического регулирования (продукции или к продукции и связанным с требованиями к продукции процессам проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации). 26 В развитие Федерального закона РФ от 27.12. 2002 г. № 184–ФЗ «О техническом регулировании» (ред.23.07.2013г.) в России за последнее время издан ряд технических регламентов (более 50), касающихся частных вопросов обеспечения безопасности продукции, утвержденных на государственном уровне, например:  Технический регламент о требованиях пожарной безопасности (Федеральный закон РФ № 123–ФЗ от 22 июля 2008 г., в ред. от 10.07.2012 г.);  Технический регламент о безопасности зданий и сооружений (Федеральный закон РФ от 30 декабря 2009 г. № 384–ФЗ);  Технический регламент о безопасности машин и оборудования (Постановление правительства РФ от 15 сентября 2009 г. № 753). Имеются технические регламенты, утвержденные на межгосударственном уровне, например:  Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 026/2012 «О безопасности маломерных судов» (принят Решением Совета Евразийской экономической комиссии от 15 июня 2012 года № 33);  Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 030/2012 «О требованиях к смазочным материалам, маслам и специальным жидкостям» (принят Решением Совета Евразийской экономической комиссии от 20 июля 2012 года № 59). В добровольной сфере тоже существуют разные системы контроля, где государство берет на себя ответственность контролировать исполнение обязательных норм, обеспечивающих безопасность продукции. Функции Федерального агентства в области технического регулирования обобщенно можно сформулировать следующим образом — это ведение множества регистров, реестров, информирование заинтересованных сторон о разработке технических регламентов, о разработке стандартов и иных функций, которые связаны с тем, чтобы предоставлять гражданам информацию, необходимую для осуществления взаимодействия с рынком. Кроме того, оно занимается контролем и надзором за исполнением требований стандартов, которые еще являются обязательными до выхода соответствующих технических регламентов. Важнейшей функцией Федерального агентства в области технического регулирования является подтверждение соответствия. Эта функция подразумевает документальное удостоверение соответствия продукции на 27 всех этапах жизненного цикла (ЖЦ), включая процессы проектирования, производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг требованиям технических регламентов, положениям стандартов, сводов правил или условиям договоров (ст. 2 № 184–ФЗ, ред. 2013 г.). На рис. 2 Все процессы жизненного цикла взаимосвязаны. Рис. 2. Жизненный цикл (ЖЦ) продукции как взаимосвязь процессов 2.1.2. Метрологическое обеспечение Под метрологическим обеспечением понимается установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений. Правила и нормы по обеспечению единства измерений установлены Законом РФ от 26 июня 2008 года № 102–ФЗ «Об обеспечении единства измерений», дополняются и развиваются в нормативных документах Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ). К сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений относятся также измерения, предусмотренные законодательством Российской Федерации о техническом регулировании. Результаты измерений должны быть выражены в единицах величин, допущенных к применению в Российской Федерации (см. Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации, утвержденное Постановлением Правительства Российской Федерации от 31 октября 2009 г. № 879). Более детально эти вопросы рассмотрены в разделе 2 «Основы метрологического обеспечения». 28 2.1.3. Стандартизация Стандартизация — деятельность по установлению правил и характеристик в целях их добровольного многократного использования, направленная на достижение упорядоченности в сферах производства и обращения продукции и повышение конкурентоспособности продукции (работ или услуг). Стандарт — документ, в котором в целях добровольного многократного использования устанавливаются характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг. Здесь следует, в первую очередь, выделить ГОСТ Р 15.000–94, устанавливающий основные положения, правила и требования, обеспечивающие техническое и организационное единство выполняемых работ на стадиях жизненного цикла продукции, включающих исследование и обоснование разработки, разработку, производство, эксплуатацию (применение, хранение) продукции и ремонт (для ремонтируемой продукции), а также взаимодействие заинтересованных сторон. Иными словами, этот стандарт определяет сущность системы разработки и постановки продукции на производство (СРПП). Целью СРПП является формирование организационно-методической основы обеспечения высокого технического уровня, качества и конкурентоспособности продукции в интересах наиболее полного удовлетворения потребностей населения, народного хозяйства и экспорта. В структуре стандартов особое и большое место занимает группа, рассматривающая методы контроля (испытаний, измерений, анализа), например, технологических процессов, поверки средств измерений и др. Методики (методы) измерений, предназначенные для выполнения прямых измерений, вносятся в эксплуатационную документацию на средства измерений. Подтверждение соответствия этих методик (методов) измерений обязательным метрологическим требованиям к измерениям осуществляется в процессе утверждения типов данных средств измерений. В остальных случаях подтверждение соответствия методик (методов) измерений обязательным метрологическим требованиям к измерениям осуществляется путем аттестации методик (методов) измерений. Сведения об ат29 тестованных методиках (методах) измерений передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений проводящими аттестацию юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями. 2. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ Современные условия характеризуются постоянно ужесточающейся конкуренцией на международном рынке, повышением сложности и наукоёмкости продукции, что ставит перед промышленностью нашей страны новые проблемы, к числу которых относятся:  минимизация времени, требующегося для создания и реализации (продажи) продукции;  повышение качества процессов проектирования и производства;  обеспечение гибкого и надежного эксплуатационного обслуживания;  снижение всех видов затрат, связанных с созданием и сопровождением продукции. В каждой отрасли промышленности решение перечисленных проблем имеет свою специфику, поэтому далее рассмотрим решение некоторых из них на примере машиностроительной продукции, куда могут быть отнесены техника и вооружение МЧС РФ. 2.1. Совершенствование методических основ оценки качества продукции Как было показано ранее, существуют большие трудности методического характера в оценке качества продукции, которое может измеряться не одним, а десятками показателей. Например, для огнетушителей их насчитывается около 60 наименований, для комплектов гидравлического аварийно-спасательного инструмента — до 100. В этих случаях пользуются методами аддитивной и мультипликативной сверток единичных показателей (микрорейтингов) в один или несколько обобщенных (групповых) показателей (комплексов). Аддитивная свертка представляется в виде следующей зависимости: 30 n R   qi  Ri . i 1 (1) Мультипликативная свертка - в виде: n R   Riq . i 1 (2) В формулах 1 и 2 принято: R — групповой (обобщенный) рейтинг, Ri — частные рейтинги, qi — показатель веса, характеризующий важность (значимость) i —того рейтинга. В уравнениях 1 и 2 весовые коэффициенты i-ых показателей находят, как правило, методом экспертных оценок, которому присущи свойства субъективизма и дороговизны в связи с необходимостью привлечения большого числа квалифицированных специалистов в узкой профессиональной области. В этой связи, как один из способов нахождения весовых коэффициентов значимости, может быть использован метод анализа размерностей, в основе которого лежит понятие о размерности физической величины, как о соотношении между единицей измерения этой величины и основной единицей измерения системы СИ. Единицы измерения подразделяют на основные (первичные) и производные (вторичные). Основных единиц измерений в механике и молекулярной физике всего шесть: м, кг, с, А, К, моль. Условная запись размерностей физических величин: [L] = м; [М] = кг; [Т] = К; [t] = с; I] = А; [N] = моль. Следует различать однородные и одноимённые размерные физические величины: а) однородные (скорости движения воды и света, распространения звука в жидкости, газе и т. д.); б) одноимённые (размерность — одна, а физический смысл — разный). Например: частота — t -1, угловая скорость — t -1, поток ионизирующих частиц — t -1; Также находят применение безразмерные физические величины двух видов: а) симплексы, представляющие отношение одноименных или однородных физических величин, например:v = vвоздуха/vзвука (число Маха); 31 б) комплексы являются комбинацией нескольких физических величин, они могут быть получены перемножением или делением, возведением в степень или извлечением корня из симплексов и других комплексов, но с обязательным учетом физической сущности рассматриваемых явлений. Формирование безразмерных комплексов выполняют по определенным правилам, основанным на -теореме. Сущность -теоремы состоит в том, что из n размерных величин, описывающих исследуемое явление или процесс в виде функциональной зависимости: f(q, q2, ..., qn )= 0, (3) можно сформировать (n-к) безразмерных комплексов, которые принято обозначать буквой  с соответствующим индексом (1, 2, ... n-к). Тогда исходное уравнение (3) можно заменить эквивалентным ему в виде:  (1, 2, ... n-к), (4) где к равно числу независимых (т. е. основных) размерностей, из которых образованы все размерности величин qt. Связь между величинами (уравнение 3), характеризующими изучаемое явление (процесс), должна быть установлена исследователем заранее, на основе эксперимента или умозаключения. Рассмотрим алгоритм изложенного метода на примерах из области пожарной безопасности. Пример 1: Установлено, что движение воды по пожарному водопроводу характеризуется ее скоростью (v), кинематической вязкостью жидкости ( ) и диаметром трубопровода (d). В общем виде функциональная зависимость запишется так: f (v, d, ) = 0, где приняты следующие размерности: [v] = м/с, [d] = м, [] = м2/с. Рассматриваемый нами процесс согласно уравнению (3) описывается тремя величинами n = 3 (скорость, диаметр, вязкость), образованными только из двух (к =2) основных величин системы SI (м, с). Тогда количество формируемых комплексов будет равно: n – к = 3 – 2 = 1. 32 Таким образом, из трех размерных величин (v, d, ) может быть образован только один безразмерный комплекс 1, который представляют в виде произведения степенных одночленов, входящих в уравнение связи, т. е.: 1 = dvху. Один из членов уравнения связи (в данном случае d) принимают c показателем степени, равным 1, у остальных выражают через неизвестные величины х, y, ..., которые необходимо найти. Поскольку размерность комплекса [1] должна быть выражена в безразмерных единицах, то запишем: [1]=[d][v]х[]у = 1. Заменив d, v,  их размерностями, получим: [1] = м (м/с)х (м2/с) у = 1; [1] = м1+х+2у с-х-у = 1. Чтобы комплекс был безразмерным ([1]=1), необходимо соблюсти условия: 1 + х + 2у = 0; –х – у = 0. После решения системы уравнений, получим: х = 1, у = –1, которые по своей сути являются значениями величин qi в уравнении 2. Следовательно: 1 = dv-1 = vd/ = Re — число Рейнольдса, известное из курсов гидравлики и теплотехники. Это число характеризует отношение сил трения жидкости о стенку трубы к силам вязкого (между слоями жидкости) трения. Необходимо обратить внимание на то, что структура комплекса 1 соответствует формуле 2 — мультипликативной свертке, где неизвестные значения qi (показатели степени i-го рейтинга) получены методом анализа размерностей, а не по мнениям отдельных экспертов, у каждого из которых оно свое. Пример 2. Качество пожарной автоцистерны (АЦ) можно охарактеризовать, в первом приближении, ее массой М, производительностью (подачей) Q насоса, развиваемым давлением насоса P, ресурсом t (например, до установленного срока эксплуатации или очередного технического обслуживания). 33 Следовательно, по аналогии с ходом решения примера 1, получим: [М] = кг; [Q] = м3/с; [P] = Па = Н/м2 = кг/(м с2); [t]= с; [1] = [М] [Q]х [P] у [t]z = 1; [1] = кг(м3/с)х (кг/м с2)у сz = 1. Из чего следует: у = –1; х = –1/3; z = –7/3, которые тоже являются коэффициентами веса в уравнении 2. Тогда: 1 = M/(Q1/3 P t7/3). Следовательно, при меньшей массе, больших значениях подачи, давления и ресурса насоса комплекс 1 будет меньше. Из этого следует, что при сравнении двух типов АЦ следует считать лучшим тот, у которого 1 будет меньше. Как видно из изложенного материала, метод позволяет сопоставлять и обобщать результаты решений. Однако в случае большого количества комплексов, невозможно или очень трудно выделить среди них главные и второстепенные, оценить вклад каждого в отдельности в описание процесса или явления, указать при каких условиях можно пренебречь некоторыми -комплексами. В этом случае уравнения 1 и 2 приходится упрощать различными математическими приемами, что не входит в задачи нашего курса. Несмотря на отмеченные недостатки, метод позволяет проводить предварительный теоретический анализ, определять стратегию постановки опытов, выполнять численные эксперименты и интерпретировать полученные результаты исследования. 2.2. Применение информационных технологий 2.2.1. Информационные CALS-технологии Действенным средством решения проблем повышения качества продукции в последнее десятилетие выступают новые информационные CALS-технологии — технологии сквозной поддержки сложной наукоемкой продукции на всех этапах ее жизненного цикла (ЖЦ) от маркетинга до утилизации. Дословное CALS (Сontinuous Acquisition and Life Cycle Support) переводится как непрерывная информационная поддержка жизненного цикла изделия или продукта. Иногда термин CALS отождествляется с различными Автоматизированными Системами Управления (АСУ) и компьютерными технологиями вообще. CALS, в отличие от ИАСУ и 34 АСУП, охватывает все стадии ЖЦ. Информационное взаимодействие субъектов, участвующих в поддержке ЖЦ, должно осуществляться в едином информационном пространстве (ЕИП). Для разрушения коммуникационных барьеров и реализации концепции CALS необходимо создать ЕИП для всех участников ЖЦ изделия (в том числе и для эксплуатационников). Единое информационное пространство должно:  накапливать всю информацию о продукции (изделии); быть единственным источником данных о нем (прямой обмен данными между участниками ЖЦ исключен);  формироваться на основе международных, государственных и национальных стандартов. ЕИП создается с помощью программно-аппаратных средств, уже имеющихся у участников ЖЦ. В условиях отечественного производства лучше организовывать ЕИП в два этапа: I этап — автоматизация отдельных процессов ЖЦ изделия и представление данных на них в электронном виде; II этап — интеграция автоматизированных процессов и относящихся к ним данных. ЕИП может быть создано для структур разного уровня: от отдельного подразделения до предприятия или корпорации. В основе концепции ЕИП лежит использование открытых архитектур, международных стандартов и апробированных коммерческих продуктов обмена данными. Стандартизации подлежат форматы представления данных, методы доступа к данным и их корректной интерпретации. Стандарты являются основным строительным блоком CALS. Базирующиеся на стандартизованном едином электронном представлении данных и коллективном доступе к ним, эти технологии позволяют существенно упростить выполнение этапов ЖЦ продукта и повысить производительность труда (согласно западному опыту), примерно на 30%, автоматически обеспечить заданное качество продукции. Впервые элементы CALS-технологий начали применяться в середине 80-х годов при взаимодействии Министерства обороны США со своими поставщиками, когда была поставлена задача перевести все операции с ними в электронный вид. Впоследствии сфера применения CALSтехнологий расширилась до всего жизненного цикла изделия и вышла за пределы военных ведомств. Несмотря на это, наиболее передовыми пользователями CALS-технологии все же являются военные разработчики. 35 Например, с помощью CALS-технологий были созданы истребитель F-22 (США), подводная лодка Viking (Дания, Норвегия и Швеция), самоходная гаубица Crusader (США). Во всех этих проектах делалась попытка организовать полномасштабное единое информационное пространство для всех участников жизненного цикла изделия. В области гражданского внедрения CALS-технологий в мире и в России лидируют аэрокосмическая и атомная промышленности, автомобиле- и судостроение. В России подобные работы начались в середине 90-х годов и характеризуются следующими фактами:  на рубеже столетий при Госстандарте был создан комитет № 431, координирующий работы по CALS-технологиям;  создан НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика»;  разработана программа стандартизации в сфере CALS-технологий в 2000–2003 г.г.;  в авиастроении, судостроении, оборонной промышленности реализуются пилотные проекты по внедрению CALS-технологий. В 2012 году создан Технический комитет 482 (ТК 482) «Интегрированная логистическая поддержка экспортируемой продукции военного назначения». Ведение секретариата осуществляется ОАО «Рособоронэкспорт». В нашей стране среди пионеров внедрения CALS находятся: АВПК «Сухой», ОАО «Туполев», Конструкторское бюро приборостроения (Тула), Воронежский механический завод. Эти проекты поддерживаются Минпромнауки РФ и Минатомом РФ. В настоящее время CALS-технологии в России рассматриваются как средство интеграции в мировую экономику, как важный инструмент реструктуризации оборонной промышленности, судостроения, авиастроения и других отраслей, коренным образом упрощающий внутреннюю и международную промышленную кооперацию, повышающий привлекательность и конкурентоспособность промышленных изделий, обеспечивающий качество продукции, совершенствование организации управления на конверсируемых и реформируемых предприятиях. Примерная цена внедрения CALS-технологий на отечественных предприятиях от 50 до 900 тыс. долларов. При этом реализация уже начального этапа дает существенный эффект за счет сокращения времени 36 выхода изделия на рынок, повышения качества изделия, удовлетворения требований заказчика. Отставание с внедрением CALS-технологий сделает для предприятий невозможным участие в международной кооперации, негативно отразится на конкурентоспособности и привлекательности производимой продукции, послужит причиной потери определенных сегментов рынка. 2.2.2. Программные продукты обеспечения качества продукции Среди них следует выделить программные продукты Autocad, Matlab и Mathcad. Сведения о них (принципы работы, технические возможности) известны обучающимся из других учебных дисциплин, поэтому здесь не рассматриваются. Заключение В лекции изложены основные положения, касающиеся организационно-правовых и научно-технических основ обеспечения качества продукции, которые будут использованы при дальнейшем изучении дисциплины. Обучающимся необходимо углубить их с целью практического применения при изучении других тем и быть способным ответить на контрольные вопросы:  назначение и сущность Федерального закона РФ от 27.12. 2002 г. № 184–ФЗ «О техническом регулировании» (ред. 23.07.2013 г.);  назначение и сущность Федерального закона РФ от 26.06. 2008 г. № 102–ФЗ «Об обеспечении единства измерений» (ред. 02.12.2013 г.);  элементы структуры государственных органов власти и их функции по обеспечению качество продукции;  дайте определение термина «жизненный цикл продукции»;  раскрыть сущность терминов «техническое регулирование», «технический регламент», «стандартизация», «стандарт», «метрологическое обеспечение»;  раскройте сущность метода формирования комплексных показателей качества продукции на основе метода анализа размерностей;  роль информационных технологий в обеспечении качества продукции. 37 Раздел II. ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ Лекция 2.1 ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ Учебные вопросы 1. Теоретические основы метрологического обеспечения. 2. Правовые основы метрологического обеспечения. Учебные цели 1. Усвоить основные понятия и определения метрологии. 2. Уметь применять методы и правила метрологии для оценки точности измерений в практической деятельности специалиста МЧС РФ. Литература 1. Федеральный закон РФ от 26.06.2008 г. № 102–ФЗ «Об обеспечении единства измерений» (ред. 02.12.2013). 2. Указ Президента РФ от 02.01.2011 № 21 «О государственном метрологическом надзоре в области обороны и обеспечения безопасности Российской Федерации» (в ред. Указа Президента РФ от 01.03.2011 № 254). 3. Постановление Правительства РФ от 31 октября 2009 г. № 879 «Об утверждении положения о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации». 4. РМГ 29-99 (с изм. № 1). Метрология. Основные термины и определения. 5. ГОСТ Р 54500.3–2011 / Руководство ИСО/МЭК 98–3: 2009. Неопределенность измерения. Руководство по выражению неопределенности измерения. Ч. 3. 6. РМГ 43–2001. ГСИ. Применение «Руководства по выражению неопределенности измерений». 7. РМГ 91–2009. ГСИ. Совместное использование понятий «погрешность измерения» и «неопределенность измерения». Общие принципы. 8. ПР 50-732–93. Типовое положение о метрологической службе государственных органов управления РФ и юридических лиц. 9. Руководство по метрологическому обеспечению МЧС России (объявлено приказом министра от 13.01.1997 № 16). 38 10. Инструкция по организации работы с материально-техническими средствами, содержащими драгоценные металлы, ломами и отходами драгоценных металлов в системе МЧС России (объявлена приказом министра от 20.02.2012 № 72). 11. Сергеев, А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник / А.Г. Сергеев, В.В. Терегеря. — М.: ИД «Юрайт»: 2011 г. Раздел I. Метрология и метрологическое обеспечение. 12. Звонов, В.С. Физика. Физические измерения / В.С. Звонов, А.Н. Иванов, А.С. Поляков, В.Н. Скребов, А.И. Трубилко. Учебно-методическое пособие \ Под общей редакцией В.С. Артамонова. — СПб.: СанктПетербургский институт Государственной противопожарной службы МЧС России, 2004. Введение В предыдущих лекциях рассмотрены вопросы, относящиеся к качеству продукции, среди которых основное внимание было уделено различным показателям качества. Установление качества продукции связано с определением численных значений ее показателей. Опыт человечества показывает, что ни одна физическая величина не может быть измерена абсолютно точно. Всегда будут возникать ошибки в измерениях. Всегда ли и в какой степени они допустимы? В этой связи, например, можно напомнить о дискуссии в России по поводу нормы допустимого содержания алкоголя в крови водителя автомобиля, которые изменялись несколько раз. Ответ на них и другие аналогичные ситуации каждый обучающийся сможет дать после изучения обозначенных учебных вопросов. Этой лекцией начинается изучение вопросов получения достоверных и точных результатов экспериментальных исследований. Необходимость в этом можно подтвердить высказыванием Д.И. Менделеева, основоположника российской метрологии, который отмечал, что «… наука начинается с тех пор, как начинают измерять, точная наука немыслима без меры». С другой стороны, возникают вопросы следующего характера:  можно ли обеспечить безопасность труда пожарных без точных и достоверных измерений характеристик среды обитания, если предельнодопускаемые нормы содержания вредных примесей в воздухе — существенно малые величины (граммы или миллиграммы на метр кубический)? 39  Как гарантировать исправность противогазов, в которых работают пожарные?  В каких случаях результатам испытания пожарной техники можно доверять? Чтобы ответить на поставленные вопросы и им аналогичные, нам предстоит изучить некоторые положения метрологии — науки о точности измерений и способах (методах и средствах) ее обеспечения. В настоящее время в метрологии выделяют 3 раздела (см. РМГ 29–99). Теоретическая (фундаментальная) метрология — предметом ее является разработка фундаментальных основ метрологии. Теоретической метрологией занимаются специальные научные учреждения России. В качестве примера, иллюстрирующего работу международного сообщества метрологов-теоретиков, можно указать на развернувшуюся в последнее десятилетие дискуссию о сущности терминов «истинное значение» и «опорное значение» величины, «погрешность измерения» и «неопределенность измерения» и последствиях их практического применения. Эти вопросы будут рассмотрены, по мере необходимости, в этой лекции и далее в других лекциях по разделу метрологии. Здесь отметим только, что этой проблеме посвящены некоторые документы, указанные в ранее приведенном перечне литературы (порядковые номера 4-7). Законодательная метрология — предметом ее является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимой точности измерений в интересах общества. Эти вопросы решаются Государственной Думой и правительством России (например, см. перечень литературы, порядковые номера 1–3). Практическая (прикладная) метрология — предметом ее являются вопросы практического применения разработок теоретической метрологии и положений законодательной метрологии в деятельности различного рода предприятий и организаций. Допускается не употреблять слово «прикладная». Основные положения этого раздела рассматриваются в нашем курсе. Общее представление об основах метрологического обеспечения в России можно получить из рис. 3.1. 40 Основы метрологического обеспечения Научная основа Метрология Техническая основа Нормативная основа Системы - государственных эталонов единиц ФВ - передача размеров единиц ФВ от эталона рабочим СИ - разработка, постановки на производство и выпуска рабочих СИ - государственных испытаний СИ - государственной поверки и калибровки СИ - стандартных образцов состав и свойств вещества и материалов - стандартных справочных данных о физических константах и свойств веществ и материалов Организационная основа Государственная метрологическая служба Метрологические службы юридических служб Государственная система обеспечения единства измерений Рис. 1. Основы метрологического обеспечения Научная основа — метрология, наука о способах достижения необходимой точности измерений и установлении норм точности. Техническая основа — государственная эталонная база России, включающая государственные первичные и специальные эталоны, а также предприятия по производству, поверке и ремонту средств измерений. Нормативная основа — это государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Организационная основа — структура и связи органов управления, осуществляющих (в соответствии с Законом «Об обеспечении единства измерений») комплекс мероприятий по установлению и соблюдению норм и правил выполнения измерений в государстве. 41 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ Целью этого учебного вопроса является изложение теоретических сведений и практических приемов обеспечения достоверности и точности измерений показателей качества (физических величин), необходимых обучающимся и различным категориям специалистов МЧС РФ в их практической деятельности. Цель измерения состоит в том, чтобы получить и предоставить информацию о любой интересующей нас величине. При этом, как уже ранее отмечено, известно, что ни одно из измерений не является безошибочным. Результат измерения зависит от влияния многих факторов: точности измерительной системы, методических неточностей измерения, мастерства оператора, окружающих условий и других воздействий. Даже если величина измерена несколько раз, одним и тем же способом и в одинаковых условиях, в большинстве случаев каждый раз получается различное значение показателя. Такие измерения характеризуются разбросом значений показаний. Разброс и число значений показаний дает информацию, относящуюся к среднему значению как оценке истинного значения величины. Однако эта информация в большинстве случаев не будет достаточно полной. В связи с этим, в последнее десятилетие наряду с понятием «погрешность измерения» стал применяться термин «неопределенность измерения» (из-за широкого распространения международных стандартов в области качества продукции и систем качества, необходимости их взаимной увязки). Понятия «погрешность измерения» и «неопределенность измерения» следует применять в соответствии с их определениями и теми документами, где они предусмотрены, не подменяя погрешность оценками параметров и составляющих рассеяния результатов измерений (РМГ 29-99): погрешность измерения — отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины (РМГ 29–99, п. 9.1). Поскольку истинное значение величины неизвестно (его применяют только в теоретических исследованиях), то на практике используют действительное значение величины , в результате чего погрешность измерения определяют по формуле: 42 , где — измеренное значение величины; неопределенность измерений — параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые можно приписать измеряемой величине. Неопределенность состоит из многих составляющих. Некоторые из них могут быть оценены экспериментальными стандартными отклонениями в статистически распределенной серии результатов измерений. Другие составляющие, которые также могут быть оценены стандартными отклонениями, базируются на данных эксперимента или другой информации, как правило, ранее накопленной. Проблема измерения в том, как наилучшим образом выразить то, что известно об измеряемой величине. В настоящее время принято выражать результат измерения, как наилучшую оценку измеряемой величины вместе с соответствующей неопределенностью измерения. Выражение значений систематических и случайных погрешностей, относящихся к измерению, вместе с наилучшей оценкой измеряемой величины — этот подход часто использовался ранее и может использоваться теперь (кроме весьма точных измерений, связанных, как правило, с поверкой и калибровкой эталонов и образцовых средств измерений). Краеугольными понятиями метрологии являются достоверность и точность измерений физических величин. Ввиду многообразия терминов и определений мы будем рассматривать их, как отмечено ранее, по мере необходимости. При этом исходим из того, что часть терминов и определений известна из высшей математики и физики. Напомним некоторые из них. Физическая величина — одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них (РМГ 29–99, п. 3.1). Применительно к качеству продукции, можно указать, например, массу или габаритные размеры автомобиля. Значение физической величины — выражение размера физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц (РМГ 29–99, п. 3.4). Например, масса пожарной автоцистерны выражается числом и единицей измерения (20150 кг). Иначе говоря, значение физической величины — это синоним термина «показатель качества продукции». 43 Измерение физической величины — совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины (РМГ 29-99, п. 5.1). Достоверность — гарантия обоснованности некоторого знания. В теории вероятностей достоверность характеризуют показателем доверительной вероятности, которая означает степень уверенности в полученных знаниях об измеряемой физической величине. Она достигается посредством экспериментального исследования физических величин и правильной обработки полученных опытных результатов в соответствии с ранее накопленными знаниями. Доверительная вероятность — вероятность достоверности результата P, с которой следует доверять результату измерения. Обычно она задается наперед, причем в качестве P берут число, близкое к единице (0,95; 0,99 и 0,999). Задаваемое значение доверительной вероятности не может быть менее 0,95. В противном случае событие считается не вполне достоверным. Точность измерений — качество измерений, отражающее близость погрешности результатов измеряемой величины к нулю. Точность определяется показателями абсолютной ( Х ) и относительной (  ) погрешностей. Истинное значение физической величины (Хис) — идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую физическую величину (РМГ 29–99, п. 3.6). Истинное значение величины не может быть определено. Это понятие применяют только в теоретических исследованиях. На практике используют опорное значение величины X 0 , и погрешность измерения  определяют по формуле: , где X изм — значение величины, полученное путем измерения (результат измерения); X 0 — значение, приписываемое конкретной величине и принимаемое, часто по соглашению, как имеющее неопределенность, приемлемую для данной цели. 44 Действительное значение физической величины (Хизм) — полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него (РМГ 29–99, п. 3.7). Абсолютная погрешность Х определяется по формуле: Х = Х0 – Хизм, где Х0 — опорное значение физической величины, Хизм — измеренное (действительное) ее значение. Схематично степень приближения знаний о любой измеряемой величине можно представить следующим образом:  Хi , Хист  Х действ  Х изм  М(Х)  X = n где М(Х) — математическое ожидание численного значения измеряемой величины, n — количество выполненных измерений (опытов). Однако в большей степени точность результата измерений характеризует относительная погрешность, т. е. выраженное в процентах или долях от единицы отношение абсолютной погрешности к действительному значению величины, за которое (как правило) принимают среднее арифметическое значение X : Х .  X В любом случае результат измерения должен быть получен с соблюдением требований действующих законов и нормативно — технических документов, обеспечивающих единство измерений. В частности, они должны быть выражены в единицах измерения, разрешенных к применению в нашей стране, и сопровождаться указанием границ погрешности и вероятности того, что эта погрешность не выходит за установленные границы. В Российской Федерации в соответствии с Законом «Об обеспечении единства измерений» допускаются к применению единицы величин Международной системы единиц, рекомендованные Международной организацией законодательной метрологии. Международная система единиц СИ (Система Интернациональная — SI) введена в качестве государственного стандарта на территории нашей страны с 1980 года. 45 В настоящее время следует руководствоваться Постановлением Правительства РФ от 31 октября 2009 г. № 879 «Об утверждении положения о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации». 1.1. Теоретические основы достоверности В процессе измерения любой физической величины на получение достоверного результата оказывают влияние многочисленные факторы, включая: особенности органов чувств человека, неоднородности характеристик измеряемых объектов и самих технических средств измерений. Несмотря на то, что в ходе измерений принимаются все меры к сохранению неизменными условий их выполнения, нет гарантии, что получаемые результаты будут одинаковыми. Всегда наблюдается некоторый разброс данных измерений. В математической статистике и теории вероятностей всякая переменная величина, принимающая различные значения с определенными вероятностями, называется случайной величиной. Простым и достаточно хорошо всем известным примером такой величины является результат бросания игральной кости (кубика). Число очков, выпадающее на верхней грани игральной кости, представляет собой случайную величину, принимающую значения от 1 до 6 с вероятностью появления каждого, равной 1/6. При выполнении измерений, как правило, встречаются задачи двух типов. В первом случае измеряют одну и ту же характеристику у нескольких однородных предметов. Во втором случае — несколько раз эту же характеристику у одного предмета. Техническая сущность решаемых задач в обоих случаях может быть разная, но в любом случае измеряемая величина имеет случайный характер. Это следует из того, что второй случай может быть сведен к первому, если каждое новое измерение будем рассматривать как измерение, выполненное на новом предмете. Принято (для удобства рассуждений) случайную величину обозначать буквой Х. При выполнении конкретных расчетов букву Х заменяют символом, присвоенным показателю качества. Например, при измерении диаметра изделия, вместо Х пишут d (или D). Если измеряют длину, то Х заменяют L (или l) и т. д. Жизненный опыт показывает, что с увеличением числа измерений уверенность в достоверности полученных результатов возрастает. 46 Рассмотрим зависимость величины доверительной вероятности от количества выполненных измерений (n) на хорошо известном примере — стрельбе по мишени. Поскольку в математике принято, что вероятность какого-либо события приблизительно равна частоте f(x) появления его, то она может быть рассчитана по зависимости: f ( x) m / n , где m — количество появлений наблюдаемого события; п — число проведенных опытов. Например, если из 100 выстрелов в цель попало 37 пуль, тогда f(x) = 37 / 100 = 0,37. Количество опытов п (в приведенном примере — количество выполненных выстрелов), при которых наблюдают событие m (попадание пули в мишень), должно быть достаточно большим. Только в этом случае можно судить о стабильности свойств этого и любого другого изучаемого явления, носящего вероятностный характер. На основании этого допущения предполагают, что и при выполнении одного единственного выстрела численное значение f(x) = 0,37 сохранится. Если величину частоты f(x) появления некоторой величины X i обозначить отрезком по оси ординат, то графически это можно представить следующим рисунком. Рис. 2. Распределение частоты f(x) появления отдельных событий Хi где X – центр распределения При этом окажется, что некоторые результаты совпадут друг с другом или будут очень близкими. 47 Весь диапазон значений Х (при большом числе наблюдений n   ) можно разбить на бесконечно малые интервалы dx, и тогда эти данные предстанут в виде плавной кривой, которую называют плотностью вероятности или нормальным законом распределения (распределение Гаусса) некоторой случайной величины Х. Рис. 3. Распределение нормальное случайной величины Х Разницу предельных значений ( X max  X min ) называют размахом результатов измерений — R Х . Разницу отклонений предельных значений от среднего ( X  X max ) и ( X  X min ) называют рассеянием случайной величины Х. Для характеристики распределения случайной величины Х принимают:  математическое ожидание М (Х) = X (центр распределения, он же – среднеарифметическое значение величины);  дисперсию D(Х)=М ( Х  М ( Х )2 , как математическое ожидание квадрата разности между величиной отклонения i-того значения величины от М (Х) = X . 1.2. Теоретические основы точности измерений физических величин Из определения действительного значения физической величины следует, что это такое её значение, которое получено экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него. 48 Погрешностью измерения называют отклонение результата измерения от истинного, действительного или опорного значений измеряемой величины. Таким образом, приведенное ранее определение дисперсии D(Х) характеризует неопределенность результата измерения искомой величиныпоказателя качества продукции. Для характеристики рассеяния принято использовать основное отклонение, обозначаемое буквой  и рассчитываемое по уравнению: in  ( X i  X )2  i n . Из него видно, чем больше число измерений n, тем рассеяние меньше, и, следовательно, результат будет более точным. При большом количестве измерений (как правило, более 20 выполненных измерений) такое распределение называют нормальным. Аналитически нормальное распределение описывают зависимостью: f (X )   2 ( X  Х ) . exp  2   2 2   1  Площадь под нормальной кривой (рис. 4), заключенная внутри промежутка от среднего значения до соответствующего количества единиц основного отклонения (   ,  2  ,  3  ,  4  ), численно равна вероятности Р того факта, что действительное значение отклонения от среднего значения будет содержаться внутри указанных интервалов. Рис. 4. Вероятность попадания измерений в заданный доверительный интервал 49 Теория вероятностей и накопленный опыт измерений показывают, что максимальные значения разницы ( X max  X ) и ( X min  X ) численно не превышают четырех основных отклонений (4  ). Принято такую вероятность Р называть доверительной вероятностью, что означает гарантию попадания отдельного результата измерения в заданный интервал. Из приведенных формул видно, что значения случайной величины Х i , отклоняющиеся в обе стороны от среднего значения X не более чем на величину основного отклонения  , могут встретиться в 683 случаях на 1000 измерений. Аналогично для 2  — это составит 954 случая, для 3  — 997 случаев. Выполнение большого количества измерений связано со значительными трудозатратами и поэтому неэкономично. В связи с этим интерес представляет получение достаточно достоверных, гарантированных с заданной доверительной вероятностью Р, и точных результатов при минимуме экспериментального материала за счет уменьшения количества выполняемых измерений. Эту задачу решают на основе распределения Стьюдента. Сущность его состоит в том, что при переходе от n   к малым числам n = 2, …, 10 доля больших погрешностей возрастает, а доля малых — уменьшается. Последнее обстоятельство хорошо видно из сравнения графического представления распределений Гаусса и Стьюдента. Рис. 5. Графическая интерпретация распределений Гаусса и Стьюдента В силу отмеченных обстоятельств на практике пользуются распределением Стьюдента. Хотя сразу же необходимо заметить, что при 20–25 из- 50 мерениях это распределение дает почти такие же результаты, что и нормальное распределение (распределение Гаусса). В этом случае (как компенсацию меньшего числа проведенных опытов) вместо основного отклонения  применяют среднюю квадратическую погрешность ( S X ) результата измерения среднего арифметического значения: SX   ( X i  X )2 . n (n  1) В отличие от нормального распределения, где величина отклонения кратна целому числу  (   ,  2  ,  3  ,  4  ), в распределении Стьюдента вместо этих чисел применяют коэффициент (статистику) Стьюдента tP, n . Нижние индексы у символа коэффициента t P , n означают, что его значение зависит от величины доверительной вероятности результатов измерения Р и количества выполняемых опытов n. Численные значения t P , n принимают из специальных таблиц в зависимости от принятых значений Р и n. Как ранее указано, величина доверительной вероятности не может быть менее 0,95 (ибо всякое событие, вероятность которого менее этой величины, считают мало достоверным). С другой стороны, большее ее значение (Р=0,99; 0,999 и т. д.) должно быть заранее, каким-либо научнопрактическим способом, обосновано, исходя из важности социальной или экономической значимости выполняемых измерений. Тогда доверительный интервал ( X сл ), соответствующий принятой величине доверительной вероятности, будет равен: X сл  t P, n S. Таким образом, коэффициент Стьюдента t P , n увеличивает величину случайного отклонения, возникающую за счет уменьшения числа измерений. Истинное значение измеряемой величины будет (при принятой заранее величине доверительной вероятности) находиться в интервале: X  X сл . Итоговая величина результата измерения зависит от многих факторов, главными из которых являются метод оценки измерений (прямые или косвенные), средняя квадратическая погрешность средств измерения и границы доверительного интервала погрешности. 51 2. ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ Нужно ли государственное регулирование в области метрологии, если по действующему законодательству собственник имеет право производить любую продукцию? Если такое регулирование нужно, то насколько оно должно быть жестким со стороны государства? Поставленные вопросы имеют целью ознакомление обучающихся с основами метрологического обеспечения, структурой и функциями метрологических служб соответствующих уровней. 2.1. Метрологическое обеспечение Метрологическое обеспечение — это установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений. Научные основы рассмотрены в первом учебном вопросе. Техническая и нормативная основы будут рассмотрены в других лекциях. Здесь же более детально рассмотрим организационные основы. Общее представление об организационной основе метрологической службы в стране дает схема, представленная на рис. 6. 52 Рис. 6. Организационная основа метрологической службы России 53 Функции, выполняемые Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии в области Государственного метрологического контроля и надзора, представлены на рис. 7. Рис. 7. Функции Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии 54 2.2. Метрологические службы государственных органов управления РФ и юридических лиц Согласно закону от 26.06.2008г. № 102–ФЗ (ст. 1, п. 3), госконтроль и надзор распространяются на получение объективных, достоверных и сопоставимых результатов измерений, используемых в целях защиты жизни и здоровья граждан, охраны окружающей среды, животного и растительного мира, обеспечения обороны и безопасности государства, в том числе экономической безопасности. Государственная метрологическая служба (ГМС) организуется приказом руководителя соответствующего уровня в соответствии с ПР50–732–93 «Типовое положение о метрологической службе государственных органов управления РФ и юридических лиц». Службы по метрологии. Обеспечение единства измерений в стране осуществляется:  Государственной метрологической службой (ГМС);  справочными метрологическими службами (СМС);  метрологическими службами федеральных органов исполнительной власти;  метрологическими службами организаций (МСО). В ГМС входят:  подразделения центрального аппарата Росстандарта, осуществляющие функции планирования, управления и контроля деятельности на межотраслевом уровне;  государственные научные метрологические центры;  органы ГМС в субъектах Российской Федерации (на территориях республик в составе Российской Федерации, автономной области, автономных округов, краев, областей, округов и городов) — ЦСМ (центры стандартизации и метрологии). Росстандарт осуществляет методическое руководство тремя государственными справочными службами: Государственной службой времени, частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ), Государственной службой стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО) и Государственной службой стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГСССД). ГСВЧ осуществляет межрегиональную и межотраслевую координацию работ по обеспечению единства измерений времени, частоты и определения па55 раметров вращения Земли. Об этой службе рядовой житель страны узнает два раза в год — при переходе на летнее и зимнее время. Потребителями измерительной информации ГСВЧ являются службы навигации и управления самолетами, судами и спутниками, Единая энергетическая система и пр. Из-за потери в единстве измерения показателя времени возникнут ошибки в работе радионавигационных систем, из-за чего начнут падать самолеты и спутники, ракеты лететь не по назначению. ГССО обеспечивает создание и применение системы стандартных (эталонных) образцов состава и свойств веществ и материалов — металлов и сплавов, нефтепродуктов, медицинских препаратов, образцов почв, образцов твердости различных материалов, образцов газов и газовых смесей и др. ГСССД обеспечивает разработку достоверных данных о физических константах, о свойствах веществ и материалов, в том числе конструкционных материалов, минерального сырья, нефти, газа и др. Потребителями информации ГСССД являются организации, проектирующие изделия техники, к точности характеристик которых предъявляются особо жесткие требования. Конструкторы этой техники не могут полагаться на противоречивую информацию о показателях свойств, содержащуюся в справочной литературе. Метрологическая служба государственных органов управления содержит:  отдел (службу) главного метролога в центральном аппарате государственного органа;  головные и базовые организации метрологической службы в отраслях и подотраслях;  метрологические службы предприятия, организации и учреждений. К основным задачам метрологических служб государственных органов управления и юридических лиц относятся:  организация единства и требуемой точности измерений, увеличение уровня и совершенствование техники измерений в объединениях, на предприятиях;  обозначение основных направлений действий и производство работ по метрологическому обеспечению исследований, разработки, производства, испытаний и эксплуатации продукции;  использование мероприятий по обеспечению единства измерений в стране (при многообразии форм собственности) в интересах взаимозаменяемости и кооперации в производстве сложной техники, установлению и поддержа- 56 нию международного взаимодействия стран в области торговли и научнотехнического сотрудничества. Основные функции Государственной метрологической службы по обеспечению качества измерений При формировании ГМС, в развитие Закона РФ «Об обеспечении единства измерений», Правительством России принят пакет нормативных документов, в том числе:  Положение о государственных научных метрологических центрах.  Порядок утверждения положений о метрологических службах федеральных органов исполнительной власти и юридических лиц.  Порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право поверки средств измерений.  Положение о метрологическом обеспечении обороны в Российской Федерации. На основании этих документов ГМС в своем составе имеет:  Государственные научные метрологические центры (ГМНЦ), в роли которых выступают метрологические научно-исследовательские институты;  Органы ГМС на территориях субъектов РФ (территориальные органы Госстандарта России). Через упомянутые структуры ГМС осуществляет государственный метрологический контроль и надзор в России, который включает: – утверждение типа средств измерений; – поверку средств измерений. Государственный метрологический надзор осуществляют за: – выпуском, состоянием и применением средств измерений; – аттестованными методиками выполнения измерений; – эталонами единиц величин; – соблюдением метрологических правил и норм. В рамках единой государственной системы стандартизации разработан специальный класс стандартов «Государственная система измерений (ГСИ)». Ему присвоен цифровой код «8». Наличие в обозначении государственного стандарта цифры «8» и буквенной аббревиатуры «ГСИ» указывает на его принадлежность к этому классу. Например, ГОСТ 8.417–2002 «ГСИ. Единицы физических величин». Помимо государственных стандартов в области метрологии применяют и другие нормативные документы. 57 Для реализации положений законов о единстве измерений и о техническом регулировании, а также постановлений Правительства РФ разрабатываются и принимаются подзаконные акты — нормативные документы — документы, устанавливающие правила, общие принципы или характеристики, касающиеся различных видов деятельности или их результатом (ГОСТ Р. 1.12– 2004). К нормативным документам по метрологии, действующим на территории России, относятся различные категории и виды стандартов. Большое число стандартов, принимаемых у нас в стране и за ее пределами, заставляет приводить некоторые из них в соответствие друг другу, гармонизировать. Гармонизация стандарта — это приведение его содержания в соответствие с другим стандартом (как правило, международным) для обеспечения взаимозаменяемости продукции (услуг), взаимного понимания результатов испытаний и информации, содержащейся в стандартах. Правила (ПР) по стандартизации, метрологии, сертификации, аккредитации представляют собой нормативный документ, устанавливающий обязательные для применения организационно-технические и (или) общетехнические положения, порядки, методы выполнения работ в перечисленных выше областях. Правилам (ПР) присвоен цифровой код «50». Например, ПР 50.2.009–94 «ГСИ. Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерений». Рекомендации (Р) по стандартизации, метрологии, сертификации, аккредитации (в том числе и межгосударственные РМГ) являются нормативными документами, содержащими добровольные для применения организационно-технические и (или) общетехнические положения, порядки, методы выполнения работ, а также рекомендуемые правила выполнения этих работ. Методические инструкции (МИ) и руководящие документы (РД) являются нормативными документами методического содержания, разрабатываются организациями, подведомственными Росстандарту. Например, МИ 2187– 92 «ГСИ. Межповерочные и межкалибровочные интервалы средств измерений. Методика определения». Головные и базовые организации метрологической службы образуются государственным органом управления из числа ведущих научнопроизводственных (производственных) объединений, научно-исследовательских, проектно-конструкторских и технологических организаций. 58 Основные функции Государственных научных метрологических центров (ГМНЦ), в соответствии со спецификой каждого ГМНЦ (закрепленной за ними тематикой работ), включают несколько направлений, в том числе: – создание, хранение и применение эталонов; – выполнение фундаментальных и прикладных НИР и ОКР в области метрологии; современных методов и средств измерений (СИ), автоматизированного контрольно-измерительного оборудования, информационно-измерительных систем и комплексов, эталонов, используемых для калибровки средств измерений; – проведение метрологического контроля за производством и калибровкой средств измерений, проводя проверку представления средств измерения на испытания в целях утверждения типа во время, а также на проведение поверки; – проведение надзора за состоянием и использованием СИ, аттестованными МВИ, выполнением метрологических правил и норм, нормативных документов по обеспечению единства измерений. Государственные научные метрологические центры представлены институтами ВНИИМС (г. Москва), ВНИИМ (г. Санкт-Петербург), ВНИИФТРИ (пос. Менделеево Московской обл.) и др. Указанные научные центры не только занимаются разработкой научно-методических основ совершенствования российской системы измерений, но и являются держателями государственных эталонов. В России функционирует 86 ЦСМ (соответственно их метрологических подразделений), которые выполняют функции региональных органов ГМС на территориях субъектов Российской Федерации, городов Москвы и СанктПетербурга. Метрологические службы юридических лиц организуются в виде самостоятельных структурных подразделений для решения вопросов по обеспечению единства и требуемой точности измерений при проведении исследований, разработок, испытаний, в производстве и эксплуатации продукции. В состав метрологической службы входят калибровочные лаборатории, а также структурные подразделения по ремонту СИ. 2.3. Метрологическая служба МЧС России Основные цели и решаемые задачи обеспечения единства измерений в МЧС России: – метрологическое обслуживание вооружения и техники; – организация и проведение поверки и ремонта средств измерений; 59 – аккредитация поверочных органов на право поверки средств измерений; – аттестация физических лиц в качестве поверителей средств измерений; – метрологический надзор за соблюдением метрологических правил и норм. Основные цели метрологического обеспечения МЧС РФ 1) Поддержание техники в готовности к применению – путем измерения параметров (характеристик) и доведением их до норм эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте вооружения и техники. 2) Безопасность эксплуатации – объектов гостехнадзора; – объектов энергонадзора; – авиации; – водолазного снаряжения; – автомобильной техники; – инженерной техники; – объектов атомнадзоара. 3) Охрана окружающей среды: – получение измерительной информации о физических величинах, характеризующих ионизирующие излучения, их поля и взаимодействие с веществом, – контроль параметров среды обитания. 4) Сохранность здоровья личного состава: – профилактика заболеваний, – диагностика состояния здоровья, – изготовление лекарств, правильная дозировка лечебных и реабилитационных процедур. Задачи, решаемые метрологической службой МЧС РФ 1) Метрологическое обслуживание средств измерений: – аккредитация поверочных органов на право поверки СИ, – поверка, регулировка и ремонт средств измерений частей и учреждений МЧС; – формирование парка и опытная эксплуатация средств измерений; – участие в разработке поверочных схем и НТД на методы и средства поверки. 2) Метрологическое обслуживание вооружения: – поддержание эксплуатационных характеристик техники в пределах нормы; 60 – полнота и правильность заполнения эксплуатационной документации; – наличие и правильность использования средств измерений; – решение по результатам измерений о пригодности техники к использованию. 3) Метрологическая подготовка личного состава: – подготовка аттестации специалистов-метрологов; – метрологическая подготовка личного состава, осуществляющего измерительные операции; – разработка учебно-методических пособий; – взаимодействие с учебными заведениями Росстандарта и СОБ, поиск новых форм обучения. 4) Метрологическая экспертиза: – обоснованность выбора измеряемых параметров и значений допустимых отклонений; – определение показателей точности измерений; – возможность контроля параметров техники в процессе изготовления, испытания и эксплуатации; – аттестация методик выполнения измерений. Задачи обеспечения единства измерений в МЧС России непосредственно решает Метрологическая служба МЧС России. Она является организационной основой системы обеспечения единства измерений, взаимодействует с Государственной метрологической службой Росстандарта и Метрологической службой Вооруженных Сил Российской Федерации (рис. 9). Техническую основу системы обеспечения единства измерений в МЧС России составляют рабочие эталоны и подвижные лаборатории измерительной техники, обеспечивающие передачу размеров единиц величин рабочим средствам измерений и объектам вооружения и техники. Нормативную основу системы обеспечения единства измерений составляет комплекс основополагающих нормативно-технических документов (НТД) по обеспечению единства измерений в Российской Федерации, Вооруженных Силах Российской Федерации и МЧС России, поверочные схемы, НТД на методы и средства поверки. Деятельность по ГМН регламентируется тремя основными документами:  ПР 50.2.002-94 «ГСИ. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами, и соблюдением метрологических правил и норм»; 61 Рис. 9. Схема взаимодействия Метрологической службы МЧС России с Государственной метрологической службой и Метрологической службой Вооруженных Сил Российской Федерации 62  ПР 50.2.003-94 «ГСИ. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций»;  ПР 50.2.004-94 «ГСИ. Порядок осуществления Государственного метрологического надзора за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже». К аттестованным методикам относятся методики выполнения измерений, прошедшие метрологическую экспертизу и получившие свидетельство об аттестации. Государственное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений осуществляет научно-методическое обеспечение и координацию совместных работ по достижению единства измерений в области обороны, выполняемых государственных органов управления и юридических лиц оборонных и приборостроительных отраслей промышленности Российской Федерации. Органы Государственной метрологической службы на территориях в установленном порядке проводят поверку и ремонт СИ в случае отсутствия технической возможности осуществления их в поверочных органах МЧС России и метрологических частях и подразделениях Вооруженных Сил Российской Федерации. Взаимодействие Метрологической службы МЧС России и Метрологической службы Вооруженных Сил Российской Федерации (при решении задач обеспечения единства измерений) организуется и осуществляется на договорной основе при проведении следующих работ по: – аккредитации поверочных органов МЧС России; – аттестации физических лиц в качестве поверителей; – лицензированию деятельности по изготовлению, ремонту, продаже и прокату СИ в МЧС России (при возникновении необходимости); – укомплектованию поверочных органов МЧС России клеймами и определении их формы, размеров, шифров и рисунков; – поверке и ремонту средств измерений (СИ); – испытанию и утверждению типов СИ (при возникновении необходимости). 63 Заключение Рассмотренные в лекции вопросы помогут обучающимся самостоятельно (по рекомендованной литературе) углубить знания по деятельности метрологических служб различных уровней власти и форм собственности. Обучающиеся должны быть готовы к ответам на контрольные вопросы: – раскрыть сущность основ метрологического обеспечения в России; – дать определения терминам «достоверность» и «точность» измерений физических величин; – каковы организационные основы метрологического обеспечения: сущность, основные структурные органы в России и ГПС МЧС России; – каковы функции Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в области Государственного метрологического контроля (надзора); – о взаимодействии Метрологической службы МЧС России с Государственной метрологической службой и Метрологической службой Вооруженных Сил Российской Федерации; – о сущности нормального закона и распределения Стьюдента применительно к ошибкам измерений показателей качества продукции; – о порядке нахождения статистики (коэффициента) Стьюдента при расчетах погрешностей показателей качества продукции; – дать определения понятиям абсолютной и относительной погрешности измерений показателей качества продукции. В каких единицах они измеряются – в каких случаях можно пренебречь систематической или случайной погрешностями при вычислении показателей качества продукции – о единицах измерения показателей качества продукции, разрешенные к применению в России; – об основных положениях закона РФ Федеральный закон РФ от 26.06.2008 г. № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений»; – о сущности Постановления Правительства РФ от 31.10. 2009 г. № 879 «Об утверждении положения о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации». 64 Лекция 2.2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ Учебные вопросы 1. Теоретические основы прямых измерений показателей качества продукции. 2. Особенности однократных прямых измерений показателей качества продукции. Цели занятия Усвоить основные понятия и определения практической метрологии, уметь применять методы оценки точности прямых измерений в практической деятельности специалиста ГПС МЧС РФ. Литература 1. Федеральный закон РФ от 26.06.2008 г. № 102–ФЗ «Об обеспечении единства измерений» (ред. 02.12.2013). 2. Указ Президента РФ от 02.01.2011 № 21 «О государственном метрологическом надзоре в области обороны и обеспечения безопасности Российской Федерации» (в ред. Указа Президента РФ от 01.03.2011 № 254). 3. Постановление Правительства РФ от 31 октября 2009 г. № 879 «Об утверждении положения о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации». 4. ГОСТ 8.207–76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. 5. ГОСТ Р 8.736–2011. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения. 6. ГОСТ Р 54500.3–2011 / Руководство ИСО/МЭК 98–3: 2009. Неопределенность измерения. Руководство по выражению неопределенности измерения. Ч. 3. 7. РМГ 43–2001. ГСИ. Применение «Руководства по выражению неопределенности измерений». 65 8. РМГ 91–2009. ГСИ. Совместное использование понятий «погрешность измерения» и «неопределенность измерения». Общие принципы. 9. Р 50.2.038–2004 ГСИ. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешностей и неопределенности результата измерений. 10. ГОСТ 8.417–2002. Единицы величин. 11. СТ СЭВ 543–77. Числа. Правила записи и округления. 12. МИ 1317–2004. Результаты и характеристики погрешностей измерений. Формы представления. 13. Звонов, В.С. и др. Физика. Физические измерения. Учебнометодическое пособие. — СПб.: СПбИ ГПС МЧС России, 2004. 66 Введение С 1 января 2001 г. в России действуют «Рекомендации по межгосударственной стандартизации» (РМГ 29–99), в которых обобщен международный и отечественный опыт по обеспечению единства измерений, где, в частности, рассмотрены некоторые первостепенно важные термины и определения. Единство измерений гарантируется применением международной системы единиц SI (CИ), которая в нашей стране узаконена межгосударственным стандартом ГОСТ 8.417-2002 «ГСИ. Единицы величин». В последнее время появляются новые документы по метрологии, включая ГОСТ Р 8.736–2011 (Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.), вступивший в силу с 01.01.2013 г. В число множества рекомендованных терминов входят: значение физической величины, истинное и действительное значения физической величины. Их определения даны в лекции 2.1, они будут применены и в этой лекции. Наряду с ранее рассмотренными терминами и определениями в практике измерений широко распространены термины сходимость и повторяемость (воспроизводимость) результатов измерений. Близость результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одними и теми же средствами и методами в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью, называют сходимостью. Близость результатов измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами, разными операторами и в разное время, но приведенных к одним и тем же условиям измерений (температуре, давлению и др.), называют повторяемостью или воспроизводимостью. Хорошая сходимость и воспроизводимость (повторяемость) результатов измерений могут быть обеспечены при соблюдении определенных требований к выполнению процедуры измерений. Среди применяемых видов измерений (методов измерений) показателей качества продукции основными являются прямые измерения. Прямое измерение (прямой метод измерений) предусматривает нахождение искомой величины сравнением с ее единицей измерения. Например, измерение геометрических размеров тел с помощью линейки, штангенциркуля или микрометра, силы тока — амперметром и т. д. 67 Для выполнения измерений применяют приборы и различного рода установки, объединенные термином средства измерения (СИ). 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ Эффективность решения задач по обеспечению качества и конкурентоспособности продукции в значительной мере зависит от достоверности информации о действительных характеристиках выпускаемых изделий и применяемых технологических процессов. Необходимая для этого информация может быть получена только путем измерений параметров продукции, проводимых в ходе испытаний и контроля. Согласно Закону РФ «Об обеспечении единства измерений», для получения достоверной измерительной информации все выполняемые в производственных условиях измерения и измерительные эксперименты должны основываться на специально разработанных и аттестованных методиках выполнения измерений. Особое значение в них имеет обязательный раздел, посвященный обоснованию и описанию процедур обработки и представления результатов измерений. В практической метрологической деятельности в зависимости от установленных условий контроля и испытаний, особенностей продукции, прямые измерения могут быть многократными и однократными. Прямые многократные измерения, как правило, относятся к лабораторным измерениям. Однократные прямые измерения более характерны для производственных процессов. 1.1. Прямые многократные измерения Как ранее отмечено, с 01.01.2013 года в стране действует национальный стандарт ГОСТ Р 8.736–2011 (Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.). Он построен с учетом прямого применения в Российской Федерации шести частей основополагающего Международного стандарта ИСО 5725 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений» в практической деятельности по метрологии (разработке, аттестации и применению методик выполнения измерений), стандартизации методов кон68 троля (испытаний, измерений, анализа), испытаниям продукции, в том числе для целей подтверждения соответствия, оценке компетентности испытательных лабораторий согласно требованиям ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025–2000. Суть всех нововведений в области прямых измерений состоит в стремлении получить наиболее точную и достоверную информацию о качестве продукции. Под многократными измерениями понимают выполнение не менее четырех измерений. Необходимость выполнения прямых многократных измерений устанавливают в конкретных методиках измерений показателей качества продукции. В связи с этим, изложение этого вопроса уместно начать с рассмотрения некоторых определений, представленных в ГОСТ Р 54500.3–2011/ Руководство ИСО/МЭК 98–3: 2009. (Неопределенность измерения. Руководство по выражению неопределенности измерения. Часть 3.): результат измерения физической величины; результат измерения; результат: значение величины, полученное путем ее измерения; неисправленный результат измерений величины: результат измерений величины, полученный до введения в него поправки в целях устранения систематических погрешностей; исправленный результат измерений величины: результат измерений величины, полученный после введения поправки в целях устранения систематических погрешностей в неисправленный результат измерений величины; неисправленная оценка измеряемой величины: среднее арифметическое значение результатов измерений величины до введения в них поправки в целях устранения систематических погрешностей; исправленная оценка измеряемой величины: среднее арифметическое значение результатов измерений величины после введения поправки в целях устранения систематических погрешностей в неисправленную оценку измеряемой величины; группа результатов измерений величин: несколько результатов измерений (не менее четырех), полученных при измерениях одной и той же величины, выполненных с одинаковой тщательностью, одним и тем же средством измерений, одним и тем же методом и одним и тем же оператором; 69 погрешность измерения: разность между результатом измерения величины и действительным (опорным) значением величины; случайная погрешность измерения; случайная погрешность: Составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях одной и той же величины, проведенных с одинаковой тщательностью; систематическая погрешность измерения; систематическая погрешность: Составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины, проведенных с одинаковой тщательностью; неисключенная систематическая погрешность измерения: составляющая погрешности измерения, обусловленная погрешностью оценивания систематической погрешности, на которую введена поправка, или систематической погрешностью, на которую поправка не введена; грубая погрешность измерения: погрешность измерения, существенно превышающая зависящие от объективных условий измерений значения систематической и случайной погрешностей. В результат измерения их не засчитывают. Погрешность — сложная величина, в общем виде она содержит ряд других составляющих. Некоторые из составляющих погрешностей возникают случайно, например, при считывании показаний приборов, другие повторяются систематически (методическая и инструментальная погрешности) или изменяются по определенному закону. Следовательно, погрешности могут быть случайными и систематическими. Структура погрешности измерения может быть разной, но наиболее распространенной является та, при которой полная (или суммарная) погрешность  Х одновременно учитывает случайную погрешность измерения  Хсл и систематическую (приборную) погрешность измерения  Хсист. Вызвано это тем, что они наиболее значимы по величине, а другие погрешности не существенны, и ими пренебрегают. Систематическая погрешность измерения  Хсист состоит, в основном, из приборной погрешности, она заранее известна (приведена в паспорте на прибор или указана на самом приборе). Случайная погрешность измерения  Хсл заранее не может быть определена, о появлении и величине ее можно утверждать лишь с некоторой степенью уверенности, называемой доверительной вероятностью Р. 70 Как было показано в предыдущей лекции, выполнение большого количества измерений неэкономично, поскольку связано со значительными трудозатратами. В связи с этим интерес представляет получение достаточно достоверных, гарантированных с заданной доверительной вероятностью Р, и точных результатов при минимуме экспериментального материала. Эту задачу, как известно, решают на основе распределения Стьюдента. Сущность его состоит в том, что при переходе от n   к их малому числу n = 2, …, 10 доля больших погрешностей возрастает, а доля малых уменьшается. В силу отмеченных обстоятельств на практике используют распределение Стьюдента. В этом случае (как компенсацию меньшего числа проведенных опытов) вместо основного отклонения  (оно справедливо для нормального закона распределения) для его оценки применяют величину средней квадратической погрешности (синоним этого слова — стандартное отклонение) результата измерения среднего арифметического значения SX : SX   ( X i  X )2 . n (n  1) В отличие от нормального распределения, где величина отклонения кратна целому числу  (   ,  2  ,  3  ,  4  ), в распределении Стьюдента вместо этих чисел применяют коэффициент (статистику) Стьюдента tP, n . Нижние индексы у символа коэффициента t P , n означают, что его значение зависит от величины требуемой доверительной вероятности результатов измерения Р и количества выполняемых опытов n. Численные значения t P , n принимают из специальных таблиц в зависимости от принятых значений Р и n: В этом случае считают, что истинное значение измеряемой величины (без учета систематической погрешности технического средства измерения) будет находиться в интервале: X  X сл . С учетом систематической погрешности технического средства измерения (X  (X сл ) 2  (X сист ) 2 ) результат измерения будет следующим: X  X ; P  0,95. 71 Значения коэффициента t P , n для случайной величины, имеющей распределение Стьюдента Число степеней свободы (n-1) 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Доверительная вероятность Р 0,95 0,99 0,999 Численные значения коэффициента Стьюдента t 3,182 5,841 12,941 2,776 4,604 8,610 2,571 4,032 6,859 2,447 3,707 5,959 2,365 3,499 5,405 2,306 3,355 5,041 2,262 3,250 4,781 2,228 3,169 4,587 2,201 3,106 4,437 1.2. Алгоритм расчета и оценки погрешностей прямых многократных измерений показателей качества продукции Многократные измерения следует выполнять согласно правилам ГОСТ Р 8.736–2011, суть которых изложена далее. Пусть в результате многократных измерений некоторого показателя Х получено п результатов наблюдений: X1 , X 2 , , X i , , X n . При этом применено техническое средство измерения с приборной (систематической) погрешностью  Хсист. Необходимо с доверительной вероятностью Р  0,95 определить измеренное значение величины Х и ее доверительный интервал. По этим данным вычисляют среднее арифметическое значение, которое считают наилучшим приближением к истинному значению измеряемой величины: X изм  X  X1  X 2    X n . n Приведенных данных достаточно для вычисления среднеквадратической погрешности результата измерений этого среднего арифметического значения: 72 SX   ( X i  X )2 . n (n  1) С помощью ранее приведенной таблицы по численным значениям Р и n находят величину t P , n , и вычисляют доверительный интервал отклонения случайной величины от измеренного значения: X сл  t р, n S X . При проведении экспериментов обычно выполняют 5–10 измерений, поэтому величины случайной и приборной (систематической) погрешностей близки друг к другу, и обе они в равной степени определяют точность измерений. Следовательно, суммарная погрешность измерения  Х должна быть определена с учетом этого обстоятельства: X  (X сл ) 2  (X пр ) 2 . Однако при вычислении  Х предварительно целесообразно сравнить между собой величины случайной (  Хсл) и систематической (приборной)  Хпр погрешностей. Можно отбросить, как незначительную, ту из погрешностей, которая меньше другой в три и более раз. Если приведенное условие не выполняется, то обе погрешности зна2 чимы, и за суммарную погрешность принимаем: X  X сл2  X пр . Так как X пр — максимальная погрешность прибора, то можно утверждать, что доверительный интервал в этом случае оценивается с вероятностью, по крайней мере, не меньшей, чем 0,954, если X сл оценивается этой же вероятностью. Полученный результат измерения обычно представляют в следующем виде: X  X ; P  0,95. Возможны и другие формы представления полученного результата, но в любом случае принято указывать не относительную, а абсолютную погрешность. Блок-схема алгоритма расчета суммарной погрешности физических измерений имеет следующую структуру. 73 Начало 10 Х i (Х 1 , Х 2 , … Х n ); n; где i = 1, … n; Р  0,95 ; t (Р, n); Хсист 1. Ввод данных n 2. Расчет среднего значения измеряемой величины X  Х 3. Расчет отклонения Х i каждого результата измерения Х i от среднего значения X i 1 n   Хi = Х - Хi 4. Расчет квадратов отклонений результатов измерений (Х i )  Хi  (Х i )  ( Х  Х i ) 2 2 2 5. Расчет средней квадратичной погрешности S Х результата вычисления среднего арифметического значения X n SХ  6. Расчет случайной погрешности Х сл измеренной  (Х i )2 1 n(n  1) Х сл  S х  t ( Р, n) величины X 7 Рис. 1 74 6 Нет 7. Массив данных однороден?  Х i  ( Х  Х сл ) Да 8. Расчет суммарной (полной) погрешности Х  (Х сл ) 2  (Хсист) 2 9. Вывод расчетных данных Конец 10. Формирование однородного массива данных измерений Х k ( Х 1 , Х 2, … Х k ); k; где k =1,2,… k; k n ; Р  0,95; t ( Р, k ) . 1 Рис. 2 Блок 7 алгоритма, в соответствии с ГОСТР 8.736–2011(п. 4.2), предусматривает оценку результата с целью исключения известных системати- 75 ческих погрешностей и грубых погрешностей (промахов, выходящих за рамки доверительных интервалов). Полученные численные значения среднеарифметического результата измерения и его погрешности следует представить в соответствии с действующими правилами (стандарт СТ СЭВ 543–77, ГОСТ Р 8.736–2011, приложение «Е» обязательное), суть которых сводится к следующему. 1. Погрешность должна содержать не более двух значащих цифр. Две значащих цифры сохраняют при точных измерениях и если первая значащая цифра не более трех. При этом значащими цифрами считают все цифры от первой слева, не равной нулю, до последней цифры, в том числе, считая нули, которыми заканчивается число. Нули, следующие из множителя 10n, во внимание не принимают. Примеры определения количества значащих цифр в числах:  12,0 имеет 3 значащих цифры (включая ноль);  30 имеет 2 значащих цифры (включая ноль);  (120103) имеет 3 значащих цифры (включая ноль и не считая множителя 103);  (0,514102) имеет 3 значащих цифры (не считая ноль слева и множителя 102);  0,0056 имеет 2 значащих цифры (не считая двух нолей слева). 2. Точность результатов измерений и выполняемых вычислений должны быть согласованы с требуемой точностью получаемой оценки измеряемой величины. Нельзя вычислять искомую величину до пяти, шести, а иногда и более значащих цифр. Следует понимать, что эта точность иллюзорна. Если хотя бы одна из величин, в каком-либо сложном выражении задана с точностью до двух значащих цифр (не считая нулей впереди), то нет смысла вести вычисление результата с точностью более, чем до двух значащих цифр. Иначе говоря, численное значение результата не должно содержать большего количества цифр, чем в числе, заданном с наименьшей точностью. 3. Количество разрядов в числах результата и погрешности должно быть одинаково. Примеры правильных и неправильных записей:  17,0  0,2 — правильно (количество разрядов после запятой одинаковое); 76  17,01  0,2 — неправильно (количество разрядов после запятой неодинаковое: результат измерения имеет точность до сотых, а погрешность до десятых);  17,0  0,22 — неправильно (количество разрядов после запятой неодинаковое: результат измерения имеет точность до десятых, а погрешность до сотых). 4. Следует различать записи приближенных чисел по количеству значащих цифр. Пример: 2,4 и 2,40. В первом случае (2,4) верны только цифры целых и десятых, т. е. возможны и другие значения истинного числа, в том числе: 2,38; 2,43. Во втором случае (2,40) верны целые, десятые и сотые. Истинные значения могут иметь следующие значения: 2,403 и 2,398, но не 2,421 или 2,382. 5. При вычислениях неизбежны округления чисел до нужного количества значащих цифр или разрядов. Основные правила выполняемых при этом операций сводятся к следующему:  округление чисел до желаемого количества разрядов следует выполнять по правилам математики. Сохраняемую значащую цифру в погрешности оценки измеряемой величины при округлении увеличивают на единицу, если отбрасываемая цифра младшего разряда больше либо равна пяти, и не изменяют, если она меньше пяти.  целые числа округляют по тем же правилам, что и дробные. Например, число 12456 надо округлить до двух значащих цифр. Правильным будет результат 12103.  число цифр в промежуточных вычислениях должно быть на две больше, чем в окончательном результате. Погрешность при промежуточных вычислениях должна быть выражена не более, чем тремя значащими цифрами. 77 2. ОСОБЕННОСТИ ОДНОКРАТНЫХ ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ Однократные прямые измерения имеют широкое распространение и проводятся, если повторные (многократные) измерения связаны с разрушением продукции или выполнение их экономически нецелесообразно. Однократные прямые измерения возможны лишь при соблюдении определенных условий, в частности: – метод измерения должен быть хорошо изучен, его погрешности заранее устранены или оценены; – средства измерений исправны, их метрологические характеристики соответствуют установленным нормам; – случайными погрешностями можно пренебречь. За результат прямого однократного измерения принимается полученная величина. До измерения должна быть проведена априорная оценка составляющих погрешности с использованием всех доступных данных. При определении доверительных границ погрешности результата измерений доверительная вероятность принимается, как правило, равной 0,95. Составляющими погрешности прямых однократных измерений являются: – погрешности СИ, рассчитываемые по их метрологическим характеристикам; – погрешность используемого метода измерений, определяемая на основе анализа в каждом конкретном случае; – погрешность, вносимая конкретным оператором. Если последние две составляющие не превышают 15% погрешности СИ, то за погрешность результата однократного измерения принимают погрешность используемого СИ. Данная ситуация весьма часто имеет место на практике. Названные составляющие могут состоять из неисключенных систематических и случайных погрешностей. Оценивание погрешностей и неопределенности результата измерений, возникающих при выполнении прямых однократных измерений, осуществляют по рекомендациям Р 50.2.038-2004 ГСИ, имея ввиду следующие определения: – однократное измерение: измерение, выполненное один раз. 78 – неопределенность измерений: параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые могли бы быть обоснованно приписаны измеряемой величине (по РМГ 43). Различают два типа стандартной неопределенности и. Стандартная неопределенность по типу «А» — ее получают путем статистического анализа результатов многократных измерений и выражают в виде среднего квадратического отклонения uA, вычисляемого по формуле: 1 n  xi — среднее арифметическое экспериментальных данных, n i 1 полученных при измерении (по РМГ 43). где x  Стандартная неопределенность по типу «В» — ее обозначают символом uB и вычисляют по формуле: где Θ — неисключенная систематическая погрешность, заданная границами ±Θ (по РМГ 43). Таким образом, uB — стандартная неопределенность по типу «В», как и uA, имеет смысл среднеквадратического отклонения, вносимого неисключенными систематическими погрешностями в окончательный результат расчетов. В качестве исходных данных для вычисления uB используют: – данные предшествовавших измерений величин, входящих в уравнение измерения; сведения о виде распределения вероятностей; – данные, основанные на опыте исследователя или общих знаниях о поведении и свойствах соответствующих приборов и материалов; – неопределенности констант и справочных данных; – данные поверки, калибровки, сведения изготовителя о приборе и т. п. Случайные погрешности считают пренебрежимо малыми по сравнению с неисключенными систематическими (НСП), если Θ/S(Ã) > 8, где Θ — граница НСП результата измерения; S(Ã) — среднее квадратическое отклонение (СКО) случайных погрешностей результата измерения. 79 Неопределенность, оцениваемую по типу А, считают пренебрежимо малой по сравнению с неопределенностью, оцениваемой по типу В, если выполняется условие: где uA и uB — стандартные неопределенности, оцениваемые по типам А и В соответственно. При вычислении неопределенности измерений следует придерживаться последовательности, показанной на рис. 3. Рис. 3 Изложенный материал по погрешностям однократных измерений является теоретической базой, необходимой для понимания их физической сущности. При выполнении конкретных измерений того или иного показателя качества следует руководствоваться указаниями, приводимыми в стандартах или технических условиях на оцениваемую продукцию. В них должна быть отражена предельная величина погрешности, превосходить которую недопустимо при осуществлении измерений. 80 Заключение Устав службы Пожарной Охраны обязывает должностных лиц:  знать ТТХ (массу, скорость и другие величины) пожарной техники;  уметь организовать и контролировать проведение испытаний (определение массы, скорости и других величин) пожарной техники. Выполнение этих задач невозможно без знаний практической метрологии, в том числе — методов прямых измерений показателей качества продукции. Обучающиеся (после изучения материалов лекции и рекомендованной литературы) должны уметь ответить на контрольные вопросы: – сущность терминов «сходимость» и «воспроизводимость» результатов измерения показателей качества продукции; – какие измерения показателей качества принято называть прямыми? – раскройте алгоритм расчета погрешности прямых измерений показателей качества продукции; – раскройте понятия доверительного интервала измеряемого показателя качества продукции и доверительной вероятности нахождения его в этом интервале; – имеется возможность измерить показатель качества продукции путем прямых и косвенных измерений. Всегда ли Вы отдадите предпочтение одному из них и какому – порядок округления результатов расчета погрешности измерения показателя качества продукции; – формы представления результатов измерения показателей качества продукции; – сущность правила определения количества значащих цифр в числе показателей качества продукции; – до какого количества значащих цифр рекомендуется округлять погрешность измерений показателей качества продукции – порядок согласования количества разрядов в числах рассчитываемой величины и погрешности показателя качества продукции. 81 Лекция 2.3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ Учебные вопросы 1. Теоретические основы косвенных измерений показателей качества продукции. 2. Метод косвенных измерений по аналогии с прямыми измерениями. Цели занятия Усвоить основные понятия и определения, уметь применять методы оценки точности косвенных измерений в практической деятельности специалиста ГПС МЧС РФ. Литература 1. Звонов, В.С. Физика. Физические измерения / В.С. Звонов, А.Н. Иванов, А.С. Поляков, В.Н. Скребов, А.И. Трубилко. Учебно-методическое пособие \ Под общей редакцией В.С. Артамонова. — СПб.: СанктПетербургский институт Государственной противопожарной службы МЧС России, 2004. 2. МИ 2083–90. ГСИ. Рекомендация. Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей. 3. МИ 1317–86. ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. 4. ГОСТ 2.319–81 (СТ СЭВ 2824–80). Правила выполнения диаграмм. 82 Введение При выполнении косвенных измерений необходимо оценить как результат измерения некой величины W, так и его погрешность W. Допустим, что определяемая величина W является функцией других измеряемых величин, например, X, Y, Z …, полученных в результате прямых измерений, т. е. W = f (X, Y, Z …). Рекомендация МИ 2083–90 распространяется на случаи: – линейной зависимости и отсутствии корреляции между погрешностями измерений аргументов (разд. 2); – нелинейной зависимости и отсутствии корреляции между погрешностями измерений аргументов (разд. 3); – коррелированных погрешностей измерений аргументов при наличии рядов отдельных значений измеряемых аргументов (разд. 4). В лекции рассмотрим наиболее типичный случай нелинейной зависимости функции от аргументов и отсутствия корреляции между погрешностями измерений аргументов (разд. 3 упомянутой методики). 83 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ 1.1. Определение абсолютной погрешности на основе использования первых производных от функции 1. Получить оценки результатов прямых измерений определяющих величин и их погрешностей по ранее рассмотренным зависимостям: Х = X  Х , Y  Y  Y , Z  Z  Z , … 2. По результатам прямых измерений X , Y , Z вычислить W  f ( X , Y , Z , ...) . 3. Найти оценку погрешности W, основываясь на рабочей формуле W = f (X, Y, Z, …) и, используя формулу погрешности, связывающую W с погрешностями первичных измерений, определить W  F (X , Y , Z , ...). При расчете величины W возможны случаи, когда искомая величина является функцией одной или нескольких переменных. Рассмотрим их в этой последовательности. Случай одной переменной Напомним, что (согласно правилам математического анализа) для любой функции W= f(X) и любого достаточно малого приращения аргуW  f ' (W). мента X можно записать: X Из этого следует, что приращение функции W равно W  f ' (W) X. Итак, чтобы найти погрешность W величины W  f (X ) , следует вычислить производную f ' (W) и умножить ее на погрешность X . Рис. 1. График функции одной переменной W(X), где f ' (W) — первая производная от функции W(X) 84 Случай нескольких переменных Для этого введено понятие частной погрешности величины по аргуf f менту W  — частная производная от f(W) по X . Здесь величина X X Х, она вычисляется так, будто в исходной формуле все аргументы (кроме Х) — постоянные величины. Измерения отдельных физических величин (и их погрешности) считаются независимыми. Поэтому можно считать независимыми их частные погрешности и применять закон сложения погрешностей: 2 2  f   f  W   X    Y   .  X   Y  4. Записать результат расчета в виде: W  W, Р  0,95. В этом случае величину доверительной вероятности Р, как и в первом способе, определяют, исходя из прежних правил, рассмотренных ранее. Поскольку зависимости искомой функции от нескольких аргументов бывают очень сложными, то и сама процедура нахождения их частных производных, а затем и абсолютной погрешности, тоже непроста. Их устранение возможно на основе расчета абсолютной погрешности по величине относительной погрешности, что и представлено далее. 1.2. Способ определения абсолютной погрешности на основе ее относительной величины 2 2  f   f  Возведя предыдущее выражение W   X    Y   .  X   Y  в квадрат и поделив на W 2  f 2 , можно определить относительную по2 2 2 2   1 f   W   1 f грешность W величины W:  X    Y   .     W   f X   f Y  2  1 f   1 f  W W   X    Y   . Поскольку W  , то W  W W  f X   f Y  85 Зная погрешность из математики, можно 1 f  ln f X  , f X X что выразить 2 относительную следующим образом 2 W   ln f    ln f  W    X    Y    . W  X   Y  Этот прием позволяет упростить процедуру расчета, поскольку достаточно знать правила нахождения первых производных не от всех возможных функций, а только от логарифмической функции. Поскольку известно, что в случае линейной функции  ln f 1  , X Χ  ln f 1  , Υ Υ то получим 2 2 W 1  1  W    X    Y   . W X  Y  Здесь Х, Y — среднеарифметические значения. Если логарифмируемые функции будут степенными, то необходимо учесть этот факт введением показателя степени, т. е. умножить производную на его значение. Тогда получим: W     W    X    Y   . W X  Y  2 2 Таким образом, из последнего уравнения следует, что для нахождения относительной погрешности косвенных измерений достаточно знать средние значения и абсолютные погрешности величин, определенных в процедуре прямых измерений. Затем найдем абсолютную погрешность: W = W . W. Заметим, что этот прием справедлив для тех случаев, когда искомая функция представлена произведением соответствующих аргументов с некоторыми показателями степени. Следует обратить внимание на соблюдение правила размерностей физических величин при их сложении. Они должны быть представлены либо все в абсолютных единицах, либо все - в относительных единицах. Смешение их – недопустимо, результат будет неправильным. 86 2. МЕТОД КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПО АНАЛОГИИ С ПРЯМЫМИ ИЗМЕРЕНИЯМИ Этот метод фактически повторяет метод прямых измерений, рассмотренный во втором учебном вопросе, что видно из следующих действий. 1. Выполнить n наблюдений. В каждом наблюдении определить величины Xi, Yi, Zi , …, где i – номер наблюдения, и по рабочей формуле вычислить Wi  f ( X i , Yi , Zi , ...). 2. В качестве оценки результата измерений выбрать величину: W  1 n Wi . n i 1 3. Найти среднее квадратичное отклонение результата расчета: SW  n 1 Wi  Wизм 2 .  n(n  1) i 1 4. Определить доверительный интервал отклонения искомого значения величины W по формуле: W  t р,n SW , где t р ,n — коэффициент Стьюдента. 5 Записать результат расчета в виде: W  W, Р  0,95. В этом случае величину доверительной вероятности Р определяют, исходя из правил, рассмотренных ранее. 2.1. Графическое представление результатов измерения Графический метод представления результатов — наиболее информативный для выбора вида функции. Графики строят по правилам выполнения диаграмм в соответствии с ГОСТ 2.319–81 (СТ СЭВ 2824–80), основные положения которых можно свести к следующему: – значения величин откладывают на осях декартовой системы координат (независимую переменную, как правило, следует откладывать на горизонтальной оси); 87 – на каждой из осей должны быть указаны буквенные обозначения измеряемых величин и единицы их измерения, отделенные друг от друга запятой; – масштаб измеряемых величин принимают из условия обеспечения наглядности, как правило, кратным целому числу единиц измерения (например, 1, 2, 3, 4, …; 2, 4, 6, 8, …; 5, 10, 15, …; 10, 20, 30, …); – все точки с результатами измерения выделяют определенным знаком (например, кружочком, треугольником, квадратиком и т. д.), при этом результаты, относящиеся к одной серии измерений, должны быть помечены одним знаком; – график может иметь наименование, поясняющее изображаемую функциональную зависимость. В данном случае под интерпретацией понимают установление функциональной связи между измеренными величинами Y  f ( X 1 , X 2 ,, X n )., заключающееся в подборе соответствующей аналитической зависимости (прямой, параболы, гиперболы, экспоненты и т. д.). Наиболее важным для практики и удобным для понимания сущности метода является случай, когда Y линейно зависит только от одной переменной Х: Y  f (X ). Его важность проистекает от того, что многие функции путем замены переменных можно преобразовать в линейные. Наиболее распространенные на практике виды нелинейных функций, приводимые к линейным, приведены в справочной литературе по математике. Если разброс координат Х и Y почти отсутствует, то экспериментальные точки можно без труда соединить прямой линией. Однако при большом рассеянии результатов эксперимента так поступать трудно. В этом случае можно ограничиться установлением уровня и наклона прямой линии, проходящей через середины (медианы) отрезков, соединяющих соседние точки. Практически этот прием реализуют с помощью прозрачной линейки, располагая ее так, чтобы большинство точек легло на одну линию (край линейки), а остальные точки должны лечь по обе стороны от этой линии в равном количестве. Основной помехой для установления вида исследуемой зависимости является случайный разброс экспериментальных данных. 88 Из-за ошибок масштабирования и невольных округлений расчетных данных, графический метод является менее точным, чем аналитический, который называют методом наименьших квадратов (МНК). 2.2. Представление результатов измерения на основе метода наименьших квадратов Метод был разработан Лежандром и Гауссом (1795–1805 г.г). Его используют, если вид зависимости известен заранее. К таким задачам, в частности, относят сглаживание экспериментальных данных и выбор зависимости, наилучшим образом описывающей результат измерений. При этом оценка качества приближения определяется минимальной суммой квадратов отклонений результатов измерений от значений предполагаемой зависимости. Сущность его состоит в следующем. Допустим, что после предварительного анализа результатов эксперимента была выбрана модель связи переменных величин, описываемая уравнением Y = аХ + b. Численные значения коэффициентов а и b этого уравнения однозначно определяют связь между Х и Y, а также положение линии на графике. Между рассчитанными по модели значениями Yi  aХ  b и экспериментальными Yi будут наблюдаться отклонения. Задача состоит в том, чтобы найти наилучшие значения параметров а и b. Согласно МНК при этом сумма квадратов всех отклонений должна быть минимальной: n  (Yi i 1  aХ   в ) 2  f (a, b) . Чтобы сумма была минимальной, нужно взять производные по переменным а и b от этой функции и приравнять их к нулю. Получим систему из двух уравнений с двумя неизвестными, из которой однозначно определяются наилучшие значения коэффициентов а и b. При дифференцировании получаем: n  f ( a, b)  2 (Yi  в  аX i ) X i  0 , а i 1 n  f ( a, b)  2 ( y i  в  аХ i )  0. в i 1 89 Выполненные ранее действия справедливы для одной пары измерений Х  и Y . Поскольку таких пар может быть равно n, то полная система уравнений для расчета а и b имеет вид: n n i 1 i 1 nв  а  X i   Yi , n n n i 1 i 1 i 1 в  X i  а  X i2   X i Yi . Решение системы уравнений дает следующее: a n X iYi   X i  Yi n X i2   X i  2 b ;  Yi  a X i . n Эти формулы дают наилучшие оценки постоянных величин а и b для прямой линии (Y  aХ  b) , основанные на измеренных координатах точек ( X 1 , Y1 ),, ( X n , Yn ). Получившаяся линия называется линией аппроксимации по методу наименьших квадратов или линией регрессии Y от X. Как ранее было упомянуто, в ряде случаев путем преобразований можно сложную (нелинейную) функцию привести к рассмотренной выше линейной зависимости. Рассмотрим это на зависимости, имеющей вид степенной функции Y  ab X . Логарифмируя ее, получим уравнение прямой: ln Y  ln a  X ln b. На оси ординат графика следует откладывать численные значения величин ln Y, на оси абсцисс — соответствующие им значения X. Тогда аппроксимирующая прямая пересечет ось ординат в точке с численным значением, равным ln Y. Тангенс угла наклона прямой будет численно равен величине ln b. 90 Рассмотрим пример применения МНК для обработки результатов эксперимента (в безразмерных единицах), представленных в таблице. Таблица Экспериментальные данные Хi 1,00 1,50 3,00 4,50 5,00  Расчетные значения Х2 i 1,00 2,25 9,00 20,25 25,00 Yi 1,25 1,40 !,50 1,75 2,25 Х i =15,00  Yi = 8,15  X i2 =57,50 ХI Yi 1,25 2,10 4,50 4,86 11,25   X i  Yi =26,96 Подставляя значения величин из таблицы в соответствующие уравнения, получим: a n X i Yi   X i  Yi n X i2   X i  b 2  Yi  a X i n   5  26,96  15,00  8,15  0,20; 5  57,50  (15,00) 2 8,15  0,2  15,00  1,03. 5 Таким образом, уравнение регрессии, используемое для построения графика исследуемой зависимости между величинами Х и Y, будет иметь вид: Y  0,20 X  1,03. Результаты измерений (две левых колонки таблицы) и проведенная линия, описываемая уравнением Y  0,20 X  1,03 , представлены на графике (рис. 2). 91 Рис. 2 Это и будет наилучшая аппроксимация результатов эксперимента. Как ранее было упомянуто, в ряде случаев путем преобразований можно сложную (нелинейную) функцию привести к рассмотренной выше линейной зависимости. Рассмотрим это на зависимости, имеющей вид степенной функции Y  ab X . Логарифмируя ее, получим уравнение прямой: ln Y  ln a  X ln b. На оси ординат графика следует откладывать численные значения величин ln Y, на оси абсцисс — соответствующие им значения X. Тогда аппроксимирующая прямая пересечет ось ординат в точке с численным значением, равным ln Y. Тангенс угла наклона прямой будет численно равен величине ln b. В справочной литературе можно найти конечные формулы для расчета коэффициентов аппроксимации функций различного вида. Метод наименьших квадратов имеется в ряде стандартных программ для персональных ЭВМ, которыми и следует воспользоваться при обработке результатов измерений. 92 Заключение Этой лекцией завершено изложение теоретического содержания раздела II «Основы метрологического обеспечения» учебной дисциплины. Закрепление полученных знаний будет осуществлено на лабораторнопрактических занятиях. Обучающиеся (после изучения лекционного материала и самостоятельной проработки рекомендованной литературы) должны быть способны ответить на следующие контрольные вопросы: – какие измерения относят к косвенным? – раскройте алгоритм расчета косвенных измерений показателей качества продукции и их погрешности; – в каких случаях применяют метод косвенных измерений показателей качества продукции и их погрешности?; – в чем состоит сущность методов графического представления результатов косвенных измерений показателей качества продукции и их погрешности? 93 Лекция 2.4 ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ Учебные вопросы 1. Государственные испытания средств измерений. 2. Эксплуатация средств измерений. Учебные цели 1. Усвоить основные понятия и определения в части государственных испытаний, поверки и калибровки средств измерений. 2. Уметь применять методы и правила поверки и калибровки средств измерений в практической деятельности специалиста МЧС РФ. Литература 1. Сергеев, А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник / А.Г. Сергеев, В.В. Терегеря. — М.: ИД «Юрайт»: 2011 г. Глава 6. 2. Звонов, В.С. Физика. Физические измерения / В.С. Звонов, А.Н. Иванов, А.С. Поляков, В.Н. Скребов, А.И. Трубилко. Учебно-методическое пособие \ Под общей редакцией В.С. Артамонова. — СПб.: СанктПетербургский институт Государственной противопожарной службы МЧС России, 2004. 3. Федеральный закон «О техническом регулировании» от 27.12.2002 г. № 184–ФЗ (ред. от 23.07.2013 г.). 4 Закон Российской Федерации от 22 июня 2008 г. № 102 «Об обеспечении единства измерений». 5. Руководство по метрологическому обеспечению МЧС России (объявлено приказом министра от 13.01.97 № 16). 6. Приказ Минпромторга России № 1081 «Об утверждении Порядка проведения испытаний стандартных образцов или средств измерений в целях утверждения типа, Порядка утверждения типа стандартных образцов или типа средств измерений, Порядка выдачи свидетельств об утверждении типа стандартных образцов или типа средств измерений, установления и изменения срока действия указанных свидетельств и интервала между поверками средств измерений, требований к знакам утверждения типа стандартных образцов или типа средств измерений и порядка их нанесения». 94 7. МИ 3290–2010. Рекомендация по подготовке, оформлению и рассмотрению материалов испытаний средств измерений в целях утверждения типа. Введение Вопросы эксплуатации и ремонта измерительной техники очень важны в практической деятельности специалистов МЧС РФ, поскольку подразделения и службы министерства оснащены разнообразным современным вооружением, аварийно-спасательной и пожарной техникой, для контроля работоспособности и безопасности которых применяются многочисленные средства измерения. Кроме того, специалисты МЧС РФ участвуют в сертификации продукции, предназначенной для защиты и спасения людей. Как и всякое техническое устройство, средства измерений теряют свои первоначальные метрологические характеристики при их применении по назначению. Для поддержания их в допускаемых пределах предусмотрены государственные испытания, составной и самой важной составляющей которых является поверка. В связи с этим, будут рассмотрены обозначенные ранее учебные вопросы. 95 1. ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ К средствам измерительной техники относят средства измерений и их совокупности (измерительные системы, измерительные установки), измерительные принадлежности, измерительные устройства. Техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени. Прибор — средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. Установка — совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте. 1.1. Жизненный цикл средств измерения Жизненный цикл любой продукции (ЖЦП) включает период от возникновения потребности в ее создании до ликвидации вследствие исчерпания потребительских свойств. Основные этапы ЖЦП (ЖЦПП — производство; ЖЦПР — реализация; ЖЦПЭ — эксплуатация; ЖЦПРМ — ремонт; ЖЦПу — утилизация) представлены на рис. 1 Рис. 1 96 По определению, приведенному в стандарте ISO 9004-1, ЖЦП — это совокупность процессов, выполняемых от момента выявления потребностей общества в определенной продукции, до момента удовлетворения этих потребностей и утилизации продукции. Таким образом, ЖЦП включает в себя множество этапов, начиная от маркетингового анализа на предприятии-изготовителе и заканчивая утилизацией продукции. Главным этапом является ЖЦПЭ — эксплуатация, на которой реализуется, поддерживается и восстанавливается качество изделия. Эксплуатация изделия включает в себя в общем случае использование по назначению, транспортирование, хранение, техническое обслуживание и ремонт (текущий). Отличительной чертой этого этапа является старение продукции, в результате чего она утрачивает первоначальные характеристики. В соответствии с положениями теории надежности следует различать следующие термины (ГОСТ 27.002–89), имея в виду, что термин «объект» подразумевает средства измерения: Надежность — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость или определенные сочетания этих свойств. Безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки. Долговечность — свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта. Сохраняемость — свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способности объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования. 97 Исправное состояние (Исправность) — состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Неисправное состояние (Неисправность) — состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативнотехнической и (или) конструкторской (проектной) документации. Работоспособное состояние (Работоспособность) — состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Неработоспособное состояние (Неработоспособность) — состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта. Критерий отказа — признак или совокупность признаков нарушения работоспособного состояния объекта, установленные в нормативнотехнической и (или) конструкторской (проектной) документации. Для средств измерений основным критерием отказа является выход их погрешности за допускаемые пределы. Рис. 2 В процессе измерения случайная и систематическая погрешности проявляются одновременно, и погрешность измерения можно представить в виде суммы: Δ = δ + θ, где δ — случайная, θ — систематическая погрешности. 98 Теоретические основы метрологического надзора базируются на недопустимости применения неисправных средств измерений при эксплуатации вооружения и техники. Необходимость периодически контролировать их метрологические характеристики, основной из которых является погрешность измерения, вытекает из следующих положений надежности: 1. Величина вероятности безотказной работы технических устройств (в том числе и СИ) Р(t) изменяется во времени t по экспоненциальному закону Р(t )  е  m  it i 1 , где i — интенсивность отказов i-того элемента в рас- сматриваемом устройстве (i = 1, 2, …, m). 2. В свою очередь, интенсивность отказов i элемента в течение жизненного цикла изменяется согласно графику (рис. 3). Рис. 3 На рис. 3: I — период обкатки (приработки); II — период применения по назначению (нормальной эксплуатации); III — период износовых отказов (период старения). Из приведенного графика следует, что и длительность применения СИ по назначению (ресурс или срок службы) должна контролироваться при эксплуатации. Кроме того, при хранении СИ возможно изменение первоначальных характеристик точности, что иллюстрируется следующими данными. 99 Рис. 4 На графике (рис. 4) показано изменение вероятности безотказной работы технического устройства с учетом поправки P0 , характеризующей начальное техническое состояние (линия 1) и без ее учета (линия 2). Поэтому неслучайно в Руководстве МЧС РФ (ст. 38) основным признан этап эксплуатации (подготовка СИ к применению и использование по назначению), в течение которого СИ используется для проведения измерений параметров и характеристик объекта (объектов) измерений. Остальные этапы (хранение, транспортирование и утилизация) являются вспомогательными этапами эксплуатации СИ, обеспечивающими их использование по назначению. Мероприятия по техническому обслуживанию, поверке и ремонту СИ составляют основу технической эксплуатации СИ. Техническая эксплуатация направлена на поддержание и восстановление исправности (работоспособности) СИ, повышение их готовности к 100 проведению измерений с нормированной точностью, восстановление их ресурса и продление срока службы. Чтобы исключить применение средств измерений с погрешностями, величина которых превосходит установленные нормы, принята система государственных испытаний средств измерений при выпуске в обращение, поверка и калибровка — при их эксплуатации. 1.2. Государственные испытания средств измерений Все средства измерений, предназначенные для серийного производства и ввоза из-за границы, подвергаются обязательным государственным испытаниям, под которыми понимается экспертиза технической документации на средства измерений и их экспериментальные исследования для определения степени соответствия установленным нормам, потребностям народного хозяйства и современному уровню развития приборостроения, а также целесообразности их производства. Установлены два вида государственных испытаний:  приемочные испытания опытных образцов средств измерений новых типов, намеченных к серийному производству или импорту в РФ (государственные приемочные испытания);  контрольные испытания образцов из установочной серии и серийно выпускаемых средств измерений (государственные контрольные испытания). Целью государственных испытаний является недопущение в обращение в стране средств, не отвечающих требованиям метрологии по точности и достоверности результатов выполняемых измерений. Государственные приемочные испытания проводятся специальными государственными комиссиями, состоящими из представителей метрологических институтов, организаций-разработчиков, изготовителей и заказчиков. В процессе государственных приемочных испытаний опытных образцов средств измерений проверяется соответствие средства измерений современному техническому уровню, а также требованиям технического задания, проекта технических условий и государственных стандартов. Проверке подлежат также нормированные метрологические характеристики и возможность их контроля при производстве, после ремонта и при экс- 101 плуатации, возможность проведения поверки и ремонтопригодность испытуемых средств измерений. Государственная приемочная комиссия на основании изучения и анализа представленных на испытание образцов средств измерений и технической документации принимает рекомендацию о целесообразности (или нецелесообразности) выпуска средства измерения данного типа. Государственная метрологическая служба рассматривает материалы государственных испытаний и принимает решение об утверждении типа средств измерения к выпуску в обращение в стране. После утверждения тип средств измерения вносится в Государственный реестр средств измерений. Государственные контрольные испытания проводятся территориальными Центрами стандартизации и метрологии. Их цель – проверка соответствия выпускаемых из производства или ввозимых из-за границы средств измерений требованиям стандартов и технических условий. Контрольные испытания проводятся периодически в течение всего времени производства (или импорта) средств измерений данного типа на испытательной базе предприятия-изготовителя. По окончании испытаний составляется акт о контрольных испытаниях, содержащий результаты испытаний, замечания, предложения и выводы. На основании акта контрольных испытаний организация, проводившая их, принимает решение о разрешении продолжения выпуска в обращение данных средств измерений, или об устранении недостатков, обнаруженных при контрольных испытаниях, или о запрещении их выпуска в обращение. 1.3. Поверка средств измерений Поверка средств измерений — совокупность операций, выполняемых с целью подтверждения их соответствия установленным метрологическим требованиям. Поверка средств измерений построена на основе приведенной принципиальной схемы соподчинения СИ (рис. 5). 102 Рис. 5 На основании соподчиненности средств измерений разработаны поверочные схемы (рис. 6). Рис. 6 На схемах приняты обозначения: 1 и 2 — эталоны, 3 и 4 — способы передачи, 5 и 6 — объекты поверки. Для каждого типа средств измерений документально утверждены конкретные схемы поверок. Например, для штангенциркулей они узаконены стандартом ГОСТ 8.113–85, для манометров — ГОСТ 8.017–79, для средств измерения массы — ГОСТ 8.021–84. 103 Перечень средств, подлежащих обязательной государственной поверке: – средства, применяемые в органах государственной метрологической службы; – рабочие эталоны предприятий; – рабочие СИ, используемые для учета материальных ценностей, топлива и энергии, при взаимных расчетах, в торговле, для защиты окружающей среды и обеспечения безопасности труда. По действующему законодательству СИ, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору, должны подвергаться поверке при выпуске из производства или после ремонта, при ввозе по импорту и в процессе эксплуатации. Перечни групп СИ, подлежащих поверке, утверждает Федеральное Агентство по техническому регулированию и метрологии в соответствии с МИ 2273–093, а требования к организации проведению проверки СИ устанавливают правила ПР 50.2.006–94. Проверка проводится в соответствии с нормативными документами, утверждаемыми по результатам испытаний. Форму клейма и Свидетельства о поверке, порядок нанесения поверительного клейма устанавливает Федеральное Агентство по техническому регулированию и метрологии. Средства измерений подвергаются первичной, периодической, внеочередной и инспекционной поверкам. Первичная поверка проводится при выпуске средств измерений в обращение из производства или ремонта. Периодическая поверка выполняется через установленные интервалы времени (межповерочные интервалы). Ей подвергаются СИ, находящиеся в эксплуатации или на хранении. Конкретные перечни СИ, подлежащие поверке, составляют их владельцы — юридические и физические лица. Органы ГМС в процессе надзора за соблюдением метрологических норм и правил проверяют правильность составления этих перечней. Периодическую проверку должен проходить каждый экземпляр СИ. Исключения могут составлять СИ, находящиеся на длительном хранении. Результаты такой поверки действительны в течение межповерочного интервала. Первый интервал устанавливается при утверждении типа СИ, последующие определяются на основе нормативных документов. Внеочередную поверку проводят при эксплуатации и хранении независимо от сроков периодической поверки. Осуществляют ее органы государственной или ведомственной метрологических служб обязательно при: 104 – необходимости удостовериться в пригодности к применению средств измерений; – применении средств измерений в качестве комплектующих по истечении половины межповерочного интервала на них; – повреждении поверительного клейма, пломбы или утрате документа, подтверждающего прохождение средствами измерений первичной или периодической поверке; – передаче средств измерений на длительное хранение по истечении половины межповерочного интервала на них; – отправке потребителю средств намерений, не реализованных предприятием-изготовителем по истечении половины межповерочного интервала на них; – перед вводом их в эксплуатацию после хранения на складе или транспортирования. Инспекционную поверку проводят для выявления пригодности при осуществлении государственного или ведомственного контроля состояния и применения средств измерений. Инспекционная поверка проводится для выявления метрологической исправности средств измерений, находящихся в обращении; при проведении метрологической ревизии в организациях, на предприятиях и базах снабжения. Обязательной государственной поверке подлежат: – средства измерений органов государственной метрологической службы; – образцовые средства измерений, применяемые в качестве исходных в метрологических органах министерств и ведомств; – средства измерений, применяемые при учете материальных ценностей, взаимных расчетах и торговле; – средства измерений, связанные с охраной здоровья трудящихся и техникой безопасности; – средства измерений, применяемые при государственных испытаниях новых средств измерений; – средства измерений, результаты которых используются при регистрации официальных спортивных международных и национальных рекордов. Например, к рабочим средствам измерений, подлежащим обязательной государственной поверке, относятся: 105 – весоизмерительные приборы, расходомеры, счетчики электроэнергии, газа, нефтепродуктов и воды, топливо- и маслораздаточные колонки и ряд других приборов, применяемых для учета и в торговле; – шумомеры; дозиметры; рентгенометры и тонометры, медицинские термометры и другие приборы, служащие для охраны здоровья трудящихся; радиометры, измерители напряженности поля СВЧ, газоанализаторы и другие измерительные приборы, обеспечивающие безопасность работ, и т. п. Все остальные средства измерений подлежат обязательной калибровке (ранний термин — «ведомственная поверка»). Сроки их периодических поверок (межповерочные интервалы) устанавливаются и корректируются метрологическими подразделениями предприятий, организаций и учреждений, эксплуатирующих средства измерений с таким расчетом, чтобы обеспечить метрологическую исправность средств измерений на период между поверками. Начальный межповерочный интервал устанавливается при государственных испытаниях средств измерений. Поверка средств измерений должна осуществляться в соответствии с действующими государственными стандартами на поверочные схемы, методы и средства поверки. Положительные результаты поверки удостоверяются: а) наложением на средства измерений поверительного клейма установленного образца; б) выдачей свидетельства о поверке. Порядок представления СИ на поверку устанавливает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. Поверка проводится в соответствии с методиками, требования к которым изложены в МИ 187–86 и МИ 188–86. Экспертную поверку проводят органы Государственной метрологической службы при метрологической экспертизе (возникновении спорных вопросов по метрологическим характеристикам, исправности СИ и пригодности их к использованию). Экспертная поверка включает: – установление периодичности работ (определение межповерочных интервалов) в соответствии с ИСО 10012, МИ 2187–92, МИ 1872–88; – разработку и документирование методик проведения работ в соответствии с инструкцией РД 50–660–88; – ведение соответствующих протоколов, отражающих результаты проведенных работ; 106 – организацию хранения и использования документации по поверке СИ. Основной метрологической характеристикой, определяемой при поверке, является погрешность. Она находится на основании сравнения показаний поверяемого СИ и более точного рабочего эталона (поверочные схемы!!) Поверка измерительных приборов проводится:  методом непосредственного сравнения измеряемых величин и величин, воспроизводимых рабочими эталонами соответствующего разряда или класса точности. Значения величин на выходе мер выбираются равными соответствующим (чаще всего оцифрованным) отметкам шкалы прибора. Наибольшая разность между результатом измерения и соответствующим ему размером эталонов является в этом случае основной погрешностью прибора;  методом непосредственного сличения показаний поверяемого и эталонного приборов при одновременном измерении одной и той же величины. Разность их показаний равна абсолютной погрешности поверяемого СИ. Результатом поверки является:  подтверждение пригодности СИ к применению. В этом случае на него и (или) техническую документацию наносится оттиск поверительного клейма и (или) выдается Свидетельство о поверке. Поверительное клеймо — знак установленной формы, наносимый на СИ, признанные в результате поверки годными к применению. Правила использования клейм описаны в ПР 50.2.007–94;  признание СИ непригодными к использованию. В этом случае оттиск поверительного клейма и (или) Свидетельство о поверке аннулируются, и выписывается Свидетельство о непригодности. Метрологическая ревизия заключается в поверке состояния средств измерений и выполнения правил их поверки. Результаты метрологической ревизии оформляются актом, содержащим конкретные результаты поверки, а также предложения по изъятию средств измерений, признанных непригодными к применению, и предложения по устранению обнаруженных недостатков с указанием сроков. 107 1.4. Калибровка средств измерений В сферах деятельности, где государственный метрологический надзор и контроль не являются обязательными, для обеспечения метрологической исправности СИ применяется калибровка. Калибровка — совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору. Для проведения калибровочных работ создана Российская система калибровки (РСК) — совокупность субъектов деятельности и калибровочных работ, направленных на обеспечение единства измерений в сферах, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору и действующих на основе установленных требований к организации и проведению калибровочных работ. Деятельность РСК регулируется правилами ПР 50.2.016–94 и ПР 50.2.017–95. Результаты калибровки удостоверяются калибровочным знаком, наносимым на СИ, или свидетельством о калибровке, а также записью в эксплуатационные документы. 108 2. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ Вновь обратимся к термину «Эксплуатация». Согласно ГОСТ 25866–83 «Эксплуатация техники. Термины и определения», эксплуатация — стадия жизненного цикла изделия, на которой реализуется, поддерживается и восстанавливается его качество. Эксплуатация изделия включает в себя в общем случае использование по назначению, транспортирование, хранение, техническое обслуживание и ремонт (текущий). 2.1. Назначение и содержание работ по эксплуатации Современные виды измерительной техники обладают большими возможностями, имеют высокий уровень автоматизации и способны решать комплексные задачи. Однако положительный эффект от внедрения новых средств измерений можно получить лишь при технически грамотной эксплуатации. В свою очередь, поддержание измерительной техники в исправном и готовом к применению состоянии связано с расходованием значительных трудовых и материальных ресурсов. Объясняется это тем, что неисправные измерительные приборы, особенно с неявными (метрологическими) отказами, могут приводить к ошибочным решениям, иногда приводящими к угрозе жизни людей и материальным потерям. Высокая эффективность использования средств измерений и контроля обеспечивается правильным планированием и организацией работ по техническому обслуживанию и восстановлению, что в большинстве случаев решается заблаговременно и отражается в эксплуатационнотехнической документации. Использование по назначению средств измерений и контроля начинается после их ввода в эксплуатацию. Ввод в эксплуатацию заключается в проведении подготовительных работ, контроле и приемке средств, поступивших после изготовления или ремонта, проверке на соответствие установленным требованиям и закреплении за ответственными лицами. Подготовительные работы могут включать оборудование рабочих мест и помещений, подготовку лиц к эксплуатации средств измерений, заказ и получение средств метрологического и диагностического обеспечения, запасного инструмента и принадлежностей и т. п. Важное значение для обеспечения единства и сопоставимости результатов измерений имеет учет условий эксплуатации. Паспортные значения погрешностей средств измерений указаны для так называемых нор109 мальных условий. Результаты, полученные с помощью одного и того же средства измерений в неодинаковых условиях, могут в ряде случаев существенно различаться. Поэтому при эксплуатации средств измерений в условиях, отличающихся от нормальных, необходимо учитывать дополнительные погрешности, вызванные этими отклонениями, или принимать меры для защиты от воздействия внешних факторов. Составной частью эксплуатации средств измерений и контроля является техническое обслуживание и ремонт средств измерений, их хранение, сбор и обобщение данных о результатах эксплуатации. Оценка технического состояния средств измерений и контроля не является самостоятельным этапом эксплуатации, однако она постоянно проводится соответствующими лицами и органами для принятия решения о дальнейшем применении средств измерений. Эксплуатация представляет собой процесс управления техническим состоянием, основными составляющими которого являются оценка технического состояния, выработка, выполнение управляющих воздействий (ремонт, профилактика, регулировка) и оценка эффекта от этих воздействий. Важной составляющей частью эксплуатации является хранение и содержание средств измерений и контроля в состоянии, обеспечивающем их сохранность, исправность и приведение в готовность к использованию в установленные сроки. Данные задачи решаются выбором требуемых условий хранения, тщательной подготовкой средств измерений к хранению с применением средств защиты от воздействия окружающей среды, правильным размещением, периодическим контролем технического состояния и проведением технического обслуживания. 2.2. Техническое обслуживание средств измерений и контроля Основой поддержания средств измерений и контроля в исправном состоянии и постоянной готовности к применению по назначению является техническое обслуживание. Периодичность, объем и порядок проведения технического обслуживания приборов, применяемых автономно, определяются эксплуатационной документацией на эти приборы, а приборов, встроенных в технические устройства, — эксплуатационной документацией на эти устройства. При этом не допускается нарушение пломб, оттисков клейм, если это не предусмотрено эксплуатационными документами. Различают техническое обслуживание по установленному регламенту или по 110 текущему состоянию. В зависимости от объема работ техническое обслуживание по регламенту может быть ежедневным, еженедельным, ежемесячным, полугодовым, годовым. Ежедневно обслуживаются только применяемые в данный день приборы. Все неисправности средств измерений и контроля, выявленные в процессе технического обслуживания, должны быть устранены. Запрещается выполнять последующие операции до устранения обнаруженных неисправностей. Приборы с неустраненными неисправностями бракуют и направляют в ремонт. При техническом обслуживании должна быть обеспечена безопасность персонала. Условия работы, срочность ее выполнения и другие причины не могут служить основанием для нарушения мер безопасности. Результаты технического обслуживания заносят в соответствующую учетную документацию. Для выбора различных вариантов построения системы ремонта, прежде всего, определяют направления развития и возможный состав ремонтно-технологического оборудования с учетом перспектив развития средств измерений и указанных ограничений на систему ремонта. В настоящее время используют, как правило, трехуровневую систему ремонта средств измерений: – на местах эксплуатации с помощью ремонтно-поверочных лабораторий измерительной техники, – на ремонтных участках лабораторий измерительной техники, – на ремонтных заводах. Кроме того, средства измерений можно отремонтировать на заводахизготовителях и на специализированных заводах приборостроительных министерств. Размещение ремонтно-технологического оборудования фактически определяет порядок ремонта средств измерений, т. е. виды и методы ремонта на различных уровнях системы ремонта и потребную квалификацию ремонтника. В зависимости от характера отказов, степени выработки ресурса и трудоемкости восстановления различают текущий, средний и капитальный виды ремонта средств измерений. Такое разделение видов ремонта необходимо для планирования ремонтного производства. Сразу же следует отметить, что после ремонта средство измерений допускается к эксплуатации при проведении поверки, позволяющей удостовериться в соответствии его метрологических характеристик. 111 К текущему ремонту относят работы, связанные с устранением отдельных неисправностей средств измерений посредством замены комплектующих изделий и не требующие сложного диагностического и технологического оборудования. К этому виду ремонта относят также несложные в технологическом отношении операции по регулировке средств измерений для доведения метрологических характеристик до нормируемых значений в случае забракования прибора при поверке. При среднем ремонте помимо операций, выполняемых при текущем ремонте, проводятся трудоемкие операции по замене или восстановлению (реставрации) элементов и составных частей работы по частичному восстановлению ресурса средств измерений, контроль технического состояния всех составных частей прибора (помимо выработавших ресурс и отказавших) с устранением выявленных неисправностей, настройка (регулировка) прибора и его составных частей после ремонта. При капитальном ремонте ресурс полностью или почти полностью восстанавливается: прибор фактически полностью разбирают и определяют техническое состояние каждой детали, элемента, несущих и базовых конструкций; устраняют тяжелые повреждения и отказы, требующие сложного диагностического оборудования, трудоемких и сложных технологических процессов по обнаружению, замене и восстановлению отказавших (поврежденных) элементов и составных частей (восстановление или нанесение гальванических покрытий, изготовление новых деталей взамен вышедших из строя, восстановление электрической схемы прибора согласно принципиальной схеме и т. п.); прибор в целом комплексно настраивают и регулируют; после ремонта его испытывают. Анализ обязательных работ при капитальном ремонте позволяет сделать заключение о том, что средства измерений при этом виде ремонта должны быть подвергнуты технологическим операциям и испытаниям в объеме основного производства. Однако производственные возможности ведомственных ремонтных предприятий, как правило, не позволяют производить его в требуемом объеме и с должным качеством. В связи с этим в процессе эксплуатации наблюдается значительное увеличение интенсивности отказов средств измерений после капитального ремонта. Поэтому во многих случаях экономически капитальный ремонт средств измерений не оправдывает себя, так как затраты на него соизмеримы с затратами на приобретение новых средств измерений, а качество отремонтированных приборов существенно уступает новым. О нецелесообразности капитального 112 ремонта свидетельствует и тот факт, что при достигнутых уровнях надежности моральный износ средств измерений наступает раньше физического. Для перспективного парка средств измерений с большим ресурсом и сроком службы целесообразно планировать только текущий и средний ремонт. И только в отдельных случаях при остром дефиците каких-либо типов средств измерений допустима организация их капитального ремонта. Таким образом, при среднем и капитальном ремонте фактически восстанавливают основные потребительские свойства средств измерений, а при текущем ремонте поддерживают работоспособное состояние посредством устранения «текущих» отказов, т. е. отказов, неизбежно встречающихся при эксплуатации любых технических изделий ввиду их ограниченной надежности. Рассмотренные виды ремонта различаются сложностью и трудоемкостью. Поэтому для их реализации используют системы ремонта различного уровня. Текущий ремонт обычно выполняет выездная группа специалистов ведомственной лаборатории измерительной техники, осуществляющая одновременно поверку средств измерений непосредственно на местах их эксплуатации. Текущий ремонт не требует сложного специального технологического оборудования и при наличии группового ЗИП и подготовленных специалистов может быть освоен в короткие сроки. При такой организации ремонта имеет место минимальное время изъятия средств измерений из сферы эксплуатации. Текущий и частично средний ремонт проводят в лабораториях измерительной техники предприятий и ведомств, средний и капитальный – в специализированных цехах (участках) ведомственных ремонтных заводов. На время и стоимость ремонта существенно влияют методы ремонта, среди которых различают детальный и агрегатный. При детальном методе ремонта отказавшие средства измерений восстанавливают на уровне комплектующих элементов. Основными недостатками этого метода являются: большее время ремонта, особенно сложных радиоизмерительных приборов; сложность диагностического оборудования; высокие требования к квалификации ремонтника; необходимость в тщательно отработанной ремонтной документации с описанием методов поиска и устранения отказов до комплектующего электрорадиоэлемента. С учетом все возрастающей сложности парка средств измерений деталь- 113 ный метод ремонта приводит к значительным трудозатратам и увеличению времени отсутствия средств измерений на местах использования. Суть агрегатного метода ремонта заключается в замене отказавших агрегатов (узлов, блоков, плат) новыми или отремонтированными. Основными преимуществами данного метода ремонта являются минимальное время ремонта, простота технологического оборудования, невысокие требования к квалификации ремонтного персонала, относительная простота ремонтной документации. Однако агрегатный метод ремонта требует блочно-модульного построения средств измерений. Особенно эффективен он при текущем ремонте. Анализ характера отказов средств измерений показал, что до 80% для восстановления работоспособности требует ремонта в объеме текущего. Поэтому агрегатный метод представляется перспективным в плане сокращения времени восстановления. К недостаткам этого метода относится высокая стоимость ЗИП. Агрегатный групповой ЗИП почти в 10 раз дороже детального. Результаты поверки средств измерений оформляют в разделе «Поверка прибора метрологическими органами». В формулярах приборов, забракованных при поверке, отмечают непригодность к эксплуатации и необходимость ремонта. Сведения о характере ремонта прибора заносит в формуляр лицо, непосредственно осуществляющее ремонт. При отправке прибора в ремонт, передаче в другую организацию, консервации или упаковке на длительное хранение в формуляр записывают итоговые данные о наработке. 114 Заключение Рассмотренные в лекции учебные вопросы позволяют обеспечить выполнение требований федерального закона Российской Федерации от 22 июня 2008 г. № 102 «Об обеспечении единства измерений» и положений Руководства по метрологическому обеспечению МЧС России (объявлено приказом министра от 13.01.97 № 16), если будут соблюдены основные правила метрологии. 1. Всякое измерение должно иметь цель, и точность измерения должна обеспечивать достижение этой цели. Из нескольких возможных средств (методов) измерений, обеспечивающих достижение цели, выбирают наиболее простые и дешевые. 2. Результат измерений должен быть выражен в узаконенных единицах Системы Интернациональной (СИ). 3. Можно пользоваться только пригодными к употреблению средствами измерений. «Пригодным» к употреблению считаются: – серийные образцы, выпускаемые промышленностью в соответствии со стандартами или техническими условиями; – средства измерений, прошедшие метрологическую аттестацию. Аттестации подлежат средства измерений, приобретенные за рубежом, приборы и установки, установленные промышленным способом, опытные образцы промышленных приборов и т. д. 4. Перед измерением необходимо убедиться, что условия измерений (температура воздуха, его влажность) соответствуют нормальным или рабочим условиям, указанным в технической документации на средство измерения. 5. Погрешность средств измерения, указанная на документации или непосредственно на шкале прибора, не должна превосходить допустимой погрешности, определяемой целью измерения. 6. Выполнив измерение, необходимо оценить погрешность результата измерения. Результат измерения, представленный без указания его погрешности, не имеет практической ценности. В представлении результата измерения должна содержаться информация о самом результате и об интервале, в котором погрешность этого результата лежит с указанной вероятностью. 7. Всегда следует указывать верхнюю границу погрешности. Если 115 несколько способов оценки погрешности результата дают различные значения, то приводится наибольшая погрешность. В результате изучения темы лекции (включая самостоятельную работу с рекомендованной литературой) обучающиеся должны быть готовы к ответам на контрольные вопросы: – правило подбора контрольно-измерительных приборов для выполнения измерений показателей качества продукции; – сущность метода поверки контрольно-измерительных приборов. Поверочные схемы; – какой класс измерительных приборов следует принять для установки на пожарной технике (приведите доводы в пользу и против своего решения). – в каких случаях применяется калибровка средств измерения, в чем ее сущность и отличия от поверки? – приведенная погрешность и классы точности средств измерений; – что понимается под жизненным циклом средств измерений, его сущность? – государственные испытания средств измерения: цель, виды; – что понимается под эксплуатацией измерительной техники? Назначение и содержание работ по эксплуатации; – техническое обслуживание средств измерений. Виды технического обслуживания средств измерений в системе МЧС России; – поверочные схемы средств измерения, их назначение и порядок разработки. 116 Раздел II. СТАНДАРТИЗАЦИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ И СИСТЕМ Лекция 3.1 ОСНОВЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ Учебные вопросы 1. Сущность, цели, принципы и задачи стандартизации. 2. Научные основы стандартизации. Учебные цели 1. Дать обучающимся сведения о стандартизации, ее сущности, целях, принципах, задачах и методах. 2. Формировать у обучающихся понимание практической ценности и полезности стандартизации в деятельности сотрудника МЧС России. Литература 1. Сергеев, А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник / А.Г. Сергеев, В.В. Терегеря. — М.: ИД «Юрайт»: 2011 г. Раздел II. — Стандартизация. 2. Федеральный закон РФ от 27.12. 2002 г. № 184–ФЗ «О техническом регулировании» (ред. 23.07.2013 г.). 3. Концепция развития национальной системы стандартизации Российской Федерации на период до 2020 года (Одобрена распоряжением Правительства Российской Федерации от 24 сентября 2012 г. № 1762-р). 4. ГОСТ Р 1.0–2012. Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения. 5. ГОСТ 1.1–2002. Межгосударственная система стандартизации. Термины и определения. 6. ГОСТ Р 1.2–2004 (с изм. № 1, 2 — с 01.04.2012).Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила разработки, утверждения, обновления и отмены. 7. ГОСТ 1.2–2009. Межгосударственная система стандартизации. Правила разработки, утверждения, обновления и отмены. 117 Введение Раздел «Стандартизация» курса «Метрология, стандартизация и сертификация» очень важен при подготовке специалистов МЧС России, поскольку в практической деятельности им придется сталкиваться с теми или иными областями деятельности, регулируемыми упомянутым законом и стандартами. Раздел включает три темы: Основы стандартизации (лекция 4), где рассмотрены вопросы сущности, целей, принципов, научных основ и задач стандартизации, решаемых на отечественном и международном уровнях. Международная стандартизация (лекция 5), в которой изложены основы международной системы стандартизации и международные стандарты качества продукции и систем менеджмента. Стандартизация в Российской Федерации (лекция 6), раскрывающая правовые и научные аспекты стандартизации в нашей стране. Указанная последовательность рассмотрения тематики лекций обусловлена тем, что Россия (по известным сегодня причинам) следует за международной стандартизацией, использует ее опыт, вплоть до полного заимствования разработанных ранее международных документов в этой области. Федеральным законом от 27 декабря 2002 года № 184–ФЗ «О техническом регулировании», определяющим отношения при разработке, принятии, применении и исполнении обязательных требований к продукции и исполнения их на добровольной основе, введены следующие определения: стандартизация — деятельность по установлению правил и характеристик в целях их добровольного многократного использования, направленная на достижение упорядоченности в сферах производства и обращения продукции и повышение конкурентоспособности продукции, работ или услуг; стандарт — документ, в котором в целях добровольного многократного использования устанавливаются характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг. Стандарт также может содержать правила и методы исследований (испытаний) и измерений, правила отбора образцов, требования к терми118 нологии, символике, упаковке, маркировке или этикеткам и правилам их нанесения. Для достижения заявленных целей в лекции рассмотрены поставленные учебные вопросы. 1. СУЩНОСТЬ, ЦЕЛИ, ПРИНЦИПЫ И ЗАДАЧИ СТАНДАРТИЗАЦИИ Сущность стандартизации. В период всеобщей государственной собственности на средства производства проблемами унификации и обеспечения совместимости могло заниматься только государство. Было выпущено множество государственных стандартов (ГОСТов), устанавливающих требования практически ко всей номенклатуре выпускаемой продукции. Это позволило обеспечить достаточно высокий уровень унификации отечественной продукции. Вместе с тем, в существовавшей в СССР системе стандартизации было несколько слабых моментов: 1. Первый и самый главный из них — это попытка законодательного обеспечения качества промышленной продукции при отсутствии рыночных отношений. В результате законы, сформулированные в виде ГОСТов, практически не работали, поскольку подавляющее число производителей товарной продукции было монополистами. Товар любого качества находил сбыт по той простой причине, что другого не было. 2. Наступившая «перестройка» в 90-х гг. открыла возможности интеграции с международными организациями и центрами стандартизации и метрологии. Стали налаживаться контакты с центрами стандартизации США и Европы, Российская Федерация резко усилила активность деятельности в международных организациях по стандартизации и метрологии. 3. Система стандартов СЭВ потеряла свою актуальность, а российская система стандартизации избавилась от совершенно ненужной структуры. Отпала необходимость законодательно регулировать качество продукции — большую часть этой проблемы решили продекларированные руководством РФ рыночные отношения. Тем не менее, при такой серьезной трансформации системы стандартизации не обошлись без отрицательных моментов. Распахнув двери для международной торговли, был практически разрешен импорт некачественных товаров, поскольку службы стандартизации были не готовы к очень многим процедурам, которые в настоящее время вылились в понятие сер119 тификации, т. е. государственной проверке соответствия качества товаров международным стандартам и стандартам РФ. Документы и законы последних лет направлены на то, чтобы все отрасли национального хозяйства развивались в соответствии с международными требованиями и правилами. Рыночные отношения позволяют большое число проблем решить способом, реализованным во многих странах, где некачественную продукцию просто невозможно продать, поскольку есть конкурирующие производители. В этом случае службы стандартизации будут иметь возможность сосредоточить свои усилия на наиболее важных документах при тесном контакте с международными организациями по стандартизации. В странах с рыночной экономикой требования государственных стандартов распространяются только на продукцию, закупаемую или производимую государством. Кроме того, требования государственных стандартов обеспечивают безопасность потребляемой в стране (отечественной и импортной) продукции. Для обеспечения совместимости основные предприятия, выпускающие данную продукцию, разрабатывают собственные стандарты. Предприятия поменьше, заинтересованные в выпуске той же продукции (клонов), вынуждены придерживаться стандартов предприятий-лидеров. Таким образом, стандарты абсолютных лидеров становятся фактически национальными, а иногда и международными стандартами на данный вид продукции (например, стандарты на процессоры фирмы Intel). Федеральный закон от 27 декабря 2002 года № 184–ФЗ «О техническом регулировании» (ред. 23.07.2013 г.) содержит главу 3 «Стандартизация». Целями стандартизации, согласно этому закону и Концепции развития национальной системы стандартизации Российской Федерации на период до 2020 года, одобренной распоряжением Правительства Российской Федерации от 24 сентября 2012 г. № 1762-р, являются: – повышение уровня безопасности жизни и здоровья граждан, имущества физических и юридических лиц, государственного и муниципального имущества, объектов с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, повышение уровня экологической безопасности, безопасности жизни и здоровья животных и растений; 120 обеспечение конкурентоспособности и качества продукции (работ, услуг), единства измерений, рационального использования ресурсов, взаимозаменяемости технических средств (машин и оборудования, их составных частей, комплектующих изделий и материалов), технической и информационной совместимости, сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений, технических и экономико-статистических данных, проведения анализа характеристик продукции (работ, услуг), исполнения государственных заказов, добровольного подтверждения соответствия продукции (работ, услуг); – содействие соблюдению требований технических регламентов; – создание систем классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации, систем каталогизации продукции (работ, услуг), систем обеспечения качества продукции (работ, услуг), систем поиска и передачи данных, содействие проведению работ по унификации. Принципы стандартизации (ее исходные положения) отражают основные закономерности процесса разработки стандартов, обосновывают ее необходимость в управлении народным хозяйством, определяют условия эффективной реализации и тенденции развития, из которых важнейшими являются: 1. Добровольное применение стандартов и обеспечение условий для их единообразного применения. Национальный стандарт применяется на добровольной основе равным образом и в равной мере независимо от страны и (или) места происхождения продукции, осуществления процессов жизненного цикла продукции (ЖЦП), выполнения работ и оказания услуг, видов или особенностей сделок и лиц (являющихся изготовителями, исполнителями, продавцами, приобретателями). 2. Применение международного стандарта как основы разработки национального стандарта. Исключение могут составить случаи, когда: соответствие требований международных стандартов невозможно вследствие несоответствия их требований климатическим и географическим особенностям РФ или техническим (технологическим) особенностям отечественного производства; Россия выступает против международного стандарта в рамках процедуры голосования в международной организации по стандартизации. 3. Недопустимость создания препятствий производству и обращению продукции, выполнению работ и оказанию услуг в большей сте– 121 пени, чем это минимально необходимо для выполнения целей стандартизации. 4 Сбалансированность интересов сторон, разрабатывающих, изготавливающих, предоставляющих и потребляющих продукцию (услугу). Иначе говоря, необходим максимальный учет законных интересов перечисленных сторон. Отсутствие возражений по существенным вопросам у большинства заинтересованных сторон, стремление учесть мнение всех сторон и сблизить несовпадающие точки зрения. Консенсус не предполагает полного единодушия. 5. Системность стандартизации. Системность — это рассмотрение каждого объекта как части более сложной системы. Например, бутылка как потребительская тара входит частью в транспортную тару — ящик, последний укладывается в контейнер, а контейнер помещается в транспортное средство. Системность предполагает совместимость всех элементов сложной системы. 6. Динамичность и опережающее развитие стандарта. Как известно, стандарты моделируют реально существующие закономерности в хозяйстве страны. Однако научно-технический прогресс вносит изменения в технику, в процессы управления. Поэтому стандарты должны адаптироваться к происходящим переменам. Динамичность обеспечивается периодической проверкой стандартов, внесением в них изменений, отменой НД. Для того чтобы вновь создаваемый стандарт был меньше подвержен моральному старению, он должен опережать развитие общества. Опережающее развитие обеспечивается внесением в стандарт перспективных требований к номенклатуре продукции, показателям качества, метода контроля и пр. Опережающее развитие также обеспечивается путем учета на этапе разработки НД международных и региональных стандартов, прогрессивных национальных стандартов других стран. 7. Эффективность стандартизации. Применение НД должно давать экономический или социальный эффект. Непосредственный экономический эффект дают стандарты, ведущие к экономии ресурсов, повышению надежности, технической и информационной совместимости. Стандарты, направленные на обеспечение безопасности жизни и здоровья людей, окружающей среды, обеспечивают социальный эффект. 122 В целом вложение в стандартизацию выгодно государству: 1 руб. вложений в эту сферу, дает, как показывает международная практика, 10 руб. прибыли. 8. Принцип гармонизации. Этот принцип предусматривает разработку гармонизированных стандартов и недопустимость установления таких стандартов, которые противоречат техническим регламентам. Обеспечение идентичности документов, относящихся к одному и тому же объекту, но принятых как организациями по стандартизации в нашей стране, так и международными (региональными) организациями, позволяет разработать стандарты, которые не создают препятствий в международной торговле. 10. Четкость формулировок положений стандарта. Возможность двусмысленного толкования нормы свидетельствует о серьезном дефекте НД. 11. Комплексность стандартизации взаимосвязанных объектов. Качество готовых изделий определяется качеством сырья, материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий. Поэтому стандартизация готовой продукции должна быть увязана со стандартизацией объектов, формирующих ее качество. Комплексность стандартизации предусматривает увязку стандартов на готовые изделия со стандартами на сборочные единицы, детали, полуфабрикаты, материалы, сырье, а также технические средства, методы организации производства и способы контроля. Рассмотренный принцип реализуется в программах комплексной стандартизации 12. Объективность проверки требований. Стандарты должны устанавливать требования к основным свойствам объекта стандартизации, которые могут быть объективно проверены, включая требования, обеспечивающие безопасность для жизни, здоровья и имущества, окружающей среды, совместимость и взаимозаменяемость. Объективная проверка требований к продукции осуществляется, как правило, техническими средствами измерения (приборами, методами химического анализа). Объективная проверка требований к услугам может осуществляться также с помощью социологических и экспертных методов. В качестве объективного доказательства используются сертификаты соответствия, заключения надзорных органов. 123 Задачи стандартизации включают: – обеспечение взаимопонимания между разработчиками, изготовителями, продавцами и потребителями (заказчиками); – установление оптимальных требований к номенклатуре и качеству продукции в интересах потребителя и государства, в том числе обеспечивающих ее безопасность для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества; – установление требований по совместимости (конструктивной, электрической, электромагнитной, информационной, программной и др.), а также взаимозаменяемости продукции; – согласование и увязка показателей и характеристик продукции, ее элементов, комплектующих изделий, сырья и материалов; – унификация на основе установления и применения параметрических и типоразмерных рядов, базовых конструкций, конструктивноунифицированных блочно-модульных составных частей изделий; – установление метрологических норм, правил, положений и требований; – нормативно-техническое обеспечение контроля (испытаний, анализа, измерений), сертификации и оценки качества продукции; – установление требований к технологическим процессам, в том числе в целях снижения материалоемкости, энергоемкости и трудоемкости, обеспечения применения малоотходных технологий; – создание и ведение систем классификации и кодирования техникоэкономической информации; – нормативное обеспечение межгосударственных и государственных социально-экономических и научно-технических программ (проектов) и инфраструктурных комплексов (транспорт, связь, оборона, охрана окружающей среды, контроль среды обитания, безопасность населения и т.д.); – создание системы каталогизации для обеспечения потребителей информацией о номенклатуре и основных показателях продукции; – содействие реализации законодательства Российской Федерации методами и средствами стандартизации. 124 2. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ С развитием научно-технического прогресса все более тесной становится органическая связь стандартизации с техникой и экономикой современного хозяйства, которая должна базироваться на использовании научно-технических принципов и методов разработки стандартов. Поэтому для обеспечения высокого качества и эффективности стандартов необходимо на стадии их разработки выполнять следующие обязательные научнотехнические принципы и применять соответствующие этим принципам методы стандартизации. Научно-методическую базу стандартизации составляют ее принципы и методы. Часто понятия «принцип» и «метод» люди путают или совмещают, хотя это не одно и то же. Напомним сущность этих терминов. Принцип (от лат. principium — начало, основа), основное исходное положение какой-либо теории, учения, науки. Метод (от греч. Methodos) — путь, следование или способ исследования. Метод стандартизации — это прием или совокупность приемов, с помощью которых достигаются цели стандартизации. Система стандартизации (ГСС РФ) построена на принципах упорядоченности (систематизации, селекции, симплификации, типизации, оптимизации, параметризации, унификации и агрегатирования), комплексности и опережения. На практике эти принципы реализуются применением соответствующих методов. Систематизация объектов стандартизации заключается в научно обоснованном, последовательном классифицировании и ранжировании совокупности конкретных объектов стандартизации. Примерами могут служить Общероссийский классификатор промышленной и сельскохозяйственной продукции (ОКП) и классификация огнетушителей, представленная в Национальной справочно-информационной службе в области пожарной безопасности (НСИС ПБ). Селекция объектов стандартизации заключается в отборе конкретных образцов, которые признаются целесообразными для дальнейшего производства и применения. 125 Симплификация определяет конкретные объекты, которые нецелесообразны для дальнейшего производства и применения. Процессы селекции и симплификации осуществляются параллельно. Им предшествуют классификация, ранжирование и специальный анализ перспективности и сопоставления объектов с будущими потребностями. Типизация объектов стандартизации — создание типовых (образцовых) конструкций, технологических правил, форм документации. В отличие от селекции отобранные объекты подвергают каким-либо техническим преобразованиям, направленным на повышение их качества и универсальности. Типизация конструкций изделий — разработка и установлена типовых конструкций, содержащих конструктивные параметры общие для существующих изделий, сборочных единиц и деталей. При типизации разрабатывают новые, перспективные, учитывающие достижения науки и техники и развитие промышленности. Часто результатом такой работы является установление соответствующих рядов изделий, их составных частей и деталей (например, присоединительные размеры заправочных устройств летательных аппаратов гражданской авиации, аварийно-спасательного оборудования отечественных и зарубежных производителей). Типизация технологических процессов — разработка и установление технологического процесса для производства однотипных деталей или сборки однотипных составных частей или изделий той или иной классификационной группы. Типизации технологических процессов должна предшествовать работа по классификации деталей, сборочных единиц и изделий и установлению типовых представителей, обладающих наибольшим числом признаков, характерных для деталей, сборочных единиц и изделий данной классификационной группы (например, спринклерные и дренчерные системы пожаротушения, принципиальная схема одной из них представлена далее схемой рис. 1). 126 Рис. 1 На рис. 1 обозначены: 1 — насос, 2 — спринклер, 3 — бак с водой. Оптимизация объектов стандартизации — нахождение наилучших значений главных параметров (параметров назначения), а также значений всех других показателей качества и экономичности, соответствующих определенным условиям эксплуатации. Оптимизацию осуществляют путем применения специальных экономико-математических методов и моделей оптимизации. Целью оптимизации является достижение оптимальной степени упорядочения и максимально возможной эффективности по выбранному критерию. Параметрическая стандартизация — установление набора некоторых значений параметров какого-либо типа объектов, называемого параметрическим рядом. Процесс стандартизации параметрических рядов — параметрическая стандартизация — заключается в выборе и обосновании целесообразной номенклатуры и численного значения параметров. Решается эта задача с помощью математических методов. Наиболее важными параметрами являются характеристики, определяющие назначение продукции и условия использования, например, масса снаряженной пожарной автоцистерны, ее вместимость; подача огнетушащего вещества по рукавным линиям, скорость движения пожарной автоцистерны по дорогам; мощность двигателя и пр. Разновидностью параметрического ряда является размерный ряд. Например, для порошковых огнетушителей (ОП) размерный ряд состоит 127 из отдельных значений вместимости корпуса по массе огнетушащего вещества. № п/п Типоразмер 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ОП-1 ОП-2 ОП-3 ОП-4 ОП-5 ОП-6 ОП-7 ОП-8 ОП-9 ОП-10 ОП-12 Итого Отечественные огнетушители Кол-во % общего типоразколичества меров 9 7,56 24 20,17 10 8,40 24 20,17 17 14,29 2 1,68 1 0,84 21 17,65 7 5,88 4 3,36 119 - Рис. 2 128 Иностранные огнетушители**(аналоги) Кол-во % общего типоразколичества меров 75 10,45 84 11,70 40 5,57 57 7,94 1 0,14 241 33,57 1 0,14 190 26,46 29 4,04 718 - Другими примерами могут служить распределения номинальной температуры и условного времени срабатывания спринклерных оросителей. Температура, °С Маркировочный цвет жидкости в стеклянной термоколбе (разрывном термочувствительном элементе) или дужек оросителя (при плавком и упругом термочувствительном элементе) номинальная срабатывания предельное отклонение Условное время срабатывания не более, с 57 ±3 300 Оранжевый 68 ±3 300 Красный 72 ±3 330 Красный 74 ±3 330 Красный 79 ±3 330 Желтый 93 ±3 380 Зеленый 100 ±3 380 Зеленый 121 ±5 600 Голубой 141 ±5 600 Голубой 163 ±5 600 Фиолетовый 182 ±5 600 Фиолетовый 204 ±7 600 Черный 227 ±7 600 Черный 240 ±7 600 Черный 260 ±7 600 Черный 343 ±7 600 Черный Унификация продукции — рациональное сокращение числа типов деталей, агрегатов одинакового функционального назначения. Она базируется на классификации и ранжировании, селекции и симплификации, типизации и оптимизации элементов готовой продукции. Таким образом, при унификации устанавливают минимально необходимое, но достаточное число типов, видов, типоразмеров, изделий, сборочных единиц и деталей, обладающих высокими показателями качества и полной взаимозаменяемостью. 129 Унификация помогает выделить отдельные образцы, прототипы которых в тех или иных размерах и параметрических вариантах применяются во многих изделиях. Выделение этих представителей и всех их прототипов, расположение их в ряд по возрастающей или убывающей величине основного параметра, упорядочение этого ряда в соответствии с рядами предпочтительных чисел позволяет создавать типы объектов и типоразмеров. Кроме того, появление (благодаря унификации) достаточно большого спроса на отдельные детали и узлы, приводящего к укрупнению партий, дает возможность даже на заводах с единичным типом производства ограничивать поточное изготовление, создавать специализированные линии, участки, цеха. Унификация подразделяется на:  внутриразмерную, когда охватываются все разновидности (модификации) определенной машины как в отношении ее базовой модели, так и в отношении модификаций этой модели;  межразмерную, когда унифицируют не только модификации одной базовой модели, но и базовые модели машин разных размеров данного параметрического ряда;  межтиповую, когда унификация распространяется на машины разных типов, входящих в различные параметрические ряды. Эффективность работ по унификации характеризуется уровнем унификации, т. е. насыщенностью изделий соответственно унифицированными и стандартными составными частями (деталями, узлами, механизмами). Наиболее часто для этого используются коэффициенты: N  n0 применяемости Кпр =  100% , n N средней повторяемости Кп = , n0 где N — общее число деталей, ед.; п о — число оригинальных деталей, ед. Коэффициент применяемости рассчитывают по количеству типоразмеров, по составным частям изделия или в стоимостном выражении. Агрегатирование — принцип создания машин, оборудования, приборов и других изделий из унифицированных стандартных агрегатов (автономных сборочных единиц), устанавливаемых в изделии в различном числе и комбинациях. Эти агрегаты должны обладать полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным 130 размерам. Выделение агрегатов выполняют на основе кинематического анализа машин и их составных частей с учетом применения их в других машинах. При этом стремятся, чтобы из минимального числа типоразмеров автономных агрегатов можно было создать максимальное число компоновок оборудования. Комплексная стандартизация — целенаправленное и планомерное установление и применение системы взаимоувязанных требований как к самому объекту комплексной стандартизации в целом, так и к его основным элементам в целях оптимального решения конкретной проблемы. Применительно к продукции — это установление и применение взаимосвязанных по своему уровню требований к качеству готовых изделий, необходимых для их изготовления сырья, материалов и комплектующих узлов, а также условий сохранения и потребления (эксплуатации). Практической реализацией этого метода выступают программы комплексной стандартизации (ПКС), которые являются основой создания новой техники, технологии и материалов. В последнее время работы по комплексной стандартизации выполняются в очень ограниченном объеме, в основном в рамках федеральных целевых программ, которые содержат раздел по нормативному обеспечению качества и безопасности работ и услуг. Опережающая стандартизация — установление повышенных по отношению к уже достигнутому на практике уровню норм и требований к объектам стандартизации, которые согласно прогнозам будут оптимальными в последующее время. Сущность метода комплексной стандартизации заключается в систематизации, оптимизации и увязке всех взаимодействующих факторов, обеспечивающих экономически оптимальный уровень качества выпускаемой продукции и услуг в требуемый срок. Одним из главных проявлений научно-технического прогресса является постоянная и своевременная замена старых или устаревших, но находящихся еще в производстве изделий новыми, более прогрессивными, отвечающими современным требованиям науки и техники, обеспечивающими значительное повышение производительности общественного труда. Как правило, также сокращается интервал времени между новыми научными открытиями и их использованием в производстве. Если раньше открытия науки воплощались в технике через десятилетие, то теперь зачастую это происходит в течение нескольких лет. Поэтому основные парамет131 ры изделий, зафиксированные в стандартах, быстро стареют и должны систематически пересматриваться с учетом долгосрочного прогноза и опережения темпов научно-технического прогресса. Этим требованиям отвечает метод опережающей стандартизации. Принципы, определяющие научно-техническую организацию работ по стандартизации Принцип системности. Под системой понимают совокупность взаимосвязанных элементов, функционирование которых приводит к выполнению поставленной цели с максимальной эффективностью и наименьшими затратами. Количественные связи элементов системы могут быть детерминированными или случайными. Совокупность взаимосвязанных элементов, входящих в систему, образует структуру, позволяющую строить иерархическую зависимость их на различных уровнях. Научнотехнический прогресс и повышение качества выпускаемой продукции вызвали объективную необходимость системного подхода к общественному процессу производства, включающему труд людей, обеспечивающих процесс производства, средства труда (совокупность применяемого оборудования, оснастки, инструмента, средств контроля и т. д.) и предметы труда (выпускаемую продукцию на всех стадиях ее создания и использования). Принцип обеспечения функциональной взаимозаменяемости стандартизируемых изделий позволяет обеспечить взаимозаменяемость изделий по эксплуатационным показателям и является главным при комплексной и опережающей стандартизации, а также при стандартизации изделий, технических условий на них и т. п. Научно-исследовательский принцип разработки стандартов — широкое обобщение практического опыта, проведение специальных теоретических, экспериментальных и опытно-конструкторских работ. Этот принцип относится ко всем видам стандартов. Принцип предпочтительности. Обычно типоразмеры деталей и типовых соединений, ряды допусков, посадок и другие параметры стандартизуют одновременно для многих отраслей промышленности, поэтому такие стандарты охватывают большой диапазон значений параметров. Чтобы повысить уровень взаимозаменяемости и уменьшить номенклатуру изделий и типоразмеров заготовок, размерного режущего инструмента, оснастки, производительность, скорость, число оборотов, мощность и т. д., ис- 132 пользуемых в той или иной отрасли промышленности, создать условия для эффективной специализации и кооперирования заводов, удешевления продукции, при унификации и разработке стандартов применяют принцип предпочтительности. Принцип предпочтительности является теоретической базой современной стандартизации. Согласно этому принципу устанавливают несколько рядов значений стандартизуемых параметров с тем, чтобы при их выборе первый ряд предпочесть второму, второй — третьему. Принцип прогрессивности и оптимизации стандартов. Показатели, нормы, характеристики и требования в стандартах должны соответствовать мировому уровню науки, техники и производства и учитывать тенденцию развития стандартизуемых объектов. Необходимо устанавливать экономически оптимальные показатели качества, учитывающие не только эффективность нового (повышенного) качества продукции, но и затраты на ее изготовление, материал и эксплуатацию, т. е. должен быть получен максимальный экономический эффект при минимальных затратах. Достижению этой цели способствуют методы опережающей и комплексной стандартизации, о которых было упомянуто ранее. Взаимная увязка стандартов. При разработке стандартов необходимо учитывать все основные элементы (факторы), влияющие на конечный объект стандартизации. Для сокращения трудоемкости работ по стандартизации элементы, незначительно влияющие на основной объект, не учитывают. При стандартизации рассматривают систему характеристик и требований к комплексу взаимосвязанных материальных и нематериальных элементов. При этом требования к элементам определяются исходя из требований к основному объекту стандартизации. Для создания условий необходима рациональная система стандартов, которая охватывала бы все ее жизненные циклы: проектирование, серийное производство и эксплуатацию готового изделия. Принцип минимального удельного расхода материалов. Стоимость материалов и полуфабрикатов в машиностроении составляет от 40 до 80% общей себестоимости продукции. Поэтому снижение удельного расхода материала на единицу продукции имеет большое народнохозяйственное значение. При стандартизации заготовок и изделий экономию материала можно получить за счет использования рациональных конструктивных схем и компоновок машин, совершенствования методов расчета деталей на прочность и обоснованного снижения запаса прочности, 133 применения экономических профилей, периодического проката, сварных конструкций, пластмасс, литых заготовок, особенно литья по выплавляемым моделям. Заключение Таким образом, в ходе лекции раскрыты сущность, принципы, задачи стандартизации и научные методы, применение которых позволяет решить эти задачи. Изложенный материал обеспечивает условия для самостоятельного изучения вопросов учебной программы по данному вопросу, после чего обучающиеся должны быть способны ответить на контрольные вопросы: – сущность, цели, принципы и задачи стандартизации; – в чем заключена сущность метода комплексной стандартизации? – изложите принципы, определяющие научно-техническую организацию работ по стандартизации; – в чем состоит сущность построения Системы стандартизации (ГСС РФ)? – раскройте принципы упорядоченности: систематизации, селекции, симплификации, типизации, оптимизации, параметризации, унификации и агрегатирования; – изложите принцип параметрической стандартизации применительно к системам обнаружения и тушения пожаров; – сущность принципов комплексности и опережения, их роль в проведении работ по стандартизации. 134 Лекция 3.2 МЕЖДУНАРОДНАЯ СТАНДАРТИЗАЦИЯ Учебные вопросы 1. Международная система стандартизации. 2. Международные стандарты качества. Учебные цели 1. Изучить состояние международного сотрудничества в области стандартизации. 2. Сформировать у обучающихся устойчивые знания о деятельности международных организаций по стандартизации. Литература 1. Сергеев, А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник / А.Г. Сергеев, В.В. Терегеря. — М.: ИД «Юрайт»: 2011 г. Раздел II. — Стандартизация. 2. Федеральный закон РФ от 27.12. 2002 г. № 184–ФЗ «О техническом регулировании» (ред. 23.07.2013 г.). 3. Федеральный закон РФ от 26.06.2008 г. № 102–ФЗ «Об обеспечении единства измерений» (ред. 02.12.2013). 4. Концепция развития национальной системы стандартизации Российской Федерации на период до 2020 года (одобрена распоряжением Правительства Российской Федерации от 24 сентября 2012 г. № 1762-р). 5. ГОСТ Р 1.0–2012. Государственная система стандартизации Российской федерации. Основные положения. 6. ГОСТ 1.1–2002. Межгосударственная система стандартизации. Термины и определения. 7. ГОСТ Р 1.2–2004 (с изм. № 1, 2 — с 01.04.2012). Государственная система стандартизации Российской федерации. Правила разработки, утверждения, обновления и отмены. 8. ГОСТ Р ИСО 9000–2008 (ИСО 9000–2005). Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. 9. ГОСТ ISО 9001-2011 (введен с 01.01.2013, идентичен ИСО 9001– 2008). Системы менеджмента качества. Требования. 10. ГОСТ Р ИСО серия 14000. Системы экологического менеджмента. 135 11. Международные стандарты серии ЕN 45000. Аккредитация сертификационных подразделений. Введение Потребность в международной системе стандартизации определяется необходимостью обеспечения высокого уровня качества продукции. Глобализация рынков, появление новых секторов бизнеса, ускоренные темпы разработки и сокращение жизненных циклов продукции (особенно из-за морального старения), а также усиливающееся взаимопроникновение технологий приводят к тому, что перед национальной и международной (региональной) стандартизацией возникает много новых проблем. Федеральный закон от 27 декабря 2002 года № 184–ФЗ (ред. 23.07.2013 г.) «О техническом регулировании» содержит главу 3 «Стандартизация», где указано, что одной из целей является «… обеспечение конкурентоспособности и качества продукции (работ, услуг), единства измерений, рационального использования ресурсов, взаимозаменяемости технических средств (машин и оборудования, их составных частей, комплектующих изделий и материалов), технической и информационной совместимости, сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений, технических и экономико-статистических данных, проведения анализа характеристик продукции (работ, услуг), исполнения государственных заказов, добровольного подтверждения соответствия продукции (работ, услуг)». Присоединение России к Всемирной торговой организации (ВТО) усиливает необходимость в международном сотрудничестве в этой области. В связи с этим в лекции рассмотрены поставленные учебные вопросы. 136 1. МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА СТАНДАРТИЗАЦИИ 1.1. Международные организации по стандартизации и их функции Напомним, что под системой понимают множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определённую целостность, единство. Под международной системой стандартизации понимают ее организационную структуру и связи между элементами, выполняющими целенаправленные действия по упорядочению норм и правил обеспечения высокого качества продукции в интересах мирового сообщества в виде стандартов, рекомендаций, технических отчетов и другой научно-технической документации. История формирования международных органов по обеспечению единства измерений и стандартизации начинается с 1875 г., когда 17 государств мира, в том числе и Россия, приняли Метрическую конвенцию «для обеспечения единства и усовершенствования метрической системы». Для координации действий государств-членов метрической конвенции было учреждено Международное бюро по мерам и весам (МБМВ). От России в качестве национального центра по координации взаимодействий вошел IMM (Institute Metrology Mendeleev) — Институт метрологии им. Д.И. Менделеева (Санкт-Петербург). В 1906 г. была утверждена Международная электротехническая комиссия (МЭК). В 1926 г. была создана Международная федерация национальных ассоциаций по стандартизации (ИСА), и спустя 20 лет Международная организация по стандартизации — ИСО (на базе объединения ИСА и МЭК), в которой МЭК на автономных правах, сохранила финансовую и организационную самостоятельность. В настоящее время в области международной стандартизации работают Международная организация по стандартизации (ИСО), Международная электротехническая комиссия (МЭК) и Международный союз электросвязи (МСЭ). МЭК и ИСО пользуются консультативным статусом ООН. Для согласования работы МЭК и ИСО существует Координационный комитет ИСО/МЭК. ИСО (ISO) имеет неправительственный статус, главная цель которой — содействие стандартизации в мировом масштабе для улучшения 137 международного товарообмена и взаимопомощи, а также для расширения сотрудничества в области интеллектуальной, научной, технической и экономической деятельности с помощью разработки международных стандартов, отвечающих мировому уровню. На сегодняшний день в состав ИСО входят 120 стран. Россию представляет Федеральное Агентство по техническому регулированию и метрологии. О структуре Международной организации по стандартизации (ИСО) можно судить по следующему рисунку 1. Рис. 1 Структура организации постоянно совершенствуется, но неизменными подразделениями ISO являются технические комитеты, подкомитеты и рабочие группы (их более 2500), занимающиеся разработкой международных стандартов. 138 Деятельность ИСО распространяется на все области промышленности, кроме электротехники и электроники, находящихся в компетенции Международной электротехнической комиссии (МЭК). Некоторые виды работ выполняются совместными усилиями этих организаций. Органами ИСО, как следует из ранее приведенного рисунка, являются Генеральная Ассамблея, Совет ИСО, комитеты Совета, технические комитеты и Центральный секретариат; высший орган ИСО — Генеральная Ассамблея. Генеральная ассамблея — это собрание должностных лиц и делегатов, назначенных членами — комитетами. Совет руководит работой ИСО в перерывах между сессиями Генеральной ассамблеи. В период между заседаниями и при необходимости Совет может принимать решения путем переписки. Совету ИСО подчиняется семь комитетов:  ПЛАКО — техническое бюро; подготавливает предложения по планированию работы ИСО, организации и координации ее технических сторон. В сферу работы ПЛАКО входят рассмотрение предложений по созданию и роспуску технических комитетов, определение области стандартизации, которой должны заниматься комитеты.  СТАКО — комитет по изучению научных принципов стандартизации. Силами комитета проводятся изучение основополагающих принципов стандартизации, организация семинаров по применению международных стандартов для развития торговли.  КАСКО — комитет по оценке соответствия; занимается вопросами подтверждения соответствия продукции, услуг, процессов и систем качества требованиям стандартов, изучает практику этой деятельности и анализирует информацию. Комитет разрабатывает руководства по испытаниям и оценке соответствия (сертификации) продукции, услуг, систем качества, подтверждению компетентности испытательных лабораторий и органов по сертификации. КАСКО также занимается вопросами оценки качества работы аккредитующих органов и др.  ИНФКО — комитет по научно-технической информации; занимается вопросами информационного обеспечения работ по стандартизации. 139  ДЕВКО — комитет по оказанию помощи развивающимся странам; изучает их запросы в области стандартизации и разрабатывает рекомендации по содействию этим странам в данной области.  КОПОЛКО — комитет по защите интересов потребителей; изучает вопросы обеспечения интересов потребителей и возможности содействия этому через стандартизацию, обобщает опыт участия потребителей в создании стандартов и составляет программы по обучению потребителей в области стандартизации и доведению до них необходимой информации о международных стандартах.  РЕМКО — комитет по стандартным образцам., оказывает методическую помощь ИСО путем разработки соответствующих руководств по вопросам, касающимся стандартных образцов (эталонов). ИСО выделила наиболее актуальные стратегические направления работ: – установление более тесных связей деятельности организации с рынком, что, прежде всего, должно отражаться на выборе приоритетных разработок; – снижение общих и временных затрат в результате повышения эффективности работы административного аппарата, лучшего использования человеческих ресурсов, оптимизации рабочего процесса, развития информационных технологий и телекоммуникаций; – оказание эффективного содействия Всемирной торговой организации путем внедрения программы, ориентированной на постепенную переработку технических условий, на поставку товаров в стандарты ИСО; – стимулирование «самоподдерживающих» элементов указанной выше программы: поощрение создания новых стандартов для промышленности, развитие взаимоотношений с ВТО на условиях оказания необходимой технической помощи. В частности, предполагается всячески способствовать включению требований к поставляемой продукции со стороны государств в международные стандарты ИСО, что должно положительно сказаться на признании оценки соответствия; – забота о повышении качества деятельности по национальной стандартизации в развивающихся странах, где главное внимание уделяется выравниванию уровней стандартизации. В работе ИСО участвуют свыше 30 тыс. экспертов разных стран. ИСО пользуется мировым признанием как честная и беспристрастная ор- 140 ганизация, имеет высокий статус среди крупнейших международных организаций. МЭК занимается стандартизацией в области электротехники, электроники, радиосвязи, приборостроения. Эти области не входят в сферу деятельности ИСО. Структура технических органов МЭК, непосредственно разрабатывающих международные стандарты, аналогична структуре ИСО: технические комитеты (ТК), подкомитеты (ПК) и рабочие группы (РГ). В работе каждого ТК участвуют 15–25 стран. Наибольшее число секретариатов ТК и ПК ведут Франция, США, Германия, Великобритания, Италия, Нидерланды. Россия ведет шесть секретариатов. Основной координирующий орган МЭК — Комитет действий выявляет необходимость новых направлений работ, разрабатывает методические документы, обеспечивающие техническую работу, участвует в решении вопросов сотрудничества с другими организациями, выполняет задания Совета. Комиссией принято более 2 тысяч международных стандартов. По содержанию они отличаются от стандартов ИСО большей конкретностью: в них изложены технические требования к продукции и методам ее испытаний, а также требования по безопасности, что актуально не только для объектов стандартизации МЭК, но и для сертификации на соответствие требованиям стандартов по безопасности. 1.2. Международные региональные организации по стандартизации и их функции В мире действует сеть международных региональных организаций по метрологии и стандартизации: в Скандинавии, в Латинской Америке, в арабском регионе, в Африке, в Европейском союзе, странах СНГ и Евразийском союзе. Рассмотрим некоторые из них. СЕН (СЕN) — Европейская организация по стандартизации, основана в 1961 г.; Европейский комитет по стандартизации (до 1970 г. — Европейский комитет по координации стандартов) существует с 1961 г. Членами СЕН состоят национальные организации по стандартизации 18 европейских государств. СЕН разрабатывает европейские стандарты в таких областях, как оборудование для авиации, водонагревательные газовые приборы, газовые 141 баллоны, комплектующие детали для подъемных механизмов, газовые плиты, сварка и резка, трубопроводы и трубы, насосные станции и др. Один из принципов работы СЕН — обязательное использование международных стандартов ИСО как основы для разработки европейских норм (евронорм) либо дополнение тех результатов, которые достигнуты в ИСО. Высший орган СЕН — Генеральная ассамблея, в которой представлены национальные организации по стандартизации, правительственные органы стран-членов. Генеральная ассамблея избирает Административный совет, выполняющий следующие функции: • установление правил и способов применения национальных стандартов стран-участниц и международных стандартов при разработке европейских стандартов; • определение возможности прямого использования национального или международного нормативного документа в качестве европейского стандарта и контроль за его соблюдением; • координация работ по национальной стандартизации в рамках региона. Политика в области стандартизации определяется коллегией директоров — представителей национальных организаций и утверждается Генеральной ассамблеей. Техническая работа по стандартизации выполняется техническими комитетами, деятельность которых координируется Техническим бюро. СЕНЭЛЕК (СЕNЕLЕК) — Европейская организация по стандартизации в электронике основана в 1971 г. Обе организации (СЕН и СЕНЭЛЕК) объединяют национальные организации экономических группировок стран Европы и определяют: • порядок и формы использования национальных и международных стандартов; • применимость национальных и международных стандартов без их переработки в европейские и контроль их соблюдения. Документы по гармонизации являются наиболее удобной формой устранения технических барьеров в торговле. Они отличаются от европейских стандартов тем, что отражают суть административных и правовых норм, которые могут мешать развитию торговых отношений. Кроме европейских норм, СЕН разрабатывает документы по гармонизации (НВ) и предварительные стандарты (ЕМУ), направленные на уст- 142 ранение технических барьеров в торговле и на ускорение внедрения прогрессивных технических требований в производство новых товаров. Принятый СЕН европейский стандарт издается в двух вариантах: • как европейская норма; • как национальный стандарт в странах — членах СЕН (может содержать рекомендации и пояснения). Кроме разработки стандартов на продукцию, услуги, процессы. СЕН занимается стандартизацией систем обеспечения качества продукции, методов испытаний и аккредитации испытательных лабораторий. Работа СЕНЕЛЕК базируется на международных стандартах. Цель СЕНЭЛЕК — разработка стандартов на электротехническую продукцию. Стандарты СЕНЭЛЕК направлены на создание единого европейского рынка. Задача СЕНЭЛЕК — устранение любых технических различий между национальными стандартами, процедурами сертификации и торговли товарами электротехнических отраслей и промышленности. Региональные стандарты, принятые СЕНЭЛЕК, могут иметь три формы: • европейский стандарт (ЕМ); • документ по гармонизации (НВ); • предварительный стандарт (ЕМУ). Европейский стандарт СЕНЭЛЕК — это стандарт с согласованным техническим текстом, принимаемый в Европе странами-членами как национальный нормативный документ, в который запрещается вносить какие-либо изменения. Европейская экономическая комиссия ООН (ЕЭК ООН). Главная задача ЕЭК ООН в области стандартизации состоит в разработке основных направлений политики по стандартизации на правительственном уровне и определении приоритетов в этой области, а также в ускорении международной стандартизации в приоритетных областях. Основной рабочий орган ЕЭК по проблемам стандартизации, сертификации, качества — Рабочая группа. В работе ЕЭК принимают участие: • комиссия по транспорту (разработка Правил ЕЭК ООН); • комитет по сельскому хозяйству; • комитет по лесу (стандартизация, контроль качества лесных товаров); 143 • комитет по населенным пунктам (принятие единых норм качества строительной продукции); • комитет по развитию торговли (стандартизация торговых документов); • рабочая группа по углю (международные системы классификации угля). Одно из приоритетных направлений ЕЭК ООН - разработка Правил, предусматривающих поэтапное повышение требований к вредным выбросам автомобилей. Технической общественности известны нормы Евро-1, Евро-2, Евро-3, Евро-4, Евро-5, составляющие «ступеньки экологической лестницы». Основными задачами комиссии являются содействие заключению международного соглашения по основным пищевым стандартам и принятие этих стандартов в национальных системах стандартизации. Комиссия сотрудничает с ИСО, активно участвуя в работе десятка технических комитетов, причем совместные работы координируются ИСО. Межскандинавская организация по стандартизации (ИНСТА) создана в 1952 г. Ее члены — Дания, Норвегия, Финляндия, Швеция. Главная особенность деятельности ИНСТА, отличающая ее от других подобных организаций, состоит в том, что она не разрабатывает региональных общескандинавских стандартов. Во многом это связано со значительной долей внешней торговли в экономике стран. Например, Дания еще в начале 70-х годов полностью отказалась от разработки национальных стандартов и перешла на международные и региональные нормативные документы. За основу разрабатываемых нормативных документов принимаются международные стандарты ИСО, МЭК, европейские стандарты СЕН и СЕНЭЛЕК, стандарты других организаций. Разработанные нормативные документы принимаются странами-членами в качестве национальных после того, как их проекты одобряются всеми странами — членами ИНСТА. Главной целью своей деятельности организация считает достижение взаимопонимания между скандинавскими странами. Для этого проводятся регулярные ежегодные встречи, на которых обсуждаются все спорные вопросы. Так же, как и любая региональная организация, ИНСТА направляет свои усилия на устранение технических барьеров в торговле. Основные пути для решения данной проблемы — гармонизация стандартов, взаимное 144 признание результатов испытаний, создание единой системы сертификации соответствия продукции. Приоритетными направлениями в гармонизации национальных стандартов признаны: машино- и станкостроение, безопасность рабочих мест, эксплуатационная надежность и безопасность противопожарных средств. Международная Ассоциация государств Юго-Восточной Азии (АСЕАН) в 1994 г. создала Консультативный Комитет по стандартизации и качеству. В состав этой региональной организации входят национальные организации по стандартизации и сертификации стран-членов АСЕАН: Малайзии, Таиланда, Индонезии, Сингапура, Филиппин, Вьетнама. Практически все национальные стандарты стран АСЕАН носят добровольный характер (в Малайзии — 100%, Индонезии, Таиланде — 97%, Филиппинах — 95%, Сингапуре — 91%). Стандарты приобретают статус обязательных при условии действия прямого технического закона. Международный совет (МГС) стран-участниц СНГ принимает межгосударственные стандарты на основе обобщения предложений национальных органов по стандартизации Евразийский совет по стандартизации, метрологии и сертификации (ЕАСС) создан в рамках МГС и имеет аналогичные цели в более узком пространстве (таможенного союза в составе России, Белоруссии и Казахстана). 145 2. МЕЖДУНАРОДНЫЕ СТАНДАРТЫ КАЧЕСТВА 2.1. Стандарты качества серии 9000 Международной организацией по стандартизации ИСО утверждена серия 9000 международных стандартов, устанавливающих требования к системам обеспечения качества. Стандарты серии 9000 приняты многими странами, включая Россию, и оказали большое влияние на обеспечение качества. Они постоянно совершенствуются. К ним относятся: Стандарт ISO 9000-2005. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь (в России — ГОСТ ISO 9000-2011). Стандарт ISO 9001-2008. Системы менеджмента качества. Требования (в России — ГОСТ ISO 9001–2011). Стандарт ISO 9000–2005 описывает основные положения систем менеджмента качества и устанавливает терминологию для систем менеджмента качества и может использоваться: • организациями, стремящимися добиться преимущества посредством внедрения системы менеджмента качества; • организациями для уверенности в том, что их заданные требования к продукции будут выполнены поставщиками; • пользователями продукции; • заинтересованными организациями в едином понимании терминологии, применяемой в менеджменте качества; • сторонами, консультирующими или проводящими обучение по системе менеджмента качества; • разработчиками соответствующих стандартов. Стандарт ISO 9001–2008 устанавливает требования к системе менеджмента качества в случаях: • если организация нуждается в демонстрации своей способности поставлять продукцию, отвечающую требованиям потребителя и соответствующим обязательным требованиям; • если организация ставит своей целью повышение удовлетворенности потребителей, постоянно улучшая и обеспечивая соответствие продукции обязательным требованиям. Основные положения данного стандарта предназначены для всех организаций независимо от вида поставляемой продукции. 146 Задачи стандарта ISO 9001–2008, направленные на удовлетворение требований потребителей и улучшение качества продукции, значительно расширены. Они учитывают заинтересованность всех сторон, и предусматривают деятельность организации в целом. Принципы менеджмента качества, на которых он базируется, могут быть распространены на всю организацию. 2.2. Стандарты серии 14000 Стандарты серии 14000 связаны с особым вниманием мировой общественности к вопросам экологии. В серию 14000 входят стандарты: • ИСО 14001–2007 «Системы экологического менеджмента. Требования и руководство по применению»; • ИСО 14004 «Системы экологического менеджмента. Общее руководство по принципам системам и методам обеспечения функционирования»; • ИСО 14031–2001 «Управление окружающей средой. Оценивание экологической эффективности. Общие требования». Эти стандарты согласованы со стандартами серии 9000. 2.3. Международные стандарты по аккредитации сертификационных подразделений (серия ЕN 45000) Серия стандартов ЕN 45000 имеет большое значение для ведения работ по сертификации. Европейские стандарты этой серии определяют деятельность испытательных лабораторий, органов по сертификации продукции, систем качества, аттестации персонала и изготовителя, заявляющего о соответствии продукции требованиям стандартов. Стандарты используют для укрепления доверия к лабораториям, органам по сертификации и декларациям поставщика о соответствии качества оборудования стандартам. 147 Рис. 2. Структура стандартов EN 45000 Европейский стандарт EN 45001 «Общие требования к деятельности испытательных лабораторий» базируется на руководствах ИСО/МЭК. Стандарт предусматривает следующие требования, которым должны соответствовать испытательные лаборатории: • обязательное определение юридического статуса испытательных лабораторий; • организации должны быть беспристрастными, независимыми и неприкосновенными; • испытательные лаборатории должны быть компетентными для проведения соответствующих испытаний; • в рамках организационной структуры они должны иметь технического руководителя, несущего ответственность за выполнение всех задач; • наличие документированного положения, содержащего направления деятельности лаборатории; • наличие специалистов, имеющих соответствующее образование, технические знания и опыт. Лаборатория должна располагать всей необходимой документацией, касающейся опыта, уровня подготовки и степени квалификации персонала. Более подробно коснемся стандартов этой серии при изучении третьего раздела учебной дисциплины. 148 2.4. Межотраслевые системы стандартов В последние годы в международной и национальной стандартизации в области систем менеджмента качества наметилась тенденция создания «отраслевых» стандартов, содержащих дополнительные по отношению к ISO 9001 требования. Это связано с тем, что в определенных отраслях экономики риски, связанные с качеством продукции, особенно высоки и требуют дополнительных усилий по их снижению в рамках систем менеджмента качества. Многие организации, поставляющие свою продукцию в разные отрасли, вынуждены последовательно внедрять требования разных отраслевых стандартов. Примерами стандартов с дополнительными требованиями являются:  ИСО/ТУ 16949 (автомобилестроение);  ИСО/ТУ 29001 (нефтехимия);  ИСО 22000 (пищевая промышленность);  ГОСТ Р 54536–2011. Системы менеджмента качества. Межотраслевые требования. Этот стандарт разработан на основе анализа разных отраслевых стандартов путем отбора дополнительных требований, которые являются универсальными, с одной стороны, и не являются трудоемкими при внедрении и применении с другой. Организации, внедрившие настоящий стандарт, существенно снизят риски, связанные с качеством продукции, и будут в значительной степени готовы к применению любого отраслевого стандарта. Стандарт включает требования ИСО 9001–2008 и дополнительные требования. Приведенная на рисунке модель охватывает все основные требования настоящего стандарта, но не показывает процессы на детальном уровне. 149 Условные обозначения: Деятельность, добавляющая ценность Поток информации Рис 3 150 Некоторое представление о масштабах международного сотрудничества в области стандартизации можно получить из данных таблицы, отражающей применение международных стандартов в машиностроительных отраслях России:1 Таблица Отрасли промышленности Тяжелое машиностроение Автомобильная Станки и инструмент Химическое машиностроение Строительнодорожное машиностроение Легкое и пищевое машиностроение Итого Общее количество международных стандартов, к которым присоединилась РФ Формы принятия «Метод обложки» Введение отдельных положений МС в НД ИСО МЭК ИСО МЭК ИСО МЭК 345 7 46 4 61 350 962 35 452 270 432 4 69 2 261 134 110 22 67 16 114 15 70 15 14 1485 144 287 82 680 ИСО - 512 31 87 1 68 1 Общее количество принятых международных стандартов3,% 76 МЭК 5 7 1 00 7 5 50 6 67 74 52 64 7 3 1 00 86 Данные на ноябрь 1996 г. Данные касаются правил ЕЭК ООН по электрооборудованию для авто- и мототехники. 3 От общего количества международных стандартов, к которым присоединилась РФ. 2 151 Заключение Таким образом, в лекции рассмотрены основные международные организации по стандартизации различных уровней иерархии и их структурные подразделения, и результат их деятельности в виде международных стандартов качества, устанавливающих требования к системам обеспечения качества. Федеральный закон от 27 декабря 2002 года №184–ФЗ предусматривает определенные процедуры трансформации (преобразования) одного вида стандарта в другой. В частности, его статья 17 (Стандарты организаций) предусматривает, что проект стандарта организации может быть использован в качестве основы для разработки проекта предварительного национального стандарта в соответствии с положениями ГОСТ Р 1.4 –2004 (Стандарты организаций. Общие положения) и ГОСТ Р 1.5–2012 (Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения.). Изложенный материал обеспечивает условия для самостоятельного изучения рассмотренных вопросов учебной программы, после чего обучающиеся должны быть способны ответить на контрольные вопросы: – чем вызвана потребность в международной системе стандартизации? – назовите международные организации по стандартизации и перечислите их функции; – назначение стандартов качества серии 9000; – назначение стандартов серии 14000; – назначение стандартов серии EN 45000; – чем вызвана потребность в межотраслевых системах стандартов? 152 Лекция 3.3 СТАНДАРТИЗАЦИЯ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Учебные вопросы 1. Правовая база стандартизации. 2. Научная база стандартизации. Учебные цели 1. Изучить вопросы, касающиеся правовой и научной базы государственной системы стандартизации в РФ. 2. Ознакомить обучающихся с основными законодательными документами в области стандартизации. Литература 1. Сергеев, А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник / А.Г. Сергеев, В.В. Терегеря. — М.: ИД «Юрайт»: 2011 г. Раздел II. — Стандартизация. 2. Федеральный закон РФ от 27.12. 2002 г. № 184–ФЗ «О техническом регулировании» (ред. 23.07.2013 г.). 3. Концепция развития национальной системы стандартизации Российской Федерации на период до 2020 года (одобрена распоряжением Правительства Российской Федерации от 24 сентября 2012 г. № 1762-р). 4. ГОСТ Р 1.0–2012. Государственная система стандартизации Российской федерации. Основные положения. 5. ГОСТ 1.1–2002. Межгосударственная система стандартизации. Термины и определения. 6. ГОСТ Р 1.2–2004 (с изм. № 1, 2 — с 01.04.2012). Государственная система стандартизации Российской федерации. Правила разработки, утверждения, обновления и отмены. 153 Введение Тема «Стандартизация в Российской Федерации» очень важна в практической работе специалистов МЧС РФ всех категорий, поскольку им постоянно приходится сталкиваться с вопросами правового и научного обеспечения государственной системы стандартизации в РФ, основанными на научных положениях. В настоящее время в информационный фонд международных стандартов включено более 24000 стандартов. За период с 2006 по 2010 годы принято и введено в действие более 3000 документов по стандартизации. Уровень их гармонизации с международными стандартами составляет 70 процентов. Для достижения обозначенных целей в лекции рассмотрены поставленные учебные вопросы. 154 1. ПРАВОВАЯ БАЗА СТАНДАРТИЗАЦИИ Национальную систему стандартизации (согласно Федеральному закону от 27.12.2002 г. №184–ФЗ) образуют участники работ по стандартизации, а также национальные стандарты, предварительные национальные стандарты, общероссийские классификаторы технико-экономической и социальной информации, правила их разработки и применения, правила стандартизации, нормы и рекомендации в области стандартизации, своды правил. 1.1. Органы и службы стандартизации Приказом Ростехрегулирования от 23 июня 2009 года № 211-ст утвержден для добровольного применения национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 1.15–2009 «Стандартизация в Российской Федерации. Службы стандартизации в организациях. Правила создания и функционирования». Органы и службы стандартизации — организации, учреждения, объединения и их подразделения, основной деятельностью которых является осуществление работ по стандартизации или выполнение определенных функций по стандартизации. Органы по стандартизации — это органы, признанные на определенном уровне, основная функция которых состоит в руководстве работами по стандартизации. Руководство российской национальной стандартизацией осуществляет национальный орган по стандартизации — Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии — Росстандарт (до 15 июня 2010 — Ростехрегулирование). Он, как орган по стандартизации, признанный на национальном уровне, имеет право представлять интересы страны в области стандартизации в соответствующей международной или региональной организации по стандартизации. Росстандарт осуществляет: – принятие программы разработки национальных стандартов; – утверждение национальных стандартов; – учет национальных стандартов, правил стандартизации, норм и рекомендаций в этой области и обеспечение их доступности заинтересованным лицам; 155 – введение в действие общероссийских классификаторов техникоэкономической и социальной информации. Росстандарт осуществляет свои функции непосредственно и через свои межрегиональные территориальные управления (МТУ), а также - российские службы стандартизации. В структуру Росстандарта входят:  Центральное межрегиональное территориальное управление (место расположения г. Москва);  Северо-Западное межрегиональное территориальное управление (место расположения г. Санкт-Петербург);  Южное межрегиональное территориальное управление (место расположения г. Ростов-на-Дону);  Приволжское межрегиональное территориальное управление (место расположения г. Нижний Новгород);  Уральское межрегиональное территориальное управление (место расположения г. Екатеринбург);  Сибирское межрегиональное территориальное управление (место расположения г. Новосибирск);  Дальневосточное межрегиональное территориальное управление (место расположения г. Хабаровск). Службы стандартизации — специально создаваемые организации и подразделения для проведения работ по стандартизации на определенных уровнях управления — государственном, отраслевом, предприятий (организации). Российские службы стандартизации — научно-исследовательские институты Росстандарта и технические комитеты по стандартизации. К научно-исследовательским институтам, например, относятся: НИИ стандартизации (ВНИИстандарт) — головной институт в области национальной системы стандартизации; ВНИИ сертификации продукции (ВНИИС) — головной институт в области сертификации продукции (услуг) и систем управления качеством продукции (услуг); ВНИИ по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ) — головной институт в области разработки научных основ унификации и агрегатирования в машиностроении и приборостроении; «Стандартинформ» — головной институт в области разработки и дальнейшего развития Единой системы классифика- 156 ции и кодирования технико-экономической информации, стандартизации научно-технической терминологии. Технические комитеты по стандартизации (ТК) создаются на базе организаций, специализирующихся по определенным видам продукции (услуг) и имеющих в данной области наиболее высокий научнотехнический потенциал. На сегодняшний день зарегистрировано свыше 350 ТК. Любой стандарт — продукт согласованного мнения всех заинтересованных в этом документе сторон (пользователей). Задача Технического комитета заключается в обеспечении «круглого стола» участников разработки проекта стандарта. Поэтому в состав этих ТК включают представителей разработчиков, изготовителей, поставщиков, потребителей (заказчиков) продукции, обществ (союзов) потребителей и других заинтересованных предприятий и организаций, а также ведущих ученых и специалистов в конкретной области. ТК несут ответственность за качество и сроки разрабатываемых ими проектов стандартов в соответствии с действующим законодательством и заключенными договорами на проведение этих работ. Для организации и координации работ по стандартизации в отраслях народного хозяйства в необходимых случаях создают подразделения (службы) стандартизации министерств (и других органов государственного управления) и головные организации по стандартизации из числа организаций с высоким научно-техническим потенциалом в соответствующих областях науки и техники. Руководители предприятий непосредственно несут ответственность за организацию и состояние выполняемых работ по стандартизации на этих предприятиях. Предприятия создают при необходимости службы стандартизации (отдел, лабораторию, бюро), которые выполняют научноисследовательские, опытно-конструкторские и другие работы по стандартизации. В настоящее время действуют несколько десятков межотраслевых систем стандартов, направленных на решение крупных хозяйственных задач, обеспечивающих повышение эффективности производства высококачественной продукции. В совокупности они и составляют основу Государственной системы стандартизации Российской Федерации (ГСС РФ). ГСС РФ определяет организационные, методические и практические основы стандартизации во всех направлениях народного хозяйства. 157 Возглавляют ГСС РФ стандарты класса 1, например, ГОСТ Р 1.0– 2004 (Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения). Этот класс стандартов иногда называют ГОСТ на ГОСТы. Укажем несколько других межотраслевых систем стандартов, важнейших (основополагающих) и необходимых сотрудникам МЧС РФ: Единая система конструкторской документации (ЕСКД) устанавливает для всех организаций страны единый порядок организации проектирования, выполнения и оформления чертежей, ведения чертежного хозяйства, что упрощает проектно-конструкторские работы, способствует повышению качества и уровня взаимозаменяемости изделий, облегчает чтение и понимание чертежей в разных организациях. Этим стандартам присвоен класс 2, например ГОСТ 2.001–93 (Общие положения). Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Этим стандартам присвоен класс 8, например ГОСТ 8.417–2002 (Единицы величин). Как было рассмотрено в лекции 2.1, они устанавливают единый порядок в области выполнения измерений. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Ей присвоен класс 12. К ней относятся, например, стандарты в области пожарной безопасности: ГОСТ 12.1.004–91. Пожарная безопасность. Общие требования. ГОСТ Р 12.3.047–98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. Система стандартов «Безопасность в чрезвычайных ситуациях». Ей присвоен класс 22. К ней относятся, например, стандарты:  ГОСТ Р 22.0.01–94. Основные положения.  ГОСТ Р 22.0.05–94. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения. Система стандартов «Надежность в технике». Ей присвоен класс 27. К ней относятся, например, стандарты:  ГОСТ 27.001–95. Основные положения.  ГОСТ 27.002–89.Основные понятия. Термины и определения. 158 Категории и виды стандартов разрабатываются на основе и по результатам научно-исследовательских, опытно-конструкторских, технологических и проектных работ с учетом лучших отечественных и зарубежных достижений в соответствующих областях науки и техники, требований международных, региональных и прогрессивных национальных стандартов других стран и предусматривают оптимальные решения для экономического и социального развития страны. Статьей 13 федерального закона № 184–ФЗ «О техническом регулировании» (в ред. от 23.07. 2013 г.) установлены следующие документы в области стандартизации: национальные стандарты — стандарты, утвержденные национальным органом Российской Федерации по стандартизации. В соответствии с Постановлением Росстандарта от 30.01.2004 № 4 национальными стандартами признаются государственные и межгосударственные стандарты, принятые Росстандартом; правила стандартизации, нормы и рекомендации в области стандартизации; применяемые в установленном порядке классификации, общероссийские классификаторы технико-экономической и социальной информации — нормативные документы, распределяющие техникоэкономическую и социальную информацию в соответствии с ее классификацией (классами, группами, видами и другим) и являющиеся обязательными для применения при создании государственных информационных систем и информационных ресурсов и межведомственном обмене информацией; стандарты организаций — стандарты коммерческих, общественных, научных организаций, саморегулируемых организаций, объединений юридических лиц. Они могут разрабатываться и утверждаться этими организациями самостоятельно; своды правил — документы в области стандартизации, в которых содержатся технические правила и (или) описание процессов проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации продукции и которые применяются на добровольной основе в целях соблюдения требований технических регламентов; 159 международные стандарты, региональные стандарты, региональные своды правил, стандарты иностранных государств и своды правил иностранных государств, зарегистрированные в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов, где: – региональный свод правил — свод правил, принятый региональной организацией по стандартизации; – свод правил иностранного государства — свод правил, принятый компетентным органом иностранного государства; надлежащим образом заверенные переводы на русский язык международных стандартов, региональных стандартов, региональных сводов правил, стандартов иностранных государств и сводов правил иностранных государств, принятые на учет национальным органом Российской Федерации по стандартизации (введены Федеральным законом от 30.12.2009 N 385-ФЗ); предварительные национальные стандарты — документ в области стандартизации, который утвержден национальным органом Российской Федерации по стандартизации и срок действия которого ограничен. Как и в мировой практике, в России действует несколько видов стандартов, которые отличаются спецификой объекта стандартизации: основополагающие стандарты, которые разрабатывают с целью содействия взаимопониманию, техническому единству и взаимосвязи деятельности в различных областях науки, техники и производства. Примером основополагающих стандартов могут быть стандарты классов 1 (Основные положения), 2 (ЕСКД), 3 (ЕСТД), единицы измерения, термины и др.; стандарты на продукцию (услуги), устанавливающие требования либо к конкретному виду продукции (услуги), либо к группам однородной продукции (услуги). Например, ГОСТ Р 51091–97. Установки порошкового пожаротушения автоматические. Типы и основные параметры; стандарты на процессы с требованиями к конкретным видам работ, которые осуществляются на разных стадиях жизненного цикла продукции: разработки, производства, эксплуатации (потребления), хранения, транспортировки, ремонта, утилизации. В них особое место занимают требования безопасности для жизни и здоровья людей при осуществлении технологических процессов, которые могут конкретизироваться по отношению к использованию определенного оборудования, инструмента, приспособлений и вспомогательных материалов (например, ГОСТ Р 12.3.048–2002. 160 Строительство. Производство земляных работ способом гидромеханизации. Требования безопасности); стандарты на методы контроля (испытаний, изменений, анализа) рекомендуют применять методики контроля, в наибольшей степени обеспечивающие объективность оценки обязательных требований к качеству продукции, которые содержатся в стандарте на нее. Например, ГОСТ Р 51057–2001.Техника пожарная. Огнетушители переносные. Общие технические требования. Методы испытаний; ГОСТ Р 12.3.047–98 Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля). Необходимо пользоваться именно стандартизованными методами контроля, испытаний, измерений и анализа, так как они базируются на международном опыте и передовых достижениях. Каждый из методов имеет свою специфику, связанную с конкретным объектом контроля, но в то же время можно выделить и общие положения, подлежащие стандартизации: средства контроля и вспомогательные устройства; порядок подготовки и проведения контроля; правила обработки и оформления результатов; допустимую погрешность метода. Стандарт обычно рекомендует несколько методик контроля применительно к одному показателю качества продукта. Надо иметь в виду, что не всегда методики полностью взаимозаменяемы. Для таких случаев стандарт приводит либо четкую рекомендацию по условиям выбора того или иного метода, либо данные по их отличительным характеристикам. 1.2. Техническое регулирование Федеральным законом от 27 декабря 2002 года № 184–ФЗ «О техническом регулировании», устанавливающим отношения при разработке, принятии, применении и исполнении обязательных требований к продукции и исполнения их на добровольной основе, ведены термины и определения технического регулирования и технического регламента: техническое регулирование — правовое регулирование отношений в области установления, применения и исполнения обязательных требований к продукции или к связанным с ними процессам проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, а также в области установления и применения на добровольной основе требований к продукции, процессам проектирования (включая изыскания), производ- 161 ства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг и правовое регулирование отношений в области оценки соответствия; технический регламент — документ, который принят международным договором Российской Федерации, подлежащим ратификации в порядке, установленном законодательством Российской Федерации, или в соответствии с международным договором Российской Федерации, ратифицированным в порядке, установленном законодательством Российской Федерации, или федеральным законом, или указом Президента Российской Федерации, или постановлением Правительства Российской Федерации, или нормативным правовым актом федерального органа исполнительной власти по техническому регулированию, и устанавливает обязательные для применения и исполнения требования к объектам технического регулирования (продукции или к продукции и связанным с требованиями к продукции процессам проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации). Таким образом, настоящий Закон устанавливает правовые основы стандартизации в Российской Федерации, обязательные для всех государственных органов управления, а также предприятий и субъектов хозяйственной деятельности независимо от формы собственности, общественных объединений, и определяет меры государственной защиты интересов потребителей и государства посредством разработки и применения нормативных документов по стандартизации. Правовые основы стандартизации в Российской Федерации можно охарактеризовать следующими положениями: 1. Категории и виды стандартов разрабатываются на основе и по результатам научно-исследовательских, опытно-конструкторских, технологических и проектных работ с учетом лучших отечественных и зарубежных достижений в соответствующих областях науки и техники, требований международных, региональных и прогрессивных национальных стандартов других стран и предусматривают оптимальные решения для экономического и социального развития страны. 2. Национальные стандарты и предварительные национальные стандарты разрабатываются в порядке, установленном законом, применяются на добровольной основе равным образом и в равной мере независимо от страны и (или) места происхождения продукции, осуществления процессов 162 производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ и оказания услуг, видов или особенностей сделок и (или) лиц, являющихся изготовителями, исполнителями, продавцами, приобретателями, в том числе потребителями. 3. Стандарты по содержанию и оформлению должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 1.5–2004. 4. ГОСТы Р утверждаются Федеральным Агентством по техническому регулированию и метрологии (ФА ТРМ). Оно перед утверждением стандартов проводит их проверку на соответствие требованиям законодательства, действующим государственным стандартам Российской Федерации, метрологическим правилам и нормам применяемой терминологии, правилам построения и изложения стандартов. 5 Стандарты организаций, в том числе коммерческих, общественных, научных организаций, саморегулируемых организаций, объединений юридических лиц могут разрабатываться и утверждаться ими самостоятельно, для совершенствования производства и обеспечения качества продукции, выполнения работ, оказания услуг, а также для распространения и использования полученных в различных областях знаний результатов исследований (испытаний), измерений и разработок. Порядок разработки, утверждения, учета, изменения и отмены стандартов организаций устанавливается ими самостоятельно. 6. Международные стандарты ISO (ИСО) разрабатывает и выпускает международная организация по стандартизации. На основе ИСО создаются национальные стандарты, их используют также для международных экономических связей. Основная цель ИСО — содействовать благоприятному развитию стандартизации в мире, чтобы облегчить международный обмен товарами и развивать взаимное сотрудничество в области интеллектуальной, научной, технической и экономической деятельности. 163 1.3. Государственный контроль и надзор за соблюдением требований государственных стандартов Одной из важнейших составных частей любой системы управления является контроль и надзор за соблюдением определенных требований. В системе управления качеством продукции — это государственный надзор и ведомственный контроль внедрения и соблюдения стандартов, метрологического обеспечения и качества продукции. В общей системе управления качеством продукции в стране особое место занимает надзор и контроль соблюдения требований всех категорий стандартов. Надзор за внедрением и соблюдением стандартов осуществляет Росстандарт, его территориальные, областные органы, а также городские лаборатории государственного надзора и соответствующие научно-исследовательские институты или организации в соответствии с их компетенцией от имени государства во всех отраслях народного хозяйства, на всей территории Российской Федерации. Росстандарт не ограничен рамками отдельных отраслей народного хозяйства, отдельных видов продукции, что позволяет применять наиболее эффективную форму надзора — комплексные межотраслевые проверки, когда наряду с проверкой по внедрению и соблюдению технических требований стандартов о соответствии готовой продукции проводят такие же работы по сырью, материалам, комплексным изделиям, узлам, агрегатам на предприятиях-изготовителях продукции. Анализ материалов комплексных проверок, охватывающий широкий круг предприятий-изготовителей с различными формами собственности, позволяет сделать выводы о качестве выпускаемой продукции и причинах обнаруженных недостатков. Объектами государственного надзора являются: • нормативные документы по стандартизации и техническая документация; • продукция, процессы и услуги; • иные объекты в соответствии с действующим законодательством о государственном надзоре. Основные задачи органов государственного надзора за соблюдением стандартов предусматривают: • предупреждение нарушений законов Российской Федерации, содержащих обязательные требования к объектам стандартизации и стандартов; 164 • проверку соблюдения в стандартах организаций обязательных требований государственных стандартов Российской Федерации; • надзор за соответствием показателей качества проектируемой и выпускаемой продукции показателям, предусмотренным стандартами; • информацию о вновь вводимых, действующих и отмененных отечественных и зарубежных стандартах; • испытания продукции, в том числе сертификационные. Государственный надзор за внедрением и соблюдением стандартов проводится поэтапно: 1-й этап — проверка наличия информации об утверждении стандарта, приказов по внедрению стандарта, плана организационно-технических мероприятий по подготовке производства к выпуску продукции в соответствии с требованиями нового стандарта; 2-й этап — проверка выполнения плана организационно-технических мероприятий по внедрению стандарта. На этом этапе проверяют обеспеченность предприятия необходимым сырьем, основным и вспомогательным оборудованием, технологической оснасткой, технической документацией для введения стандарта. Если стандарт не внедряется, то следует установить причину, по которой он не внедряется; 3-й этап — проверка обеспечения выпуска продукции по новому стандарту. На этом этапе проводят проверку соответствия стандарта конструкторской и технологической документации для производства продукции, проверку соблюдения предприятием установленных стандартами программ и методик контрольных испытаний продукции, проверку состояния измерительной техники, связанную с производством данной продукции. Предусмотрена уголовная ответственность за обман потребителей в отношении качества товара, установленного договором (в сферах торговли товарами и предоставления услуг), а также за производство и реализацию товаров и услуг, не отвечающих требованиям безопасности. Уголовная ответственность за нарушение требований стандартов по продукции производственного назначения не предусмотрена, административная ответственность установлена за несоблюдение обязательных требований при ее продаже (поставке), использовании, транспортировке и хранении. Таким образом, только обязательное соблюдение стандартов может дать ожидаемый эффект от стандартизации, поэтому стандарты имеют силу закона. 165 Анализ, проведенный Госстандартом, показал, что главными причинами несвоевременного внедрения стандартов, несоблюдения их требований в производстве являются: • отсутствие или задержка составления планов внедрения государственных стандартов, неувязка с другими разделами производства • отсутствие самостоятельных отделов по стандартизации или не достаточная квалификация персонала; • несвоевременная разработка и неконкретность организационнотехнических мероприятий, направленных на внедрение государственных стандартов, малоэффективный контроль их реализации; • низкий уровень руководства работами по стандартизации на предприятии (объединении); • некомплектность выпуска и необеспеченность государственными стандартами в организациях; • низкий технический уровень производства; • наличие в стандартах примечаний и оговорок, что дает возможность изготавливать продукцию с отступлением от основных требований; • несвоевременное внесение изменений, запаздывание информации об их подготовке; • нарушение технологической и производственной дисциплины; • невысокий уровень конструкторской и технологической документации (не учтены требования государственных и других стандартов); • необеспеченность, несоответствие, неудовлетворительное состояние средств измерения, контрольно-испытательной аппаратуры; • неэффективная система материального поощрения за внедрение и соблюдение стандартов. Во многих организациях разработаны, оформлены стандартами и действуют системы внедрения стандартов в производство и контроля их соблюдения на всех стадиях ЖЦП (от начала проектирования изделия до выпуска готовой продукции). Это позволяет обеспечить стопроцентное внедрение государственных стандартов, не нарушая их требований. За внедрение стандартов в организации и контроль соблюдения требований несут ответственность: • при разработке конструкторской документации на товарную продукцию, ее детали, узлы, агрегаты — главные конструкторы изделий; • при разработке технологической документации — начальники технологических бюро, отделов по проектированию оснастки и оборудования; 166 • при изготовлении изделий начальники соответствующих подразделений, главный инженер, главный технолог, главный металлург и другие главные специалисты предприятия. На стадии разработки организационно-технических мероприятий отел стандартизации проводит предварительные расчеты экономической эффективности внедрения стандартов, согласовывает их со всеми службами, от которых зависит внедрение стандарта и контроль соблюдения его требований. Службы стандартизации могут требовать от руководства проверяемого подразделения устранения недостатков, обнаруженных в ходе проверки, представления плана конкретных мероприятий и сроков их выполнения, направлять на рассмотрение руководства организации (предприятия, объединения) материалы проверки и разработанные на их основе планы мероприятий, а также ставить вопрос о наказании виновных. Работники, осуществляющие проверку, руководствуются действующим на предприятии (объединении) государственными стандартами и нормативно-технической документацией, утвержденной в установленном порядке. Хорошая организация внедрения и контроля соблюдения требований стандартов позволяет предприятиям повышать надежность изделий, выпускать продукцию высокого качества, экономить трудовые, материальные и финансовые ресурсы. 167 2. НАУЧНАЯ БАЗА СТАНДАРТИЗАЦИИ Научную базу стандартизации составляют теории и методы общечеловеческих знаний, к которым, в первую очередь, можно отнести оптимизацию, параметризацию и выборочный контроль (представительность выборки), нашедших широкое распространение применительно к объектам, находящимся в сфере деятельности МЧС РФ. Оптимизация объектов стандартизации заключается в нахождении наилучших значений главных параметров, а также - значений других показателей качества и экономичности. В отличие от работ по селекции и симплификации, базирующихся на несложных методах оценки и обоснования принимаемых решений, например, экспертных методов, оптимизацию объектов стандартизации осуществляют путем применения специальных экономико-математических методов и моделей оптимизации. В общем виде и упрощенно задачу оптимизации какого-либо параметра можно представить рисунком (где 1, 2 — функции потерь от величины параметра). Рис. 1 Целью оптимизации является достижение оптимальной степени упорядочения и максимально возможной эффективности по выбранному критерию. Оптимальное значение параметра выбирают при минимальном значении функции потерь. 168 В качестве примера комплексной оптимизации рассмотрим известную пожарным специалистам функциональную зависимость затрат времени на подвоз воды при тушении крупных пожаров от параметров пожарных автоцистерн и объема выполняемой работы, которую аналитически можно выразить следующим образом: Т=    ЗАП N АЦ = +  ЗАП N АЦ K АЦ +   ЗАП ;  = V АЦ  ЗАП   СВ ;  ЗАП = ;  РАСХ Q ЗАП V  ( РАСХ + ЗАП +2 СЛ + СВ ); V АЦ  РАСХ = V АЦ Q РАСХ ;  СЛ = L ,  где  СВ — время свертывания автоцистерны после заполнения водой (принимается по паспортным данным); QЗАП — производительность заполнения автоцистерны на источнике воды (принимается по паспортным или опытным данным); QРАСХ — производительность опорожнения автоцистерны в месте сосредоточения запасов воды (принимается по паспортным или опытным данным); L — длина маршрута доставки воды от ее источника до места сосредоточения запасов (принимается по данным дислокации объектов);  — средняя скорость движения автоцистерн по маршруту (принимается по опытным данным, для внутренних промысловых дорог 40 км/ч). Анализ исходного уравнения показал, что имеется минимум Т при соотношении N АЦ    K АЦ . По переменной K АЦ анализируемая функция минимума не имеет. Опытная проверка подтверждает, что оптимальное соотношение величин равно К АЦ  (0,5–0,6) N АЦ . Выразив время Т, отведенное на создание запасов воды, через значение  ЗАП , можно расчеты упростить, и в дальнейшем проводить их с помощью графика, построенного по полученным зависимостям 2, 3 и известным правилам создания номограмм. Фрагмент номограммы (в малой области значений  ) представлен на рисунке. 169 По оси ординат номограммы отложена относительная длительность процесса доставки воды, нормированная по Т величине  ЗАП : T = .  ЗАП Рис. 2 170 Прием нормирования длительности процесса подвоза воды даёт возможность применить полученные безразмерные зависимости для любого типа автоцистерн и решения нескольких видов практических задач. Параметрическая стандартизация заключается в выборе и обосновании целесообразной номенклатуры и численных значений параметров. Решается эта задача с помощью математических методов (теории рядов), из которых самым распространенным является геометрическая прогрессия: an  a1q n1 где  1 — первый член прогрессии; q — знаменатель прогрессии; n принимает целые значения в интервале от 0 до R, где R = 5, 10, 20, 40, 80, 160. Например, для ряда из пяти значений объектов (R = 5) имеем q  5 10 . Если придерживаться строго обоснованного ряда предпочтительных чисел, то параметры и размеры отдельного изделия или группы изделий наилучшим образом будут согласованы со всеми соответствующими видами продукции: электродвигателей — с технологическим оборудованием, грузоподъемными устройствами; предохранительных клапанов — с паровыми котлами, комплектующих изделий — с присоединительными и посадочными местами в машине. Несоблюдение этого условия вызывает излишние затраты материалов, электрической и других видов энергии, неполное использование оборудования, снижение производительности труда, рост себестоимости продукции. Оценим, насколько отвечает этому требованию параметрический ряд порошковых огнетушителей, пользуясь данными таблицы. Отечественные огнетушители № п/п Типоразмер 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 ОП-1 ОП-2 ОП-3 ОП-4 ОП-5 ОП-6 ОП-7 ОП-8 ОП-9 ОП-10 ОП-12 Итого Кол-во типоразмеров 3 9 24 10 24 17 2 1 21 7 4 119 % от общего количества 4 7,56 20,17 8,40 20,17 14,29 1,68 0,84 17,65 5,88 3,36 171 Иностранные огнетушители** (аналоги) % от общего Кол-во типоколичества размеров 5 6 75 10,45 84 11,70 40 5,57 57 7,94 1 0,14 241 33,57 1 0,14 190 26,46 29 4,04 718 - С этой целью рассмотрим построенный по данным таблицы график (рис. 3). Рис. 3 Данные столбцов 4 и 6 приведенной таблицы и графика наглядно показывают, что существующая параметризация вряд ли оправдана, необходимо принимать меры, и видимо, в международном масштабе, поскольку Россия вступила в ВТО и на рынок огнетушителей пришли иностранные аналоги. Выбор образцов продукции для контроля качества. Важнейшее условие применения выборочного контроля — репрезентативность, т. е. представительность выборки, которая должна объективно отражать свойства контролируемой продукции. Это достигается при соблюдении строгой математической обоснованности объема выборки и принципа случайности в процессе отбора проб. Чем больше объем выборки, тем достовернее результат ее испытания характеризует свойства всей партии материала. Однако с ростом объема выборки достоверность растет медленнее, чем затраты труда и времени на испытания. Поэтому в стандартах на материалы и изделия указаны определенные научно обоснованные объемы проб (выборок), отбираемых от партии материала, и размер самих партий материала. Например, партией песка считается полное количество песка одного вида, одновременно отгружаемое потребителю железнодорожным транспортом или на барже. При отгрузке автомобильным транспортом за партию песка принимают его количество, отгружаемое за одну смену. 172 От каждой партии материала отбирают среднюю пробу небольшое количество материала, соответствующее по своим физико-механическим и химическим свойствам всей партии. Размер средней пробы для каждого материала также устанавливается соответствующим стандартом. Отбор пробы от партии производят тщательно, так как неправильно взятая проба не даст действительной характеристики материала или изделия, что может привести к браку на производстве. Например, отбор единиц продукции бумаги и картона от партии для получения пробы проводят в соответствии с таблицей. Количество единиц продукции в партии , шт. От 1 до 5 Количество отобранных единиц продукции от партии, шт. (объем выборки) Все От 6 до 399 400 и более Метод отбора Случайный Случайный 20 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, в лекции раскрыты правовые и научные вопросы стандартизации и общенаучные методы, применение которых позволяет научно и организационно обоснованно решить практические задачи, стоящие перед специалистами МЧС РФ. Изложенный материал обеспечивает условия для самостоятельного изучения вопросов учебной программы по данному вопросу, после чего обучающиеся должны уметь ответить на контрольные вопросы. 1. Цели и принципы стандартизации. 2. Задачи стандартизации. 3. Процесс стандартизации: сущность стандартизации, формы представления результатов стандартизации. 4. Стандартизация, стандарт: раскрыть сущность терминов. 5. Структура Росстандарта. 6. Службы стандартизации. 7. Техническое регулирование: сущность и отличие от стандартизации. 8. Госконтроль и надзор за соблюдением требований стандартов. 9. Научная база стандартизации. 10.Типоразмерные ряды: порядок построения. 11.Правила выбора образцов продукции для контроля качества. 173 Раздел IV. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ И СИСТЕМ Лекция 4.1 ПОДТВЕРЖДЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ ПРОДУКЦИИ И СИСТЕМ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА ТРЕБОВАНИЯМ Учебные вопросы 1. Подтверждение соответствия систем менеджмента качества. 2. Подтверждение соответствия продукции требованиям пожарной безопасности. Учебная цель Сформировать устойчивые знания в области способов подтверждения соответствия продукции требованиям пожарной безопасности. Литература 1. Сергеев, А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник / А.Г. Сергеев, В.В. Терегеря. — М.: ИД «Юрайт»: 2011 г. Раздел III. — Сертификация. 2. Федеральный закон РФ от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании» (ред.23.07.2013г.). 3. Федеральный закон РФ от 07.02.1992 г. № 2300–1 (ред. от 23.11.2009 № 261–ФЗ) «О защите прав потребителей». 4. ГОСТ Р 1.0–2012. Государственная система стандартизации Российской федерации. Основные положения. 5. ГОСТ 1.1–2002. Межгосударственная система стандартизации. Термины и определения. 6. ГОСТ Р 1.2–2004 (с изм. № 1, 2 — с 01.04.2012). Государственная система стандартизации Российской федерации. Правила разработки, утверждения, обновления и отмены. 7. ГОСТ ISО 9000–2011 (введен с 01.01.2013, идентичен ISO 9000– 2005). Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. 8. ГОСТ ISО 9001–2011 (введен с 01.01.2013, идентичен ISO 9001– 2008). Системы менеджмента качества. Требования. 9. ГОСТ Р ИСО серия 14000. Системы экологического менеджмента. 10. Международные стандарты серии ЕN 45000. Аккредитация сертификационных подразделений. 174 11. ГОСТ Р 54008–2010. Оценка соответствия. Схемы декларирования соответствия. 12. ГОСТ Р 53603–2009. Оценка соответствия. Схемы сертификации продукции в Российской Федерации. ВВЕДЕНИЕ Цели, принципы и формы подтверждения соответствия продукции требованиям изложены в отдельной главе «Подтверждение соответствия» (статьи 18–30) Федерального закона от 27.12. 2002 года № 184–ФЗ «О техническом регулировании». В частности, из закона следует: 1. Подтверждение соответствия на территории Российской Федерации может носить добровольный или обязательный характер. 2. Добровольное подтверждение соответствия осуществляется в форме добровольной сертификации. 3. Обязательное подтверждение соответствия осуществляется в формах: принятия декларации о соответствии и обязательной сертификации. 4. Порядок применения форм обязательного подтверждения соответствия устанавливается ст. 23 упомянутого Федерального закона: 23.1. Обязательное подтверждение соответствия проводится только в случаях, установленных соответствующим техническим регламентом, и исключительно на соответствие требованиям технического регламента. Объектом обязательного подтверждения соответствия может быть только продукция, выпускаемая в обращение на территории Российской Федерации. 23.2. Форма и схемы обязательного подтверждения соответствия могут устанавливаться только техническим регламентом с учетом степени риска недостижения целей технических регламентов. 23.3. Декларация о соответствии и сертификат соответствия имеют равную юридическую силу. В структуре факторов, определяющих качество продукции, ведущее место занимают системы управления качеством (системы менеджмента качества), поэтому в первую очередь рассмотрим вопросы соответствия этих систем мировым требованиям. При этом будем иметь ввиду, что тер- 175 мин менеджмент (англ. Management) имеет много синонимов: управление, руководство, менеджмент, администрация, дирекция, умение владеть, разрабатывать (моделировать), создавать, эффективно использовать чтолибо. 1. ПОДТВЕРЖДЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ СИСТЕМ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА Сертификация является инструментом подтверждения соответствия деятельности компании международным стандартам ISO 9000. В процесс сертификации входит не только получение удостоверяющего документа (сертификата), но и в некоторых случаях построение системы работы компании в соответствии с международными стандартами (в зависимости от стандарта проводятся изменения в той или иной области производства или управления). В соответствии с законодательством некоторых иностранных государств, такие сертификаты необходимо получать только в отдельных отраслях, связанных с продукцией, от качества которой зависит жизнь и здоровье людей (например, военные и аэрокосмические отрасли, автомобилестроение), в остальных случаях сертификация является добровольной. Возникает резонный вопрос: зачем нужно получать эти сертификаты, если законодатель не обязывает к этому? На международном рынке сертификат ISO 9000 работает на репутацию компании. Для зарубежных партнеров наличие сертификата – это вопрос доверия. Некоторые организации-контрагенты требуют обязательного присутствия сертифицированных систем качества у поставщиков. Соответственно, в данном случае сертификация фактически является обязательной. Страховые компании отдают предпочтение таким фирмам при страховании от ущерба за некачественную продукцию. Сертификат на систему качества — весомый аргумент в пользу заключения контракта на поставку товара: западные эксперты отмечают, что на едином европейском рынке в ближайшем будущем до 95% контрактов будут заключаться только при наличии у фирмы-поставщика сертификата на систему качества. При возникновении судебных исков, связанных с некачественной продукцией, сертификат на систему качества расценивается судом как доказательство невиновности фирмы. 176 Наличие сертификата на систему качества стало обязательным условием участия в различных тендерах. Сертификация системы качества положительно отражается и на внутренних делах предприятия (фирмы): в процессе подготовки к сертификации системы качества приводятся в соответствие с особенностями рыночной экономики; облегчается процедура сертификации продукции. Сертифицированная система качества характеризует способность предприятия стабильно выпускать продукцию надлежащего качества и вполне может рассматриваться как один из весомых факторов конкурентоспособности фирмы (предприятия) как на внутреннем, так и на внешнем рынке. Для отечественных предприятий, планирующих в будущем экспортировать свою продукцию, сертификация системы качества — важнейшее условие, определяющее возможность заключения контракта и реализации товара цивилизованным путем по достойным ценам. В России есть немало предприятий, столкнувшихся с этой проблемой, к сожалению, лишь на переговорах с иностранным контрагентом, которые при отсутствии сертификата на систему качества завершились для российской стороны не лучшим образом. Развитие рыночных отношений в России, а также ее внешнеэкономические задачи стимулировали Федеральное Агентство по техническому регулированию и метрологии принять в 1995 г. программу работ по развитию сертификации систем качества в РФ. В соответствии с этой программой была разработана и принята «Система сертификации систем качества и производств», что позволило России подняться с 40-го на 3-е место по количеству полученных сертификатов ISO за последние 10 лет (газета АиФ № 48 (1673) за 28.11–4.12.2012 г.). В настоящее время в России существует три способа подтверждения соответствия (сертификации) систем менеджмента качества:  согласно международными стандартами ISO 9000 (сертификат выдает сертифицирующая компания, аккредитованная уполномоченной зарубежной структурой);  согласно ГОСТ Р (сертификат соответствия выдает сертифицирующая компания, аккредитованная в соответствии с действующим законодательством); 177  согласно стандартам, разработанным (на основе стандартов ISO 9000 и серии ГОСТ Р) частными компаниями или саморегулируемыми объединениями (СРО). В нашей стране современная редакция стандартов ISO 9000 представлена: ГОСТ ISO 9000-2011 (ISO 9000–2005) «Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь». В нем описаны основные положения систем менеджмента качества и устанавливает терминологию для систем менеджмента качества; ГОСТ ISО 9001–2011 (ISO 9000–2008) «Системы менеджмента качества. Требования». Здесь определены требования к системам менеджмента качества для тех случаев, когда организации необходимо продемонстрировать свою способность предоставлять продукцию, отвечающую требованиям потребителей и установленным к ней обязательным требованиям; ГОСТ Р ИСО 9004–2001, где содержатся рекомендации, рассматривающие как результативность, так и эффективность системы менеджмента качества. Целью этого стандарта является улучшение деятельности организации и удовлетворенность потребителей и других заинтересованных сторон; ГОСТ Р ИСО 19011–2003, содержащий руководящие указания по аудиту систем менеджмента качества и систем экологического менеджмента. Стандарты серии ISO 9000 применимы для организаций с любыми видами деятельности, независимо от отрасли промышленности или сектора экономики. Сертификация систем менеджмента качества по стандартам ISO 9000 не является обязательной. Однако наличие добровольной сертификации предприятия на соответствие международным стандартам ISO 9000 — залог создания благоприятных условий для деятельности предприятий, организаций и предпринимателей на рынке товаров и услуг на территории Российской Федерации, а также возможность выхода на международное экономическое, научно-техническое сотрудничество и международную торговлю с веским доказательством состоятельности и конкурентоспособности организации Поскольку перечисленные способы базируются на стандартах ISO 9000, то рассмотрим их несколько подробнее. 178 Первоначально при разработке стандартов ISO 9000 за основу были приняты стандарты министерства обороны США, использовавшиеся для оценки систем качества поставщиков оборонной продукции. Наличие сертификата ISO желательно для улучшения имиджа российских организаций, получения возможности сотрудничества в совместных работах и проектах с иностранными организациями, получения преимущества перед конкурентами при участии в тендерных торгах, упрощения процесса получения лицензий или разрешений, привлечения российских и иностранных инвесторов, повышения качества продукции и услуг и так далее. Сама по себе стандартизация по ISO 9000 не изменяет качество продукции, но наличие сертификата говорит о том, что система качества предприятия организована в соответствии с определенными требованиями и эффективно функционирует, обеспечивая стабильное и высокое качество продукции и услуг предприятия. Внедрение системы, соответствующей международным требованиям, а также последующая ее сертификация дает компании возможность стабильно зарабатывать деньги. Однако стремление соответствовать международным стандартам требует ощутимых вложений финансов и времени. Процесс получения международного сертификата ISO занимает около года, при этом большую часть времени идет на приведение деятельности компании в соответствие с действующими стандартами ISO. По различным оценкам, стоимость сертификации составляет 3–5% годовых оборотных средств. Сертификация по стандартам ГОСТ Р тоже достаточно длительна (иногда до 6–7 месяцев), но стоимость сертификата немного меньше. Стоимость сертификата соответствия системе менеджмента качества, разработанной на основе ГОСТ Р и ISO, зависит от количества работников. Но в большинстве случаев этот критерий единственный: стоимость данного вида сертификатов установлена в зависимости только от количества работников и не рассчитывается для каждой компании отдельно. При этом общий срок фактически составляет 1,5–2,5 месяца (1–2 месяца — на разработку руководства качества и политики качества и 2 недели отводится на оформление сертификата). В качестве особого предложения компании, специализирующиеся на выдаче подобных сертификатов, предлагают ускоренную программу сертификации — срок 1,5 месяца предлагается еще 179 сократить. В итоге общий срок разработки документации и оформление сертификата может быть сокращен до 2 недель. Организационно система сертификации включает органы аккредитации (органы, позволяющие выдавать сертификаты) и сертифицирующие организации. Взаимодействие сторон при сертификации представлено на рисунке. Международная сертификация состоит из двух этапов: подготовка компании к сертификации и непосредственно сама сертификация. Процесс сертификации предполагает осуществление сертифицирующей организацией следующих действий. 1. Проведение оценочного аудита (оценка производства для выявления проблем, несоответствий в процессах работы, выдача некоторые рекомендаций). 2. Разработка проекта по созданию и внедрению систем качества. 3. Обучение специалистов компании, получающей сертификат. 4. Подготовка необходимого пакета документации системы качества, ее внедрение (документация включает в себя описание бизнес-процессов организации). 5. Проведение предварительного аудита. 6. Проведение сертификационного аудита и выдача сертификата. Сертификат выдается сроком на 3 года с последующим продлением. В течение срока действия сертификата соответствия орган по сертификации ежегодно проводит инспекционный контроль с целью подтверждения соответствия данной Системы требованиям стандарта. Сертификаты действительны на всей территории РФ. Схемы сертификации рассмотрены в предыдущей лекции. Практическая деятельность по сертификации систем качества в России регламентируется основополагающими государственными стандартами: ГОСТ Р 40.001–95 (2004) «Правила по проведению сертификации систем качества в Российской Федерации»; ГОСТ Р 40.002–2000 (2001) «Система сертификации ГОСТ Р. Регистр систем качества. Основные положения»; . 180 Рис. 1 181 ГОСТ Р 40.003–2008 «Система сертификации ГОСТ Р. Порядок сертификации систем качества менеджмента на соответствие ГОСТ Р 9000– 2008 (ИСО 9000–2008)»; ГОСТ Р 40.005–2005 «Система сертификации ГОСТ Р. Регистр систем качества. Инспекционный контроль сертифицированных системам качества и производств». В качестве нормативных документов, на соответствие которым проводится сертификация, в Регистре используются государственные стандарты, представляющие собой принятые «методом обложки» международные стандарты ИСО: ГОСТ Р ИСО 9000–2008 «Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь»; ГОСТ ISО 9001-2011 (введен с 01.01.2013, идентичен ИСО 9001– 2008). «Системы менеджмента качества. Требования»; ГОСТ Р ИСО 9004–2001 «Системы менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности». В системе Федерального Агентства по техническому регулированию и метрологии РФ создан Технический центр Регистра систем качества, который организует работы по созданию нормативной базы системы, содействует реализации государственной политики по сертификации систем качества и производств; обеспечивает информацией заинтересованные стороны о российском и зарубежном опыте в данной области. Совокупность основополагающих стандартов, приведенная выше, устанавливает основные принципы, организационную структуру Регистра; процедуры сертификации систем качества и порядок инспекционного контроля. Рассмотрим их более подробно. Основными принципами сертификации систем качества являются: – добровольность; – исключение дискриминации в доступе к системе; – объективность и воспроизводимость результатов; – конфиденциальность; – информативность; – четкая определенность области аккредитации органов по сертификации; – проверка выполнения обязательных требований к продукции (услуге) в сфере законодательного регулирования; достоверность документиро182 ванных доказательств заявителя о соответствии действующей системы качества установленным требованиям. Научно-методический комитет Регистра разрабатывает нормативные и методические документы; участвует в работе Совета по сертификации систем качества и производств, а также в Комиссии по апелляции; формирует банк данных и банк нормативных документов; разрабатывает учебные программы для обучения экспертов и т.п. Органы по сертификации систем качества и производств проводят сертификацию, оформляют ее результаты и осуществляют инспекционный контроль; ведут методическую работу, взаимодействуют со всеми структурными подразделениями Регистра. Организации с сертифицированными системами качества обеспечивают стабильность функционирования качества (производства) и представляют необходимую информацию по требованию органа по сертификации или Технического центра Регистра; принимают корректирующие меры по результатам инспекционного контроля; информируют орган по сертификации о введенных изменениях в производственный процесс и т. д. Эксперты, которые осуществляют процедуру, должны соответствовать требованиям международного стандарта ИСО 10011–2 «Руководящие указания по проверке систем качества», часть 2, «Квалификационные критерии для экспертов-аудиторов по проверке систем качества» и европейского стандарта ЕN 45013 «Общие критерии для органов по аттестации персонала», а также требованиям к экспертам-аудиторам Системы сертификации ГОСТ Р. Эксперты-аудиторы должны быть внесены в Государственный реестр экспертов (зарегистрированы), который ведет Федеральное Агентство по техническому регулированию и метрологии. Версия МС ИСО 90002000 отличается, как уже отмечалось, от предыдущей процессным подходом к менеджменту качества, поэтому и принципы сертификации систем в ближайшее время претерпят изменения. Согласно существующей процедуре процесс сертификации систем качества проходит в три этапа: – заочная оценка системы качества; – окончательная проверка и оценка системы качества; – инспекционный контроль за сертифицированной системой качества (в течение срока действия сертификата). 183 Заочная оценка системы качества — это предварительная оценка, которая нужна для того, чтобы эксперт мог выявить потенциальную возможность сертификации и целесообразность проведения дальнейших работ на данном предприятии. На этом этапе заявитель представляет в орган по сертификации систем качества: заявку; документ о политике по качеству; руководство по качеству; анкету-вопросник с ответами. Если анализ этих материалов имеет положительные результаты, орган по сертификации заключает договор с заявителем о проведении окончательной проверки: состояния и видов деятельности предприятия по управлению качеством; состояния производственной системы; качества выпускаемой продукции. Деятельность по управлению качеством проверяется на соответствие реально существующих на предприятии элементов обеспечения качества требованиям заявленного международного стандарта ИСО серии 9000 либо адекватного ему государственного российского стандарта. В результате проверки могут быть сделаны следующие выводы: – система полностью соответствует установленным требованиям; – система в целом соответствует требованиям, но обнаружены отдельные отклонения от стандарта; – система не соответствует установленным требованиям. В первом случае орган по сертификации выдает предприятию сертификат на систему качества после его регистрации в Государственном реестре. Во втором - предприятию назначается срок для устранения обнаруженных несоответствий, после чего по его заявке сертификация продолжается, но по упрощенной схеме. При положительных результатах предприятие получает сертификат. Если результат проверки отрицательный, предприятие имеет право, будучи подготовленным, на повторную сертификацию по полной программе. Инспекционный контроль сертифицированной системы качества проводится в двух формах: плановый (не реже одного раза в год) и внеплановый в случае поступления сведений о претензиях к качеству продукции предприятия; введения существенных изменений в технологический процесс или в конструкцию (состав) продукции; изменения организационной структуры или кадрового состава предприятия. При сертификации производства оцениваются четыре блока объектов:  готовая продукция (оценка ее качества в сфере реализации и потребления и анализ причин обнаруженных дефектов); 184  технологическая система (технологические процессы, состояние погрузочно-разгрузочных работ, хранение, установка);  техническое обслуживание и ремонт (техническое обслуживание и ремонт оборудования, эксплуатация и ремонт оснастки, поверка контрольно-измерительных приборов);  система технического контроля и испытаний (входной контроль, операционный контроль, приемочный контроль; типовые, квалификационные и периодические испытания). Процесс подготовки к сертификации производства, как показывает российская практика, положительно сказывается на деятельности предприятия. Например, повышается технологическая дисциплина; значительно усиливается связь с потребителями; разрабатываются количественные и качественные критерии стабильности производства; четко выявляются те звенья технологического процесса, которые непосредственно влияют на характеристики продукции, подлежащие обязательной сертификации, и др. 185 2. ПОДТВЕРЖДЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ ПРОДУКЦИИ ТРЕБОВАНИЯМ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ Этот вопрос будет рассмотрен в общих чертах, поскольку аналогичный материал рассматривается в лекции № 8 «Подтверждение соответствия в области пожарной безопасности» дисциплины «Государственный надзор в области пожарной безопасности». 2.1. Схемы подтверждения соответствия продукции Перечень товаров, продукции и услуг, в отношении которых установлена обязательная сертификация, приведен в Постановлении Правительства РФ от 1 декабря 2009 г. № 982. В остальных случаях обязательная сертификация не нужна, производитель может добровольно подтвердить его качество путем получения соответствующего сертификата. Схемы декларации, применяемые для подтверждения соответствия продукции требованиям пожарной безопасности, представлены в таблице. Обозначение схемы 1д 2д 3д 5д Содержание схемы и ее исполнители Применение в Федеральном законе от 22.07.2008 г..№ 123-ФЗ (ред. 10.07.2012 г.) Заявитель: Приводит собственные дока- Ст. 146 (п. 2.1а, 4) – зательства соответствия. Принимает дек- для серийно выпускаемой проларацию о соответствии дукции Аккредитованная испытательная лаборатория: Проводит испытания типо- Ст. 146 (п.п.2.1б, 5) вого образца продукции. для серийно выпускаемой проЗаявитель: Приводит собственные дока- дукции (8 наименований) зательства соответствия. Принимает декларацию о соответствии. Орган по сертификации: Сертифицирует систему качества на стадии производства. Аккредитованная испытательная лаборатория: Проводит испытания типово- Ст. 146 (п.п.2.1в, 5,.6) го образца продукции. для серийно выпускаемой проЗаявитель: Приводит собственные дока- дукции (8 наименований) зательства соответствия. Принимает декларацию о соответствии. Орган по сертификации: Осуществляет инспекционный контроль за системой качества Аккредитованная испытательная лаборатория: Проводит выборочные испытания партии выпускаемой продукции. Ст. 146 (п.п.2.2а, 4,5) Заявитель: Приводит собственные дока- для ограниченной партии прозательства соответствия. Принимает дек- дукции (8 наименований) ларацию о соответствии. 186 Схемы декларации 4д, 6д, 7д для оценки соответствия продукции требованиям пожарной безопасности не применяются. Схемы сертификации, применяемые для подтверждения соответствия продукции требованиям пожарной безопасности, представлены ниже. Номер схе мы 2с 3с Элемент схемы сертификации (модуль) Исследование, Оценка производст- Инспекционный испытание ва (системы качестконтроль продукции ва) Испытание Анализ состояния образцов про- производства дукции - Испытание образцов продукции Испытание образцов продукции - 4с Испытание образцов продукции Анализ состояния Испытание обпроизводства разцов продукции и анализ состояния производства 5с Испытания образцов продукции Оценка системы качества 6с Испытание партии 7с Испытание единицы продукции Контроль системы качества, испытание образцов продукции - - - - Применение схем в № 123-ФЗ-2008 (ред. 10.07.2012 г.) Ст. 146 (п. 2.1г, п. 7) – для подтверждения соответствия требованиям серийно выпускаемой продукции (18 наименований) Ст. 146 (п. 2.1д, п. 7) – для подтверждения соответствия требованиям серийно выпускаемой, ранее сертифицированной продукции (18 наименований) Ст. 146 (п. 2.1е, п. 7) – для подтверждения соответствия требованиям серийно выпускаемой продукции (18 наименований) Ст. 146 (п. 2.1ж, п. 7) – для подтверждения соответствия требованиям серийно выпускаемой продукции (18 наименований) Ст. 146 (п. 2.2б, п. 7) – для подтверждения соответствия требованиям ограниченной партии продукции (18 наименований) Ст. 146 (п. 2.2.в, п. 9) – в случае невозможности представительной выборки типовых образцов для проведения испытаний. Схемы сертификации 1с, 8с–14с при оценке соответствия (испытание образцов продукции исследование проекта продукции, исследование типа) 187 требованиям Федерального закона от 22.07.2008 г. № 123–ФЗ по состоянию на 10.07.2012 г. не применяются. При выборе схемы сертификации учитываются особенности производства, испытаний, поставки и применения конкретной продукции, требуемый уровень доказательности, необходимые затраты заявителя. Схема обязательной сертификации определяется законом № 123–ФЗ–2008 и Федеральным Агентством по техническому регулированию и метрологии и другими федеральными органами, на которые возложено руководство сертификацией (в виде рассмотренных в лекции № 6 типовых схем декларирования и сертификации). Схему добровольной сертификации выбирает заявитель и предлагает ее органу по сертификации. 2.2. Порядок проведения сертификации продукции Порядок сертификации отражен на представленном далее рисунке и включает в себя: 1) подачу заявки на сертификацию; 2) принятие решения по заявке; 3) выбор схемы сертификации; 4) проведение испытаний услуги и оценку процесса оказания услуги, мастерства исполнения, аттестацию предприятия, сертификацию системы качества; 5) анализ полученных результатов и принятие решения о возможности выдачи сертификата соответствия; 6) выдачу сертификата и лицензии на применение знака соответствия; 7) инспекционный контроль сертифицированной услуги; 8) информацию о результате сертификации. Непосредственную работу по сертификации ведут аккредитованные органы по сертификации и испытательные лаборатории. В России действуют более 800 органов по сертификации и примерно 2000 лабораторий. 188 Рис. 2 Характеристики товара, проверяемые при сертификации, выбираются с учетом следующих основных критериев: – они должны позволить идентифицировать продукцию (проверять принадлежность к группе классификатора, ее происхождение, принадлежность к определенной производственной партии и т.п.). Немаловажно при этом установить соответствие продукции приложенной технической документации; – выбранные характеристики должны полно и достоверно подтвердить нормы безопасности и экологичности, установленные в нормативных документах на эту продукцию; – могут потребоваться и такие характеристики, которые отражают другие требования, подлежащие обязательной сертификации в соответствии с законодательными актами. Совокупность других проверяемых показателей определяется исходя из целей сертификации конкретной продукции. 189 2.3. Подтверждение соответствия продукции, ввозимой на территорию РФ Условия ввоза в Российскую Федерацию продукции, подлежащей обязательному подтверждению соответствия, определены статьями 29 и 30 закона № 184–ФЗ–2002: 1. Для помещения продукции, подлежащей обязательному подтверждению соответствия, в таможенные органы представляются декларация о соответствии или сертификат соответствия. Полученные за пределами территории Российской Федерации документы о подтверждении соответствия, знаки соответствия, протоколы исследований (испытаний) и измерений продукции могут быть признаны в соответствии с международными договорами Российской Федерации. 2. Порядок ввоза в Российскую Федерацию продукции, подлежащей обязательному подтверждению соответствия, устанавливается таможенным законодательством Таможенного союза. Правила ввоза на таможенную территорию Российской Федерации продукции, подлежащей обязательному подтверждению соответствия, утверждены Постановлением Правительства Российской Федерации от 7 февраля 2008 г. № 53 «О ввозе на таможенную территорию Российской Федерации продукции, подлежащей обязательному подтверждению соответствия» (с изменениями от 8 декабря 2010 г.). 2.4. Порядок выбора представительной пробы от продукции, подлежащей подтверждению соответствия Этого вопроса мы уже касались в одной из лекций, где была представлена следующая таблица. Количество единиц продукции в партии n, шт. От 1 до 5 От 6 до 399 400 и более Количество отобранных единиц продукции от партии, шт. (объем выборки) Все 20 Метод отбора Случайный Случайный В государственных стандартах, в иной нормативно-технической и договорной документации, как правило, содержится раздел «Правила приемки и методы контроля», основанный на методах статистического кон- 190 троля качества продукции, являющихся важной составной частью статистических методов сертификации. Из раздела «Метрология» нашего учебного курса известно также, что для достижения меньшей погрешности (наибольшей точности) измерений любой физической величины надо стремиться выполнить больше измерений. С учетом же необходимости большей гарантии (достоверности) получаемого результата это количество необходимо увеличивать еще больше. Таким образом, парадокс классической теории статистического контроля, основанной на измерениях каких-либо показателей качества, состоит в том, что чем выше достигнутый уровень качества, тем больше должен быть объем контроля и, соответственно, стоимость его будет большой. Из-за погрешностей измерений нецелесообразно увеличивать их число до бесконечности (для увеличения точности оценивания характеристик вероятностных распределений), необходимо использовать более точные средства измерения. Имеется соответствующая вероятностно-статистическая теория анализа и синтеза (выбору) планов контроля, где учитываются риск продавца (поставщика) (-  ) и риск покупателя (получателя) (-  ). Это означает, что в ходе контроля, на основе случайных выборок, возможны два рода ошибок: – продукция бракуется, продавец несет убыток только потому, что в выборку попало много дефектных изделий, а на самом деле содержится небольшая доля брака (риск продавца (-  )); – продукция принимается, но покупатель понесет убыток, если в выборку попало мало дефектных изделий, а на самом деле их содержится больше (риск покупателя (-  )). Численные значения коэффициентов  и  принимают на основе заранее оговоренных уровней дефектности (приемочного и браковочного). Одним из наглядных способов уменьшения объема контролируемых изделий является последовательный контроль (см. рисунок). 191 Рис. 3: m — количество забракованных изделий, n — количество проверенных изделий Известны и другие подходы к выбору планов контроля, в том числе: – исходя из предела среднего выходного уровня дефектности (при контроле с разбраковкой); – с использованием экономических показателей предприятия (например, ГОСТ 24660–81). Для выявления причин брака используют различного рода графики, например, распределения по Парето (см. рисунок). Рис. 4 192 Большое значение приобретают методы отбора проб жидких продуктов, особенно легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих (ГЖ) жидкостей, при оценке их опасных свойств (температуры вспышки, давления насыщенных паров, концентрации паров во взрывоопасных средах и др.). Поэтому рассмотрим сущность некоторых методов. ГОСТ 2517–85 устанавливает методы отбора проб нефти и нефтепродуктов из резервуаров, подземных хранилищ, нефтеналивных судов, железнодорожных и автомобильных цистерн, трубопроводов, бочек, бидонов и других средств хранения и транспортирования. Стандарт соответствует ИСО 3170–75 в части отбора проб из бочек, барабанов, бидонов, банок, отбора донной пробы из цистерн и требований безопасности и ИСО 3171–75 в части автоматического отбора проб из трубопровода. Стандарт детализирует требования к конструкции пробоотборников (по массе, по диаметру трубок, по герметичности), уровням отбора проб, времени смешения и отстоя нефтепродуктов и т. д., что обеспечивает надежный контроль их взрывопожароопасных свойств (температуры вспышки, давления насыщенных паров, концентрации паров во взрывоопасных средах и др.). Таким образом, теория статистического контроля качества продукции не предусматривает полного отказа от контроля, а направлена только на уменьшение его объема. Возможным выходом из этой ситуации является осуществление технической политики, основанной на учете экономических рисков: переложить выходной контроль на потребителя полностью, если производитель заранее организовал защиту от риска методом пополнения партий (поставке запасных единиц продукции) или путем развития технического обслуживания. Такие примеры известны из области бытовой техники (холодильники, телевизоры и т.д.), когда поставщик полностью заменяет изделие, если покупателем был обнаружен какой-либо дефект. Возникает вопрос о приемлемости изложенного подхода к продукции, сертификация которой является обязательной. 193 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Рассмотренные в лекции вопросы тесно увязаны с темой № 8, где будут рассмотрены Единая национальная система аккредитации в Российской Федерации и порядок аккредитации органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров). После прочтения лекции и изучения рекомендованной литературы, обучающиеся должны суметь ответить на контрольные вопросы: – в чем заключена суть подтверждения соответствия систем менеджмента качества? – в чем состоит суть подтверждения соответствия продукции требованиям пожарной безопасности? – назовите основные принципы сертификации систем качества; – схемы сертификации, применяемые для подтверждения соответствия продукции и систем; – схемы сертификации, применяемые для подтверждения соответствия продукции и систем; – схемы декларирования, применяемые для подтверждения соответствия продукции и систем. 194 Лекция 4.2 АККРЕДИТАЦИЯ ОРГАНОВ ПО СЕРТИФИКАЦИИ И ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРИЙ Учебные вопросы 1. Единая национальная система аккредитации в Российской Федерации. 2. Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров). Учебная цель Сформировать у обучающихся устойчивые знания в области аккредитации органов по сертификации и испытательных лабораторий. Литература 1. Сергеев, А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник / А.Г. Сергеев, В.В. Терегеря. — М.: ИД «Юрайт»: 2011 г. Раздел III. — Сертификация. 2. Федеральный закон РФ от 27.12. 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании» (ред. 23.07.2013 г.). 3. ГОСТ ИСО/МЭК 17011–2009. Оценка соответствия. Общие требования к органам по аккредитации, аккредитующим органы по оценке соответствия. 4. ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025–2006. Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий. 5. ГОСТ Р 51000.6–2008. ГСС РФ. Система аккредитации в РФ. Общие требования к аккредитации органов по сертификации продукции и услуг. 6. ГОСТ Р 51000.4–2008. ГСС РФ. Система аккредитации в РФ. Общие требования к аккредитации испытательных лабораторий. 195 ВВЕДЕНИЕ Как было отмечено в темах по стандартизации, ИСО (Международная организация по стандартизации) и МЭК (Международная электротехническая комиссия) образуют специализированную систему стандартизации в мировом сообществе. В области оценки соответствия ответственность за разработку международных стандартов и руководящих указаний несет КАСКО — Комитет ИСО по оценке соответствия. Стандарты ИСО/МЭК (серии 17000 и другие), посвященные оценке органов аккредитации на соответствие требованиям к компетентности в области сертификации продукции, одобрены национальным органами — членами ИСО и МЭК (включая Россию) и обеими организациями. Сертификация системы менеджмента качества является одним из средств подтверждения того, что организация внедрила систему управления аспектами своей деятельности в соответствии с принятой ею политикой. В России положения стандартов ИСО/МЭК (серии 17000 и других) реализованы в национальных стандартах ГОСТ ИСО/МЭК 17011–2009, ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025–2006, ГОСТ Р ИСО/МЭК 62–2000, ГОСТ Р ИСО/МЭК 65–2000, ГОСТ Р 51000.4–2008, ГОСТ Р 51000.6–2008 (Их полные названия отражены в перечне литературы к настоящей лекции). В связи с этим, в лекции не рассмотрены международные системы аккредитации органов по сертификации и испытательных лабораторий. Согласно Указу президента от 24 января 2011 года «О единой национальной системе аккредитации», в России формируется ФСА – Федеральная служба по аккредитации (созданы федеральные структуры и организуются территориальные органы в федеральных округах). В связи с поставленными целями, в лекции изложены сведения о системе аккредитации в России и об органах по сертификации и испытательных лабораториях (центрах). В дальнейшем будем использовать следующие термины и определения, предлагаемые в проекте закона об аккредитации организаций: аккредитация — процедура, по результатам которой аккредитующий орган выдает аттестат аккредитации, удостоверяющий, что аккредитованный субъект является компетентным выполнить конкретные работы по оценке соответствия установленным требованиям качества и безопасно196 сти продукции, работ, услуг, производственных процессов и других объектов; национальная система аккредитации — система аккредитации Российской Федерации, располагающая собственными правилами процедуры и управления для осуществления аккредитации субъектов; аккредитующий орган — орган, который управляет системой аккредитации, организует и проводит аккредитацию по правилам системы; субъект аккредитации — организация, претендующая на аккредитацию и представившая письменную заявку на аккредитацию в аккредитующий орган; критерии аккредитации — совокупность требований, которым должен удовлетворять субъект аккредитации, чтобы быть признанным компетентным выполнять конкретные работы по оценке соответствия; аккредитованный субъект — организация, признанная компетентной выполнять определенные работы по оценке соответствия и получившая аттестат аккредитации; эксперт по аккредитации — физическое лицо, прошедшее специальное обучение и стажировку и признанное аккредитующим органом компетентным для участия в работах по аккредитации. инспекционный контроль — осуществление оценки соответствия аккредитованного лица критериям аккредитации. 197 1. ЕДИНАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА АККРЕДИТАЦИИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 1.1. Цели и принципы деятельности системы Под аккредитацией понимается официальное признание национальным органом по аккредитации компетентности физического или юридического лица в части выполнения работы в определенной области оценки соответствия, включая испытания, калибровки, экспертизы, сертификацию и контроль. Федеральные органы исполнительной власти, уполномоченные на осуществление государственного контроля (надзора), не подлежат аккредитации. Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров) предусмотрена статьей 31 федерального закона № 1842002 года. Ранее в России существовало 16 систем обязательной сертификации, в каждой из которых предусмотрена аккредитация органов по подтверждению соответствия (Минобороны, МЧС, Ростехнадзор, ФА ТРМ и другие силовые или специальные ведомства). Они были созданы согласно Закону «О сертификации продукции и услуг», утратившим силу. В них до сих пор действуют собственные правила аккредитации. Следует отметить следующие недостатки в области аккредитации: – практика одновременной аккредитации органов по подтверждению соответствия в нескольких системах и необходимость получения нескольких подтверждающих соответствие документов на одну и ту же продукцию; – пересечение областей аккредитации некоторых федеральных органов исполнительной власти и отсутствие механизмов координации их деятельности; – сложности в достижении признания результатов оценки соответствия за рубежом. В настоящее время в Российской Федерации насчитывается 684 системы добровольной сертификации, созданных по инициативе юридических лиц и (или) индивидуальных предпринимателей и зарегистрированных Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии. Системы добровольной сертификации действуют по своим нормам и правилам. 198 Более чем в 300 системах добровольной сертификации была предусмотрена или проводилась аккредитация органов по подтверждению соответствия. Федеральный закон «О техническом регулировании» не предусматривает возможности оценки компетентности органов по подтверждению соответствия в системах добровольной сертификации при их регистрации и последующего контроля деятельности этих систем, что создает среду для развития недобросовестной и некомпетентной деятельности в сфере добровольной сертификации. Вместе с тем эта сфера призвана решать важнейшую задачу — формирование доверия к потребительским свойствам продукции. Учитывая стремление Российской Федерации к международной интеграции, необходимо решить вопрос о международном взаимном признании результатов исследований, испытаний (измерений) и документов о подтверждении соответствия. В этой связи, Системы аккредитации органов по подтверждению соответствия в обязательной и добровольной сферах в ходе реформы технического регулирования объединяются в единую национальную систему аккредитации. В условиях глобализации экономических отношений она призвана обеспечить баланс интересов государства, хозяйствующих субъектов, общественных организаций и потребителей, повысить конкурентоспособность российской экономики, создать условия для развития предпринимательства на основе повышения качества товаров, работ и услуг, а также признания результатов аккредитации за рубежом. Закрепление подхода к аккредитации как к универсальному инструменту обеспечения компетентности любых органов по подтверждению соответствия призвано обеспечить устранение дублирования между системами обязательной сертификации и привести к отказу от ведомственного принципа построения систем обязательной сертификации. В ходе формирования единой национальной системы аккредитации: – подлежат ликвидации 7 ведомственных систем обязательной сертификации с передачей полномочий по аккредитации органов по подтверждению соответствия национальному органу по аккредитации; – сохраняются системы обязательной сертификации, на которые распространяется действие статьи 5 Федерального закона «О техническом регулировании» (Министерство обороны, Служба внешней разведки, Федеральная служба безопасности, Федеральная служба по техническому и 199 экспортному контролю, Федеральное космическое агентство и Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом»); – сохраняются системы, созданные в соответствии с международными обязательствами (авиационная техника и объекты гражданской авиации, морские и речные гражданские суда). Из приведенного перечня следует, что система обязательной сертификации МЧС РФ и ее функции передаются в состав образуемой ФСА. Вместе с тем, очевидно, что реформы в сфере технического регулирования не изменили полностью ведомственного подхода к наделению соответствующих федеральных органов исполнительной власти полномочиями по аккредитации органов по подтверждению соответствия. Таким образом, формирование ФСА осуществляется в целях: – подтверждения компетентности органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров), выполняющих работы по подтверждению соответствия; – обеспечения доверия изготовителей, продавцов и приобретателей, в том числе потребителей, к деятельности органов по сертификации и аккредитованных испытательных лабораторий (центров); – создания условий для признания результатов деятельности органов по сертификации и аккредитованных испытательных лабораторий (центров). Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров), выполняющих работы по подтверждению соответствия, осуществляется на основе принципов: – добровольности; – открытости и доступности информации о процедурах, правилах и результатах осуществления аккредитации; – компетентности и независимости органов, осуществляющих аккредитацию; – недопустимости ограничения конкуренции и создания препятствий пользованию услугами органов по сертификации и аккредитованных испытательных лабораторий (центров); – обеспечения равных условий лицам, претендующим на получение аккредитации; – недопустимости совмещения полномочий на аккредитацию и подтверждение соответствия; 200 – недопустимости установления пределов действия документов об аккредитации на отдельных территориях; – недопустимости совмещения полномочий по аккредитации с полномочиями по государственному контролю (надзору) за соблюдением требований технических регламентов, за исключением осуществления контроля деятельности аккредитованных лиц; – обеспечения конфиденциальности информации, полученной при осуществлении аккредитации; – недопустимости предоставления органом по аккредитации платных консультационных услуг. Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров) осуществляется национальным органом Российской Федерации по аккредитации (Росаккредитация). Порядок аккредитации органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров), порядок аттестации экспертов по аккредитации, порядок привлечения, отбора экспертов по аккредитации и технических экспертов для выполнения работ в области аккредитации устанавливаются Правительством Российской Федерации. Критерии аккредитации органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров) и требования к ним устанавливаются федеральным органом исполнительной власти — ФСА, уполномоченным Правительством Российской Федерации, на основании международных стандартов. Порядок формирования и ведения реестра органов по сертификации и аккредитованных испытательных лабораторий (центров), реестра экспертов по аккредитации и предоставления содержащихся в них сведений устанавливается Правительством Российской Федерации. Полномочия Национального органа по аккредитации: – осуществляет аккредитацию органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров); – выдает аттестаты аккредитации, переоформляет их, подтверждает, приостанавливает или прекращает действие выданных аттестатов аккредитации; – осуществляет проверку соблюдения установленных в отношении органов по сертификации и аккредитованных испытательных лабораторий (центров) требований; 201 – ведет реестр органов по сертификации, аккредитованных испытательных лабораторий (центров) и экспертов по аккредитации; – участвует в подготовке образовательных программ образовательных учреждений, осуществляющих профессиональное обучение специалистов в области аккредитации; – участвует в международных организациях по вопросам аккредитации; – взаимодействует с национальными органами иностранных государств по аккредитации; – обеспечивает предоставление заявителям информации о порядке и правилах осуществления аккредитации; – устанавливает порядок рассмотрения жалоб (претензий) на действия (бездействие) органов по сертификации и аккредитованных испытательных лабораторий (центров); – осуществляет иные определенные в соответствии с законодательством Российской Федерации функции. Национальный орган по аккредитации несет ответственность за принимаемые решения, в том числе решения о выдаче, переоформлении аттестатов аккредитации, об их подтверждении, о приостановлении и прекращении их действия. Национальный орган по аккредитации должен: – обеспечить объективность и беспристрастность при осуществлении аккредитации органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров) и не брать на себя обязательства, из которых прямо или косвенно следовала бы неизбежность аккредитации; – обеспечить равные условия заявителям, претендующим на получение аккредитации, вне зависимости от количества ранее аккредитованных органов по сертификации и ранее аккредитованных испытательных лабораторий (центров); – обеспечить конфиденциальность информации, полученной от органа по сертификации или испытательной лаборатории (центра) в процессе осуществления их аккредитации, за исключением случаев, если в соответствии с законодательством Российской Федерации требуется раскрытие такой информации; – выполнять работы по аккредитации только на основании заявки на аккредитацию, содержащей в полном объеме сведения об органе по серти- 202 фикации или испытательной лаборатории (центре) и о предполагаемой области аккредитации; – обеспечить свободный доступ к информации об аккредитованных органах по сертификации и аккредитованных испытательных лабораториях (центрах); – информировать органы по сертификации и аккредитованные испытательные лаборатории (центры) об изменении критериев или правил аккредитации. Национальный орган по аккредитации должен воздерживаться от любых действий, которые могут вызвать сомнение в его беспристрастности, а также от консультаций аккредитуемых органов по сертификации и аккредитуемых испытательных лабораторий (центров). В соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 24 января 2011 г. № 86 «О единой национальной системе аккредитации» образована Федеральная служба по аккредитации — ФСА, находящаяся в ведении Минэкономразвития России, на которую возложены функции по выработке и реализации государственной политики и нормативноправовому регулированию в сфере аккредитации: а) органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров), выполняющих работы по подтверждению соответствия (за исключением подтверждения соответствия продукции военного назначения и объектов, для которых устанавливаются требования, связанные с обеспечением ядерной и радиационной безопасности в области использования атомной энергии); б) граждан и организаций, привлекаемых органами государственного контроля (надзора) к проведению мероприятий по контролю; в) экспертов и экспертных организаций, привлекаемых федеральными органами исполнительной власти при осуществлении отдельных полномочий. Согласно Положению о Федеральной службе по аккредитации, утвержденному постановлением Правительства Российской Федерации от 17 октября 2011 г. № 845, Росаккредитация является уполномоченным федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции национального органа Российской Федерации по аккредитации, а также функции по формированию единой национальной системы аккредитации и осуществлению контроля деятельности аккредитованных лиц. 203 1.2. Структура Федеральной службы по аккредитации Для выполнения возложенных обязанностей предусмотрена следующая структура центральных органов управления ФСА. Рис. 1 В федеральных округах РФ формируются Территориальные органы Федеральной службы по аккредитации — Управления Федеральной службы по аккредитации. Территориальный орган в своей деятельности руководствуется Конституцией Российской Федерации, федеральными конституционными законами, федеральными законами, актами Президента Российской Федерации и Правительства Российской Федерации, международными договорами Российской Федерации, нормативными правовыми актами Министерства экономического развития Российской Федерации, а также актами Росаккредитации. 204 В соответствии с приказом Федеральной службы по аккредитации от 14 сентября 2012 г. № 3365 создан первый территориальный орган Росаккредитации — Управление Федеральной службы по аккредитации по Центральному федеральному округу. Идет формирование территориальных органов Росаккредитации во всех федеральных округах. Согласно приказу Минэкономразвития России от 16.05.2012г. № 280 созданы: Управление Федеральной службы по аккредитации по Дальневосточному федеральному округу (Приморский край); Управление Федеральной службы по аккредитации по Приволжскому федеральному округу (Республика Татарстан); Управление Федеральной службы по аккредитации по СевероЗападному федеральному округу (г. Санкт-Петербург). 205 2. АККРЕДИТАЦИЯ ОРГАНОВ ПО СЕРТИФИКАЦИИ И ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРИЙ (ЦЕНТРОВ) Вопросы, относящиеся к сертификации систем менеджмента качества и продукции, рассмотрены в предыдущей лекции. Требования к органам по сертификации устанавливает ГОСТ Р ИСО/МЭК 17021–2012 (введен в действие с 01.02.2013, ранее действовал аналог выпуска 2008 года). Выполнение этих требований позволяет гарантировать, что органы по сертификации осуществляют сертификацию систем менеджмента компетентным, последовательным и беспристрастным образом, способствуя признанию выданных ими сертификатов на национальном и международном уровнях. Критерии аккредитации органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров) и требований к ним установлены приказом Минэкономразвития России 16 октября 2012 г. № 682. Критерии аккредитации Критерии аккредитации Наличие системы менеджмента качества и соблюдение ее требований согласно Наличие сайта в сети <Интернет» с информацией о деятельности Наличие нормативных правовых актов, документов в области стандартизации и требований к сертификации Наличие не менее 3-х работников, имеющих высшее, среднее или дополнительное профессиональное образование и стаж работы не менее трех лет Наличие помещений, оборудования, технических средств и иных материальных ресурсов для выполнения работ по подтверждению соответствия Орган по сертификации Испытательная лаборатория + п. 12 Критериев*) + + п. 20 Критериев**) - + + + + + + *) П. 12. Орган по сертификации должен разработать руководство по качеству, содержащее требования системы менеджмента качества, которое оформляется в виде единого документа или в виде совокупности документов, подписывается руководителем органа по сертификации и скрепляется печатью юридического лица или индивидуального предпри206 нимателя, подавшего заявление об аккредитации или аккредитованного лица. Руководство по качеству должно предусматривать требования системы менеджмента качества (перечислены 10 подпунктов и в них по 3-6 абзацев детализации требований). **) П. 20. Лаборатория должна разработать руководство по качеству, содержащее требования системы менеджмента качества, которое оформляется в виде единого документа или в виде совокупности документов, подписывается руководителем лаборатории и скрепляется печатью юридического лица или индивидуального предпринимателя, подавшего заявление об аккредитации, или аккредитованного лица. Руководство по качеству должно предусматривать требования системы менеджмента качества (перечислен 21 подпункт и в них по 3–6 абзацев детализации требований). Требования к органам по сертификации В настоящее время нет возможности и необходимости детального изучения требований к системам менеджмента качества органов по сертификации, поэтому рассмотрим только основные из них. 1. Орган по сертификации должен иметь документы (их копии), подтверждающие право собственности или ином законном основании, предусматривающем право владения и (или) пользования, на помещения, оборудование, технические средства и иные материальные ресурсы, необходимых для выполнения работ по подтверждению соответствия. 2. Орган по сертификации должен соблюдать: положения законодательства Российской Федерации о техническом регулировании; порядок регистрации деклараций о соответствии, а также в установленном порядке предоставлять в Федеральную службу по аккредитации сведения о сертификатах соответствия, приостановлении, возобновлении, продлении или прекращении их действия. заявление о политике в области качества деятельности органа по сертификации, устанавливающего: а) цели и задачи в области качества деятельности органа по сертификации; 207 б) обязанность органа по сертификации соблюдать критерии аккредитации и требования к аккредитованным лицам; в) требование ко всем работникам органа по сертификации, участвующим в проведении сертификации, ознакомиться с руководством по качеству и руководствоваться в своей деятельности установленной политикой в области качества деятельности органа по сертификации; наличие требований к внутренней организации деятельности органа по сертификации, предусматривающих: а) права и обязанности органа по сертификации и его работников в отношениях с исполнительным органом юридического лица, структурным подразделением которого является орган по сертификации, или с индивидуальным предпринимателем, иными структурными подразделениями и их работниками (в случае, если орган по сертификации не зарегистрирован в качестве юридического лица или индивидуального предпринимателя); б) распределение прав, обязанностей и ответственности между работниками органа по сертификации; в) необходимость наличия подписанных работниками должностных регламентов (инструкций); д) необходимость наличия должностного лица (менеджера по качеству), обеспечивающего внедрение системы менеджмента качества и ее постоянное функционирование, которое является руководителем органа по сертификации или его заместителем либо не является работником органа по сертификации, но определено (нанято) исполнительным органом юридического лица (индивидуальным предпринимателем) (в случае, если орган по сертификации не зарегистрирован в качестве юридического лица или индивидуального предпринимателя) для осуществления указанных функций; наличие системы обеспечения независимости и беспристрастности органа по сертификации при осуществлении деятельности и установление требований, предусматривающих: а) разработку и реализацию мер предотвращения и разрешения конфликта интересов; б) гарантии независимости органа по сертификации от коммерческого, финансового, административного или иного давления, способного оказать влияние на качество осуществляемой органом по сертификации деятельности; 208 в) обязанность обеспечивать беспристрастность принятия решений органом по сертификации при проведении работ по подтверждению соответствия, в том числе при аудите и сертификации систем менеджмента качества (в отношении аккредитации органов по сертификации систем менеджмента качества), а также при проведении экзамена, предусмотренного схемой сертификации (в отношении аккредитации органов по сертификации персонала); г) раскрытие информации о существовании лиц, аффилированных с аккредитованным юридическим лицом или аккредитованным индивидуальным предпринимателем, в соответствии с антимонопольным законодательством Российской Федерации; наличие правил обеспечения конфиденциальности информации, в том числе поступающей от третьих лиц; наличие у органа по сертификации системы управления документацией (правил документооборота), которая должна включать в себя: а) правила утверждения и регистрации документов, в том числе поступающих жалоб; б) правила учета и документирования результатов работ по подтверждению соответствия; в) правила ознакомления работников органа по сертификации с документами; г) правила резервного копирования и восстановления документов; д) правила обеспечения актуальности используемых версий документов; е) правила, обеспечивающие наличие необходимых документов в местах их применения работниками органа по сертификации; ж) правила внесения изменений в документы; з) правила, предусматривающие фиксацию в системе управления документацией даты внесения в документы соответствующих изменений и конкретного работника, внесшего соответствующие изменения; и) систему хранения и архивирования документов, в том числе правила их хранения и архивирования; к) правила систематизации и ведения архива документов, в том числе условия передачи документов в архив, условия выдачи документов из архива, сроки хранения в архиве документов (групп документов), правила регистрации документов, поступающих в архив, условия хранения документов; 209 л) ведение реестра сведений о работниках органа по сертификации, участвующих в работах по подтверждению соответствия: наличие правил размещения и актуализации на сайте органа по сертификации в информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» следующих сведений: а) наименование органа по сертификации, его адрес (местонахождение), номер контактного телефона, адрес электронной почты (в случае, если имеется); б) состав органов управления органа по сертификации, в том числе сведения о руководителе органа по сертификации; в) описание схем сертификации; г) порядок рассмотрения жалоб на решения органа по сертификации; д) перечень документов, используемых при выполнении работ по подтверждению соответствия и определяющих требования к данным работам; е) примерная стоимость работ по подтверждению соответствия, выполняемых органом по сертификации; ж) перечень испытательных лабораторий (центров), с которыми орган по сертификации осуществляет взаимодействие для проведения исследований (испытаний) и измерений; наличие требований к организациям, привлекаемым органом по сертификации в целях выполнения отдельных работ по подтверждению соответствия и правил ведения записей о соответствии выполненной ими работы установленным требованиям; наличие правил проведения сертификации, включающих: а) описание схем сертификации; б) правила рассмотрения заявок на сертификацию, в том числе правила выбора схемы сертификации; в) правила подготовки планов деятельности по сертификации; г) правила проведения аудита системы менеджмента качества заявителя (в случае, если это предусмотрено схемой сертификации); д) правила предоставления заявителю результатов работ по подтверждению соответствия; е) правила проведения инспекционного контроля (в случае, если инспекционный контроль предусмотрен схемой сертификации); 210 ж) правила рассмотрения жалоб на решения, принятые органом по сертификации, включающие в том числе порядок направления ответов по итогам рассмотрения жалоб; наличие механизма внутреннего контроля соблюдения требований системы менеджмента качества, предусматривающего: а) установление правил проведения контроля соблюдения требований системы менеджмента качества (далее — внутренний аудит), проводимого органом по сертификации, включающих: – периодичность проведения внутреннего аудита; – программу проведения внутренних аудитов; – правила формирования документарного отчета по итогам внутреннего аудита, включающего в том числе сведения о мероприятиях, предпринимаемых в связи с выявлением работ по подтверждению соответствия, выполненных с нарушением установленных требований (далее — корректирующие мероприятия); б) установление правил проведения анализа системы менеджмента качества, организуемого руководителем органа по сертификации или его заместителем, включающих: – наличие методики проведения анализа; – периодичность проведения анализа; – порядок формирования документарного отчета по итогам анализа, в том числе с указанием сведений о корректирующих мероприятиях; – форма заявки, подаваемая заявителем, обращающимся за получением сертификата соответствия, в орган по сертификации; – наличие правил осуществления корректирующих мероприятий, устанавливающих: а) систему анализа причин возникновения работ по подтверждению соответствия, выполненных с нарушением установленных требований; б) процедуры выбора подходящих для устранения выявленных проблем корректирующих мероприятий; в) правила оценки достижения целей корректирующих мероприятий; Орган по сертификации должен обеспечить наличие в бумажном и (или) электронном виде, в том числе посредством доступа к электронным справочно-правовым системам, нормативных правовых актов, документов в области стандартизации и иных документов, устанавливающих требования к сертификации и объектам подтверждения соответствия, в соответствии с областью аккредитации, указанной в заявлении об аккредитации или 211 в аттестате аккредитации, а также соблюдение в процессе деятельности органа по сертификации требований документов, устанавливающих требования к сертификации. Орган по сертификации должен иметь документы, подтверждающие соблюдение требований пункта 5 настоящих Критериев, - трудовые или гражданско-правовые договоры, документы о получении работниками высшего, среднего профессионального или дополнительного профессионального образования, трудовые книжки (копии указанных документов). Орган по сертификации должен обеспечить компетентность работников, указанных в пункте 5 настоящих Критериев, а также иных работников, участвующих в выполнении работ по подтверждению соответствия, а также наличие у них навыков выполнения работ по подтверждению соответствия в области аккредитации, указанной в заявлении об аккредитации или в аттестате аккредитации. Требования к испытательной лаборатории (центру) Лаборатория должна разработать руководство по качеству, содержащее требования системы менеджмента качества, которое оформляется в виде единого документа или в виде совокупности документов, подписывается руководителем лаборатории и скрепляется печатью юридического лица или индивидуального предпринимателя, подавшего заявление об аккредитации, или аккредитованного лица. Руководство по качеству должно предусматривать следующие требования системы менеджмента качества: – установление области применения системы менеджмента качества, которая должна распространяться на все места осуществления деятельности в области аккредитации, а также на места осуществления временных работ; – наличие заявления о политике в области качества деятельности лаборатории, устанавливающего: а) цели и задачи в области качества деятельности лаборатории; б) обязанность лаборатории соблюдать критерии аккредитации и требования к аккредитованным лицам; в) требование ко всем работникам лаборатории, участвующим в проведении исследований (испытаний) и измерений, ознакомиться с руково- 212 дством по качеству и руководствоваться в своей деятельности установленной политикой в области качества деятельности лаборатории; – наличие требований к внутренней организации деятельности лаборатории, предусматривающих: а) права и обязанности лаборатории и ее работников в отношениях с исполнительным органом юридического лица, структурным подразделением которого является лаборатория, или с индивидуальным предпринимателем, иными структурными подразделениями и их работниками (в случае, если лаборатория не зарегистрирована в качестве юридического лица или индивидуального предпринимателя); б) распределение прав, обязанностей и ответственности между работниками лаборатории; в) необходимость наличия подписанных работниками должностных регламентов (инструкций); г) подчинение лаборатории, являющейся структурным подразделением юридического лица, непосредственно исполнительному органу юридического лица либо заместителю единоличного исполнительного органа юридического лица (заместителю руководителя коллегиального исполнительного органа юридического лица) в целях исключения конфликта интересов лаборатории и ее работников с интересами иных структурных подразделений юридического лица их работников, в частности осуществляющих деятельность по проектированию, производству, строительству, монтажу, наладке, эксплуатации, хранению, перевозке, реализации и утилизации продукции (в случае, если лаборатория не зарегистрирована в качестве юридического лица или индивидуального предпринимателя); д) необходимость наличия должностного лица (менеджера по качеству), обеспечивающего внедрение системы менеджмента качества и ее постоянное функционирование, которое является руководителем лаборатории или его заместителем либо не является работником лаборатории, но определено (нанято) исполнительным органом юридического лица (индивидуальным предпринимателем) (в случае, если лаборатория не зарегистрирована в качестве юридического лица или индивидуального предпринимателя) для осуществления указанных функций; – наличие системы обеспечения независимости и беспристрастности лаборатории при осуществлении деятельности и установление требований, включающих: а) меры предотвращения и разрешения конфликта интересов; 213 б) гарантии независимости лаборатории от коммерческого, финансового, административного или иного давления, способного оказать влияние на качество выполняемых лабораторией работ (в случае, если лаборатория участвует в качестве третьей стороны в работах по подтверждению соответствия); в) обязанность лаборатории не участвовать в осуществлении видов деятельности, которые снизили бы доверие к ее беспристрастности; – определение политики и процедур выявления потребности в дополнительной профессиональной подготовке и обучении работников лаборатории, обеспечения прохождения ими такой подготовки; – наличие правил обеспечения конфиденциальности информации, в том числе поступающей от третьих лиц; – наличие у лаборатории системы управления документацией (правил документооборота), которая должна включать в себя: а) правила утверждения и регистрации документов; б) правила учета и документирования результатов исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила формирования и внесения изменений в протоколы исследований (испытаний) и измерений, требования к содержанию таких протоколов; в) правила ознакомления работников лаборатории с документами; г) правила резервного копирования и восстановления документов; д) правила обеспечения актуальности используемых версий документов; е) правила, обеспечивающие наличие необходимых документов в местах их применения работниками лаборатории; ж) правила пересмотра документов и внесения изменений в документы; з) правила, предусматривающие фиксацию в системе управления документацией даты внесения в документы соответствующих изменений и конкретного работника, внесшего соответствующие изменения; и) систему хранения и архивирования документов, в том числе правила хранения и архивирования; к) правила систематизации и ведения архива документов, в том числе условия передачи документов в архив, условия выдачи документов из архива, сроки хранения в архиве документов (групп документов), правила регистрации документов, поступающих в архив, условия хранения документов; 214 л) ведение реестра сведений о работниках лаборатории, непосредственно осуществляющих проведение исследований (испытаний) и измерений. – наличие требований к организациям, привлекаемым лабораторией в целях выполнения отдельных работ по подтверждению соответствия, и правил ведения записей о соответствии выполненной ими работы установленным требованиям, в том числе предусматривающих правила приобретения и проверки реактивов и иных расходных материалов для исследований (испытаний) и измерений на соответствие установленным требованиями, а также наличие документации на реактивы и иные расходные материалы; – наличие правил использования оборудования для проведения исследований (испытаний) и измерений, предусматривающих: а) идентификацию каждой единицы оборудования и программного обеспечения (в том числе наименование изготовителя, идентификацию типа и серийного номера или другую уникальную идентификацию); б) определение местонахождения оборудования (при необходимости); в) наличие инструкций по использованию и управлению оборудованием; г) указание сведений об измерениях, установленных к ним обязательных метрологических требованиях, в том числе показателях точности измерений, а также об утверждении типа средств измерений; д) указание на даты, результаты и копии всех свидетельств о поверке и (или) сертификатов калибровки, планируемую дату очередной поверки и (или) калибровки; е) наличие плана обслуживания (при необходимости) и результатов проведенного обслуживания оборудования; ж) описание любых повреждений, неисправностей, модификаций или ремонта оборудования; – наличие механизма внутреннего контроля соблюдения требований системы менеджмента качества, предусматривающего: а) установление правил контроля соблюдения требований системы менеджмента качества (далее внутренний аудит), проводимого лабораторией, включающих: – периодичность проведения внутреннего аудита с указанием специалистов, ответственных за проведение внутреннего аудита; 215 – программу проведения внутренних аудитов, включающую процедуру, объекты, участников проведения внутреннего аудита; – правила формирования документарного отчета по итогам внутреннего аудита, включающего в том числе сведения о Мероприятиях, предпринимаемых в связи с выявлением работ по подтверждению соответствия, выполненных с нарушением установленных требований (далее - корректирующие мероприятия); б) установление правил проведения анализа системы менеджмента качества, организуемого руководителем лаборатории или его заместителем, включающих: – наличие методики проведения анализа – периодичность проведения анализа; – порядок формирования документарного отчета по итогам анализа, в том числе с указанием сведений о корректирующих мероприятиях; в) систему контроля за деятельностью работников лаборатории со стороны лиц, указанных в пункте 10 настоящих Критериев; – наличие правил управления качеством результатов исследований (испытаний) и измерений, в том числе правил планирования и анализа результатов контроля качества исследований (испытаний) и измерений; – наличие правил обеспечения и контроля надлежащих внешних условий для осуществления деятельности лаборатории (температура, влажность Воздуха, освещенность, уровень шума и иные внешние условия, оказывающие влияние на качество результатов исследований (испытаний) и измерений, в зависимости от области аккредитации), включающих: а) сведения о конкретных показателях внешних условий, в том числе допустимых отклонениях от них, а также технических требованиях к помещениям; б) правила периодического документирования и контроля показателей, характеризующих состояние внешних условий, в том числе правила предотвращения влияния внешних условий, не соответствующих установленным требованиям, на результаты конкретных исследований (испытаний), измерений и иных работ, проводимых лабораторией; – наличие правил по безопасному обращению, транспортированию, хранению, использованию и плановому обслуживанию средств измерений и испытательного оборудования с целью обеспечения надлежащего функционирования и предупреждения загрязнения или порчи; 216 – наличие правил выбора и использования методик исследований (испытаний) и измерений, соответствующих области деятельности лаборатории, предусматривающих: а) правила документирования сведений об используемых методиках исследований (испытаний) и измерений, а также обеспечения методиками исследований (испытаний) и измерений работников лаборатории; б) правила документирования сведений о зафиксированных отклонениях при проведении исследований (испытаний) измерений от требований, установленных в методиках исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила технического обоснования указанных отклонений, их одобрения со стороны заказчика исследований (испытаний) и измерений; – наличие правил разработки, оценки пригодности и использования лабораторией нестандартных методик; методик, разработанных лабораторией; стандартных методик, используемых за пределами целевой области их применения; расширений и модификаций стандартных методик (если указанные методики используются или их планируется использовать); – наличие правил на случай выявления работ, выполненных с нарушением установленных требований, устанавливающих: а) обязанности работников лаборатории в случае выявления работ, выполненных с нарушением установленных требований (в том числе по приостановлению работ, приостановлению выдачи протоколов исследований (испытаний) и измерений); б) необходимость оценки влияния работ, выполненных с нарушением установленных требований, на результаты выполнения исследований (испытаний) и измерений; в) обязанность осуществления корректирующих мероприятий; г) правила извещения заказчика работ о работах, выполненных с нарушением установленных требований; д) меры ответственности в отношении работников лаборатории, принявших необоснованное решение о возобновлении работ; е) правила описания работ, выполненных с нарушением установленных требований; – наличие правил осуществления корректирующих мероприятий, предусматривающих: а) систему анализа причин возникновения работ, выполненных с нарушением установленных требований; б) правила выбора корректирующих мероприятий; 217 в) правила оценки достижения целей корректирующих мероприятий; г) правила описания результатов корректирующих мероприятий; – наличие правил осуществления мероприятий, направленных на предотвращение возникновения работ, выполненных с нарушением установленных требований (далее — предупреждающие мероприятия), предусматривающих: а) определение потенциальных причин возникновения работ, выполненных с нарушением установленных требований; б) правила инициирования предупреждающих мероприятий, а также предотвращения повторения работ, выполненных с нарушением установленных требований; в) правила планирования предупреждающих мероприятий и описания (фиксации) их результатов; – наличие правил отбора образцов для исследований (испытаний) и измерений (если данный вид деятельности осуществляется или планируется к осуществлению), предусматривающих: а) правила выбора, извлечения и подготовки образца для исследований (испытаний) и измерений, план отбора образцов; б) правила выбора, извлечения и подготовки образца для исследований (испытаний) и измерений, плана отбора образцов в местах отбора образцов; в) правила документирования сведений об операциях, относящихся к отбору образцов, в том числе на случай отклонения процедуры отбора от стандартной процедуры, содержащие используемую процедуру отбора, идентификацию специалиста, проводящего отбор, внешние условия отбора (при необходимости), материалы для идентификации места отбора; – наличие правил обращения с объектами исследований (испытаний) и измерений, предусматривающих: а) правила транспортирования, получения, использования, защиты, хранения, сохранности и (или) удаления объектов исследований (испытаний) и измерений, исключающие ухудшение характеристик, потерю или повреждение объектов исследований (испытаний) и измерений; б) систему идентификации объектов исследований (испытаний) и измерений; в) правила документирования работ с объектами исследований (испытаний) и измерений, в том числе в случае отклонения результатов ис- 218 следований (испытаний) и измерений от нормальных или заданных условий; – наличие правил проведения поверки и (или) калибровки средств измерений, обеспечивающих прослеживаемость к государственным первичным эталонам соответствующих единиц величин или, в случае их отсутствия, к национальным эталонам единиц величин иностранных государств и предусматривающих: а) меры, обеспечивающие соблюдение требований к поверке и (или) калибровке средств измерений; б) правила обращения с эталонами (в случае проведения самостоятельной калибровки средств измерений лабораторией) и стандартными образцами; в) правила оценки неопределенности измерений (в случае проведения самостоятельной калибровки средств измерений лабораторией). Лаборатория должна обеспечить наличие в бумажном и (или) электронном виде, в том числе посредством доступа к электронным справочноправовым системам, нормативных правовых актов, документов в области стандартизации, правил и методов исследований (испытаний) и измерений, в том числе правил отбора образцов, и иных документов в соответствии с областью аккредитации, указанной в заявлении об аккредитации или в приложении к аттестату аккредитации. Лаборатория должна иметь документы, подтверждающие соблюдение требований пункта 10 настоящих Критериев, - трудовые или гражданско-правовые договоры, документы о получении работниками высшего, среднего профессионального или дополнительного профессионального образования, трудовые книжки (копии указанных документов). Лаборатория должна обеспечить компетентность работников, участвующих в выполнении работ по подтверждению соответствия, а также наличие у них навыков выполнения работ по подтверждению соответствия в области аккредитации, указанной в заявлении об аккредитации или в приложении к аттестату аккредитации. Лаборатория должна иметь документы (их копии), подтверждающие наличие на праве собственности или на ином праве, предусматривающем право владения и (или) пользования, помещений, испытательного оборудования, средств измерений, стандартных образцов, а также иных технических средств и материальных ресурсов, необходимых для выполнения работ по подтверждению соответствия в соответствии с требованиями нор219 мативных правовых актов, документов в области стандартизации, правил и методов исследований (испытаний) и измерений, в том числе правил отбора образцов, и иных документов, указанных в области аккредитации в заявлении об аккредитации или в аттестате аккредитации. Лаборатория должна иметь свидетельства о поверке и (или) сертификаты калибровки средств измерений. Лаборатория должна соблюдать положения законодательства Российской Федерации о техническом регулировании. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Обучающиеся (с учетом самостоятельного изучения рекомендованной литературы) должны быть способны ответить на контрольные вопросы: – общие требования к аккредитации органов по сертификации продукции и услуг; – общие требования к аккредитации испытательных лабораторий; – порядок аккредитации органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров); – порядок аттестации экспертов по аккредитации; – порядок привлечения, отбора экспертов по аккредитации и технических экспертов для выполнения работ в области аккредитации. 220 Александр Степанович Поляков доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ; Максим Равильевич Сытдыков кандидат технических наук МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ Курс лекций Подписано в печать . 2014 Формат 60×84 1/16 Печать цифровая Объем 15 п.л. Тираж экз. Отпечатано в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России 196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, д. 149