制定标准的基础知识标准化的基本原理课件

第二章第二章 标准化理准化理论基基础标准化的管理学理论基础标准化的管理学理论基础1 1Click to add Title2桑德斯理论和松浦四郎理论桑德斯理论和松浦四郎理论2Click to add Title1标准化的基本方法标准化的基本方法3Click to add Title2参数系列选择和参数分级原理参数系列选择和参数分级原理42.1.1 科学管理原理科学管理原理v科学原则科学原则=标准化标准化v（1）泰勒的标准化思想）泰勒的标准化思想v工作标准化，通过标准化提高劳动效率工作标准化，通过标准化提高劳动效率。v泰勒主泰勒主张将将长期生期生产实践中践中积累的累的经验、知、知识、技巧技巧进行行归纳、整理、分析，、整理、分析，寻找共性和找共性和规律并律并将其将其标准化，从而代替准化，从而代替经验的方法。的方法。2.1.1 科学管理原理科学管理原理 v（2）泰勒的泰勒的标准化方法准化方法v作作业工具工具标准化准化v操作方法操作方法标准化准化程序程序分析分析动作动作分析分析标准标准制定制定2.1.2 系系统理理论v（1 1）系统的含义）系统的含义v一般系统论的创始人一般系统论的创始人L.V.BertalanffyL.V.Bertalanffy：相互相互作用诸要素的综合体作用诸要素的综合体v美国学者美国学者R.L.AckoffR.L.Ackoff：由两个或两个以上相互由两个或两个以上相互联系的任何种类的要素所构成的集合联系的任何种类的要素所构成的集合2.1.2 系系统理理论v（2）系）系统的特征的特征整体性整体性目的性目的性有序性有序性动态性性（3）系）系统原理原理v个体效应：个体效应：单个标准在实施中产生的特定效应单个标准在实施中产生的特定效应v系统效应：系统效应：标准系统产生的总体效应标准系统产生的总体效应v 标准系统的效应不是直接从单个标准本身得到标准系统的效应不是直接从单个标准本身得到的，而是从组成标准系统的标准集合中得到的的，而是从组成标准系统的标准集合中得到的协协同效应同效应。2.1.2 系系统理理论v启示：启示：v第一，第一，标准系准系统不是若干个体不是若干个体标准的准的简单分分类汇总、集合，而需要相互、集合，而需要相互协同，有整体功同，有整体功能、共同目能、共同目标和系和系统结构，从而构，从而产生系生系统效效应。v第二，第二，标准化活准化活动涉及人、涉及人、财、物、信息、物、信息、技技术等多个子系等多个子系统及多种要素，并且与外部及多种要素，并且与外部环境不断境不断进行物行物质、能量和信息的交、能量和信息的交换。因。因此，要从系此，要从系统的整体出的整体出发，进行行标准体系的准体系的设计，遵循系，遵循系统特征和特征和规律律进行管理。行管理。有序原理有序原理v系统的有序性：系统要素的有机关系的反映系统的有序性：系统要素的有机关系的反映v系统的有序性是系统与环境以及系统内部诸要素间相互联系、协系统的有序性是系统与环境以及系统内部诸要素间相互联系、协同作用的结果。同作用的结果。v系统有序性的度量：负熵系统有序性的度量：负熵熵：表示分子运动混乱程度的物理量。熵：表示分子运动混乱程度的物理量。熵增大，系统的混乱程度增加。熵增大，系统的混乱程度增加。v（4）熵v熵增：系增：系统的的熵总是在不断的增大，系是在不断的增大，系统的混乱程度在不断的提高。的混乱程度在不断的提高。v耗散理耗散理论：远离平衡离平衡态的开放系的开放系统在一定在一定条件下能自条件下能自发地向着有序化地向着有序化变化化发展展2.1.2 系系统理理论熵增熵增有序有序减少负熵：减少负熵：淘汰低功能淘汰低功能要素要素Text增加熵：增加熵：补充高能力补充高能力新要素新要素2.2.1 桑德斯理论桑德斯理论v（1）关于标准化的内涵）关于标准化的内涵v标准化从本质上来看，是社会有意识地努力达标准化从本质上来看，是社会有意识地努力达到简化的行为。而且，标准化不仅要减少当前到简化的行为。而且，标准化不仅要减少当前已存在的复杂性（多样性），而且要预防将来已存在的复杂性（多样性），而且要预防将来可能产生的不必要的复杂性（多样性）。可能产生的不必要的复杂性（多样性）。2.2.1 桑德斯理论桑德斯理论v（2）关于标准化的核心）关于标准化的核心v标准化不仅是经济活动，而且是社会活动。标准化不仅是经济活动，而且是社会活动。v标准的制定必须建立在全体协商一致的基础上标准的制定必须建立在全体协商一致的基础上v标准化的本质目的，是使标准在其相应的范围标准化的本质目的，是使标准在其相应的范围内得到广泛接受，并予以实施，标准因此而真内得到广泛接受，并予以实施，标准因此而真正具有价值。正具有价值。2.2.1 桑德斯理论桑德斯理论v（3）关于标准实施的原则）关于标准实施的原则v桑德斯认为，在实施标准的时候，为了多数桑德斯认为，在实施标准的时候，为了多数的利益而牺牲少数利益的情况是常有的。因的利益而牺牲少数利益的情况是常有的。因此，在不同的情况和条件下，为了取得最广此，在不同的情况和条件下，为了取得最广泛的社会效益，需要具有顾全大局的宽阔胸泛的社会效益，需要具有顾全大局的宽阔胸怀。怀。2.2.1 桑德斯理论桑德斯理论v（4）关于制定标准的基本活动）关于制定标准的基本活动v在制定标准时，最基本的活动是选择并将其固在制定标准时，最基本的活动是选择并将其固定。定。v制定标准时要慎重地从中选择对象和时机，一制定标准时要慎重地从中选择对象和时机，一般认为在开发阶段结束时制定标准为宜。般认为在开发阶段结束时制定标准为宜。v标准应该在一定时间内保持相对稳定，以利实标准应该在一定时间内保持相对稳定，以利实施。施。2.2.1 桑德斯理论桑德斯理论v（5）关于标准的修订）关于标准的修订v已经制定好的标准，一定要在规定的时间内复已经制定好的标准，一定要在规定的时间内复审，并根据需要进行修订。标准修订的间隔期审，并根据需要进行修订。标准修订的间隔期应根据每个标准的具体情况而定。应根据每个标准的具体情况而定。2.2.1 桑德斯理论桑德斯理论v（6）关于标准参数的确定）关于标准参数的确定v标准中必须对有关的性能规定出能测定或能标准中必须对有关的性能规定出能测定或能计量的数值。必要时，还应规定明确的试验计量的数值。必要时，还应规定明确的试验方法和必要的试验装备。需要抽样时，应规方法和必要的试验装备。需要抽样时，应规定抽样方法以及样本的大小和抽样次数等。定抽样方法以及样本的大小和抽样次数等。2.2.1 桑德斯理论桑德斯理论v（7）关于标准的法律强制性）关于标准的法律强制性v桑德斯认为，国家标准是否以法律形式强制桑德斯认为，国家标准是否以法律形式强制实施，应根据该标准的性质、社会工业化的实施，应根据该标准的性质、社会工业化的程度、现行的法律和客观形式等情况，慎重程度、现行的法律和客观形式等情况，慎重地考虑。地考虑。2.2.2 松浦四郎理论松浦四郎理论v松浦四郎：把松浦四郎：把熵熵的概念引进了标准化，用来的概念引进了标准化，用来解释标准化的社会功能。他提出了关于标准解释标准化的社会功能。他提出了关于标准化化5个方面的个方面的19条原理。条原理。2.2.2 松浦四郎理论（松浦四郎理论（工业标准化原理，工业标准化原理，1972）v原理原理1标准化本质上是一种简化。标准化本质上是一种简化。v原理原理2简化就是减少某些事物的数量。简化就是减少某些事物的数量。v原理原理3标准化不仅能简化目前的复杂性，而上标准化不仅能简化目前的复杂性，而上 预防将预防将来产生不必要的复杂性。来产生不必要的复杂性。v原理原理4标准化是一项社会活动，各有关方面应相协作标准化是一项社会活动，各有关方面应相协作来推动它。来推动它。为了定量地研究标准化活动，松浦四郎提出了为了定量地研究标准化活动，松浦四郎提出了 化值化值”、“标准化值标准化值”和和“简化效果简化效果”等概念。等概念。v原理原理5当简化有效果时，它就是好的。当简化有效果时，它就是好的。v原理原理6标准化活动是克服过去形成的社会习惯的一种标准化活动是克服过去形成的社会习惯的一种活动。活动。2.2.2 松浦四郎理论松浦四郎理论 v原理原理7必须根据不同观点，仔细地选定标准化主必须根据不同观点，仔细地选定标准化主 题和内容。优先顺序应从具体情况出发来考虑。题和内容。优先顺序应从具体情况出发来考虑。v原理原理8对对“全面经济全面经济”的含义，由于立场不同会的含义，由于立场不同会有有 不同的看法。不同的看法。v原理原理9必须从长远观点来评价全面经济。必须从长远观点来评价全面经济。v原理原理10当生产者的利益同消费者的利益发生矛当生产者的利益同消费者的利益发生矛 盾时，应该首先照顾后者，简单的理由是生产商品的盾时，应该首先照顾后者，简单的理由是生产商品的目的在于消费或使用。目的在于消费或使用。v原理原理11使用简便，最重要的一条是互换性。使用简便，最重要的一条是互换性。v原理原理12互换性不仅适用于物质的东西而且也适互换性不仅适用于物质的东西而且也适 用于抽象的概念或思想。用于抽象的概念或思想。2.2.2 松浦四郎理论松浦四郎理论 v原理原理13制定标准的活动基本上就是选择，然后制定标准的活动基本上就是选择，然后 保保持稳定。持稳定。v原理原理14标准必须定期评审，必要时修订。标准必须定期评审，必要时修订。v原理原理15制定标准的方法，应以全体一致同意为制定标准的方法，应以全体一致同意为 基基础。础。v原理原理16采取法律形式强制实施标准的必要性，采取法律形式强制实施标准的必要性，必必须考虑标准的性质和社会工业化的水平，慎重从事。须考虑标准的性质和社会工业化的水平，慎重从事。2.2.2 松浦四郎理论松浦四郎理论 v原理原理17对于有关人身安全和健康的标准，通过对于有关人身安全和健康的标准，通过 法律强制实施是必要的。法律强制实施是必要的。v原理原理18用精确的数值，定量地评价经济效果，仅用精确的数值，定量地评价经济效果，仅仅对于适用范围狭窄的具体产品才有可能。仅对于适用范围狭窄的具体产品才有可能。v原理原理19在许多标准化项目中确定优先顺序，实际在许多标准化项目中确定优先顺序，实际上是评价的第一步。上是评价的第一步。李春田先生的李春田先生的贡献献v（1）标准化的理准化的理论基基础研究研究v系系统效用原理效用原理v结构构优化原理化原理v有序原理有序原理v反反馈控制原理控制原理v（2）综合合标准化准化v根据根据GB/T12366综合合标准化工作指南准化工作指南，综合合标准化的定准化的定义是是“为了达到确定的目了达到确定的目标，运用系运用系统分析方法，建立分析方法，建立标准准综合体，并合体，并贯彻实施的施的标准化活准化活动。”v要点：有确定的目要点：有确定的目标、运用系、运用系统分析方法分析方法（确定与（确定与对象相关的要素）、建立象相关的要素）、建立标准准综合合体并全面体并全面实施。施。第二章第二章 标准化理准化理论基基础标准化的管理学理论基础标准化的管理学理论基础1 1Click to add Title2桑德斯理论和松浦四郎理论桑德斯理论和松浦四郎理论2Click to add Title1标准化的基本方法标准化的基本方法3Click to add Title2参数系列选择和参数分级原理参数系列选择和参数分级原理42.3 标准化的基本方法（形式）标准化的基本方法（形式）简化简化1统一化统一化2 产品系列化产品系列化3通用化通用化4组合化组合化5 模块化模块化62.3.1 简化简化（1）简化的涵义简化的涵义简化是在简化是在一定范围内一定范围内缩减对象（事物）的类型缩减对象（事物）的类型数目，使之在数目，使之在一定时间一定时间内足于满足一般需要的内足于满足一般需要的标准化形式。标准化形式。简化一般是事后进行的，是在不改变对象质的简化一般是事后进行的，是在不改变对象质的规定性，不降低对象功能的前提下，规定性，不降低对象功能的前提下，减少对象减少对象的多样性、复杂性的多样性、复杂性。（3 3）简化的原则）简化的原则 简化要适度既要控制不必要的庞杂，又要避简化要适度既要控制不必要的庞杂，又要避免过分压缩而形成单调。（简化后总体功能免过分压缩而形成单调。（简化后总体功能是否最佳？）是否最佳？）简化应以确定的时间和空间范围为前提。简化应以确定的时间和空间范围为前提。简化形式的结果必须保证在即定的时间内足简化形式的结果必须保证在即定的时间内足以满足消费者的一般需要，不能限制和损害以满足消费者的一般需要，不能限制和损害消费者的需求和利益。消费者的需求和利益。产品简化要形成系列，其参数组合应符合数产品简化要形成系列，其参数组合应符合数值分级制度的基本原则和要求。值分级制度的基本原则和要求。（4）简化的应用）简化的应用物品种类简化物品种类简化原材料简化原材料简化工艺装备简化工艺装备简化零部件简化零部件简化数值简化数值简化结构要素简化结构要素简化流程简化流程简化2.3.2 统一化统一化（1 1）统一化的涵义）统一化的涵义 统统一一化化是是指指两两种种以以上上同同类类事事物物的的表表现现形形态态归归并并为为一一种或限定在一定范围内的标准化形式。种或限定在一定范围内的标准化形式。统统一一化化的的实实质质是是使使对对象象的的形形式式，功功能能（效效用用）或或者者其其他他技技术术特特征征具具有有一一致致性性，并并把把这这种种一一致致性性通通过过标标准准确定下来。确定下来。统统一一化化的的目目的的是是消消除除由由于于不不必必要要的的多多样样化化而而造造成成的的混混乱，为人类的正常活动建立共同遵循的秩序。乱，为人类的正常活动建立共同遵循的秩序。（2 2）统一化与简化）统一化与简化 统一化着眼于取得统一化着眼于取得一致性一致性，即从个性中提炼，即从个性中提炼共性；共性；简化肯定某些个性同时存在，着眼于简化肯定某些个性同时存在，着眼于精练精练，简化的目的并不是简化为只有一种，而是在简化简化的目的并不是简化为只有一种，而是在简化过程中保存若干合理的种类，以少胜多。过程中保存若干合理的种类，以少胜多。v 共性：共性：目的都是消除由于不必要的多目的都是消除由于不必要的多样性而造性而造成的混乱和低效成的混乱和低效（3 3）统一的方式）统一的方式 选择统一选择统一 在需要统一的对象中选择并确定一个，以此来统一其在需要统一的对象中选择并确定一个，以此来统一其余的对象的方式。它适合于那些相互独立、相互排余的对象的方式。它适合于那些相互独立、相互排斥的被统一对象。如交通规则、方向标准等。斥的被统一对象。如交通规则、方向标准等。融合统一融合统一 在被统一对象中博采众长，取长补短，融合成一种新在被统一对象中博采众长，取长补短，融合成一种新的更好的形式，以代替原来的不同形式的方式。适的更好的形式，以代替原来的不同形式的方式。适于融合统一的对象都具有互补性。如结构性产品像于融合统一的对象都具有互补性。如结构性产品像手表、闹钟统一结构形式，都是采用融合统一的方手表、闹钟统一结构形式，都是采用融合统一的方法法 2 2、统一的方式、统一的方式创新统一创新统一 用完全不同于被统一对象的崭用完全不同于被统一对象的崭新的形式来统一的方式。适新的形式来统一的方式。适宜采用创新统一的对象，宜采用创新统一的对象，1 1。在发展过程中产生质的飞跃。在发展过程中产生质的飞跃的结果。的结果。2.是由于某种原因无法使用其他统一方式的情况。是由于某种原因无法使用其他统一方式的情况。（4 4）统一化的原则）统一化的原则 同质性同质性 ：实施统一化的对象必须实施统一化的对象必须具有相同的质或相同具有相同的质或相同的内容的内容，只是在量的方面或表现形式方面存在着差异。，只是在量的方面或表现形式方面存在着差异。等效性等效性 ：对标准化对象实施统一后，被确定的对象与对标准化对象实施统一后，被确定的对象与原先被统一的对象之间，原先被统一的对象之间，在功能上必须等效（可替代）在功能上必须等效（可替代）。适时性适时性 ：“适时适时”是指要把握好统一的时机是指要把握好统一的时机 。适度性适度性 ：对客观事物进行的统一化，既要有定性的要对客观事物进行的统一化，既要有定性的要求，又要有定量的要求。求，又要有定量的要求。合理的确定统一化的范围和指合理的确定统一化的范围和指标水平。标水平。先进性先进性 ：就产品标准来说，就是要促进质量提高。就产品标准来说，就是要促进质量提高。2.3.3 产品系列化产品系列化（1 1）产品系列化的涵义产品系列化的涵义 产品系列化简称系列化。产品系列化简称系列化。是对同一类产是对同一类产品中的结构型式和主要参数规格进行科品中的结构型式和主要参数规格进行科学规划的一种标准化形式。学规划的一种标准化形式。是标准化的高级形式。是标准化的高级形式。（2 2）系列化与简化）系列化与简化系列化是简化的延伸。系列化是简化的延伸。系列化摆脱了标准化系列化摆脱了标准化最初独立地、逐个地制定单项产品标准的传最初独立地、逐个地制定单项产品标准的传统方式，全局考虑问题。统方式，全局考虑问题。系列化源于简化而高于简化。系列化源于简化而高于简化。简化是在品种简化是在品种盲目泛滥超过一般需要之后才进行的，而系盲目泛滥超过一般需要之后才进行的，而系列化则是为防止这种盲目的品种泛滥而预先列化则是为防止这种盲目的品种泛滥而预先作出的科学安排。作出的科学安排。制定产品参数系列标准制定产品参数系列标准 所谓产品参数系列，就是对产品主要参所谓产品参数系列，就是对产品主要参数或基本参数的数值分级。数或基本参数的数值分级。确定参数系列的目的就是要对产品的主确定参数系列的目的就是要对产品的主要参数或基本参数数值进行合理分挡，要参数或基本参数数值进行合理分挡，以便于经济合理地发展产品的品种规格。以便于经济合理地发展产品的品种规格。（3）产品系列化的内容）产品系列化的内容参数：参数：是人们用来标志产品的结构特性（如外形尺寸、容积、是人们用来标志产品的结构特性（如外形尺寸、容积、重量等）和功能特性（如额定电压、输出功率等）的一组量值。重量等）和功能特性（如额定电压、输出功率等）的一组量值。性能参数性能参数：表征产品的基本技术特性的参数；表征产品的基本技术特性的参数；几何尺寸参数几何尺寸参数：表征产品规格的参数。：表征产品规格的参数。基本参数：基本参数：用来反映其基本结构和主要性能的一组参数。用来反映其基本结构和主要性能的一组参数。主参数：主参数：在基本参数中起主导作用的一两个参数。在基本参数中起主导作用的一两个参数。例：家用电冰箱的基本参数有额定电压、输出功率、冷冻室温例：家用电冰箱的基本参数有额定电压、输出功率、冷冻室温度、箱内有效容积、净重等。度、箱内有效容积、净重等。制定产品参数系列标准制定产品参数系列标准 确定产品参数系列的步骤确定产品参数系列的步骤选选择择主主参参数数和和基基本本参数参数确确定定主主参参数数和和基基本本参参数数的上下限的上下限确确 定定参参 数数系列系列选择的主参数应：选择的主参数应：l反映产品的基本特性反映产品的基本特性l是产品中最稳定的参数是产品中最稳定的参数l一般只选一个一般只选一个l优先选择性能参数优先选择性能参数确确定定参参数数在在上上、下限之间的分布下限之间的分布一般要经过对国内外的用户近期和长远的一般要经过对国内外的用户近期和长远的需求情况、生产情况、质量水平、技术发需求情况、生产情况、质量水平、技术发展等多方面的调查研究和周密的分析后才展等多方面的调查研究和周密的分析后才能确定。能确定。编制系列型谱编制系列型谱 根据用户和市场的需要，依据对国内外同类产品生产根据用户和市场的需要，依据对国内外同类产品生产状况的分析，对基本参数系列所限定的产品进行型式状况的分析，对基本参数系列所限定的产品进行型式规划，规划，把基型产品与变型产品的关系把基型产品与变型产品的关系以及以及品种发展的品种发展的总趋势，用简明的图表反映出来，总趋势，用简明的图表反映出来，这样的图表就是系这样的图表就是系列型谱。列型谱。基型产品基型产品是指该类产品中生产历史最长、结构最典是指该类产品中生产历史最长、结构最典型、应用最普遍的一种结构型式。型、应用最普遍的一种结构型式。变型系列变型系列是在基是在基型产品基础上改变部分结构，或增减某些部件，从而型产品基础上改变部分结构，或增减某些部件，从而获得某些新功能的产品。获得某些新功能的产品。系列设计系列设计 选择选择基型基型对基型对基型产品进产品进行设计行设计横向扩展：横向扩展：规格设计规格设计纵向扩展：纵向扩展：变变型型产产品品设计设计中国计量学院中国计量学院 经管学院经管学院422.3.4 通用化通用化(1)(1)基本概念基本概念 通用化是指在通用化是指在互换性互换性的基础上，尽可能地扩大的基础上，尽可能地扩大同一对象（包括零件、部件、构件）的使用范同一对象（包括零件、部件、构件）的使用范围的一种标准化形式。围的一种标准化形式。或者说在互相独立的系统中，选择和确定具有或者说在互相独立的系统中，选择和确定具有功能互换性或尺寸互换性的子系统或的功能单功能互换性或尺寸互换性的子系统或的功能单元的标准化形式。元的标准化形式。互换性互换性v互换性互换性：在不同时间、地点制造出来的产在不同时间、地点制造出来的产品（或零部件），在装配、维修时，不必经过品（或零部件），在装配、维修时，不必经过修整就能任意替换使用的性能。修整就能任意替换使用的性能。v在互相独立的系统中，选择和确定具有在互相独立的系统中，选择和确定具有功能功能互换性互换性或或尺寸互换性尺寸互换性的子系统或功能单元的子系统或功能单元的标准化形式叫做通用化。的标准化形式叫做通用化。（2）通用化的作用通用化的作用有利于有利于对最大限度地减少重复最大限度地减少重复劳动，消除，消除产品及品及其元件种其元件种类以及工以及工艺型式不适当的多型式不适当的多样化。化。促促进对已有成熟技已有成熟技术的广泛重复利用，在新的广泛重复利用，在新产品品开开发过程中有利于降低程中有利于降低设计成本，成本，缩短短产品开品开发周期，提高周期，提高产品品创新的工作效率，加快新新的工作效率，加快新产品投品投放市放市场的速度，降低的速度，降低创新新风险。通通过产品品设计的通用化可有效地减少元器件的品的通用化可有效地减少元器件的品种，降低采种，降低采购成本，成本，这有利于物料的有利于物料的认证、管理、管理、元器件元器件质量的控制和量的控制和稳定，从而保定，从而保证新新产品在大品在大批量生批量生产中的中的质量控制和量控制和产品品质量的量的稳定和提高。定和提高。中国计量学院中国计量学院 经管学院经管学院45案例案例 惠特尼运用互换性原理，提高了生惠特尼运用互换性原理，提高了生产效率和质量，完成了合同。开创了产效率和质量，完成了合同。开创了标准化基础上的成批方式，引起了企标准化基础上的成批方式，引起了企业生产组织形式的革命。并为现代化业生产组织形式的革命。并为现代化大批量生产奠定了基础。因此惠特尼大批量生产奠定了基础。因此惠特尼被称为被称为“美国标准化之父美国标准化之父”。伊莱伊莱惠特尼惠特尼 2.3.5 组合化组合化（1 1）组合化的概念）组合化的概念 组合化是按照标准化的原则，设计并制造出一系列组合化是按照标准化的原则，设计并制造出一系列通用性很强且能多次重复应用的通用性很强且能多次重复应用的单元单元，根据需要拼合，根据需要拼合成不同用途的产品的一种标准化形式。成不同用途的产品的一种标准化形式。组合化是一种古老的标准化形式。组合化是一种古老的标准化形式。中国计量学院中国计量学院 经管学院经管学院47（2 2）组合化理论基础）组合化理论基础 组合化是建立在系统的分解与组合的基础上组合化是建立在系统的分解与组合的基础上，把一个具有一定功能的产品视为一个系统，这个系统把一个具有一定功能的产品视为一个系统，这个系统又可以分解成若干个又可以分解成若干个功能单元功能单元（也称组合元）。分解（也称组合元）。分解出来的组合单元具有某种特定的功能，而且与其它系出来的组合单元具有某种特定的功能，而且与其它系统的某些功能单元可以统的某些功能单元可以通用互换通用互换，这就是分解。，这就是分解。为了满足一定的要求，把事先准备好的标准单元、通为了满足一定的要求，把事先准备好的标准单元、通用单元、专用单元等组合元，按照新系统的要求进行用单元、专用单元等组合元，按照新系统的要求进行有机的结合，组成一个具有一定功能的新系统，这就有机的结合，组成一个具有一定功能的新系统，这就是组合。是组合。（3 3）组合化的方法和步骤）组合化的方法和步骤 确定组合单元的应用范围。确定组合单元的应用范围。将组合元按其功能和结构特点，划分不同的类型。将组合元按其功能和结构特点，划分不同的类型。编排组合型谱。编排组合型谱。设计组合元，制定相应的标准。设计组合元，制定相应的标准。成批生产组合元，根据市场需要拼组各种产品。成批生产组合元，根据市场需要拼组各种产品。（4）组合化的意合化的意义有效地控制了零部件的多有效地控制了零部件的多样化，提高化，提高了了经济效益效益促促进了了产业链分工的分工的细化和化和专业化生化生产的的发展展有利于加快有利于加快创新，更充分地新，更充分地满足市足市场需求需求（1 1）有关概念）有关概念模块模块 模块通常是由元件或子模块组合而成的、具有模块通常是由元件或子模块组合而成的、具有独独立功能立功能的、可成系列的、可成系列单独制造单独制造的标准化单元，的标准化单元，通过不同形式的通过不同形式的接口接口与其他单元组成产品，且与其他单元组成产品，且可分、可合、可互换可分、可合、可互换。（1 1）有关概念）有关概念 模块化模块化 模块化是以模块为基础，综合了通用化、模块化是以模块为基础，综合了通用化、系列化、组合化的特点，解决复杂系统类系列化、组合化的特点，解决复杂系统类型多样化、功能多变的一种标准化形式。型多样化、功能多变的一种标准化形式。模块化是针对复杂系统（产品或工程）开展的标准化。模块化是针对复杂系统（产品或工程）开展的标准化。（2）模）模块的特点的特点模模块是一种具有独立功能，可是一种具有独立功能，可单独制造、独制造、销售的售的标准化准化产品；品；模模块与与产品系品系统的其他要素可分、可合；的其他要素可分、可合；高高层模模块可以包含低可以包含低层模模块（即由模（即由模块组成成模模块）；）；模模块通通过各种形式的接口和各种形式的接口和连接方式构成新接方式构成新的的产品。品。（3 3）模块的种类）模块的种类 u功能模块功能模块 功能模块又可分为：基本功能模块、辅助功能模块、特殊功功能模块又可分为：基本功能模块、辅助功能模块、特殊功能模块等，而它们又可根据产品的特点进一步细分为功能更能模块等，而它们又可根据产品的特点进一步细分为功能更具体的模块。具体的模块。u结构模块结构模块 依据模块在产品系统中所处的地位和模块之间的关系，可将依据模块在产品系统中所处的地位和模块之间的关系，可将模块划分为不同等级，被叫作分级模块。在这个分级体系中模块划分为不同等级，被叫作分级模块。在这个分级体系中通常包括高层模块、分模块（或子模块）、通用模块、专用通常包括高层模块、分模块（或子模块）、通用模块、专用模块等。模块等。高层模块通常是由相应分级系统中低一级的模块组成；最低高层模块通常是由相应分级系统中低一级的模块组成；最低等级的模块则由元件或分元件组成，元件或分元件的构成要等级的模块则由元件或分元件组成，元件或分元件的构成要素叫做负分元件，它是分级体系中最基本的模块元件。素叫做负分元件，它是分级体系中最基本的模块元件。（4）模）模块化的作用化的作用模模块化提高了复化提高了复杂性的性的“可控可控”范范围；模模块化使大型化使大型设计的不同部分可以同的不同部分可以同时进行行设计；模模块化可以包容不确定性。化可以包容不确定性。（6 6）模块化的过程）模块化的过程模块化设计模块化设计 模块化设计可有模块化设计可有3 3种形式：种形式：a)现有模有模块改改进b)专用模用模块设计c)接口接口设计（内部接口（内部接口设计和外部接口和外部接口设计）。）。接口的作用是接口的作用是传递功能。功能。为扩大模大模块通用性，通用性，接口接口设计必必须解决其互解决其互换性和兼容性性和兼容性问题。模模块化生化生产vJones、Kierzkowski(1990)提出提出v是一种是一种“把生把生产过程分离开来并分散到不同空程分离开来并分散到不同空间区位区位”的生的生产模式。模式。v模模块化生化生产方式是将方式是将产品按某一品按某一标准分解成一准分解成一系列的功能模系列的功能模块，按模，按模块组织生生产(模模块化化设计，模，模块化制造、模化制造、模块化装配化装配)，快速、低成，快速、低成本本满足市足市场需求的生需求的生产方式方式v柔性生柔性生产方式方式几种柔性生几种柔性生产方式的比方式的比较柔性制造系统柔性制造系统(FMS),柔性制造工厂柔性制造工厂(FA)、计算机集成制造、计算机集成制造(CIM)模模块化装配化装配v模模块化装配，即先通化装配，即先通过零部件的零部件的组合装配出合装配出具有不同功能的模具有不同功能的模块，再根据，再根据产品的品的结构、构、功能功能选择满足要求的模足要求的模块，通，通过模模块的的组合合装配出装配出满足足顾客要求的客要求的产品。品。v产品品组合、装配序列合、装配序列规划、装配划、装配线平衡平衡第二章第二章 标准化理准化理论基基础标准化的管理学理论基础标准化的管理学理论基础1 1Click to add Title2桑德斯理论和松浦四郎理论桑德斯理论和松浦四郎理论2Click to add Title1标准化的基本方法（形式）标准化的基本方法（形式）3Click to add Title2参数系列选择和参数分级原理参数系列选择和参数分级原理42.4.1 基本概念基本概念v参数参数表征产品或过程中某些重要性质的量；表征产品或过程中某些重要性质的量；v基本参数基本参数表征产品基本技术特征的参数表征产品基本技术特征的参数；v主参数主参数基本参数中起主导作用的参数基本参数中起主导作用的参数；v参数选择参数选择确定参数的活动过程确定参数的活动过程；v参数分级参数分级将参数按照一定规律进行的序列划分。将参数按照一定规律进行的序列划分。（2）参数的相关性和扩散性）参数的相关性和扩散性v参数的相关特性：参数的相关特性：v参数之间参数之间相互关联相互关联、不断扩散不断扩散的特征。的特征。参数不是孤立、独立的；参数不是孤立、独立的；参数的科学设计体现了系统结构的优化参数的科学设计体现了系统结构的优化（3）参数选择和参数分级的原则）参数选择和参数分级的原则实用性实用性A.标准化对象的特性标准化对象的特性（尊重事物客观规律和使（尊重事物客观规律和使用习惯）用习惯）B.技术的继承性技术的继承性（规律性、预见性）（规律性、预见性）C.使用的方便性使用的方便性（减少复杂）（减少复杂）规律性规律性（韦伯定律）（韦伯定律）经济性经济性2.4.2 2.4.2 一般数值系列一般数值系列 一般数值系列：一般数值系列：等差数列（算术级数）、等比数等差数列（算术级数）、等比数列（几何级数）及其他尚未标准化的数值系列列（几何级数）及其他尚未标准化的数值系列（1 1）等差数列）等差数列等差数列：相邻两项之差为常数的数值系列。等差数列：相邻两项之差为常数的数值系列。是常用的最简单的一种数值分级方法。是常用的最简单的一种数值分级方法。2.4.22.4.2一般数值系列一般数值系列 （1 1）等差数列）等差数列例：统一的鞋号，服装的号型系列，轴承、紧固件等。例：统一的鞋号，服装的号型系列，轴承、紧固件等。优点优点：构成简单，各项的项值比较整齐，便于分级。：构成简单，各项的项值比较整齐，便于分级。缺点缺点：相邻的两项的相邻的两项的相对差不均匀相对差不均匀64(2)(2)分段等差数列（阶梯式）分段等差数列（阶梯式）分段等差数列：分段等差数列：即把等差数列分段化（将即把等差数列分段化（将整个数列分为几段，各段的公差不同）。整个数列分为几段，各段的公差不同）。例：例：GB70272GB70272对圆钢直径的规定（对圆钢直径的规定（P65P65）5,5.5,6,6.5,7,8,9,10,36,36,40,42,5,5.5,6,6.5,7,8,9,10,36,36,40,42,70,75,80,85,130,140,25070,75,80,85,130,140,250 v螺螺纹直径系列直径系列为：11.42.63612244880300 v各数各数值段公差分段公差分别为：0.2 0.3 0.4 0.5 1 2 3 4 5 65(2)(2)分段等差数列（阶梯式）分段等差数列（阶梯式）分段等差数列：分段等差数列：即把等差数列分段化（将即把等差数列分段化（将整个数列分为几段，各段的公差不同）。整个数列分为几段，各段的公差不同）。优点优点：使整个系列保持比较适当的密度。：使整个系列保持比较适当的密度。缺点缺点：项差的变化不连续，分段处出现跳：项差的变化不连续，分段处出现跳跃式剧增或剧减。跃式剧增或剧减。66（3 3）等比数列等比数列 优点优点：在技术上更接近实际需要。在技术上更接近实际需要。缺点缺点：按一个公比形成产品系列较为困难。：按一个公比形成产品系列较为困难。672.4.32.4.3 优先数和优先数系优先数和优先数系（1 1）优先数系和优先数的由来优先数系和优先数的由来 682.4.3 2.4.3 优先数和优先数系优先数和优先数系（2 2）优先数系和优先数的定义）优先数系和优先数的定义 优优先先数数系系（R R数数系系）：是是由由公公比比分分别别为为1010开开5 5、1010、2020、4040次次方方，且且项项值值中中含含有有1010的的整整数数幂幂的的理理论论等等比数列比数列导出的一组导出的一组近似等比的数列近似等比的数列。优先数优先数：优先数系中的项值。：优先数系中的项值。优先数系是国际上统一的数值分级制度。优先数系是国际上统一的数值分级制度。GB/T3212005GB/T3212005 69（4 4）优先数系）优先数系的结构的结构优先数系的表示方法优先数系的表示方法R5R5，R10R10，R20R20，R40R40，R80R80 R5R5系列公比：系列公比：1.6;1.6;R10 R10系列公比：系列公比：1.25;1.25;R20 R20系列公比：系列公比：1.12;1.12;R40 R40系列公比：系列公比：1.06;1.06;R80 R80系列公比：系列公比：1.03 1.03 70（4 4）优先数系的结构）优先数系的结构 基本系列与补充系列基本系列与补充系列 基本系列基本系列：R5，R10，R20，R40补充系列补充系列：R80派生系列派生系列：从基本系列或补充系列中，每从基本系列或补充系列中，每P项取值导项取值导出的系列，如出的系列，如R10/371例：v派生系列派生系列 R10/3的公比的公比，可，可导出三种不同出三种不同项值的系列的系列:v1.00，2.00，4.00，8.00v1.25，2.50，5.00，10.0v1.60，3.15，6.30，12.572理论值：理论值：理论等比数列的项值，因为理论值一般为理论等比数列的项值，因为理论值一般为无理数，不便实用。无理数，不便实用。计计算算值值：是是对对理理论论值值取取5位位有有效效数数字字的的近近似似值值，同同理理论论值值相相比比，其其相相对对误误差差小小于于1/20000，在在作作参参数数系系列的精确计算时可代替理论值。列的精确计算时可代替理论值。（5 5）优先数的几种数值）优先数的几种数值 常常用用值值：即即通通常常所所说说的的优优先先数数，它它是是为为了了便便于于实实际际应应用而对计算值进行适当圆整后统一规定的值。用而对计算值进行适当圆整后统一规定的值。常常用用值值的的相相对对误误差差=（常常用用值值计计算算值值）/计计算算值值100%化整值化整值：是对是对R5，R10，R20，R40系列中的常用系列中的常用值作进一步圆整后所得值。这类数值只允许在某些特值作进一步圆整后所得值。这类数值只允许在某些特殊情况下使用。殊情况下使用。（5 5）优先数的几种数值）优先数的几种数值 74（6）系列的代号）系列的代号基本系列和基本系列和补充系列的代号充系列的代号v系列无限定范系列无限定范围时，用，用R5，R10，R20,R40和和R80表示。表示。v系列有限定范系列有限定范围时，应注明限注明限值。v例：例：v以以1.6为下限的下限的R10系列，表示系列，表示为R10（1.6）v以以45为上限的上限的R20系列，表示系列，表示为R20（45）v以以75为下限，下限，300为上限的上限的R40系列，表示系列，表示为R40（75300）75（6）系列的代号）系列的代号派生系列的代号派生系列的代号v系列无限定范系列无限定范围时，须注明系列中含有的一个注明系列中含有的一个项值。v例：例：R10/3（80）表示：含有）表示：含有项值80，且向两，且向两端无限延伸。端无限延伸。v系列有限定范系列有限定范围时，须注明界限注明界限值。v例：例：R20/4（112)表示：以表示：以112为下限的派生下限的派生系列。系列。（7 7）优先数系的主要特征）优先数系的主要特征 从从R5R5，R10R10，R20R20，R40R40到到R80R80，前一系列，前一系列的项值均包含在后一数系之中的项值均包含在后一数系之中 。RrRr系列中的项值可按十进法向两端无限系列中的项值可按十进法向两端无限延伸。所有大于延伸。所有大于1010和小于和小于1 1的优先数均的优先数均可用可用1010的幂乘以表中的优先数。的幂乘以表中的优先数。同一系列中任意相邻两优先数常用值的同一系列中任意相邻两优先数常用值的相对差近似不变（相对差近似不变（R5R5系列约系列约60%60%，R10R10系系列约列约25%25%，R20R20系列约系列约12%12%，R40R40系列约系列约6%6%，R80R80系列约系列约3%3%。（7 7）优先数系的主要特征）优先数系的主要特征同一系列中任意两项的理论值之积或商，同一系列中任意两项的理论值之积或商，任意一项理论值之整数乘方，仍为此系列任意一项理论值之整数乘方，仍为此系列中的一个优先数理论值。常用值之间近似中的一个优先数理论值。常用值之间近似具有这种关系。具有这种关系。同一系列各同一系列各优先数理论值之对数优先数理论值之对数构成一个构成一个等差数列。等差数列。78（8 8）优先数系的优点）优先数系的优点 经济合理的数值分级制度。经济合理的数值分级制度。是统一、简化的基础。是统一、简化的基础。具有广泛的适应性。具有广泛的适应性。简单、易记、计算方便简单、易记、计算方便。79（9 9）优先数系的应用要点和原则）优先数系的应用要点和原则 在确定产品的参数或参数系列时，如果没有特殊原在确定产品的参数或参数系列时，如果没有特殊原因而必须选用其他数值的话，只要能满足技术经济因而必须选用其他数值的话，只要能满足技术经济上的要求，就应当力求选用优先数；并且按照上的要求，就应当力求选用优先数；并且按照R5R5，R10R10，R20R20，R40R40的顺序，优先选用公比较大的基本系的顺序，优先选用公比较大的基本系列列 。当基本系列的公比不能满足分级的要求时，可选用当基本系列的公比不能满足分级的要求时，可选用派生系列选用时应优先采用公比较大和延伸项中含派生系列选用时应优先采用公比较大和延伸项中含有项值有项值1 1的派生系列。的派生系列。80（9 9）优先数系的应用要点和原则）优先数系的应用要点和原则当参数系列的延伸范围很大，从制造和使用的经济当参数系列的延伸范围很大，从制造和使用的经济考虑，在不同的参数区间，需要采用公比不同的系考虑，在不同的参数区间，需要采用公比不同的系列，可分段选用最适宜的基本系列和派生系列，以列，可分段选用最适宜的基本系列和派生系列，以构成复合系列。构成复合系列。按优先数常用值分级的参数系列，公比是不均等的，按优先数常用值分级的参数系列，公比是不均等的，在特殊情况下，为了获得公比精确相等的系列，可在特殊情况下，为了获得公比精确相等的系列，可采用计算值。采用计算值。无特殊原因，应尽量避免使用化整值无特殊原因，应尽量避免使用化整值 。81（10）化整）化整值的的选取取v化整化整值和化整和化整值系列只在下列情况下才允系列只在下列情况下才允许采用，并采用，并应优先采用第一化整先采用第一化整值系列系列 Rr当只需要整数的参数当只需要整数的参数时，就不可能保留全，就不可能保留全部有效数字部有效数字(例如例如:齿轮的的齿数用数用 32代替代替31.5)对需要用偶数、整倍数以及要求数需要用偶数、整倍数以及要求数值具有具有可分性或具有加法性可分性或具有加法性质的的项值，有，有时用化用化整整值比比较适宜，例如，包装中的适宜，例如，包装中的组合尺寸合尺寸和由模数的整倍数所构成的元件尺寸等。和由模数的整倍数所构成的元件尺寸等。82（10）化整）化整值的的选取取v在没有公差要求的在没有公差要求的场合，合，优先数的有效位数先数的有效位数所表示的精度，既无所表示的精度，既无实际意意义，也不便于，也不便于测量的，可用化整量的，可用化整值系列。例如，照相机的曝系列。例如，照相机的曝光光时间以以1/30秒取代秒取代 1/31.5秒，采用了秒，采用了R10/3系列系列v受到受到现有配套有配套产品限制的尺寸参数系列，如品限制的尺寸参数系列，如因涉及到很广泛的因涉及到很广泛的协作范作范围和已有的大量物和已有的大量物质基基础，不宜，不宜轻易改易改变时(例如，考例如，考虑到到经济性，性，继续使用使用现有的工、量具有的工、量具)，可采用化整，可采用化整值系列，例如，系列，例如，标准直径和准直径和标准准长度系列。度系列。2.4.4 E2.4.4 E系列系列 E E系列也是一种由几何级数构成的数列，系列也是一种由几何级数构成的数列，E E系列系列首先在英国的电工行业中应用，是以首先在英国的电工行业中应用，是以1010开开6 6、1212、2424次方为公比的几何级数，分别称为次方为公比的几何级数，分别称为E6E6系列、系列、E12E12系列和系列和E24E24系列。系列。E6E6系列的公比是系列的公比是1.51.5；E12E12系列的公比是系列的公比是1.21.2；E24E24系列的公比是系列的公比是1.11.1。2.4.4 E2.4.4 E系列系列E系系列列已已由由IEC于于1951年年通通过过，1952年年公公布布为为国国际际标标准准，但但该该标标准准只只适适用用于于无无线线电电电电子元件方面。子元件方面。电阻器和电容器优先数系电阻器和电容器优先数系 GB/T 2471-1995E6系列适用于允差为系列适用于允差为20%的电阻和电容器数值；的电阻和电容器数值；E12系列适用于允差为系列适用于允差为10%的电阻和电容器数值；的电阻和电容器数值；E24系列适用于允差为系列适用于允差为5%的电阻和电容器数值；的电阻和电容器数值；2.4.52.4.5 模数制模数制（1 1）模数和模数制的基本概念）模数和模数制的基本概念 模数：模数：在某种系统（构件物或制品）的设在某种系统（构件物或制品）的设计、计算和布局中普遍重复地应用计、计算和布局中普遍重复地应用的一种的一种基准尺寸基准尺寸。以内件为基准的结构，采用以内件为基准的结构，采用组合模数组合模数；以外件为基准的结构，采用以外件为基准的结构，采用分割模数分割模数。86模数模数组组合合模模数数（记记作作m）是是组组合合尺尺寸寸的的最最小小基基数数，它它的的数数值值取取决决于于元元件件装装接接的的最最小小尺尺寸寸。这这种种组组合合尺尺寸寸是是等等差差数数列列1 m，2 m，3 m，Km（K取取整数）中的项值。整数）中的项值。分割模数分割模数（记作（记作M）是组合尺寸的最大基数是组合尺寸的最大基数，它，它的数值取决于最大外件的包容尺寸。在的数值取决于最大外件的包容尺寸。在M已给定的已给定的条件下，内件尺寸应取条件下，内件尺寸应取M的整数分割值，以充分利的整数分割值，以充分利用包容面积和空间。这时内件尺寸系列由数列用包容面积和空间。这时内件尺寸系列由数列1M，M/2，M/3，M/K中的项值构成。中的项值构成。87模数及模数制模数及模数制模数值：模数值：模数模数m的取值。的取值。例例：GB136078印印刷刷电电路路网网络络中中所所规规定定的的网网络络模模数数m=2.5 mm。模数尺寸：模数尺寸：模数乘以正整数或分数所得尺寸值。模数乘以正整数或分数所得尺寸值。模数数列：模数数列：所选定的模数与某一乘数数列相乘所得的模数尺所选定的模数与某一乘数数列相乘所得的模数尺寸数列。寸数列。例：模数值选定为例：模数值选定为100时，当它与数列时，当它与数列2，4，6，8，相乘相乘时，即可得模数数列时，即可得模数数列200，400，600，800。模数制：模数制：在模数基础上所制定的一套尺寸协调的标准。在模数基础上所制定的一套尺寸协调的标准。88建建筑筑模模数数：建建筑筑设设计计中中选选定定的的标标准准尺尺寸寸单单位位。它它是是建建筑筑物物、建建筑筑构构配配件件、建建筑筑制制品品以及有关设备尺寸相互间协调的基础。以及有关设备尺寸相互间协调的基础。建筑模数建筑模数89v基本模数：基本模数：建筑模数协调统一标准中建筑模数协调统一标准中的基本尺度单位，用符号的基本尺度单位，用符号M M表示表示。v导出模数：导出模数：分为分为扩大模数扩大模数和和分模数分模数扩大模数扩大模数为基本模数的整数倍。为基本模数的整数倍。分模数分模数为整数除基本模数。为整数除基本模数。建筑模数建筑模数v模数数列及其应用：模数数列及其应用：模模数数数数列列是是以以基基本本模模数数、扩扩大大模模数数、分分模模数数为为基基础础扩扩展展的的数数值值系系统统，其其扩扩展展幅幅度度和和数数值见值见(表表1.1)。模模数数数数列列根根据据建建筑筑空空间间的的具具体体情情况况拥拥有有各各自自的的适适用用范范围围，建建筑筑物物中中的的所所有有尺尺寸寸，除除特特殊殊情况外，一般都应符合模数数列的规定。情况外，一般都应符合模数数列的规定。建筑模数建筑模数（4）包装模数）包装模数v包装模数是关于包装基础尺寸的标准化及系包装模数是关于包装基础尺寸的标准化及系列尺寸选定的一种规定。包装模数是为实现列尺寸选定的一种规定。包装模数是为实现包装合理化而制订的包装尺寸的系列。包装合理化而制订的包装尺寸的系列。v包装模数尺寸的基础数值，即包装模数是根包装模数尺寸的基础数值，即包装模数是根据托盘的尺寸，以托盘高效率承载包装物为据托盘的尺寸，以托盘高效率承载包装物为前提确定的，以保证物流各个环节的有效衔前提确定的，以保证物流各个环节的有效衔接，按包装模数尺寸设计的的包装箱就可以接，按包装模数尺寸设计的的包装箱就可以按照一定的堆码方式合理、高效率地码放在按照一定的堆码方式合理、高效率地码放在托盘上。托盘上。92