История развития метрологии, стандартизации и сертификации
С самых древних времен копирование и воспроизводство стали самым эффективным и реальным инструментом развития человеческого общества. Непрерывно совершенствуя предметы и орудия труда, новые трудовые приемы, постоянно фиксируя наиболее удачные результаты трудовой деятельности с целью их повторного использования, люди всегда стремились к достижению оптимальной степени упорядочения в ней посредством установления положений для всеобщего и многократного использования. Применение в древности единой системы мер, строительных деталей стандартного размера, водопроводных труб стандартного диаметра — это примеры деятельности по стандартизации, которая на современном нормативном языке именуется как «достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области посредством установления положений для всеобщего и многократного использования...».
Развитие экономических связей между государствами во все времена неизменно сопровождалось использованием методов стандартизации. Так, в связи с необходимостью строительства большого количества судов в Венеции в Эпоху Возрождения сборка галер осуществлялась из заранее изготовленных деталей и узлов (был использован метод унификации). Началом международной стандартизации можно считать принятие в 1875 г. представителями 19 государств Международной метрической конвенции и учреждение Международного бюро мер и весов.
Первые упоминания о стандартах в России отмечены во времена правления Ивана Грозного, когда были введены для измерения пушечных ядер стандартные калибры — кружала. Петр I, стремясь к расширению торговли с другими странами,
не только ввел технические условия, учитывающие повышенные требования иностранных рынков к качеству отечественных товаров, но и организовал правительственные бракеражные комиссии в Петербурге и Архангельске, в обязанности которых входила тщательная проверка качества экспортируемого Россией сырья (древесины, льна, пеньки и др.).
В целом историю стандартизации и метрологии в нашей стране можно представить в следующем виде .
Стандартизация, как правило, основывается на достижениях науки, техники и практического опыта. Она не только определяет уровень развития производства, определяет экономически оптимальные решения многих народно-хозяйственных, отраслевых и внутрипроизводственных задач, но и стимулирует прогресс науки и техники. Стандартизация становится одним из важнейших средств улучшения организации общественного производства, осуществления экономической и технической политики государства, ускорения научно-технического прогресса, эффективного управления факторами интенсификации экономики, органически объединяя фундаментальные и прикладные науки, она способствует их целенаправленности и быстрейшему внедрению научных достижений в практическую деятельность. Стандартизация создает организационно-техническую и информационную основу специализации, кооперирования производства, придает производству свойства самоорганизации.
Стандартизация в качестве одного из элементов технического регулирования в условиях рыночной экономики может обеспечить вклад в экономический рост, превышающий соответствующие показатели от внедрения патентов и лицензий. Поданным экспертов в Германии, например, треть ежегодного экономического прироста относилась к эффекту от применения стандартов.
О масштабах и эффективности работ по стандартизации свидетельствует такой факт. Общая сумма вложений промышленности и правительственных организаций в различные виды деятельности, связанные с разработкой и применением стандартов в США достигла 70 млрд дол. в год, а прибыль — 1000%.
Однако проблемы стандартизации в России не позволяют получить такие результаты. К наиболее актуальным из них относятся:
1. Низкий динамизм стандартизации. При парке в 24 600 стандартов его ежегодное обновление должно составлять миИстория развития метрологии, стандартизации и сертификации в России
Дата | Документ | Содержание документа |
996 г. | Устав князя Владими- | Поручение верховного надзора за мерами и весами епископам с обяза- |
| ра о десятинах, судах | тельством «городские и торговые всякие мерила... блюсти без пакости, |
| и о людях церковных | ни умалити, ни множити...» |
1134-1135 гг. | Устав князя Всеволода | Впервые упоминается о проведении ежегодной периодической повер- |
| Мстиславовича о цер- | ки мер и весов, находящихся под надзором епископа. За нарушения за- |
| ковных судах, людях и | конных мер устанавливались жестокие наказания, вплоть до смертной |
| мерилах торговых | казни, и конфискация имущества |
21 декабря 1550 г. | Грамота на Двину | Предписывала создание первых образцовых печатных (орленых) мер |
| о новых печатных | объема для сыпучих тел — медных осьмин, которые следовало хранить |
| мерах и осьминах | централизованно в приказах Московского государства. С них надлежа- |
| (Двинская грамота) | ло изготовить деревянные копии и, заклеймив их, разослать по уездам для городских померщиков и торговцев «всякое жито мерити» |
1649 г. | Уложение царя Алек- | Устанавливается сажень в 3 аршина, а верста — 1000 сажен. Землю по- |
| сея Михайловича | велевается измерять четвертями и десятинами |
1681 г. | Наказ царя Федора | Все весы должны быть сходны с таможенными, заорленными весами. |
| Алексеевича Большой | Обязывал таможенного голову при вступлении в должность поверять |
| Московской таможне | контари, терези, гири и фунты. За найденные у торговцев воровские |
| о сборе таможенных | весы определялась конфискация товаров и ссылка с семьей. Иного- |
| пошлин | родним торговым людям давали из таможни на время торговли печатные железные аршины за пошлину; при отъезде брали их обратно |
30 марта 1716г. | Устав Воинский царя | Наказание за обмер и обвес — возвратить добро втрое (которым обма- |
| Петра 1 Устав Воинских артикулов | нул), взимать штраф и подвергнуть телесному наказанию |
Дата | Документ | Содержание документа |
18 июня 1719 г. | Указ Сенатский о | Запрещается продавцам иметь незаорленые весы и меры; за фальши- |
| наблюдении порядка и чистоты по городу Санкт-Петербургу | вые меры и весы устанавливается штраф |
5 апреля 1722 г. | Регламент об управле- | В Адмиралтейской коллегии иметь правдивые весы и аршины |
| нии Адмиралтейства и | с клеймами, которые применять только для поверки остальных весов |
| верфи и часть вторая | и мер длины каждые полгода, что вменялось в обязанность контролеру. |
| регламента Морского | Учреждается должность вагмейстера и унтервагмейстеров; устанавливаются правила для взвешивания разных материалов |
17 сентября 1781 г. | Устав о вине | Установить в каждом винном магазине засвидетельствованные и клейменные в Казенной палате меры. Учредить в магистрате или ратуше контрольные меры, чтобы покупщик вина мог той мерою поверить объем купленного товара. Назначить специальных людей для разрешения споров между продавцом и покупщиком. Подтверждается запрещение обмера или обмана в приеме или отпуске при продаже вина |
13 декабря 1829 г. | Высочайше утвержден- | Об учреждении при Санкт-Петербургском Монетном дворе собрания |
| ная записка министра финансов | образцовых мер и весов главнейших иностранных государств |
11 октября 1835 г. | Именной указ, данный | Установил основания Российской системы мер, утвердил первые эта- |
| Сенату о системе Рос- | лоны. Предусмотрел создание государственного учреждения для хра- |
| сийских мер и весов | нения основных образцов мер и организацию централизованной регулярной поверки мер и весов |
|
|
|
Дата | Документ | Содержание документа |
4 июня 1842 г. | Именной указ, данный | Впервые в истории отечественной метрологии установлены основы |
| Сенату: Положение | государственной службы мер и весов. Вводилась единая система мер |
| о весах и мерах | на всей территории России (с 1 января 1845 г.); учреждено первое государственное метрологическое и поверочное учреждение России — Депо образцовых мер и весов, сформулированы функции Депо и обязанности ученого хранителя, назначаемого из членов Академии наук. Разработана система организации надзора и поверки мер и весов; указаны министерства и учреждения, которые обязаны были заниматься единообразием мер и весов в государстве, определены порядок хранения, правила применения, производства и поверки от эталонов до рабочих и торговых мер |
20 мая 1875 г. | Подписание Метриче- | Создание Международной организации по мерам и весам (МОМВ) и |
| ской конвенции полномочными представителями правительств 17 государств, в том числе России, на специально созванной дипломатической конференции | Международного бюро мер и весов (МБМВ) |
8 июля 1916 г. | Закон Государственно- | Об изменении действующих узаконений о мерах и весах и об установ- |
| го Совета и Государс- | лении новых штатов Главной палаты мер и весов и местных повероч- |
| твенной Думы | ных, Новое положение о мерах и весах, Положение о Главной палате мер и весов, штаты ее и местных поверочных палаток |
Дата | Документ | Содержание документа |
14 сентября 1918 г. | Декрет Совета На- | Создание Межведомственной комиссии для повсеместного внедрения |
| родных Комиссаров РСФСР о введении международной метрической десятичной системы мер и весов | в России метрической системы мер |
1960 г. | Принятие XI Генеральной конференцией по мерам и весам Международной системы единиц (СИ) | Утверждение ГОСТ 9867—71 «Международная система единиц» |
10 июня 1993 г. | Закон РФ от 10 июля | Установил правовые основы стандартизации в Российской Федерации, |
| 1993 №5154-1 «О стан- | обязательные для всех государственных органов управления, предпри- |
| дартизации» | ятий, предпринимателей, общественных объединений. Определил меры государственной защиты интересов потребителей и государства посредством разработки и применения нормативных документов по стандартизации |
1 июля 2003 г. | Федеральный закон от | Технические регламенты, стандартизация, метрология и оценка соот- |
| 27 декабря № 184-ФЗ | ветствия определяют регулирующую роль государства с помощью уста- |
| «О техническом регу- | новления норм и правил, организующего поведение на рынке хозяйс- |
| лировании» | твующих субъектов |
нимум 3,5—4 тыс. стандартов. В последнее время максимальное число пересмотренных и вновь утвержденных стандартов составило 900 единиц в год. Фонд стандартов стремительно стареет, и при этом нет ясной перспективы ускорения темпов этой работы. Планирование стандартизации осуществляется в годовом разрезе, тогда как, например, в Японии действует система 5—10-летнего и годового планирования. При разработке стандартов не учитываются прогнозы развития науки и техники, хотя Академия стандартизации, метрологии и сертификации имеет материалы прогнозирования с глубиной 30 лет. Другая сторона низкого динамизма — недостаточные темпы освоения международных, региональных и национальных стандартов: перевод, редактирование, утверждение, внедрение. Многие международные стандарты даже не переведены.
2. Слабая работа в области технологической стандартизации. Работы по стандартизации и внедрению передовой технологии взаимно не увязаны. Особо эффективно такая увязка действовала бы на предприятиях малого и среднего бизнеса. Яркий пример такой работы показывает Национальный институт стандартов и технологии США, осуществляющий национальную технологическую программу преимущественно среди предприятий малого бизнеса.
3. Низкое качество работы технических комитетов. Имея глубокие познания в конкретных отраслях деятельности, члены комитетов слабо знакомы с теорией и практикой международной и отечественной стандартизации.
4. Необходимо восстанавливать утерянные в последние десятилетия службы по стандартизации на предприятиях.
Краткая история метрологии
Метрология — наука об измерениях, методах достижения их единства и требуемой точности. Измерения играют важную роль в жизни человека. С измерениями он встречается на каждом шагу своей деятельности, начиная от определения расстояний на глаз и кончая контролем сложных технологических процессов и выполнением научных исследований. Развитие науки неразрывно связано с прогрессом в области измерений. Измерения — один из способов познания. Поэтому многие научные исследования сопровождаются измерениями, позволяющими установить количественные соотношения и закономерности изучаемых явлений. Д. И. Менделеев, руководивший отечественной метрологией в период 1892—1907 гг., писал: «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять; точная наука немыслима без меры». Любое современное производство немыслимо без точного, объективного контроля технологического процесса, осуществляемого с помощью средств измерений. Улучшение качества продукции и повышение производительности в значительной степени обусловлены тем, насколько хорошо оснащено и организовано измерительное хозяйство предприятия. Автоматизация производства также невозможна без измерений, так как нельзя управлять объектом, не имея информации об объекте. С другой стороны, достижения производства в области получения новых материалов, новых элементов с расширенными функциональными свойствами, новой технологии отражаются на характеристиках средств измерений, создаются возможности для разработки принципиально новых средств измерений. Измерение — познавательный процесс, заключающийся в сравнении данной величины с известной величиной, принятой за единицу. Предметом метрологии является обработка количественной
информации о свойствах объектов и процессов с заданной достоверностью.
Слово «метрология» образовано из двух греческих слов: метрон — мера и логос — учение. Дословный перевод слова «метрология» — учение о мерах. Долгое время метрология оставалась в основном описательной наукой о различных мерах и соотношениях между ними.
Первыми средствами обеспечения измерений были объекты, опирающиеся на размеры рук и ног человека. На Руси использовались локоть, пядь, сажень, косая сажень. На Западе — дюйм, фут, сохранившие свое название до сих пор. Поскольку размеры рук и ног у разных людей были разными, то должное единство измерений не всегда удавалось обеспечить. Следующим шагом были законодательные акты правителей, предписывающие, например, за единицу длины считать среднюю длину стопы нескольких людей. Иногда правители просто делали две зарубки на стене рыночной площади, предписывая всем торговцам делать копии таких «эталонных мер». В настоящее время такую меру можно видеть на Вандомской площади в Париже в том месте, где когда-то располагался главный рынок Европы.
В отношении измерений долгое время не было однообразия и определенности (точности). Поэтому товарообмен (торговля) был затруднен из-за отсутствия единства измерений как физических величин, так и стоимости (цены) товаров. В связи с этим bXVII—XVIII вв. ряд стран (Франция, Англия, Германия, Россия и др.) стали активно создавать и принимать государственные эталонные меры основных свойств товаров: длины, веса и цены.
Известно, что еще ученый X. Гюйгенс, исследуя движение маятниковых часов, в 1664 г. установил: при малых отклонениях маятника период его колебаний:
где / — длина маятника, q — const — ускорение свободного падения.
Это уравнение позволяет выразить меру длины через естественную меру времени. Он предложил единицей длины считать /з длины маятника с периодом колебаний, равным 1 секунде. Секунда как единица времени тогда уже была общепринятой. Идея Гюйгенса содержит естественную связь мер длины и времени, но она не была ни понята, ни принята.
Однако вопрос о введении единой меры длины стал актуальным.
В 1575 г. Тит Буратини в книге «Универсальная мера» раз- 1 вил идею Гюйгенса и для обозначения универсальной еди- ] ницы длины — длины секундного маятника — ввел название «метр» (от греческого слова metron, что означает — мера).
В те же годы 1000 гран (грамм) стали называть килограммом, а его эталоном, единицей веса, был неофициально принят вес кубического дециметра воды при температуре +4°С.
В 1736 г. в России была создана государственная комиссия по мерам и весам. Вскоре же из бронзы была отлита и позолочена образцовая мера веса — 1 фунт. Эталон английского фунта был создан в 1766 г.
Впервые правительство Франции 7 апреля 1795 г. официально объявило о введении десятичной системы счета мер с двумя основными, сначала временными, единицами измерений — метром и килограммом. Несколько позднее (1799 г.) специальным декретом (законодательно) Национальным собранием Франции были утверждены и переданы на хранение в Национальный архив эталоны метра и килограмма. Эти эталоны получили названия «метр Архива» и «килограмм Архива». Они соответствовали прежнему метру и килограмму, но были изготовлены из сплава на основе платины.
В современном понимании метрология — это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. К основным направлениям метрологии относятся:
единицы физических величин и их системы;
общая теория измерений;
методы и средства измерений; методы определения точности измерений;
основы обеспечения единства измерений и единообразия средств измерения;
эталоны и образцовые средства измерений; методы передачи размеров единиц от эталонов и образцовых средств измерений рабочим средствам измерений.
Метрологию подразделяют на теоретическую, прикладную и законодательную.
Теоретическая метрология занимается вопросами фундаментальных исследований, созданием системы единиц измерений, физических постоянных, разработкой новых методов измерения.
Прикладная (практическая) метрология занимается вопросами практического применения в различных сферах деятельности результатов теоретических исследований в рамках метрологии.
Законодательная метрология включает совокупность взаимообусловленных правил и норм, направленных на обеспечение единства измерений, которые возводятся в ранг правовых положений (уполномоченными на то органами государственной власти), имеют обязательную силу и находятся под контролем государства.