CC BY
70
Уткина О.Н., Петров Б.М.
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОРРЕКТИРУЮЩИХ ДЕЙСТВИЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ОТБРАКОВОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПРИ ОБЕСПЕЧЕНИИ НАДЕЖНОСТИ БРЭС НА ЭЛЕМЕНТНОМ УРОВНЕ
Анализ проводится с целью определения эффективности корректирующих действий (КД) при проведении отбраковочных испытаний (ОИ) при обеспечении надежности изделий на элементном уровне.
Анализ проводится на этапе технико-экономического обоснования принимаемых решений по конкретному изделию с целью создания бортовых радиоэлектронных систем (БРЭС), удовлетворяющих заданным в НТД требованиям к надежности. КД предпринимаются для устранения причин фактических несоответствий, возникающих на различных этапах жизненного цикла БРЭС.
Для повышения экономической эффективности мероприятий (ЭЭМ) по сертификации системы качества необходимо прогнозировать затраты (потери) на этапе разработки и производства изделия при расчете и обеспечении надежности и учитывать их в себестоимости при составлении и согласовании договора. При этом определяются суммарные затраты (по трудоемкости) на обеспечение надежности.
Зкд=Зао+Зор+Зрр+Зоф+Зшс+Звп+Зпси+Зсао • (1)
Затраты на корректирующие действия Зкд по обеспечению надежности включают следующие составляющие: Зао - затраты на обнаружение и анализ отказов, Зор - затраты на введение облегченных режимов работы ЭРИ (электрических, климатических, механических, радиационных), Зрр - затраты на ремонтные работы по восстановлению характеристик, Зоф - стоимость обменного фонда с учетом изолирования и списания неустранимого брака, Зшс - стоимость штрафных санкций по рекламационным актам, Звп - затраты на проведение работ по выбору поставщиков (первого и второго), Зпси - затраты на проведение повторных приемосдаточных испытаний, Зсао - затраты на разработку системы сбора, анализа информации по отказам, на обучение и аттестацию исполнителей.
Одной из главных задач сертификации технических средств БРЭС при защите прав потребителя от недобросовестных разработчиков и изготовителей, является проверка соблюдения рекомендаций ТУ по использованию применяемой элементной базы и введение облегченных электрических, климатических и механических режимов работы ЭРИ. Анализ отказов БРЭС показал, что более 60% отказов ЭРИ происходит из-за нарушения рекомендаций по электрическим и тепловым режимам работы ЭРИ.
При сертификации очень важно оценить ущерб от отказов БРЭС с учетом технико-экономических мероприятий, направленных на повышение надежности ЭРИ за счет использования ОИ. Проведение ОИ требует значительных материальных, временных и производственных затрат, поэтому изготовители БРЭС очень неохотно используют ОИ.
Для определения технико-экономической эффективности мероприятий по ОИ БРЭС используются
следующие экономические и технические показатели: годовой экономический эффект (ГЭЭ); затраты на реализацию мероприятий на обеспечение надежности; уменьшение затрат, связанных с устранением отказов; уменьшение потерь вследствие отказов. Эти показатели отражают особенности БРЭС и их функциональное назначение. При определении экономической эффективности мероприятий по обеспечению надежности БРЭС учитывается суммарная экономия всех производственных ресурсов, которую получает предприятие в результате использования БРЭС более надежных.
Расчет экономической эффективности мероприятий по разработке и внедрению многоэтапных ОИ, позволяющих разработать БРЭС с повышенной надежностью, обеспечивающих заданный уровень безотказности по наработке на неисправность, ошибку, отказ, производится на элементном уровне.
Расчет затрат проводится по каждому из возможных этапов ужесточения ОИ для повышения надежности БРЭС на всех стадиях жизненного цикла системы с учетом затрат на проектирование,
производство и эксплуатацию. Проводится выбор температурных, электрических режимов и схемноконструктивных решений микропроцессоров и СВЧ-устройств при минимальных приведенных затратах с учетом режимной избыточности, а главное обосновывается выбор режимов проведения ОИ, обеспечивающих максимальный уровень надежности.
Проводится расчет ГЭЭ в сфере производства и эксплуатации, полученного при разработке БРЭС с повышенной надежностью, за счет внедрения новых режимов отбраковочных испытаний БРЭС. и выбора новых температурных и электрических режимов работы элементной базы, обеспечивающих экономию производственных ресурсов, производится по формуле Э=(31-32) А2, (2)
где З1 и З2 - приведенные затраты единицы продукции по прежним и новым режимам ОИ для БРЭС, руб. (возможны отрицательные величины потерь);
А2 - годовой объем производства изделий повышенной надежности в натуральных единицах.
3=((С1-С2) -Ен (К2-К1)) А2, (3)
где С1 , С2 - себестоимость изготовления единицы продукции по прежним режимам ОИ и новым режимам ОИ (прежней и повышенной надежности), руб.; К1, К2 - удельные капитальные вложения в производство БРЭС прежней и повышенной надежности, руб.; Ен - нормативный коэффициент эффективности
капитальных вложений.
Зк± = (0к± / 30) Д± 2,15 = 13,62 Д± , (4)
где Зк± - затраты на заработную плату, накладные и командировочные расходы ^го исполнителя на К -м этапе, руб.; 0к± - оклад и накладные расходы 1-го исполнителя, занятого на К -м этапе (затраты на накладные расходы, дополнительную заработную плату и отчисление на соцстрах); Д± - количество
дней, необходимое для выполнения ^го этапа.
Экономический эффект, получаемый по формуле (2), за счет уменьшения потерь от брака, уменьшения количества возвратов изделий на доработку не зависит от капитальных затрат у
Получателя, поэтому К1=К2=0, а формула (2) преобразуется к виду
3=С^А2-СзА2 • (5)
Анализ особенностей БРЭС позволяет сделать выбор наилучшего схемно-конструктивного варианта из множества рассматриваемых вариантов. Исходные данные для расчета по формуле (8).
Обозначим через К1 - количество конкурирующих вариантов при учете технологии изготовления,
типа корпуса, температурных режимов работы ЭРИ, а через К2 - число выбранных вариантов. Тогда в соответствии с формулой (5) и данными таблицы имеем
С^А2= З1К1 + ЗмвК + З2К1К2 + Ск1 , (6)
где З1 - затраты Получателя при использовании прежних режимов ОИ; З2 - затраты Получателя при использовании новых режимов ОИ; Змв - затраты, включающие оплату машинного моделирования времени отказа при различных законах распределения и механизмах отказов; Ск1 - затраты на дополнительное оборудование (при их наличии Ск1=0).
В соответствии с формулой (5) затраты Получателя при использовании новых режимов ОИ описываются формулой С2А2=(Зп+Змв1)К^2 (7)
где Зп - затраты Получателя на оплату проверки расчетных данных (при использовании новых режимов ОИ); Змв1- затраты Получателя на оплату машинного моделирования времени отказа при различных законах распределения и механизмах отказов при анализе и расчете надежности выбранного варианта
БРЭС.
С учетом выражений (6) и (7) формула (5) будет иметь вид
Э1.1=(З1+Змв1+З2К2)К1-(Зп+Змв1) К К2, (8)
Расчет ГЭЭ в сфере производства и эксплуатации при внедрении новых режимов ОИ с учетом разработки БРЭС с повышенной надежностью на элементном уровне ( наработка на отказ - ТО ) определяется по формуле
31.2=(Ср1 (1-ехр-1/То1) —Ср2 (1-ехр-1/То2))ТсрА), (9)
где То1 и Т 02 - наработка на отказ БРЭС по прежним режимам ОИ и новым режимам ОИ (прежней и
повышенной надежности); Ср1 и Ср2 - стоимость одного ремонта БРЭС прежней и повышенной надежности.
п ___
Стоимость Ср1 определяется по формуле СР| = ^С^ , где 1=1,п -число элементов затрат, связанных с
1=1
ремонтом БРЭС; - затраты на поиск неисправностей; Ср2 - стоимость материалов и комплектующих
_ /—1* „ /—1*
устройств, необходимых для ремонта; С - стоимость всех ремонтных операций; С - стоимость
послеоперационного контроля; С*5 - расходы на содержание и эксплуатацию оборудования; Ср6 -
затраты на комплектование ЗИПа; Ср7 ^С^ общепроизводственные (общецеховые) затраты на подготовку и освоение производства, на износ инструментов и приспособлений целевого назначения. Отметим, что затраты Ср7 ^С^ при расчете Ср при внедрении мероприятий по повышению безотказности не учитываются
ТСР - среднее значение годовой наработки устройства, ТСР = Т^ « ^ , где Т и Т2 - ресурс
*1 ^2
БРЭС прежней и повышенной надежности; 11 и 12 - срок службы БРЭС прежней и повышенной надежности; А - годовой объем производства БРЭС, в натуральных единицах.
