Техническая документация

Развитие методов оценки качества происходит как на основе повышения эффективности методов и средств испытаний и контроля качества, так и на основе использования возможно большего объема априорной информации, главным образом, благодаря применению компьютерных систем. Это позволяет создавать новые методы обобщенной количественной оценки (квалиме-трии) качества, практически внедрять в производство оценку по результатам анализа отклонений параметров изделий от требований НТД, а также методы потребительской оценки.
Совершенствование организации контроля качества связано с перспективами развития органов государственной приемки продукции (ОГПП) в тесном взаимодействии с совершенствованием деятельности отделов (служб) технического контроля (ОТК) и органов государственного надзора (ОГН) за внедрением и соблюдением стандартов и правильным применением средств измерений.
ОГПП усиливают свое внимание к этапу разработки продукции, на котором формируются качество и надежность, участвуют в аттестации продукции и ее приемочных испытаниях, тем самым ОГПП препятствуют постановке на серийное производство продукции низкого технического уровня, недостаточно отработанной на технологичность.
ОГПП осуществляют анализ и учет всей априорной информации, в том числе от ОГН, ОГПП предприятий смежников, из сферы эксплуатации и по результатам анализа рекламаций ранее выпускавшихся изделий.
Центр тяжести работы этих органов будет перенесен на сферу разработки продукции. Их роль будет заключаться главным образом в весьма своеобразном (платном, с полной самоокупаемостью) информационном обслуживании потребностей разработчиков. Сущность информационного обслуживания будет, очевидно, сводиться к выполнению двух функций:
представлению разработчику концентрированной целенаправленной информации об эффективности мероприятий по обеспечению качества и надежности аналогичных изделий (с обобщением данных по всему мировому производству);
независимой и высококвалифицированной экспертизе разработки продукции на ее ранних стадиях с целью обеспечить рациональное сочетание оригинальных (новых) решений с хорошо зарекомендовавшими себя в практике решениями, использованными в аналогичной или даже принципиально другой продукции.
В результате анализа разницы между установленными требованиями к продукции и фактическим качеством (надежностью) вырабатывают корректирующие мероприятия.
Развитие нормативного обеспечения связано с двумя тенденциями. Первая из них состоит в усилении роли нормативной документации предприятия, обеспечивающей адаптацию системы нормативно-технических документов (НТД) на продукцию к специфике потребностей рынка и возможностям предприятий, в сочетании с соблюдением государственных интересов, отражаемых в требованиях ГОСТов. Требования ГОСТ становятся нижним допустимым уровнем требований к качеству и надежности, вносимых в НТД предприятий. Вторая тенденция связана с рациональным использованием зарубежного опыта и нового подхода к контролю и обеспечению качества, который в наибольшей степени отражен в международных стандартах (МС) ИСО серии 9000. Сущность его состоит в том, что поставщик гарантирует высокое качество продукции не только за счет испытаний и контроля, но и демонстрацией потребителю всей организации работ по управлению и обеспечению качества.
Система МС ИСО серии 9000 включает пять стандартов.
Стандарт ИСО 9000 является своего рода справочником по всей системе стандартов ИСО 9000-^-9004. Его целью вместе со словарем терминов ИСО 8402 является определение назначения и области применения остальных стандартов. Указанные стандарты устанавливают требования к системам качества, когда в соответствии с положениями контракта, заключенного между двумя сторонами, определяются возможности поставщика в отношении: проектирования и поставки продукции (ИСО 9001); контроля процессов, определяющего приемлемость поставленной продукции (ИСО 9002); выявления любых несоответствий продукции в процессе контроля конечной продукции и ее испытаний (ИСО 9003).
Основные области применения систем качества по стандартам ИСО серии 9000 следующие: в контрактных ситуациях для оценки способности предприятия обеспечить качество продукции в соответствии с требованиями контракта;
на совместных предприятиях — для обеспечения единства взглядов сторон на все виды работ по качеству;
на предприятиях, планирующих экспортные поставки — для оценки готовности к таким поставкам;
при сертификации продукции — как непременное условие выдачи сертификата на соответствие продукции международным требованиям.
Зарубежный опыт показывает, что для обеспечения высокого качества и надежности продукции недостаточно только повышать эффективность методов и средств контроля качества. Оказывается необходимо принимать определенные меры еще на стадии разработки изделия, чтобы его качество можно было достоверно контролировать и чтобы была большая уверенность в безотказной работе изделия.
Для более эффективного контроля качества при существующих методах и средствах контроля должна быть обеспечена контроле-пригодность изделия. Под контроле-пригодностью понимают приспособленность изделия к контрольной операции, эта приспособленность достигается совместимостью изделия и средства контроля по конструктивным и присоединительным параметрам, сигналам и т. п.
Для того чтобы была уверенность в безотказной работе проконтролированной продукции, необходимо проанализировать причины отказов этой продукции. Анализ показывает, что имеются две группы причин.
Первая группа причин связана с нестабильностью свойств изделий и условий их работы, которые в статистическом смысле описываются во времени стационарными случайными процессами. Эта группа причин характерна для любого вида производства.
Борьба с отказами, вызванными этой группой причин, обычно сводится к использованию резервирования (информационного, структурного, функционального, временного), соответствующему выбору комплектующих изделий и режимов их применения, защите от внешних воздействий, рационализации способов и планов испытаний и контроля (статистического и неразрушающегося), улучшению ремонта и технического обслуживания, совершенствованию подготовки обслуживающего персонала.
Вторая группа причин отказов связана, главным образом, с нестационарным характером производства, который вызывает всплеск отладочных отказов на кривой интенсивности отказов при переходе к очередной группе изделий с индивидуализированными свойствами. Отладочные отказы имеют место при любом производстве, но если производство продолжается длительное время с выпуском одного и того же типа изделий, то после отладки производства с использованием, например прогонов, электро-термо-тренировок и других видов отбраковочных испытаний, удается избежать поставки потребителю продукции с высокой интенсивностью отказов.
Для борьбы с отладочными отказами перспективным является совместное использование специальных видов испытаний и имитационного моделирования. Специальные виды испытаний производятся с помощью проходных камер. Воздействия в проходной камере могут быть многофакторными и имитировать наиболее сильно повреждающие условия эксплуатации. Например, для хладохрупких материалов это может быть сочетание охлаждения с ударом. После или во время прохождения камеры каждое изделие проверяют измерением параметров или неразрушающим контролем. Имитационное моделирование позволяет рассчитать для данного изделия (на основе измерения параметров после прохождения камер) вероятность отказа за установленный срок и таким образом оценить надежность.
Для обеспечения отказоустойчивости могут использоваться порознь или совместно методы реконфигурации и ре-программирования. Сущность метода реконфигурации состоит в том, что по определенной команде осуществляется изменение структуры изделия, например какие-либо из его составных частей исключаются из функционирования, а вместо них используются другие составные части или резервные блоки. При этом изделие может сохранять свою работоспособность полностью, или может выполнить те же функции с меньшей эффективностью (например, медленнее), или может перестать выполнять какие-либо вспомогательные операции (например, перестать записывать свою наработку).
Сущность метода ре-программирования состоит в том, что по определенной команде изменяется программа работы изделия, например, последовательность выполнения операций, время их выполнения или распределения функций по блокам.
В процессе разработки отказоустойчивого изделия должны быть предусмотрены возможности реконфигурации и ре-программирования, обеспечена контроле-пригодность для тех методов и средств диагностирования, с помощью которых предполагается обнаруживать
отказы элементов (узлов, блоков) или предпосылки к этим отказам. В отказоустойчивых изделиях фактически контроль качества, выполняемый на стадии производства, в значительной мере продолжается и в процессе применения изделия, обеспечивая формирование сигналов, по которым осуществляется реконфигурация или ре-программирование. Существуют два принципиально различных подхода к формированию этих сигналов. Первый подход может быть условно назван диагностическим. Он состоит в том, что периодически осуществляется диагностирование функционирующего изделия с целью обнаружения отказавшего составного элемента. Наличие отказавшего составного элемента и образует сигнал для реконфигурации или ре-программирования. Заметим, что в этом подходе принципиально всегда существует определенное время, когда нормальное функционирование изделия прервано вследствие отказа какого-либо составного элемента. Конечно, совершенная система диагностирования позволяет это время свести к разумному минимуму, но теоретически такое изделие имеет отказы, хотя бы на непродолжительное время.
В работе предложен другой подход к обеспечению отказоустойчивости, основанный на управлении реконфигурацией и ре-программированием по предвестникам отказов. Под предвестниками отказов понимают физические эффекты, которые с высокой вероятностью наступают за определенное время до наступления отказа. Весьма эффективным предвестником многих видов отказов (механических, тепловых, радиационных) являются экзо-эмиссионные эффекты, состоящие в излучении веществом тепловых, световых, акустических или корпускулярных потоков, образовывающихся при освобождении внутренней энергии в начальной стадии разрушения материала.
На стадии разработки и в процессе производства с использованием ускоренных испытаний или испытаний, провоцирующих отказы изделии со скрытыми дефектами, определяются предвестники отказов для основных возможных дефектов производства или экстремальных внешних воздействий при эксплуатации. Методы и средства, с помощью которых могут быть обнаружены предвестники отказов, вводятся в состав системы производственного контроля качества или системы эксплуатационного диагностирования изделий. При возникновении предвестников отказов во время производственных испытаний эти испытания могут прекращаться еще до разрушения испытываемых изделий, что позволяет существенно снизить затраты на проведение испытаний. При возникновении предвестников отказов в эксплуатации осуществляются реконфигурация или ре-программирование еще до потери работоспособности изделия или прекращается его использование.
Развитие методов оценки качества предусматривает выполнение двух условий:
1) включение в оценку качества возможно более полной характеристики свойств изделия (не только технико-технологических, эстетических, экологических, но и экономических), что может достигаться, если данные для оценки будут поступать для объединения со всех этапов жизненного цикла изделий;
2) использование для оценки всей совокупности знаний о свойствах оцениваемого изделия, что может достигаться, если будут использоваться как сведения, содержащиеся в книгах, статьях, отчетах, НТД и т. п., так и новые сведения, полученные в результате моделирования или опросов экспертов.
Экспертные системы являются наиболее высокоорганизованными интеллектуальными системами информационного обеспечения, поскольку они позволяют использовать базу знаний, полученных из различных источников (книг, журналов, устных сообщений специалистов) не только для выработки решений к плохо формализованным заданиям, но и дать объяснение, как было найдено это решение.
Современные экспертные системы (ЭС) можно классифицировать по различным признакам, главными из которых являются:
местоположение программной среды (внешняя, встроенная);
степень автоматизации построения ЭС (заполнение баз с пультов, автоматическое заполнение баз, гибкая автоматическая технология построения);
решаемые задачи (классификация, консультация, оппонирование, принятие решений).
При построении любой ЭС реализуются следующие четыре группы этапов.
Первая группа включает: определение круга специалистов (экспертов) из интересующей разработчика ЭС проблемной области знания; проведение опроса выбранных экспертов с помощью некоторых методов опроса; оценивание полученной информации на полноту и непротиворечивость. Эта группа этапов формирует экспертную часть базы знаний и выполняется в соответствии с изложенными в главе I настоящего тома рекомендациями.
Вторая группа включает: определение перечня источников информации из данной проблемной области (книг, журналов, отчетов, нормативных документов и т. п.); проведение анализа данных этих источников с помощью некоторого анализа (эквивалентного в определенном смысле проведенному опросу экспертов); оценивание полученной от этих источников информации на полноту и непротиворечивость. Эта группа формирует документальную часть базы знаний и выполняется во многом по тем же правилам, что и при формировании экспертной части.
Третья группа включает: заполнение базы знаний ЭС полученной информацией от экспертов и из документальных источников; заполнение словарей системы общения с пользователем за счет лексики, характерной для данной проблемной области; введение в память ЭВМ необходимых для расчетов пакетов прикладных программ. Эта группа этапов обеспечивает наполнение оболочки ЭС тем, что необходимо для функционирования ЭС. Под оболочкой ЭС понимается весь комплект аппаратно-программных средств (ЭВМ, операционная система, трансляторы, программные модули и др.), поставляемой изготовителем ЭС.
Четвертая группа включает: настройку планировщика на работу с моделью интересующей пользователя
проблемной областью знаний; настройку подсистемы объяснения; проверку ЭС решением текстовых задач. Эта группа этапов обеспечивает возможность пользователю непосредственно приступить к работе с ЭС.
Дальнейшее развитие компьютерных интеллектуальных систем оценки качества и надежности в производстве, по-видимому, будет идти по тем же направлениям, по которым будет развиваться контрольно-измерительная, испытательная и информационно-вычислительная техника. Главными из этих направлений могут стать:
1.            Автоматизация устранения дефектов в базах, что связано с активизацией знаний. Проверяя свои базы данных и знаний, ЭВМ сама может обнаружить в них дефекты (например, противоречия между отдельными фактами). Для устранения дефектов ЭВМ иницируется процесс поиска программ, которые могли бы помочь ЭВМ привести свои знания в стройную, бездефектную систему, т. е. активизировать их.
2. Более широкое использование комплексных (многопараметровых) методов количественной оценки качества, т. е. представление результатов оценки с помощью квалиметрических образов, что связано с появлением системы обработки сенсорной информации, роль которой будут играть многопараметровые (пространственные) зрительные образы. Это позволит соотносить сведения, полученные по зрительным каналам, со знаниями, хранящимися в памяти ЭВМ или превращать текстовые описания в мысленные картины, которые можно сравнить с наблюдаемыми на самом деле.
3. Применение операций преобразования квалиметрических образов с выборкой из них необходимых сведений. По сути будет реализована модель высоконадежной голографической памяти, хранящей мультиплицированные (разложенные) мысленные картины и осуществляющей в процессе хранения необходимые операции над этими картинами.