Унификация

Унифика́ция (от. лат. unus «один» + facio «делаю»; «объединение») — приведение к единообразной системе или форме.

В технике — управление многообразием (соответствует англ. variety control и фр. gestion de la diversité). Принципы технической унификации, направленной в первую очередь на устранение излишнего многообразия изделий, их составных частей и процессов изготовления, используются не только в сфере производства, но и в других областях деятельности: ряды номиналов радиодеталей, унификация размеров архитектурных элементов «цай фэнь», модульная мебель, объёмно-модульное домостроение, унификация размеров оборудования и так далее.

В технике

Унификация — выбор оптимального количества размеров и видов изделий, услуг и процессов, предназначенных для удовлетворения основных потребностей. Обычно направлена на сокращение многообразия. В России унификацией, как правило, считают «приведение к единообразию технических характеристик изделий, документации и средств общения (терминов, обозначений и другого)». Унификации изделий может предшествовать их типизация — выделение типовых изделий и типовых проектов.

Унификация — это распространённый и эффективный метод устранения излишнего многообразия посредством сокращения перечня допустимых элементов и решений, приведения их к однотипности. Унификация является разновидностью систематизации, которая преследует цель распределения предметов в определённом порядке и последовательности, образующей чёткую систему, удобную для пользования.

Унификация в процессе конструирования изделия — это многократное применение в конструкции одних и тех же деталей, узлов, форм поверхностей. Унификация в технологическом процессе — это сокращение номенклатуры используемого при изготовлении изделия инструмента и оборудования (например, все отверстия одного или ограниченного значений диаметров, всё обрабатывается только на токарном станке, применение одной марки материала).

Унификация позволяет повысить серийность операций и выпуска изделий и, как следствие, удешевить производство, сократить время на его подготовку. С другой стороны, унификация зачастую ведет к увеличению габаритов, массы, снижению КПД и т. п. вследствие не всегда оптимальных значений используемых параметров и изделий. Поэтому целесообразность повышения степени унификации должна подтверждаться, например, на основе сравнения разных вариантов технических решений и соответствующего им соотношения затрат и выгод.

Уровень унификации изделия определяется с помощью системы показателей, например, коэффициентом, равным отношению числа унифицированных (одинаковых) элементов к общему их количеству. Если в конструкции имеется несколько групп унифицированных элементов, то общий коэффициент обычно получается свёрткой. Возможна оценка степени унификации по отношению массы или стоимости унифицированных деталей к общей массе или стоимости всего изделия.

Заранее заложенная в конструкцию унификация упрощает последующее совершенствование таких изделий и их приспособление к новым условиям. Существуют следующие направления создания унифицированных конструкций:

• Метод базового агрегата. Разнообразие получаемых изделий основывается на наличии у них общей, базовой части (агрегата) и дополнительных частей, создающих это разнообразие. Широко распространен в современном автомобилестроении, потребительской электронике и бытовой технике. Начиная с 1990-х годов достаточно разные не только по внешнему виду, но и, часто, по классу и даже различающиеся брендами легковые автомобили могут строиться на одной платформе (которая включает в себя силовой агрегат, подвеску, механизмы управления, электронику). Уровень унификации грузовых автомобилей и автобусов ещё выше, пример здесь массовая унификация началась ещё перед Второй мировой войной. Почти все современные бытовые холодильники разных производителей строятся на основе унифицированного набора холодильных агрегатов. Большинство цифровых фотоаппаратов строится на основе небольшого количества цифровых сенсоров изображения;
• Компаундирование. Увеличение производительности изделия достигается параллельным присоединением и одновременной работой ряда однотипных изделий. Например, подключение дополнительных насосов, установка второго двигателя (а не увеличение мощности прежнего). Наиболее характерный пример — многосекционные тепловозы и электровозы, вагоны электропоездов, метрополитена и трамваи, работающие по системе многих единиц. Сюда же относятся многоосные грузовики, созданные добавлением дополнительных мостов к базовой двухосной модели, и шестидвигательный самолет Ан-225, созданный на основе четырёхдвигательного Ан-124;
• Модифицирование. Это — приспособление уже выпускаемого изделия к новым условиям без изменения в них наиболее дорогих и ответственных частей. Например, замена материала корпуса асинхронного двигателя на другой с целью обеспечения возможности эксплуатации его в новых климатических условиях или, создание грузового самолета на основе пассажирского (советский Ан-26, созданный на основе Ан-24, американский KС-135, созданный на базе Боинг-707);
• Агрегатирование (принцип модульности). Новое изделие создается на основе комбинации уже имеющихся унифицированных агрегатов, которые обладают полной взаимозаменяемостью (совместимостью) по эксплуатационным показателям и присоединительным размерам. Наиболее яркий пример — компьютеры серии IBM PC, советские унифицированные телевизоры, различная дорожная, строительная и сельскохозяйственная техника.

Унификация может осуществляться до стандартизации, если её результаты не оформляются стандартом. Но стандартизация изделий и их частей обязательно предполагает их унификацию.

Прямая и обратная унификация

• Под прямой унификацией понимают повторение конструктивных решений базовой модели в последующих поколениях или модификациях. Например, в автомобиле «Шевроле-Нива» применено множество удачных решений, полученных в базовой модели (ВАЗ-2121) и серийно выпускаемых для этого автомобиля узлов, а именно: общая схема трансмиссии, конструкция коробки передач и раздаточной коробки, основные детали подвески, тормозов, рулевого управления, что обеспечило высокий уровень унификации двух поколений машин. Прямая унификация способствует более быстрому освоению производства новой модели, упрощает снабжение запчастями, но, часто, привязывает разработчиков к вынужденному использованию устаревших или неудачных решений, доставшихся в наследство с унифицированными узлами. Например, разработчики «Шевроле-Нивы» были вынуждены сохранить устаревший червячный рулевой редуктор, не самый удачный двигатель, промежуточный вал между КПП и раздаточной коробкой (который на старых моделях вызывал сильную вибрацию), слабые тормоза и редкий (фактически — нестандартный) размер .
• Под обратной унификацией понимают привнесение в ещё выпускаемую базовую модель более удачных конструктивных решений, полученных в дальнейшем. Например, в конструкции все ещё выпускаемого автомобиля ВАЗ-21214 «Нива» с началом производства автомобиля «Шевроле-Нива» применено множество узлов и конструктивных решений, отработанных уже на новом автомобиле: усиленный задний мост, раздаточная коробка с мелкомодульными зубчатыми колесами, гидроусилитель рулевого управления, двигатель, соответствующий нормам Евро-4. Это с одной стороны повысило уровень унификации ВАЗ-21214 и «Шевроле Нива». Обратная унификация позволяет продлить срок выпуска давно разработанной, но удачной модели, однако также может привязывать разработчиков к сохранению устаревающих решений.

В праве

Унификация — выработка государствами правовых норм, единообразно регулирующих общественные отношения определённых видов.

В математической логике

Основная статья: Частный случай формулы

Унификация — подстановка значений вместо переменных при выводе логической формулы.

Примеры унификации

• Унификация и модульность в телевидении
• Унификация и модульность персональных компьютеров

См. также

• Модульность
• Техническая революция
• Кодификация
• Спецификация
• Стандартизация
• ГОСТ
• Шаблон
• Лекало
• Единообразие
• Разновидность

Литература

• А. И. Якушев, Л. Н. Воронцов, Н. М. Федотов. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. 6-е изд., перераб. и доп.. — М.: Машиностроение, 1986. — 352 с.