Задачи службы надежности на этапе конструирования

Понятие «техническое конструирование» охватывает различные виды деятельности, общая цель которых заключается в выпуске комплекта конструкторской документации (чертежи, технические условия, методики, программы контрольных испытаний), которая содержит информацию, позволяющую компетентному производственному персоналу выпустить изделия, удовлетворяющие всем конструктивным требованиям.

В зависимости от характера изделия, предполагаемых способов его использования, требований заказчика и условий практической деятельности фирмы комплект конструкторской документации может быть простым, как, например, эскизный документ, или сложным, как, например, система связанных между собой и контролируемых военным ведомством чертежей, технических условий, методик, программ заводских испытаний, планов заводского контроля, инструкций по эксплуатации с обеспечением формальных каналов обратной связи для получения данных об отказах, наблюдавшихся в процессе эксплуатации и заменах элементов.

Во многих случаях конструктору приходится иметь дело с изделиями на этапах разработки экспериментальных макетов и опытных образцов и испытаний. Он должен также планировать выполнение программ испытаний при различных условиях окружающей среды и предельных воздействиях, установленных техническими условиями.

Для инженера в области надежности важно понимание целесообразной последовательности и объема работ, выполняемых разработчиком после получения им задания. Такими являются девять видов работ.

• 1. Разработка или выбор одного или более вариантов структурных схем конструкции.
• 2. Анализ выполнимости различных возможных структурных схем, который может быть проведен на основе опыта, с помощью моделирования и теоретического анализа, лабораторного экспериментирования и испытаний, создания макетов или сочетания указанных методов.
• 3. Выбор структурной схемы, базирующийся на результатах анализа возможных вариантов и сопоставлении вероятностей выполнения с помощью каждого из этих вариантов всех заданных требований. Такой выбор связан с необходимостью серьезного «надежностного» анализа конструкции. Обычно он требует одобрения вышестоящего руководителя.
• 4. Распределение, если это признано необходимым, требований к надежности по всей конструкции вплоть до уровня отдельных деталей.
• 5. Подготовка предварительных чертежей и технических условий на изготовление опытных образцов. Работа над такими предварительными чертежами и техническими условиями требует серьезного «надежностного» анализа конструкции.
• 6. Выпуск предварительных чертежей и технических условий на изготовление установочной серии изделий, предназначенной для проверки выполнимости всех конструкторских решений при производстве изделий, оценочных автономных испытаний и комплексных испытаний совместно с другими элементами системы.
• 7. Выработка требований к квалификационным испытаниям и участие в выработке требований к заводским испытаниям и контролю.
• 8. Проведение испытаний опытных образцов, квалификационных испытаний, а также при необходимости коррекций схемной и конструкторской документации.
• 9. Выпуск законченного комплекта конструкторских документов после одобрения всей разработки с точки зрения надежности и других требований.

После выпуска комплекта конструкторской документации конструктор продолжает решать ряд задач. Две из них — авторский контроль над реализацией конструкции и контроль над внесением изменений в конструкцию — тесно связаны между собой. Все предложения о внесении изменений в чертежи должны быть тщательно рассмотрены с точки зрения их влияния на потенциальную надежность, а также на другие характеристики. Желательно, чтобы в некоторый момент проект оказался в «замороженном» состоянии, после чего вносить какие-либо изменения по улучшению конструкции запрещается.

Авторский контроль над реализацией конструкции связан с контролем выполнения требований при изготовлении каждого серийного образца, производственной партии или изделия этого типа. Любое отклонение в размерах, электрических, механических и других характеристиках между изготовленным и спроектированным изделиями должно быть обнаружено, зафиксировано и подвергнуто анализу в целях принятия совместных мер службами конструирования и надежности (а в случае необходимости и заказчиком).