трудоемкость матричных испытаний привела к необходимости разработки и применения специальных приборов, позволяющих автоматизировать процесс испытаний. Эти приборы (автоматы) позволяют в соответствии с матрицей ситуаций автоматически переключать элементы, реализующие значения представителей квантов, определяющих параметры испытуемого прибора и системы, т. е. осуществлять перебор ситуаций; проверять работоспособность прибора в каждой ситуации в соответствии с заданными критериями отказа; регистрировать количество и характер отказов.
В настоящее время в России группой инженеров разработан автомат статистических и матричных испытаний, позволяющий оценивать вероятность безотказной работы прибора в определенный момент времени, а также осуществлять оптимизацию надежности схемы путем выбора оптимальных значений, определяющих параметры.
Достоинством метода матричных испытаний является возможность оптимизации надежности прибора и системы, т. е. возможность получения информации о степени надежности прибора и системы (соотношение отказных и не отказных ситуаций в пределах рабочей области). К недостаткам метода, ограничивающим его применение, относятся отсутствие информации о соотношении рабочей области и области функционирования, исключающей оценку запаса надежности, а также невозможность количественной оценки надежности.
Следует отметить, что автоматы матричных испытаний хотя и ускоряют процесс перебора ситуаций, но весьма сложны и трудоемки в налаживании.
1.10. Испытания приборов и систем в процессах проектирования и производства
Приборы и средства подвергаются испытаниям как в процессах производства и эксплуатации, так и в процессе проектирования. Процесс проектирования приборов и систем,
51
и ее элементов в основном складывается из научноисследовательских (НИР) и опытно-конструкторских (ОКР) работ.
В ходе НИР разрабатывают техническое задание, в котором устанавливают основные параметры приборов и условия его эксплуатации. Кроме того, выполняют прикидочный расчет надежности, определяют основные параметры элементов, изготовляют и испытывают экспериментальные образцы. Испытания образцов производят с целью определения направления последующих конструкторских работ по их усовершенствованию. В заключение испытаний оформляются протоколы и на основании приводимых в них выводов, разрабатывается проект методики проведения испытаний на последующих этапах. На основании полученных при выполнении НИР данных приступают к проведению ОКР.
Первоначальным этапом ОКР является эскизный проект, в процессе выполнения которого осуществляют лабораторные испытания макета прибора и системы. В заключение эскизного проекта даются рекомендации по объему и методике испытаний, разрабатываются технические задания на испытательное и измерительное оборудование.
Следующим этапом является технический проект, в ходе которого изготовляют опытные образцы, подвергающиеся испытаниям с целью выявления ошибок проектирования, определения слабых мест, которые могут приводить к недостаточной надежности прибора, а также установления и проверке допусков. При этом образцы прибора и системы должны испытываться в условиях, соответствующих реальным условиям эксплуатации.
Заключительным этапом ОКР является изготовление опытной партии. На этапе опытного производства испытывают образцы опытной партии: проектируют и изготовляют контрольно-испытательное оборудование. При проведении испытаний опытной партии необходимо иметь комплект конструкторских документов, предусмотренный
52
специальной ведомостью (МН СЧХ). Испытания образцов опытной партии подразделяются на две стадии: а) предварительные и б) государственные испытания.
В ходе предварительных испытаний устанавливают соответствие образцов опытной партии предъявляемым к ним требованиям. Предварительные испытания могут осуществляться на специальных стендах (стендовые или лабораторные испытания) и непосредственно после установки прибора и системы на объект. Стендовые испытания проводятся комиссией в соответствии с требованиями ТУ и по специальной программе испытаний (ПИ).
Государственные испытания проводятся с целью полной проверки соответствия опытных образцов заданным условиям и решения вопроса о целесообразности запуска прибора в серийное или массовое производство. При анализе результатов испытаний опытных образцов (партий) целесообразно разделять все отказы по принятой классификации и после выяснения причин их возникновения принимать действенные меры, обеспечивающие повышение надежности.
Объем проводимых испытаний зависит от сложности прибора и требований к его надежности. В большинстве случаев, чем сложнее прибор и система, и выше требования, тем больше объем испытаний. Обычно проводят испытания на соответствие всем пунктам ТТ и ТУ. Результаты испытаний оформляются специальным протоколом, к которому прилагается программа и методика проведения испытаний, а также перечень испытательного и измерительного оборудования.
Эта и другая техническая документация совместно с утвержденным актом приемки ОКР передаются предприятию - изготовителю установочной серии. После изготовления установочной серии специальная комиссия осуществляет ее приемку, в ходе которой в соответствии с ТУ производятся испытания образцов. Одновременно с изготовлением установочной серии, изготовляют все контрольно-
53
испытательные установки и стенды, составляют на них всю необходимую документацию (описания, инструкции по эксплуатации и т. д.), укомплектовывают их всей необходимой измерительной аппаратурой.
По результатам приемки установочной серии оформляется акт, после утверждения, которого считают, что производство подготовлено к серийному или массовому выпуску приборов.
Испытания, проводимые на стадиях серийного или массового производства, подразделяются на: приемосдаточные, периодические (типовые) и проверочные.
Приемосдаточные (контрольные) испытания проводятся при сдаче заводом-изготовителем аппаратуры или ее элементов заказчику. Если испытания производятся без представителя заказчика, то их называют приемными.
Испытаниям подвергают аппаратуру или элементы, предварительно проверенные отделом технического контроля (ОТК) предприятия. Объем и последовательность испытаний предусматривается ТТ или ТУ, а также программой испытаний (ПИ). Возможна 100%-ная и выборочная проверка параметров предъявленной к сдаче аппаратуры. При 100% испытаниях, отказавшие ЭА возвращаются для исправления, в то время как остальные ЭА продолжают испытывать.
При выборочных испытаниях отказ хотя бы одного из отобранных приборов приводит к возвращению всей партии для ее повторной проверки ОТК и необходимому исправлению.
Периодические (типовые) испытания имеют целью установить соответствие электрических и других параметров ЭА параметрам ТУ или ТТ в нормальных условиях, а также при различных механических и климатических воздействиях. Периодичность и количество аппаратов или элементов, подвергающихся типовым испытаниям, определяются ТУ или ТТ.
Как правило, периодические испытания проводят не реже одного раза в год. В ряде случаев (освоение новых
54
приборов, освоение приборов на новом производстве) периодические испытания могут производиться ежемесячно или раз в три месяца. Периодическим испытаниям принято подвергать приборы и системы, отобранные из числа прошедших приемо-сдаточные испытания, причем испытывают не все отобранные приборы и системы, а оставляют часть (две трети) на случай, если возникнет необходимость проведения повторных испытаний.
Проверочные испытания - сокращенные испытания, проводимые с целью определения соответствия параметров прибора и системы требованиям ТУ или ТТ в случаях какихлибо схемных, конструктивных или технологических изменений. Количество приборов, подвергающееся испытаниям, устанавливается индивидуально. При проведении проверочных испытаний проверке подлежат те параметры, на которые могли оказать влияние внесенные изменения. Испытания прекращаются после получения значения средней наработки на отказ Тср больше заданной или при безотказной работе прибора в период времени прогона. Проверочные испытания проводят в процессе производства, а также при приемке опытных образцов.
Иногда для определения уровня надежности, соответствия выпускаемой заводом аппаратуры ТУ или ТТ осуществляют заводские испытания, проводимые в условиях, по возможности имитирующих реальную эксплуатацию. В процессе заводских испытаний выявляются надежность деталей и узлов и элементов, дефекты конструкции, качество сборки, монтажа и регулировки, а также устанавливают соответствие электрических параметров и количественных показателей, эксплуатационной надежности заданным нормам.
1.11. Методика составления программы испытаний
Высокие требования, предъявляемые к качеству современных приборов и систем, приводят к необходимости
55