CC BY
37
Долматов А.В., Сулейманов С.П., Увайсов С.У., А.-Э.М. Алкадарский ПРОГРАММНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТАРИЙ МОНИТОРИНГА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ДЕФЕКТОВ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
Анализ показывает, что несмотря на высокую надежность РТУ при выходном контроле, термотренировках, различных испытаниях и на этапе приработки выявляется достаточно много дефектов. Имеют место как явные, так и скрытые дефекты, которые известными методами и средствами не локализуются.
• Отказы по причине проектных ошибок
• Ошибки при разработке программного обеспечения
• Производственные отказы:_________________________
• Аналоговые схемы
• Несоответствующий ПЭ аналоговый элемент
• Отсутствие аналоговых элементов____________
• Нарушение ориентации аналогового элемента
• Цифровые схемы
• Несоответствующий ПЭ цифровой элемент
• Отсутствие цифровых элементов
• Нарушение ориентации цифрового элемента
• Неправильно запрограммированная логика или память
• Короткое замыкание
• Обрыв________________________________
• Отсутствие пасты между элементами
• Загрязнение между элементом и теплоотводом
• Слабое крепление элемента с теплоотводом
• Дефектные компоненты
• Аналоговые
• Цифровые
Рис. 1. Графики покрытия различными методами диагностирования обширного пространства отказов. BST- (Boundary-Scan Technology) технология граничного сканирования, F-Test - функциональное, Vision - оптическое тестирование, Termo-Test - тепловое тестирование, MDA/FP - анализ производственных дефектов, ICT - (In-Circuit Testing) внутрисхемного цифрового функционального тестирования, ПЭ - перечень элементов
Одним из классов труднообнаруживаемых дефектов является класс производственных дефектов (ПД). Разброс в распределении видов дефектов радиотехнических устройств обусловливается сложностью РТУ, квалификацией производственного персонала, типом производства, особенностями организации на предприятии входного контроля ЭРЭ и пр.
Существующее многообразие дефектов предполагает использование различных специализированных методов диагностирования. Одним из эффективных методов обнаружения является метод теплового диагностирования.
Предлагается программный комплекс (ПК), реализующий данный метод для идентификации производственных дефектов в РТУ. Состав и структура ПК представлены на рис.2.
1 Измерение температур ЭРЭ в диагностируемом РТУ
Блок
'mi | моделирования
ВИ 1 тепловых процессов
t 1
3 Электронный макет:
ТЗ, конструкция с геометрическими А,В,С,Ь,Ь(м) теплофизическими Х(Вт/м/К), £ (отн.ед.) и параметрами, интенсивностями отказов Х(1/ч) комплектующих и их предельными режимами
4 Входной файл ПМ
5 Выходной файл ПМ
Модуль «Конечный автомат» <S, F, A, U, Sm>
Модуль вывода и интерпретации результатов диагностирования РТУ
Диагностический
комплекс
Рис.2. Структура диагностического комплекса для идентификации производственных дефектов РТУ
Комплекс позволяет на этапе проектировании РТУ формировать базу Тм ■■■Тм ) неисправностей
(БН) (блок 16). Элементами, которой являются расчетные значения температур, отражающие дефект ^ из множества дефектов О, присущих РТУ. Для этого решаются следующие задачи: формирование списка
дефектов О РТУ; определение места и количества контрольных точек согласно специфике дефектов, теплонагруженности и надежности элементов РТУ; взаимодействие с заимствованной программой моделирования (ЗПМ); изменение математической модели под разные дефекты. На этапе проектирования помимо формирования БН, проводятся мероприятия по обеспечению контролепригодности с учетом требований предъявляемых к РТУ диагностическим комплексом.
Следует отметить, что в составе диагностического комплекса имеется модуль, реализующий конечный автомат (КА), который решает задачу взаимодействия с ЗПМ. Взаимодействие заключается в изменении, чтении, записи и нахождении требуемой информации. КА является пятеркой < S, Е, А, и, Sн >, где S - входной язык, которым является текст файлов программы моделирования, Е - действия, которые автомат может выполнять, А - множество состояний, и, Sн - начальные состояния. КА реализован в комплексе таким образом, что А, и, Sн - могут формироваться специально для каждой ЗПМ. В диагностическом комплексе реализованы средства по формированию, сохранению, и загрузке ранее созданных составляющих КА. Использование КА придает диагностическому комплексу гибкость относительно выбора программы моделирования.
Учитывая специфику метода справочников, с целью уменьшения количества избыточной информации, в этой модели используются причинно следственные связи (ПСС). При диагностировании выполня-
ется сравнение множества измеренных температур
Т
И
_(ТИ1’ТИ2’"'Т Ик)
с одним из множеств БН
тМ = (
ТЗ тз тз ^
ТМ1, М2 , •••1М ) .
Таким образом, при анализе остальные значения температур двух множеств являют-
ся избыточными и не используются. Но при сравнении учитываются элементы, на которые оказывает влияние дефектный элемент вследствие дефекта в нем. К зависящим элементам строятся связи, которые называют ПСС.
Для сравнения измеренных и расчетных значений температур разработано два критерия Ошибка! Источник ссылки не найден. и Ошибка! Источник ссылки не найден.. Основным является критерий Ошибка! Источник ссылки не найден.. Появление двух минимальных значений основного критерия в пределах погрешности метода отслеживает условие Ошибка! Источник ссылки не найден.. При наличии двух или более минимумов их эффективнее идентифицирует второй критерий. Критерий Ошибка! Источник ссылки не найден. выбран за основной, так как он может дать неверное решений только в одном случае, а критерий Ошибка! Источник ссылки не найден.
Л],. =(1 - Т],Р1,1Т 'р„ ) ’ ™р( Л],1,-Л]М1 ^ (‘к’-А Ле .
\ 2
..Гр,.)
в нескольких случаях. ~-\~п,. = 1, М
Л' ,
2 (1 - ]
I =1,М,
М] +1
sup(dj,l,„dl,мj)^5*dj,
где
номер элемента, к которому построена ППС от ¿-ого элемента, Р
множество ППС, п - количество дефектов в множестве О.
Предложенный в работе диагностический программный комплекс дополняет существующие средства диагностирования радиотехнических устройств и позволяет, используя измеренные температуры диагностируемого РТУ и базу неисправностей, выявлять производственные дефекты, и повысить, таким образом, эффективность и достоверность оценки технического состояния РТУ на стадиях производства и эксплуатации.
