3313

Квр – коэффициент качества восстановления работоспособного состояния – количественно характеризует качество восстановления работоспособности изделия.

6.АВТОМАТИЗАЦИЯ ИСПЫТАНИЙ

6.1.АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ИСПЫТАНИЯ

ИКОНТРОЛЯ РЭА

Постоянное повышение функциональной сложности и интеграции, увеличение надёжности элементов, внедрение новых способов обработки и передачи данных привели к тому, что изменились как испытания радиоаппаратуры, так и сами приборы, предназначенные для проведения этих испытаний.

Одновременно повысились требования к радиоэлектронным устройствам по стойкости к воздействию внешних факторов, надежности, долговечности, что, в свою очередь, привело к значительному увеличению объёма исследований и, как следствие, увеличило трудоёмкость этих испытаний и контроля изучаемых устройств.

Также стало меняться отношение между контрольноизмерительными и исследовательскими действиями. В прошлом они относились друг другу как 1:5, но теперь время, необходимое для измерений, превосходит в разы время для проведения исследований.

На сегодняшний день трудоёмкость контрольно-испыта- тельных действий образовывает от 40 до 50 % от общей трудоёмкости, затрачиваемой на изготовление радиоаппаратуры. Например, на часть приемосдаточных периодических исследований, а также на диагностику, на долговечность относится около 10 % затрачиваемой трудоёмкости. Можно заметить, что количество исследований на надёжность за последние пять лет выросло в среднем в 2 раза.

111

В связи с этим автоматизация контрольно-испытательных исследований оказывается на сегодняшний день одним из наиболее развивающихся направлений для увеличения качества и надёжности радиоаппаратуры.

До сих пор заводы оснащались испытательным оборудованием общего типа, позволяли производить моделирование всех типов единичных внешних воздействий, например, имитировать различную температуру, влажность, вибрацию, ударные нагрузки и т.п. Большую трудоёмкость контрольно-испыта- тельных исследований можно объяснить тем, что исполнение исследований на таких установках требует значительных расходов на подготовку, а именно подгонка устройств для крепления, монтажа и установки приборов и т.п.

Соотношение времени на подготовительные операции и времени, которое затрачено на испытания, позволяет рассчитать реальную производительность оборудования. Данная величина называется коэффициентом эффективности испытаний:

где tИ — «чистое» время испытаний без учета времени выхода на рабочий режим; tПЗ — время на подготовительные операции.

Для более 70 % разновидностей переодических исследований данный коэффициент находится в значениях 0,125-0,88.

Производство новейших универсальных установок, которые позволяют воспроизводить исследования разных типов и в произвольной последовательности, повышает производительность, а также информативность уровня автоматизации исследований (АИ).

Увеличить информативность можно с помощью увеличения исследовательских данных, которые получают в единицу времени. Регистрация полученных с устройств данных происходит при комбинированном воздействии внешних сил. Способ управления этими устройствами очень сложен, что сильно влияет на наличие автоматизации управления последовательности исследований.

112

Структура АИ в ходе своего развития претерпела несколько стадий, которые можно сгруппировать по следующим признакам.

Кначальной категории можно отнести функции, которые связаны с измерением численных данных исследовательского режима, а также управлением режимами исследований.

Ко второй категории относятся функции для измерения значений самого изделия.

Третья категория помогает со сбором и обработкой полученных данных.

Кчетвертой группе можно отнести оставшиеся части вспомогательных операций, например, проверку по аттестации устройств, аккредитации достоверности полученных данных исследований и т.п.

На первой стадии АИ были преодолены проблемы автоматического управления исследовательскими устройствами камерами температуры, виброустановками и барокамерами. Это позволило обеспечить реализацию характеристик исследовательского режима в допустимых пределах, которые указываются в инструкциях на исследование или же в ТУ на изучаемый прибор.

При этом показания приборов, которые характеризуют режим испытаний, выводятся на небольшой пульт управления. При отклонении параметров от установленных пределов подавался световой или же звуковой сигнал. Таким образом, автоматизировалась первая группа операций.

Система автоматизированного управления (САУ), с кибернетической точки зрения, представляет собой непрерывную замкнутую систему автоматической стабилизации или же программного управления.

Примером САУ, которая служит для поддержания значений регулируемых величин, может быть система стабилизации температуры ТВК-1 с использованием в качестве датчиков контактных ртутных термометров.

В системах программного управления (СПУ), которые задают воздействие, изменяется по определенным законам, что

113

представляется в виде функций времени. Примером такой системы может служить автоматическая система пуска, подготовки к работе и включения вакуумной испытательной установки.

Схема испытания радиоаппаратуры в замкнутой САУ представлена на рис. 6.1.

Рис. 6.1. САУ: Тк – параметр камеры; Тз – заданные значения параметра камеры; – оценка параметра канала

Т Т К Т З ;

U f ( T ) .

В задачи САУ входит следующее: включение и отключение отдельных наносов по мере получения определенного давления, открывание и закрывание вентилей и клапанов и т.п. Включение-выключение таких установок требует определенной последовательности действий, которые зависят от таких параметров, как скорость остывания нагретых или же, наоборот, нагрева охлажденных элементов. Например, подача охладителя не прекращается до тех пор, пока не остынет масло в насосе, а охлаждающую жидкость нельзя удалить из криогенной ловушки до закрытия крана.

На второй стадии развития, благодаря автоматизации, появилась возможность проводить обработку результатов испытаний. Для этой цели использовались ЭВМ.

114

На третьей стадии автоматизации подверглись операции измерения электрических параметров испытываемой аппаратуры. Это было обусловлено, так как возросло число задаваемых и измеряемых параметров. Появились установки полуавтоматического тестового контроля, которые функционировали по жесткому алгоритму. Таким образом, была преодолена проблема автоматизации второй группы операций.

Появление компьютеров, а также развитие более точной техники открывает широкие возможности для автоматизации всех групп операций испытаний, а также создание комплексной высокоэффективной автоматизированной системы испытаний и контроля (АСИК) радиоаппаратуры.

Под автоматизированной системой испытаний и контроля будем понимать программно-аппаратный комплекс на базе средств испытательной, измерительной и вычислительной техники, который предназначен для выполнения комплексного контроля изделий. Автоматизированная система контроля предназначена для обеспечения эффективного функционирования испытательного оборудования путем автоматизированного выполнения управляющих функций испытаний. В такой системе осуществляются регистрация, сбор, переработка и анализ информации, которая необходима для реализации управляющих функций, а также информации, которая характеризует работоспособность испытываемой радиоаппаратуры в различных условиях.

Комплексная автоматизированная система испытаний помимо повышения производительности, позволяет также высвободить некоторое количество обслуживаемого персонала. Это позволяет оперативно получать и представлять информацию о качестве изделий, а также повышать надежность и достоверность результатов. Создание такой системы позволяет не только сократить трудоемкость на испытания радиоаппаратуры, но и повысить точность исследуемых данных.

АИ дает следующие возможности:

- повысить эффективность разработок объектов испытаний и при этом уменьшить затраты на их разработку;

115

-получить качественно новые результаты, достижение которых невозможно без использования автоматизированной системы контроля;

-сократить сроки испытаний образцов новой техники;

-получать более оперативную информацию об этапах обработки, качестве и надежности радиоаппаратуры.

Функции управления, информации и вспомогательные задачи автоматизированной системы испытаний обеспечивают выполнение комплекса задач или же отдельных задач, которые направлены на достижение определенных целей. Автоматизация функций при создании такой системы определяется возможностью формального процесса управления испытаниями, а также производственной необходимостью и должна быть экономически обоснована.

Функция управления автоматизированной системы испытаний состоит из совокупности действий, которые включают

всебя получение информации о состоянии испытываемого объекта и системы, оценку информации, выбор управляющих воздействий и их реализацию.

Функция информации необходима для получения, обработки и передачи информации о состоянии испытываемого объекта, внешней или же внутренней среды испытательной камеры.

Функция вспомогательных задач необходима для сбора и обработки информации о состоянии технического или программного обеспечения и после этого представляет эту информацию оператору или осуществляет функцию управления на соответствующие компоненты.

Перечисленные функции автоматизированной системы испытаний могут выполняться как на протяжении всего функционирования системы, так и по запросу или другому регламенту.

На рис. 6.2 показана АСИ и управления испытательными

режимами на базе машин централизованного контроля и управления (МЦКУ). Объектом управления может быть любая из испытательных установок, в которой требуется

116

поддерживать определенный режим. Выходной параметр объекта управления воспринимается датчиком и преобразуется в электрический сигнал. Любая климатическая установка имеет собственный датчик АСУ, пульт управления, а также прибор для контроля. Для связи объекта регулирования с машиной централизованного контроля и управления необходимо устройство датчика Д2 и преобразователь сигналов в 0-5 мА или 0-10 В постоянного тока. Применение отдельного датчика для связи с компьютером позволило сделать данный канал связи независимым, а также увеличить надежность системы.

Преобразованный сигнал, который поступил в канал ЭВМ, позже попадает в отделы сравнения и измерения. В блоке сравнения происходит сопоставление с сигналом, который поступил с поля для набора установок. Поле для набора дублирует режим, который выставлен на пульте управления. Блок сравнения подает сигналы для запоминающего устройства регулирования отклонений (УРО) и устройства управления регистрацией отклонений (УУРО) от заданного режима. Сигнал с УРО используется как резервный, который дублирует АСУ. Сигнал с запоминающего УО используется для аварийного отключения установки, в случае если параметр выедет за установленные пределы, одновременно с этим будет активирована сигнализация на световом табло. УУРО подает сигнал на автоматический регистратор, который фиксирует время нарушения режима и номер контрольной точки, где произошло нарушение.

Тракт измерения состоит из блока измерений, где входящий сигнал преобразуется в цифровую информацию, которая поступает на блок периодической регистрации, а далее идет на автоматический регистратор. Информация о любом параметре предоставляется по требованию человека с помощью блока вызова. Для дальнейшей обработки на компьютере данные могут быть выведены с помощью устройства связи с вычислительной машины.

117

АСУ, которая рассматривается выше, позволяет решать задачи управления испытаниями и обрабатывать анализы испытаний, может быть представлена и другой моделью

(рис. 6.3).

Рис. 6.3. Модель АСИ

Здесь U1 U2,..., Un — рабочие места испытаний, которые оснащены спецоборудованием, а также средствами контроля и измерений W1, W2,..., Wn , фиксирующими режимами испытаний Zj и параметры испытываемых изделий укj. Управление режимами контроля параметров радиоаппаратуры может

119

осуществляться как автоматически, так и централизованно

(СУК), система испытаний, так же как и АСУ технологическим процессом (АСУТП) и САУ, может рассматриваться как подсистема, которая выполняет функцию информации с помощью взаимодействия АСУК с АСУТП, то есть предоставляет обеспечение объективной и достоверной информацией о состоянии изготовляемых деталей (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Общая схема управления качеством радиоаппаратурой: ИВЦП – информационно-вычислительный центр предприятия; ИВЦО – информационно-вычислительный центр объединения

120