ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ В МАССОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
Надежность любого образца радиоэлектронной аппаратуры, заложенная на
этапе его проектирования, должна быть закреплена и обеспечена в процессе
его серийного производства.
Какие же мероприятия могут способствовать обеспечению высокой надежности
радиоэлектронной аппаратуры при ее серийном производстве?
Одним из важных мероприятий является хорошо поставленный входной
контроль всех материалов и комплектующих элементов, поступающих от
заводов-смежников.
О значении входного контроля достаточно наглядно говорят следующие
цифры: на заводах, выпускающих телевизоры, стоимость рабочей силы, т. е.
стоимость всех трудовых затрат, начиная от изготовления отдельных
элементов и узлов телевизоров и кончая их монтажом и сборкой, составляет
примерно всего одну десятую часть стоимости комплектующих изделий,
поступающих в своем большинстве с других заводов.
Такое же положение характерно и для других видов радиоэлектронной
аппаратуры.
В этих условиях только жесткий, хорошо организованный входной контроль
всех поступающих материалов и комплектующих изделий может обеспечить
высокую надежность серийно выпускаемой аппаратуры.
Чем сложнее и ответственнее выпускаемая радиоэлектронная аппаратура, чем
больше номенклатура и количество используемых в ней материалов и
деталей, тем строже и тщательнее должен быть организован их входной
контроль.
Особую роль в повышении надежности большинства изделий радиоэлектронной
промышленности играют общая культура производства и личная гигиена
производственного персонала. Под культурой производства, особенно в
таких отраслях промышленности, как вакуумная, полупроводниковая и
радиотехническая, мы понимаем совершенство технологического процесса и
его строгое соблюдение, поддержание в лабораториях и цехах высокой
чистоты, постоянства влажности и темпе-
ратуры, обеспечение пыленепроницаемости и
кондиционирования воздуха и т. п., а также максимальную автоматизацию
как в производстве отдельных элементов и деталей, так и при сборке и
монтаже всего изделия.
Большое значение имеет приспособленность самих производственных
помещений, лабораторных и цеховых площадей для поддержания в них высокой
культуры производства. Соответствующие условия должны предусматриваться
уже при проектировании и строительстве новых предприятий
радиоэлектронной промышленности. К сожалению, при создании многих
промышленных предприятий эти соображения мало учитывались.
Очень важно поддержание высокой чистоты во всех производственных
«помещениях. Пыль и грязь несовместимы ни с одной из технологических
операций. Чисто-^та рабочего места — это самая первая, элементарная
ступень в культуре производства. Особо важное значение она имеет в
радиоэлектронной промышленности.
В некоторых производственных процессах радиотехнической промышленности
«прикосновение пальцев рук к элементам изделий может вызвать коррозию
или другие качественные изменения. Например, следы «пота от пальцев на
слюдяных пластинках, применяемых в производстве высокочастотных
конденсаторов, могут резко увеличить в них угол потерь.
Особые условия чистоты и режима окружающей обстановки требуются в
производстве полупроводниковых германиевых и кремниевых приборов,
долговечных электронных ламп, аппаратуры различных устройств, работающих
в течение длительного времени без обслуживания, и т. п.
О том, насколько высоки требования к производственным операциям при
изготовлении указанных .приборов, можно судить, например, по тому, что в
производстве электролитических конденсаторов применяется тонкая
алюминиевая фольга чистотой 99,9%, а в полупроводниковых приборах —
монокристаллический однородный германий и кремний, примеси в которых не
превышают одного атома на 100 млн. атомов германия или кремния.
Очень большое значение в этих условиях приобретает личная гигиена
производственного персонала. Американская фирма Сперри Жироскоп,
изготовляющая аппаратуру управления летающими снарядами, утверждает, что
частица перхоти, топавшая на точный подшипник аппаратуры управления,
может вызвать отклонение снаряда от цели на несколько миль.
Совершенствование технологического процесса изготовления
радиоэлектронной аппаратуры является трудной и сложной задачей.
Радиоэлектронная промышленность имеет свыше 40 самостоятельных видов
производства, применяющих гясячи различных технологических рецептов и
использующих сотни типов специального технологического оборудования.
Быстрый рост радиоэлектронной промышленности и совершенствование ее
технологии создали предпосылки для перехода к комплексной механизации и
автоматизации производства радиоэлектронной аппаратуры.
Значение автоматизации для повышения надежности радиоэлектронной
аппаратуры каждому очевидно. Чем выше будет автоматизация
производственных процессов ее изготовления, тем меньше погрешностей,
вносимых индивидуальными особенностями человека, выше однородность
продукции, больше возможностей для сужения допусков.
Автоматизация сборки и монтажа сложных изделий должна исключить дефекты,
возникающие при ручной сборке и монтаже, которые до настоящего времени
еще очень велики.
Большое значение для внедрения автоматизации производства и повышения
надежности радиоэлектронной аппаратуры при ее серийном выпуске могут
играть стандартизация и унификация не только отдельных деталей, но и
схем, каскадов и блоков. Унифицирована может быть широкая номенклатура
типовых схем: видеоусилители, усилители низкой частоты,
блокинг-генераторы, катодные повторители и т. п.
В ходе серийного производства радиоэлектронной аппаратуры проводятся
специальные испытания на надежность как элементов, так и готовых
изделий. Эти испытания будут тем эффективнее, чем больше они будут
приближаться к реальным условиям последующей эксплуатации данного вида
аппаратуры. При серийном производстве, как и при разработке нового
образца радиоэлектронной аппаратуры, часто весьма полезным
оказывается применение метода граничных испытаний,
о котором уже было сказано выше.
Большую (пользу может принести организация опытной эксплуатации
выпускаемой аппаратуры. Опытная эксплуатация позволяет практически
оценить надежность аппаратуры, выявить ее слабые места, обеспечить
возможность прогнозирования отказов.
Наряду с проведением опытной эксплуатации должен быть организован сбор
информации о всех случаях отказов и неисправностей аппаратуры,
находящейся в реальных условиях эксплуатации.
Правильно организованная опытная эксплуатация, регулярное получение и
анализ данных о всех неисправностях аппаратуры, находящейся в
практической работе, обеспечивают возможность принятия эффективных мер к
устранению всех обнаруженных недостатков при разработке новых образцов
аппаратуры или модернизации существующих.
Невыполнение этого требования приводит к тому, что и в новых моделях
аппаратуры, как это имело место с многими типами телевизоров,
повторяются старые конструктивные и производственные недостатки,
снижающие надежность аппаратуры.
Качество любого промышленного изделия не может поддерживаться на
требуемом уровне без постоянного контроля его в процессе производства.
Поэтому установление наиболее рациональной системы контроля качества
имеет очень большое значение для обеспечения высокой надежности
технических изделий, в том числе и радиоэлектронной аппаратуры.
Для повышения надежности очень важно установление тесной связи между
контролем качества, конструктивной отработкой образца и производственным
процессом его изготовления.
Наиболее отвечающими этим задачам являются статистические методы анализа
и контроля качества. Эти методы находят в последнее время все более
широкое применение в самых различных отраслях промышленности как у нас,
так и за границей.
В чем же преимущества статистического метода контроля качества, в чем
его отличие от обычных, ранее применявшихся методов контроля?
При старых методах контролеры ОТК, «проверяя
качество готовой продукции на соответствие ее заданным техническим
условиям, являлись по существу лишь регистраторами качества. Никакого
воздействия на улучшение технологии производства они не оказывали, их
роль в производственном процессе была чисто пассивной.
Считалось, что для полной (100%) гарантии качества продукции необходима
100-процентная проверка контролируемых изделий. Это требовало,
естественно, очень большого штата контролеров ОТК.
Однако даже такой контроль не гарантировал должного качества продукции
из-за объективных ошибок измерений, обусловленных состоянием
измерительных приборов, субъективных ошибок измерений из-за
недостаточной внимательности контролеров-браковщиков и других причин.
Статистические методы контроля основаны на использовании методов
математической статистики.
Объектом контроля являются не единичные изделия, а общие признаки
качества серийных изделий. При статистическом методе контроля нет
необходимости в 100-процентной проверке, а достаточно судить о качестве
партии изделий на основании контроля некоторой ее части (выборки,
пробы). Оценка качества партии позволяет определить вероятность общего
качества и надежности изделий данного типа.
Одновременно с проверкой качества продукции статистический контроль
осуществляет систематическое наблюдение за ходом производства и
состоянием технологического процесса.
Статистический контроль бывает двух видов: приемочный и текущий.
Приемочный статистический контроль состоит в проверке качества партий
уже изготовленных изделий путем проверки отдельных выборок из них.
Текущий статистический контроль осуществляется в процессе изготовления
изделий и имеет целью не столько контроль качества изготовляемой партии,
сколько контроль состояния производственного процесса, которое
обеспечивает требуемое качество изделий.
Статистические методы контроля позволяют поэтому своевременно определить
угрозу ухудшения качества и
надежности продукции и принять необходимые меры для
поддержания технологического процесса в должном состоянии путем
своевременных подналадок.
Таким образом, статистические методы контроля в отличие от старых
методов позволяют не только контролировать, но и регулировать качество и
надежность серийно выпускаемых изделий.
Статистические методы контроля становятся особенно эффективными при
максимальной механизации и автоматизации контрольных и вычислительных
операций.
Широкому внедрению статистических методов контроля качества в
радиоэлектронной промышленности уделяется в настоящее время большое
внимание.