Диссертация (Научно-методические основы обеспечения качества электронных модулей при ограниченных объемах поставок), страница 2

За рубежом сложились правила совместнойпоэтапной работы конструктора и технолога в этих условиях:- обеспечение технологичности – Design for Manufacturability (DfM);- обеспечение сборки - Design for Assembley (DfA);- обеспечение контролепригодности - Design for Testability (DfT);- обеспечение надежности - Design for Reability (DfR).Требования к этим процессам взаимодействия всех служб предприятия припроектировании и изготовлении электроники изложены в зарубежных стандартах,9в частности, IPC-A-620, ANSI/J-STD-001, IPC-SM-785, IPCD-279.Практическое использование рекомендаций зарубежных материалов затруднено, поскольку технологические приемы, как правило, фирмы держат в секрете и, кроме того, у них отсутствуют жесткие финансовые ограничения.Решение задач настоящего исследования дает возможность повысить эффективность контроля, сократить затраты на проведение испытаний, а также более оперативно получать информацию и принимать обоснованные решения, что вконечном счете позволит повысить качество электронных модулей.Научно-практическая проблема – противоречие между высокими требованиями по надежности в эксплуатации электронных модулей как функциональной основы корабельной аппаратуры и ограниченным объемом их поставок, непозволяющим применять привычные методы обработки статистических данныхпри отсутствии эффективной системы менеджмента качества в этой области.Цель работы – повышение надежности (безотказности и долговечности)электронных модулей корабельной аппаратуры в эксплуатации на основе разработки концепции научно-методической основы и системы менеджмента качествапроизводства электронных модулей.Объект исследования – качество электронных модулей в условиях ограниченных объемов поставок.Предмет исследования – научно-техническое обоснование комплекснойметодики контроля качества производства и испытаний электронных модулей.Задачи исследования.

Для достижения цели работы в ходе диссертационного исследования поставлены и решены следующе задачи.1.Анализ существующих методов управления качеством и сравнение ихэффективности для решения задач контроля производства высоконадежной,наукоемкой продукции;102.Разработка на основе результатов исследования методов статистиче-ского контроля и регулирования технологических процессов производства.3.Разработка методики выбора показателей надежности изделий приограниченных объемах поставок и разработка аналитического аппарата оценкиэтих показателей.4.Формирование стратегии выборочного контроля покупных комплек-тующих изделий (ПКИ).5.Исследование влияния внешних дестабилизирующих воздействий нанадежность модулей.6.Построение системы менеджмента качества производства модулей вусловиях ограниченного объема поставок.7.Развитие методов прогнозирования показателей надежности модулей.8.Применение полученных результатов в теории и практике производ-ства модулей.9.Разработка прикладного программного обеспечения на основе полу-ченных результатов для поддержки процесса контроля качества технологии производства и испытаний.Основные научные положения, выносимые на защиту.1.Система менеджмента качества производства электронных модулей вусловиях ограниченного объема поставок, ориентированная на устранение типовых производственных дефектов аппаратуры морского применения, проявляющихся в эксплуатации.2.Стратегия выборочного контроля ПКИ в условиях ограниченногообъема поставок на примере интегральных микросхем (ИМС), включающая:- определение соотношения выборки к генеральной совокупности с проверкой принадлежности по критерию согласия Хи-квадрат Пирсона;- построение рациональной оперативной характеристики выборочного контроля;11- построение плана входного контроля ПКИ и многослойных печатных плат (МПП).3.

Методика статистического контроля коррелированных параметров технологии производства модулей с использованием теории контрольных карт Г. Хотеллинга и правила Саррюса:- время и температурный режим пайки элементов,- соотношение размеров деталей конструкции клина теплостока.4. Метод оценивания параметрической надежности электронных модулейпо запасу работоспособности относительно требований ТУ в пространстве критических внешних воздействий, позволяющий выявить потенциально ненадежныемодули, при этом временной вектор исключен.5. Метод определения коэффициентов влияния внешних дестабилизирующих нагрузок на величину ресурса модуля с использованием зависимости параметра потока отказов ω(t), в которую введен параметр «роста безотказности» Я.Шора - d, что позволяет:- определить рациональную длительность предварительных испытаний покаждому виду внешних нагрузок;- определить рациональное распределение испытаний по видам нагрузок.6.Метод прогнозирования показателей долговечности (ресурса и срокаслужбы), построеннsй на использовании функции распределения Вейбулла, метода иерархического объединения кластеров по Уорду с последующим анализом коэффициента детерминации R2, что позволяет обосновывать планы по техобслуживанию и ремонту изделий.7.

Комплексная методика контроля качества при производстве и испытаниях электронных модулей, охватывающая сквозной процесс их изготовления.8. Методика управления организационными рисками в производстве, в которой предусмотрены этапы перехода лингвистических характеристик рисков доматрицы критериев организационных рисков (Vi, Qi), что повышает качество планируемых решений и снижение уровня рисков.12Методы исследований1.Теория вероятностей, теория массового обслуживания, теория надеж-ности, статистический анализ, исследование операций, математический анализ идругие.2.Методы стандартизации и менеджмента (контроль, управление, обес-печение повышения, планирование) качества объектов и услуг на различныхстадиях жизненного цикла продукции.Соответствие паспорту специальности.

Задачи, решаемые в диссертации,соответствуют следующим пунктам паспорта специальности 05.02.23 – Стандартизация и управление качеством:- по формуле специальности – разработка организационных и методических основ стандартизации, сертификации и управление качеством продукции врыночных условиях;- по области исследования: методы анализа, синтеза и оптимизации, математические и информационные модели состояния и динамики качества объектов.Обоснованность результатов, выводов и рекомендаций обеспечена корректным применением методов исследования, анализом работ в предметной области исследования, в результате которых определены частные задачи исследования, в совокупности составляющих новый научно-методический подход к построению методики контроля качества электронных модулей первого уровня ЭМ1 вусловиях единичного нерегулярного производства.Достоверность результатов проведенного исследования подтверждена совпадением теоретических и практических результатов при оценке эффективностикомплексной методики обеспечения качества электронных модулей.Практическая значимость полученных результатов состоит в следующем.1.Разработано прикладное программное обеспечение по алгоритмам ав-тора, предназначенное для статистического контроля качества высоконадежной,наукоемкой продукции и регулирования технологических процессов:13Программа «Галтели паек» по контролю коррелированных параметров t0 и ΔТ при пайке – ДАЕИ.051.14.002;Программа «тепловой клин» по контролю коррелированных размеровклина теплостока – ДАЕИ.051.14.003;Программа «Ресурс» - ДАЕИ.051-010-2012;Программа «Срок службы» - ДАЕИ.051-020-2012.2.Разработаны и внедрены «Стандарты организации (СТО)» (по ТЗ иисходным материалам автора):«Технологическая тренировка модулей ЭМ1» - ДАЕИ.040.2011;«Проведение входного контроля ПКИ» - ДАЕИ.101-050-2010;«Управлениеорганизационнымирискамивпроизводстве»-ДАЕИ.040.2014.Личный вклад автора состоит в разработке совокупности средств обеспечения качества электронных модулей.

Основные научные результаты и выводы,содержащиеся в диссертации, получены автором самостоятельно. Соискательпринимал личное участие в апробации и внедрении результатов исследования.Реализация и внедрение результатов работыРезультаты, полученные в результате исследований, реализованы:в текущих заказах АО «Концерн «Моринформсистема-Агат» - «Унификатор», «Омнибус», «Округ», «Олимп», «Защита», «Таймер» и другие;в текущих заказах смежных предприятий - «Рубин», «Северное ПКБ»,«Крыловский государственный научный центр», «Звездочка» и другие.Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс Московского технологического университета МИРЭА, включены в план лекций по курсу«Статистические методы контроля и управления» и используются студентами бакалавриата по направлению подготовки 27.03.01 «Стандартизация и метрология»и магистратуры по направлению подготовки 27.04.01 «Стандартизация и метро-14логия» в ходе курсового проектирования, выполнения выпускной работы бакалавра и магистерской диссертации.Квалификационный признак работы.

В работе изложены научно обоснованные технические и технологические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие страны.Апробация работы. Результаты работы докладывались на научнотехнических конференциях АО «Концерна «Моринформсистема-Агат», международных научно-практических конференциях «ИНФО - 2013» (Сочи, 2013), «ИНФО - 2014» (Сочи, 2014), «ИНФО - 2015» (Сочи, 2015), 35-й Всероссийской конференции по проблемам науки и технологий (Миасс, 2015), 15-й международнойконференции “Кибернетика и высокие технологии 21-го века” (Воронеж, 2014)ежегодных конференциях МИРЭА и 1-й научно-технической конференции Московского технологического университета МИРЭА (Москва, 2016).Публикация результатов работы. Результаты исследований по теме диссертации изложены в периодических изданиях: «Стандарты и качество», «Методыменеджмента качества», «Методы оценки соответствия», «Научное обозрение»»,«Вестник МГТУ МИРЭА», «Вычислительные системы реального времени и цифровые устройства», «Автоматизация процессов управления», «Морская радиоэлектроника», «Нелинейный мир».