Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации Мосин Николай Сергеевич

Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации
<
Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Мосин Николай Сергеевич. Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.23 / Мосин Николай Сергеевич; [Место защиты: Рос. гос. технол. ун-т им. К.Э. Циолковского (МАТИ)].- Москва, 2010.- 142 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/1954

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Анализ современного состояния и проблем управления качеством испытаний изделий авиационной ракетно-космической техники 8

1.1. Анализ основных функций и принципов менеджмента качества на предприятиях авиационной и ракетно-космической отраслей 8

1.2. Классификация и точностные характеристики испытательных стендов... 16

1.3. Сертификация и аттестация испытательного оборудования как метод обеспечения качества испытаний 22

1.3.1. Основные цели и объекты аттестации 24

1.4. Системный подход к моделированию эксплуатационного этапа жизни испытательного оборудования 29

1.5. Цель и решаемые задачи 41

Глава 2. Разработка модели для оценки изменения параметров качества испытательного оборудования в процессе эксплуатации 44

2.1. Разработка обобщённой модели испытательных стендов 44

2.2. Модель состояния испытательного оборудования 47

2.3. Анализ влияния периодичности и ошибок контроля на состояние оборудования 53

2.4. Разработка системы выбора предупреждающих действий 55

Глава 3. Обоснование выбора контролируемых параметров оборудования и анализ необходимой достоверности контроля 65

3.1. Функционально-логическая модель для выбора контролируемых параметров 65

3.2. Выбор показателей достоверности контроля 73

3.3. Оптимизация контрольных допусков 82

3.4. Количественное обоснование выбора контролируемых параметров 90

3.5. Использование суженных контрольных допусков для обеспечения требуемого уровня функциональных параметров 91

Глава 4. Методика мониторинга состояния испытательного оборудования 94

4.1. Оценка состояния испытательного оборудования по динамике функциональных параметров 94

4.2. Оценка влияния точности идентификации функциональных параметров 100

4.3. Определение критического состояния испытательного оборудования 103

Глава 5. Апробация методики оценки и обеспечения качества испытательного оборудования на примере виброкомплекса для испытаний аппаратуры авиационной техники 109

5.1. Описание и технические характеристики виброкомплекса для испытаний аппаратуры авиационной техники 109

5.2. Логическая модель виброкомплекса и минимальный состав контролируемых параметров 121

5.3. Оптимизация параметров контроля и технического обслуживания гидропривода стенда 125

Основные результаты и выводы 132

Список литературы 134

Введение к работе

Актуальность работы. При создании сложных объектов, какими являются объекты ракетной и космической техники важное место занимают процессы испытания и контроля, целью которых является подтверждение способности объектов контроля выполнять заданные функции в полном объеме с заданными в нормативной документации показателями качества.

В этих условиях неуклонно возрастают требования к качеству испытательных стендов и комплексов, имитирующих в наземных условиях факторы, действующие на летательные аппараты на различных этапах их эксплуатации (хранение, взлет, старт, посадка, активный атмосферный и пассивный орбитальный полет и т. д.). Также повышаются требования к способам оценки качества испытательных стендов, так как от этого зависит достоверность результатов испытаний и принятие ответственных решений о годности изделий ракетно-космической техники (РКТ).

Одним из способов оценки качества испытательных стендов и комплексов является их аттестация и сертификация, призванная гарантировать наличие у них определенных, заранее объявленных свойств и качеств. Эффективным средством поддержания качества, надежности и безопасности РКТ на требуемом нормативной документацией высоком уровне является Федеральная система сертификации космической техники (ФСС КТ).

Важной особенностью оборудования для испытания элементов РКТ являются его уникальность, большие габаритные размеры, сложность систем нагружения, управления и регистрации экспериментальных результатов.

При этом, высокая стоимость объектов испытаний, длительность их изготовления, значительные затраты на подготовку и проведение самих испытаний требуют от испытательного оборудования гарантированного получения достоверных и точных результатов.

Однако, учитывая состояние испытательной базы, трудности связанные с ее обновлением, длительные сроки эксплуатации оборудования, а также сроки периодической аттестации стендов (не менее одного года), актуальной задачей является разработка методов, позволяющих прогнозировать появление несоответствий и превентивно разрабатывать и выполнять корректирующие действия, чтобы исключить проведение испытаний на неисправном оборудовании.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является совершенствование методов управления качеством испытательного оборудования для повышения эффективности и достоверности наземных испытаний авиационной и ракетно-космической техники.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать обобщённую модель стендов для испытания изделий авиационной и ракетно-космической техники для выявления основных структурных элементов ИС и дальнейшего моделирования;

- разработать модель для оценки состояния испытательных стендов в течение времени эксплуатации, учитывающую влияние периодичности и ошибок контроля для обеспечения качества испытательного оборудования;

- разработать функционально-логическую модель выбора контролируемых параметров качества испытательного оборудования, обеспечивающую определение минимального состава параметров, оказывающих наибольшее влияние на качество испытательного оборудования;

- разработать методику выбора предупреждающих действий, базирующуюся на обоснованных требованиях к временным и точностным характеристикам контроля, которая позволит управлять качеством испытательного оборудования;

- разработать методику мониторинга состояния испытательного оборудования, базирующуюся на анализе динамики функциональных параметров, нацеленную на постоянное улучшение качества испытательного оборудования;

- провести апробацию разработанных методик для оценки их результативности.

Объектом исследования являются параметры качества оборудования для испытаний авиационной и ракетно-космической техники.

Предметом исследования являются научно-методические подходы к обеспечению требуемого уровня качества, надежности оборудования для испытания перспективных изделий авиационной и ракетно-космической техники.

Научная новизна. В работе выдвинуты и теоретически обоснованы следующие новые научные положения:

- модель оценки качества испытательных стендов для наземной отработки изделий авиационной и ракетно-космической техники в период их эксплуатации, учитывающая влияние периодичности и ошибок контроля, а также позволяющая определить фактическое состояние испытательного оборудования, с целью научно-обоснованного подтверждения его соответствия качества установленным требованиям.

- функционально-логическая модель выбора контролируемых параметров качества испытательного оборудования, которая в отличие от сложившейся практики периодической аттестации, базируется на ограниченном наборе наиболее информативных контролируемых параметров и обоснованном периоде их контроля.

- комплексная методика выбора предупреждающих действий, базирующаяся на научно-обоснованных требованиях к временным и точностным характеристикам контроля, направленная на снижение уровня корректирующих воздействий в условиях эксплуатации испытательного оборудования;

- методика мониторинга и управления качеством испытательного оборудования, базирующаяся на анализе динамики его функциональных параметров, позволяющая исключить пробные (предварительные) испытания для определения текущей работоспособности оборудования.

Практическая значимость работы. Разработанные методики могут быть полезны широкому кругу российских предприятий, специализирующихся в области управления качеством объектов сложной и наукоемкой техники.

Разработаны рекомендации по оптимизации номенклатур контролируемых параметров, позволяющие оценить качественные показатели испытательного оборудования в условиях эксплуатации.

Разработаны общие принципы обеспечения качества испытательного оборудования в зависимости от срока эксплуатации и технического обслуживания, позволяющие превентивно устранять несоответствия.

Разработанные методики отвечают требованиям и рекомендациям стандартов ИСО серии 9000 и ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2000, что позволяет использовать их в системе менеджмента качества предприятий, занимающихся испытаниями авиационной и ракетно-космической техники.

Методы исследования, достоверность и обоснованность. Полученные в работе результаты строго обоснованы математическим аппаратом общей теории систем, теорией Марковских процессов, теорией контроля, оценок и статистических гипотез. Достоверность результатов и выводов работы подтверждена результатами экспериментальных исследований, апробацией в промышленности.

Реализация работы. Разработанные методики управления контролем испытательного оборудования использованы в испытательном подразделении ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем» (ГосНИИ АС), применяются в практической работе органа по сертификации испытательных стендов и оборудования в системе ФСС КТ «СЕРТИС-2001». Практические результаты работы подтверждаются актом внедрения.

Материалы диссертации используются в учебном процессе «МАТИ» - РГТУ им. К.Э. Циолковского при подготовке специалистов по специальности «Стандартизация и сертификация».

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на 4 конференциях, научно-технических совещаниях и семинарах. В их числе: Международная научная конференции XXXI Гагаринские чтения, Москва, МАТИ, 2005 г.; Восьмая Всероссийская научно – практическая конференция «Управление качеством», 10-11 марта 2009 г, Москва, МАТИ.

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 6 научных трудов (3 статьи, 3 тезиса докладов).

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов по работе. Основная часть диссертации изложена на 142 страницах, содержит 17 таблиц, 30 рисунков. Список литературы включает 97 наименований.

Системный подход к моделированию эксплуатационного этапа жизни испытательного оборудования

Исследование эффективности сложной технической системы такой, какой является испытательный стенд, на этапах жизненного цикла является комплексной проблемой в силу необходимости учёта различных по своей природе факторов, отражающих текущее состояние системы и механизмы процесса переходов в последующие состояния, многообразие отношений и связей между этими факторами, внешних условий и пр.

Испытательные стенды относятся к разряду многокомпонентных сложных технических систем. Оборудование стенда должно выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих определённым режимам в условиях применения по назначению, технического обслуживания, ремонта и профилактики. Для сложных технических систем, получает все более широкое распространение так называемый «превентивный» подход, заключающийся в предотвращении несоответствий, а не в их обнаружении и последующем устранении при аттестации.

Истоки данного подхода лежат в идеях обеспечения качества на этапе производства [32, 43, 91]. Концепция качества в своём развитии прошла два этапа. Основу обеспечения качества на первом этапе можно кратко сформулировать так: потребитель должен покупать только годные изделия; основные усилия должны быть направлены на то, чтобы негодные изделия (брак) были отсечены от потребителя. Последовательное воплощение в жизнь этой концепции привело к тому, что уже в 20-е годы численность контроллеров в высокотехнологичных областях (авиационная, военная промышленность) стала составлять до 30 — 40% от численности производственных рабочих. В рамках этой концепции повышение качества всегда сопровождалось ростом затрат на его обеспечение, т.е. цели повышения качества изделий и эффективности производства являлись противоречивыми. Место концепции недопущения брака к потребителю в 50-е годы заняла концепция «ноль дефектов» [43].

Рассмотрим основные технические положения этой концепции, не затрагивая вопросы организации и управления производством. Наиболее известна программа Ф. Кросби, которая широко внедрялась в США и оказала большое влияние на работы в области обеспечения производства в СССР. В этой программе основной упор делался на предупреждение появления дефектов, а не на их обнаружение и исправление. Центральной идеей программы являлось «измерение» уровня качества, то есть выявление потенциальных несоответствий, разработка способов их объективной оценки и методов эффективных корректирующих воздействий. В соответствии со схемой Д. Джурана [91], совпадающей с современной методологией проведения системного анализа, проблема повышения качества решается в несколько этапов: составление перечня проблем, выявление приоритетов, диагностика, поиск решения. Для составления полного перечня проблем К. Исикава предложил использовать диаграммы «причины-следствия» [91].

Диаграмма носит название «рыбий скелет». Проблема, которую предстоит решить — основная стрелка; наиболее важные факторы - большие боковые стрелки; вторичные факторы обозначены мелкими стрелками. Заметим, что диаграмма представляет собой другую форму представления известного метода анализа характера и последствий потенциальных отказов [43]. Появление брака, дефектов и отказов свидетельствует о недостаточной надёжности некоторых элементов технологической системы и требует оперативного проведения мероприятий по их предотвращению. Трудности на этом пути состоят в том, что многие дефекты носят скрытый характер, и установление причин их проявления представляет сложную задачу. Дело в том, что один и тот же дефект может быть обусловлен различными причинами конструктивного, производственно-технологического или эксплуатационного характера. В то же время достоверность причины возникновения дефекта определяет эффективность вырабатываемых мероприятий по его устранению. Следствием указанных трудностей является то, что выработка мероприятий по предотвращению дефектов в настоящее время требует в среднем 135 дней, а в ряде случаев и 3,0 - 3,5 года. Для целенаправленного решения вопросов по обеспечению качества продукции, необходимо определение причин её недоброкачественности. Важную роль в выявлениях указанных причин играет диаграмма Парето, которая отражает весомость факторов по их вкладу в снижение уровня качества (рис. 1.4) [91].

Факторы, влияющие на качество продукции, располагаются на диаграмме по убывающей их влияния на уровень негативных последствий, в качестве которых могут быть сумма убытков из-за дефектности, число отказов, интенсивность отказов и т. п. Таким образом, в левой части диаграммы группируются факторы, которые в большей степени должны быть подвергнуты анализу (рис. 1.4).

На основе проведённых таким образом исследований удаётся произвести ранжирование факторов, влияющих на качество изделий. Интересно привести данные по распределению затрат на обеспечение качества.

На предупредительные мероприятия - анализ производственных процессов, исследования в области надёжности, создание системы сбора информации, содержание управленческого аппарата по качеству продукции и др. - затраты составляют 5-10%. Затраты на оценку качества продукции — входной контроль, проведение текущего контроля и испытаний, содержание контрольно измерительной лаборатории и т. д. 16-32%. Затраты, связанные с браком -анализ дефектов, исправление дефектов, потери от брака, изготовление деталей взамен дефектных, содержание станций обслуживания и т.д. 58 - 79%. В про-мышленно развитых странах отмечается тенденция перераспределения средств из последней группы затрат в первую на мероприятия по предупреждению дефектов, то есть на бездефектное изготовление продукции, при этом сокращаются общие затраты на качество.

Анализ влияния периодичности и ошибок контроля на состояние оборудования

В информационно-измерительный и управляющий контуры ОМ ИС могут быть включены следующие элементы: 1. Устройство связи с объектом (УСО) - устройство, обеспечивающее согласование, коммутацию, преобразование измерительной информации от ИП в числовой код, пригодный для использования в персональном компьютере и выполнения других функций; 2. Персональный компьютер (ПК) с необходимым набором программно-аппаратных средств. ПК обеспечивает решение следующих основных задач: - программное цифровое управление ОИ в соответствии с режимами функционирования ОИ в процессе испытаний, предусмотренными нормативно-технической документацией; - управление опросом измерительных преобразователей (ИП); - программное цифровое управление имитаторами (И) эксплуатационных факторов в процессе испытаний; - первичная обработка результатов измерений (с целью получения необходимых оценок), которая предусматривает использование соответствующих алгоритмов, уменьшающих влияние случайных и грубых погрешностей измерений на результаты контроля технического состояния ОИ; - вторичная обработка результатов измерений, включающая допусковый контроль и диагностирование ОИ; - отображение результатов первичной и вторичной обработки результатов измерений с помощью периферийных устройств персональных компьютеров (ПК) и формирование информации для других средств отображения информации; - хранение, обновление и выдача результатов испытаний; 3. Средства отображения информации (СОИ), получаемой от ОИ (через УСО), персонального компьютера (ПК) и имитаторов (И) эксплуатационных нагрузок. СОИ состоят из периферийных устройств ПК, а также, в случае необ ходимости, совокупности других средств представления информации: индика торных панелей, осциллографов, аналоговых приборов и т. д. 4. Органы ручного управления (ОРУ), позволяющие реализовать те или иные решения испытателя в процессе испытаний, могут быть непрерывными и дискретными; вращательными (рукоятки, штурвалы и т. д.); нажимными (кнопки, клавиши, педали); перекидными и передвижными (тумблеры, релейные переключатели и т.д.). 5. Устройства автоматического управления (УАУ), позволяющие реализовать автоматическое управление имитаторами и объектом испытаний (ОИ) в процессе испытаний и содержат обычно цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП), усилители аналоговых сигналов и, в случае необходимости, механизмы для осуществления требуемых переключений.

Связь 1 — питание имитаторов и объекта испытаний (ОИ) необходимыми видами энергии; 2 — подача в ОИ воздействий, имитирующих эксплуатационные факторы. 3 - электропроводная связь измерительных преобразователей ИП с УСО; 4 — передача измерительной информации в ПК; 5 — передача обработанной в ПК информации к СОИ; 6 — осуществляется в том случае, если измерительная информация не нуждается в математической обработке и может быть передана в виде электрических сигналов непосредственно к СОИ; 7 — передача управляющей информации к УАУ, необходимой для нормального функционирования объекта испытаний (ОИ) и имитаторов эксплуатационных нагрузок в процессе испытаний, а также управляющей информации для выполнения необходимых отключений и других манипуляций в случае угрозы возникновения аварийной ситуации; 8 - поток визуальной или звуковой информации, воспринимаемой испытателем; 9 - взаимодействие испытателя с органами ручного управления (ОРУ); связи 10 и 11 — взаимодействие ОРУ и УАУ с имитаторами эксплуатационных нагрузок и объектом испытания.

Испытательное оборудование на протяжении своего жизненного цикла применяется по назначению, хранится, контролируется, арестовывается и ремонтируется для устранения выявленных несоответствий. Именно эти состояния необходимо учитывать при построении математической модели эксплуатации.

Оборудование может находиться в одном из двух состояний работоспособном S, и в неработоспособном со скрытым отказом S2, интенсивность перехода в которое равна Я, [1]. Находясь в этих состояниях, оборудование может внезапно явно отказать с интенсивностью Я, перехода в явно неработоспособное состояние, при этом оно переходит в состояние S3 подготовки к восстановлению и далее - в состояние S4 восстановления. Из состояния работоспособности S, оборудование может с периодичностью т переходить в состояние контроля S5. Аналогично переходы с той же периодичностью оборудование может совершать из состояния неработоспособности со скрытым отказом S2 в состояние контроля S7. Контроль неизбежно сопровождается ошибками ак I и Рк II рода, а восстановление - ошибкой J3p II рода признания оборудования отремонтированным, в то время как оно в действительности неработоспособно.

Использование суженных контрольных допусков для обеспечения требуемого уровня функциональных параметров

Измерения параметров сложных систем объектов при их контроле представляют собой ответственный технологический процесс, организация которого оказывает существенное влияние на их эффективность.

К совокупности основных задач, решаемых при контроле, состояния оборудования испытательных комплексов, относятся задачи анализа: - выбора состава контролируемых параметров; - выбора показателей достоверности контроля; - оптимизации контрольных допусков; - количественного обоснования выбора контролируемых параметров; - синтеза метода обслуживания оборудования испытательных комплексов по фактическому состоянию. Следует обратить внимание на два момента: первый — актуальность рассматриваемой совокупности задач для испытательных стендов и комплексов, поскольку они многофункциональные изделия со сложной иерархической структурой; второй — особенность современных информационных технологий, связанная с характерным комплексным подходом к проблеме получения и обработки измерительной информации, предусматривающим развитие как автоматических методов, так и непосредственное совместное участие инженеров и вычислительной системы в технологическом процессе.

Измерения используются для повышения эффективности эксплуатации объекта путём учёта действительных значений параметров, определяющих текущее состояние оборудования, и обеспечения более высокого уровня показателей надёжности. Увеличение числа измеряемых параметров позволяет обеспечить высокую точность модели оценивания текущего состояния испытательного оборудования. Однако работа с такой моделью может оказаться не только затруднительной, но и практически невозможной, что заставляет искать подходы к понижению её размерности. Другими словами, противоречивость указанных требований нередко вынуждает поступиться точностью в интересах простоты. Однако такой компромисс допустим только в тех пределах, при которых модель ещё отражает существенные свойства объекта контроля [78].

Упрощение систем с целью построения информативных (но достаточно простых) математических моделей диагностирования текущего состояния испытательного оборудования является основой выбора состава контролируемых параметров, глубины и инструментальной достоверности контроля.

Для разработки иерархической модели контроля объекта используем в качестве математического аппарата теорию графов и аппарат алгебры логики. Для обоснования выбора контролируемых параметров целесообразно использовать древовидные модели.

Используем декомпозиционный подход к моделированию структуры испытательного стенда, позволяющий представить в виде графа иерархические структуры объекта (рис. 3.1). На множестве вершин графа строится корневое дерево [78]. В корневом дереве каждая вершина играет роль некоторого фактора (события), а само корневое дерево в этом случае называется деревом событий. К графовой модели структуры комплекса (изделия) «привязываются» экспертные оценки состояния объекта, его сложных систем, агрегатов, узлов и т.д.

Экспертами назначается упорядоченная последовательность весов вершин графа, соответствующая возможным появлениям отказов структурных компонентов, формирующая логические связи в процессе развития отказа стенда.

В этом случае при использовании деревьев событий для моделирования процессов контроля сложных систем в качестве событий рассматриваются отказы, а дерево отказов трансформируется в модель надёжности объекта контроля или логико-вероятностную модель причинно-следственных связей отказов объекта контроля с отказами его элементов различных уровней структуры и другими событиями и воздействиями.

В качестве исходных данных для построения древовидной модели надёжности рассматриваются физическая модель и структурная модель объекта контроля, перечни возможных ошибок испытателей, неконтролируемые воздействия естественных факторов. Вид и причины отказов отдельных элементов выявляют по результатам комплексных исследований, испытаний (например, механических, тепловых и т.п.), на основе обработки статистического материала по аналогичным проблемам. Построение дерева отказов проводится по этапам, каждый из которых представляет собой процесс построения двухуровневого графа с использованием правил определения типа связывающих логических операторов. Построение дерева отказов является достаточно трудоёмкой экспертной процедурой.

По древовидной модели в зависимости от имеющейся информации проводят количественный и качественный анализ системы [87]. В результате качественного анализа определяют: - виды и причины отказов системы и элементов её структуры; - степень защищённости системы от данного вида отказа; - причины возникновения двух и более видов отказов; - ранжирование причин отказов по важности. Последнее является существенным с точки зрения выбора состава контролируемых параметров [19]. Основой качественного анализа является анализ минимальных сечений древовидной модели, представляющих собой минимальные наборы отказов элементов, приводящих к срыву испытаний. Степень значимости причин отказов определяется количеством минимальных сечений, в которые входит событие, представляющее причину. Далее ряд событий, отражающий порядок убывания их значимости и вероятностей по иерархическим уровням, позволяет в первом приближении осуществить выбор состава контролируемых параметров.

Следует отметить, что графовая модель в виде дерева отказов может быть заменена эквивалентной логической моделью.

Перечень основных структурных параметров характеризуют существенное свойство изделия или его составной части на основе выявления логических связей между признаками и состояниями объекта. Такие параметры выбираются исходя из физической сути технологического процесса, выполняемого данным изделием.

Оценка влияния точности идентификации функциональных параметров

В этом случае при использовании деревьев событий для моделирования процессов контроля сложных систем в качестве событий рассматриваются отказы, а дерево отказов трансформируется в модель надёжности объекта контроля или логико-вероятностную модель причинно-следственных связей отказов объекта контроля с отказами его элементов различных уровней структуры и другими событиями и воздействиями.

В качестве исходных данных для построения древовидной модели надёжности рассматриваются физическая модель и структурная модель объекта контроля, перечни возможных ошибок испытателей, неконтролируемые воздействия естественных факторов. Вид и причины отказов отдельных элементов выявляют по результатам комплексных исследований, испытаний (например, механических, тепловых и т.п.), на основе обработки статистического материала по аналогичным проблемам. Построение дерева отказов проводится по этапам, каждый из которых представляет собой процесс построения двухуровневого графа с использованием правил определения типа связывающих логических операторов. Построение дерева отказов является достаточно трудоёмкой экспертной процедурой.

По древовидной модели в зависимости от имеющейся информации проводят количественный и качественный анализ системы [87]. В результате качественного анализа определяют: - виды и причины отказов системы и элементов её структуры; - степень защищённости системы от данного вида отказа; - причины возникновения двух и более видов отказов; - ранжирование причин отказов по важности. Последнее является существенным с точки зрения выбора состава контролируемых параметров [19]. Основой качественного анализа является анализ минимальных сечений древовидной модели, представляющих собой минимальные наборы отказов элементов, приводящих к срыву испытаний. Степень значимости причин отказов определяется количеством минимальных сечений, в которые входит событие, представляющее причину. Далее ряд событий, отражающий порядок убывания их значимости и вероятностей по иерархическим уровням, позволяет в первом приближении осуществить выбор состава контролируемых параметров. Следует отметить, что графовая модель в виде дерева отказов может быть заменена эквивалентной логической моделью. Перечень основных структурных параметров характеризуют существенное свойство изделия или его составной части на основе выявления логических связей между признаками и состояниями объекта. Такие параметры выбираются исходя из физической сути технологического процесса, выполняемого данным изделием. Задача выбора измеряемых диагностических (структурных) параметров состоит в определении из множества принципиально возможных, некоторого ограниченного числа параметров для исследования информативности призна ков, сформированных на их базе. Затем на основании этого исследования выбирают окончательный состав измеряемых параметров, которые используют в дальнейшем для диагноза неисправных состояний. Базу для логической процедуры диагноза составляет совокупность физических показателей, измеряя которые можно определить структурные параметры. Рассмотрим примерный перечень структурных параметров применительно к механическому оборудованию ИС, схема видов измерений диагностических параметров и таблица физических параметров диагностирования, представляющие собой исходные данные для построения дерева отказов. Опыт эксплуатации оборудования испытательных комплексов показывает, что характерные изменения ниже следующих параметров свидетельствуют о развитии отказа и могут быть использованы для построения информативных диагностических моделей. 1. Усилие перемещения Р. Превышение максимального расчётного усилия может указывать на появление задиров в сопряжённых деталях, отсутствие смазки и др.; резкое снижение усилия - на разрыв механической связи. Характер изменения усилия в зависимости от числа проведённых циклов нагружения отражает фактическое состояние контролируемого оборудования и предопределяет сроки проведения регламентных и ремонтных работ. 2. Время выполнения операции Г. 3. Давление, расход, температура, перепад давления в газогидравлических системах. Например, рост перепада давления на фильтре характеризует степень его загрязнения. 4. Напряжение, сила тока, сопротивление для электроизделий. 5. Напряжения в характерных сечениях конструкции изделия. 6. Характер изменения виброакустического сигнала в механических системах может характеризовать износ, повреждения и т. д. Следует отметить, что приведённый перечень не является полным и в каждом конкретном случае он уточняется.

Похожие диссертации на Разработка методики управления качеством испытательного оборудования в процессе эксплуатации