Методика проведения метрологической экспертизы технологической документации

Метрологической экспертизе подлежат следующие виды технологической документации, разрабатываемой на процессы производства, сборки, испытания и ремонта деталей, узлов, изделий:

-      титульный лист; карта эскизов; технологическая инструкция; маршрутная карта; карта технологического процесса; карта типового (группового) технологического процесса; операционная карта; карта типовой (групповой) операции; комплектовочная карта; ведомость дефектации; ведомость стержней;

-      методика выполнения измерений;

-      программа метрологической аттестации методики выполнения измерений;

-      стандарты предприятия, имеющие нормированные метрологические характеристики.

Основной целью метрологической экспертизы технологической документации является оценка правильности выбора средств и методов выполнения измерений и контроля, исходя из условия обеспечения допускаемых погрешностей измерений, и рассмотрение возможности снижения затрат на контроль в процессе изготовления.

Метрологическую экспертизу технологической документации целесообразно выполнять в следующей последовательности.

1 Проверка полноты комплекта документов, представленных на экспертизу. На метрологическую экспертизу должен быть предъявлен полный комплект технологической документации на изготовляемую продукцию, а также конструкторский документ, устанавливающий требования к данной продукции. При необходимости эксперт может запросить дополнительные материалы: документацию на используемое технологическое оборудование, приспособления, инструмент, средства измерений и контроля и др.

2 Оценка рациональности номенклатуры параметров, подлежащих измерению. Анализ номенклатуры контролируемых параметров включает анализ полноты требований к их регламентации, проверку достаточности или избыточности, возможности взаимоисключения, замены качественных параметров на количественные и т. д.

При проведении метрологической экспертизы технологической документации необходимо тщательно проанализировать номенклатуру измеряемых параметров, установить возможные корреляционные связи между ними, а также определить параметры, которые можно не измерять, а ограничится их индикацией или вообще не контролировать.

При наличии требований к качеству, предполагающих органолептический контроль, рассматривают целесообразность и возможность замены их на требования к параметрам, проверяемые путем измерений.

При наличии комплексных параметров, непосредственный контроль которых затруднителен (например, отклонений от цилиндричности или от круглости), рассматривается вопрос о их замене на дифференцированные требования. Рекомендации по такой замене для параметров цилиндрических поверхностей приведены в РТМ 2Н30-4-81. Если комплексные требования приведены в конструкторской документации, а дифференцированные в технологической, следует проверить достаточность номенклатуры дифференцированных требований и правильность расчета, подтверждающего выполнение комплексных требований.

Проверяют  правильность  терминологии  при  записи требований к контролируемым параметрам. Терминология в части требований к отклонениям формы и расположения поверхностей должна соответствовать         ГОСТ 24642-81, к параметрам шероховатости поверхности ГОСТ 25142-82, к размерам и их отклонениям ГОСТ 25346-89. При наличии не стандартизованных терминов проверяют, не допускают ли они возможности различного толкования, и при необходимости приводят их определения или разъяснения.

3 Проверка наличия допускаемых отклонений на все контролируемые параметры. Из соображений удобства работы, допускаемые отклонения всех параметров, подлежащих контролю, как правило, следует приводить непосредственно в технологической документации.

При наличии параметра, обеспечиваемого технологически (обеспечиваемого   инструментом)   следует   убедиться,   что предусмотрен контроль всех параметров технологического процесса (оборудования, приспособлений, инструмента), влияющих на данный параметр, и что имеется обоснование, подтверждающее выполнение установленных требований.

4 Проверка достаточности методик измерений (контроля, испытаний). Должны быть приведены методики для контроля всех параметров, за исключением тех, которые обеспечиваются технологически. При необходимости должны быть предусмотрены измерения опасных и вредных факторов, воздействующих на обслуживающий персонал и окружающую среду.

При выполнении прямых измерений с использованием СИ утвержденных типов, как правило, достаточно указать только используемое средство измерений.

На стандартизованные или аттестованные МВИ [52] (или на документы, в состав которых они входят) приводят ссылки. Проверяют допустимость таких ссылок (документ должен быть утвержден и не отменен). Оценивается необходимость указания дополнительных сведений .

5 Оценка правильности выбора средств измерений и методик выполнения измерений. Устанавливают, что погрешность измерений не превышает допускаемого значения. Для этого оценивают погрешность измерения с учетом ее составляющих (погрешностей СИ, температурной   погрешности; погрешности,   обусловленной отличием свойств объекта от свойств, приписываемой его модели, погрешности, обусловленной взаимодействием СИ и объекта измерения и др.).

Выбор средств измерений должен осуществляться с учетом:

-     допустимых отклонений на параметры;

-     выбранной методики выполнения измерений;

-     требуемой группы исполнения, определяемой условиями их использования в процессе производства, производственного контроля и эксплуатации изделий.

Выбор средств измерений должен удовлетворять требованиям получения действительных значений измеряемых величин с оптимальной точностью при наименьших затратах времени и материальных средств.

Исходными данными для выбора средств измерений являются:

-     номинальное значение и разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями измеряемой величины, указанные в нормативной, конструкторской или технологической документации;

-     условия выполнения измерений.

В случаях, когда обоснованное назначение средств измерений по точности невозможно из-за отсутствия соответствующей нормативной документации, при выборе средств измерений следует руководствоваться следующим правилом: погрешность измерения с учетом влияющих факторов не должна превышать 35 % от допуска на контролируемый параметр.

Влиянием шероховатости поверхности на погрешность измерения можно пренебречь, если выполняются рекомендованные РТМ 2Н31-4-81 соотношения между параметрами шероховатости Ra, Rz, допуском размера Tр и допуском формы Тф (таблица). Если эти соотношения не выполняются, эксперт должен предложить ужесточить требования к шероховатости поверхности.

 Таблица

Отклонения формы и расположения можно не учитывать при оценивании погрешности измерений, если выбранный метод предусматривает измерение размера или отклонения в соответствии с его определением.

Условия контроля, при которых можно пренебречь влиянием отклонений формы и расположения, ограничиваемых допуском размера, приведены в РТМ2Н31-4-81.

Если измерение размера или отклонения осуществляется не в соответствии с их определением, следует убедиться, что предусмотрено   раздельное   технологическое   нормирование отклонений формы и расположения, влияющих на погрешность измерений, и учтена составляющая погрешности измерения, обусловленная этими отклонениями.

Допускаемые погрешности измерений линейных размеров до 500 мм регламентированы ГОСТ 8.051-81. Нормы точности измерений малых размеров (менее 1 мм), больших размеров (более 500 мм), параметров шероховатости поверхности, угловых и других величин могут быть регламентированы отраслевыми НД (ОСТ 1.42168-83) рекомендательными материалами (РТМ 1.4.331-84 Выбор универсальных средств измерений линейных размеров от 1 до 500 мм.).

При проверке правильности назначения средств измерений электрических величин рекомендуется применять ГОСТ 22261-94, ОСТ 100377-80.

Проведение проверки средств измерения давления выполняется по ГОСТ 2405-88, ОСТ100379.

Для средств измерения массы ГОСТ 7328-2001, ГОСТ24104-2001, ОСТ 100380-80.

При проверке правильности назначения средств измерений температуры рекомендуется применять ГОСТ Р 8.585-2001, ГОСТ 28498-90, ОСТ 100378.

Проведение проверки правильности назначения средств измерения твердости по ГОСТ 263-75, ГОСТ 2999-75, ГОСТ 9012-59, ГОСТ 9013-59, ГОСТ 9377-81, ГОСТ9450-76, ГОСТ 22975-78, ОСТ 100376.

Если оценка погрешности измерения превышает допускаемое значение, вносят предложения по выбору более точного СИ, улучшению условий измерений, усовершенствованию процедуры измерений, а также по ужесточению требований к объекту измерений с целью снижения зависящей от него составляющей погрешности.

При наличии рекомендаций по выбору средств измерений проверяют выполнение этих рекомендаций. Если обеспечение заданной точности измерений вызывает затруднение, следует совместно с разработчиками   документации    рассмотреть    возможность расширения допуска на контролируемый параметр, а также технологического обеспечения требований к данному параметру или замены контроля данного параметра на контроль другого (других) параметров объекта.

Если допускаемая погрешность измерений не установлена, следует, оценив погрешность измерений, рассчитать вероятности ошибок контроля.

Выбор средства измерения и методики выполнения измерений следует признать правильным, если вероятности ошибок контроля приемлемы. В противном случае рассматривают возможность улучшения технологии изготовления, повышения точности измерений или введения контрольного (производственного) допуска.

При затруднительности оценивания погрешности измерений (из-за отсутствия данных о свойстве объекта измерений, об условиях измерений или необходимости проведения трудоемких расчетов) эксперт может предложить провести аттестацию данной МВИ.

Таким образом, проверка правильности средств и методов выполнения измерений производится с учетом следующих показателей: соответствия погрешности средств измерений требуемым значениям показателей точности измерений; минимального количества и номенклатуры применяемых средств измерений действующему перечню разрешенных для применения средств измерений на предприятии, в России (наличие средства измерения в Госреестре); обоснованность применения средств измерений единичного изготовления; автоматизации процессов измерения; применения стандартизованных или аттестованных методик выполнения измерений.

6 Проверка полноты и определенности описания методики измерений (контроля, испытаний). Описание считается достаточно полным, если измерение может быть выполнено, а результат получен на основании только тех указаний, которые приведены в документации.

При этом предполагается, что оператор строго соблюдает требования инструкций по эксплуатации используемых СИ и выполняет все правила измерений, которые зафиксированы в качестве квалификационных требований к рабочим разряда, указанного в документации.

При необходимости приводят дополнительные указания по последовательности действий при выполнении измерений. В случае косвенных измерений следует привести и проверить формулу для расчета результата измерений.

7 Проверка наличия и полноты требований к условиям измерений. В большинстве случаев требования к условиям измерений задают указанием номера участка (лаборатории или другого помещения, в котором выполняются измерения). Требования, отсутствующие в документации на участок, должны быть заданы непосредственно в технологической документации. Для проверки данного требования рекомендуется применять ГОСТ 8.050-73, ГОСТ 8.395-80.

8 Проверка допустимости использования и полноты требований к используемым СИ. Номенклатура применяемых средств измерений должна соответствовать номенклатуре  разрешенных  к  использованию  на  данном предприятии (если это установлено). Подобная регламентация удешевляет приобретение, поверку, калибровку, ремонт и хранение СИ.

Как правило, в документации должны указываться СИ, выпускаемые промышленностью в настоящее время (это относится и к импортируемым СИ). Однако при их отсутствии и невозможности их приобретения могут в порядке исключения применяться и снятые с производства СИ (если их точность подтверждена при проведении поверки или калибровки).

В сферах распространения Государственного метрологи­ческого контроля и надзора, установленных «Законом об обеспечении единства измерений», должны применяться только СИ утвержденных типов и обеспеченные поверкой (ПР 50.2.006-94, ПР 50.2.009-94). Для СИ общепромышленного применения, как правило, указываются: наименование СИ, номер НД (стандарта или ТУ), по которому оно выпускается, и его обозначение по НД. Ссылка на НД может и не приводиться. В этом случае приводятся тип СИ и его метрологические    характеристики (диапазон    измерений, погрешность, класс точности, цена деления и др.), делающие выбор СИ однозначным и позволяющие при необходимости заменить указанное СИ на аналогичное.

Оцениваются рабочие условия применения СИ и диапазон измерений (должны соответствовать нормированным для СИ).

9 Проверка соответствия производительности измерений производительности технологического оборудования (проверка осуществляется при серийном или массовом производстве продукции). При недостаточной производительности рассматривают возможность выбора более производительных СИ, упрощения процедуры измерений, разработки автоматизированных СИ.

10 Рассмотрение возможности снижения затрат на контрольно-измерительные операции. Следует убедиться в том, что (при соблюдении всех требований, перечисленных выше) выбрано наиболее дешевое СИ, имеющее наибольшую производительность, требующее меньшей квалификации оператора и допускающее использование в более жестких условиях.

Для изделий серийного и массового выпуска рассматривают целесообразность замены универсальных СИ на специализи­рованные, а для изделий единичного и мелкосерийного производства- наоборот (замены специализированных СИ измере­ний на универсальные).

11 Проверка правильности метрологической терминологии, наименований, обозначений и правил написания обозначений единиц физических величин. При решении данной задачи следует руководствоваться требованиями, приведенными в Законе РФ «Об обеспечении единства измерений», а также использовать НД, регламентирующие вопросы терминологии и требования к единицам физических величин.

1.   РМГ 29-99 Метрология. Термины и определения.

2.   ГОСТ Р 1.12-99 ГСС РФ. Стандартизация и смежные виды деятельности. Термины и определения.

3.   ГОСТ 3.1109-82 Единая система технологической документации. Термины и определения основных понятий.

4.   ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин.

Помимо перечисленных НД, следует использовать и другие стандарты, регламентирующие термины и определения в области метрологического обеспечения и техники измерений.

При проверке правильности наименований и обозначений физических величин оценивают: соответствие наименования величин требованиям, установленным в НД; корректность выражения наименования величины, исключающую возможность различного толкования соответствующего свойства объекта