Методи оцінки показників якості та надійності виробів на етапах їх життєвого циклу

Як відомо, найважливішими етапами життєвого циклу виробів є етапи проектування, виробництва і експлуатації.

Статистичні методи

Розглянемо статистичний метод стосовно до виробу - інтегральній схемі (ІС). Метод оцінки інтенсивності відмов ІС середнього рівня інтеграції складається з наступних етапів.

1. Експериментальним шляхом визначаються оцінки інтенсивності відмов елементів:

де п - кількість відмовили елементів; N - обсяг вибірки; t - час випробувань.

2. За заданим интенсивностям відмов елементів знаходиться інтенсивність відмов ІС:

Метод розрахунку інтенсивності відмов складних систем представлений блок-схемою (рис. 3.1). Розрахунок проводять за інтенсивності λ, відмов елементів і підсистем або ймовірності їх безвідмовної роботи, використовуючи формули для послідовних, паралельних і комбінованих схем структурної надійності [12, 33, 35, 49].

Якщо λіс відповідає інтенсивності відмов, заданої в ТЗ λΤ3, то конструктивно-технологічні варіанти виробів виготовляються і випробовуються. Відмови реєструються. Апріорний розрахунок перевіряють апостеріорного і при необхідності проводять корекцію.

Спрощена блок-схема виконання на етапі проектування розрахунку інтенсивності відмов складної системи

Рис. 3.1. Спрощена блок-схема виконання на етапі проектування розрахунку інтенсивності відмов складної системи:

п - кількість відмовили елементів; N - загальна кількість поставлених на випробування елементів; k - кількість компонентів (елементів), що входять в ієрархічну систему більш високого рівня; ί - час випробувань; ТЗ - технічне завдання; КД - конструкторська документація; - позначення операцій перетину та об'єднання

Якість виробів на етапі проектування забезпечується і оцінюється двома роздільними контурами, зображеними на рис. 3.1. Верхній контур служить для забезпечення якості виробів, при цьому контролюються:

  • • електричні параметри і (або) зовнішній вигляд готової продукції;
  • • операції технологічного процесу в результаті вимірів електрофізичних параметрів.

За результатами контролю контур або "замикається", тобто працює "на себе", або навпаки - ефективно "розмикається", тобто працює зовні ("для інших"). Виріб приймається, причому його якість оцінюється відсотком виходу придатних.

У той же час досягнутий рівень якості визначається (внаслідок взаємозв'язку якості виготовлення і надійності) за результатами випробувань на основі оцінок інтенсивності відмов або ймовірності безвідмовної роботи. Тоді нижній контур регулюється аналогічно верхньому контуру. При розрахунку інтенсивності відмов вироби застосовуються два методи руху: зверху вниз або знизу вгору (див. Рис. 3.1), використовуючи принцип декомпозиції складних систем.

Таким чином, методи оцінки показників якості виробів на етапах проектування і виробництва мають спільну основу - статистичну модель. Розгляд відмов (шлюбу, дефектів) як подій, що підкоряються статистичної закономірності (з допущенням гіпотези справедливості того чи іншого закону розподілу відмов і параметра потоку відмов) компонентів як складових системи робить можливим оцінку інтенсивності відмов систем.

До достоїнств статистичних методів оцінки показників якості виробів відносяться простота і стандартність процедур розрахунку, особливо в припущенні дії експоненціального закону розподілу відмов (E -Законом).

Недоліки статистичних методів оцінки показників якості виробів такі.

  • • Надмірна (зайва) абстрактність. Розрахункові формули не містять конкретних характеристик (фізичних, технологічних, електричних) вироби.
  • • Висока вартість. За даними роботи [32], при заданій інтенсивності відмов λ = 10-6 1 / год, приемочном числі (числі відмовили виробів) З = 0, обсязі вибірки N = 229 для проведення випробувань потрібно 25000 руб. (у цінах 1970-х рр.) або не менше 3 млн руб. в цінах 2010-х рр.
  • • Низька ефективність. Як показує накопичений досвід, для гарантії часу безвідмовної роботи виробу протягом 10 років і необхідного значення інтенсивності відмов λ = 10-8 1 / год, необхідно 107 елементо-годин напрацювання.
  • • Некоректність. Необхідні елементо-годинник набираються при допущенні еквівалентності операцій усереднення по безлічі і за часом, що справедливо тільки для статистичних ансамблів мікрочастинок і становить зміст Н-теореми [33, 49].
  • • В принципі, непрогностічность відносно параметричних відмов, оскільки не використовуються уявлення про природу і механізм відмови.
  • • Відсутність динамічних зв'язків характеристик якості на етапах життєвого циклу виробів.

Статистичні методи оцінки показників якості виробів утворюють досить широкий клас методів, що охоплює статистичні закономірності, що визначають якість виробів на етапах проектування, виробництва, випробувань та експлуатації.

Зазначеного класу методів притаманна статистична модель, де відмови (тобто шлюб) виробів розглядаються як випадкові події, ймовірності яких грунтуються па комбинаторном, частотному або теоретико-множині визначенні самого поняття ймовірності.

На рис. 3.2 представлена блок-схема оцінки якості і надійності виробів на етапі виробництва і випробувань.

Спрощена блок-схема на етапі виробництва та випробувань оцінки якості і надійності виробів

Рис. 3.2. Спрощена блок-схема на етапі виробництва та випробувань оцінки якості та надійності виробів:

п - кількість відмовили елементів (виробів): N - загальна кількість поставлених на випробування елементів (виробів); t - час випробувань

Аналіз якості систем можна проводити, доповнюючи статистичний методологічним. Для цього використовується алгебра логіки, що простежується від однієї з піонерських робіт К. Е. Шеннона [39] до логіко-статистичного методу надежностного аналізу сучасних складних систем, таких як АСУТП [33]. До цього ж класу методів належать соціологічний та експертний методи.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >