Технической основой национальной метрологической службы является 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. Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности результатов не выходят за установленные границы с заданной вероятностью. Такие результаты можно сопоставлять, они могут использоваться в различных сочетаниях, различными людьми, организациями. В широком смысле метрологическое обеспечение рассматривается как область, охватывающая теорию, методы, средства и организационные правила обеспечения единства и точности измерений, контроля и испытаний с целью обеспечения высокой эффективности производства, эксплуатации технических объектов и достоверности научного эксперимента. В узком смысле под метрологическим обеспечением понимают работу метрологических служб, а иногда и работы по проведению высокоточных измерений, создание специальных контрольно-измерительных и испытательных устройств конкретного применения.
Главной задачей метрологического обеспечения является рациональная организация измерительного процесса, обеспечения достоверности его результатов, что достигается комплексом средств и организационно-технических мероприятий на государственном, отраслевом уровнях, а также на уровне предприятий, которые позволяют поддерживать средства технических измерений в постоянной готовности к проведению измерений с заданной точностью.
Организационной основой является метрологическая служба страны, Организационной основой метрологического обеспечения конкретного предприятия является метрологическая служба предприятия, которая включает следующие аспекты ее организации:
• единство и централизованность обслуживания подразделений предприятия;
• схему организационной структуры и отдельных звеньев в составе службы;
• административную и методическую подчиненность как структурной единицы предприятия или объединения, а также государственным и и ведомственным метрологическим службам (с учетом особенностей организации в ведомствах главных и базовых метрологических служб).
Технической основой метрологического обеспечения в масштабе предприятия являются следующие мероприятия:
• воспроизведение на предприятии физических величин с помощью рабочих эталонов или образцовых средств измерений;
• введение в эксплуатацию общепромышленных рабочих средств измерений, разработка и обязательная метрологическая аттестация нестандартных средств измерений, предназначенных для определения с необходимой точностью характеристик продукции и показателей технологических процессов, получение измерительной информации при испытаниях, контроле, научных исследованиях и учете материальных ценностей;
• передача размеров единиц физических величин рабочим средствам измерений, применяемым на предприятии, путем осуществления обязательной государственной и ведомственной поверки средств измерений с целью достижения идентичности парка средств измерений при их эксплуатации и ремонте;
• в ряде случаев создание на предприятии стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов, необходимых для воспроизведения и передачи размеров величин, коэффициентов или условной шкалы свойств, которые характеризуют состав веществ и материалов;
• использование и при необходимости разработка стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов, предназначенных для получения достоверных результатов при научных исследованиях, разработке конструкций и технологических процессов изготовления изделий и материалов.
Классификация основ метрологического обеспечения является достаточно условной, поскольку каждое из направлений формируется путем проведения обширных научных исследований, организационно-технических и методических мероприятий, планируемых в соответствии с документами стандартов на уровне ведомств и непосредственно на предприятиях. Это необходимо учитывать при решении практических задач и достижении основных целей метрологического обеспечения в рамках каждого предприятия в процессе разработки и производства продукции.
Целями метрологического обеспечения являются:
• повышение качества продукции и эффективности производства;
• оптимизация управления производством;
• обеспечение взаимозаменяемости деталей, узлов, агрегатов;
• повышение эффективности научно-методологических работ, экспериментов и испытаний;
• оптимизация системы учета и повышение эффективности использования материальных ценностей и энергетических ресурсов;
• оптимизация системы нормирования и контроля условий труда и быта;
• охрана окружающей среды;
• оценка и экономное использование природных ресурсов и т. д.
Эти цели реализуются путем внедрения государственной политики в сфере метрологии, стандартизации, сертификации. Основная цель политики – поддержка отечественного производителя, повышение конкурентоспособности продукции, способствование ее выходу на международный рынок, защита прав граждан на потребление безопасной для жизни, здоровья и окружающей среды продукции.
К основным задачам метрологогического обеспечения на уровне предприятий и организаций следует отнести осуществление метрологического контроля в сферах своей деятельности, то есть метрологическая аттестация и калибровка средств технических измерений; аккредитация калибровочных и измерительных лабораторий; метрологическая экспертиза документации и отчетов о научно- исследовательских работ и аттестация методик выполнения измерений; метрологический надзор за обеспечением единства измерений.
Проблема обеспечения высокого качества продукции тесным образом связана с проблемой качества измерений. Между ними явно прослеживается непосредственная связь: там, где качество измерений не соответствует требованиям технологического процесса, невозможно достичь высокого уровня качества продукции. Поэтому обеспечение качества в значительной степени зависит от успешного решения вопросов, связанных с точностью измерений параметров качества материалов и комплектующих изделий, поддержания заданных технологических режимов процессов. Метрологическое обеспечение производства, основанное на практическом использовании положений метрологии, является составной частью системы управления качеством и одной из основных предпосылок достижения требуемого качества выпускаемых изделий.Из этого следует, что метрологическое обеспечение является важнейшей составной частью функционирования современного производства. Система качества каждого предприятия разрабатывается с учетом конкретной деятельности предприятия, специфики изготовляемой продукции и рынка сбыта, однако в каждом случае она должны охватывать все стадии жизненного цикла продукции, т.е. должна быть учтена так называемая «петля качества», включающая следующие виды деятельности – маркетинг, поиск и изучение рынка, проектирование и разработку продукции, подготовку и разработку производственных процессов, материальнотехническое снабжение, производство, контроль, проведение испытаний и обследований, пакетирование и хранение, реализацию и распределение, монтаж и эксплуатацию, техническую помощь и обслуживание, послепродажную деятельность, утилизацию после использования. Система качества может быть эффективной только при условии, что она функционирует в системе управления качеством в тесной взаимосвязи со всеми видами деятельности, которые влияют на качество продукции, т.е. обеспечивает управление качеством на всех участках «петли качества». Соответственно, метрологическое обеспечение важно на всех этапах оценки качества промышленной продукции. Например, метрологическое обеспечение подготовки производства подразумевает комплекс организационно-технических мероприятий, обеспечивающих определение с требуемой точностью характеристик изделий, узлов, деталей, материалов, сырья, параметров технологического процесса, оборудования и позволяющих добиться значительного повышения качества выпускаемой продукции и снижения непроизводственных затрат на ее разработку и производство. Нормативной базой подготовки производства являются объекты измерения: изделия, материалы, технологические процессы, исследуемые физические явления, разработка методов измерений, эксплуатации средств измерений, анализ конструкторской и технологической документации, проведение прецизионных измерений.
Метрологическое обеспечение подготовки производства включает в себя следующие виды деятельности:
1). Установление рациональной номенклатуры измерительных параметров и норм точности, обеспечивающих достоверность входного и приемочного контроля изделия, а также контроля характеристик технологического процесса и оборудования. Нормы точности измерений регламентированы в ряде стандартов на методы измерения, анализа и испытаний.
2). Обеспечение технологических процессов наиболее совершенными методиками выполнения измерений, гарантирующих необходимую точность измерений, аттестацию и стандартизацию этих методик (в комплект разрабатываемых методик должны входить методики, обеспечивающие безопасность и охрану труда).
3). Обеспечение (снабжение, разработка, изготовление) производства средств измерений, в том числе и специального назначения, средств обработки и представления информации, а также нестандартных средств измерений.
4). Обеспечение метрологического обслуживания и поверки средств измерения. 5). Обеспечение условий выполнения измерений, установленных научно-технической документацией.
6). Подготовка производственного персонала и работников соответствующих служб к выполнению контрольно-измерительных операций, поверки, юстировки средств измерений.
7). Организация и проведение метрологического контроля и экспертизы конструкторско-технической документации.
Работы по метрологическому обеспечению подготовки производства выполняют конструкторские, метрологические и технологические службы с момента получения исходных документов на изделия. Состав исходных документов определяется отраслевыми стандартами. Методическое руководство реализаций мероприятий осуществляют государственные ведомственные метрологические службы. Метрологическое обеспечение на этапе производства заключается в поддержании и проверке правильности организации технологических процессов на всех его этапах. Первым и весьма ответственным этапом является входной контроль поступающего сырья и комплектующих изделий. Анализ метрологического обеспечения на данном этапе включает в себя установление правильности организации входного контроля, в том числе оптимальный выбор номенклатуры контролируемых параметров и обеспеченности рабочих мест средствами и методиками измерений, а также соответствие организации входного контроля требованиям ГОСТ 24297-87 «Входной контроль качества продукции». При анализе метрологического обеспечения процесса изготовления необходимо уделять особое внимание состоянию технологичной оснастки (наличие паспортов; соответствие размеров, указанных в паспортах, чертежах на техоснастку, чертежным размерам на деталь; фактические размеры; внешний вид и т. д.). Контроль технического оборудования на технологичную точность проводится с целью определения готовности технологического оборудования обеспечить режим по заданной технологической документации. Необходимо также проводить проверку состояния и правильности применения средств измерений. Работникам отдела технического контроля и всему производственному персоналу необходимо соблюдать методики выполнения измерений. Одно из важнейших направлений метрологического обеспечения– это метрологическое обеспечение качества работ по сертификации и стандартизации продукции. Эффективное сотрудничество с другими странами, совместные разработки научно-технических программ, дальнейшее развитие торговых от ношений требуют взаимного доверия к измерительной информации, являющейся, по существу, основным объектом обмена при совместном решении научно-технических проблем, основой взаимных расчетов при торговых операциях, заключении контрактов на поставку материалов, изделий и оборудования. Создание единого подхода к измерительной информации гарантирует взаимопонимание, возможность унификации и стандартизации методов и средств измерений и испытаний продукции в международной системе товарообмена. Перечисленные выше положения представляют собой своеобразную систему, изъятие из которой какого-нибудь звена неизбежно приводит к получению недостоверной информации и, как следствие, к значительным экономическим потерям и принятию ошибочных решений и т. д. Следует также отметить, что в деятельности по метрологическому обеспечению участвуют не только метрологи, то есть лица или организации, ответственные за единство измерений, но и каждый специалист или как потребитель количественной информации, в достоверности которой он заинтересован, или как участник процесса ее получения и обеспечения измерений.