книги из ГПНТБ / Аристов О.В. Основы стандартизации и контроль качества в радиоэлектронике учеб. пособие

Рис. 26. Классификация факторов, влияющих на выбор показателей надежности

171

2) изделия, используемые в прерывистом регулярном режиме (например, свечи зажигания автомобилей);

3) изделия, используемые в іпрерывистом случайном режиме (например, электрооборудование холодильника с терморегулято­ ром) .

С точки зрения доминирующих факторов при оценке послед­ ствий отказа неремоптируемые изделия разделены на изделия, у которых доминирующим фактором является выполнение или невы­ полнение заданных функций.

Поясним это. Прежде всего, здесь следует исходить из того, что является основной .причиной ущерба, связанного с отказом из' делия. В одних случаях ущерб является непосредственным пос­ ледствием отказа, и при этом изделия следует относить к первому классу, а в других — основной ущерб определяется тем фактом, что отказавшее изделие не выполнило заданные функции в задан­ ном объеме. Например, последствия отказа радиоэлектронного эле­ мента большой вычислительной машины, решавшей объемную и ответственную задачу, приводит к ущербу, связанному прежде все­ го с тем, что данное изделие не решило эту задачу.

В этом случае доминирующим факторм при оценке послед­ ствий отказа является выполнение или невыполнение изделием за­ данных функций в заданном объеме.

Если же в бытовом телевизоре вышла из строя электронно-луче­ вая трубка, то здесь доминирующим фактором при оценке послед­ ствий отказа будет сам отказ.

Ремонтируемые изделия по этому же признаку разделены на пять классов, каждый из которых характеризуется следующим доминирующим фактором при оценке последствий отказа:

1)отказ независимо от длительности простоя;

2)выполнение или невыполнение изделием заданных ему функ­ ций в заданном объеме;

3)вынужденный простой .(например, при отказе высокопроиз-

водительного станка);

4)отказ и вынужденный простой (например, при поломке до­ рогой части технологического оборудования);

5)выполнение или невыполнение изделием заданных функций в заданном объеме в произвольном моменте начала режима

работы (например, радиоэлектронное оборудование ракеты класса «земля—воздух»).

На приведенном рис. 26 в прямоугольниках перед классифика­ ционными признаками проставлены цифры разрядов классифика­ ционных шифров изделий.

Первый разряд шифра, если изделие неремонтируемое, обозна­ чается цифрой 1, если изделие относится к ремонтируемым, то шифр обозначается цифрой 2. Цифра второго разряда определяется продолжительностью эксплуатации, третьего — временным режи­ мом использования по назначению и четвертого — доминирующим фактором при оценке последствий отказа.

172

Таким образом, для любого технического .изделия можно по­ лучить соответствующий ему классификационный шифр, состоя­ щий из четырехзначного числа.

Реальным условиям эксплуатации изделий в сочетании с осо­ бенностями конструкции изделий соответствует 31 вид классифи­ кационных шифров, представленных в табл. 12. В ней все онк

173-

разбиты на десять вариантов, каждому из которых соответствуют свои основные показатели, определяющие надежность данных ви­ дов изделий.

Таким образом, используя классификацию, можно определить шифр данного изделия, и с помощью табл 12. по полученному шифру выбрать основные показатели надежности.

В табл. 13 .приведены примеры определения показателен надеж­ ности для некоторых радиоэлектронных изделий.

Так, бытовая аппаратура (радиоприемник, телевизор, магнито­ фон) относится к группе ремонтируемых изделий (первая цифра шифра 2), эксплуатируется до предельного состояния (вторая циф­ ра шифра 4), временной режим эксплуатации •—■прерывистый слу­ чайный (третья цифра шифра 3), доминирующим фактором при оценке последствий ее отказа является отказ независимо от дли­ тельности простоя (четвертая цифра шифра 1).

Таким образом, для данных видов изделий нами получен шифр 2431, и, следует из табл. 13, основными показателями надеж­ ности для них являются среднее значение параметра потока отка­ зов— Я (или наработка на отказ — Г), ресурс— Т л (или срок службы — Тсл).

Аналогично определены показатели надежности и для других, приведенных в качестве примера, изделий.

Рассмотренная методика не только облегчает определение ос­ новных .показателей надежности для конкретных изделий, но и

174

приводит к единообразию и однозначности в определении этих характеристик, то есть устанавливает определенный порядок и систему.

Г л а в а 9. КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

§ 34. Организация технического контроля на предприятиях радиоэлектронной промышленности

Технический контроль .на предприятиях радиоэлектронной про­ мышленности является одной из эффективных форм управления качеством продукции. Технический контроль позволяет не только обнаруживать отклонения качественных и количественных характе­ ристик готовых изделий от их значений, заданных стандартами, нормалями, техническими условиями и т. д., но и брак. Правильно организованный технический контроль дает возможность преду­ преждать появление бракованной .продукции.

Подразделением предприятия, осуществляющим технический контроль, является отдел технического контроля (ОТК). В его функции входит контроль радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) на этапе передачи в производство и в процессе производства. Конт­ роль вновь разработанной РЭА ОТК. проводится совместно с основ­ ными службами предприятия. При этом необходимо установить, соответствует ли новая разработка технологическим возможностям предприятия, а также оценить качество разработки.

Обе задачи могут быть выполнены лишь на основе тщательно­ го изучения конструкторской и технологической документации, а также результатов испытаний опытных образцов.

Кроме того, для определения качества разработки необходимо располагать соответствующими методиками оценки уровня каче­ ства разработки.

К контролю на этапе производства принято относить входной контроль материалов, полуфабрикатов и готовой продукции, конт­ роль за соблюдением технологических процессов, анализ причин, вызывающих брак, и технический контроль готовой продукции.

При входном контроле анализируют и испытывают материалы, полуфабрикаты и комплектующие изделия, предназначенные для изготовления РЭА, проверяют документацию на объекты контроля.

В ходе такого анализа и испытаний определяют степень соот­ ветствия их важнейших параметров значениям, заданным норма­ тивными документами. Лаборатория входного контроля, обычно осуществляющая входной контроль, по результатам испытаний оформляет соответствующую документацию.

Контроль за соблюдением технологических процессов на пред­ приятиях, выпускающих РЭА, осуществляет бюро технического кок-

175

троля цеха (проверяется правильность технологических процессов). Данный вид контроля осуществляется совместно с технологиче­ ским отделом предприятия. На этом же этапе контроля проводят -оценку качества и комплектности РЭА и производят ее окончатель­ ную техническую приемку. Для успешного решения задач, связан­ ных с оценкой качества РЭА, необходимо иметь соответствующие типовые методики оценки качества радиоэлектронных изделий.

Важнейшим этаном деятельности ОТК является работа, свя­ занная с анализом брака и дефектов.

При этом следует различать конструктивные и производствен­ ные дефекты. Конструктивные дефекты возникают на этапе проек­ тирования и разработки РЭА. Их появление на этапе производства является следствием несовершенства технического контроля разра­ ботки. Поэтому главной целью анализа конструктивных дефектов является выработка мероприятий, улучшающих качество контроля и разработки. Производственные дефекты возникают вследствие несовершенства или несоблюдения технологических .процессов.

В результате анализа такого рода дефектов следует опреде­ лить и устранить причины их появления. При этом необходимо при­ нять меры, позволяющие усовершенствовать контроль за соблюде­ нием технологических процессов. Это необходимо для того, чтобы исключить отклонения, приводящие к подобным дефектам. Все ра­ боты, связанные с анализом причин и устранением дефектов РЭА, должны производиться совместно с представителями разработчика -в тесном контакте с соответствующими подразделениями предприя­ тия-изготовителя.

На рис. 27 представлена возможная структурная схема ОТК предприятий, выпускающих РЭА.

Технические испытания готовой РЭА проводят в лаборатории типовых испытаний. Цель испытаний — проверить работоспособ­ ность РЭА с учетом влияния климатических воздействии.

Рис. 27. Структурная схема ОТК предприятий, выпускающих РЭА

Контрольно-измерительная лаборатория проводит проверку измерительного оборудования, а также осуществляет приемку вновь изготовленных предприятием инструментов и технологической оснастки.

176

Важным 'подразделением ОТК является техническое бюро. Оно проводит статистическую оценку и анализ данных эксплуатации и рекламаций, результатов контроля качества на предприятии. Тех­ ническое бюро ведет всю необходимую документацию по результа­ там контроля и эксплуатации РЭА и снабжает технической доку­ ментацией соответствующие подразделения ОТК и предприятия.

Инопекторская группа ОТК осуществляет контроль соблюде­ ния технологических процессов производства по специальному гра­ фику, утвержденному главным инженером предприятия.

В заключение необходимо отметить, что сам по себе ОТК не может решить все вопросы, связанные с обеспечением высокого ка­ чества РЭА. Этого можно добиться только целенаправленными действиями всех подразделений предприятий, в которых особая роль отводится ОТК, причем немаловажное значение имеет соот­ ветствующая организация и координация данных работ.

§ 35. Основные виды контроля радиоэлектронной аппаратуры

Рассмотрим основные виды контроля, применяемые на предпри­ ятиях, выпускающих РЭА [35].

Прежде всего, все методы контроля следует разделить на два вида: неразрушающий и разрушающий.

После неразрушающего контроля качество изделия не ухудша­ ется и оно годно к эксплуатации. В результате разрушающего кон­ троля, наоборот, качество изделия ухудшается, а в ряде случаев они разрушаются. Такого рода контроль используется при испыта­ нии изделий на прочность и надежность. В остальных случаях, как правило, используют неразрушающий контроль.

По способам проведения технический контроль можно разде­ лить на пять групп.

1. Электрический контроль. Электрический контроль является основным при проверке радиоэлектронной аппаратуры. Он пред­ назначен для проверки качества работы устройства или элемента путем снятия карт (диаграмм) сопротивлений и напряжений в ха­ рактерных (типовых) точках монтажной схемы. Затем полученные значения сверяют с заданными на электрической схеме. С помощью электрического контроля также устанавливается качество изоля­ ции, определяется соответствие выходных электрических парамет­ ров РЭА заданным.

2. Визуальный контроль. Визуальный контроль позволяет обна­ ружить поверхностные дефекты, несоответствие изделий чертежам и монтажной схеме. При проверке монтажа устройства осматрива­ ют пайку и сварку, состояние изоляции, правильность размеще­ ния элементов на платах, панелях и т. п. При этом способе конт­ роля используют различные оптические приборы: увеличительные стекла, светопреломляющие и отражающие элементы, микроскопы и т. п.

177

Контроль качества монтажа проводят по технологическим картам контроля или специальным инструкциям, определяющим последовательность и объем контроля.

Для изготовления работоспособного изделия или правильно разработанной электрической схемы необходимо соблюдать следу ющие условия: соответствие монтажа заданной электрической схе­ ме; использование в устройстве исправных элементов; правильное исполнение контактных соединений, в первую очередь, паек и сварок.

Соответствие монтажа заданной электрической схеме, как го­ ворилось, устанавливается путем электрического и визуального контроля.

Качество используемых элементов определяется в результате входного контроля, в большинстве случаев с применением элек­ трических методов.

Огромное влияние на работоспособность реальной РЭА оказы­ вает качество контактных соединений, поэтому важнейшим объек­ том визуального контроля радиоэлектронных устройств являются пайка и сварка. При этом недопустимо наличие так называемых «холодных» паек, возникающих в результате плохого прогрева, а следовательно, и залуживания спаиваемых элементов. Такие пайки приводят к увеличению контактных сопротивлений (что особенно опасно в низкоомных цепях), появлению шумов и тресков. Часто плохой контакт в месте спайки вызывает одностороннюю проводи­ мость (диодный эффект) в этом месте, в результате чего нарушает­ ся работа схемы.

При визуальном контроле, кроме того, проверяют состояние всех прочих контактных соединений (разъемов, штекеров, контак­ тов реле и т. д.), плавность хода ручек управления, регулировочных устройств с подвижными элементами.

Наконец, при визуальном контроле проверяют соответствие линейных размеров деталей, узлов и блоков чертежам или образ­ цам.

3. Механический контроль. Механический контроль проводится для определения механической прочности деталей, узлов и блоков изделий, их устойчивости к воздействию растягивающих, сжимаю­ щих, ударных и других нагрузок.

4. Физико-химический контроль. На радиоэлектронных пред­ приятиях физико-химические способы используют, как правило, при входном контроле материалов, применяемых для изготовления РЭА.

5. Технологический контрольТехнологический контроль прово­ дится для проверки правильности выполнения как отдельных тех­ нологических операций, так и всего хода технологического про­ цесса. Этот вид контроля следует рассматривать как эффектив­ ное средство управления, направленное .главным образом, на пре­ дотвращение возможных нарушений технологического процесса. Он изучает текущие характеристики качества, результаты выбороч­

178

ных испытаний изделий. На основании анализа полученных данных вносятся коррективы в ход как технологических операций, так и всего технологического процесса.

По отношению к производственному процессу контроль бывает входной, пооперационный и приемочный выходной.

О входном контроле говорилось выше, а пооперационный кон­ троль проводится в ходе технологического процесса после каждой наиболее ответственной операции. При этом отсеивается брак уже на промежуточных стадиях изготовления изделий. Узкая направ­ ленность пооперационного контроля позволяет выяснить причину появления брака, оценить качество технологического процесса и настройки технологической оснастки.

Необходимо четко представлять двойственность эффекта от проведения пооперационного контроля. С одной стороны, он обеспе­ чивает экономию материалов и производственных затрат, так как своевременно обнаруживается брак. С другой стороны, увеличива­ ются расходы на контрольный аппарат и снижается персональная ответственность рабочих за качество их труда.

В связи с этим новые прогрессивные системы организации труда предусматривают широкое развитие пооперационного само­ контроля, осуществляемого самими рабочими.

Приемочному выходному контролю подвергаются готовые изде­ лия, имеющие самостоятельное применение.

При этом различают контроль по количественному и качествен­ ному признакам, определяющим степень пригодности изделия для использования.

При контроле по количественному признаку определяются кон­ кретные числовые значения важнейших параметров изделий. Оче­ видно, при контроле некоторого числа однотипных изделий заме­ ряемые (контролируемые) значения одних и тех же параметров будут меняться. Причем, эти изменения могут носить как система­ тический, так и случайный характер.

При систематических изменениях контролируемых параметров можно определить причины их появления и путем воздействия на технологический процесс устранить такого рода отклонения.

Случайные изменения контролируемых величин лежат обычно в определенных границах. Для РЭА распределение вероятностей появления непрерывных указанных случайных величин подчиняет­ ся, как правило, нормальному закону.

Аналогичные дискретные случайные величины для РЭА в боль­ шинстве случаев характеризуются распределением по закону Пуас­

сона.

При контроле по качественному признаку определяют, уклады­ вается ли контролируемый параметр в заданные допуски и, если это обеспечивается, изделие считается годным. В противном слу­

чае изделие считается бракованным.

На основании сказанного распределение количеств дефектных изделий в случайных выборках с объемом я изделий из партии с

179

объемом jV = const изделий будет 'подчиняться 'биномиальному закону.

Сравнивая рассмотренные два вида приемочного контроля, сле­ дует сказать, что если контроль по качественному признаку значи­ тельно проще и экономичней, то контроль по.количественному при­ знаку в ряде случаев позволяет выявить причину появления бра­ ка и создать условия для воздействия на технологический процесс.

По степени охвата изделий различают сплошной и выборочный контроль.

При сплошном контроле исследуют все объекты (стопроцент­ ный контроль). Однако во многих случаях (при большом объеме выпускаемых изделий, разрушающем контроле и т. п.) нецелесооб­ разно или просто невозможно применять сплошной контроль.

В этих случаях пользуются выборочным контролем, проводя исследование не всех объектов, а только выборочно (выборок)-

Очень важно определить объем выборки. Сокращение объема выборок позволяет уменьшить затраты времени и средств на конт­ роль изделий. В то же время только при правильно определенном объеме выборки контроль можно распространить на всю партию.

Таким образом, при увеличении объема выборки результаты контроля более достоверны.

Обычно применяют два вида пооперационного контроля: проме­ жуточный и оперативный (летучий).

Промежуточный выборочный контроль применяют при больших масштабах производства, как правило, в крупносерийном и массо­ вом производстве. Он характеризуется тем, что осуществляется не после завершения определенного этапа технологического процесса, а после проведения наиболее ответственных технологических опе­ раций.

Таким образом, в этом случае объем контроля уменьшается. Это позволяет проводить его более тщательно с использованием высококвалифицированных специалистов.

Оперативный выборочный контроль производится не­ посредственно на рабочих местах. Он является одной из форм воз­ действия на ход технологического процесса и с этим связаны за­ дачи, стоящие перед ним. Они заключаются в проверке правильно­ сти выполнения технологического процесса, в основном, на основе проверки годности изделий.

На основании вышесказанного все способы контроля можно разделить на два вида: пассивный контроль и активный контроль.

При пассивном контроле осуществляется только проверка из­ делий на годность.

Активный контроль позволяет установить причину появления тех или иных отклонений значений параметров РЭА от нормы.

Таким образом, активный контроль является одним из эле­ ментов системы управления технологическим процессом.

В тех случаях, .когда изделия непрерывно подвергаются конт­ ролю, контроль называется непрерывным.

180