Архив сентября, 2008
Воскресенье, 28 сентября 2008
Ремонт – событие, состоящее в переходе из неисправного состояния в исправное, вследствие целенаправленного воздействия извне.
Кроме того, могут иметь место состояния, ошибочно интерпретируемые в качестве событий, например, в качестве отказа: из наблюдаемых последовательно двух состояний исправных И→И, или неисправных Н→Н, одно состояние ошибочно определенно: И-И→Н, Н-Н→И.
Книги по надежности появились в пятидесятых годах, для динамичной радиоэлектроники это шесть поколений – от радиоламп с углеродными резисторами и бумажными конденсаторами до СБИС, являющимися высшим достижением, открывающим ХХI век. Однако, математические модели и статистические меры, избранные на заре радиоаппаратостроения, сохранились неизменными.
В частности, больше полувека так называемой «ванне отказов» – зависимости интенсивности отказов от времени.
Интенсивность отказов совместно с частотой отказов является изначальными параметрами надежности – это число отказов, отнесенное к объему анализируемой выборки и периоду анализа.
Рубрика: Показатели качества | Нет комментариев »
Воскресенье, 28 сентября 2008
Надежность является основным свойством товара, слагающим его качество. Именно надежность в качестве главного показателя конкурентоспособности была заявлена Японией на старте послевоенной гонки за техническое лидерство в мире. Надежность рекламировалась и реализовывалась на высшем уровне, выводя Японию из аутсайдеров в лидеры. И сегодня показатели надежности являются «убийственными» аргументами в конкуренции.
Основным в понятии «надежность» является безотказность, т.е. свойство объекта сохранять исправное состояние в течение рассматриваемого периода. Ранее рассматривались исключительно состояния объекта: исправное или неисправное, т.е. отличающееся наличием дефектов, хотя бы одного. Далее будут рассматриваться события, состоящие в переходе из одного состояния в другое.
Отказ – это событие, состоящее в переходе объекта из исправного состояния в неисправное (И → Н) при условиях, не превышающих предельные из технической документации (НТД).
Отказам сопутствуют другие события, которые могут вносить неоднозначность в итоги оценок:
повреждение – событие, состоящее в переходе объекта из исправного в неисправное состояние при условиях, превышающих предельные из НТД.
самовосстановление – событие, состоящее в переходе из неисправного состояния в исправное: Н → И без воздействия извне.
Рубрика: Показатели качества | Нет комментариев »
Воскресенье, 28 сентября 2008
Управление качеством является одной из сложнейших задач в работе производственного коллектива. Специалисты имеют дело с объектом оптимизации, у которого часть параметров недоступна измерениям, а взаимосвязи неизвестны и нестационарные. Контроль качества является единственным источником информации об объекте, причем, контролируемые признаки, методики контроля и обработки данных не адаптируются к причинно-следственным связям.
Показатели качества контролируются в альтернативной или количественной формах. Статистическое управление качеством включает в себя накопление и обработку информации на специальных носителях – контрольных картах. Для последних рассчитываются границы регулирования, исходя из заданных рисков ошибки первого или второго рода:
α – риск незамеченной разгадки;
β – риск излишней настройки.
По аналогии с предыдущим, риски равны 0,1, либо избраны по технико-экономическим соображениям. Оба риска связаны с некоторыми уровнями качества, делящими состояния производства на приемлемые, для которых попытки управлять вносят лишние затраты и неприемлемые, которые без своевременных управлявших воздействий внесут избыточные затраты вследствие дефектов.
По статистическому регулированию и управлению качества есть обширная библиотека. Известны многие способы контроля и регулирования и по количественному и по альтернативному признаку. В производстве налицо тенденция объединять методики и средства управления разных участков и цехов в единую систему – комплексную систему управления качеством. Накоплен обширный опыт в этой области многими предприятиями.
Рубрика: Показатели качества | Нет комментариев »
Воскресенье, 28 сентября 2008
Термины, определяющие классификацию отказов:
I – «приработочные» отказы, относящиеся к первой части кривой, предположительно, начавшиеся в производстве и сравнительно быстро – от 10 до 1000 – часов исчерпывающиеся;
Зависимость интенсивности отказов от времени – «ванна отказов».
II – «внезапные» отказы, наблюдаемые в эксплуатации неопределенно длительное время. Особо «полезным» является свойство этих отказов – постоянство интенсивности в течении всей эксплуатации. Если доля отказов в единицу времени постоянная величина, то упрощаются все расчеты до примитива. λ становится содержанием справочников для всех элементов РЭС, составляющих функциональные схемы. Приобрела монополию одна функция распределения отказов – экспоненциальная. Расчеты надежности РЭС сводятся к суммированию Σλi элементов схемы.
III – «износовые» отказы возникают после длительной эксплуатации. Период «безызносовой» эксплуатации недоступен прогнозу. Точнее говоря, «нормальная» эксплуатация с постоянной λ имеет начало и конец, недоступные прогнозу и не регламентируемые объективными признаками. Проявляются износовые отказы ростом λ вплоть до полного разрушения всех объектов. Иногда отмечается особая природа этих отказов, связанная со старением.
Рубрика: Показатели качества | Нет комментариев »
Воскресенье, 28 сентября 2008
Диагностирование и контроль осуществляется на всех этапах преобразования исходных материалов в товары и услуги, привлекательные и доступные для потребителя. Данные контроля используются для учета и регламентации взаимоотношений между всеми партнерами (участниками), ответственными за каждый этап. Диагностические и контролируемые признаки – это информационное обеспечение для регулирования технологических процессов.
Общеприняты термины «Статистическое регулирование технологических процессов», «статистическое регулирование» или «управление качеством», хотя никакие другие варианты, кроме статистических, неизвестны. Подразумевается статистическая обработка данных контроля и диагностирования, необходимая для формирования управляющих воздействий.
Накопление и обработка данных о производстве и эксплуатация являются источником сигналов обратной связи для объектов управления. Объектами могут быть любые структурные компоненты предприятий: от комплекта технологических процессов до операции или перехода. Составные части товара проходят контроль многократно, прежде чем попадут к потребителю. Данные со всех этапов контроля нуждаются в совместной обработке, минимизирующей ошибки.
В этой ситуации контроль называют многоступенчатым. Планирование многоступенчатого контроля включает в себя размещение контрольных операций в производственном процессе, и выбор показателей качества, подлежащих контролю.
Рубрика: Показатели качества | Нет комментариев »
Воскресенье, 28 сентября 2008
Тест-купон конструируют специально для каждого типа отказов и элемента конструкции, и вводят в производство совместно с изделием. Конструкция тест купона должна обеспечивать контролепригодность, наибольшую для применяемых КИС и наименьшие затраты времени и средств. Число тест-купонов рассчитывается, исходя из заданной достоверности оценок, и может быть >> N0. Физические модели предпочтительнее из-за неопределенности состава факторов, влияющих на надежность.
Необходимая и достаточная информация о надежности содержится в функции распределения отказов F(t). Для численных оценок рационально использовать меры функции F(t) после оценок ее адекватности эмпирическим данным. Для заказчиков, оперирующих мерами экспоненциального распределения, потребуется перевод – несложный при наличии вероятностного графика.
Рубрика: Анализ отказов | Нет комментариев »
Воскресенье, 28 сентября 2008
Наибольший объем информации о надежности партии существует в производстве до отправки потребителю – на финишных операциях и на складах. Здесь объем партии равен N0 – число изготовленных изделий, и есть средства контроля, необходимые для оценки состояний – И или Н.
На отечественных предприятиях не собирают данные об отказах в процессе производства. При обработке результатов контроля не фиксируются данные для классификации состояний в качестве событий. Обработка всех данных на зарубежных предприятиях входит в состав производственных секретов, определяя их доступность управлению.
Оперативная обработка данных о неисправностях, обнаруженных на предприятии «от ворот до ворот», является единственным источником информации о надежности, необходимой для управления. Здесь подчеркивается, что конкуренция уровней надежности является непременной частью забот на предприятии, удерживающем свои позиции на рынке.
Применительно к задаче сбора данных о надежности требуется модернизировать все контрольные операции, прежде всего, правила записи данных. Однако, в мелкосерийном производстве недостаточно данных о надежности при самом эффективном контроле и корректной обработке – слишком малы объемы выборок. При недостаточной информативности производства необходимо ввести тест-купоны, сопровождающие изделия.
Тест-купоны – математическая или физическая модель элемента конструкции изделия, доминирующего в перечне адресов неисправностей.
Рубрика: Анализ отказов | Нет комментариев »
Воскресенье, 28 сентября 2008
Все задачи, связанные с надежностью, относятся к категории самых сложных. Во всех эмпирических оценках налицо время, которого всегда не хватает. Особенно сложными являются взаимоотношения поставщиков и потребителей. Их взаимные претензии должны быть согласованны в короткий срок. Отсутствие общепринятых показателей надежности, доступных оперативным оценкам и согласованию является серьезной проблемой сегодня, усугубляемой ростом требований к надежности.
Современные планы контроля надежности базируются на средней наработке до отказа. Таблицы для расчетов аналогичны используемым для контроля по альтернативному признаку, где «отказ» заменил «брак». Выборки формируются для испытаний, характеризуемых периодом или длительностью, а также режимами. Последние планируются для обычных или ускоренных испытаний, определяющих предельные параметры внешней среды.
Частным случаем испытаний является подконтрольная эксплуатация, в которой выборка состоит из потребителей, обязавшихся фиксировать все данные, указанные в первичной форме учета. Условия испытаний здесь обычные эксплуатационные, а испытателем является потребитель.
Главным недостатком испытаний является малый объем выборок и, как следствие, чрезмерная медлительность и низкая точность. Контроль надежности, как правило, разрушающий, и это исключает возможность увеличения объема.
Этого недостатка нет в данных об эксплуатации исследуемого, и возможно, аналогичных объектов. Для массовой продукции таких данных может быть достаточно для оценок с заданной достоверностью. Однако, из длительной эксплуатации поступает только часть информации об отказах, причем, потребитель не заинтересован и не имеет возможности классифицировать отказы объективно.
Рубрика: Анализ отказов | Нет комментариев »
Воскресенье, 28 сентября 2008
Единственной общепринятой мерой надежности, не связанной с конкретным распределением, является гамма - процентный ресурс. Это период, в течение которого отказывает названная доля объектов. Например, период с отказом 5% изделий.
Вообще, ресурс в качестве периода наблюдений за изделиями воспринимается двойственно: учитывают и отказы и достижение морального износа, что к процессам в объектах не имеет отношения.
Наибольшая путаница возникает с гарантийным сроком эксплуатации. Многие считают, что речь идет о периоде, в котором отказам быть не должно. На самом деле, гарантии – это не техническое, а организационно–экономическое понятие. Гарантийный срок не имеет отношения к надежности. Это часть эксплуатации, в течение которой поставщик обязуется возмещать издержки на устранение неисправностей – кроме случаев доказанной вины потребителя, т.е. повреждений.
В теоретической литературе можно прочесть о параметрической и непараметрической оценках показателей надежности. Таким образом, допускается поток отказов, несовместимый с какими бы то ни было теоретическими распределениями. Это вроде потока воды, для которого законы гидравлики недействительны. Гипотеза о «непараметричности», т.е. неправомерности стохастической модели учитывается во всех задачах, ее надо учитывать и проверять на адекватность наряду с прочими.
Рубрика: Анализ отказов | Нет комментариев »
Воскресенье, 28 сентября 2008
Многие десятилетия производство РЭС последовательно избавлялось от самых «влиятельных» элементов конструкции и технологии, порождающих отказы. И «ванна отказов» теряла свои исходные очертания по мере того, как размывалась разница между отказами, так, что первый этап становился и последним. Тем не менее, сохраняются традиции теории надежности оценивать итоги испытаний независимо от срока предварительной эксплуатации и расценивать основным показателем надежности λ с размерностью час-1.
Мерой общепринятого в практике надежности экспоненциального распределения являются ТСР – среднее время безотказной работы в час. Для анализа ремонтируемых изделий используется среднее время между отказами. Сегодня это показатель в стиле «ретро»: Tср1=λ
Применяется повсеместно в оценках надежности. Как указано выше, экспоненциальное распределение – частный случай Вейбулловского при К=1.
В реальности К стремится к единице у особо сложной РЭС, в основном, у стационарных комплексов. Комплектующие РЭС имеют К< <1. Между тем, в поставках комплектующих указывается «наработка до первого отказа» т.е. ТСР.
Очевидно, что среднюю наработку до первого отказа поставщик готов подтвердить экспериментально. Она будет, скажем, 50000 часов. Но производитель выпускает РЭС с моральным износом в 1000 часов, надеясь на «нормальную эксплуатацию». При реальном К, около 0,5, откажет 10% микросхем не за 5000 часов, как ожидалось для К=1, а за 500 часов. И нет шанса переложить гнев покупателей на поставщика.
Рубрика: Анализ отказов | Нет комментариев »