Журнал "Экономика и производство"
Баюков А.В., Бедрековский М.А., Голубев В.В.
Новый комплекс государственных военных стандартов «Климат-7» - нормативно-методическая база систем обеспечения и контроля качества и надежности электрорадиоизделий
В условиях жесткой конкурентной борьбы между производителями радиоэлектронной аппаратуры различного назначения и комплектующих изделий за рынки сбыта как внутри страны, так и за рубежом проблемы качества и надежности предлагаемой продукции наряду с ее потребительскими свойствами, дизайном выходят на первый план. На решение этих вопросов ведущие зарубежные фирмы ежегодно расходуют сотни миллионов долларов. Практически во всех развитых странах мира существуют стандарты на системы обеспечения качества (СОК) выпускаемой продукции и последующую их серти-фикацию. Так, например, в США действует национальная система оценки качества электронных компонентов (NЕСQAS), которая базируется на использовании действующих отраслевых, национальных, международных и военных стандартов и ТУ. В Великобритании разра-ботан и введен в практику стандарт В 5750 «Система контроля ка-чества», который предлагает различные модели обеспечения качества и определяет порядок и процедуры сертификации СОК отдельных предприятий. Аналогичные стандарты, предусматривающие три модели обеспечения качества, действуют во Франции - Х50-109, Х50-110, Х50-111, в Канаде - стандарты серии Z 299 и др.
В целях гармонизации требований к системам обеспечения качества Техническим комитетом ИСО/ТК176 «Гарантия качества» Международной организации по стандартизации разработаны стандарты серии 9000, которые определяют типовые модели СОК в рамках отношений заказчик-поставщик и регламентируют общие принципы организации и эксплуатации эффективных для конкретных предприятий систем обеспечения качества.
В нашей стране общий порядок проведения сертификации выпускаемой продукции, действующих систем обеспечения качества изложен в системе сертификации ГОСТ Р.
Структура и основные элементы отечественной системы обеспе-чения и контроля качества и надежности радиоэлектронных средств (РЭС) и комплектующих их электрорадиоизделий (ЭРИ) представлены в общем виде на рисунке.
Нормативно-методическая база (НМБ) системы обеспечения качества и надежности (СКН) является важнейшим ее элементом и через комплекс нормативных документов Минобороны (ОТТ, ГОСТов, руководящих документов, методических указаний и др.) определяет процедуры и порядок функционирования всех других элементов системы. НМБ аккумулирует современные научно-технические достижения в области качества и надежности РЭС и ЭРИ, многолетний опыт работы заказывающих управлений и НИУ Минобороны, представителей заказчика и организаций промышленности и постоянно совершенствуется с учетом международной практики.
Основу НМБ ЭРИ составляет комплекс основополагающих госу-дарственных военных стандартов «Климат», тесно увязанный с системой ОТТ Минобороны, комплексом стандартов на РЭА «Мороз» и постоянно совершенствующийся от поколения к поколению в развитии РЭС и ЭРИ.
В разработанном НИУ Минобороны и промышленности и принятом Госстандартом России во второй половине 90-х гг. комплексе стандартов (КС) «Климат-7» (14 стандартов) принципиально новыми поло-жениями являются:
- реализация требований к системе обеспечения и контроля качества и надежности изделий, ориентированной на наиболее ранние стадии их создания (проектирование, разработка конструкции, отработка технологии) при одновременном совершенствовании принципов эффективного контроля готовой продукции. С этой целью в КС «Климат-7» установлены требования по созданию на предприятиях-разработчиках изделий целостной системы качества на этапе разработки, требования к основным ее элементам, предусматривающие необходимость применения методов надежностно-ориентированного проектирования изделий (например, метода Тягути), учета законов вероятностного распределения возможных дефектов, разработки схем операционного контроля технологии и др.;
- применение гибкой системы контроля качества готовой продукции, основывающейся на использовании информации о результатах приемочного контроля и состояния технологического процесса производства изделий. С этой целью предусмотрена новая процедура ужесточения (или упрощения) приемочного контроля с предоставлением представителю заказчика на предприятии-изготовителе изделий права принятия решений об их использовании в зависимости от уровня качества и надежности продукции и сосредоточении усилий на контроле технологии. Предложенные принципы направлены на повышение ответственности предприятий-изготовителей изделий за качество продукции и будут стимулировать стремление к его повышению;
- установление для всех групп изделий единых принципов статконтроля и статрегулирования процесса производства. С этой целью пред-ложены единые количественные показатели точности, настроенности и стабильности технологического процесса и дан механизм их опре-деления и контроля;
- определение процедуры сертификации системы качества и производства, а также порядка сертификации изделий по результатам аттестации предприятий, квалификационных испытаний и приемки изделий представителем заказчика;
- введение статистических показателей надежности электрорадиоизделий и методов их подтверждения, увязанных с требованиями к надежности РЭА;
- применение нового порядка взаимоотношений поставщик-потребитель изделий, основывающегося на экономических стимулах высо-кого качества продукции и ориентированного на элементы рыночных взаимоотношений.
При разработке КС «Климат-7» учитывался мировой опыт обес-печения и контроля качества изделий электронной техники, кванто-вой электроники и электротехники. Этот новый комплекс стандартов обеспечивает преемственность основных положений КС «Климат-6» и тем самым позволяет сохранить положительный опыт, накопленный в отечественной практике создания и приемки изделий. В то же время в КС «Климат-7» учтена специфика нынешнего состояния экономики в России, в частности, сокращение объемов производства продукции специального назначения. Это отражено в процедуре обеспечения качества и в правилах приемки готовой продукции при нарушении непрерывного производства изделий, выпуске ее малыми партиями, по разовым целевым заказам и др.
Для внедрения КС «Климат-7» в практику деятельности предпри-ятий оборонной промышленности и заказывающих организаций Минобороны в настоящее время разрабатываются основные нормативные документы на конкретные группы (подгруппы) изделий более высокого тех-нического уровня и в первоочередном порядке - общие технические условия.
Внедрение КС «Климат-7» будет способствовать повышению показателей качества и надежности радиоэлектронных изделий на один-два порядка по сравнению с ныне достигнутыми показателями.
Особенности сертификации электротехнических изделий военного назначени
Журнал "Экономика и производство"
Исаев В.М., Жемчугов Г.А., Тарасов В.П., Суслов В.М.
Особенности сертификации электротехнических изделий военного назначения
Электротехнические изделия военного назначения являются важнейшими компонентами практически всех объектов и комплексов вооружения и военной техники (ВВТ). Они нашли широкое применение в системах электроснабжения различных объектов ВВТ, устройствах электроприводов, светотехническом и электротермическом оборудовании. К таким изделиям относятся электромеханические, электрохимические, электрофизические источники электрической энергии, электромашинные и статические преобразователи, электрические низковольтные и высоковольтные коммутационные аппараты, приводные и информационные электрические машины, кабели, провода, электрические шнуры и другие изделия.
До начала 90-х г. электротехнические изделия военного назначения разрабатывались и выпускались, как правило, предприятиями электротехнической отрасли, не входившей в состав военно-промышленного комплекса, но в то же время обладавшей эффективно функционирующей системой обеспечения и контроля качества создаваемой продукции. В современных условиях хозяйствования предприятий, когда ликвидирован единый фонд развития науки и техники в интересах обороны страны, разрушена ранее сложившаяся в электротехнической отрасли структура головных НИИ и КБ, резко снижены объемы заказов изделий военного назначения, актуальной проблемой стало создание нового подхода в интересах обеспечения в первую очередь объектов военной (в том числе космической) техники высококачественными электротехническими изделиями.
Общие пути решения указанной проблемы найдены в проведении сертификации систем качества предприятий, разрабатывающих и выпускающих электротехническую продукцию в интересах Министерства обороны и других федеральных органов исполнительной власти, в соответствии с требованиями комплексов государственных военных стандартов «Мороз-6», «Климат-7» и нормативных документов Системы сертификации «Военэлектронсерт». Вместе с тем, сертификация электротехнических изделий и электроэнергетических систем в целом имеет ряд особенностей.
Прежде всего следует отметить, что комплектующие электротехнические изделия межвидового назначения, включенные в действующую редакцию «Перечня изделий, разрешенных к применению при разработке (модернизации), производстве и эксплуатации радиоэлектронных средств и оборудования военного назначения», выпускаются более чем 100 предприятиями отечественной промышленности. Из них на конец января 1999 г. получили сертификат качества в Системе «Военэлектронсерт» менее 10% предприятий. Это в значительной степени затрудняет решение важнейших вопросов комплектования образцов военной техники и других объектов высоконадежными электротехническими изделиями, система качества которых должна соответствовать требованиям военных стандартов.
Отличительной особенностью при оценке качества электротехнических изделий является необходимость проведения их испытаний на соответствие таким обязательным требованиям, как электро-, пожаро- и взрывобезопасность, их электромагнитная совместимость в составе системы электроснабжения объектов техники различного назначения. Включение указанных требований в нормативную документацию на поставку электротехнических изделий и к системам электроснабжения в целом обусловлено принятием в Российской Федерации ряда федеральных законов в области сертификации продукции и услуг и стремлением гармонизации требований отечественных стандартов с нормативно-правовой базой, действующей за рубежом. Кроме этого, необходимость введения в нормативную документацию требований по безопасности и электромагнитной совместимости связана с дальнейшим развитием электротехнических изделий и систем электроснабжения, внедрением новых более высокоэнергетичных источников электрической энергии, переходом на повышенные значения напряжения в сетях питания, ужесточением требований к электробезопасности электрооборудования и т.п.
Так, например, новые перспективные литиевые химические источники тока имеют значительно более высокую пожаро- и взрывоопасность по сравнению с источниками тока на основе традиционных электрохимических систем. Это обусловлено рядом факторов. Во-первых, литиевые источники тока имеют объемную плотность энергии в 5-10 и более раз выше, чем у традиционных источников. При экстремальных условиях эксплуатации повышается вероятность выделения за короткое время значительной энергии элемента, резкого увеличения его температуры, разгерметизации и взрыва. Во-вторых, литий является высокоактивным легкоплавким металлом, способным гореть в атмосфере влажного воздуха. При горении лития температура может повышаться до 1300°С. В-третьих, активные материалы элементов (электролита, катода) представляют собой сильные окислительные многокомпонентные системы, способные взаимодействовать не только с литием, но и между собой. Электролиты на основе органических растворителей являются легко воспламеняемыми веществами.
Ужесточенный контроль перспективных, но более опасных в использовании источников на соответствие требованиям по электро-, пожаро- и взрывобезопасности при их изготовлении является важной научно-технической и экономической задачей. Методы проведения испытаний и оценки пожаро- и взрывобезопасности литиевых источников тока на этапах разработки, производства и эксплуатации разработаны специалистами 22 ЦНИИИ МО РФ в 1998 г.
В последнее время обострилась проблема электромагнитной совместимости различных радиоэлектронных средств и систем электроснабжения в составе образцов и комплексов ВВТ. Это связано прежде всего с тем, что современные роботизированные комплексы, вычислительные средства, цифровые системы сбора и обработки информации, выполненные на основе низкопотенциальных микросхем, весьма чувствительны к всевозможным электромагнитным помехам, распространяющимся как в виде электромагнитных волн в пространстве, так и кондуктивным путем в проводящей среде (по сетям питания и управления). Многие электротехнические изделия являются непосредственными источниками электромагнитных помех. Так, например, импульсные источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры, работающие на высоких частотах преобразования сигнала (сотни килогерц и выше), излучают в пространство электромагнитные волны, что может повлиять на работоспособность самой аппаратуры. Это приводит к необходимости оценки их соответствия требованиям по излучаемым электромагнитным помехам.
Другим важным условием функционирования комплексов ВВТ является обеспечение электромагнитной совместимости их систем электроснабжения и приемников электрической энергии по сетям электропитания. Это обусловлено тем, что при коммутации приемников электрической энергии в системах электроснабжения объектов неизбежно возникают динамические изменения напряжения сети. Разработчикам комплексов необходимо обеспечить устойчивость радиоэлектронных средств к этим процессам в сетях электропитания для различных режимов их применения. При этом очень важно правильно задать требования к показателям качества электрической энергии в системах электроснабжения объектов, а затем обеспечить их выполнение на этапах разработки, производства, испытаний и эксплуатации.
Анализ действующей в стране нормативной документации показывает, что для различных видов военной техники требования к составу и нормам показателей качества электрической энергии в сетях питания между собой слабо увязаны и не гармонизированы с соответствующими стандартами на объекты народнохозяйственного назначения и принятыми в последние годы за рубежом законодательными актами.
В странах Европейского Союза (ЕС) в 1992-1994 гг. в соответствии с директивой Совета ЕС 89/336 приняты законодательные акты об электромагнитной совместимости, которые позволили обеспечить в ЕС единые правовые основы решения вопросов электромагнитной совместимости технических сред- ств и создать эффективно действующий единый механизм государственного регулирования проблемы электромагнитной совместимости.
В целях унификации требований к показателям качества электрической энергии в системах электроснабжения образцов военной техники (независимо от их предназначения) в 1998 г. 22 ЦНИИИ разработан нормативный документ, регламентирующий перечень нормируемых показателей качества электроэнергии при нормальной, ненормальной и аварийной работе систем электроснабжения. Его внедрение позволит сформировать единый подход при отработке требований по электромагнитной совместимости систем электроснабжения и приемников электрической энергии на объектах военного назначения и оптимизировать затраты на проведение испытаний и оценку соответствия установленным требованиям.
Для проведения всего комплекса испытаний электротехнических изделий, различающихся по функциональному назначению, принципу действия, конструктивному исполнению, массогабаритным показателям, вырабатываемой и потребляемой мощности и т.п., на соответствие обязательным требованиям по безопасности и электромагнитной совместимости и требованиям комплексов военных стандартов «Мороз-6», «Климат-7», стандартов типа ОТТ и ОТУ необходимо наличие огромного количества испытательного и измерительного оборудования. Наибольшим потенциалом в этой сфере деятельности в стране обладают НПП ВНИИЭМ (Москва) и НИИЭМ (г. Истра Московской области).
В последнее время на базе НПП ВНИИЭМ создан испытательный центр электротехнических изделий по параметрам электромагнитной совместимости (ИЦ ЭТИ ЭМС).
В центре проводятся испытания технических средств в специальных радиобезэховых камерах. Имеющееся испытательное оборудование и измерительная аппаратура (фирм России, Западной Европы и США) позволяют проводить испытания на устойчивость к электромагнитным помехам, а также измерения уровня создаваемых радиопомех.
С 1991 г. ИЦ ЭТИ ЭМС аккредитован в системе сертификации ГОСТ Р на:
- проведение измерений ин-дустриальных радиопомех от обо-рудования информационной техни-ки, устройств, эксплуатируемых в жилых домах или подключаемых к их электрическим сетям, устройств, эксплуатируемых вне жилых домов, источников кратковременных ра- диопомех;
- проведение испытаний на ус-тойчивость оборудования инфор-мационной техники к электростати-ческим разрядам, наносекундным импульсным помехам в цепях элек- тропитания и ввода-вывода, микро- секундным импульсным помехам большой энергии в цепях электро- питания, динамическим изменени- ям напряжения сети электропитания.
В настоящее время ведется подготовка к аккредитации испытательного центра в других системах сертификации, в том числе в Системе «Военэлектронсерт», а также расширение номенклатуры испытываемых изделий и перечня испытаний на устойчивость к радиочастотным электромагнитным полям, магнитным полям промышленной частоты, токам кратковременных синусоидальных помех в цепях защитного и синусоидального заземлений, токам миллисекундных импульсных помех в цепях защитного и сигнального заземлений.
Кроме этого, экспериментальная база НПП ВНИИЭМ и НИИЭМ содержит практически весь перечень испытательного и измерительного оборудования, позволяющего провести квалифицированные исследования электротехнических изделий на соответствие требованиям военных стандартов по стойкости (устойчивости) к воздействию механических, климатических и других факторов.
Таким образом, в стране создан испытательный центр, способный обеспечивать действенный контроль технического уровня электротехнических изделий, предназначенных для комплектации важнейших объектов и соответствующих обязательным требованиям (по безопасности, электромагнитной совместимости) и требованиям военных стандартов.
Проведение комплекса испытаний разработанных систем электроснабжения и их компонентов и получение на этой основе соответствующего сертификата качества даст возможность вновь разрабатываемым электротехническим изделиям отечественного производства занять достойное место на мировом рынке.