Ремонтопригодность электронных аппаратов

Факторы, влияющие на ремонтопригодность электронных аппаратов, их безотказность и технологии ремонта. Распределение времени текущего ремонта аппаратов. Обзор методов поисков неисправных элементов. Расчеты главных параметров ремонтопригодности.

В современной ЕА рост числа комплектующих элементов опережает рост их безотказной труды, что влечет уменьшение среднего времени безотказной труды и увеличения времени вынужденного простоя ЕА. А поэтому приходится уделять особое внимание ремонтопригодности как одной из наиболее трудных проблем обеспечения прочности ЭА.

Безотказность характеризуется закономерностями возникновения отказов, а ремонтопригодность - закономерностями их предупреждения и устранения. Ремонтопригодность так же, как и безотказность, находится в зависимости от организации использования и от свойств аппаратуры. Низкая ремонтопригодность ЕА снижает коэффициент готовности и технического обслуживания, и может привести к крупным затратам на ее обслуживание. А посему появляются сложности: как достичь заданного наработки на отказ? Какой путь максимально экономичный? Стоит применять более безотказные фрагменты в аппаратуре, использовать резервирование или сделать меньше среднее время ремонта?

К конструктивным факторам в первую очередь относится сложность аппаратуры. Невзирая на сложность ЕА, которая растет, при ее проектировании и изготовлении возможно осуществить мероприятия по повышению ремонтопригодности. Эти меры возможно отнеси:

К организационным факторам имеют отношение: подготовка обслуживающего персонала, присутствие и качество технической документации использования аппаратуры, организация технического обслуживания и способы применения ЕА.

Группа факторов материально-технического обеспечения (присутствие прибора, устройств, запасных элементов, вспомогательных принадлежностей) в существенной степени оказывает влияние на время технического обслуживания и, значит, на ремонтопригодность.

Ремонт методом замены и последующего восстановления модуля, блока используется для повышения готовности аппаратуры. При этом существенно сокращается время нетрудоспособного состояния ЕА, т.к. он сводится к времени замены блока при отыскания неисправности.

Ремонт методом замены неремонтованих элементов отыскал широкое использование. Этот способ имеет последующие достоинства: меньшие траты времени на отыскание и замену элемента, который отказал, уменьшение числа неисправностей, обеспечение доступности при ремонте, применения меньше квалифицированного обслуживающего персонала, уменьшение расходов использования.

Однако для оценки возможностей профилактического обслуживания стоит иметь данные по профилактическим и непрофилактичнимы отказами. Профилактическими отказами есть те, которые возможно предотвратить в ходе профилактики, последние - непрофилактични.

К профилактическим отказов имеют отношение практически все постоянные и часть неожиданных, закон распределения времени безотказной труды которых - функция наработки элемента. Без познания закона распределения времени безотказной труды элемента (модуля) нереально обоснованно принимать решение на профилактическую его замену. Профилактическое обслуживание не может целиком заменить текущий ремонт, однако может увеличить наработки то к текущему ремонту.

- На этапе отыскания неисправности - наличием точек, маркировка всех точек, системой автоматического контроля

(С ПЭВМ), наличием функциональных, принципиальных схем и инструкций по отысканию неисправностей, обеспечение контрольно-измерительной аппаратурой, квалификацией обслуживающего персонала;

- На этапе ликвидации неисправности - быстрым доступом ко всем блокам, маркировкой любого элемента, блока, обозначением регулировок, наличием запасных элементов, инструментов, устройств, условиями усилий обслуживающего персонала;

- На этапе проверки аппаратуры - наличием контрольно-измерительной аппаратуры, инструкций по регулированию и проверке аппаратуры с указанием контролируемых параметров и припусков на них, квалификацией обслуживающего персонала.

Указанные этапы являются общими для всех раньше рассмотренных методов ремонта независимо от способа отыскания неисправности (автоматического или ручного). При ручном поиске элементов, отказавших, для блочной (модульной) устройстве аппаратуры соотношение времени по этапам ремонта приблизительно подобные:

Активное время ремонта - часть времени текущего ремонта, затрачиваемое на операции, которые проводятся именно с аппаратурой. По документу, которым стоит руководствоваться Р-50-84-88. "Аппаратура радиоэлектронная бытовая. Параметры и оценка ремонтопригодности и контролепригодности ", активное время называется средней оперативной длительности ремонта - ТР.

На рис. 2 приведены зависимости плотности распределения времени текущего ремонта f (Tp) и функция распределения F (Tp) по закону Эрланга, построенные по формулам (5) и (6). При этом среднее отклонение,

Опыт подтверждает, что отыскать причину неисправности в современной бытовой ЭА обычно бывает существенно труднее, чем устранить ее. Знание максимально рас-жених практических средств поиска места нахождения отказа дает возможность провести ремонт с наименьшими затратами времени и средств.

Этот способ дает возможность при помощи зрения, слуха, обоняния и восприятия прикосновением определить место нахождения дефекта или направление его поиска. Способ рационально применять на ранних стадиях поиска неисправностей, и при аварийном режиме труды приборов. Планировка электрическая принципиальная не отражает все компоненты, которые влияют на общую работоспособность. При визуальном осмотре могут быть найдены электрорадиоэлементов, которые сгорели, трещины, отслоение печатных проводов, некачественная пайка такое. При этом пользуются линзой.

Способ основан на применении в ходе поиска неисправностей измерительных устройств (вольтметров, осциллографов, частотомеров и т.п.). Способ максимально эффективен в ситуациях, когда имеем предварительную информацию о месте нахождения неисправности в блоке или модуле.

Способ заключается в том, чтоб исключить на время из схемы неисправной аппаратуры некоторые фрагменты, узлы и провести разбор труды конструкции в целом. Этот метод предполагает временное переключение или отключение выводов подозрительных элементов, что временами дает возможность определить неисправный элемент. К примеру, дросселей, конденсаторов фильтров и т.п..

Способ дает возможность получить информацию о местонахождении неисправности-ности в итоге анализа реакции схемы на разные манипуляции, которые проводит специалист, который ремонтирует ЕА. К подобным манипуляциям имеют отношение:

Этот способ применяется в ситуациях, когда неисправность имеет неустойчивый характер, а способ механического воздействия не дает возможность ее обнаружить. Електропрогин делается путем включения ЕА на продолжительный срок с повышенным напряжением питания, в пределах, допустимых ТУ. Конечной целью електропрогону является преобразование обратных неисправностей в схеме в необратимые, а в последующем-определение дефектного элемента.

Этот способ контроля сделан в последовательной проверке прохождения электрического сигнала от блока к блоку, от каскада к каскаду до обнаружения неисправности. Этот метод рационально использовать для поиска неисправностей в устройствах с небольшим числом каскадов, выполненных на новой элементной основе. В то же время с проверкой прохождения сигнала контролируется значения постоянных напряжений на выводах микросхем, затем они сравниваются со значениями, которые приведены в таблицах инструкций по использования, технических описаний.

Способ последовательного контроля прохождения сигнала часто используют по принципу "от окончания к началу", то есть вначале контроль наличия нужного сигнала делается на выходе, после постепенно перемещается в сторону входа, пока не будет обнаружен нормальной сигнал.

Суть способа заключается в мысленном делении схемы конструкции на 2 1/2. В последующем проверяется присутствие сигнала на выходе каскада, расположенного приблизительно в сер. той части, где найдена неисправность. Если дефект не обнаружен, то часть, что осталась, вновь делится пополам, и так дальше, пока не будет обнаружен неисправный каскад. На рис. 4 приведена планировка последовательности проверок при применении способа половинного деления схемы.

Время ремонта находится в зависимости от типа элемента, который отказал, блока, микросхемы. Кроме того, он находится в зависимости от локализации элементов аппаратуры. На стадии проектирования для ориентировочных расчетов среднего времени ремонта применяют данные о среднее значение времени, которое получено при использования или испытании аналогичной аппаратуры.

Средняя оперативная продолжительность ремонта ТР сделан из времени поиска неисправного элемента t0, среднего времени замены элемента t3 и среднего времени проверки исправности аппаратуры после замены элемента, который отказал tnp, так:

Экспериментальная оценка ремонтопригодности проводится по данным использования или особых испытаний на ремонтопригодность аппаратуры. Получение опытных таких по реальной использования связано с огромной продолжительностью.

При проведении особых испытаний объем испытаний определяется необходимой достоверностью оценки ремонтопригодности. Часто принято считать, что довольно иметь данные с 20 отказами. По статистическим испытаниями определяется выборка имитируемых отказов, поочередно вводят в аппаратуру, в условиях, в максимальной степени близких к эксплуатационным. В итоге испытаний стоит получить tо, t3 i tпр.

10

где - время ремонта аппаратуры по i-й отказом;

n - число отказов аппаратуры за выбранный отрезок времени.

При этом:

(11)

где Tpи - среднее время труды при выполнении j-й операции при i-м ремонте;

Mp - число операций при выполнении i-го ремонта.

По экспоненциальному распределению времени ремонта нижнюю и верхнюю границы среднего времени ремонта находят по выражениям;

12.

Тут коэффициенты r1 и r2 определяются по формулам:

r1 = 2n / 2 [P (), 2n]; (13)

r2 = 2n / 2 [1-P (), 2n], (14)

где 2 [P (), 2n] - квантили распределения 2 по доверительной вероятностью P () и числом степеней свободы r = 2n. Значения коэффициентов r1 и r2 табулированы.

Если время ремонта подчиняется закону Эрланга, распределение плотности вероятности ш (t) статистической оценки для неизвестного времени имеет вид;

(15)

По этой формуле рассчитывается возможность попадания величины в заданные границы, т.е. рассчитывается доверительная возможность.

Для разных значений доверительной вероятности P () и числа экспериментов n рассчитаны коэффициенты 1 и 2 для параметра, которые к тому же табулированные.