2.8. Испытания на надежность

2.8.1. Цели определительных и контрольных испытаний на показатели надежности.

2.8.2. Контрольные испытания на надежность (испытания на безотказность, на ремонтопригодность, на сохраняемость, на долговечность).

2.8.3. Планы испытаний.

2.8.4. Особенности программы испытаний на надежность.

Методические указания

Испытания на надежность позволяют определить показатели надежности РЭС в заданных условиях. Показатели надежности необходимо для установления соответствия вновь разработанной РЭС требованию ТЗ; для оценки эффективности применения схемных и конструктивно-технологических решений при модернизации РЭС; для выявления недостатков производства, снижающих надежность РЭС.

Испытания на надежность имеют общие и частные особенности, отличающие их от других видов испытаний. Общие особенности состоят в том, что испытания являются, как правило, выборочными: характеризуются большим объемом испытаний [1, с.125-126]. В то же время разнообразие задач, решаемых при помощи испытаний на надежность, обуславливает некоторые различия в их содержании. Поэтому программы определительных и контрольных испытаний отражают указанные различия.

Необходимо знать общие особенности испытаний на надежность. Первая особенность относится к выбору объекта испытаний. Выборочный метод позволяет судить о характеристиках всей генеральной совокупности изделий по характеристикам выборки, взятой из этой совокупности [2, С. 259-325]. Вторая общая особенность испытаний на надежность – большой объем испытаний – является следствием статистического подхода к описанию закономерностей, проявляющихся при рассматриваемых испытаниях [1, с.69-78]. Основными характеристиками надежности РЭС являются вероятность безотказной работы в течение заданного времени, вероятность пребывания аппаратуры в рабочем состоянии в заданный момент времени, средняя наработка на отказ и т.д. [1, с.128-129].

Литература [1, С. 69-77, 125-131]; [3, С. 259-325]; [8, С. 3-165].

ГОСТ 27.002-83, ГОСТ 13216-67,

ГОСТ 20699-75.

2.9. Автоматизация и виды обеспечения испытаний

2.9.1. Принцип построения центральных испытательных станций (ЦИС). Назначение принципа построения ЦИС. Перспективы использования ЦИС

2.9.2. Автоматизированные системы испытаний имеют структуру обеспечения, состоящую из следующих видов: технического, математического, программного, информационного, лингвистического, организационного, методического и метрологического. Автоматизация поддержания заданных испытательных режимов. Автоматизация регистрации параметров испытываемых изделий. Применение ЭВМ для реализации автоматизации процесса испытаний

2.9.3. Метрологическое обеспечение испытаний. Общие требования и обеспечение единства испытаний. Аттестация испытательного оборудования – средство установления соответствия нормированных точных характеристик оборудования, НТД. Метрологическое обеспечение испытаний. Образцовые средства измерений. Методы проверки средств измерений, применяемых для контроля испытательных режимов

Методические указания

Постоянное увеличение функциональной сложности и интеграции, повышение надежности элементной базы, широкое внедрение цифровых методов обработки и передачи информации и микропроцессорных устройств привели к тому, что изменились как объект испытаний РЭА, так и контрольно-испытательная аппаратура. Автоматизированная система контроля состоит из звеньев, объединенных общей целевой функцией и обеспечивающих ее функционирование. Каждое звено АСК, выполняющих в системе определенную функцию, представляет собой элемент обеспечения.

Любой иерархический уровень АСК имеет структуру обеспечения, состоящую из следующих видов: технического, математического, программного, информационного, лингвистического, организационного, методического и метрологического.

Следует отметить, что для эффективного функционирования АСК необходимы совокупность перечисленных элементов системы (а не только оборудование для контроля и испытаний) и совместные усилия разработчиков системы и РЭА. Отметим, что стоимость оборудования контроля и испытаний составляет сравнительно небольшую и разовую (по затратам) часть стоимости всей системы. Все большие затраты (денежные и временные) идут на средства программно-математического обеспечения (до 80-90 % общей стоимости системы).

Техническое обеспечение - совокупность взаимодействующих и объединенных в единое целое устройств: получения, ввода, подготовки, обработки, хранение (накопления), регистрации, вывода, отображения, использования, передачи информации и средств реализации, управляющих воздействий АСК. Требования к техническому обеспечению АСК сводятся к следующим:

- комплекс технических средств АСК должен быть достаточным для реализации всех функций, установленных в техническом задании на систему;

- в комплекс технического обеспечения АСК должны входить аппаратные средства, необходимые для наладки и проверки работоспособности технических средств, и запасные приборы;

- технические средства АСК должны иметь срок службы не менее 6 лет, а их технические характеристики должны обеспечивать взаимозаменяемость одноименных средств без изменений и регулировки остальных;

- структура и характеристики технических средств АСК должны обеспечивать возможность модернизации, максимальное использование изделий государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации;

- техническое обеспечение АСК должно быть надежным, устойчивым к внешним взаимодействиям, нестабильностям источников питания и создавать минимальный уровень промышленных помех.

Математическое обеспечение - методы, математические модели системы и испытываемых изделий, алгоритмы функционирования АСК. Математические модели, критерии, алгоритмы и методы управления испытаниями и контрольно-измерительной аппаратурой составляют основу математического обеспечения АСК, без которого невозможна формализация процессов, протекающих в АСК.

Математическое обеспечение используют разработчики при создании АСК. В процессе функционирования АСК математическое обеспечение реализуется в программном обеспечении. В общем случае разработка математической модели техпроцесса испытаний, достоверно описывающей реальный процесс, затруднена из-за наличия большого количества внешних и внутренних возмущающих случайных факторов.

Точность модели зависит от объема и тщательности исследования объектов и процессов, от описания их взаимодействия Использование более точной и сложной модели не всегда оправдано, так как может привести к материальным и временным потерям.

Программное обеспечение - программы, необходимые для реализации всех функций АСК. Программа записываются на носителях: перфолента, перфокартах, магнитных дисках и лентах. По составу и структуре программное обеспечение должно быть достаточным для выполнения всех функций, операций и действий АСК. Основой разработки программного обеспечения АСК является математическое обеспечение, оно же определяет параметры и возможности программного обеспечения в целом. Программное обеспечение разделяется на общее и специальное.

Общее программное обеспечение (ОПО) АСК представляет собой совокупность программ, предназначенных для организации эффективного вычислительного процесса и рациональной загрузки центрального процессора. Оно ориентированно на решение часто встречающихся задач организации вычислительного процесса, обработки результатов, стандартных операций с наборами данных, рассчитанных на широкий круг пользователей, облегчает разработку специального программного обеспечения АСК.

Информационное обеспечение - нормативно-справочная документация, например, содержащая описание стандартных контрольно-испытательных процедур, типовых управляющих решений; форма представления и организации данных в АСК, в том числе форма документов, видеограмм, массивов и протоколов обмена данными.

Входная информация, поступающая в АСК в виде документов, данных, сигналов с датчиков установок контроля и испытания, устройств ввода или клавиатуры, внешних запоминающих устройств и необходимая для выполнения АСК своих функций.

Выходная информация - это информация, выдаваемая АСК данные, отображающие состояние системы и объекта испытаний на данный момент времени.

Сведения о качестве продукции необходимо представлять в виде графиков или сопоставимых данных, а если нужно выделить вклад какого-либо деградационного процесса в общий уровень надежности, то удобно представить каждое значение параметра в виде процентного отношения отказов этого вида общему числу отказов.

В состав лингвистического обеспечения АСИ входят языки описания и манипулирования данными, управления процессами контроля и программирования. Удобным языком представления данных в архиве системы является язык представления графической и текстовой информации (ЯГТИ), который обеспечивает описание любых графических документов для установок текстового контроля (УТК) в виде перфолент и магнитных лент или дисков.

Данные, сформированные в соответствии с правилами этого языка, доступны для: хранения в архиве АСК или других систем; вывода в виде документации на различные периферийные устройства; вывода в виде перфолент - или магнитных лент для УТК; редактирование данных средствами операционной системы и организации взаимодействия с другими системами (АСУК, АСУТП и САПР РЭА).

По степени зависимости от ЭВМ языки описания процессов контроля и испытаний РЭА относятся к языкам высокого уровня, а именно проблемно-ориентированным, т.е. полностью не зависимым от машинного языка ЭВМ системы АСК.

Организационное обеспечение - совокупность правил и предписаний, устанавливающих структуру организации, а так же ее предписаний, их функции и требуемое взаимодействие персонала АСК с комплексом технических средств и между собой.

Методическое обеспечение - документы, в которых содержится состав, правила отбора и эксплуатации компонентов АСК, последовательности операций, реализующих типовые процедуры контроля, инструкции по работе с оборудованием.

Метрологическое обеспечение АСК состоит из метрологических средств и инструкций по их применению.

Возможности современной вычислительной техники позволяют охватить автоматизацией практически все измерительные операции во время испытания различных устройств. Это позволит значительно сократить время и трудоемкость испытаний, поднять надежность выпускаемой аппаратуры, повысить эффективность разработок объектов испытаний и уменьшить затраты на их разработку.

Следует учитывать, что автоматизация испытаний определяется производственной необходимостью и должна быть экономически обоснована.

Литература [1, С. 233-263]; [5, 6.2, С. 505-550].

ГОСТ 1-8298-79 ГОСТ 16263-70,

ГОСТ 24555-81.