Животкевич И.Н., Смирнов А.П. Надежность технических изделий - файл n1.doc

Животкевич И.Н., Смирнов А.П. Надежность технических изделий
скачать (1198.9 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc3994kb.15.05.2011 21:14скачать

n1.doc

1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   23
Глава 12.

Обеспечение надежности изделий на стадии серийного производства

12.1. Особенности решения задач по обеспечению надежности при изготовлении изделий
На стадии разработки посредством принятых конструктивных мер, выбором соответствующих материалов, элементов, готовых комплектующих изделий, режимов их работы, отработки технологии изготовления, проведения комплекса различных видов испытаний и принятых мер по устранению причин возникновения отказов, а также выполнения других мероприятий закладывается возможный уровень показателей надежности изделия. Реализация показателей надежности для принятого конструктивного облика серийного изделия в значительной степени связана с выполнением работ на стадии серийного производства.
В данном разделе рассмотрены применяемые правила и методы по обеспечению надежности при изготовлении сложных технических изделий.
При этом основное внимание уделено рассмотрению ряда конкретных мероприятий, присущих этапу изготовления. При решении задач по обработке статистической информации о надежности изделий на стадии изготовления применяются математические методы, рассмотренные в предыдущих главах.
Способность предприятия обеспечить требуемые значения показателей надежности при изготовлении определяется уровнем системы качества, действующей на конкретном предприятии - изготовителе, принятием необходимых организационных и управленческих решений. В соответствии с современными требованиями системой качества должен быть охвачен весь технологический процесс изготовления, этап подготовки к производству, включая закупки необходимых материалов, а также сопровождение эксплуатации изделий.

В процессе изготовления для решения задач по обеспечению надежности особое значение имеют:
- качество конструкторской и технологической документации;
- входной контроль материалов, элементов, готовых комплектующих изделий, составных частей;
- условия хранения материалов, элементов, готовых комплектующих изделий и составных частей до вовлечения их в процесс изготовления, а также проведение периодического контроля их параметров в процессе хранения;
- обязательное выполнение требований, установленных в технической документации, персоналом, производящим изготовление и сборку деталей, узлов, изделий, а также их контроль и испытания;
- прослеживаемость и идентификация в процессе изготовления;
- состояние технологического, контрольно-измерительного и испытательного оборудования, применяемого при изготовлении;
- контроль качества изготовления и периодические оценки уровня показателей надежности;
- периодическое проведение различных видов испытаний изделий в условиях, максимально приближенных к условиям эксплуатации;
- регистрация данных о качестве и надежности всех материальных объектов, участвующих в процессе изготовления;
- применение для анализа состояния качества и надежности изделий статистических методов;
- подготовка кадров и другие элементы системы качества.
С целью определения минимального объема мероприятий и основных направлений в деятельности предприятия - изготовителя по вопросам надежности в качестве одного из основных документов выпускается "Программа обеспечения надежности изделия на стадии производства". В ее выполнении принимают участие специалисты конструкторского, технологического, метрологического и других инженерных подразделений предприятия. Важнейшую роль в вопросах контроля качества и надежности изделий в процессе изготовления, выработки предложений по необходимым мерам для обеспечения надежности выполняют специалисты отдела технического контроля и подразделения надежности.
Рассматриваемые ниже приемы и методы по обеспечению надежности на стадии производства требуют определенных экономических затрат и существенно влияют на себестоимость продукции. В связи с чем, при определении необходимых мер по обеспечению надежности, должна производиться оценка их экономической эффективности и целесообразности применения как с позиции снижения себестоимости продукции, так и с позиции возможного ущерба для предприятия в случае поставки потребителю недоброкачественной продукции. Некоторые методы такой оценки рассмотрены в главе 3.
Одним из направлений в деятельности предприятия - изготовителя в части надежности является установление гарантийных обязательств, а также проведение работ на основе статистических данных о результатах эксплуатации по оценке достаточности запасных частей как по номенклатуре, так и по количеству. При проведении ремонта изделий также решается комплекс задач по обеспечению надежности.
Основные экономические затраты, связанные с выполнением работ по контролю показателей надежности в процессе производства, обусловлены:
- разработкой необходимого методического обеспечения для выполнения работ по анализу и контролю за надежностью в процессе производства;
- проведением специальных исследований технологии, оборудования и условий производства, сырья, материалов и т.д.;
- возможными остановками технологического процесса;
- подготовкой и содержанием группы специалистов по проведению исследований, выполнению контрольных операций и обработке результатов.
12.2. Конструкторская и технологическая документация
В целях обеспечения требуемого качества и надежности изготовление серийных изделий должно производиться в соответствии с конструкторской и технологической документацией, выпущенной на основании требований, определенных в государственных стандартах единой системы конструкторской документации (ЕСКД) и единой системы технологической документации (ЕСТД). До начала серийного производства конструкторская документация должна быть откорректирована по результатам испытаний, проведенных на стадии разработки.
С целью повышения требований к качеству и надежности изделий при их изготовлении по ряду изделий рекомендуется в дополнение к обязательному комплекту конструкторской документации выпускать следующие документы:
- перечень особо ответственных деталей и сборочных единиц изделия;
- перечень материалов, элементов, готовых комплектующих изделий, составных частей, подвергаемых входному контролю;
- перечень особо ответственных операций изготовления, сборки, монтажа, испытаний и контроля;
- перечень контрольно-проверочной аппаратуры (приборов, средств) специального назначения и общего применения (или приведение его в технических условиях);
- перечень испытательного оборудования, необходимого для использования в процессе изготовления;
- директивную технологию, в которой должно быть предусмотрено применение объективных методов и средств контроля, различные виды приработок и тренировок как составных частей, так и изделий;
- чертежи или схемы специальной оснастки и оборудования для проведения испытаний;
- перечень деталей и сборочных единиц, подвергаемых 100%-му контролю специалистами отдела технического контроля;
- протоколы согласования применения готовых комплектующих изделий, материалов, элементов.
Для особо ответственных деталей, сборочных единиц и технологических процессов в технической документации устанавливаются особые требования к изготовлению, контролю за их параметрами со стороны специалистов ОТК. Для изготовления этих деталей или выполнения наиболее ответственных технологических процессов должны привлекаться специалисты высокой квалификации, прошедшие соответствующую аттестацию.
На основании конструкторской документации и директивной технологии предприятием - изготовителем разрабатываются:
- комплект технологической документации в соответствии с требованиями государственных стандартов ЕСТД;
- инструкции по входному контролю материалов, элементов, готовых комплектующих изделий, составных частей;
- чертежи и схемы специальной технологической оснастки.
В технологических процессах, используемых для изготовления деталей, сборочных единиц, изделий, должны быть предусмотрены:
- межоперационный контроль размеров деталей, которые невозможно проверить после полного изготовления сборочных единиц;
- контроль специалистами ОТК режимов изготовления, всех видов термической обработки, сварки, бакелизации, пропитки, нагартовки и т.д. с соответствующей отметкой в сопроводительном документе;
- заполнение сквозных технологических паспортов (маршрутных листов) о проведении паспортизации размеров и параметров деталей, узлов;
- порядок подготовки и сдачи деталей, сборочных единиц, изделий отделу технического контроля;
- порядок и условия хранения, транспортирования деталей, сборочных единиц и изделий в процессе изготовления на предприятии - изготовителе.
Опыт изготовления различных типов изделий показывает, что в процессе производства происходит постоянное совершенствование изделий с целью повышения их надежности, вносятся соответствующие изменения как в конструкторскую документацию, так и в технологическую документацию. В связи с чем предприятия - держатели подлинников конструкторской документации должны ежегодно составлять перечни выпущенных извещений об изменении документации и давать заключение о годности комплектов конструкторской документации на следующий год.
Не реже одного раза в полгода предприятие - изготовитель и предприятие - держатель подлинников конструкторской документации должны производить перепроверку правильности и полноты проведенных изменений в контрольных комплектах этой документации. О результатах проведенных проверок должны делаться отметки в специальных бланках, подшитых к каждому контрольному комплекту документации.
Для стадии серийного производства необходимо четко определить круг должностных лиц, которые имеют право санкционировать внесение изменений в технологический процесс. Все изменения в технологических процессах, применяемых при изготовлении, материалах, элементах, изменения технологической оснастки и оборудования должны быть документированы. Должна быть разработана документация, определяющая порядок действий с несоответствующей продукцией.
Объем и режимы технологических тренировок и приработок вводятся в конструкторскую и технологическую документацию предприятием - разработчиком и корректируются по результатам приемо-сдаточных и периодических испытаний.
12.3. Материально-техническое обеспечение и входной контроль
Материалы, комплектующие элементы, готовые комплектующие изделия и составные части оказывают непосредственное влияние на качество и надёжность выпускаемых изделий. На все приобретаемые для изготовления материалы и полуфабрикаты должны быть четко и документально определены необходимые технические требования. Со всеми поставщиками этих материалов должны быть установлены тесные рабочие контакты и отлажена система обратной связи.
Предприятием - изготовителем со всеми поставщиками должны быть согласованы методы выходного и входного контроля. Объем входного контроля необходимо тщательно планировать, чтобы затраты на его проведение могли компенсировать последствия его недостаточности. Данные о качестве поступающей продукции необходимо регистрировать, а также вести учет идентификации партий продукции, чтобы обеспечить их прослеживаемость.
Вся поступающая продукция должна храниться до начала ее использования в соответствующих условиях, с проведением, при необходимости, периодических проверок ее состояния и технического обслуживания.
При обеспечении надежности изделий при изготовлении важное место занимает входной контроль. Входному контролю подвергается вся номенклатура материалов, элементов, готовых комплектующих изделий и составных частей в порядке и объеме, определенными в инструкциях по входному контролю и технологической документации предприятия - изготовителя.
Инструкции по входному контролю должны обеспечивать идентичность методов, средств контроля и объема контролируемых параметров у изготовителя поставляемой продукции и на предприятии - изготовителе (потребителе продукции). Параметры, нормы и режимы испытаний на входном контроле должны соответствовать предельным значениям, установленным в технических условиях.
Инструкции по входному контролю должны быть согласованы потребителем с предприятиями - поставщиками. Все изменения в этих инструкциях должны быть документированы и согласованы с предприятиями - поставщиками, подписавшими их. Испытательное и измерительное оборудование, применяемое на входном контроле, по своей схеме должны воспроизводить условия проверок контролируемой продукции в более крупной структуре изделия.
На подлиннике паспорта или другого сопроводительного документа на соответствующий вид продукции должна делаться отметка о прохождении входного контроля. В сопроводительном документе на партию готовых покупных изделий также должна проставляться отметка о прохождении входного контроля. Документация о результатах входного контроля должна храниться в архиве предприятия в течение назначенного срока службы изделия.
Входной контроль может быть как сплошным, когда производится контроль каждого образца поставляемой продукции, так и выборочным, когда контролю подвергается определенное количество образцов от поставленной партии. В целях обеспечения надежности выборочному контролю должны подвергаться не менее 10% поставленных образцов от партии.
Объем выборочного контроля и его вид, а также исходные данные для планирования объема контроля и условия бракования продукции определяются между поставщиком и потребителем продукции в соответствующем договоре, либо во взаимно согласованной инструкции о порядке проведения входного контроля.
При выявлении на сплошном входном контроле несоответствия параметров по отдельным образцам материалов, элементов и другой продукции, или при обнаружении отступлений от требований, установленных в технических условиях, эти образцы продукции подлежат рекламации в установленном порядке.
Если при проведении выборочного входного контроля имело место несоответствие параметров продукции, то вся партия подвергается сплошному контролю, если другие процедуры не оговорены в соответствующих документах, регламентирующих взаимоотношения между поставщиком и потребителем; в случае повторного несоответствия при сплошном контроле вся партия должна быть забракована с обязательным оформлением рекламации в установленном порядке.
12.4. Обеспечение надежности при изготовлении и контроль продукции
Важнейшим условием для обеспечения требуемой надежности изделий в процессе производства является выполнение всем персоналом, как непосредственно занятым в изготовлении продукции, так и персоналом, выполняющим вспомогательные и контрольные функции, всех требований, установленных в конструкторской и технологической документации. Для выполнения этого должны быть обеспечены все необходимые условия. К таким условиям следует отнести:
- наличие соответствующей документации, необходимого оборудования и инструмента для изготовления;
- проведение контроля и испытаний изготовленной продукции;
- обеспечение соответствующих санитарно-гигиенических условий для персонала, выполняющего работы.
Изготовление деталей, узлов, сборка изделий осуществляются по серийной технологии, разработанной на основании требований технических условий и конструкторской документации. Исполнители должны приступать к изготовлению продукции только при наличии на рабочем месте утвержденной постоянной серийной технологии, имеющей штамп и дату учета отделом технической документации, и при наличии на рабочем месте технологического оборудования, предусмотренного технологией.
Изготовление продукции должно производиться в помещениях, соответствующих установленным санитарным нормам, а по отдельным деталям и процессам - требованиям, указанным в технических условиях и конструкторской документации или в технологической документации. Особые требования предъявляются к помещениям, где производится сборка финального изделия, при этом на участке окончательной сборки не должны производиться какие-либо работы по дополнительной обработке и подгонке деталей, связанные с образованием стружки. При сборке на рабочем месте не должно быть посторонних предметов (ваты, тряпок, ненужных инструментов, и т.д.), не должно быть напильников, шаберов, ножовок, разверток, сверл и другого режущего инструмента.
С целью проверки соблюдения технологической дисциплины, правильности выполнения технологических процессов и профилактического контроля качества изделий периодически должны проводиться контрольные сборки и контрольные разборки сборочных единиц, а также периодические проверки технологических процессов по специальным графикам. Для подтверждения стабильности технологических процессов изготовления периодически производится проверка параметров деталей и сборочных единиц измерительной лабораторией.
Изделия, детали и сборочные единицы не должны иметь отступлений от требований, установленных в чертежах и ТУ. Как исключение, допускаются отступления, не снижающие качества и надежности изделий, а также некоторые отступления от требований, установленных в чертежах и ТУ, не влияющие на заданные параметры изделий. Эти отступления должны оформляться отдельными карточками - разрешениями, в которых указываются также мероприятия по исключению повторения отступлений. Карточки подписываются ответственными должностными лицами и хранятся в течение назначенного срока службы изделия.
В технологических паспортах на детали, сборочные единицы, изделия делается отметка о допущенных отступлениях от технической документации с указанием номеров и даты оформления соответствующих карточек - разрешения. Технологические паспорта хранятся в деле каждого изделия в течение назначенного срока службы изделия.
Проведение различных видов контроля и проверок изготовленных изделий оказывает значительное влияние на их качество и надежность. Для оценки качества изготовления в определенных точках производственного процесса производятся проверки соответствия продукции установленным требованиям. Места проверок и их периодичность определяются в технологической документации. Применяются следующие виды проверок:
- контрольные проверки или испытания, проводимые станочником;
- автоматический контроль;
- контроль продукции специалистами ОТК в установленных точках технологического процесса;
- летучий контроль конкретных технологических операций, проводимый специалистами ОТК.
Контрольные операции выполняются в объеме, предусмотренном либо технологической документацией, либо определенном в соответствующих методиках и инструкциях, действующих на предприятии. Результаты контроля регистрируются и оформляются документально.
При изготовлении первой детали каждой партии исполнитель обязан проверить первую деталь и предъявить ее для контроля мастеру или контролеру. Мастер или контролер должны проверить первую деталь и сделать отметку в маршрутном листе. Исполнителю не разрешается изготавливать партию деталей без контроля первой детали. При изготовлении на автоматическом оборудовании должен производиться контроль первой и последней детали.
Работник ОТК при обнаружении отступлений от требований техдокументации в предъявляемой продукции обязан прекратить осмотр и вернуть продукцию мастеру, при этом ОТК оформляет извещение о возврате.
Вторичное предъявление продукции ОТК производится после выявления и устранения причин отклонений по письменному представлению начальника цеха.
Для анализа и оценки качества продукции, отдельных деталей, технологических операций широко применяются математико-статистические методы, при этом различают два основных вида статистического контроля: статистическое регулирование и выборочные методы.
Статистическое регулирование применяют для текущего контроля за производством и предупреждением брака путем своевременного вмешательства в технологический процесс. При производстве применяются контрольные карты, позволяющие наглядно отразить ход технологического процесса на диаграмме и таким образом выявить нарушения технологии. Контрольные карты разделяются на два вида: контрольные карты по измеримым (количественным) признакам (карты средних значений и другие); контрольные карты по неизмеримым (качественным) признакам (это процент брака в партии число отказов, и т.д.). При построении карт используются статистические методы, рассмотренные в главе 2. Построение и ведение карт описано в технической литературе [20].
Выборочные методы применяются на этапах входного контроля, приемочного, пооперационного и окончательного контроля с целью проверки готовых изделий. Эти методы не оказывают прямого влияния на процесс изготовления изделий, а служат для выявлений объема брака и источников его возникновения. Выборочные методы позволяют до проведения контроля точно установить объем выборки от партии, который будет подвергаться контролю.
Различают одно -, двухвыборочные методы и методы последовательного анализа. Метод последовательного анализа рассмотрен в главе 6. Другие методы выборочного контроля достаточно подробно освещены в [20]. Необходимые условия и исходные данные для планирования объема выборочного контроля определяются в договоре между изготовителем и потребителем продукции.
Целесообразность применения выборочных методов или стопроцентного контроля изделий определяется экономическими соображениями. Для принятия решения важную роль имеют издержки, возникающие при дальнейшей обработке бракованных изделий. Партии изделий небольшого объема N, а также особо ответственные детали, как правило, подвергаются стопроцентному контролю, при условии, что процедура контроля не приводит к разрушению изделия.
12.5. Работы по оценке показателей надежности
На стадии серийного производства проводится комплекс работ по оценке показателей надежности. Работы проводятся на основе требований, установленных в следующих документах:
- в программе обеспечения надежности изделия на стадии производства;
- в методиках, инструкциях или положениях по контролю и анализу надежности изделия и его составных частей, указанных в соответствующих требованиях технических условий;
- в положениях или стандартах предприятия по регистрации, обобщению и распределению информации о надежности.
Для выполнения работ предприятие - разработчик изделия передает предприятию - изготовителю на этапе установочной серии материалы по оценке достигнутого уровня показателей надежности изделия в процессе разработки и, при необходимости, перечень мероприятий по доведению значений показателей надежности до требований, установленных в ТУ.
По результатам всех видов контроля в процессе изготовления с определенной периодичностью должен производиться анализ технологического процесса с позиции надежности с целью выявления источников отказов и дефектов. По результатам анализа определяются материальные носители и причины, обуславливающие появление дефектов и отказов. К материальным носителям отказов и дефектов относятся: материалы, элементы, составные части, применяемое оборудование, квалификация персонала и т.д. Также производится классификация причин отказов и дефектов и разрабатываются мероприятия по корректировке технологического процесса, в том числе корректировка объема, периодичности и видов контроля.
По результатам изготовления производится периодическая оценка количественных значений показателей надежности и сравнение полученных значений с установленными требованиями. При этом следует установленную для изделия номенклатуру показателей надежности разделить на две группы:
первая группа - показатели надежности, контроль за уровнем которых осуществляется непосредственно по информации, получаемой по результатам работ, выполняемых в процессе изготовления;
вторая группа - показатели надёжности, контроль соответствия которых установленным требованиям осуществляется по материалам эксплуатации изделий.
Разделение показателей по этим группам производится при разработке технических условий, в которых также приводятся методы контроля соответствия показателей надежности установленным требованиям.
В процессе производства контроль надежности изделия проводится по следующим показателям:
- средняя наработка на отказ;
- средняя наработка до отказа;
- параметр потока отказов;
- вероятность безотказной работы.
В большинстве случаев на практике для стадии производства в качестве критерия надежности устанавливается контрольное значение количества отказов, приходящееся на определенное количество изготовленных объектов или изделий.
Следует отметить, что при контроле надежности в условиях производства, за исключением специальных испытаний на надежность, при оценке показателей надежности используются данные о наработках, которые предусмотрены в соответствующей документации для проведения контроля технического состояния изделий. Эта величина наработок оказывает существенное влияние на значение получаемых оценок показателей надежности, так как при увеличении наработки и отсутствии отказов контрольные цифры могут существенно измениться. Введение же в технологический процесс увеличенной продолжительности контроля не всегда оправдано экономически: во-первых, это увеличение технологического цикла изготовления изделия, а во-вторых, это непроизводительная выработка гарантийного и назначенного ресурса по наработке по готовым комплектующим изделиям и составным частям еще до поставки изделия потребителю.
Поэтому для условий производства рекомендуется устанавливать для контроля надежности в течение технологического процесса не фактические значения показателей надежности, а некоторые контрольные значения, имеющие меньшие значения, чем установленные для изделия. Фактические значения показателей надежности в условиях производства с установленной точностью можно проверить только по результатам специальных испытаний на надежность, или по результатам эксплуатации.
На стадии изготовления наиболее широко для проведения оценки показателей надежности применяются расчетно-экспериментальный и экспериментальный методы.
В случае применения экспериментального метода в технических условиях приводится методика проведения испытаний на надежность, периодичность проведения этих испытаний и количество образцов изделий, необходимое для их проведения.
Более дешевым, с точки зрения экономических затрат, является применение для оценки надежности расчетно-экспериментального метода. Для его применения на предприятии необходимо иметь отлаженную систему учета и прохождения необходимой информации. При формировании системы учета и прохождения информации по каждому типу изделия определяются:
- перечень объектов, по которым производится сбор информации. Данный перечень разрабатывается на основании структурной схемы надежности изделия, в перечень включаются детали, узлы, элементы, готовые комплектующие изделия и составные части, а также изделия в целом;
- объём информации, учитываемой по каждому объекту, включенному в перечень. К учитываемой информации относятся сведения о наработках объектов, о результатах испытаний и измерений, видах проведенных испытаний, об отказах и результатах исследования причин их возникновения, о принятых мерах по исключению причин возникновения отказов и т.д.;
- этапы технологического процесса, на которых производится учет необходимой информации для оценки надежности. К этапам относят входной контроль поставляемых объектов, предъявительские, приемо-сдаточные и окончательные испытания изделия и т.д.;
- периодичность представления информации в службу надежности. При этом периодичность представления информации по каждому объекту может быть разной.
Форма представления информации по каждому изделию определяется исходя из сложившихся производственных связей между различными подразделениями предприятия.
В пределах гарантийных обязательств в случае возникновения отказов предприятие получает рекламации по результатам эксплуатации. Эта информация, а также информация о количестве поставленных изделий, используется при проведении работ по оценке показателей надежности.
На основании получаемой информации службой надежности с определенной периодичностью (раз в квартал, раз в полгода или ежегодно) составляются отчеты по оценке показателей надежности, с анализом причин несоответствия и предлагаемыми мерами для повышения надежности.
Для выполнения работ по оценке показателей надежности по результатам эксплуатации должна быть создана соответствующая система учета и прохождения информации, совместно с потребителем изделия или по согласованию с ним должны быть предусмотрены специальные эксплуатационные испытания.
12.6. Обеспечение надежности при ремонте изделий
На предприятии - изготовителе, как правило, проводится средний и капитальный ремонт изделий. После среднего ремонта по некоторым видам изделий устанавливаются новые значения назначенных показателей по срокам хранения и отдельным видам ресурсов по наработке, транспортированию и др., но в пределах установленного ранее значения назначенного срока службы изделия. После капитального ремонта устанавливаются значения назначенных сроков и ресурсов, близкие к первоначальным.
Одной из задач в области надежности является обеспечение в процессе ремонта заданных в технических условиях показателей надежности. Решение этой задачи проводится с использованием изложенных выше методов и правил, применяемых при серийном изготовлении. Однако существуют и некоторые специфические вопросы, присущие только процедуре ремонта.
Поступающие на ремонт изделия должны иметь техническую документацию, содержащую данные о месте работы изделия, продолжительности эксплуатации, о наработке в объеме выполненных работ, причине сдачи в ремонт, о проведенных в эксплуатации восстановительных работах, замене деталей, комплектующих изделий и составных частей, предыдущих ремонтах.
На надежность изделий при выполнении ремонта влияют качество ремонтной документации, технологический процесс проведения ремонта, включая проведение необходимого объема приемочных испытаний отремонтированных изделий, приспособленность имеющегося оборудования к проведению ремонта.
При выполнении ремонта должен проводиться систематический учет, обработка и анализ данных об отказах и повреждениях изделий, установлении и исследовании причин отказов с разработкой мероприятий по их предотвращению. Периодически в процессе ремонта выпускаются отчеты с оценкой полученных значений показателей надежности. Целесообразно проведение расчетных оценок показателей безотказности для вновь установленного срока службы отремонтированных изделий. При этом в качестве исходных данных необходимо использовать материалы по отказам и наработкам, полученные по результатам эксплуатации изделий.
При необходимости или по требованию потребителя отремонтированные изделия могут быть подвергнуты специальным испытаниям на надежность.
При проведении ремонта в целях обеспечения надежности отремонтированных изделий целесообразно провести исследование возможности применения в их составе новых, более современных деталей или готовых комплектующих изделий, материалов и технологических приемов. Предложения о введении в изделие новых деталей, узлов, материалов и передовой технологии должны быть согласованы с разработчиком изделия.
Одной из задач является уточнение норм предельных износов и сроков службы деталей, элементов, сроков периодического контроля технического состояния отремонтированных изделий и объема этого контроля, а также необходимо выполнение работ по уточнению норм и номенклатуры запасных частей, и экономической оценке значений гарантийных обязательств на отремонтированные изделия.
По ряду изделий одновременно с ремонтом проводятся работы по модернизации изделий. По этим изделиям проводится комплекс работ, предусматриваемых как для стадии серийного производства, так и для стадии разработки в несколько уточненном объеме.
12.7. Оценка длительности тренировки изделий
На начальном этапе эксплуатации изделий имеет место так называемый период приработки, характеризующийся повышенным значением параметра потока отказов. Это обусловлено тем, что в начальный период эксплуатации выявляются скрытые дефекты изделия и его составных частей. Появление этих отказов и дефектов связано с невозможностью полного воспроизведения в заводских условиях реальных условий эксплуатации, а также с определенными издержками методов контроля изделия, применяемых в процессе изготовления. С целью более раннего выявления некоторой части этих отказов и дефектов и повышения уровня надежности изделий в условиях завода - изготовителя проводится технологическая тренировка изделий. Технологическую тренировку включают в технологический процесс изготовления изделия в качестве одной из технологических операций. Технологическая тренировка проводится на завершающей стадии изготовления или включается в состав предъявительских или приемо-сдаточных испытаний.
Введение этой тренировки и устранение отказов, проявившихся при ее проведении, позволяет исключить появление этих отказов в эксплуатации и тем самым снизить затраты изготовителя, связанные с гарантийным обслуживанием. Вместе с тем, технологическая тренировка имеет и отрицательную сторону, а именно: увеличивает продолжительность технологического цикла изготовления и себестоимость изделия. Кроме этого, при проведении тренировки изделия расходуется часть гарантийного ресурса по наработке готовых комплектующих изделий и составных частей, для которых эксплуатация уже началась с момента выпуска их с соответствующих предприятий - изготовителей. В связи с чем, для принятия решения о необходимости включения тренировки в технологический процесс, должны быть проведены соответствующие технико-экономические расчеты.
Для принятия такого решения прежде всего необходимо знать длительность тренировки изделия и ее влияние на экономические характеристики. Затраты на проведение тренировки включаются в себестоимость изделия. Исходя из цены изделия, можно определить допустимую долю средств, которые в разумных пределах могут быть выделены на проведение тренировки. Пусть эта величина равна "B". Экономические затраты на проведение тренировки C определим по формуле
(547)
где С - экономические затраты изготовителя, связанные с проведением тренировки изделия на единицу времени;
С - средние затраты изготовителя на устранение одного отказа, возникшего в процессе тренировки;
- длительность технологической тренировки;
- среднее количество отказов изделия, которые могут возникнуть при проведении тренировки.
Если известно значение величины В, то, подставив его в зависимость (547), вместо получим уравнение с одним неизвестным .
Для решения этого уравнения необходимо знать вид функции .
Для большинства изделий вид функции можно определить по формуле
(548)
где - известная функция изменения параметра потока отказов на участке приработки.
По физическому содержанию в процессе тренировки происходит рост безотказности изделия. В связи с чем, для определения функции изменения количества отказов от времени тренировки, используются модели роста безотказности, рассмотренные в разделе 10.5. На этапе тренировки зависимость параметра потока отказов изделия от времени тренировки можно представить в следующим виде [83]:
(549)

где - значение параметра потока отказов изделий при t = 0;
- установившееся значение параметра потока отказов;
- параметр роста безотказности.
При проведении расчетов длительности тренировки значение принимается равным значению параметра потока отказов или интенсивности отказов, полученному по результатам расчетов при условии = const. Величина параметра роста безотказности a определяется по данным для изделий - аналогов, по зависимостям (471), (472) или (474).

При получении реальных статистических данных для конкретного изделия уточняются значения параметра роста безотказности и начальное значение параметра потока отказов и по полученным значениям уточняется время тренировки. По опыту отработки ряда изделий значение параметра находится в пределах , а значение параметра роста безотказности находится в пределах .
Подставляя (549) в (548), получим

. (550)

Подставляя (550) в выражение (547) и заменяя С на B, получим

. (551)
Требуемое значение длительности тренировки изделия t определяется из уравнения (551). Решение уравнения (551) может быть найдено методом Ньютона [24].
При условии, что значение приближенно равно

. (552)

Подставляя (552) в уравнение (551), получим

. (553)
После преобразований выражения (553) получим следующую зависимость для определения приближенного значения длительности тренировки изделия:
. (554)
Пример 31. Определить длительность тренировки изделия t. Исходные данные по изделию: = 0,001[1/час]; = 0,002[1/час]; а = 0,002[1/час]; С = 10[руб./час]; С = 10[руб.]; В = 100[руб.]. По зависимости (554) получаем, что при выделенном финансировании на тренировку в сумме B = 100 руб. допустимая длительность тренировки составит t = 11 час. Если имеется возможность увеличить финансирование до величины B = 1000 руб., то длительность тренировки может составить t = 99,9 час.
По полученному значению длительности тренировки t по зависимости (549) можно определить значение параметра потока отказов , с которым изделия поставляются потребителю.
Пример 32. Определить значение параметра потока отказов, с которым изделия поставляются потребителю. Исходные данные для расчета указаны в примере 31. По зависимости (549) для полученных в примере 31 значений длительности тренировки tтр получаем:
при t = 11 час.,

при t = 99,9 час.,
Для условий примера введение тренировки позволило снизить начальное значение параметра потока отказов и тем самым повысить надежность изделия при t = 11 часам на 6%, при t = 99,9 часа на 46%.
С целью сокращения времени тренировки изделий в нормальных условиях большинство изделий подвергают технологической тренировке при воздействии отдельных видов климатических и вибрационных нагрузок.
Необходимое время для тренировок при воздействии этих нагрузок определяется из условия
(555)
где t - время тренировки изделия в нормальных условиях, полученное при решении уравнения (551) или по зависимости (554);
t - время тренировки изделия в нормальных условиях в сочетании с тренировками при воздействии нагрузок;
- время тренировки изделия при воздействии климатических и вибрационных нагрузок соответственно;
- коэффициенты, учитывающие влияние соответствующего вида нагрузок на величину параметра потока отказов по сравнению с нормальными условиями. Значения коэффициентов и определяются при проведении расчетов надежности изделия на стадии разработки.
Значения времени t и t могут быть определены также путем решения следующей задачи: найти такое соотношение между параметрами t, t, t, чтобы суммарные экономические затраты на технологическую тренировку были минимальными
, (556)

при условиях

, (557)

, (558)
где - стоимости проведения одного часа тренировки изделия при воздействии климатических и вибрационных нагрузок и в нормальных условиях, соответственно.
Поставленная задача может быть решена методами линейного программирования [23].
12.8. Определение величины производственного запаса
В процессе серийного производства одним из условий является своевременная поставка продукции потребителю (заказчику). Но в связи с тем, что при изготовлении изделий возможно возникновение отказов отдельных составных частей и готовых комплектующих изделий, на восстановление их работоспособности требуется определенное время. Если отказавшие составные части или комплектующие изделия поставляются по кооперации другими предприятиями, то время на устранение отказа с учетом решения организационных вопросов и транспортировки отказавшего блока может составить значительную величину - до месяца и более. В этом случае на предприятии - изготовителе должен быть какой-то производственный запас необходимых составных частей и комплектующих изделий, превышающий программу выпуска изделий.
В связи с тем, что этот запас влияет на цену изделия, он не должен быть очень большим, но в то же время он должен быть и достаточным для выполнения своевременного изготовления и поставки изделий потребителю. Размер этого производственного запаса должен быть рассчитан в зависимости от величины изготавливаемой партии изделий N в текущем году. Величина производственного запаса может быть определена с применением расчетных методов изложенных в главе 3.
Пусть в изделии применяется i типов составных частей и готовых комплектующих изделий, поставляемых по кооперации, для которых известны их характеристики безотказности. Тогда по формулам (161) или (163) для времени производства изделий в текущем году T, для изготавливаемой партии изделий N, исходя из требуемых по техническим условиям или договору значениям вероятности безотказной работы для каждого i-го типа составной части или комплектующего изделия, определяется возможное число отказов в процессе производства. Это число отказов и определяет необходимую величину производственного запаса по i-ой составной части. Для обеспечения своевременного изготовления:
(559)
Пример 33. В течение года должно быть изготовлено N = 80 изделий. В составе изделия применяется одна составная часть, поставляемая по кооперации, имеющая следующие показатели надежности: ВБР P = 0,99; интенсивность отказов = 0,001[1/час]. В процессе изготовления изделия составная часть работает в течение времени t = 20 час. Требуется определить необходимое количество запасных частей этой составной части для обеспечения изготовления партии изделий.
По формуле (552) и таблицам [20] находим: =1.
Для обеспечения изготовления 80 изделий необходимо заказать изготовление и поставку этой составной части в количестве не менее 81 штуки.

1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   23


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации