Окрепилов В. - Стандартизация и метрология в нанотехнологиях (1027504), страница 13
Текст из файла (страница 13)
К основным проблемам в области стандартизации, которые необходимо решать для развития сферы нанотехнологий, относятся: ° отсутствие единой терминологии; отсутствие системной классификации нанопродукции и наноматериалов; ° низкая интенсивность разработки национальных стандартов, ограниченность объема и низкие темпы пополнения фонда стандартов и нормативных документов в области нанотехнологий; ° недостаточный объем научных исследований и нехватка профессиональных кадров для проведения работ по стандартизации нанотехнологий, недостаточное финансирование; ° низкая активность разработчиков стандартов и технических комитетов по стандартизации в части создания и применения нанотехнологий.
Для решения этих проблем, на наш взгляд, необходимо вести работу по следующим основным направлениям: — ускоренная разработка терминологического стандарта в области нанотехнологий; — интенсивная разработка национальных стандартов на нанопродукцию и наноматериалы и участие России в работе международных организаций по стандартизации; 82 83 — реализация федеральной программы в части научных исследований и подготовки кадров в области нанотехнологии; — планирование работ НИИ и предприятий различных отраслей, занимающихся вопросами по разработке нанопродукции и нанопроцессов, и их финансовое обеспечение.
Таким образом, в данной главе мы сформулировали основные проблемы стандартизации в области нанотехнологий, определили направления их решения и оценили современное состояние н аспекты стандартизации применительно к нанотехнологиям, в том числе и на международном уровне. Разработка единых требований позволяет активнее развивать наноиндустрию как в России, так и зарубежом, а также способствует повышению конкурентоспособности в данной области. Не менее важна в области нанотехнологий и роль метрологии. В силу специфики наномира в средствах и методиках измерений существуют свои особенности, о которых подробнее будет изложено в следующей главе. Глава 3 МЕТРОЛОГИЯ В НАНОТЕХНОЛОГИЯХ 3.1 Обеспечение единства измерений Измерения являются одним из путей познания природы человеком.
Они являются основой научных знаний, служат для учета материальных ресурсов, обеспечения требуемого качества, взаимозаменяемости деталей и узлов, совершенствования технологии, охраны здоровья и обеспечения безопасности труда и для многих других отраслей человеческой деятельности.
Измерения количественно характеризуют окружающий материальный мир, раскрывая действующие в природе закономерности. Об этом сказал основоположник отечественной метрологии Дмитрий Иванович Менделеев: «Наука начинается... с тех пор, как начинают измерять....Точная наука немыслима без меры». Известно аналогичное высказывание и основоположника английской метрологии Томсона: «Каждая вещь известна лишь в той степени„в какой ее можно измерить».
Директор Международного бюро мер и весов профессор Эндрю Воллард в послании к Всемирному дню метрологии 20 мая 2005 г. писал: „Зкономический успех страны зависит от ее способности производить н продавать точно измеренные и испытанные товары и услуги. Метрология играет центральную роль для производителей, поставщиков и потребителей товаров н услуг. Все слои общества долииы иметь уверенность в точности и надежности измерений, сделанных на нужном уровне точности», 85 Измерениями в России занимаются десятки миллионов человек.
По экспертным оценкам на деятельность, связанную с измерениями в России, расходуется порядка 3,8 % стоимости валового национального продукта. В таких странах, как США, Япония, Англия, Германия, эти затраты достигают 12 %, и имеется тенденция их постоянного роста, что связано с усложнением производства и выпуском наукоемкой продукции, внедрением современных технологий производства, в том числе нанотехнологий. Например, процедуры измерений по объему работ в стоимости достигают в электронной промышленности порядка 60 — 70 %.
Без получения посредством измерений достаточно полных и достоверных сведений было бы невозможно достигнуть крупнейших научных и практических результатов в области использования атомной энергии, освоения космоса, в области создания новых материалов с заранее заданными свойствами и обеспечении качества продукции и услуг.
Напомним, что качество — это совокупность характеристик объекта, которые придают ему способность удовлетворять установленные или предполагаемые потребности (ИСО 8402:1994). При этом объектами могут быть продукция, деятельность или процесс, услуги, системы и др. Надлежащее качество может быть достигнуто совокупной деятельностью стандартизации, метрологии и оценки соответствия. Каждый из указанных видов деятельности связан с двумя другими, но они имеют общую часть — качество (рис. 27), Каждый объект описывается совокупностью характеристик, которые подлежат нормированию, т.
е. являются объектами метрологии, а объекты подвергаются различным испытаниям для подтверждения характеристик заданным требованиям, т. е. оценке соответствия. Результаты испытаний в свою очередь основываются на достоверных результатах измерений во время испытаний, единство которых обеспечивается и гарантируется Российской системой измерений. Таким образом, система измерений является объективным инструментом для обеспечения и оценки качества продукции и услуг через стандарты, метрологическое обеспечение производства и испытаний ~55). Связь метрологии со стандартизацией выражается прежде всего в стандартизации единиц измерений, системы государственных эталонов, средств измерений и методов поверок, в создании стандартных образцов свойств и состава веществ.
В свою очередь стандартизация опирается на метрологию, обеспечивающую правильность и сопоставимость результатов испытаний материалов и изделий, а также заимствует из метрологии методы определения и контроля качества. В решении задачи обеспечения качества измерений основная роль принадлежит метрологии — науке об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности.
Решение задачи достигается путем создания государственных эталонов, «привязки» к ним проводимых измерений и установления метрологических правил и норм по отношению к измерениям и средствам измерений. Если не соблюдается единство измерений, даже самые «тонкие» измерения, проводимые с помощью правильно подобранных средств измерений, не дадут необходимых результатов. Единство измерений является одним из важнейших условий эффективности исследования и разработок, управления производством и другими объектами, диагностики и лечения болезней, достоверного учета материальных и энергетических ресурсов, контроля качества продукции, условий безопасности труда и охраны окружающей среды, надежности работы связи и транспорта, обороны государства. Повышение точности измерений при учете энергоресурсов, сельскохозяйственной продукции и других материальных ценностей приводит к существенной экономии при их перевозке, хранении и расходовании 181.
86 87 Повышение точности измерений качества нефти на 0,5 % равносильно вовлечению в оборот -2,25 млн. т нефти. От качества измерительной информации в медицине зависит правильность диагностики заболеваний и эффективность лечения. Единство измерений — зто состояние измерений, характеризуюи~ееся тем, что ихрезулыпаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы. Иными словами, единство измерений основано на четырех основных принципах: — результаты выражены в узаконенных единицах; размер единиц, хранимых средствами измерений, равен размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами; погрешности результатов измерений известны; — погрешности измерений не выходят за установленные пределы, Без выполнения этих условий невозможно добиться единства измерений.
Наиболее важным условием обеспечения единства измерений является «привязка» измерений к государственным эталонам, что, в соответствии со стандартами ИСО серий 9000, явегяется обязательным условием в обеспечении качества продукции, процессов и услуг (рис. 28). Прослеживаемость — свойство эгалона единицы величины или средства измерений, заключающееся в документально подтвержденном установлении их связи с государственным первичным эталоном соответствующей единицы величины посредством сличения эталонов единиц величин, поверки, калибровки средств измерений ~2~.
В соответствии с Законом РФ «Об обеспечении единства измерений>, единство измерений сегодня рассматривается как одно из важнейших условий эффективности исследования и разработок, управления производством и другими объектами, диагностики и лечения болезней, достоверного учета материальных и энергетических ресурсов, контроля качества продукции, условий безопасности труда и охраны окружающей среды, надежности Рис, 2К Просвемсиваемосхаь измерений работы связи и транспорта, обороны государства, а ГСИ должна трактоваться как государственная система управления деятельностью по обеспечению единства измерений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
