надежности достигается устойчивость показателей надежности от изделия к изделию.

Входной контроль (проверка работоспособности комплектующих элементов перед их поступлением на сборку РЭА).

Рис. 30-13. к объяснению принципа статистического текущего контроля качества продукции. а - нормальный технологический процесс; б - нарушенный технологический процесс.

Предприятие - изготовитель аппаратуры получает комплектующие элементы и материалы (полуфабрикаты) от других предприятий. В ряде случаев полуфабрикаты и комплектующие элементы имеют недостатки, обусловленные ограниченными возможностями контроля продукции на этих предприятиях; старением полуфабрикатов и элементов в случае, когда они не сразу поступают на производство, а претерпевают более или менее продолжительный период хранения (с учетом транспортировки).

Входной контроль полуфабрикатов и готовых изделий позволяет, удорожая производство аппаратуры, обеспечить повышение ее надежности за счет отбраковки дефектных изделий.

Текущий и выходной контроль. Текущий контроль преследует цель исключить поступление на монтаж (сборку) узла или блока с дефектами, обусловленными предшествующим технологическим циклом. Текущий контроль, как правило, бывает сплошным, хотя иногда применяется и выборочный (статистический) метод.

Выходной контроль качества готовой продукции является важнейшим этапом производства надежной аппаратуры и в большинстве случаев позволяет добиться поступления на эксплуатацию образцов ап-

паратуры с заданными показателями надежности. Выходной контроль также может быть сплошным и выборочным. При изготовлении аппаратуры крупными сериями целесообразно применять выборочные методы контроля.

Правильное применение методов выборочного текущего контроля позволяет не только отбраковать партии продукции с отклонениями от нормы, но и контролировать уровень технологических процессов, вовремя заметить и устранить нарушения технологии производства. Содержание выборочного текущего контроля заключается в следующем. При производстве практически невозможно исключить отклонения в качестве продукции из-за случайных многочисленных причин, каждая из которых приводит к несущественным, часто даже невыяв-ляемым при контроле отклонениям. Но иногда вследствие нарушения технологии, разладки станочного оборудования появляются более или менее значительные отклонения, которые можно устранить путем вмешательства в технологический процесс. Эти отклонения могут быть выявлены при текущем контроле путем применения статистических методов.

При нормальном технологическом цикле случайные причины ведут к таким отклонениям в качестве продукции, что разброс параметров контроля подчиняется во многих случаях нормальному закону с

определенными средними значениями Х0 и дисперсией (рис. 30-13,а). Если произошли заметные нарушения в технологическом процессе, то это непременно приведет к изменению плотности распределения f(x) контролируемых параметров и соответствующему изменению среднего значения. (Xi) и дисперсии (рис. 30-13,6).

Периодический статистический текущий контроль позволяет, таким образом, вскрывать нарушения технологического процесса и устранять причины нарушения. Практически закон распределения, показанный на рис. 30-13, по опытным текущим данным не строят, а пользуются специальными контрольными картами, на которых нанесены нормальные средние значения JC0 контролируемых параметров и среднеквадратиче-ского отклонения.

При очередном контроле, которому подвергается выборка изделий, вычисляются выборочные среднее значение Xt* и среднеквадратичное отклонение ах. Эти значения и наносятся на контрольные карты для сопоставления с соответствующими значениями Хв и ах [Л. 8].

Моральные и материальные факторы. Качество изготавливаемой продукции в конечном счете зависит от мастерства и умения рабочих и инженерно-технического персонала предприятий. Опыт показывает, что повышение мастерства ря.-бочих, хорошо налаженное производствен

ное обучение, социалистическое соревнование между участками, бригадами и цехами за повышение качества продукции, система премиального вознаграждения за бездефектность продукции - все это позволяет производить на предприятиях аппаратуру, удовлетворяющую по надежности заданным требованиям.

Часто недооценивается и такой внд борьбы за высокую надежность аппаратуры, как доведение до рабочих и инженерно-технических работников информации об отказах аппаратуры по вине производства в процессе ее эксплуатации. Эта информация с применением материалов по стоимости мероприятий, выполняемых с целью устранения отказов, играет роль важного морального фактора.

В СССР с конца 50-х годов находит широкое распространение система мероприятий по повышению качества и надежности выпускаемой продукции, основанная на организации бездефектного изготовления продукции и сдачи ее с первого предъявления ОТК или заказчику. Наряду с организационными мероприятиями (тщательный пооперационный контроль, соблюдение ритмичности производства, производственное обучение и др.), вводимыми для бездефектного изготовления продукции, большую роль играют средства морального и материального стимулирования.

Эксплуатационные факторы

Эксплуатационные факторы определяются качеством организации эксплуатации аппаратуры (субъективные факторы), неблагоприятным воздействием внешних условий, а также длительностью работы аппаратуры во время каждого сеанса и цикличностью работы (объективные факторы).

Субъективные эксплуатационные факторы. Эти факторы связаны с действиями инженерно-технического персонала, эксплуатирующего аппаратуру, организацией работы, наличием условий для проведения профилактических (регламентных) и ремонтных работ, в том числе наличием достаточного количества запасного имущества и принадлежностей (ЗИП).

Так, например, разработчики РЭА могут обеспечить высокие характеристики ремонтопригодности, что позволяет в минимальные сроки проводить на аппаратуре профилактические мероприятия и в случае возникновения отказов и неисправностей быстро их обнаруживать и устранять. Но иногда могут создаваться условия, при которых квалификация обслуживающего персонала и неполнота или отсутствие ЗИП не позволяют реализовать полностью показатели ремонтопригодности.

Наблюдаются и обратные ситуации, когда трудная в отношении ремонтопригодности аппаратура при наличии высококвалифицированного, энергичного обслуживающего персонала (при условии, что его работа обеспечена организационно) эксплу-

атируется с минимальными потерями времени на профилактические и ремонтные мероприятия.

Кроме того, недопустимы нарушения инструкций по эксплуатации аппаратуры, что может приводить к ее отказам и даже поломкам (нарушение порядка включения и выключения, несоблюдение установленных режимов работы, периодичности и объема планово-профилактических и регламентных работ и др.).

Объективные эксплуатационные факторы. Эти факторы связаны со специфическими условиями работы аппаратуры, а также внешними факторами, определяемыми воздействием на РЭА внешней среды.

Специфические условия работы аппаратуры зависят от типа аппаратуры (стационарная, подвижная, самолетная, ракетная, космическая), так как один и тот же образец РЭА обладает различными показателями надежности, если он работает в стационарных условиях или же установлен на автомобиле, корабле, самолете. В значительной степени могут сказаться на надежности технические устройства, расположенные вблизи РЭА. Например, при наличии устройства, выделяющего при работе большое количество тепла, аппаратура будет иметь тяжелый температурный режим.

Наряду со специфическими условиями работы надежность РЭА зависит от внешних факторов, к которым, например, относятся климатические факторы (температура и влажность воздуха, давление и т. д.), биологические факторы (грибок, насекомые, грызуны и т. д.), космические факторы (космическая радиация, глубокий вакуум, высокие и сверхнизкие температуры, микрометеоритные потоки), действующие на РЭА космических летательных аппаратов.

Остановимся на некоторых специфических условиях работы и внешних факторах подробнее.

Ударно-вибрационные нагрузки. В ряде случаев действие ударов и вибраций может превалировать над действием электрического и температурного режимов. Удары и вибрации сопровождают эксплуатацию любой транспортируемой аппаратуры, причем в зависимости от условий транспортировки ударно-вибрационныё нагрузки могут быть самыми различными по диапазону частоты и амплитуды вибрации, по величине ускорения при ударах. Вследствие случайности процесса вибрации, т. е. наличия в спектре колебаний составляющих с различными частотами, комбинированными произвольно, результирующее действие вибрации обычно оказывается более легким, чем действие одной гармонической составляющей.

В табл. 30-5 приведены основные ориентировочные характеристики ударно-вибрационного режима работы на различных транспортных средствах [Л. 8, 12, 22].

Таблица 30-5

Характеристики ударно-вибрационного режима работы аппаратуры

В результате знакопеременного действия ударно-вибрационных нагрузок происходит быстрое старение элементов с последующим, обычно внезапным, отказом. Под воздействием вибраций и ударов возникают многочисленные механические повреждения элементов, особенно таких, как ЭВП, реле, конденсаторы, ослабляется крепление деталей, нарушается контакт в резьбовых соединениях, разрушаются пайки и т. д. Вследствие вибраций и ударов параметр потока отказов самолетной РЭА примерно в 10 раз выше, чем у однотипной наземной аппаратуры, а для аппаратуры ракет это соотношение достигает иногда 100 и более.

В этих условиях надежность РЭА в значительной степени зависит от качества амортизационных устройств, их характеристик [Л. 27]. Помимо применения амортизационных устройств защита аппаратуры от ударов и вибраций достигается выбором места ее установки на транспортном средстве (носителе). Например, аппаратура, устанавливаемая в нижней носовой части реактивного самолета имеет значительно более тяжелый ударно-вибрационный режим по сравнению с аппаратурой, размещенной в верхней средней части фюзеляжа.

Проникающая радиация.

В настоящее время все более широкое применение в народном хозяйстве и оборонной технике начинают находить в качестве силовых или энергетических установок ядерные- реакторы (атомные электростанции, корабли, подводные лодки). Общим при их применении является наличие проникающего ядерного излучения. Электронное оборудование для контроля и управления работой ядерного реактора размещается обычно поблизости от системы охлаждения реактора [Л. 7, 33]. При этом наряду с высокой окружающей температурой (до 120° С) электронное оборудование подвергается двум видам проникающих ионизирующих излучений, распространяющихся за границы активной зоны реактора. Первый представляет собой электромагнитное гамма-излучение, второй - поток незаряженных час-

тиц - нейтронов. Характеристики излучений реакторов зависят от их типа и могут в сильной степени различаться в зависимости от мощности и назначения реактора.

Параметры элементов электронной техники под действием ионизирующих излучений могут сильно изменяться в результате как обратимых эффектов, проявляющихся во время излучения, так и необратимых эффектов, приводяших к устойчивому нарушению работоспособности, сохраняющемуся и после прекращения действия излучения.

Механизм поглощения энергии разных по своей физической природе излучений (гамма-рентгеновские лучи, нейтроны, заряженные частицы - протоны и электроны) неодинаков, но в конечном счете он ведет к образованию в поглощающей среде (вещество элементов) ионов, возбужденных и смещенных атомов (молекул).

При ионизации гамма-квантами большого числа атомов в веществе элементов электронной техники образуется много свободных электронов. Атом или молекула, потерявшая электрон, становится положительным ионом. Положительный ион вместе с электроном образуют пару ионов.

Свободные электроны, образовавшиеся в результате ионизации гамма-квантами вещества электронных схем, находящихся под напряжением, создают паразитные токи, величина которых зависит от интенсивности гамма-излучения. Дефекты, создаваемые в веществе гамма-квантами, являются обратимыми.

Нейтроны, не обладая зарядом, проникают глубоко в вещество и взаимодействуют только при непосредственных столкновениях с ядрами атомов. При этом ядро получает значительную долю энергии нейтрона и атом может сместиться из своего положения в кристаллической решетке (образуется вакансия и междоузельный атом). Значительные смещения вызывают нейтроны, обладающие энергией более 10 кэв. Смещенный атом и образованная вакансия равносильны введению примеси в кристаллическую структуру. Таким образом в эле-