АвтоматизАція випробуваНь

6.5. Автоматизована система випробуваНь. Вимоги до забезпечення автоматизованих систем випробувань (технічне, математичне, програмне забезпечення)

Постійне збільшення функціональної складності й інтеграції, підвищення надійності елементної бази, широке впровадження цифрових методів обробки й передачі інформації й мікропроцесорних пристроїв привели до того, що змінилися як об'єкт випробувань (ЕА), так і контрольно-іспитова апаратура.

Одночасно підвищилися вимоги до ЕА по стійкості до впливів зовнішніх факторів, надійності, довговічності й іншим параметрам якості, що викликало значне збільшення обсягу випробувань, привело до збільшення трудомісткості випробувань і парку іспитової техніки.

Крім того, змінилося співвідношення між тривалістю контрольно-вимірювальних і іспитових операцій. Якщо раніше вони співвідносилися як 1:5, то тепер час вимірювань у кілька разів перевершує час випробувань, особливо для пристроїв ЕА з елементами підвищеного ступеня інтеграції (БІС, НБІС) [32].

За деяким даними, трудомісткість контрольно-іспитових операцій становить 40-50% загальної трудомісткості виготовлення ЕА. Тільки на частку прийомоздаточних, періодичних випробувань і випробувань на довговічність припадає близько 10% трудомісткості виготовлення виробу. Досвід показує, що об’єм випробувань за 5 років зростає в середньому в 2-2,5 рази.

Тому автоматизація іспитових і контрольно-вимірювальних операцій є одним із провідних напрямків у підвищенні ефективності виробництва.

Створення АСВ дозволяє не тільки скоротити трудомісткість випробувань ЕА, але й підвищити точність і вірогідність одержуваних результатів.

Автоматизація випробувань дає можливість: підвищити ефективність розробок об'єктів випробувань і зменшити витрати на їхню розробку;

одержати якісно нові результати, досягнення яких принципово неможливо без використання АСВ; скоротити строки випробувань зразків нової техніки; підвищити оперативність в одержанні, обробці й використанні інформації про якість і надійність ЕА.

Керуюча, інформаційна й допоміжна функції АСВ забезпечують виконання комплексу завдань, окремих завдань, операцій і дій і спрямовані на досягнення певних цілей. Ступінь автоматизації функцій при створенні АСВ визначається можливістю формалізації процесу керування випробуваннями, виробничою необхідністю й повинна бути економічно обґрунтована.

Керуюча функція АСВ складається в сукупності дій, що включають одержання інформації про стан випробовуваного об'єкта й системи, оцінку інформації, вибір керуючих впливів і їхню реалізацію.

Інформаційна функція полягає в одержанні (вимірюванні й перетворенні), обробці й передачі інформації про стан об'єкта, устаткування, зовнішнього й внутрішнього середовища іспитової камери.

Допоміжна функція включає збір і обробку даних про стан технічного або програмного забезпечення й або подання цієї інформації персоналу, або здійснення керуючих впливів на відповідні компоненти забезпечення АСВ.

Автоматизована система випробувань складається з ланок, об'єднаних загальною цільовою функцією й забезпечуючих її функціонування. Кожна ланка АСВ, що виконує в системі певну функцію, являє собою елемент забезпечення.

Будь-який ієрархічний рівень АСВ має структуру забезпечення, що складає з наступних видів: технічного, математичного, програмного, інформаційного, лінгвістичного, організаційного, методичного й метрологічного.

Варто чітко представляти, що для ефективного функціонування АСВ необхідні сукупність перерахованих елементів системи (а не тільки встаткування для контролю й випробувань) і спільні зусилля розроблювачів системи й ЕА. Відзначимо, що вартість устаткування контролю й випробувань становить порівняно невелику й разову (по витратах) частина вартості всієї системи. Все більші витрати (грошов і тимчасові) ідуть на засоби програмно-математичного забезпечення (до 80-90% загальної вартості системи).

Технічне забезпечення — сукупність взаємодіючих і об'єднаних у єдине ціле пристроїв: одержання, введення, підготовки, обробки, зберігання (нагромадження), реєстрації, виводу, відображення використання, передачі інформації й засобів реалізації керуючих впливів АСВ.

Математичне забезпечення — методи, математичні моделі системи й випробовуваних виробів, алгоритми функціонування АСВ й рішення окремих завдань випробувань.

Програмне забезпечення — програми, необхідні для реалізації всіх функцій АСВ. Програми записуються на носіях: перфострічках, перфокартах, магнітних стрічках і дисках.

Інформаційне забезпечення — нормативно-довідкова документація, що наприклад містить опис стандартних іспитових процедур, типових керуючих рішень; форма подання й організації даних в АСВ, у тому числі форма документів, відеограм, масивів і протоколів обміну даними.

До складу лінгвістичного забезпечення АСВ входять тезауруси, мови опису й маніпулювання даними, керування процесами випробувань і програмування.

Організаційне забезпечення — сукупність правил і приписань, що встановлюють структуру організації і її підрозділів, їхні функції й необхідна взаємодія персоналу АСВ з комплексом технічних засобів і між собою.

Методичне забезпечення — документи, у яких утримуються состав, правила відбору й експлуатації компонентів АСВ; послідовності операцій, що реалізують типові процедури контролю й випробувань, інструкції з роботи з устаткуванням.

Метрологічне забезпечення АСВ складається з метрологічних засобів і інструкцій з їхнього застосування.

Дії АСУК по забезпеченню основних проектних, технологічних і адміністративно-технічних служб науково-виробничого об'єднання оперативною й достовірною інформацією про якість документації, процесу виробництва й готової продукції, а також про виробіток раціональних керуючих впливів перебувають у прямої залежності від інформації, видаваної АСІ. Оскільки існують певні труднощі з одержанням оперативної інформації про якість ЕА зі сфери експлуатації, те АСВ є єдиною ланкою, що атестує якість ЕА й формує відповідну інформацію для АСУК.

Найбільш важливим параметром, що характеризує ефективність АСВ, є вірогідність — кількісна оцінка об'єктивної властивості АСВ розпізнавати вид технічного стану випробовуваного об'єкта. Оцінку вірогідності АСВ розрахунковим шляхом провести важко, можна одержати лише наближену оцінку. Тому обов'язково проводиться експериментальна оцінка вірогідності АСВ.

Видача інформації певного виду контрольно-вимірювальною підсистемою АСВ залежить від перешкод і збоїв у її ланках, їхніх станів і сигналів, повноти охвату контролем випробовуваного виробу, погрішностей вимірів і т.д. (мал. 10.2).

Вплив регулятора режимів іспитового встаткування на вірогідність АСВ зводиться в основному до специфіки виявлення відмов, чутливих до певних зовнішніх факторів, що впливають, одиничного випробування, проведеного по єдиній програмі з незмінними умовами, що відрізняються від реальних умов експлуатації.