GPS新概念！你还只知道卫星定位吗？最新解读：产品几何技术规范

公差帮APP2020-05-19 14:17:17

提及GPS，大家马上能想到的是全球定位系统（Global Positioning System ，简称GPS）。

而在机械工程领域，贯穿设计、制造和检测过程的一整套标准，称为产品几何技术规范（ISO Geometric Product Specifications & Verification，简称也是GPS）。从现代设计和控制理论来看，验证（Verification）是一个不可或缺的环节，“V”绝对不能丢掉！简称GPS&V更全面，同时也不担心记混了呢。

GPS&V

产品几何技术规范与认证（Geometrical Product Specifications & Verifications）：是由国际标准化组织ISO/TC 213颁布的一套标准体系，最初是基于几何学的传统技术标准，又被称为第一代GPS&V；随着数字化制造业的快速发展，第一代GPS&V内容无法满足数学建模需求，不便于计算机技术的数据处理，近年来国际上提出了以计量学为基础的新一代GPS&V。

GPS&V体系的发展阶段

1960-1992年，标准的制定分属于三个技术委员会。ISO/TC3主要负责尺寸公差及检测；ISO/TC10主要负责形位公差及检测；ISO/TC57主要负责表面粗糙度及检测。三个委员会先后制定数十项国际标准，并在大多数国家广泛使用至今，称之为传统标准。

1993-1999年，第一代GPS&V标准的萌发。传统标准的制定分属于三个技术委员会，组织协调性差，并存在互相矛盾的地方，给设计、制造、检验和交流带来不便，导致了平均成本增加。ISO于1993年成立了ISO/JHG“联合协调工作组”，将3类标准集中到一起进行协调和修订，直到1999年，ISO/JHG修订和新制定的标准约为60项，都整合到了GPS&V体系中，且每项标准在名称前都冠以前缀“Geometrical Product Specifications & Verifications (GPS&V)”，形成了第一代GPS&V标准。

1999年-至今，新一代标准体系的制定。随着现代制造业的快速发展，CAD/CAPP/CAM/CAQ的技术稳步成熟，无论是传统标准还是第一代GPS&V,其以几何学为基础的公差、测量等信息缺乏数学描述，其标准内容无法实现数学建模，不利于现代化的数字制造。ISO于1996年合并了三个技术委员会，成立了ISO/TC213技术委员会，全面负责新一代GPS&V国际标准体系的制定，并于1999年正式提出新一代GPS&V体系，新一代标准以计量学和数学为基础，具有了面向CAD/CAM自动测量的属性，同时引入了“功能公差”、“并行工程”、“不确定度”等概念，既能满足3类公差的设计与检测功能，又能与数字化平台相融合。

GPS&V标准体系贯穿了几何产品的研究、开发、设计、制造、检测、销售、使用和维护整个过程，也是国际公认的重要基础标准。第一代GPS&V持续了5年时间，我国还没来得及消化吸收就迎来了新一代GPS&V，由传统标准直接进入了新一代标准体系，对我国制造业既是挑战又是机遇。传统公差标准仅适用于手工设计环境，只有采用新一代GPS&V标准，才能符合数字化设计和现代制造业的要求。

1999年我国成立了SAC/TC240对口ISO/TC213，专门负责我国新一代GPS&V体系的研究和制定工作；同时，我国也是ISO/TC213技术委员会的29个P成员国之一，积极参与开展新一代GPS&V标准的研制。

目前，我国的制造业已经取得令世界举世瞩目的成绩，但我国工业的附加值低，大而不强，部分企业还在使用传统公差标准，处于较低的质量水平，要实现数字化设计与制造，就必须采用新一代GPS&V标准体系。

值得一提的是，在ISO的3类标准中，凡是没有冠以“Geometrical Product Specifications & Verifications，GPS&V”的仍属于传统公差标准，凡是冠有“Geometrical Product Specifications & Verifications，GPS&V”的，年号1999年前的属于第一代GPS&V，2000年后的属于新一代GPS&V。

参考信息：
任济生等. 新一代产品集合技术规范(GPS)对制造业的影响
赵则祥等.互换性与测量技术基础
弗雷德里克·沙彭蒂耶. 产品集合技术规范手册
张阳等.GPS标准体系助力制造业供给侧改革