вход Вход Регистрация



Надежность изделий определяется многими факторами. В соответствии с этими факторами можно различать и методы повышения надежности. Под повышением надежности будем понимать ее обеспечение в соответствии с требованиями. В этом смысле повышение и обеспечение надежности – одно и то же понятие.

 

Одним из основных методов повышения (или обеспечения) надежности устройств электроники является схемотехнический метод, который предусматривает правильный выбор схемных решений, правильное применение компонентов схемы, правильное задание режимов работы компонентов. Здесь следует отметить один общий принцип разработки надежных схем – применение компонентов более высокой интеграции, как правило, повышает надежность электронного устройства. В первую очередь это касается микросхем и микропроцессоров. Например, современные микропроцессоры, содержащие достаточного объема внутреннюю память более надежны чем микропроцессоры, требующие обращения к внешней памяти. При этом сокращается число микросхем, сокращается число паек и контактных соединений, уменьшатся частота сигналов по отношению к той, которая имеется на внешних шинах адреса и данных.

Другим основным методом обеспечения надежности является конструктивный метод. Конструкция устройства электроники должна обеспечивать надежность. Должны быть обеспечены необходимые температурные режимы компонентов схемы за счет их правильного расположения, должны быть правильно выбраны охладители, где необходимо должно быть предусмотрено принудительное охлаждение. Должны быть правильно выполнены разводка печатных плат и монтажные соединения, чтобы исключить или уменьшить влияние внешних электромагнитных полей и не создавать собственных. То есть должна быть обеспечена помехоустойчивость схемы. При этом используется радиальная разводка общей точки и питания, свивка сигнальных проводов с общей точкой и другие меры.

Могут быть приняты меры по ограничению влияния внешних факторов – вибраций, температуры, влажности, агрессивности среды, токопроводящей пыли и других.

К основным методам обеспечения надежности относится также технологический метод. Надежность устройств электроники в большой мере определяется технологией пайки компонентов и соединительных проводов. Потеря контакта является основным видом отказов в устройствах электроники. При низкой технологии изготовления могут быть также повреждены и компоненты устройства.

В случае микропроцессорных систем управления повышение надежности устройств электроники может быть связано с совершенствованием управляющих программ и с совершенствованием аппаратной части, посредством которой реализуется программа. В программе могут быть неучтены все ситуации, возникающие при эксплуатации изделий. Аппаратная часть может быть подвержена влиянию помех, возникающий в условиях эксплуатации и не выявленного при испытании изделий.

При освоении новых изделий их надежность, как правило, повышается.год от года. Это связано с постепенным учетом недоработок по схемным, конструктивным решениям, с совершенствованием технологии изготовления, а для микропроцессорных систем и совершенствованием программного обеспечения. Для того, чтобы обеспечить указанное повышение надежности необходимо иметь хорошо отлаженную систему сбора и учета информации по эксплуатационной надежности изделий. Необходимо по фактам отказов изделий проводить анализ отказов и разрабатывать мероприятия по повышению надежности. Такие действия также можно квалифицировать как один из методов повышения надежности.

Если при производстве изделий выявлено, что какой-то компонент недостаточно надежен, то применяют входной контроль при поступлении партии этого компонента от поставщика. В случае, если ненадежность компонента имеет систематических характер и вопрос не может быть решен заменой этого компонента, возможна постановка этого компонента на наработку на специальном испытательном стенде. Для уменьшения времени наработки возможна наработка при повышенной температуре вблизи верхней границы допустимого диапазона рабочих температур для данного компонента [8].

Для уменьшения приработочных отказов изделия прежде чем отгрузить заказчику ставят на наработку. Время наработки определяют исходя их экономических соображений с учетом изложенного в разделе 4 .

Эффективным методом повышения надежности является резервирование. Резервирование – это метод повышения надежности путем введения избыточности. Различают структурное, информационное и временное резервирование.

Структурное резервирование предусматривает избыточность элементов объекта. При этом резервироваться могут как отдельные узлы, так и полностью устройство.

Различают нагруженный, ненагруженный и облегченный резервы. Эти резервы отличаются интенсивностями отказов резервных элементов.

Существенно различаются между собой резервирование с восстановлением и резервирование без восстановления.

Формулы для определения показателей надежности для различных видов резервирования приведены в [1, 2].

Резервирование с восстановлением является наиболее эффективным. Кратность увеличения надежности соизмерима с отношением средней наработки на отказ к среднему времени восстановления резервируемого элемента.

Эффективным методом повышения надежности является диагностика.

Различают тестовую диагностику и функциональную.

Тестовая диагностика проводится между периодами работы изделия или при восстановлении отказавшего изделия или его части.

Тестирование изделия до начала его работы позволяет выявить повреждения, которые могут привести к отказу и таким образом избежать отказов, что и повышает безотказность изделия. Особое значение имеет тестовая проверка при выявлении постепенных отказов в случае, когда отклонение параметров изделия приближается к допустимым границам. В микропроцессорных системах применяют специальные тестовые программы для проверки работоспособности изделия перед его включением в работу [9].

Функциональная диагностика проводится во время функционирования изделия и позволяет:

выявить повреждения изделия, которые могут привести к отказам с последующим их устранением после завершения работы изделия;

наряду с тестовой диагностикой при возникновении отказа уменьшить время восстановления изделия. В ряде технологических процессах допускается кратковременный перерыв в работе. Если за это время поврежденное изделие было восстановлено, то причина, приведшая к вынужденному перерыву в работе может не считаться отказом. Это время называют критическим временем восстановления [10]. Таким образом, увеличивается безотказность изделий за счет за счет уменьшения времени восстановления ниже критического;

при возникновениии отказа выявить его причины с последующим их устранением и соответствующим увеличением безотказности.

Особое значение имеет диагностика, когда она применяется совместно с резервированием изделий или отдельных его частей, обеспечивая при этом выявление повреждения и быстрый переход на резерв [10].

© 2018
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру