Utbytbarhet är egenskapen hos strukturella element tillverkade med en viss noggrannhet av geometriska, mekaniska, elektriska och andra parametrar för att tillhandahålla de specificerade prestandaindikatorerna , oavsett tid och plats för tillverkning under montering, reparation och utbyte av dessa element.
Metoden för att tillverka utbytbara delar föddes först och började utvecklas i företag som producerade militär utrustning (vapen, vapen, granater, etc.), de var tvungna att möta kravet på utbytbarhet av delar av mekanismer och ammunition. I slutet av XVIII-talet. i de europeiska ländernas och USA:s arméer har efterfrågan på handeldvapen ökat. Detta gav impulser till utvecklingen av maskinteknisk teknik till nästa steg i dess utveckling. I Ryssland är för första gången säkerställande av utbytbarhet förknippat med tillverkning av vapen vid Tula-fabriker, där produktionen av maskiner med utbytbara delar organiserades. Redan 1715, i början av den ryska ingenjörskonsten, på order av Peter I, utarbetades en slags instruktion för vapenfabriker, som löd: "På Tula och Olonets vapenfabriker, gör tändrör och pistoler med en kaliber mot koppar prover skickade från hans tsar majestät ... ". Historiska dokument visar att Tulas maskinbyggare praktiskt taget löste det svåraste problemet med utbytbarhet och startade produktionen av utbytbara delar av gevärslås på 70-80-talet av 1700-talet.
Amerikanska historiker Bradley och Harriman hävdar att den amerikanska industrimannen Whitney 1798 var den första som bevisade möjligheten att tillverka utbytbara maskindelar. År 1785 lyckades den franske ingenjören Leblanc tillverka 50 muskötbultar med utbytbara delar. England lånade denna produktion från Amerika 1855, och Tyskland behärskade den 1872 (efter det fransk-preussiska kriget). Erfarenheterna från militära fabriker, som övergick till produktion av produkter med utbytbara delar tidigare än andra, blir med tiden den civila industrins egendom.
1905 lade den amerikanske ingenjören F. Taylor fram idén att använda inte en utan två modeller, genom och genom kaliber. Snart utvecklade stora tyska verktygsmaskiner ett privat system med toleranser och avsatser för att bygga verktygsmaskiner. Systemet de utvecklade gjorde det möjligt att tillverka utbytbara delar av de viktigaste komponenterna i mekanismer, och detta ledde i sin tur till att kunden på begäran fick en ny del för att ersätta den trasiga eller slitna, och satte delen på plats krävde ingen montering. Systemet med toleranser och landningar som utvecklats av tyska verktygsmaskintillverkare hölls en stor hemlighet och distribuerades inte i andra industrier. Kriget 1914-1918 gav en betydande impuls till införandet av utbytbarhet i den civila industrin, som var involverad i genomförandet av militära order.
År 1919 föreslog ingenjör P. M. Sheloumov ett projekt för ett rikstäckande system av toleranser, och 1924-1925. Professor A. D. Gatsuk utarbetade en toleransstandard som heter "Toleranser för passningar". År 1928 började kommissionen för etaloner och standarder (CES) arbeta under Mått- och Viktkammaren, under ordförandeskap av prof. A. D. Gatsuka, som utarbetade ett system med toleranser och landningar för industrin i Sovjetunionen (OST). Den första OST för toleranser och landningar godkändes den 20 december 1929 som obligatoriska för alla industrier i landet [1] .
För att underlätta uppfyllandet av utbytbarhetsvillkor rekommenderas det att använda normala linjära dimensioner , fastställda på basis av standardserier av föredragna siffror.
Utbytbarhet sker:
Utbytbarhet underlättar designprocessen tack vare möjligheten att använda standardlösningar för design och gemensamma tekniska krav. Bred specialisering och samarbete säkerställs och produktionen blir billigare på grund av specialisering. Den otvivelaktiga fördelen är möjligheten till in-line produktion av utbytbara delar, förenklingen av monteringsprocessen vid användning av utbytbara delar och sammansättningar samt att kravet på personalkvalifikationer minskar.
Utbytbarhet används för att beskriva vissa typer av uppgifter som kan delas upp i utbytbara delar som enkelt kan löpa parallellt och är oberoende av andra delar. Till exempel: om en arbetare manuellt kan gräva 1 meter av ett dike på en dag, och en 10 meter lång grop måste grävas för att slutföra hela projektet, kommer det att ta 10 dagar för en arbetare, eller 9 ytterligare arbetare kan anställas för att slutföra projektet på en dag. Varje arbetare kan slutföra sin del av projektet utan att störa andra arbetare, och ännu viktigare, resultatet från varje arbetare beror inte på resultaten från andra arbetare för att slutföra en del av det övergripande projektet. Å andra sidan tenderar uppgifter som inte är utbytbara att vara mycket sekventiella och kräver att tidigare steg slutförs innan ett senare steg kan påbörjas. Som ett exempel på sekventiella uppgifter som inte är utbytbara: anta att det fanns en grupp på nio gravida kvinnor. Efter en månad skulle dessa kvinnor ha gått igenom totalt nio månaders graviditet utan att ha fått barn.
Thomas Friedmans The World Is Flat (2005) tar upp ämnet jobbfungibilitet , vilket inkluderar information som kan överföras till ett annat land.
Oxfords teoretiska fysiker David Deutsch använde termen " fungibilitet " för att beskriva den fysiska naturen hos kvantpartiklar och universum i kvantmultiversionen, där olika partiklar kaotiskt delar upp eller kombinerar en gemensam fungibar pool till en superposition, i kraft av att de är identiska i alla avseenden. [2] .