Организационное обеспечение
Основные положения. Обеспечение высокой эффективности и надежности сложных технических систем в условиях, когда к новым разработкам привлекается разветвленная кооперация предприятий, становится трудной проблемой, прежде всего организационной.
Поэтому на межотраслевом, отраслевом уровнях н на уровне предприятий создаются и совершенствуются организационно-технические системы обеспечения надежности и управления качеством, достаточно эффективные при изготовлении этими предприятиями изделий.
Так, например, на предприятиях отраслей, выпускающих массовую продукцию, достаточный эффект дает комплексная система управления качеством продукции, которая:
жестко регламентирует все технологические процессы и контрольные операции;
обеспечивает контроль стабильности характеристик качества продукции, установленных государственными и отраслевыми стандартами;
предусматривает изготовление изделии по тщательно отработанной заранее конструкторской и технологической документации рабочим и инженерно-техническим персоналом, специально обученным и аттестованным для проведения конкретных технологических, сборочных или контрольных операций, подчиненных ритму конвейера пли поточной линии;
жестко регламентирует взаимоотношения между различными структурными подразделениями, исполнителями и лицами, принимающими решения;
располагает оперативной информацией обо всех видах разладки производства, об отказах, браке продукции и мероприятиях по их устранению.
Процесс изготовления подобных изделий может продолжаться многие годы, а возможные модернизации продукции или технологии не являются серьезными дестабилизирующими факторами, нарушающими нормальный ход пронесся производства.
При создании такой массовой и сравнительно простой техники вопросы ее эффективности решают один раз, в начале разработки.
В дальнейшем способы применения этой техники не пересматривают, и вся проблема ее эффективности заключается в сохранении в течение периода производства н эксплуатации требуемых нормативной документацией показателей качества и надежности. Производимые в дальнейшем модернизации техники не вносят принципиально нового в сложившийся порядок работ.
Однако такая система управления качеством является недостаточно гибкой и эффективной для отраслей, участвующих в создании уникальных изделий (единичных образцов), отличающихся напряженными сроками разработки, опытным и мелкосерийным производством, большим уровнем новизны и сложности изделий; для предприятий, где создание новой техники сопровождается обучением персонала, интенсивной творческой деятельностью, изобретательством, новыми техническими решениями.
В этих условиях гораздо полезнее регламентировать государственными, межотраслевыми и отраслевыми руководящими и нормативно-техническими документами следующие организационные, технические, методические и информационные вопреки обеспечения эффективности и надежности:
порядок задания требований (о том числе по надежности), планирования, координации и оперативного контроля за ведением проектно-конструкторской разработки, экспериментальной отработки, изготовления и эксплуатации технической системы и ее элементов;
требования к проектной, конструкторской, технологической и эксплуатационной документации, порядок ее разработки и корректировки;
нормы проектного обеспечения надежности, требования к видам и программам испытаний, нормы автономных и комплексных испытаний при экспериментальной отработке и в производстве;
порядок, способы и методы оценки и контроля технических характеристик и надежности на каждой стадии работ;
порядок проведения завершающих испытаний изделий и государственных испытаний системы в целом;
порядок взаимного обмена информацией о срывах сроков проведения работ, об отказах и других отклонениях от нормального хода процесса создания системы и ее элементов;
порядок принятия решений в процессе ее создания и использования;
порядок обеспечения и контроля за качеством труда при разработке, отработке, в производстве и эксплуатации;
требования к технологическому, метрологическому и диагностическому оборудованию, необходимому при создании и эксплуатации системы.
Созданию эффективной н надежной сложной техники способствует система обеспечения надежности и управления качеством, внедряемая в передовых отраслях промышленности.
Суть ее заключается в практической реализации программно-целевых принципов и мероприятий по обеспечению качества и надежности на всех стадиях жизненного цикла технической систем и ее изделий, начиная с самых ранних стадий, в контроле результатов, достигнутых на каждой стадии, в создании оперативной системы информации, в распределении обязанностей служб (подразделений) надежности и других структурных подразделений предприятий, в регламентации порядка принятия решений на каждой стадии работ.
В процессе создания сложных систем исследование эффективности проводят неоднократно: при разработке технических требований и проекта, при корректировке исходных данных, по результатам завершающих испытаний, по результатам опытной эксплуатации системы.
Исследования, обеспечение и оценка надежности системы и ее элементов осуществляют на всех стадиях жизненного цикла.
Работы по созданию системы осуществляют но единому плану создания системы, который регламентирует но срокам и затратам порядок разработки системы, определяет состав и содержание планово-директивных документов, используемых при координации работ по созданию системы, и является обязательным для предприятий, участвующих в се создании.
План определяет исполнителей, номенклатуру, сроки и объем работ в натуральном и стоимостном выражении по элементам системы.
ПОН системы разрабатывает головное предприятие — разработчик системы.
ПОН элементов системы, на которые выданы технические задания, разрабатывают и согласовывают с предприятием — разработчиком системы предприятия — соисполнители.
Координацию, управление и контроль за ходом процесса создания и обеспечения надежности системы осуществляет совет руководителей предприятий — разработчиков, опирающийся в своей работе на подразделения исследования эффективности и подразделения надежности и управления качеством, ответственные
за оказание методической помощи, координацию и контроль за выполнением мероприятий по обеспечению качества и надежности на всех стадиях создания систем.
В целях повышения оперативности управления установлен порядок взаимного обмена информацией между предприятиями и организациями промышленности об отказах и надежности изделий в процессе их создания, производства и эксплуатации.
Для систем с широкой программой серийного производства и долговременной эксплуатацией предприятия-разработчики и предприятия-изготовители, используя накопленные результаты эксплуатации, разрабатывают программы повышения надежности элементов систем.
Ниже более подробно рассмотрены вопросы организации работ по обеспечению надежности на каждой стадии создания, производства и эксплуатации сложной технической системы.
Для простых систем и модернизируемых систем некоторые из перечисленных требований можно выполнять не в полном объеме, если их невыполнение не снижает надежности техники.
Разработка технического задания (ТЗ) и технического предложения (ТП). Для решения задач обеспечения эффективности и надежности перспективной техники в институтах АН СССР, отраслевых институтах и на предприятиях промышленности постоянно проводят опережающие фундаментальные и поисковые научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы.
Выбору основных направлений развития техники и ее характеристик способствует изучение потребностей о решении новых задач развития общества, разработка долгосрочных прогнозов создания и применения новых систем в совокупности с уже существующими и создаваемыми системами, предварительная оценка затрат на создание новой техники и эффекта, который можно получить при ее применении.
По результатам этой работы устанавливают принципы построения, предварительные технические требования к новой системе и определяют облик элементов системы. Эти результаты используют в дальнейшем при разработке ТЗ и ТП по созданию новой технической системы и ее элементов.
При разработке ТП осуществляют системный анализ возможных альтернативных вариантов и выбор наилучшего варианта, устанавливают основные проектные параметры системы и требуемые уровни надежности, которыми должны обладать ее основные элементы.
Требуемый уровень надежности сложной системы обосновывают с учетом достижения требуемой эффективности ее использования и затрат располагаемых ресурсов на обеспечение надежности.
Требования по надежности устанавливают в ТЗ на систему в виде показателей надежности с указанием порядка и условий их подтверждения.
Для элементов системы, на которые выдаются отдельные ТЗ, головное предприятие-разработчик устанавливает количественные значения показателей надежности, г также конструктивные и программные требования по обеспечению качества и надежности изделий.
Для элементов систем, обслуживаемых и управляемых людьми, наряду с требованиями по надежности задаются требования по безопасности.
В техническом предложении отражаются следующие вопросы обеспечения надежности и эффективности: назначение, режимы и условия эксплуатации системы и ее элементов;
выбор и обоснование рациональных проектных, схемных, конструктивных решений и технических характеристик основных элементов системы с учетом обеспечения надежности;
требования к качеству и надежности элементов системы, комплектующих изделий, материалов;
порядок подтверждения заданных требований по надежности с учетом накопления информации;
вопросы обеспечения безопасности системы и ее элементов при возникновении отказов;
основные проблемы обеспечения качества и надежности, решение которых требуется на последующих стадиях создания системы и ее изделий (более детально — для стадии «Эскизный проект»).
Конструктивные и программные требования по надежности формируют для системы в целом, ее составных частей и элементов в различной форме в зависимости от иерархического уровня элемента системы, конструктивных и функциональных особенностей, условий работы и последствий отказов. Чем ниже иерархический уровень рассматриваемого изделия, тем более конкретно формулируют эти требования.
Например, для системы в целом достаточно, как правило, сформулировать конструктивные требования следующим образом:
система должна выполнять поставленные задачи при одном любом из возможных отказов входящих в нее изделии;
система должна обеспечивать безопасность при одном, двух или более отказах входящих в нее изделий.
Возможны более частные требования к надежности системы, касающиеся отдельных периодов эксплуатации ял и функционирования.
Для отдельных составных частей системы в дополнение к указанным конструктивным требованиям могут быть предъявлены требования в виде запасов по ресурсу, дополнительные требования по контроле-пригодности и проведению специальных контрольно-технологических испытаний, требования по использованию различных видов резервирования и т. п.
Для элементов системы более низкого иерархического уровня наряду с указанными выше могут быть предъявлены дополнительные требования, например, к запасам работоспособности по отношению к нагрузкам различного рода, требования по точности, быстродействию, производительности, контроле-пригодности, требования к проведению специальных испытаний опытных и серийных образцов.
К надежности комплектующих элементов, материалов и полуфабрикатов, используемых в изделиях системы, также предъявляют конструктивные требования в виде электро-термо-прочности, стойкости к агрессивным средам, в виде требований к проведению электро-термо-тренировок, к использованию средств неразрушающего контроля и диагностики. Одновременно разработчикам изделий задают требования по использованию комплектующих элементов в аппаратуре в облегченных режимах.
Для того чтобы правильно сформулировать конструктивные требования по надежности для изделий всех уровней системы, необходимо тщательно исследовать возможные причины отказов изделий, факторы, влияющие на появление отказов, последствия, к которым приводят отказы, и выбрать наиболее эффективные меры борьбы с ними.
Технические предложения должны содержать следующие материалы по эффективности и надежности: структурную схему надежности системы и ее основных элементов, укрупненную циклограмму функционирования, аналитические, логико-вероятностные или статистические модели функционирования, модели экспериментальной отработки;
сравнение системы по характеристикам эффективности и надежности с аналогичными системами;
предварительную ПОН системы; оценку достижимости заданных требований по надежности и перечень работ и мероприятий, необходимых для их подтверждения, обоснование качественных конструктивных требований по обеспечению надежности основных элементов системы;
оценку возможностей производственной и экспериментальной базы необходимых для создания системы и ее основных элементов;
предварительный генеральный сетевой график создания системы и перечень предприятий-исполнителей.
На основе предварительной ПОН и сетевого графика создания системы головное предприятие-разработчик и предприятия-соисполнители составляют предварительные единые планы создания системы и ее основных элементов.
Указанными документами руководствуются предприятия-разработчики на следующей стадии создания системы.