Метрологическое обеспечение оборонно-промышленного комплекса — важный фактор высокой эффективности оборонной продукции

В статье раскрываются цели и задачи метрологического обеспечения оборонно-промышленного комплекса, описываются нормативно-методические, организационные, кадровые и технические основы метрологического обеспечения оборонно-промышленного комплекса, раскрываются основные направление его совершенствования.

Для достижения высокой эффективности современных образцов вооружения, военной и специальной техники (далее — ВВСТ) при их создании используются сложные технологические процессы, а в основу их функционирования закладываются комплексы механических, электрических, электронных, оптических и других систем, успешное взаимодействие которых обеспечивается благодаря их совместимости, т.е. точному соответствию их характеристик установленным нормам, что достигается в первую очередь проведением измерений при разработке и производстве ВВСТ.

Создание ВВСТ связано с огромным количеством измерений, которые осуществляются на макетах, опытных образцах, в ходе технологических процессов на всех этапах разработки и производства ВВСТ. Измерения и мероприятия по обеспечению их единства объединяются единым понятием  метрологическое обеспечение оборонно-промышленного комплекса (далее — ОПК), которое традиционно определяется как  комплекс мероприятий по установлению и применению научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства, требуемой точности, полноты, своевременности, оперативности измерений и достоверности контроля параметров и характеристик ВВСТ в процессе их разработки и производства.

Единство измерений, как одно из слагаемых метрологического обеспечения, — это такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в допущенных к применению в Российской Федерации единицах величин, а показатели точности измерений не выходят за установленные границы [1]. Единство измерений необходимо для обеспечения сопоставимости результатов измерений, выполненных в разное время, в разных местах и в различных условиях, с использованием разных методов и средств измерений.

Основными мероприятиями, направленными на обеспечение единства измерений являются:

• установление допустимых к применению в Российской Федерации единиц величин, используемых для выражения результатов измерений;
• разработка, регламентирование и выполнение комплекса правил, регламентирующих порядок оценки соответствия средств измерений и стандартных образцов, а также порядок подготовки, выполнения измерений, обработки и представления их результатов;
• создание и применение современных эталонов единиц величин, обеспечивающих в соответствии с поверочной схемой передачу единиц величин от эталонов средствам измерений и стандартным образцам, используемым непосредственно для измерений в процессе производства ВВСТ;
• проведение метрологического надзора за выполнением на предприятиях ОПК метрологических правил и норм, устанавливаемых законодательством об обеспечении единства измерений.

В настоящее время зачастую метрологическое обеспечение сводится к понятию обеспечение единства измерений. Цель метрологического обеспечения, понимаемого в таком смысле, заключается в достижении единства измерений, а другие факторы, оказывающие влияние на качество измерительной информации, не принимаются во внимание.

Между тем, как показывает опыт, достижение и поддержание эффективности технических систем зависит не только от точности измерений их параметров, но определяется также и другими характеристиками измерений, например, продолжительностью, стоимостью, помехозащищённостью, трудоемкостью  и т.д. Поэтому  целесообразно рассматривать метрологическое обеспечение  в более широком смысле и понимать под ним комплекс мероприятий, направленных на достижение единства, требуемой точности, полноты, своевременности, оперативности измерений и достоверности контроля параметров и тактико-технических (технических) характеристик ВВСТ.

При разработке и производстве ВВСТ приходится сталкиваться именно с таким широким пониманием содержания метрологического обеспечения, поскольку эффективность измерительной информации в значительной степени определяется их точностью и продолжительностью, а целесообразность и возможность использования тех или иных методов и средств измерений устанавливаются с учетом стоимости измерений и сложности их технической реализации и других факторов [2].

При таком более широком понимании метрологического обеспечения оно достигается совместной работой конструкторов и технологов, инженеров и техников, метрологов и испытателей, — всех, кто связан с обеспечением получения измерительной информации, достижением и поддержанием ее качества.

Обобщенная схема метрологического обеспечения в таком понимании приведена на рисунке 1.

Даная концепция заложена в действующих в настоящее время документах по стандартизации оборонной продукции [3].

В соответствии с данными документами, основными целями метрологического обеспечения в процессе разработки и производства военной техники являются:

• обеспечение требуемого качества военной техники путем достижения требуемой точности, полноты, своевременности и оперативности измерений, сопоставимости результатов измерений, достоверности контроля параметров и характеристик ВТ с учетом требований безопасности и безаварийности;
• обеспечение инновационного развития военных технологий, эффективности научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, производства и эксплуатации ВТ, сокращения сроков их создания и испытаний;
• обеспечение безопасности жизни людей и охрана окружающей среды на стадиях жизненного цикла ВТ;
• экономия всех видов ресурсов в ходе создания и капитального ремонта ВТ.

Основными задачами метрологического обеспечения в процессе разработки и производства военной техники являются:

• установление в конструкторской, технологической и эксплуатационной документации требований к метрологическому обеспечению и контроль за их выполнением;
• установление рациональной номенклатуры измеряемых и контролируемых параметров, их допустимых отклонений и требуемой точности измерений (в том числе в рабочих условиях) при разработке и производстве военной техники;
• разработка и аттестация методик (методов) измерений, обеспечение работ по их стандартизации. Установление особенностей аттестации методик (методов) измерений, относящихся к сфере государственного регулирования;
• выбор средств измерений и стандартных образцов, и, при необходимости, их создание (разработка, модернизация);
• установление требований к рабочим эталонам единиц величин, средствам измерений и стандартным образцам, их метрологическим и эксплуатационным характеристикам, порядку их выбора;
• установление методов и средств передачи единиц величин от эталонов единиц величин к средствам измерений и стандартным образцам, разработка и актуализация поверочных схем;
• проведение метрологической экспертизы документации и разрабатываемых образцов ВВСТ на всех этапах из разработки и приводства;
• разработка и актуализация перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений в области обороны;
• установление обязательных метрологических требований к измерениям, в том числе показателей точности измерений;
• разработка, совершенствование и внедрение нормативных документов, устанавливающих требования к метрологическому обеспечению;
• проведение научных исследований по изысканию новых физических эффектов с целью создания и совершенствования методов и средств измерений, определения значений физических констант;
• проведение испытаний средств измерений и стандартных образцов и утверждение их типа;
• поверка и калибровка средств измерений;
• организация и проведение метрологического надзора на предприятиях промышленности, выполняющих реализацию мероприятий государственный оборонный заказ;
• разработка, ведение и актуализация раздела Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений в области обороны, а также установление особенностей его организации и ведения;
• подготовка кадров метрологов и специалистов, участвующих в процессе разработки и производства военной техники;
• программно-целевое планирование развития измерительной техники в интересах метрологического обеспечения разработки и производства военной техники.

При рассмотрении метрологического обеспечения процесса разработки и производства военной техники можно выделить организационные, технические, нормативно-правовые и кадровые основы ее функционирования [4].

Нормативно-правовую основу метрологического обеспечения составляют документы, которые можно разделить на следующие основные уровни:

1) законодательный;

2) нормативно-правовые акты;

3) документы федеральных органов исполнительной власти;

4) документы по стандартизации оборонной продукции;

5-6) документы организаций и вертикально интегрированных структур. (рис.2)

Принятие в 2008 году Федерального закона от 26 июня 2008 года  «Об обеспечении единства измерений» № ФЗ-102 и разработка в его развитие необходимых нормативно-правовых актов в целом решили проблемные вопросы, связанные с документами 1-3 уровней. В настоящее время производится плановая актуализация положений разработанных документов.

В отношении 4 уровня следует отметить, что к настоящему моменту разработаны и актуализированы значительная часть основополагающих документов по стандартизации оборонной продукции, определяющих вопросы метрологического обеспечения на предприятиях ОПК. Данная работа продолжается. В частности, в соответствии с планом стандартизации оборонной продукции в настоящее время производится переработка целого ряда государственных военных стандартов на различную продукцию и процессы, содержащих требования по метрологическому обеспечению на различных стадиях жизненного цикла данной продукции. В связи с этим требуется проведения значительного объема работ по гармонизации данных документов по стандартизации оборонной продукции с вновь вводимыми основополагающими документами по метрологическому обеспечению военной техники. Также необходимо проведение работ по пересмотру документов системы общих технических требований к ВВСТ, регламентирующих вопросы метрологического обеспечения.

Сложнее обстоит дело с нормативными документами, учитывающими специфику метрологического обеспечения в отдельных областях промышленности (в частности, отраслевыми стандартами), играющими важную роль в обеспечении качества продукции. Решение данной задачи может быть возложено на головные и базовые организации вертикально интегрированных структур.

Организационную основу метрологического обеспечения составляют федеральные органы исполнительной власти (Министерство промышленности и торговли Российской Федерации, Росстандарт, федеральные органы исполнительной власти, уполномоченные в области обороны и безопасности) и организации, которые можно разделить на три основные группы: 1) организации, подведомственные Росстандарту; 2) организации метрологических служб ФОИВ; 3) метрологические организации вертикально интегрированных структур и метрологические подразделения предприятий и специалисты, решающие задачи метрологического обеспечения в подразделениях предприятий ОПК (рис.3).

Первую группу составляют государственные научные метрологические институты и государственные региональные центры метрологии, которые выполняют функции центров коллективного пользования и, в целом, успешно справляются с этой задачей. Однако, так как объемы их финансирования в значительной части формируются за счет оказания услуг, то решение ряда экономически не оправданных, но важных для качества продукции задач, затруднено на региональном уровне, вследствие этого предприятия ОПК несут значительные временные и финансовые затраты при их решении.

Следует отметить, что в различных областях промышленности имеется специфика решения задач метрологического обеспечения. Ранее учет этой специфики осуществлялся головными и базовыми организациями отраслевых метрологических служб, большинство их которых практически перестало выполнять эти функции, а оставшиеся решают эти задачи только частично. Хотя в настоящее время в ОПК создано значительное количество вертикально интегрированных структур, в них, как правило, не предусматривают организационные элементы, ответственные за проведение единой метрологической политики в данной структуре. Создание (определение) головных и базовых метрологических организаций в вертикально интегрированных структурах может позволить существенно повысить качество метрологического обеспечения.

Одним из проблемных вопросов организации метрологического обеспечения ОПК является слабая координация и согласованность действий федеральных органов исполнительной власти при решении вопросов обеспечения единства измерений в области обороны и безопасности.

Опыт работ по вопросам метрологического обеспечения оборонно-промышленного комплекса показывает, что задачи метрологического обеспечения во многих случаях носят межведомственный характер. Зачастую их решение силами одного ведомства затруднительно или экономически не оправдано. В результате появляются половинчатые решения, которые только частично решают проблему, но требуют существенных временных и финансовых затрат. В целях повышения эффективности и оперативности решения возникающих проблем необходима межведомственная координация работ в данной области. Наибольшим потенциалом по осуществлению такой координации на сегодняшний день обладает Росстандарт. Находящиеся в его ведении государственные метрологические институты имеют высокую компетенцию в вопросах разработки и испытаний измерительной техники, а разветвленная сеть региональных центров метрологии позволяет оперативно получать информацию о проблемных вопросах метрологического обеспечения в регионах и гибко реагировать на имеющиеся потребности предприятий.

В целях повышения координации и согласованности действий федеральных органов исполнительной власти при решении вопросов обеспечения единства измерений в области обороны и безопасности  разработано установленным порядком Постановление Правительства РФ от 28 апреля 2018 г. № 521 «О полномочиях Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии по реализации промышленной политики в области разработки и производства эталонов единиц величин, стандартных образцов, средств измерений, технических систем и устройств с измерительными функциями» [5].

В соответствии с постановлением Правительства РФ от 28 апреля 2018 г. № 521 на Росстандарт в соответствии с законодательством Российской Федерации возложена реализация промышленной политики в области разработки и производства эталонов единиц величин, стандартных образцов, средств измерений, технических систем и устройств с измерительными функциями (далее — измерительная техника) путем:

• разработки проектов документов стратегического планирования в области разработки и производства измерительной техники;
• поддержки научно-технической деятельности и инновационной деятельности в области разработки и производства измерительной техники;
• информационно-консультационной поддержки субъектов деятельности в области разработки и производства измерительной техники;
• поддержки в области развития кадрового потенциала субъектов деятельности в области разработки и производства измерительной техники.

Эффективное функционирование системы метрологического обеспечения ОПК невозможно без наличия высококвалифицированных специалистов, решающих задачи метрологического обеспечения. Кадровую основу составляют специалисты на предприятиях ОПК, приборостроительных предприятиях и метрологических организациях (ГНМИ, ГРЦМ).

Существующие в настоящее время направления подготовки кадров высшего образования и дополнительного профессионального образования обеспечивают подготовку достаточного количества специалистов по метрологическому обеспечению. Однако уровень их подготовки не всегда удовлетворяет потребности предприятий. Это во многом связано с тем, что объем изучаемых дисциплин по направлению подготовки высшего образования «Стандартизация и метрология» не достаточен для подготовки специалистов по метрологическому обеспечению. Решением данного вопроса могло бы быть выделение из направления подготовки «Стандартизация и метрология» направления: «Метрология и метрологическое обеспечение».

В отношении значительного числа уже работающих на предприятиях опытных специалистов по метрологическому обеспечению следует отметить отсутствие у них метрологического образования. Это требует проведения дополнительного профессионального образования таких сотрудников, особенно остро это касается проведения метрологической экспертизы ВВСТ.

Техническую основу метрологического обеспечения ОПК образуют:

• эталонная база Российской Федерации, состоящая из комплекса первичных и вторичных эталонов;
• средства измерений, используемые при разработке, производстве, эксплуатации и капитальном ремонте ВВСТ;
• система стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов.

Эталонная база Российской Федерации включает систему государственных первичных эталонов, воспроизводящих единицы величин с наивысшей точностью, достижимой при существующих научно-технических возможностях в данной области измерений, которую образуют 160 государственных первичных эталона единиц величин (далее — ГПЭ), хранящихся в государственных научных метрологических институтах.

В последние годы представителями предприятий промышленности различного уровня неоднократно отмечалось наличие проблемных вопросов метрологического обеспечения деятельности предприятий ОПК, связанных с состоянием технической базы метрологического обеспечения.

В настоящее время отечественные предприятия ОПК имеют определённое отставание от зарубежного технического уровня в части измерительной техники, используемых при создании и эксплуатации образцов ВВСТ. Существуют две группы проблем:

первая группа — очевидные тенденции формирования технологической зависимости ОПК от поставки измерительной техники импортного производства, аналоги которой в Российской Федерации не производятся;

вторая группа — несоответствие характеристик измерительной техники современным требованиям к выпускаемой продукции двойного назначения, усугубляемое невозможностью закупки иностранной измерительной техники. Отставание связано как с низким уровнем оснащённости современными образцами измерительной техники (продолжается эксплуатация большого количества измерительной техники, созданных в СССР), так и несоответствием метрологических и технических характеристик измерительной техники современным требованиям.

Основными проблемными вопросами создания перспективных образцов измерительной техники являются:

• недостаточное использование механизмов программно-целевого планирования производства, разработки и модернизации измерительной техники и технологий, учитывающих текущие и перспективные потребности ОПК;
• «остаточный» принцип финансирования задач создания измерительной техники;
• критическая зависимость от возможности получения доступа (использования) к иностранным технологиям по отдельным видам измерений;
• отсутствие серийного производства отечественной ЭКБ, не уступающей по своим характеристикам иностранным аналогам;
• критическая зависимость от поставок и возможности применения иностранной ЭКБ при создании измерительной техники с требуемыми метрологическими и техническими характеристиками;
• зависимость измерительной техники наивысшей точности от поставок и возможности применения иностранных высокоточных средств измерений и аппаратуры;
• увеличение доли зарубежной номенклатуры средств производства, современной компонентной базы и иных комплектующих (материалов), подпадающих под действие санкций, запрещающих экспорт высокотехнологичной продукции в Российскую Федерацию;
• недостаток квалифицированных специалистов — разработчиков измерительной техники и снижение общего уровня профессиональной подготовки специалистов;
• необходимость модернизации производственной базы предприятий — производителей измерительной техники (оснащения её современным технологическим оборудованием).

В связи с этим в настоящее время Росстандарт, в рамках реализации промышленной политики в области разработки и производства эталонов единиц величин, стандартных образцов, средств измерений, с привлечением ФГУП «ВНИИФТРИ», являющегося головной организацией Росстандарта по созданию и развитию средств измерений и эталонов единиц величин в области обороны и безопасности Российской Федерации, осуществляет разработку комплекса работ по совершенствованию технической базы метрологического обеспечения ОПК по таким видам измерений, как  радиотехнические и радиоэлектронные измерения, измерения акустических, гидроакустических и гидрофизических величин, измерения времени и частоты, оптические и оптико-физические измерения, координатно-временные и гравиметрические измерения, высокоточные измерения геометрических величин, измерения характеристик ионизирующих излучений.

Предусмотренные мероприятия позволят сократить технологическую зависимость ОПК от поставки измерительной техники импортного производства и создать условия для оснащения современными образцами измерительной техники  с улучшенными метрологическими и техническими характеристиками.

С.С. Голубев, заместитель руководителя Росстандарта

Литература

1. Федеральный закон от 26.06.2008 г года № ФЗ-102 «Об обеспечении единства измерений»
2. Е.И. Сычев, В.Н. Храменков, А.Д. Шкитин «Основы военной метрологии», Москва, Военное издательство 1993 г.
3. ГОСТ РВ 0008-000-2019
4. Донченко С.И. Щипунов А.Н., Храпов Ф.И., Панков А.А. «Метрологическое обеспечение деятельности предприятий оборонно-промышленного комплекса», Вестник Росстандарта, № 2, 2018 г.
5. Постановление Правительства РФ от 28 апреля 2018 г. № 521 «О полномочиях Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии по реализации промышленной политики в области разработки и производства эталонов единиц величин, стандартных образцов, средств измерений, технических систем и устройств с измерительными функциями».