Диссертация (Научно-методические основы обеспечения качества электронных модулей при ограниченных объемах поставок), страница 5

1.6 - Характер зависимости снижения потока части входящих ИМС, так исамих модулей после сборки.отказов от времени выдержкиХарактерзависимостисниженияинтенсивностиотказов в ЗИП показан на рис.1.6 [113].Даже выдержав время хранения модулей из ЗИП, при их использованиивозникает другой неприятный момент – нарушается установившееся равновесноесостояние потенциалов в аппаратуре и поток отказов в первое время растет.Отсюда главный вывод – проводить ремонт аппаратуры «по состоянию» иоперировать только с выдержанными во времени модулями ЗИП.Причина отказов от производственных дефектов очевидна – качествоизготовления входящих модулей системы.

Только внедрение современныхметодов контроля этого качества, совершенствование средств тестирования ииспытаний модулей на устойчивость к внешним воздействиям, введениетехнологической тренировки и прочее позволяет обнаружить и удалить скрытыедефекты, которые в эксплуатации сначала проявляются как «мерцающие» отказы,а затем переходят в катастрофические.31Неустановленные причины – это самоустраняющиеся отказы, приводящие ксбоям информации.Понятие «сбой» впервые полностью было раскрыто в [2]. В этомнормативном документе для оценки надежности радиоэлектронной аппаратурырекомендуется применять два показателя:- средняя наработка на устойчивый отказ,- средняя наработка на отказ сбойного характера (ОСХ).Очевидно, не каждый сбой информации приводит к функциональномуотказу аппаратуры, поэтому и выделено понятие “отказ сбойного характера”.В части категории надежности «сбой» ситуация менее однозначная.Постатистике,приведеннойвомногихисточниках,например,вфундаментальном стандарте – справочнике MIL HDBK-217 (США) утверждается,что сбои возникают в 30100 раз чаще катастрофических отказов.Итак, результатом проявления сбоя является искажение информации.В нормативных документах, например [3],эти понятия определяютследующим образом.Сбоем (interruption) называется самоустраняющийся отказ, который гаситсянезначительным вмешательством оператора.Отказ (failure) – событие, заключающееся в нарушении работоспособногосостояния объекта.Работоспособное состояние (up state) – состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и конструкторской(проектной) документации.

Если работоспособность объекта характеризуется совокупностью значений некоторых технических параметров, то признаком возникновения отказа является выход значения любого из этих параметров за пределы допусков.Отличительным признаком сбоя является то, что восстановление работоспособного состояния объекта может быть обеспечено без ремонта.32Обратимся к ОТТ [4], где сбоем называется однократное кратковременноеискажение порядка работы аппаратуры или ее прерывание, не нарушающееграницы работоспособности, установленные критериями отказа. Наиболеехарактерны сбои для ЭВМ и других устройств дискретной техники, где онипредставляют собой однократные искажения перерабатываемой информации.Отказомсбойногообусловленныйхарактерапоследствияминазываетсясбоя(группысамоустранившийсясбоев)иотказ,приводящийкфункциональному отказу изделия.Цифровая вычислительная техника при всех преимуществах, привнесла ипроблему - наличие аппаратных сбоев в ее работе, которые подчас приводят кфункциональному отказу изделия.

Сбой в цифровой аппаратуре можетзапомниться элементами памяти и получается новая искаженная информация какв поле данных, так и команд программы.Даже одиночный сбой в поле данных может привести к искажению многихчисел и многих операций. Ошибка, возникшая вследствие сбоя информации вуправляющей программе при ее хранении, передачи или расшифровании обычноприводит к более тяжелым последствиям, чем ошибка в данных. Искажения ходапрограммы с разрушением предыдущих результатов решения задачи зачастуюприводит либо к так называемому «зацикливанию», либо к самопроизвольномуостанову.Сбои в аппаратуре влияют на достоверность работы аппаратуры, т.е. наистинность выходного результата работы.

Автором предлагается под сбоемустройствапониматьвероятностнуюхарактеристикунеработоспособностиустройства на точке множества значений внешних условий и внутреннихпараметров с малой вероятностью сохранения этих условий во времени иповторного попадания в эту точку.Извсех сбойных явлений непосредственному учету в показателяхнадежности аппаратуры подлежат, в конечном счете, только отказы сбойногохарактера. Многолетний опыт эксплуатации и большого объема испытаний33приборов изделий ВМФ показывает, что до 60% случаев сбои переходят в отказсбойного характера (ОСХ).Рис. 1.7 - Классификация сбоев в системе управленияВ общем случае сбои можно классифицировать по схеме, представленнойна рис.1.7.

Внешние источники сбоев связаны с условиями эксплуатации –колебания температуры внешней среды (например, день–ночь для некоторыхрегионов), искажение в первичной сети питания, механические нагрузки,ионизирующие излучения, ошибки во входной информации (больше допустимыхзначений) и т.д.Внутренние источники связаны, прежде всего, с ошибками в проекте:например, «временные гонки» в логических узлах, уход за пределы ТУхарактеристикэлементовиз-залокальногоперегревалибостарения,перекрестные помехи между информационными цепями в печатных платах ижгутах, шумы в цепях питания, отражения в линиях связи ЭВМ с абонентами ит.д.Следует заметить, что ошибки операторов также могут быть источникамисбоев. Например, если они вызваны переутомлением – это случайный сбой, еслинекорректностью одной из инструкций – это систематический сбой.Итак, сложившийся стереотип в теории надежности о том, что дефектныйкомпонент системы дает один отказ – неверен.

По опыту автора, выводы которого34совпадают с некоторыми источниками [5], так называемый «перемежающийсяотказ» дает до 35 отказов типа ОСХ.По категории неисправности типа «отказ» ряд нормативных документоввводят различные методики определения его численного значения. На практикекораблевождения рекомендуется применять несколько классов установлениядопустимого значения интегральной функции распределения F(t), котораяопределяет для каждого значения времени t вероятность того, что произойдетотказ за время, меньше этого t.При эксплуатации корабля в качестве контролируемого временного интервалав части безотказности системы управления выбирается значение t длявыполнения маневра, например, швартовка, прохождение узкости, прохождениеучастка «море-река» и т.п.Обратимся к рис.

1.8.t0 – время от начала старта корабля до маневраt = t1 –t0 - временной интервал маневраРис. 1.8 - Функция распределения вероятностей случайной величиныОбратимся к таблице 1.4, показатели которой выверены длительным опытомкораблевождения.35Таблица 1.4Классы надежности системы управления кораблемКлассДопустимое значениеПоследствие отказа0F(t1) < 0,510,5 < F(t1) < 0,8экономические последствия20,8 < F(t1) < 0,9значительный ущерб30,9 < F(t1) < 0,95потеря управления, авария40,95 < F(t1) < 1без существенных последствийкатастрофаВ заключение подраздела отметим, на какие показатели надежности влияетповышениеуровня контроля качества электронных модулей в процессепроизводства?Обратимся к рис. 1.9.Показано,чтоконтролькачествапроизводствавлияюткакнанепосредственно безотказность аппаратуры, так и на сбоеустойчивость.Рис.1.9 - Структурная схема влияния частных мероприятий на свойствонадежности “безотказность”361.3 Система менеджмента качества продукции ОПК при производстве ииспытаниях.

Анализ стандартовВо всем мире качество продукции превратилось в основной рычагэкономического развития как страны в целом, так и отдельных организаций. Вомногих странах достижение высокого качества стало основным элементомрыночного и финансового успеха. Это в полной мере относится и к морскимизделиям, т.к. Россия становится заметным экспортером подводных лодок в мире.На основе обобщенного опыта организации работ по обеспечению качества«отец научного менеджмента» Ф.Тейлор в 1905 г. предложил системный подход кконтролю качества, который включал 3 основных принципа:- нормирование требований к качеству изделий в виде полей допусков;- контрольную приемку продукции;- систему мотивации (штрафы за брак).По существу система Тейлора основывалась на предположении, что бракнеизбежен.Однако, эта система не выдержала испытание временем, так как числоконтролеров и администрации увеличивалось, а качество продукции оставалосьнизким.Разумеется, выявить брак в процессе производства важно, но еще важнее недопускать его появления.Поэтому на протяжении нескольких десятков последующих лет усилияученых были направлены на разработку статистических методов контролякачеством производством.