1.2.4 Этап изготовления опытных комплектов

На этапах производства, обеспечение надежности ведется путем организации грамотного технического нормоконтроля службой Главного технолога.

Она охватывает:

-входной контроль качества приобретаемых ПКИ и материалов;

-качество изготовления отдельных деталей и их проверку на соответствие технической документации;

-контроль проведения технологических операций;

-все этапы изготовления, заканчивая приемо­-сдаточными испытаниями готовой продукции, ее упаковки и отправки на склад готовой продукции.

Весь процесс изготовления новой аппаратуры пронизан постоянным многоступенчатым контролем качества продукции и во многом определяется уже имеющейся на предприятии технологией: установленными нормами, различного рода приспособлениями, штампами, шаблонами, специальным КИП оборудованием, и, наконец, специализированными автоматизированными рабочими, местами.

При изготовлении первых опытных образцов отрабатывается КД. Так как документация уже находится в учтенном архиве, то исправление ошибок ведется путем выпуска извещений (или приказов) на изменение КД, которые, после подписей, передаются в архив для корректировки соответствующих документов.

1.2.5 Этап эксплуатации

На этапах эксплуатации ведется контроль окружающей среды хранения и работы аппаратуры, квалификации обслуживающего персонала, технологического обслуживания, своевременного проведения регламентных работ. Ведется сбор статистической информации по надежности. При отказе аппаратуры или работы программного обеспечения, на завод -изготовитель направляется рекламация,с вызовом представителя (в 3-х дневный срок) для исследования причин отказа, проведения грамотного ремонта и составления акта за двумя подписями.

1.2.6 Контрольные вопросы и задания

1. Дать определение надежности.

2. Перечислить основные понятия, используемые при определении надежности.

3. Что такое неисправность?

4. Что такое отказ и, какие отказы бывают?

5. Чем отличается отказ от сбоя?

6. Какие работы по обеспечению надежности выполняются на различных этапах проектирования изделий.

7. Какие факторы влияют на надежность изделий.

8. Как решаются задачи обеспечения надежности на этапе изготовления.

9. Какая роль обслуживания и проведения регламентных работ.

10. Каким образом осуществляется проверка уровня надежности изделий.

2 Основные показатели надежности

2.1.1 Интенсивность отказов

Одним из основных показателей надежности, который характеризует качество устройства электронной техники с точки зрения отказоустойчивости, является интенсивность отказов - λ(t). Каждый i–й элемент ЭРИ устройства электронной техники (смотри рисунок 2.1) выпускается и поставляется определенным заводом – изготовителем. Он отвечает за качество и надежность выпускаемого элемента.

Потребитель обязан обеспечить нахождение электрических параметров, при эксплуатации элемента, в пределах, указанных в технических условиях заводом - изготовителем. Комиссией по исследованию причины отказа элемента в первую очередь проверяются рабочие и предельные режимы на соответствие ТУ.

Завод-изготовитель, при запуске производства, а в дальнейшем и периодически, для установления и проверки параметров надежности, проводит специальные испытания ЭРИ с целью определения основного показателя надежности - интенсивности отказа – λ(t). Параметры этого показателя записывают в технические условия поставляемого ЭРИ.

Подобные испытания проводятся заводом-изготовителем в случаях изменения КД, например, электрической принципиальной схемы элемента, его конструкции, технологии изготовления, смены новых материалов, комплектующих и других факторов влияющих на изменение отказоустойчивости ЭРИ.

Обычно, на испытания ставится большая партия N₀начальных изделий (чем больше, тем лучше) и по результатам испытаний определяется показатель надежностиλ(t) - нтенсивность отказа.

Интенсивность отказа определяется отношением числа отказавших изделий в единицу времени к среднему числу работающих в начале и конце испытаний.

λ (t)= n(t)/0,5 (N₀+N(t)),где (2.1)

n(t) -число отказавших радиоэлементов за время испытаний t;

N₀- число исправных радиоэлементов на начало испытаний;

N(t) -число исправных радиоэлементов в конце испытаний t.

Таким образом, параметр определяет какая часть элементов отказывает в единицу времени по отношению к среднему числу образцов на начало и конец испытаний.

Параметр λ(t)определяет интенсивность процессов возникновения отказов и имеет размерность числа отказов в единицу времени.

Так как прибор состоит из совокупности радиоэлементов, то используя показатели интенсивности отказа элементов, определяем параметр интенсивности отказа прибора λ_пркак суму интенсивностей отказа входящих в него радиоэлементов λ_i

λ_пр=λ_и. (2.2)

При этом, считается что все элементы подключены последовательно, отказ одного ЭРИ ведет к отказу всего прибора, прибор эксплуатируется в лабораторных условиях.

Если прибор состоит из n групп одинаковых элементов N_и, то интенсивность отказа прибора λ_пр определяется выражением

λ_пр=λ_иN_и, (2.3)

где N – общее число ЭРИ в и-той группе; n – общее число и-тых групп ЭРИ.

Для всех приборов и систем, обобщенный показатель интенсивности отказов Λ_пр.(t) дополнительно учитывает зависимость от внешней среды и условий работы, путем введения коэффициента эксплуатации – Κ_э, тогда:

Λ_пр.(t) = Κ_эλ_иN_и . (2.4) Для лабораторных условий Κ_э = 1; - для полевых условий Κ_э=2; - для автотранспорта Κ_э = 2,5; - для самолета, ракет, космоса Κ_э = 6 – 9.

Часто показатель интенсивности отказов Λ_пр.(t) называют интегральной λ - характеристикой, или кривой вероятных отказов, вид которой приведен на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – График интенсивности вероятных отказов

электронных приборов за полный ресурс работы

Как видно из рисунка 2.2 весь ресурс работы прибора или системы от момента начала его регулировки t₀ и до момента снятия с эксплуатации t₃, делится на три основных периода.

Первый период(t₀-t₁)- это начало работы прибора после первого включения источника питания и называют его обычно пуско-наладкой или регулировкой прибора. Он отличается значительным, числом отказов ЭРИ прибора, имеющих скрытые дефекты. При включении прибора ЭРИ со скрытыми дефектами «выгорают», приводя к отказам, а за счет процесса регулировки, прибор восстанавливается, уменьшая дальнейшее число отказов.

После регулировки прибора и проведения электротренировки, число отказов прибора стабилизируется, становится минимальным и почти постоянным. Здесь и начинается период эксплуатации(t₁-t₂). Это этап нормальной работы прибора со сниженным уровнем и постоянством интенсивности отказов.

К третьему периоду - «старение» (после t₂), кроме внезапных, увеличивается число постепенных отказов за счет ухудшения технических характеристик. К концу третьего периода t₃ идет этап интенсивного старения элементов и износа механики.

На этапе эксплуатации, где наблюдается относительное постоянство λ(t), интенсивность отказов можно определить через среднее время наработки на отказ T_ср

λ(t) = 1/ T_ср. (2.4)

Например. Старенький компьютер в среднем каждые 15 минут выходит из строя. Определить показатель надежности - интенсивность отказов. Для решения используем формулу 2.4. Подставим значения.

λ(t) = 60/15 = 4.

Итак, интенсивность отказа равна 4 за единицу времени 1час.

Безусловно, это плохой показатель интенсивности отказов. Для современных, совершенных технологий, со специальными методами отбраковки, например, при изготовлении интегральных микросхем, показатель интенсивности достигает 10^-8-10^-9. Это очень высокий показатель, поэтому в справочнике показывают цифру 10^-7.

При проведении испытаний ЭРИ, их общее число вследствие отказов все же уменьшается, изменяя показатель интенсивности, поэтому существует статистическая оценка интенсивности отказов [ИЫУДУ].

Статистическая интенсивность отказов

. (2.5)

определяется как число отказов N(t, t + Δt) в достаточно малом интервале времени, отнесенное к числу оставшихся к моменту времени t образцов N(t) и интервалу времени Δt.

Статистическая интенсивность отказов на участке эксплуатации прибора, где функция λ(t)самая минимальная и практически постоянна, также является постоянной величиной и мало изменяется в течение выработки всего ресурса прибора.