История развития теоретических основ управления качеством разработки и производства электронной техники специального назначения в современных условиях.

Содержание
Введение
1. Зарубежный опыт развития теории управления надежностью и качеством электронных изделий специального назначения
2. Особенности становления и развития теоретических основ управления качеством разработки и производства электронной техники специального назначения в СССР и на постсоветском пространстве
3. Перспективные направления развития теории управления качеством разработки и производства электронной техники специального назначения
Заключение
Литература

История развития теоретических основ управления качеством разработки и производства электронной техники специального назначения в современных условиях.

Однако, несмотря на хороший задел, к сожалению, в институтах и на факультетах ра­диоэлектроники механика практически не изучалась, да и теперь недостаточно изучается. Современным инженерам по радиоэлектронике трудно разбираться в причинах поломок и производить необходимые рас­четы и эксперименты на колебания и прочность в про­цессе проектирования и доводки изделий. До сих пор (в отличие от других отраслей техники) не существу­ет «Норм прочности» на изделия радиоэлектроники, не установлены зависимости между напряжениями и отклонениями электрических параметров. (Нормы прочности — это свод нормативных документов, определяющих количественные значения коэффици­ентов запасов прочности типовых элементов и узлов изделий, обязательность их расчетов на прочность и колебания, а также экспериментальных проверок, и методики самих расчетов и необходимых экспери­ментов).
В этих условиях еще в 1972 г. академик А. И. Берг обратился с письмом к тогдашнему министру высше­го образования СССР с призывом восстановить из­учение теоретической механики и сопротивления мате­риалов в радиотехнических институтах и факультетах.
Однако введение 90-часового курса механики, объединяющего курс теоретической механики, сопро­тивления материалов, теории машин и механизмов и деталей машин, лишь незначительно улучшило поло­жение. И только в отдельных вузах — в Харьков­ском национальном университете радиоэлектроники, Пензенском политехническом университете, Москов­ском университете электроники и математики и Хмельницком национальном университете — началось изучение кур­сов по влиянию механических воздействий на надеж­ность радиоэлектронной аппаратуры и защите от этих воздействий.
В шестидесятые годы прошедшего столетия в Хмельницкой области Украины интенсивно развива­лись предприятия радиоэлектронной промышленно­сти с ориентацией на нужды обороны СССР. Появи­лись и приобрели вес такие крупные предприятия как ПО «Новатор», НПО «Катион», заводы «Темп», «Нева», приборостроительные и другие. Поначалу эти предприятия выпускали серийную продукцию, раз­работчиками которой были ведущие научно-иссле­довательские институты Москвы и Ленинграда, а за­тем и сами стали создавать и производить образцы новой радиоэлектронной техники. Следует отметить, что в то время подобных работ было крайне мало, и они внесли существенный вклад в развитие нового научного направления — обеспе­чения прочностной надежности изделий радиоэлект­роники. Исследования проводились в основном на закрытых объектах и потому нашли малое отражение в печати, но сохранились более чем в двухстах пяти­десяти научно-технических отчетах.
Необходимо отметить, что не только Москва и Ленинград являлись центрами развития теории качества и надежности. Активно разработкой данной теории занимались в Киеве. Начало работ было положено уже упомянутым ранее Б.В. Гнеденко. Он, являясь директором Института математики, читал совместно с И. Н. Коваленко лекции по теории массового обслуживания слушателям Киевского Высшего радиотехнического училища ПВО (КВИРТУ). Впоследствии заместитель начальника училища по науке профессор Н. А. Шишонок стал организатором Киевского семинара по надежности. Он же руководил коллективом авторов, которые подготовили первую на Украине книгу по надежности.
Весомый вклад в развитие теории управления качеством разработки и производства электронной техники специального назначения внесли минские ученые во главе с заместителем начальника Минского Высшего радиотехнического училища ПВО (МВИРТУ) профессором Н. М. Широковым12. Он руководил городским семинаром по надежности. Заметный след оставили рижские ученые Х. Б. Кордонский и его ученик И. Б. Герцбах сформировав достаточно сильную школу надежности. Они опубликовали известные на весь мир работы13 и возглавляли рижский семинар надежности. В Иркутск со всего Советского Союза съезжались специалисты по надежности в энергетике для обсуждения текущих вопросов и перспектив. Семинар по надежности в Сибирском энергетическом институте АН СССР, возглавлял директор института академик Ю. Н. Руденко.
Практика обеспечения надежности и качества электронной техники специального назначения опиралась на системы БИП, KАНАРСПИ и НОРМ. Система KАНАРСПИ, разработанная 50 лет назад горьковскими самолетостроителями, стала первой по-настоящему инженерной системой, содержащей основные составляющие: качество, надежность, ресурс с первых изделий. Ее основной задачей было выявление на этапе проектирования и разработки конструкции изделий максимального числа возможных причин отказов и устранение их в допроизводственный период. Это осуществлялось благодаря развитию экспериментальной и исследовательской баз, повышению коэффициента унификации, широкому применению методов макетирования и моделирования, проведению ускоренных и сокращенных испытаний в период отработки конструкторско-технологических решений во время технологической подготовки производства. Система имела четкую организационную структуру, контуры обратной связи, аналитический центр во главе с отделом надежности.
Важным этапом развития практики надежности стали разработка системы государственных стандартов по надежности и нормирование показателей надежности в стандарте на продукцию. В достаточно короткий срок с первой задачей справился отдел надежности ВНИИНМАШ под руководством А.И. Kубарева. Признанием высокого уровня нормативных документов по надежности стало использование ряда государственных стандартов в качестве основы для разработки международных стандартов ИСО и МЭK, в частности МЭK/ТK 5614.
В России в 1990г. в рамках Госстандарта РФ был создан технический комитет ТК 119 «Надежность в техни­ке», который проводит работы по стандартизации надеж­ности в технике и разработке системы стандартов под одноименным названием (стандарты группы 27). Однако в последние годы характер деятельности ТК 119 сильно изменился в связи с возросшей активностью МЭК/ТК 56 «Надежность» и появилась необходимость направить свою деятельность на соответствие российских стандартов с международными. С 1 января 1997г. в РФ введена в действие система стандартов «Надежность в технике» (ГОСТ 27.001-95), где даны основные понятия качества, надежности и системы стандартов надежности. Система стандартов «Надежность в технике» (ССНТ) - совокупность взаимосвязанных основополагаю­щих межгосударственных стандартов, устанавливающих общие для всех видов технических объектов положения, принципы, правила и методы управления их надежностью.
В состав ССНТ входят основополагающие стандар­ты, распространяющиеся на все или большинство видов технических объектов и устанавливающие общие принци­пы, правила и методы управления надежностью на всех или отдельных стадиях жизненного цикла объектов. Стандарты ССНТ гармонизированы с международными стан­дартами МЭК/ТК 56 «Надежность». Стандарты ССНТ служат норма­тивной базой для регулирования взаимодействия заинтере­сованных сторон при обеспечении качества и надежности на всех стадиях жизненного цикла объектов, устанавливают организационные, технические, технологиче­ские, экономические и др. положения.
В законодательном порядке техническая политика государства по обеспечению качества электронной техники специального назначения регламентируется следующими документами:
Директивами ИСО/МЭК по технической работе;
«Положением о техническом комитете по стандар­тизации ТК 119 «Надежность в технике»;
Правилами по стандартизации ПР 50.1.008-95 «Пра­вила проведения работ по международной стандартизации в РФ»;
Стандартами Государственной системы стандарти­зации;
РД 50-688-90 «Типовое положение о техническом комитете по стандартизации»;
Инструкциями «О порядке деятельности экспертов РФ в МЭК/ТК 56 «Надежность».
Законами РФ «О стандартизации», «О защите прав потребителей», «О сертификации».
Анализируя произошедшие в последнее время техногенные аварии и катастрофы, в том числе в энергосистемах и силовых устройствах, большинство исследователей выделяют общие причины, по которым они стали возможны. К их числу относят: возрастание конкуренции на рынке, недостаточное внимание к практическому обеспечению надежности сложных систем и изделий, широкое внедрение систем управления качеством продукции серии ISO 9000. Однако помимо этих факторов, которые характерны для техники во всем мире, в России на сегодня существуют типично отечественные факторы, влияющие на обеспечение качества разработки и производства электронной техники специального назначения:
1. Кадровая проблема. Эта проблема — одна из самых серьезных. С одной стороны, это пенсионный возраст руководяще­го звена, имеющего богатый (но тоже специфический) производ­ственный опыт советских времен. С другой — молодые менедже­ры с дипломами MBA, но без опыта электронного производства. Самое печальное — это отсутствие слоя сорокалетних специалис­тов с производственным опытом и амбициями для его использо­вания. Именно эти специалисты на протяжении последних десяти лет наиболее активно уходили со своих неработающих заводов и в боль­шинстве случаев избрали совсем другие сферы деятельности. Кроме того, изменились условия подготовки и переподготовки кадров: в вузах гораздо меньше внимания уделяют проблематике качества и надежности, а больше системам стандартизации продукции серии ISO9000, хотя сейчас действует новое поколение государственных стандартов «Климат-7» и «Мороз-6». В компаниях тем более изучают только стандарты серии ISO9000. Молодым специалистам, пришедшим на работу в фирму после вуза, негде познакомиться ни с надежностью компонентов, ни с рекомендуемыми режимами их электрической и тепловой нагрузки, ни с другими важными аспектами обеспечения качества.
2. Ликвидация служб надежности и значительное уменьшение объемов работ, улучшающих параметры качества изделий. Сегодня ситуация такова, что кроме некоторых активно функционирующих предприятий оборонного профиля, службы надежности были ликвидированы. Для экономии трудозатрат зачастую не измеряются параметры электрического и теплового режима. Очень редко проводятся комплексные испытания важных узлов и устройств аппаратуры собственной разработки, кроме случаев, когда они имеют самостоятельное продажное значение.
3. Практическое отсутствие конструктивной поддержки государства, хотя бы на уровне обязательных норм и законов. В России по наследству от Советского Союза и по проводимой властью политике значение поддержки государства очень велико. Особую роль занимает проведение единой технической политики. Раньше в Советском Союзе Госкомитет по науке и технике, в котором работали видные ученые и специалисты, определял приоритетные задачи проведения исследований. Далее Совет министров СССР своими постановлениями, а отраслевые министерства — своими приказами конкретизировали поставленные задачи в организационно-технических аспектах. На сегодняшний день каждое предприятие, организация, фирма в отдельности обозначает свои приоритеты качества и надежности, выделяет для этого соответствующие персонал (один человек, отдел или целое подразделение). В большинстве своем для сокращения бюджета выявляются единичные случаи или решаются проблемы конкретно по претензии заказчика.
Таким образом, можно констатировать, что сейчас в России, по сравнению со временами Советского Союза, состояние работ по практическому управлению качеством разработки и производства электронной техники специального назначения, находится на низком уровне. В общем плане можно предположить, что в ближайшие годы в этой сфере не произойдет никаких кардинальных сдвигов. Это связано с тем, что слишком много запущенных проблем и задач предстоит решить, и пока не видно, как они будут решаться. Развитие производства сложных электронных устройств и микросхем на имеющейся базе в настоящее время в России является сложной задачей. Модернизация устаревшего производства, программы обучения и подготовки специалистов, работа исследовательского комплекса требуют огромных средств. Современная фабрика по производству чипов стоит несколько миллиардов долларов и требует специалистов с высоким уровнем знаний, современные технологии производства, научные и исследовательские разработки. Построить такое производство под силу либо государству, либо крупным финансово-промышленным группам. При этом придется столкнуться с нерешенной проблемой 90-х: неэффективной политикой управления.
3. Перспективные направления развития теории управления качеством разработки и производства электронной техники специального назначения
В настоящее время при создании электрон­ного оборудования специального назначения активно используются про­граммируемые (конфигурируемые) интеграль­ные схемы. Смещение акцента с использования обычных программно-управляемых микропро­цессоров и микроконтроллеров на применение конфигурируемой интегральной техники не просто позволяет модернизировать компонент­ную базу электронной техники, а приводит к существенному из­менению процесса управления качеством разработки и производства электроники. Используемые на сегодняшний день теоретические основы исследования управления качеством разработки и производства электронной аппаратуры как у нас в стране, так и за рубежом, все более не удовлетворяют требованиям практики и уровню технологии производства. В обзорах о состоянии механизмов исследования качества за последние годы15 специалисты все чаще приходят к выводам о неадекватности существующей научной базы и инструментария, об узкой специализации автоматизированных систем исследования, поскольку слишком часто и значительно расходятся прогнозные оценки и реальные значения показателей надежности и качества.
Усложнение интегральных устройств приводит к тому, что вероятность внесения ошибки (не­соответствия требованиям системной специфи­кации) в их топологию увеличивается. Приме­ром этому может служить тот факт, что при экс­плуатации процессора Intel Pentium I было выяв­лено две ошибки, в современном процессоре Intel Core 2 количество официально признанных ошибок достигает 10516.
Высокий уровень развития отрасли производства электроники в настоящее время может быть достигнут за счет внедрения новых технологий производства и монтажа в процесс управления качеством разработки и реализации электронной техники специального назначения17. Принимая во внимание наблюдаемое усложнение изделий и технологических процессов, возрастает необходимость в разработке методов неразрушающего контроля микроструктуры материалов и устройств на различных стадиях их обработки и изготовления. Традиционные механизмы исследования, такие как оптическая и электронная микроскопия, имеют ряд ограничений в области визуализации микрообъектов. Автоматизированный монтаж печатных плат по технологии SMT и THT, автоматический оптический и рентген-контроль, бессвинцовая пайка — эти технологии позволяют обеспечить качественно новый уровень выпускаемой продукции. Технология поверхностного монтажа печатных плат обладает рядом преимуществ. Это снижение габаритов и массы печатных узлов, улучшение электрических характеристик, повышение технологичности, ремонтопригодности и, конечно, снижение себестоимости18.
Первопроходец в области оптического контро­ля и рентгенодефектоскопии в промышленности, компания VISCOM AG предлагает сегодня самый большой диапазон продукции и является одним из основных поставщиков систем контроля по все­му миру.
Кроме вышеперечисленных, перспективным направлением развития теории управления качеством разработки и производства электронной техники специального назначения являются акустические методы. Это обусловлено многообразием задач, которые могут быть решены с их помощью. Акустические методы позволяют обнаруживать дефекты малых размеров (единицы микрон) в металлических и неметаллических материалах, определять размеры изделий, ориентацию и координаты дефектов, выявлять дефекты типа нарушений сплошности, расслоений, трещин, инородных включений и т. д., а также определять физико-механические характеристики материалов (модуль упругости, коэффициент внутреннего трения, твердость, зернистость и др.). Эти методы обеспечивают высокую разрешающую способность, точность, надежность, производительность и полную безопасность процесса контроля. Более 50% всех приборов неразрушающего контроля, выпускаемых в настоящее время в мире, являются акустическими (ультразвуковые дефектоскопы, толщиномеры, приборы для измерения физико-механических характеристик). Также особое внимание ученых занимают термо и оптикоакустическим эффекты.
В концерне «Планар» занимаются разработкой и созданием комплекса лазерного фотоакустического диагностирования и неразрушающего контроля качества сварных, паяных и адгезионных соединений в изделиях электроники19 Это относительная новая сфера теории проверки и контроля качества, которая имеет с технической точки зрения многообещающие перспективы развития. Что качается финансовой стороны то, факторами экономической эффективности лазерного фотоакустического метода являются: возможность повышения качества деталей и изделий по ранее неконтролируемым характеристикам; однозначность получаемой информации, полностью отражающей физическую сущность контролируемой характеристики или свойства; универсальность применения для решения многих задач, исключающая разработку других, узкоспециальных, средств контроля; возможность контроля на ранних стадиях производства в процессе оптимизации технологий; однократность применения метода для стабилизации или корректировки технологии до уровня.
Таким образом, перспективные направления теории управления качеством разработки и производства электронной техники специального назначения имеют весьма широкие горизонты исследования и реализации.
Заключение
Таким образом, подводя итог проведенному исследованию необходимо отметить, что история развития теоретических основ управления качеством разработки и производства электронной техники специального назначения, несмотря на свою относительную «молодость» прошла длинный и непростой путь. Современный этап развития начался в 50-х гг. ХХ ст. в США, с того момента, когда отрасль электроники была достаточной закрытой сферой деятельность, поскольку находилась на службе у военной промышленности и только спустя несколько лет, выйдя на рынок гражданских продуктов, она приобрела особую популярность. В развитии теории качества можно выделить три этапа:
50-е годы - становление направления;
60-е годы - этап классической теории качества и надежности;
с 70-х годов по настоящее время - этап системных методов обеспечения качества.
В ряде промышленно развитых стран изучение безопасности технических систем и обеспечение их качества, как отдельной незави­симой деятельности, было введено в практику в шестиде­сятых годах, и центр внимания переместился от анализа поведения отдельных элементов различного типа (элек­трических, механических, гидравлических) на причины и последствия, вызываемые отказом этих элементов в соот­ветствующей системе. Советский Союз в этом вопросе поначалу несколько отстал, но потом научная мысль вошла в нужное русло и развивалась значительными темпами. Центрами теории качества являлись Москва, Ленинград, Рига, Минск, Иркутск.
В ХХI веке теория управления качеством разработки и производства электронной техники специального назначения обрела новое дыхание, связанное с развитием компьютеров, радиоэлектронной техники массового использования, микропроцессоров; усложнением и уменьшением комплектующих и составляющих; расширением области применения и решаемых задач.