Цели и задачи испытаний

Основная цель испытаний — объективная оценка качества СИ на всех этапах их жизненного цикла. При этом под качеством понимается совокупность свойств СИ, обусловливающих их пригодность удовлетворять потребности в соответствии с их назначением.

Цели и задачи испытаний устанавливаются в зависимости от их вида. Так, при исследовательских испытаниях определяются характеристики, свойства предполагаемого к разработке СИ. Такие испытания, как правило, проводятся на этапе научно-исследовательской разработки на специально-созданном макете.

Предварительные испытания проводят на этапе завершения опытно-конструкторской разработки с целью определения возможности предъявления СИ на приемочные испытания.

Цель приемочных испытаний — установление соответствия СИ предъявленным требованиям и решение вопроса о целесообразности постановки испытанных СИ на производство.

Обязательным условием проведения испытаний всех видов является получе­ние достоверной, объективной информации о метрологических, технических, эксплуатационных характеристиках, свойствах СИ, обеспечение единства и достоверности результатов испытаний.

Единство и достоверность результатов испытаний создают условия для вза­имного признания результатов испытаний у поставщика и потребителя, являются основой объективной оценки характеристик испытуемых СИ, позволяют исключить или существенно уменьшить количество и объем проводимых испытаний.

Достоверность и воспроизводимость результатов испытаний обеспечивается: применением аттестованных образцовых средств измерений (ОСИ), испытательного оборудования, программ и методик испытаний; стабильностью характеристик испытуемого СИ, отсутствием или минимальным влиянием на характеристики испытуемого СИ внешних воздействующих факторов при транспортировании, хранении, эксплуатации.

Стабильность метрологических характеристик — одно из важнейших эксплуа­тационных свойств СИ, выявление стабильности — весьма сложный и трудоемкий процесс. При этом следует учитывать, что стабильность метрологических характеристик СИ зависит не только от конструктивных особенностей, качества материалов, технологии изготовления, условий эксплуатации, хранения, транспортирования, но и от совокупности этих влияющих факторов. Этим и объясняется тот факт, что стабильность метрологических характеристик отдельных экземпляров одного типа СИ может значительно отличаться.

Исключение или, по крайней мере, существенное уменьшение влияния транспортирования, хранения и эксплуатации на постоянство метрологических характеристик СИ должно обеспечиваться упаковкой, перевозкой, соблюдением условий хранения и эксплуатации.

Важным условием обеспечения единства испытаний является применение у изготовителя, в испытательной организации и у потребителя при испытаниях идентичных средств и методов испытаний. Положительные результаты испытаний должны в полной мере гарантировать соответствие метрологических и эксплуатационных свойств СИ установленным требованиям, устойчивость характеристик в условиях эксплуатации, транспортирования, хранения. Однако практика показывает, что указанное выше положение выполняется не всегда в полной мере.

Основными причинами несоответствия результатов испытаний и эксплуатации, хранения, транспортирования СИ являются:

1. Алгоритм и условия проведения испытаний СИ, как бы они хорошо не были организованы и точно не выполнялись, всегда отличаются от условий их эксплуатации, хранения, транспортирования.

2. Часто объектами испытаний являются не конкретные образцы серийного производства, а их типовые представители, опытные образцы, изготовленные с отклонением от установленной технологии.

3. В процессе эксплуатации на СИ оказывает воздействие большее число различных внешних факторов, чем при испытаниях (электрические и магнитные поля, ионизирующие и рентгеновские излучения, механические воздействия, потоки и колебания воздуха, влажность, наличие вредных примесей). Кроме того, при эксплуатации, хранении, транспортировании СИ, как правило, подвергаются одновременному совокупному воздействию многих факторов, в то время, как при испытаниях — только одному, в крайнем случае, двум факторам.

4. При испытаниях и эксплуатации, транспортировании, хранении СИ диапазоны и характеры измерений во времени каждого отдельного взятого воздей­ствующего фактора различны. Выход из этого положения многие заказчики, да и разработчики, видят в «ужесточении» условий испытаний по сравнению с условиями эксплуатации. Очевидно, что чем «жестче» выбраны условия проведения испытаний по сравнению с условиями эксплуатации, тем меньше вероятность отказа в эксплуатации. В то же время следует учитывать, что «ужесточение» условий испытаний приводит к существенному понижению процента выхода годных изделий и к удорожанию их разработки.

5. Применяемые методы, ОСИ и испытательное оборудование не всегда обеспечивают испытания с заданной точностью и во всем диапазоне измерений испытуемого СИ. Особое внимание при испытаниях должно быть обращено на обоснованность рекомендуемых ОСИ по точности, а также методов аппроксимации результатов испытаний в сторожу крайних больших, меньших или промежуточных значений.

6. Количество и характер отбора образцов на испытания, регламентирован­ные техническими условиями (ТУ), программами и методиками (ПМ) испытаний, зачастую намного меньше статистически обоснованных и не обеспечивают объективности при выборочном контроле. Обязательное условие применения выборочной системы отбора образцов СИ и их испытаний — чтобы результаты испытаний отобранных образцов характеризовали не только свойства этих образцов, а всю партию, весь технологический процесс, уровень производства.

В целях повышения объективности результатов испытаний СИ целесообразно:

– условия проведения испытаний максимально приблизить к условиям эксплуатации, хранения, транспортирования;

– проводить испытания СИ, выполненных в строгом соответствии с установлен­ным технологическим процессом;

– считать необходимым при изменении схемы, конструкции, технологии, изготовления СИ проводить типовые, контрольные испытания;

– в ТУ четко регламентировать условия эксплуатации, хранения, транспортирования СИ и следить за соответствием условий испытаний условиям эксплуатации, транспортирования;

– при наличии комплектного влияния на СИ в процессе его эксплуатации, транспортировании, хранении ряда воздействующих факторов изыскивать возможность создания аналогичных условий при испытаниях или учитывать возможность максимального, суммарного изменения метрологических характеристик под воздействием комплекса влияющих факторов;

– применять ОСИ и испытательное оборудование, обеспечивающие необходимую точность и диапазон измерений;

– не допускать уменьшение количества образцов СИ, отбираемых на испытание, и обеспечивать объективность, представительность выборки образцов из партии.

Необходимость повышения технического уровня и качества изготовления СИ требует решения следующих основных задач:

1. Испытания должны являться основой оценки технического уровня, качества изготовления и оказывать существенное влияние на формирование качества на всех этапах жизненного цикла СИ.

2. Решение о постановке СИ на производство или снятие их с производства, о сертификации, об экспорте и импорте должно приниматься только на основании результатов испытаний.

3. Объем и периодичность испытаний СИ должны быть оптимальными, обеспечивающими достоверность оценки характеристик при минимальных затратах.

4. Испытания СИ должны преимущественно проводиться в аттестованных и аккредитованных испытательных организациях.

1.2. Стадии создания средств измерений. Научно-исследовательская и опытно-конструкторская разработки

Процесс создания и применения СИ включает в себя следующие стадии [9]: исследования, проектирование, изготовление, обращение, эксплуатацию. Эти стадии принято называть жизненным циклом.

Стадия исследования, проектирования — это научно-исследовательская разработка (НИР), составление ТЗ и опытно-конструкторская разработка (ОКР). На этом этапе формируются требования к назначению, техническому уровню и качеству СИ, исследуются принципы создания, разрабатывается конструкция, методы и средства поверки при выпуске из производства и эксплуатации.

НИР — начальный этап комплекса работ по созданию СИ. Основанием постановки НИР является невозможность без соответствующих научных исследований начать ОКР по созданию рабочей документации на СИ.

НИР может быть направлена на создание конкретного СИ или на разработку принципиально новых методов и средств измерений (поисковые НИР).

В результате выполнения НИР должны быть получены научно обоснованные исходные данные для разработки ТЗ на ОКР или любого другого документа (контракта, протокола, эскиза и др.), содержащего необходимые и достаточные требования для разработки и признанные заказчиком и разработчиком.

В процессе НИР по созданию конкретного СИ должны быть разработаны и экспериментально подтверждены:

– метод измерений,

– метод и средства оценки метрологических и точностных характеристик разрабатываемого СИ;

– принципиальные схемные и конструктивные решения;

– ТЗ на ОКР (контракт, протокол, эскиз).

НИР, как правило, осуществляет одно предприятие (подразделение). Однако принципиально НИР может выполняться и несколькими предприятиями (подразделениями). В этом случае определяется ведущее предприятие (подразделение), которое выступает в качестве заказчика по отношению к соисполнителю, выдает частные задания, координирует и принимает их работу, а также отвечает за научно-технический, уровень и качество НИР в целом. Исходным документом для выполнения НИР должно являться ТЗ, разрабатываемое на основе технических требований заказчика, научного прогнозирования, поисковых НИР, тщательного изучения состояния измерений в стране и за рубежом, изучения технической, патентной литературы, передовой технологии изготовления СИ, современной элементной базы, экспериментального исследования зарубежных аналогов.

В техническом задании НИР рекомендуется изложить:

– основания для проведения НИР;

– цель работы;

– исходные данные для проведения НИР и основные требования к результа­там работы;

– этапы работы;

– перечень документов, представляемых по окончанию НИР и его этапов;

– порядок рассмотрения и приемки НИР;

– технико-экономическое обоснование постановки НИР.

Основное внимание при разработке, рассмотрении и согласовании ТЗ должно быть обращено на установление целесообразности постановки НИР, соответствие технических, метрологических и эксплуатационных характеристик разрабатываемого СИ требованиям заказчика, а также на сроки разработки.

Основными этапами НИР являются:

– разработка, согласование, утверждение ТЗ;

– выбор направления разработки;

– теоретические и экспериментальные исследования;

– согласование и оформление результатов исследований;

– приемка результатов НИР.

На этапе выбора направлений разработки следует изучить исходные требования заказчика, собрать и изучить отечественную и зарубежную литературу, относящуюся к вопросам НИР, выявить тенденции и перспективы развития аналогичных СИ в стране и за рубежом, рассмотреть методы измерений, принципы действия, методы и средства оценки метрологических характеристик аналогичных СИ, ознакомиться с отечественными и зарубежными аналогами, их принципами действия, методами и средствами поверки, элементной базой. На основе проведенной работы:

– рассматриваются различные варианты создания СИ;

– анализируются преимущества и недостатки выбранного метода измерений и принципа действия;

– устанавливается зависимость измеряемой физической величины с определяемым параметром (при косвенных методах измерений);

– выявляется влияние условий измерений, свойств объекта измерений и внешних воздействующих факторов на результат измерения при выбранном методе измерений;

– выбираются методы и средства поверки, аттестации разрабатываемого СИ. При этом рассматривается возможность проведения поверки без применения внешних ОСИ. При отсутствии образцовых средств и методов поверки разрабатывается ТЗ на их создание;

– разрабатываются варианты конструктивного выполнения СИ на основе вы­бранного метода, принципа действия и имеющейся элементной базы;

– проводится теоретический расчет метрологических, эксплуатационных характеристик предполагаемого СИ и сравниваются результаты расчета с требованиями ТЗ, характеристиками аналогов, требованиями действующей нормативно-технической документацией (НТД);

– разрабатываются принципиальные схемы макета или экспериментального образца СИ;

– приобретаются покупные изделия для изготовления пакета (испытательное оборудование и СИ для исследований макета).

На втором этапе НИР:

– разрабатывается документация на изготовление макета и образцовых средств для его поверки, аттестации (при отсутствии серийно выпускаемых СИ);

– изготовляются макет и средства для его поверки;

– разрабатывается программа и методика исследований макета;

– проводится исследование макета (экспериментального образца) и сравниваются полученные экспериментальные результаты с теоретическими;

– дорабатывается, при необходимости, макет, (экспериментальный образец), средства его поверки и проводятся дополнительные исследования, испытания макета.

На основе результатов первого и второго этапов НИР составляется отчет о проделанной работе; рассматриваются результаты проведенной разработки; осуществляется приемка результатов НИР. При этом оценивается научно-технический уровень разработки, соответствие результатов исследований ТЗ на НИР и возможность перехода к ОКР.

Отдельные этапы НИР или часть работ по этапам могут быть исключены, совмещены или расширены в зависимости от степени проработки вопросов. При выявлении в ходе НИР нецелесообразности дальнейшей работы НИР прекращают.

Успешное завершение НИР является основанием для разработки ТЗ на ОКР, переходу к ней, к постановке разработанного СИ на производство.

Основными задачами ОКР и постановки на производство СИ являются:

– обеспечение разработки и изготовления СИ, удовлетворяющих потребностям народного хозяйства на момент освоения серийного производства, соответствующих требованиям заказчика и конкурентоспособных на внешнем рынке.

– сокращение сроков и затрат на разработку, освоение производства, изготов­ление, транспортирование, эксплуатацию и ремонт СИ;

– обеспечение стабильного качества изготовляемых СИ;

– своевременное решение вопросов метрологического обеспечения вновь раз­рабатываемых СИ;

– повышение ответственности заказчиков, разработчиков, изготовителей за научно-технический уровень разрабатываемых и изготавливаемых СИ; своевременное обновление морально устаревших СИ;

– ориентация на первоочередное метрологическое обеспечение топливно-энергетического и агропромышленного комплексов, охраны окружающей среды, машиностроения, обороноспособности страны, повышение уровня автоматизации технологических процессов, достоверных результатов испытаний продукции;

– рациональное использование сырья, материалов, энергии, трудовых ресурсов ка разработку, изготовление, эксплуатацию и ремонт СИ.

Создание СИ, соответствующих требованиям народного хозяйства, конкурентоспособных на внешнем рынке должно обеспечиваться скоординированной, целе­направленной деятельностью головной организации по виду продукции, заказчика, разработчика, изготовителя и потребителей, а также метрологических институтов и территориальных органов Ростехрегулирования РФ.

Головные организации по виду продукции обязаны:

– осуществлять единую техническую политику по закрепленной группе СИ;

– осуществлять прогноз развития измерительной техники;

– проводить НИР по поиску новых принципов создания средств измерений;

– оценивать технический уровень СИ;

– рассматривать ТЗ, давать заключения о соответствии разрабатываемых СИ современному техническому уровню по закрепленным группам СИ;

– участвовать в работе приемочных комиссий по испытаниям СИ.

Перечисленные выше обязанности головных организаций по виду продукции должны распространяться на деятельность приборостроительных предприятий, выпускающих однотипную продукцию, вне зависимости от их ведомственной принадлежности.

Особую роль в формировании качества СИ должен играть заказчик, по договору (заявке) с которым осуществляется разработка.

Заказчик обязан:

– знать состояние измерений, уровень отечественного и зарубежного приборостроения, технические и метрологические характеристики существующих СИ, аналогичных разрабатываемому;

– четко сформулировать в заявке (ТЗ) измерительную задачу, требования к метрологическим, техническим, эксплуатационным характеристикам и условиям эксплуатации разрабатываемого СИ;

– согласовывать ТЗ, участвовать в приемочных испытаниях.

К основным обязанностям разработчика СИ относятся:

– знание современного состояния отечественной и зарубежной измерительной техники, достижений науки, техники и технологии;

– разработка ТЗ и конструкторской документации, проведение патентных исследований;

– проведение испытаний на этапе разработки СИ;

– изучение технологического оборудования, материальной базы и НТД по по­становке на производство продукции предприятия, на котором предусматривается изготовление разрабатываемого СИ;

– осуществление авторского надзора;

– проведение работ по метрологическому обеспечению разрабатываемых СИ; – корректировка технической документации по результатам приемочных испытаний и передача откорректированной документации предприятию-изготовителю

Изготовитель СИ обязан:

– согласовывать ТЗ и конструкторскую документацию;

– участвовать в приемочных испытаниях;

– проводить работы по технологической, метрологической, материальной подготовке производства;

– своевременно осваивать изготовление СИ;

– изготовлять СИ в строгом соответствии с действующей конструкторской и технологической документацией;

– проводить периодические, типовые, приемосдаточные испытания, максимально приближенные к условиям эксплуатации;

– своевременно снимать с производства морально устаревшие СИ;

– осуществлять выпуск запасных деталей и узлов для ремонтных целей, осу­ществлять ремонт выпускаемых СИ.

Потребитель СИ обязан:

– обеспечивать правильное хранение, техническое обслуживание, эксплуатацию, своевременную поверку и аттестацию СИ;

– проводить эксплуатационные испытания СИ и о результатах испытаний со­общать предприятию-изготовителю и территориальному органу Госстандарта

Важную роль в формировании качества измерительной техники, ускорении темпов внедрения в производство, исключении дублирования разработок имеют планы работ по созданию СИ. Надо, чтобы эти планы были научно обоснованными, реально выполнимыми, обеспеченными материальными, трудовыми ресурсами и предусматривали создание СИ в кратчайшие сроки. Планы создания СИ могут формироваться на основании:

постановлений органов государственного, республиканского, регионального управления, поручений министерств и ведомств;

программ метрологического обеспечения важнейших народнохозяйственных проблем;

заявок отраслей народного хозяйства; инициативных предложений разработчиков СИ.

При этом особую роль в формировании планов разработок должны играть головные организации по виду продукции, а также метрологические институты Госстандарта СССР, в обязанности которых входят исключение из планов раз­работок с низким научно-техническим уровнем, необоснованно дублирующих друг друга, выработка рекомендаций по повышению уровня унификации, созданию ба­зовых моделей, концентрация разработок на специализированных предприятиях, своевременное решение вопроса метрологического обеспечения новых разработок!

Стадия изготовления СИ включает в себя постановку на производство, изго­товление, монтаж на месте эксплуатации и снятие с производства.

Стадия обращения СИ — это отгрузка (поставка), транспортирование, хра­нение.

Стадия эксплуатации СИ — это ввод в эксплуатацию, периодическая поверка, техническое обслуживание, ремонт и снятие с эксплуатации.

Поиск по сайту: