Реферат метрологическая экспертиза программного обеспечения измерительных систем

Обновлено: 05.07.2024

Метрологическая экспертиза технологических процессов

Метрологическая экспертиза технологических процессов по большей части должна заключаться в экспертировании технологических операций или процессов контроля параметров. Следовательно, в теоретическом плане объектом экспертизы должны быть описанные в техпроцессе методики выполнения измерений. Как показывает практика экспертизы, фактическим объектом являются неполные и произвольно представленные описания МВИ. В технологических картах операций или процессов контроля обычно дают ссылку на средства измерений и некоторые вспомогательные устройства, но практически никогда не приводят схемы контроля, допустимые погрешности измерений и оценки реализуемых погрешностей, а также другую необходимую информацию. Следовательно, "описание МВИ" в документации технологических процессов не соответствует требованиям нормативных документов, в частности ГОСТ 8.010 – 90 ГСИ. Методики выполнения измерений.

Исходя из этого, метрологическая экспертиза операций (процессов) технического контроля в технологических процессах в реальных ситуациях должна включать два этапа:

проверка полноты описания МВИ;
экспертиза корректности приведенной информации об операции технического контроля.

Первый этап носит формальный характер и должен завершиться заключением о достаточности описания, или предложениями о необходимых дополнениях, которые могут быть внесены по ходу второго этапа экспертизы. Работа на втором этапе принципиально не отличается от экспертизы любого описания МВИ, и ее содержание аналогично работе эксперта при экспертизе чертежей деталей.

Что касается полноты описания МВИ, то в этом вопросе пока нет общепринятого подхода. В разных нормативных документах есть некоторые несогласованные моменты, имеются также недостаточно конкретные формулировки, которые позволяют "обходить" требования НД. В ГОСТ 8.010–90 указано, что он распространяется на методики выполнения измерений, характеристики погрешности которых определяются до практического применения МВИ. Данное требование для технического контроля можно считать очевидным (погрешность измерения не должна превышать допустимого значения), значит МВИ в техпроцессах подпадают под юрисдикцию стандарта ГОСТ 8.010–90.

Для контрольной операции в описании техпроцесса подробные сведения об МВИ представляются избыточными. Можно предложить сокращенное описание МВИ, которое обеспечивает достаточную полноту информации и представлено в компактном виде. Форма такого описания задана, например в таблице 1.

Для оформления результатов метрологической экспертизы технологических операций контроля параметров, как и для экспертизы чертежей деталей, можно использовать другую специально подготовленную таблицу (табл. 2), форма которой была разработана в ходе проведения метрологической экспертизы техпроцессов механического производства.

Результаты метрологической экспертизы параметров детали _____________________________

Создание современных измерительных систем (ИС) невозможно без применения того или иного вида вычислительной техники - персональной ЭВМ, однокристальной микро-ЭВМ, микропроцессора или микроконтроллера. Все эти устройства функционируют под управлением программного обеспечения. Программное обеспечение измерительных систем может решать следующие задачи:

- реализация алгоритмов управления процессом измерений величин, характеризующих состояние исследуемого объекта,

- формирование управляющих воздействий по заданному закону управления,

- реализация алгоритмов управления процессом измерений нескольких величин (например: давление, разность давлений, температура) с последующим расчетом искомой величины, характеризующей объект измерений (например: расход энергоносителя, количество тепловой энергии и т.д.).

При проведении испытаний для целей утверждения типа ИС требуется проверка программного обеспечения или его аттестация.

Существуют различные подходы к аттестации программного обеспечения (ПО) измерительных систем. Эти подходы можно сформулировать следующим образом.

1. Аттестация ПО средств измерений параметров физических объектов (в том числе измерительных систем) с использованием специально разработанных компьютерных программ генерации образцовых цифровых тестовых сигналов.

Данный метод позволяет выявить функциональные возможности и оценить метрологические характеристики ПО (при выполнении преобразований, вычислений и округлении результатов) при испытаниях для целей утверждения типа, а в последствии использовать его при
поэлементной поверке системы.

2. Аттестация программного обеспечения средств измерений и измерительных систем путем сравнения значений, получаемых при измерении нескольких величин, и вычислении на их базе по определенным функциональным зависимостям требуемой величины со значением, полученным-путем задания действительных значений величин и расчета на специально созданном программном обеспечении. В этом случае возникает задача аттестации тестового программного обеспечения. Решение этой задачи позволяет проводить оценку точности проводимых измерений и вычислений измерительных каналов ИС. Примером может служить программа по расчету расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления -- “Расходомер-СТ”.

3. Аттестация программного обеспечения средств измерений и измерительных систем путем задания образцовых тестовых сигналов, имитирующих первичные преобразователи (задание тока или напряжения) или сами величины (давление, температура и т.д.), на входы измерительных каналов системы. В этом случае проводится оценка функциональных и метрологических характеристик измерительных каналов системы с учетом программного обеспечения.

4. Аттестация программного обеспечения средств измерений и измерительных систем путем анализа исходного текста программного обеспечения. При этом ПО оболочки пользователя и применяемых интерфейсов должно быть проанализировано, является ли только определенный набор операций и команд единственно возможным при воздействии на компоненты системы и ее программную часть и блокированы ли все другие операции и команды, которые могут поступать от пользователя системой и через интерфейсы.

Опыт проведения работ по испытаниям для целей утверждения типа показывает, что важной частью аттестации ПО измерительных систем является анализ надежности защиты ПО от несанкционированного доступа как к области данных, так и к коду программы.

Эту задачу можно разделить на две основные части. Первая заключается в анализе защиты области данных (коэффи циентов, параметров, установок и т.д.), вводимых пользователем при настройке системы. Любые изменения этих параметров должны фиксироваться или специальными счетчиками событий (наиболее простой способ фиксирования вмешательства в ПО), или записываться в специальный файл событий с регистрацией даты, времени, предыдущего значения изменяемой величины и соответственно ее нового значения. Кроме того, данные (переменные, массивы констант и т. д.), которые участвуют в процессе измерений и вычисления, должны быть так же защищены от возможности их изменения. Это может быть выполнено с помощью кодирования данных (например представлением в двоичном коде, что не может обеспечить полную защиту данных от изменения) или например специальной записью таких данных в постоянное запоминающее устройство (не допускающее перепрограммирование - ROM) или во FLASH-память со специальным кодом доступа, несъемное программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM, PROM). И вторую часть задачи - защиту кода программы, - можно решать, например, с помощью вычисления контрольных сумм байтов кода программы (при этом применяются не только суммирование, но и другие способы математической обработки). Контрольная сумма, для повышения уровня защиты, может шифроваться специальными методами. В дальнейшем, программное обеспечение рассчитывает значение или ряд значений контрольной суммы при загрузке или исполнении, сравнивает его со значением, установленным при утверждении типа, и определяет подлинность своих компонентов.

Защита кода программы может осуществляться лишь для тех ее частей (модулей, подпрограмм), которые отвечают за функциональное назначение и обеспечивают необходимые метрологические характеристики.

При внесении изменений в программное обеспечение ИС после утверждения типа, например, модификация, смена интерфейса пользователя, настройка на конкретный объект измерений и т.д., разработчик должен гарантировать неизменность частей ПО, которые отвечают за функциональные и метрологические характеристики измерительных каналов системы, а также обеспечивают защиту интерфейса. Если вносимые изменения касаются указанных выше частей ПО, то оно должно быть заново аттестовано и проведены дополнительные испытания.

К сожалению, существует лишь МИ 2174-91 “Основные положения аттестации алгоритмов и программ обработки данных при измерениях”, которое не охватывает все вопросы, связанные с проблемой аттестации ПО. На сегодняшний день возникает необходимость разработки институтами Ростехрегулирования дополнительных нормативных документов, которые бы позволили повысить качество выпускаемых измерительных систем и, прежде всего, их ПО. Необходимым для этого опытом располагают разработчики ИС и государственные испытательные центры.

Добавить комментарий

Метрологическая экспертиза (МЭ) — анализ и оценивание экспертами-метрологами правильности применения метрологических требований, правил и норм, в первую очередь связанных с единством и точностью измерений. Различают метрологическую экспертизу документации и метрологическую экспертизу объектов.

Работа содержит 1 файл

Метрологическая экспертиза.doc

2.9. Метрологическая экспертиза технической документации

2.9.1. Метрологическая экспертиза — составной элемент метрологического обеспечения производства

Одним из важнейших направлений в повышении качества продукции является проведение метрологической экспертизы всех видов документации (нормативной, конструкторской, технологической, эксплуатационной).

Метрологическая экспертиза (МЭ) — анализ и оценивание экспертами-метрологами правильности применения метрологических требований, правил и норм, в первую очередь связанных с единством и точностью измерений. Различают метрологическую экспертизу документации и метрологическую экспертизу объектов.

Метрологическая экспертиза документации — анализ документации с целью оценки технических решений по выбору параметров, подлежащих измерению и контролю, установленных норм точности, обеспечению методами и средствами измерений процессов разработки, изготовления, испытаний, эксплуатации, ремонта и утилизации изделий, правильности задания и записи значений измеряемых и контролируемых параметров, их допустимых отклонений.

Разработчики технической документации сталкиваются в той или иной мере с необходимостью дать (по ходу разработки документов) ответы на следующие вопросы метрологического характера:

Какие параметры следует измерять, т. е. что измерять?
С какой точностью следует измерять параметры, назначаемые для контроля?
Какие средства измерений надо использовать при контроле значений параметров?
С использованием каких методик надо проводить измерения?

Ответы на перечисленные выше вопросы являются, по существу, целью метрологической проработки разрабатываемой документации. Такая проработка представляет собой важную стадию в разработке документации и должна осуществляться в первую очередь силами работников конструкторских и технологическим подразделений. Как правило, эти работы выполняют под методическим руководством метрологической службы организации.

Отсутствие на рабочих местах, где параметры технических процессов и выпускаемой продукции подлежат контролю, необходимых средств измерений по вине разработчика техническом документации, недостаточная эффективность заложенных разработчиком методов измерений приводят к выпуску некачественной продукции с отступлениями от требований стандартов и технических условий. Предупредить эти недостатки призвано проведение метрологической экспертизы технической документация на стадиях ее разработки.

Своевременно проведенная метрологическая экспертиза создает условия для существенного сокращения числа ошибок в процессе подготовки производства, сроков подготовки документации к производству, для объективной оценки качества выпускаемой продукции, повышения эффективности измерений, их точности и достоверности, способствует применению унифицированных и автоматизированных средств измерений и обеспечивает значительный экономический эффект.

Метрологическая экспертиза не сводится к формальной проверке документации, а предполагает комплексный подход к решению задач метрологического обеспечения разработки, производства и эксплуатации продукции. По результатам экспертизы в чертежи изделий и технологические процессы вносят изменения, выбирают наиболее оптимальные допуски на изготовление, разрабатывают и изготовляют специальные средства контроля, проектируют и изготавливают специальные СИ и измерительную оснастку.

Метрологическую экспертизу не следует путать с метрологическим контролем, который сводится лишь к проверке выполнения метрологических правил, норм и требований, установленная в нормативных и иных документах (например, проверка правильности наименований и обозначений физических величин).

Одна из основных задач метрологической экспертизы — оценка оптимальности номенклатуры измеряемых параметров и оптимальной точности их измерения для обеспечения эффективности и достоверности контроля качества и взаимозаменяемости. Номенклатура измеряемых параметров и норм точности измерений определяет два наиболее важных показателя: достоверность контроля и его трудоемкость. Нередко разработчики и технологи пытаются идти по пути максимального контроля режимов технологического процесса, оборудования и инструмента, не принимая во внимание трудоемкость измерительных процессов. В среднем трудоемкость контрольно-измерительных операций составляет около 25—30 % от общей трудоемкости изготовления изделий, а в ряде отраслей — значительно выше.

В условиях рыночной экономики организация и проведение метрологической экспертизы поможет устранить недостатки: недостаточный учет особенностей производства, привлечение к работе недостаточно квалифицированных специалистов, отсутствие планирования в поступлении документации на метрологическую экспертизу, слабая реализация результатов метрологической экспертизы, отсутствие НД, регламентирующих методики и содержание работ по метрологической экспертизе.

Эффективность метрологической экспертизы зависит от четкого взаимодействия разработчиков, принимающих технические решения, которые отражаются в технической документации на разрабатываемое изделие, и экспертов, осуществляющих метрологическую экспертизу данной документации и совместно с разработчиком несущих ответственность за качество ее метрологической проработки.

Многолетняя практика показала, что во многих областях промышленности сложилось мнение, что МЭ — некоторый метрологический аналог обычного нормоконтроля технической документации. Однако при нормоконтроле путем прямого сопоставления выявляют соответствие (или несоответствие) технической документации четко и конкретно сформулированным требованиям и нормам. При МЭ путем экспертного анализа должен решаться вопрос — насколько эффективными оказываются контрольно-измерительные операции в процессе разработки или изготовления изделия.

В ходе проведения МЭ чаще всего выявляют мелкие, лежащие на поверхности ошибки формального характера, устранением которых не повышает эффективность контрольно-измерительных операций. К числу наиболее часто выявляемых ошибок относятся, к примеру, ошибки в использовании метрологической терминологии, единиц и обозначений физических величин, обозначений средств измерений.

В настоящее время отсутствует нормативный документ государственного уровня, регламентирующий порядок проведения МЭ на стадиях жизненного цикла изделия. Обычно это указывается в соответствующих планах или стандартах организации, требования которых являются обязательными.

2.9.2. Задачи, решаемые при проведении метрологической экспертизы

Рассмотрим задачи, решаемые при проведении метрологической экспертизы документации, в соответствии с инструкциями, приведенными в МИ 1325—86 (табл. 2.25).

Приведенные выше задачи могут дополняться и конкретизироваться при проведении МЭ на конкретных предприятиях с учетом специфики разрабатываемой и выпускаемой продукции.

В числе основных задач, решаемых при выполнении МЭ, необходимо выделить следующие:

Перечисленные выше задачи МЭ поддаются логическому объединению.

Первую группу составляют задачи МЭ, сводящиеся к проверке правильности принятых разработчиком документации решений по обеспечению единства измерений и достижению соответствия точности измерений установленным нормам. Такими задачами, в полной мере относящимися к компетенции специалиста-метролога, являются: установление соответствия области применимости МВИ и СИ решаемой измерительной задаче; анализ полноты требований к факторам, влияющим на погрешность измерений; проверка наличия ПТИ; анализ правильности определения ПТИ и их соответствия заданным нормам точности измерений; проверка правильности метрологической терминологии, наименований и обозначений ФВ и их единиц.

Замечания эксперта по данным вопросам носят характер предписаний, обязательных к исполнению. Без устранения этих замечаний эксперт не визирует документацию. Только в простейших случаях, когда правильные решения общеизвестны, эксперт может ограничиться фиксацией в экспертном заключении замечаний-предписаний. В большинстве случаев эти замечания должны сопровождаться предложениями, направленными на устранение замеченных недостатков. Характер предложений зависит от допущенных разработчиком ошибок.

Неопределенность подлежащей измерению величины, как правило, должна быть уменьшена до такой степени, чтобы обусловленная ею погрешность была пренебрежимо малой. Уточнение измеряемой величины при необходимости достигается развернутым ее определением при первом упоминании (в тексте, сноске, скобках и т. д.) или в справочном приложении к каждому документу.

Если при МЭ выявляют несоответствие области применимости МВИ или СИ решаемой измерительной задаче в части диапазона измерений, параметров условий измерений, неизмеряемых параметров объекта или конструктивных его особенностей, эксперт должен предложить подходящую замену или другие возможные решения измерительной задачи (применение других СИ, изменение конструкции объекта и т. д.).

При анализе полноты требований к факторам, влияющим на погрешность измерений, следует учитывать, что в общем случае погрешность измерений зависит от четырех групп факторов: метрологических свойств используемых СИ, условий измерений, процедуры измерений и некоторых свойств объекта.

Принцип построения центральной испытательной станции

Увеличение объема испытаний и трудоемкости их проведения вследствие расширения функциональных возможностей ЭС приводит к необходимости автоматизации испытательных и контрольно-измерительных операций путем широкого внедрения вычислительной техники. При этом особо важная роль отводится микропроцессорам, которые применяют как во встроенных системах контроля ЭС, так и в автономных системах автоматических устройств для испытаний. Интенсивное развитие микропроцессорной техники, а также непрерывное совершенствование устройств для испытаний позволяют создать полностью автоматизированные центральные испытательные станции (ЦИС).

Центральная испытательная станция представляет собой телеметрическую систему, которая используется в сочетании с универсальной малой вычислительной машиной или контроллером. Получаемые в процессе испытаний результаты обрабатывают с помощью микро- и мини- ЭВМ. Данная система является автоматизированной, обмен информацией может осуществляться с помощью телетайпа или дисплея в удобной для пользователя форме.

Объектом управления в ЦИС служит автоматизированное устройство для испытаний, в котором требуется поддерживать нужный испытательный режим и производить измерения значений контролируемых параметров испытываемого изделия по заданной программе. В состав автоматизированного устройства для испытаний входят собственно устройство для испытаний, средства измерений и исполнительные органы. Для поддержания заданного испытательного режима в автоматизированном устройстве для испытаний предусмотрен набор датчиков (температуры, влажности, давления, вибрации и др.), преобразующих измеряемый технологический параметр, как правило, в аналоговый электрический сигнал. Ввод этого сигнала в соответствующую микроЭВМ (или микроконтроллер) требует его преобразования в цифровой код. Для управления ЭВМ исполнительным органом необходимо выполнить обратное преобразование цифрового сигнала в аналоговый. Указанные преобразования осуществляет устройство связи, содержащее цифроаналоговый (ЦАП) и аналого-цифровой (АЦП) преобразователи и машинный интерфейс.

Универсальная микро-ЭВМ (или микроконтроллер) анализирует данные о ходе испытаний и в случае нарушения испытательного режима производит необходимую коррекцию этих данных через исполнительный орган. Контроллер обычно обслуживает одно устройство для испытаний, в которое, как правило, конструктивно встроен. Если же в качестве программируемого устройства нижнего уровня служит микро-ЭВМ, то она выступает уже в роли группового контроллера, управляющего работой нескольких устройств для испытаний на отдельных испытательных участках. Микро-ЭВМ выполняет следующие операции: проверку готовности устройств для испытаний к работе и контроль за их работой в процесс проведения испытаний, контроль параметров в режиме испытаний, организацию измерений и обработку результатов испытаний с выдачей соответствующего протокола" им образом, в этом случае микроЭВМ является управляющей. Программируемое устройство более высокого уровня, выполненное на базе мини-ЭВМ, обеспечивает: хранение и подготовку программ контроля и испытаний изделий, каждая из которых в случае необходимости поступает на вход соответствующей микроЭВМ; планирование испытаний; выбор необходимых контрольно-измерительных установок; накопление и статистическую обработку результатов контроля и испытаний; подготовку обмена и обмен информацией с устройствами более высокого уровня системы управления качеством.

Центральный вычислительный комплекс служит для длительного хранения и обработки большого массива информации о качестве выпускаемой продукции и управления с помощью программ, для хранения которых требуется большой объем памяти.

Рассмотренное сочетание перечисленных устройств позволяет моделировать работу отдельных агрегатов, выполнять автоматическую настройку, коррекцию и линеаризацию передаточных функций измерительных преобразователей в процессе испытаний, преобразовывать получаемую информацию, контролировать предельные значения (граничные условия), производить, необходимые для анализа обработку и оценку статистического г риала, оперативно отражать информацию о ходе испытаний в виде графиков, таблиц, гистограмм и т. п.

Число иерархических уровней определяется задачами и возможностями применяемых вычислительных средств. Развитие современной вычислительной техники обеспечивает вполне эффективное использование двухуровневой структуры управления. Трехуровневые системы управления, широко применяемые в отраслевых и даже межотраслевых центральных испытательных станциях, построены на уникальном испытательном и контрольно-измерительном оборудовании, которое дефицитно или неэффективно для использования отдельными предприятиями.

Структура, состав и критерии оценки АСИ

Под автоматизированной системой испытаний понимают взаимосвязанный программно-аппаратный комплекс, строенный на базе средств испытательной, измерительной и вычислительной техники, в котором управление технологическим процессом испытаний автоматизировано. В такой системе регистрация, сбор, переработка, анализ и представление необходимой информации об испытываемых ЭС и устройствах для испытаний полностью возложены на ЭВМ.

Автоматизированные системы испытаний, создаваемые, как правило, в головных организациях по государственным испытаниям и испытательных центрах предприятий и организаций, обеспечивают автоматизацию управления испытаниями либо на конкретном стенде, либо на совокупности территориально распределенных или сосредоточенных стендов. При этом АСИ могут быть связаны информационно или входить в состав других автоматизированных систем управления (АСУ), функционирующих на предприятиях, для которых создаются АСИ. АСИ может быть представлена в виде совокупности функциональных подсистем, каждая из которых предназначена для выполнения определенных функции при проведении испытаний.

АСИ работает в реальном масштабе времени, что позволяет получать нужную информацию в процессе испытаний. Непрерывное наблюдение за результатами испытаний позволяет принимать незамедлительные решения о продолжении или прекращении испытаний и оперативно вносить необходимые коррективы в программу испытаний.

Критериями оценки АСУ служат: достоверность полученной информации о качестве испытываемых изделий; надежность; степень автоматизации — отношение трудоемкости ручных операций к общей трудоемкости испытаний изделий; универсальность — возможность выполнения испытаний по многим разновидностям изделий и контроля различных электрических параметров; быстродействие — минимальное время контроля и испытаний изделий; виды сигналов испытываемых объектов — дискретные (цифровые), непрерывные (аналоговые) и дискретно-непрерывные; способ контроля — статический, динамический, функциональный; степень централизации — централизованные и децентрализованные; производительность — число изделий, испытываемых в единицу времени; стоимость контрольно-испытательных операций и т. д.

Наиболее важными параметрами, характеризующими эффективность АСИ, являются достоверность информации о качестве испытываемых изделий и надежность АСИ. Информация считается достоверной, если независимо от источников и каналов передачи достаточно точно отражает состояние управляемого объекта. Достоверность информации оценивают экспериментально в процессе опытной эксплуатации и доводки системы, поскольку сделать это расчетным путем довольно трудно.

Под надежностью АСИ понимают ее свойство выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах при заданных условиях эксплуатации. Надежность АСИ определяется, прежде всего, избыточностью применяемых аппаратно-программных средств, которая, в свою очередь, определяется соответствующими схемотехническими, конструкционными, алгоритмическими и программными решениями.

Основные цели, принципы и этапы разработки АСИ.

Автоматизированные системы испытаний создают в целях: повышения точности и достоверности результатов испытаний и выводов, делаемых на их основе; обеспечения единства испытаний; сокращения сроков проведения испытаний; повышения эффективности используемых средств для испытаний; улучшения условий работы персонала, обслуживающего испытания.

При разработке АСИ следует руководствоваться принципами: системного подхода, решения современных задач, непрерывности развития системы, типизации и стандартизации аппаратно-программных средств, а также их тиражирования и иерархичности. Принцип системного подхода состоит в том, что разработку АСИ следует начинать с анализа недостатков существующей системы управления испытаниями и поиска возможных путей их устранения. Необходимо определить цели создаваемой АСИ и совокупность элементов (в данном случае подсистем) и задач АСИ для достижения этих целей при имеющихся ресурсах. При разработке элементов системы следует стремиться к максимальной типизации решений, добиваться информационной, программной и технической совместимости элементов АСИ. Согласно принципу решения современных задач, при разработке АСИ следует ориентироваться на возможности решения тех задач, которые играют важную роль в совершенствовании управления испытаниями и могут быть реализованы лишь в АСИ. Основой для постановки и решения современных задач служат математические модели объектов испытаний.

Принцип непрерывности развития состоит в том, что АСИ необходимо проектировать с учетом возможностей ее дальнейшего развития после ввода в действие, что связано с совершенствованием и обновлением задач и средств обеспечения системы.

По принципу типизации и стандартизации реализацию аппаратно-программных средств АСИ следует осуществлять на типовых серийно выпускаемых испытательных, измерительных и вычислительных средствах с использованием типового программного обеспечения.

Согласно принципу тиражирования, при разработке аппаратно-программных средств АСИ необходимо предусмотреть условия для их массового производства, что требует типизации и стандартизации проектных решений. Принцип иерархичности предполагает иерархическое построение технических средств и программного обеспечения АСИ.

Разработка основных подсистем АСИ включает техническое, информационное, организационное и экономическое обеспечение этих подсистем.

Техническое обеспечение — совокупность взаимодействующих и объединенных в целое устройств и технических показателей.

Информационное обеспечение — входная информация, оперативная информация о процессе испытаний, выходная информация.

Организационное обеспечение — кадры и производственные ресурсы требуемого качества; совокупность правил и предписаний, устанавливающих структуру организации АСИ и ее подразделений, их функции и взаимодействие персонала АСИ с техническими средствами между собой; моральные и административные стимулы поощрения персонала АСИ.

Экономическое обеспечение — финансирование работ по созданию АСИ, затраты на эксплуатацию АСИ, экономическая эффективность эксплуатации АСИ.

Техническое обеспечение АСИ

Техническое обеспечение АСИ представляет собой в первую очередь комплекс серийно выпускаемых технических средств, используемых в системе. К таким средствам относятся: устройства для испытаний, ЭВМ, АЦП и ЦАП, датчики, накопители информации, устройства ввода—вывода и документирования; устройства оперативного взаимодействия, коммутирующие устройства, интерфейсы.

При построении АСИ важное значение имеет выбор управляющей ЭВМ. Тенденция усложнения испытаний обусловливает рост числа устройств для испытаний и соответственно средств их автоматизации, что отрицательно сказывается на надежности системы и на эффективности управления. Правильный выбор ЭВМ позволяет, прежде всего, сократить количество средств сбора и обработки информации в системе. На центральной ЭВМ производится основная обработка информации, результаты которой могут выдаваться на дисплей пульта управления испытаниями. Обменом данных в системе обычно управляет микроконтроллер по специальным стандартным программам.

В зависимости от характера решаемых задач АСИ разрабатывают на базе ЭВМ малой, средней и высокой вычислительной мощности с одноуровневой (на базе одной мини- или микроЭВМ) или многоуровневой (иерархической) структурой. При этом ЭВМ могут быть соединены в одну систему, что дает преимущества по сравнению с вариантом раздельного их использования. Типовой проект АСИ разрабатывают в основном на известных машинах, системах, функциональных узлах и приборах.

Связь устройств программного управления с установками контроля и измерений осуществляется с помощью интерфейсов (ГОСТ 26.016-83) —согласующих устройств, предназначенных для передачи информации. В системах контроля и испытаний ЭС применяют как стандартные, так и специализированные интерфейсы.

Функционально законченные устройства, имеющие одинаковый интерфейс входа — выхода, называют модулями. Все модули можно разделить на управляющие, интерфейсные и обрабатывающие. При наличии типовых модулей разного назначения АСИ может быть составлена из них полностью или частично.

Техническое обеспечение АСИ включает также математическое и программное обеспечение. Эти виды обеспечения имеют особо важное значение, и при разработке АСИ на них приходится большая часть затрат.

Математическая модель процесса испытаний определяет только последовательность операций и порядок взаимодействия технических средств при решении таких задач. При разработке математического обеспечения АСИ используют опыт разработки математического обеспечения АСУ ТП, поскольку испытания можно рассматривать как часть ТП создания новой продукции.

Программное обеспечение АСИ представляет комплекс программ и инструкций к ним, необходимых для реализации всех функций АСИ и записанных на соответствующих носителях (перфолентах, перфокартах, магнитных лентах или дисках). Его можно разделить на общее и специальное. Общее программное обеспечение (ПО) АСИ представляет совокупность программ, служащих для управления и организации вычислительного процесса, обработки результатов, стандартных операций с набором данных, рассчитанных на широкий круг пользователей и поэтому ориентированных на решение часто встречающихся задач. Специальное программное обеспечение АСИ представляет совокупность программ, предназначенных для реализации одной функции или группы функций конкретной АСИ.

Программное обеспечение рекомендуется разрабатывать по модульному принципу. Это означает, что алгоритм испытания разделяют на функционально завершенные этапы, для которых разрабатывают максимальное число стандартных подпрограмм, обеспечивающих выполнение алгоритма. Подпрограммы объединяют в библиотеки программ для использования их в аналогичных системах, что позволяет снизить стоимость и сократить сроки разработки программного обеспечения.

Информационное обеспечение АСИ

Информационное обеспечение АСИ включает информационное описание процессов испытаний, отдельных испытательных операций и процедур управления ими.

Каждый испытательный центр (или служба) должен иметь свою информационно-логическую модель, создание которой предполагает максимальную автоматизацию подготовительных и финишных операций, всех вычислений и формирования вторичных документов. Информационная модель АСИ отражает представление о процессах испытаний, факты выполнения этих процессов, состояние и динамические характеристики объектов управления и включает развернутую информационную схему управления, аналитические таблицы, схемы решения отдельных задач. Информация о качестве испытываемого изделия может быть получена путем сбора новых сведений и обработки уже имеющихся данных по программе исследователя. Любая информация характеризуется двумя свойствами — содержательностью С и помехоустойчивостью П, которые связаны соотношением П = 1/С. Следовательно, чем больше содержательность информации, тем меньше ее помехоустойчивость. Критерием ценности информации является эффект от ее использования. Информация о качестве изделия должна отражать: показатель качества; мероприятия по его обеспечению; оценку качества всего ТП и отдельных его операций; критерии качества; решения о корректировке ТП, конструкции изделия или показателей его качества. При этом информация должна быть своевременной, необходимой и удобной.

Информационная система предприятия должна включать оперативный сбор, обработку, анализ и распределение информации об испытываемом изделии, а также о состоянии системы испытаний.

Организационное обеспечение АСИ

Организационное обеспечение включает: обслуживающий АСИ персонал; описание функциональной, технической и организационной структуры системы; нормативно-технические документы, определяющие функциональные обязанности обслуживающего персонала.

Организационная система контроля и испытаний ЭС предусматривает широкое использование математических методов, автоматизированных средств контроля и ЭВМ. Эта система базируется на специальной службе предприятия — отделе технического контроля (ОТК) которым через свои цеховые посты осуществляет контроль пускаемой продукции на соответствие ее НТД. Организационная система управления качеством базируется на комплексной службе контроля качества. Эта служба, возглавляемая главным контролером, наделенным правами заместителя директора предприятия по качеству, состоит, как правило, из следующих подразделений: отдела надежности и управления качеством, отдела испытаний, отдела метрологии, ОТК.

Глудкин О.П. Методы и устройства испытания РЭС и ЭВС. – М.: Высш. школа., 2001 – 335 с

Испытания радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры и испытательное оборудование/ под ред. А.И.Коробова М.: Радио и связь, 2002 – 272 с.

Млицкий В.Д., Беглария В.Х., Дубицкий Л.Г. Испытание аппаратуры и средства измерений на воздействие внешних факторов. М.: Машиностроение, 2003 – 567 с

Национальная система сертификации Республики Беларусь. Мн.: Госстандарт, 2007

Федоров В., Сергеев Н., Кондрашин А. Контроль и испытания в проектировании и производстве радиоэлектронных средств – Техносфера, 2005. – 504с.

Читайте также: