Надежность и эффективность в технике. Том 1. Методология. Организация. Терминология - Авдуевский В.С., Апполонов И.В, Волков В.Д., Кравченко Г.Н., Ярыгин Г.А.

Автор: Авдуевский В.С. Апполонов И.В Волков В.Д. Кравченко Г.Н. Ярыгин Г.А.
Теги: общее машиностроение технология машиностроения теория надежности машиностроение справочник издательство машиностроение техника и технические науки в целом
Год: 1986
Похожие
Машиностроение. Энциклопедия. Расчет и конструирование машин. Надежность машин. Том IV-3
Анализ и обеспечение надежности электронной аппаратуры при проектировании.
Проектирование металлорежущих станков и станочных систем. Том 1. Проектирование станков
Авиационно-космические системы
Текст
                    Надежность
и эффективность
В ТЕХНИКЕ
Справочник в десяти томах
Редакционный совет:
ВС. АВДУЕВСКИЙ, акад. АН СССР
(председатель);
В.И. КУЗНЕЦОВ, акад. АН СССР;
Н.Д. КУЗНЕЦОВ, акад. АН СССР;
В.А. МЕЛЬНИКОВ, акад. АН СССР;
В.П. МИШИН, акад. АН СССР;
В.Ф. УТКИН, акад. АН СССР;
К.В. ФРОЛОВ, акад. АН СССР;
Б.В. ГНЕДЕНКО, акад. АН УССР;
И.Н. КОВАЛЕНКО, акад. АН УССР;
Б.Ф. ЛОМОВ, чл.-корр. АН СССР
Том
1
Методология
Организация
Терминология
Под редакцией д-ра техн, наук
А,И, РЕМБЕЗЫ
Москва
«МАШИНОСТРОЕНИЕ»
1986
ББК 30.14
Н17
УДК 621-192 #035)
Авторы тома: В. С. Авдуевский,
И. В. Апполонов, Е. Ю. Барзилович,
В. Д. Волков, С. Н. Воробьев,
Б. В. Гнеденко, В. Ф. Грибанов,
Е. С. Егоров, А. В. Ильичев,
Г. Н. Кравченко, Ю. В. Крючков,
В. А. Кузнецов, Б. Ф. Ломов,
Г. Г, Маньшин, Г. Н. Охотников,
А. И. Рембеза, И. А. Рябинин,
Н. А. Северцев, И. М. Синдеев,
Ю. А. Соколов, Р. С. Судаков,
О. И- Тескин, В. У. Торбин,
Г, А. Ярыгйн
Редактор инж. Ю. А. Соколов
Рецензент д-р техн, .наук проф. В. И. Лукьящепко
Надежность и эффективность в технике: Справочник:
Н17 В Ют. / Ред. совет: В. С. Авдуевский (пред.) и др. — Мл
Машиностроение, 1986. — (В пер.).
Т. 1: Методология. Организация. Терминология/ПоД ред.
А. И. Рембезы. — 224 с.: ил. —1 р. 50 к.
г /
Изложены методологические, организационные и терминологические основы
исследования н обеспечения надежности и эффективности техники; иряждена
методика и особенности исследования на различных стадиях создания м приме-
нения техники.
Предназначен для инженерно-техп^ческих работников, занятых проекти-
рованием. изготовлением, испытаниями и'эксплуатацией техники. Будет полезен
студентам и преподавателям высших технических учебных заведений.
2702000000-в10
" 038 (01)-8в
Подписное
ББК 30.14
6П5.1
© Издательство «Машиностроение», 1986 г.
Оглавление
Предисловие ...............
Пришлые Сокращения . . . .
7
11
Гмм I. ОБЪЕКТЫ И ЗА-
ДАЧИ ИССЛЕДО-
!>АНИЯ .....
КмЙ|1МПонятия и опре-
т&г.
«ДОр, ф А. Соколов)
Кджквфякация объектов
В ВИДИЧ Исследования
СВ. Ф. Грибанов, А. М. Рем-
ММ. Н. А. Северцев,
Ю. А. Соколов).....
12
12
22
Г дем 2. МЕТОДОЛОГИЧЕ-
СКИЕ ОСНОВЫ ИС-
СЛЕДОВАНИЯ НА-
ДЕЖНОСТИ И
ЭФФЕКТИВНОСТИ
Экспериментальные иссле-
дования и испытания
(Я. А. Северцев, Р. С. Су-
даков, О. И. Тескин,
Г. А. Ярыгин) . ... . ВТ
Качество и надежность в
производстве (И. В. Ап-
полонов, И. А. Северцев,
Г. А. Ярыгин) ............. 97
Основы эксплуатации
сложных систем (Е. Ю. Бар-
вилович) ........	105
Основы технической диаг-
ностики (И. М. Синдеев)	109
Надежность систем «че-
ловек—машина» (Б.Ф. Ло-
мов, Г. Г. Маныиин). . .	113
Условия эксплуатации и
характеристики надежно-
сти (В. А. Кузнецов). .	121
Методика исследования
(Ю* А- Соколов)..........
Математические основы
исследования (Б. В. Гне-
денко) ........
Особенности исследова-
ния эффективности
(С. Н. Воробьев, Е. С. Его-
рову А. В. Ильичев,
Ю. В. Крючков, Г. И. Охот-
ников, А. И. Рембева,
В. У. Торбин)............
Особенности исследования
иедежности.при проектиро-
вании (В. * Ф. Грибанов,
А И. Рембева, И. А. Ряби-
нин) . . ................
35
35
54
58
74
Глава 3. ОРГАНИЗАЦИОН-
НЫЕ ОСНОВЫ
ОБЕСПЕЧЕНИЯ НА-
ДЕЖНОСТИ ТЕХ-
НИКИ ............... 126
Организационное обеспе-
чение (Г. И. Кравченко,
А. И. Рембеза, Н. А. Се-
верцев, Г. А. Ярыгин) . .	126
Программное обеспечение
(А. И. Рембезр).........	137
Техническое обеспечение
(В. Ф. Грибанов, А. И. Рем-
беза) ...................  146
Нормативное обеспечение
(Г. Н. Кравченко, А. И. Рем»
беза) ..........	148
Информационное обеспече-
ние (В. Ф. Грибанов,
А. И. Рембева) . ... .	154
6
Оглавление
Задачи служб и подраз-
делений надежности
(В. Ф. Грибанов, А. И. Рем-
беза, Г. А. Ярыгин) , .	160
Глава 4. ТЕРМИНОЛОГИЯ
Общие понятия и эффек-
тивность (В. Д. Волков,
С. Н. Воробьев, А. В. Ильи-
чев, Г. И. Кравченко,
Ю. В. Крючков, Г. Н. Охот-
ников, Ю. А. Соколов,
В. У. Горбин) ............ 164
Моделирование и подобие
(И. Л. Северцев, Г. А. Яры-
гин) ............... .	.	179
Надежность (Г. Н. Крав-
ченко, А. И. Рембеза,
И. А. Рябинин)..........	182
Испытания (Г. Н. Крав-
ченко, Н. А. Северцев,
Р. С. Судаков, О, И. Тес-
кин, Г. А. Ярыгин) . .	191
Эксплуатация и ремонт
(Е. 10. Барзилович,
Г. Н. Кравченко, В. А. Куз-
нецов, Н. А. Северцев)	197
Контроль и диагностика
(Г.	И. Кравченко,
Й. М. Синдеев) . . .	206
Эргономика (Б. Ф. Ло-
мов, Г. Г. Маныиин) . . .	210
Качество ' (И. В. Апполо-
нов, Г. Н. Кравченко,
Г. А. Ярыгин) .....	213
Список литературы............. 217
Предметный указатель . . .	220
Предисловие
Фундаментальный энциклопедиче-
ммй справочник отражает современ-
ен состояние науки и практики по
|4Ьгп«чмяю надежности и эффектив-
«•ггм теяинкя.
Современный этап развития обще-
ства характеризуется бурным ускоре-
на** научно-технического прогресса.
Для разработки, изготовления и
вагплуаталин современных видов тех-
ники требуются все возрастающие за-
гратм материальных, финансовых, вре-
мен им а к людских ресурсов. Поэтому
аеемерное сокращение удельных за-
трат ресурсов на создание и нсполь-
ашднне техники при одновременном
|4«с(|ечсиии ее высокой надежности
в ♦[фектн внести является одной из
мшиейишх народнохозяйственных за-
дач
С полью обеспечения высокой на-
анжности современной техники в про-
«•надетое и поддержания ее в эксплуа-
тации широко используют разнооб-
разные методы и автоматизированные
•р«хсгм неразрушающего контроля
в конического диагностирования. Од-
на им трудоемкость операций контроля
для различных видов техники состав-
ляет от 16 до 50 % трудоемкости основ-
ам* операций изготовления.
Jл траты за весь период эксп л у ата-
мам из ремонт и техническое обслужи-
ваем техники в связи с ее износом по
миголятинм статистическим данным
превышают стоимость новых станков
•ли машин в 5—8 раз, а радиотехниче-
вямЛ аппаратуры в 10—12 раз [43].
По зарубежным данным, 20—25 %
тивлаоп различного рода оборудова-
на  вызывается ошибками обслужива-
зммвга персонала, 40—90 % пропс-
•актвнй на транспорте, в различных
Ымргоспстемах, а также большинство
•рвам на производстве являются ре-
зультатом ошибочных действий людей.
Во всех отраслях промышленности
и народном хозяйстве в целом прини-
маются активные меры по улучшению
организации работ, по повышению
эффективности и надежности техники
при ее разработке, в производстве
ц эксплуатации.
Развивается и совершенствуется ма-
териально-техническая база промыш-
ленности — основа высокого качества
и надежности техники. Разрабаты-
ваются прогрессивные материалы, ос-
ваиваются новые технологические про-
цессы, совершенствуется производст-
венное, испытательное оборудование,
разрабатываются и все шире внед-
ряются системы автоматизированного
проектирования, изготовления, кон-
троля и диагностики, внедряются от-
раслевые и межотраслевые информа-
ционно-управляющие системы, ком-
плексные системы управления каче-
ством продукции.
В сфере производства изделий наме-
тились и широко развиваются новые
направления обеспечения и повышения
качества и надежности продукции:
применение упрочняющей технологии
при обработке материалов и деталей,
повсеместное внедрение робототехники
и использование гибких автоматизи-
рованных производств. Развитие этих
направлений автоматизации производ-
ства обеспечивает высокую точность
и стабильность технологических про-
цессов и — как результат — высокое
качество продукции.
Работы ведутся целенаправленно
на основе пятилетии х и годовых пла-
нов технического переоснащения пред-
приятий и отраслей промышленности,
целевых программ повышения надеж-
ности материалов, сложных изделий
и технических систем.
8
Предисловие
На предприятиях промышленности
созданы и действуют службы и под-
разделения надежности и управления
качеством, ответственные за органи-
зацию, методическое обеспечение работ
по надежности создаваемой техники и
осуществляющие контроль за реали-
зацией мероприятий по обеспечению
надежности техники на всех стадиях
ее создания, производства, эксплуа-
тации и применения.
На крупных предприятиях, разра-
батывающих сложные изделия, и в от-
раслевых институтах работают под-
разделения исследования эффектив-
ности, ответственные за практическую
реализацию системного подхода при
роздании перспективной техники, за
разработку наиболее эффективных ва-
риантов изделий при проектировании,
за подготовку обоснованных техни-
ческих решений в процессе их создания
и применения.
Однако в связи с постоянным повы-
шением требований, предъявляемых
к новой технике, достижение высоких
показателей эффективности ц надеж-
ности становится все более трудной
научной и технической проблемой.
В последние годы внимание теоре-
тиков и практиков привлечено к раз-
витию теоретических основ исследова-
ния эффективности и надежности с еди-
ных системотехнических позиций, к на-
коплению и распространению передо-
вого опыта обеспечения высокой эф-
фективности и надежности техники.
Теория эффективности и теория на-
дежности являются двумя важнейши-
ми разделами системотехники, моло-
дой науки второй половины нашего
столетия.
Теория эффективности завершает
первый этап своего развития. Уста-
новлены основные понятия, принципы
и__ап п ар ат исследования, заложены
технические, математические, информа-
ционные-и организационные основы
исследования эффективности. Получе
ны важные практические результаты
в различных отраслях народного хо-
зяйства.
В теории надежности на первом эта-
пе развития получено достаточно много
фундаментальных результатов в двух
самостоятельно развивающихся на-
правлениях исследования: вероятно-
стно-статистическом (для систем, об-
ладающих сложной многоэлементной
структурой и сложными связями* меж-
ду элементами) и детерминированном,
связанном с исследованием физики от-
казов (для механических систем, кон-
струкций, материалов и элементов).
В рамках первого направления раз-
виты математические методы оценки
надежности, статистической обработки
результатов испытаний и эксплуата-
ции, разработки типовых высокона-
дежных структур изделий, планирова-
ния испытаний, контроля и прогно-
зирования надежности, совершенство-
вания системы эксплуатации.
В рамках второго направления изу-
чены механизмы износа, усталостной
прочности, коррозии, разработаны ме-
тоды расчета на прочность, износ,
разрабатываются новые технологиче-
ские процессы, повышающие надеж-
ность материалов, элементов и ма-
шин.
Идет процесс взаимного слияния этих
двух направлений, перенесения ра-
циональных идей и научных результа-
тов из одной области в другую и фор-
мирования на этой основе единой
науки о надежности техники.
Как теория эффективности, так и
теория надежности позволяют про-
гнозировать поведение изделий в раз-
нообразных условиях применения, и
в этом проявляется методологическая
общность этих теорий.
Однако в назначении исследований
эффективности и надежности есть и
принципиальные различия. .
Теория эффективности предназна-
чена для выбора оптимальных реше-
ний, связанных с обоснованием и раз-
работкой иовьрс направлений развития
техники, с обоснованием основных
технических характеристик (параме-
тров) сложных изделий способов
(стратегий) ИХ~ использований
"Теория надежности предиазначена
для выбора оптимальных технически»
решений, связанных с необходимость^
сохранения основных технических ха-
рактеристик изделий и их элементов
в течение требуемого промежутка вре?
мени в определенных условиях экс-
плуатации.
Как всякие прикладные отрасли зна-
ний, теория эффективности и теория
Предисловие
9
Надежности опираются и а фундамен-
Тал иные математические и естествен’
|ЛА наукй, на те их разделы и теоре-
f*TOR86~разработки, которые способ-
ствуют решению конкретных задач,
в также на результаты крупномас-
штабного статистического эксперимен-
та по созданию и применению новой
техники, проводимого в народном хо-
зяйстве страны и за рубежом.
Дальнейшие успехи в решении про-
блемы повышения эффективности и
надежности техники обусловлены сле-
дующими факторами:
развитием и внедрением методоло-
гических и организационно-техниче-
ских основ исследования и обеспече-
ния эффективности и надежности раз-
личных видов техники во всех отрас-
лях народного хозяйства;
совершенствованием методов иссле-
дования и обеспечения надежности и
эффективности техники на каждой
стадии ее создания и применения;
обучением широкого круга руково-
дящих работников и специалистов
(проектантов, конструкторов, испыта-
телей, производственников, эксплуа-
тационников} методам и приемам ис-
следования и обеспечения эффектив-
ности и надежности, техники;
развитием и внедрением автомати-
вироплкных систем проектирования,
изготовления, испытаний и контроля
техники при ее создании и применений^
амданнем базы (банка) справоч-
ных н нормативных данных.
Соадлваемая техника весьма разно-
Ардана, она претерпевает ряд серьез-
ных изменений при разработке, и
М«* в процессе эксплуатации изделий
ы»гут и!меняться представления о це-
ла!  мда чах, выполняемых ими,
»» принципах и методах обеспечения
нмамносги, об условиях и способах
применения изделий.
1«Д>чн исследования эффективности
и надежности также меняются от этапа
• «rat\y в процессе жизненного цикла
вмвлнй, я для их решения требуется
м*1льм>ва11ме разнообразных ме-
Нестоящий многотомный энцикло-
нднчесяий справочник должен дать
хмцмвлнстам необходимые методи че-
и практические рекомендации,
•wffpue могут быть использованы при
решении. конкретных задач исследова-
ния эффективности и надежности тех-
ники.
 В справочнике обобщены накоплен-
ные научные и практические резуль.
таты в области создания надежной и
высокоэффективной техники, в система-
тизированном виде изложены основопо-
лагающие методологические и органи-
зационно-технические принципы, а так-
же математические и инженерные ме-
тоды решения конкретных задач на-
дежности и эффективности на стадиях
жизненного цикла изделий.
Справочник включает материалы по
надежности сложных технологических
комплексов и разнообразных изделий
машиностроения и приборостроения.
Наряду с традиционными методами
и принципами исследования и обеспе-
чения надежности и эффективности
в справочнике приведены методы ре-
шения задач надежности и эффектив-
ности применительно к изделиям с но-
выми технологиями их создания и
применения.
Форма изложения материала спра-
вочника позволяет использовать каж-
дый том для самостоятельного изуче-
ния материала с прикладными целями.
Методологические принципы исследо-
вания надежности и эффективности, де-
терминированные и стохастические мо-
дели, помещенные в справочнике, так*
же можно использовать для исследо-
вания нетехннческих систем.
Энциклопедический справочник со-
стоит из десяти томов,
В первом томе изложены методоло-
гические и организационно-техниче-
ские основы исследования надежности
современной техники, даны ключевые
понятия и определения.
Во втором томе приведены математи-
ческие методы, используемые в теории
надежности и эффективности, и реко-
мендации по их применению.
В третьем томе рассмотрены прин-
ципы и методы анализа эффективности
сложных технических систем. Изложе-
ны методические основы исследования,
вопросы выбора показателей и обос-
нования требований к эффективности,
особенности моделирования систем.
В четвертом томе изложены методы
теории подобия для построения и
применения физических и математи-
10
Предисловие
ческих моделей при исследовании и
обеспечении надежности.
В патом томе рассмотрены конкрет-
ные задачи проектного анализа, син-
теза и обеспечения надежности слож-
ных технических систем и их из-
делий.
В шестом томе изложены методоло-
гия экспериментальной отработки,
оценки II контроля надежности изде-
лий по результатам испытаний, ме-
тоды планирования испытаний и оцен-
ки надежности изделий.
В седьмом томе рассмотрены основы
обеспечения, оценки и контроля ка-
чества и надежности изделий в про-
изводстве, методы ускоренных испы-
таний и неразрушающего контроля
качества изделий.
В восьмом томе изложены вопросы
организации эксплуатации и управ-
ления техническим состоянием изде-
лий, методы задания требований, оцен-
ки и контроля показателей эксплуата-
ции и ремонта.
В девятом томе рассмотрены задачи
диагностики изделий при обеспечении
надежности, приведены математиче-
ские модели диагностирования непре-
рывных и дискретных объектов. Из-
ложены эргономические аспекты на-
дежности систем и методы оценки влия-
ния характеристик и внешней среды
на надежность системы «человек—ма-
шина».
Десятый том содержит общие мето-
дические указания и справочные дан-
ные об условиях эксплуатации изделий
и надежности их элементов, предназна-
ченные для решения практических
задач надежности.
Материал томов взаимосогласован,
снабжен подробными примерами, что
обеспечивает доступность изучения и
усвоения материала.
Справочник предназначен для ин-
женерно-технических работников, за-
нятых исследованием перспектив раз-
вития, проектированием, испытания-
ми, изготовлением и эксплуатацией
современной техники.
Председатель редакционного совета
акад. АН СССР В. С. Авдуевский
Принятые сокращения
ЛИ — автономные испытания
АСИО — автоматизированная систе-
ма инструментального обе-
спечения
ЛСНИ — автоматизированная систе-
ма научных -исследований
ЛСТПП — автоматизированная систе-
ма технологической подго-
• товки производства
АСУ — автоматизированная .систе-
ма управления
АСУО — автоматизированная систе-
ма удаления отходов
АСУП — автоматизированная систе-
ма управления предприя-
тия
АТСС — автоматизированная транс-
портно-складская система
ЕТС — большая техническая систе-
ма
ВВФ — внешние воздействующие
факторы
ВСФИ-распределенне — распреде-
ление с возрастающей в
среднем функцией интен-
сивности
ВФИ-распределенне — распреде-
ление с возрастающей функ-
цией интенсивности
ГАЗ — гибкий автоматизированный
аавод
ГАЛ —> гибкая автоматизированная
линия	.
ГАП — гибкое автоматизированное
производство
ГДУ — гибкий автоматизированный
участок
ГАЦ — гибкий автоматизированный
цех
ГП — государственные испытания
ГОСТ — государственный стандарт
ГПК — гибкий производственный
комплекс
ГПМ — гибкий производственный
модуль
ГПС — гибкая производственная
система
ДНК — диагностический неразру-
ша ющий контроль
ЕП — единый план (создания изде-
лия)
ЕСКД единая система конструк-
торской документации
ВСП — единый сквозной план
ВСТД — единая система технологи-
ческой документации
ВСТПП — единая система технологи-
ческой подготовки пронз-
Водства
1ИП •— запасное имущество и при-
надлежности
ИПС — информационно-поисковая
система
КД — конструкторская докумен-
тация
КПД — коэффициент полезного дей-
ствия
КС У КП •— комплексные системы уп-
равления качеством продук-
ции
КЭ — комплектующие элементы
ЛПР — лицо, принимающее реше-
ние
НИР — научно-исследовательская
работа
НК — неразрушающий контроль
НТД —« нормативно - техническая
документация
НТС — научио-техннческлй совет
ОКР — опытно-конструкторская ра-
бота
ОТК — отдел технического контроля
ПДКК — постоянно действующая ко-
миссия по качеству
ПО — профилактическое обслужи-
вание
ПОБ — программа обеспечения бе-
зопасности
ПОН — программа обеспечения ва-
дежности
ППКН — программа повышения ка-
чества и надежности
ППН — программа повышения на-
дежности
ПЭО — программа эксперименталь-
ной отработки
РЭА — радиоэлектронная аппара-
тура
САК — система автоматизирован-
ного контроля
САПР — система автоматизирован-
ного проектирования
СЧМ — система человек-машина
ТД — техническая документация
ТЗ — техническое задание
ТО — техническое обслуживание
ТП — техническое предложение
ТС — техническая система
ТСД —- технические средства диа-
гностирования
ТУ — технические условия
ФС — функциональное состояние
ЦВМ — цифровая вычислительная
машина
ЧПУ — числовое программное уп-
равление
ЭВМ — электронно-вычислительная
машина
ЭД — эксплуатационная доку-
ментация
ЭП — эскизный проект
ЭРИ — электрорадноиэделия
Глава 1
Объекты и задачи исследования
Настоящая глава является вводной
для первого тома и всего справочника.
Она знакомит читателя с существом
проблем в области исследования эффек-
тивности и надежности, рассматривае-
мых в энциклопедическом справочни-
ке. Эти проблемы сформулированы как
проблемы поиска (обоснования) удов-
летворительных или нанлучших ре-
шений в процессе создания и приме-
нения техники.
Приведены важнейшие понятия и
определения, используемые при изло-
жении последующего материала. Чте-
ние главы является необходимым при
первом знакомстве с предметом и же-
лательным во всех остальных случаях
для однозначного толкования ключе-
вых понятий.
Дана предварительная (укрупнен-
ная) классификация объектов и задач
исследования, позволяющая читателю
уточнить формулировку собственных
проблем и выбрать наиболее целесооб-
разный порядок изучения и использо-
вания материалов справочника.
КЛЮЧЕВЫЕ ПОНЯТИЯ
И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Техника. Изделия. Обобщающим тер-
мином техника обычно называют
совокупность средств человеческой де-
ятельности, созданных для осуществ-
ления процессов производства и удов-
летворения непроизводственных по-
требностей общества. К технике отно-
сят все многообразие создаваемых ком-
плексов и.изделий, машин и механиз-
мов, производственных зданий и со-
оружений, приборов н агрегатов, ин-
струментов и коммуникаций, устройств
и приспособлений, деталей и электро-
радиоизделий.
В технике материализованы знания
и производственный опыт, накоплен-
ные человечеством, в процессе развития
общественного производства. Являясь
продуктом производства, техника об-
легчает трудовые усилия человека и
увеличивает их эффективность. По
мере развития техника последователь-
но заменяет человека в выполнении
технологических функций, связанных
с нетворческим физическим и умствен-
ным трудом.
Средствами техники пользуются для
воздействия на предметы труда при
создании материальных и культурных
благ, для получения, передачи и пре-
вращения энергии; сбора, хранения,
переработки и передачи информации;
исследования законов развития при-
роды и общества; передвижения и
связи; управления обществом; обслу-
живания быта; обеспечения обороны.
Таким образом, техника является сред-
ством удовлетворения потребностей (в
том числе и средством производства).
Развитие техники выражается в соз-
дании новых и усовершенствовании
существующих типов машин, обору-
дования, приборов, в повышении тех-
нического уровня производственных
процессов, их комплексной механи-
зации и автоматизации, в создании
новых материалов, топлива и преобра-
зователей энергии,в производстве более
совершенных изделий, улучшении нх
технико-экономических, функциональ-
ных и эстетических характеристик.
В дальнейшем в справочнике для
обозначения любого образца созда-
ваемой или применяемой техники, как
правило, используется термин «изде-
лие». Обычно под изделием по-
нимают любой предмет или , набор
предметов производства, подлежащих
изготовлению на предприятии. Ис-
ImmNIH понятия и определения
13
иплыныкме термина изделие как
fo тдчпркивяет, что образец или тех-
vnmi'IuM средство, о котором идет
рассмлтрнвается как предмет,
или продукт производства. В этом
•кнскте изделия подразделяют на не-
он инфицированные (не имеющие со-
ггеаммх частей) — детали, и специфи-
цмромнные (состоящие из двух и более
полвных частей) — сборочные еди-
ницы Составные части сборочной еди-
ницы подлежат соединению между
стЛ»й (собираются) на предприятии-
и<г*'тош!теле.
Поставляются и применяются изде-
лия, мк готовая техническая продук-
ция, как правило, в составе комплек-
та пли комплектов. Под комплексом
N под комплектом понимают совокуп-
ность (два или несколько) изделий, не
соединенных на предприятии-изгото-
* и тиле сборочными операциями. Тер-
мин комплекс подчеркивает обя-
м тельное взаимодействие входящих
а капо изделий в процессе применения.
Так, вычислительный комплекс — объ-
единение нескольких цифровых вычис-
лительных или управляющих машин и
других технических средств, исполь-
зуемых с целью повышения производи-
тельности или надежности. Добычный
Комплекс — совокупность средств ме-
ханизации для выемки полезного иско-
паемого, увязанных в единый техноло-
IВ ноский процесс. Изделия ком-
плекта имеют, как правило, общее
експдуатационное назначение вспомо-
гательного характера. Примерами ком-
плектов могут служить: комплект за-
пасных частей и принадлежностей,
комплект инструмента, комплект обо-
рудования.
Термин «система» имеет широкий
дявпвэон значений. В науке и технике
система — множество элементов, по-
па гий, норм с отношениями и связями
между ними, образующих некоторую
Целостность. Так можно говорить о си-
стеме элементов вычислительной ма-
шммы, системе сигналов линии связи,
системе допусков. В теории управле-
ние под системой понимают совокуп-
ность взаимодействующих устройств
гпрвмеяня и управляемого объекта.
О ВТОМ смысле система является не-
мТОрой абстрактно выделяемой частью
«Н1ЯИКИ, изделия, народного хозяй-
ства, природы, удобной для изучения,
исследования. Примерами систем яв-
ляются: система телевещания, система
обслуживания и ремонта бытовой ра-
диоаппаратуры. И хотя можно гово-
рить о создании, разработке, изготов-
лении технической системы, термином
«техническая система» подчеркивается,
что образец техники (техническое сред-
ство) рассматривается как средство
удовлетворения потребности (средство
производства, средство достижения не-
которой цели). Когда говорят, что
завод изготовил и поставил систему
управления некоторого изделия, на-
пример, прокатного етана, то имеют
в виду, что поставлена аппаратура
(устройство управления), которая без
управляемого объекта системой управ-
ления в строгом смысле не является.
Под элементом системы пони-
мают часть системы, предназначенную
для выполнения определенных функ-
ций и неделимую на составные части
при данном уровне рассмотрения.
Двойственность рассмотрения одних
и тех же образцов техники в качестве
составных частей (сборочных единиц}
некоторых изделий и одновременно
в качестве элементов некоторых систем
объясняется тем, что В процессе соз-
дания техническое средство выступает
как предмет производства, а в про-
цессе применения — как средство удов-
летворения потребности (средство про-
изводства).
Процесс создания и процесс приме-
нения. Технику как совокупность
средств обычно рассматривают и изу-
чают в процессе развития. Отдельные
технические средства, изделия можно
рассматривать в процессе создания и
(или) в процессе примененият. е.
в рамках одного жизненного цикла.
Процесс развития техники склады-
вается из жизненных циклов отдельных
технических средств. Историческое раз-
витие общества,, приводящее к возник-
новению новых потребностей, с одной
стороны, и фундаментальные откры-
тия естествознания, новые научные
достижения, с другой стороны, стано-
вятся объективными источниками не-
обходимости и возможности создания
и применения новых изделий. Именно
с осознания новой цели (необходимости
удовлетворения новой или изменив-
14
Объекты исследования в технике
шейся потребности) начинается жиз-
ненный цикл изделия, хотя не исклю-
чено, что идея создания нового изде-
лия инициируется возможностями ис-
пользования новых материалов, тех-
нологий, конструкторских решений,
накопленным опытом эксплуатации и
т. п. Заканчивается жизненный цикл
.изделия его моральным старением или
исчезновением потребности, для удов-
летворения которой использовались из-
делия данного типа.
При описании и изучении изделий
их жизненный цикл делят на составные
элементы (этапы, стадии), отличаю-
щиеся специфическими чертами и осо-
бенностями решаемых с их помощью
задач. Так иногда различают иде-
альный жизненный цикл
изделия, включающий изучение по-
требности, проектирование и планиро-
вание, и м а те р и а л ь н ы й ж и з 
ненный ц и к л, в котором выде-
ляют этапы строительства, освоения,
эксплуатации (например, поточной ли-
нии) или этапы изготовления, развер-
тывания, применения (системы метео-
рологических спутников).
Более общепринятым является выде-
ление из жизненного цикла про-
цесса создания и процес-
са применения изделия. Со-
ставными частями процесса создания
являются стадии разработки, изготов-
ления и поставки изделия данного
типа. Составные части процесса при-
менения (эксплуатации) готовых об-
разцов — хранение, транспортировка,
профилактика, обслуживание, ремонт,
подготовка к применению, собственно
применение и т. п. На начальных
стадиях проектирования изделия, та-
ких, как разработка технического за-
дания, технического предложения, эс-
кизного проекта, технического проекта,
рабочей документации, относящихся
к идеальному циклу, решения вопло-
щаются в документации и касаются
всех изделий данного типа, подлежа-
щих изготовлению. На последующих
стадиях процесса создания, таких,
как изготовление опытных образцов,
проведение автономных, комплексных,
межведомственных и государственных
испытаний, подготовка документации
на изделия серийного производства,
изготовление и испытание установоч-
ной партии изделий, изготовление
серийных образцов, объектом исследо-
вания могут быть как все изделия
данного типа, так и каждый, конкрет-
ный образец (экземпляр). В процессе
создания (разработки) основного изде-
лия можно разрабатывать, изготов-
лять и применять вспомогательные
изделия: опытные образцы, экспери-
ментальные установки, контрольно-
проверочное оборудование и т, п. Жиз-
ненные циклы таких изделий, есте-
ственно, могут не совпадать с жиз-
ненным циклом основного изделия,
являющегося . объектом проводимого
исследования.
Процесс создания и процесс приме-
нения изделия представляют в виде
последовательных стадий,работ, каж-
дая из которых может расчленяться на
более мелкие этапы и далее на отдель-
ные работы. Отдельные работы, выпол-
няемые разработчиками и изготови-
телями различных составных частей
изделия, являются независимыми и
могут проводиться параллельно. Но
в общем случае результаты работ и
этапов по отдельным составным ча-
стям влияют на проведение работ по
другим частям изделия. Поэтому более
точно процесс создания и процесс при-
менения изделий могут быть представ-
лены так называемым сетевым графом,
«вершины — события» которого на-
ходятся в строгом упорядочении через
«дуги—работы». Кроме того, на мно-
жестве событий выделяют так назы-
ваемые контролируемые события, после
наступления которых проводится ана-
лиз полученных результатов по изде-
лию в целом и принимается решение
о переходе к последующей ста-
дии.
В процессе выполнения стадий, эта-
пов и отдельных работ, а также при
анализе полученных результатов, уча-
стники процесса создания и процесса
применения изделий принимают реше-
ния, связанные с разработкой, изго-
товлением, эксплуатацией и собствен-
но применением всех изделий данного
типа и каждого экземпляра в отдель-
ности. Все прикладные исследования»
в том числе исследования эффектив-
ности и надежности, сопровождающие
процесс создания и процесс примене-
ния изделий, непосредственно свя-
Кммввые лояятня и определения
15
мни с обоснованием всей совокуп-
ности принимаемых решений.
Исследование как процесс обоснова-
ния решений. Термин «исследование»
используется в справочнике, как пра-
вило, для обозначения деятельности
ЛЮДСЙ и коллективов по обоснованию
(принятию) проектных, конструктор-
ских и управленческих решений, так
нлн иначе связанных с эффективностью
или надежностью. Таким образом,
имеются в виду в первую очередь
прикладные исследования в области
•фиктивности а надежности техники;
именно нм и посвящено основное со-
держание справочника. Внешними по
отношению к прикладным являются
фундаментальные исследования в тео-
рии эффективности и в теории надеж-
ности- Их содержанием являются:
классификация объектов, задач и ме-
юдов прикладных исследований, опре-
деление направлений их дальнейшего
развития; развитие методологии при-
кладных исследований, т. е. общих
положений, методики, математических
основ и принципов обоснования ре-
шений; создание и развитие методов
и специального математического обес-
печения планирования и управления
процессом создания и процессом при-
менения техники.
Рассмотрим содержание основных
решений, принимаемых на контроли-
руемых стадиях работ в процессе соз-
дания и применения изделий.
В процессе осуществления первой'
стаднн — разработки технических
требований (технического задания) —
проводят анализ вновь появившейся
потребности и возможностей ее удов-
летворения ранее освоенными или но-
выми изделиями. При этом задачу
о&мчювания решения формулируют
к одном из следующих вариантов:
определение целесообразности раз-
работки нового изделия;
определение целесообразных сроков
скидан ня изделий;
выбор целесообразного (оптималь-
ного) ряда изделий одного класса.
В. результате решения любой из
перечисленных задач может быть обос-
момио техническое задание (техниче-
ские требования) на разработку нового
иВДвлия. Специфика анализа на этой
•тадян «от потребности», проводимого,
как правило, научно-исследователь-
скими институтами заказывающих от-
раслей, заключается в том, что в ТЗ
(или проекте ТЗ) в первую очередь
указывают потребительские свойства
нового изделия, т. е. свойства и их
возможные сочетания, определяющие
потребительскую ценность изделия.
На второй стадии — разработке тех-
нического предложения — проводят
анализ возможностей создания изделия
с желаемыми потребительскими свой-
ствами и соответствующими конструк-
тивными и эксплуатационными свой-
ствами, облика вновь создаваемого
изделия. Специфика анализа на этой
стадии «от возможностей», проводимо-
го, как правило, головными конструк-
торскими бюро и институтами разра-
батывающих отраслей, заключается в
том, что дополнение перечня потреби-
тельских свойств конструктивными н
эксплуатационными характеристиками
позволяет ставить задачу определения
затрат ресурсов на создание, и приме-
нение различных вариантов изделия.
Задачи обоснования решений форму-
лируют в виде:
выбора рационального сочетания
проектных параметров;
сравнения вариантов облика созда-
ваемого изделия.
Кроме того, знание диапазона воз-
можных эксплуатационных свойств бу-
дущего изделия позволяет уточнить
возможные варианты применения изде-
лий для удовлетворения потребности
рассмотренные при разработке ТЗ.
Результатом исследований на рассмо-
тренных стадиях является согласова-
ние и утверждение ТЗ и принятие
решения о создании нового изделия
(определяется основная кооперация,
предварительные планы опытно-кон-
структорских работ).
На следующих стадиях эскизного и
технического проектирования проводят
детальную проработку проекта, раз-
работку проектно-конструкторской,
технологической и эксплуатационной
документации, разрабатывают Единый
план (ЕП) создания изделия, программ-
ные документы по обеспечению надеж-
ности, экспериментальной отработке,
увязывают сроки изготовления, испы-
таний, поставки опытных и штатных
образцов.
16
Объекты исследования в технике
Именно на этих стадиях принимается
основная доля конструкторских и тех-
нологических решений, при этом по-
вторяются решения, связанные с раз-
работкой ТЗ и выбором рациональ-
ного сочетания параметров, но на более
низких иерархических уровнях’ струк-
туры создаваемого изделия. Процесс
проектирования заканчивают на уровне
элементов (радионзделий, агрегатов,
механизмов), уже выпускаемых про-
мышленностью. Тем самым завершают
идеальный цикл жизни нового изделия
и планирование его материального
цикла.
Наряду с формами решений, рас-
смотренными выше, на этих стадиях
ставят задачи оптимального планиро-
вания, обоснования программных до-
кументов.
На последующих стадиях, включая
разработку рабочей документации, из-
готовление и испытание опытных об-
разцов с корректировкой рабочей доку-
ментации, комплексные и межведом-
ственные испытания, государственные
испытания, подготовку документации
на изделия серийного производства,
изготовление и испытания установоч-
ной партии изделий с корректировкой
документации для серийного производ-
ства, реализуются жизненные циклы
экспериментальных образцов, предна-
значенных для экспериментальной про-
верки качества конструкторской, тех-
нологической и частично эксплуата-
ционной документации, в соответствии
с которой затем будут реализовываться
жизненные циклы серийных образцов
создаваемого изделия.
Основные задачи исследования на
этих стадиях ставят с целью экспери-
ментальной проверки соответствия за-
ложенных в документацию свойств
создаваемого изделия требованиям ТЗ.
На стадии опытной эксплуатации
(если она предусмотрена Единым
планом создания изделия) оконча-
тельно проверяют качество эксплуа-
тационной документации. Результаты
опытной эксплуатации дают реальную
информацию о применении новых изде-
лий и подтверждают правильность (или
ошибочность) ранее принятых решений.
Последняя стадия жизненного цик-
ла (процесса создания и применения)
изделий — эксплуатация и ремонт —
может содержать многочисленные ма-
териальные циклы отдельных образ-
цов, включающие изготовление, транс-
портировку, хранение, подготовку я
применению, применение и т. п.
Задачи обоснования соответствую-
щих решений могут быть сформулиро-
ваны в форме задач оптимального
управления:
принятие решения о начале следу-
ющего этапа;
управление функционированием;
управление эксплуатацией, обслужи*
ванием, ремонтом.
При этом может быть использована
как информация, полученная на пре-
дыдущих стадиях, так и оперативно
получаемая информация о ходе и ре-
зультатах применения других серий-
ных образцов.
Экспериментирование и моделирова-
ние как основной способ получения
информации для обоснования решений.
Рассмотрев содержание основных ре-
шений, принимаемых в процессе соз-
дания и применения нового изделия,
можно заметить их многообразие в за-
висимости от стадии создания объекта
исследования, формулировки задачи.
Однако для всех их общим является
то, что исследователь собирает, обра-
батывает и представляет информацию
в форме, удобной для принятия на ее
основе того или иного решения. В за-
висимости от инструмента, с помощью
которого получают эту информацию,
исследования делят на теоретические
и экспериментальные. И хотя в ряде
случаев деление такое условно и не
может быть проведено однозначно,
его использование раскрывает суще-
ство исследования на различных ста-
диях и различных объектов.
Так, на стадиях идеального жиз-
ненного цикла, когда проводят изуче-
ние потребности, проектирование про-
цесса создания и применения нового
изделия, моделирование является един-
ственным инструментом обоснования
принимаемых решений Источником
исходной исследования информа-
ции является опыт создания и приме-
нения ранее созданных изделий, т. е,
результаты, зафиксированные при раз-
работке, отработке, изготовлении, экс-
плуатации, функционировании изде-
лий-аналогов. В связи а тем, что созда-
lewNM ммвт и определения
17
м* нового изделия всегда связано
» ммувеимм новых потребительских,
трувтивиых и эксплуатационных
•»dkva, теоретическое исследование
о* г гадив х идеального жизненного
мм! предполагает построение мо-
вялоА, сохраняющих свою адекватность
м пределами достигнутых ранее диаг
мыиоа свойств изделий и способов
рг*ратвП|А) их проектирования, отра-
IbrfiN, изготовления, применения. При
tv на предполагают, что создаваемые
о используемые модели воспроизво-
дят механизмы изучаемых явлений
ftai правило, механизмы обмена),
а гамм эти механизмы инвариантны
я изменению составляющих обмена
(расходуемых ресурсов и получаемых
результатов) во всем изучаемом иссле-
аомплем диапазоне изменения.
С момента начала создания и при-
WWtHNX изделия (стадиях материаль-
ного жизненного цикла) появляется
возможность проведения наряду с тео-
ретическими исследованиями (моде-
лированием) экспериментальных иссле-
дований, т. е. появляется возможность
•дспериментальной проверки реально-
сти (правильности) использованных ра-
мм моделей и принятых ранее реше-
на!. Причем проверке могут быть под-
вергнуты последствия принимаемых
ращений, т. е. потребительские свой-
ПМ проектируемого изделия, созда-
ваемого в соответствии с разработан-
ной конструкторской, технологиче-
<*«оА документацией и применяемого
В ооотвегствнч с эксплуатационной до-
аумвнтацией. Именно Ьти задачи ре-
шают в соответствии с программами
ааслер и ментальной отработки и про-
граммами производственного контроля,
государственных испытаний и опытной
ахеллуатации.
Получение экспериментальной ин-
формации в одной точке исследуемого
диапазона свойств создаваемого изде-
лия связано, как правило, с необхо-
димостью создания соответствующего
ояытмого образца, моделирующего
(речь идет уже не о математической,
8 скорее физической или химической
модели) изучаемые свойства штатного
«Лразца. Иногда для изучения одной
*Р1КЯ (сочетание свойств) необходимо
провести статистический эксперимент,
т. е. подготовить и испытать выборку
(несколько образцов).
Сочетание теоретических и экспери-
ментальных исследований, т. е. мате-
матического и физического моделиро-
вания, позволяет наиболее рациональ-
но использовать априорную информа-
цню (предыдущий опыт) и оператив-
ную (текущую) информацию о выпол-
нении принятых решений в качестве
основы для принятия последующих
решений.
Во многих отраслях промышлен-
ноет и, занятых созданием сложной
техники, предназначенной для работы
в широком диапазоне эксплуатацион-
ных условий и воздействий, задачи
экспериментальных исследований ре-
шают на специально предусмотренных
стадиях изготовления н испытаний
опытных образцов, их технологиче-
ской отработки, опытной эксплуата-
ции.
Испытания проводят на физических
моделях, макетах, опытных или се-
рийных образцах. Измеряя свойства
испытуемых объектов, проверяя их
сохранность в течение заданного вре-
мени (наработки), исследователь под-
тверждает правильность принятых ре-
шений , либо получает информацию
об отклонениях от расчетных значений
для уточнения ранее принятых ре-
шений.
Изделие как объект экспериментиро-
вания. Термин «изделие», введенный
для обозначения любого образца соз-
даваемой техники как предмета (про-
дукта) производства, очень точно сов-
падает по значению с объектом экспе-
риментального исследования. Изделие
как результат принятых проектных
решений (конструкторских, технологи-
ческих и эксплуатационных) фикси-
руется в документации в виде некото-
рой совокупности конструктивных, тех-
нологических и эксплуатационных па-
раметров. Конкретная реализация их
в виде образцов техники в конкретных
условиях эксплуатации и при конкрет-
ных эксплуатационных воздействиях
позволяет получить некоторые значе-
ния потребительских свойств, в первую
очередь, производительности, мощно-
сти, быстродействия, точности и т. п.
Кроме того, принципиальное значение
имеют характеристики устойчивости
18
Объекты асследокавм в текшие
потребительских свойств во времени
и в условиях эксплуатационных воз-
действий, такие, как живучесть, на-
дежность, устойчивость и т. п.
Измерение потребительских свойств
и характеристик их устойчивости,
проверка их соответствия заданным
в ТЗ и ТУ требованиям, выявление
и устранение причин несоответствия
и являются основной целью экспери-
ментального исследования создаваемо-
го изделия.
Задача экспериментального иссле-
дования изделия усложняется откло-
нениями и ошибками, вносимыми при
реализации конструкторских, техно-
логических и эксплуатационных ре-
шений, большим разбросом эксплуа-
тационных воздействий н условий экс-
плуатации. Объектом эксперименти-
рования (измерения) является кон-
кретное изделие, опытный или серий-
ный образец, его макет или физиче-
ская модель. Измеряя его свойства
или их устойчивость, разработчик либо
подтверждает правильность принятых
ранее решений и методов их обоснова-
ния в новом диапазоне параметров,
либо получает информацию об откло-
нениях от расчетных значений и исход-
ные данные для уточнения ранее при-
нятых решений и совершенствования
методов обоснования решении матема-
тических моделей, устанавливающих
взаимосвязь потребительских параме-
тров и их устойчивости с конструктор-
скими, технологическими и эксплуата-
ционными параметрами, условиями
эксплуатации.
Система как объект моделирования.
Опыт создания и применения совре-
менной техники показывает, что
неопределенность потребительских
свойств нового изделия, нх неустойчи-
вость не являются единственной труд-
ностью при обосновании проектных
решений, особенно принимаемых на
ранних стадиях создания изделий.
Принципиальное значение на этйх
стадиях имеет нечетное знание буду-
щих потребностей, неизвестное взаим-
ное влияние процессов применения
различных изделий, процессов обеспе-
чения их энергоресурсами, обслужи-
ванием, ремонтом и т. п.
Таким образом, приобретает само-
стоятельное значение исследование раз-
личных механизмов, действующих в
сфере потребления (применения буду-
щих изделий), с учетом прогноза их
потребительских, эксплуатационных
свойств, условий эксплуатации и дру-
гих характеристик. Эти исследования
проводят с использованием разнооб-
разных методов математического мо-
делирования. Содержательные задачи
математического моделирования свя-
заны, как правило, с описанием про-
цессов обмена информацией в контурах
управления (регулирования) с учетом
обратной связи. При этом из сферы
потребления (применения изделий) вы-
деляют объект исследования как не-
которую систему, изучаемую на основе
ее математической модели. Результаты
моделирования учитывают при про-
гнозировании потребностей, выборе
стратегии применения и обеспечения
эксплуатации изделий.
Необходимость учета большого чис-
ла различных факторов и явлений,
большой степени неопределенности ус-
ловий применения, сложности приме-
няемых изделий и структуры их взаи-
модействия, наличия в некоторых слу-
чаях конфликтных ситуаций обуслов-
ливают введение понятия сбольшая
система». Решение такого рода задач
потребовало разработки и использова-
ния методологии системного ана-
лиза.
В системном анализе под системой
понимают множество любых элементов,
способ связи которых определяет ее
повеление. Таким образом, существен-
ным для исследования становится во-
прос зависимости интегральных (си-
стемных) свойств от структуры системы
и логики ее функционирования. Ос-
новным методом такого Исследования
становится моделирование, причем
всегда речь идет лишь о той или иной
степени приближения модели к реаль-
ным изучаемым явлениям. Принци-
пиальное значение при моделировании
имеют вопросы, как выбрать соответ-
ствующий уровень общности выделяе-
мой системы, учесть все существенные
факторы и параметры, построить адек-
ватную постановке задачи модель и на
ней определить допустимые множества
управляемых переменных, в том числе
характеристики стратегий применения
техники и необходимые (целесообраз-
ImWMI понятия и определение
19
•м») уровни потребительских свойств
»♦»* создаваемых изделий.
CbmIctm объектов исследования.
V систем, как объектов исследования,
мм и чают три группы свойств, каж-
MW) из которых используют в само-
мнительном аспекте исследования:
• мнмодействие с внешней средой
ьмады», «выходы»):
внутреннее строение («структура»):
•^несистемные, интегральные свой-
мшв («поведена?»).
Свойства первой группы характерн-
ою! асе виды взаимодействий системы
•* внешней средой, так называемые кон-
туры обмена, В первую очередь пред-
«гавляет интерес целевой контур, ха-
рввтернэующий процесс удовлетворе-
вям потребности (выходной эффект,
тмучяемый от системы). Для систем,
а рамках которых исследуется процесс
(Иратегии) применения создаваемых
в«делпЙ, природа и величина выход-
ного эффекта определяются потреби-
тельскими свойствами изделий. Таким
Мраэом, исследуется обмен: вход —
поставляемые изделия и средства на
на эксплуатацию (применение), вы-
год — удовлетворение потребности в
получении (добывании), передаче или
«ранении вещества, энергии или ин-
^юрмоцин. Для систем, участвующих
а обеспечении процесса создания изде-
лий, полезный эффект заключается
а обеспечении необходимого уровня
КЛИ характеристик устойчивости по-
требительских свойств создаваемого
(эксплуатируемого) изделия (напри-
для системы экспериментальной
отработки), а также в обеспечении
нахождения' изделия в заданном клас-
са Состояний (например, для системы
Производственного контроля, системы
обслуживания и ремонта). Входом
•ляютбя затраты времени, средств,
Мласных частей и т. д. Для замкнутых
ПО целевому контуру систем регули-
рования «входом-вы ходом» является
сигнал рассогласования, который мини-
миаируется в том или ином смысле
а процессе регулирования.
Кроме целевого контура, при иссле-
довании могут учитываться контуры
других обменов системы со средой:
входы — природно-климатические вдз-
дНствия, помехи, противодействие, на-
рушения работоспособности элементов;
выходы — побочное влияние системы
на внешнюю среду, потери энергии,
вещества и т. д. Часто в одном кон-
туре работоспособности удается иссле-
довать влияние на систему внешней
среды и отказов элементов, а также
результаты контроля, обслуживания
и ремонтно-восстановительных работ,
которые по существу являются выхо-
дами целевого контура другой системы,
обепечивающей эксплуатацию и при-
менение изделий. Для правильного
учета взаимовлияния ее иногда при-
ходится рассматривать как подсистему
основной системы.
Свойства второй группы должны
характеризовать внутреннее строение
системы, ее структуру, т. е. то, что
определяет логику ее функционирова-
ния, позволяет формально описать,
смоделировать функционирование си-
стемы и на основе этого изучать, про-
гнозировать как интегральные свой-
ства (поведение), так и значения
конкретных выходов системы в кон-
кретные моменты времени. Каждая
система наделена определенной струк-
турой, под которой обычно понимают
совокупность элементов и множество
устойчивых связей между ними. Как
правило, систему можно разделить на
относительно обособленные в функ-
циональном отношении части, которые
называют подсистемами или состав-
ными частями системы. Детализация
рассмотрения зависит от цели иссле-
дования. В простейшем случае опи-
сывается целевой контур управления
(регулирования), характеризущий
процесс достижения цели (удовлетво-
рения потребности). Формализуется
модель основного обмена: расход из-
делия — полученный выходной эффект.
При этом бывает достаточно знать
потребительские свойства применяе-
мых изделий и стратегию их примене-
ния без подробного рассмотрения дру-
гих внутренних свойств самих изде-
лий. В более сложных случаях при-
ходится моделировать и контуры кон-
троля, обслуживания, ремонта, учи-
тывать иерархию контуров, наличие
в структуре системы органов (лиц)
для принятия решений и т. п.
Свойства третьей группы характе-
ризуют интегральные качества (пове-
дение) системы, которые в общем слу-
20
Объекты исследования в технике
чае (для сложных сйстем) могут не
выражаться через свойства входящих
в систему элементов (эмерджентные
свойства). В первую очередь, это
свойства, характеризующие потреби-
тельскую ценность системы (А-каче-
ство). Их часто называют выходным
эффектом, конечным эффектом, спо-
собностью системы решать поставлен-
ную задачу, или просто способностью
системы. A-качество определяется це-
левым контуром (обменом) и является
исходным при введении понятия эф-
фективности. Эффективность обычно
трактуют как выгодность целевого
обмена либо как близость результата
обмена к предельно выгодному. Рас-
ход ресурсов на достижение цели
(удовлетворение потребности) возра-
стает из-за несовершенства изделий
(низкого энергетического или техно-
логического КПД) или несовершен-
ства стратегии их применения (низкого
информационного КПД). Последний
и характеризует уровень организации
структуры системы, возможности
системы сохранять и использовать
потребительские свойства изделий в
условиях индетерминированного окру-
жения и внутренних возмущений.
Для этого рассматривают специаль-
ные качества системы, характе-
ризующие ее поведение. Наиболее
сложным (высокоразвиты^) из них
является самоорганизация (В -ка-
чество). Этим качеством обладают
системы большой сложности, способ-
ные самопроизвольно изменять свой
внутренний порядок, организован-
ность, структуру, параметры, ориен-
тацию поведения с целью повышения
способности в сложной изменяющейся
обстановке. Самоорганизующая си-
стема обнаруживает ряд способностей
(и соответствующих уровней развития),
принципиально важными из которых
являются: способность к распознава-
нию ситуаций, адаптации, самообуче-
нию, наличие свободы выбора реше^
ний и т. п.
Следующим качеством системы яв-
ляется управляемость (С-качество),
под которым понимают способность
системы подчиняться управляющим
воздействиям. Управляемость обеспе-
чивается, прежде всего, наличием об-
ратной связи. Кроме того, управляе-
мость может характеризоваться гибко-
стью управления,его оперативностью,
точностью и рядом других свойств,
а для сложных систем — способностью
выработки решений, на основе кото-
рых формируются управляющие воз-
действия.
Первичным качеством любой систе-
мы является ее устойчивость (Р-каче-
ство). Устойчивость может объединять
различные свойства: прочность, стой-
кость к воздействию внешних факто-
ров, защищенность, стабильность, на-
дежность, живучесть и т. д. Иногда
выделяют информационную устойчи-
вость (/-качество) или помехоустойчи-
вость как самостоятельную (иногда как
более сложную) группу свойств.
Для изделий, как объектов создания
и экспериментального исследования,
также можно выделить три группы
характеристик:
условия эксплуатации;
конструкционные, технологические,
эксплуатационные параметры;
потребительские свойства изделий,
их устойчивость.
Первая группа свойств характери-
зует состав и уровни эксплуатацион-
ных воздействий на создаваемое изде-
лие, их изменчивость и изученность.
В некоторых случаях, например, при
выборе защиты аппаратуры, опреде-
ляющими становятся, не абсолютные
значения величин воздействий, а их
соотношения с несущими способно-
стями аппаратуры или средств защи-
ты. Далее, для средств пассивной и
постоянной защиты определяющими
могут быть: среднее значение, макси-
мально допустимое значение нагрузки,
а скорость изменения фактора может
не оказывать влияния на решение за?
дачи. При использовании более гиб-
ких активных средств защиты суще-
ственное значение приобретает дина-
мическая изменчивость факторов. В
процессе создания изделия изучен-
ность воздействующих на его элемен-
ты факторов возрастает в результате
экспериментальных исследований:
проверки взаимного влияния элемен-
тов, эффективности средств защиты,
уточнения технологических воздей-
ствий на элементы при изготовлении,
технологическом контроле. При опыт-
0ММГТ1М и определения
21
•*-4 ыеллуатяцин уточняют характе-
»•- «««я внешних воздействий.
группа содержит собствен-
• свойства (параметры) изделия,
»я*/Ьретвемые благодаря реализации
•^арегиой конструкции, материалов,
влементов, технологии изго-
««"•wmnb, стратегии эксплуатации, в
числе режимов обслуживания,
р--* троля, ремонта.
•♦и свойства характеризуют слож-
•нгт». изделия, степень его преемствен-
маТи, новизны, технологичности и
•шумности элементов, изученность ха-
ф*«г«ристик материалов и готовых
ь«*«49ИТОВ, выбранные запасы и избы*
Свисты, контроле- и ремонтопригод-
••н.. Именно эта группа свойств
формируется в результате проектиро-
*4н И И, Т. е. в результате принятия
*тчпаиых решений по выбору кон-
т>1«у«цик, технологии и режимов экс-
»• «у л твои и. Целью этих решений яв-
«••псн придание изделию необходи-
мы» потребительских свойств и их
угтойчивости, т. е. достижение харак-
рис гик третьей группы.
Решения, принимаемые при проек-
Мровакни изделия, в результате их
••«ьнейшей реализации также обеспе-
чмвяют обмен: затрачиваем — сырье,
ЧУД, энергию, получаем — потен-
инАльную способность изделия удов-
летворять ту или иную потребность
в процессе применения. Выгодность
•п>го обмена определяется свойствами
• <«4/1 мн кого изделия и свойствами пре-
»|»ггл его создания и применения, т. е.
• •рвктеристиками систем, обеспечи-
тшщнх его разработку, отработку,
югитовление, контроль, функциони-
ромние и т. д.
Именно эти группы свойств исполь-
• ywrf fipH классификации объектов
асемдования.
.Эффективность и надежность. Поня-
•вв эффективности относят обычно
• операции, под которой понимают
•обую согласованную совокупность
•Игтвий, объединенных общим замыс-
яш и единой целью. Техническая си-
• тм в операции выступает в качестве
•тиэного средства достижения цели,
в в ятом случае понятие эффективности
<**вряции отождествляют с понятием
вМ’вктивнести технической системы,
(швиь соответствия реального ре-
зультата операции требуемому назы-
вают эффективностью опе-
рации. Способ использования актив-
ных средств в операции называют
стратегией. Результат опера-
ции, а, следовательно, и ее эффектив-
ность определяются качеством техни-
ческой системы, условиями и способа-
ми ее применения по целевому назна-
чению.
В практике исследования эффек-
тивности обычно выделяют проблему
оценки эффективности и проблему
выбора рационального способа дей-
ствий (выбора стратегий). Оценка эф-
фективности предполагает формули-
ровку цели (требуемого результата^
операции, выбор и обоснование пока-
зателя эффективности, количественно
выражающего (измеряющего) степень
соответствия реального результата опе-
рации требуемому, вычисление значе-
ния выбранного показателя для за-
данных условий и стратегии.
Проблема выбора стратегии (рацио-
нального поведения) предполагает, кро-
ме перечисленных выше этапов, уста-
новление ведущего принципа поведе-
ния и формирование на его основе
критерия эффективности, т. е. реша-
ющего правила, позволяющего сопо-
ставлять стратегии и осуществлять
направленный выбор стратегий нз мно-
жества допустимых.
Надежность является сложным свой-
ством, которое в зависимости от назна-
чения изделия и условий его примене-
ния состоит из сочетания свойств:
безотказности, долговечности, ремонто-
пригодности и сохраняемости.
Для конкретных изделий и условий
их эксплуатации эти свойства имеют
различную относительную значимость.
Например, надежность некоторых пе-
ремонтируемых элементов сводится в
основном к их безотказности и долго-
вечности, а для ремонтируемых эле-
ментов особенно важной может ока-
заться их ремонтопригодность.
Свойства безотказности и долговеч-
ности характерны только для области
понятий надежности, а свойства со-
храняемости и ремонтопригодности пе-
ресекаются с областью понятий надеж-
ности, имея, кроме того, и самостоя-
тельное значение.
22
Объекты исследования в технике
Количественно надежность оценива-
ют соответствующими показателями,
номенклатуру которых выбирают с уче-
том особенностей изделия, режимов,
условий его эксплуатации - и послед-
ствий отказов.
Определение понятий: безотказность,
долговечность, предельное состояние,
ремонтопригодность, сохраняемость см.
в гл. 4.
Для систем создания, эксплуатации,
обслуживания техники основной целью
является достижение необходимых по-
требительских свойств создаваемых и
эксплуатируемых изделий, обеспечение
и поддержание их надежности. Следо-
вательно, качество изделий, их надеж-
ность могут быть использованы для
измерения выходного эффекта таких
систем и для формирования показателя
их эффективности.
КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ
И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ Л
Признаки классификации изделий.
Целью классификации изделий как
объектов исследования надежности яв-
ляется выделение групп изделий, для
которых может быть предложен общий
подход в вопросах задания требова-
ний, обеспечения, оценки, контроля
надежности, применения общих мето-
дов анализа и синтеза, обоснования
конструкторских, технологических,
эксплуатационных параметров. Выбор
признаков классификации изделий про-
водят на основе анализа выделенных
ранее групп характеристик:
условия эксплуатации;
конструкционные, технологические,
эксплуатационные параметры;
потребительские свойства них устой-
чивость.
Для характеристики условий экс-
плуатации обычно используют пере-
чень воздействующих на изделие фак-
торов и их диапазонов. Такие перечни
могут быть составлены для каждого из
режимов эксплуатации: хранения,
транспортирования, дежурства, при-
менения и т. п. Основные виды воз-
действующих факторов и данные по
ним приведены в десятом томе спра-
вочника.
Проектирование изделий, выбор '’ос-
новных конструктивных параметров,
средств защиты от внешних воздей-
ствий, экспериментальная отработка
должны быть проведены с учетом всего
диапазона воздействующих факторов
и их сочетаний.
Кроме этого, при исследовании на-
дежности, выборе рациональных спо-
собов ее обеспечения и контроля бывает
важно оценить условия эксплуатации
по уровню неопределенности, по при-
роде неопределенности и воспроизво-
димости условий.
Воздействия могут быть постоянные
и переменные, известные, случайные,
непредсказуемые и преднамеренные.
Комплекс условий может быть воспро-
изводимым при испытаниях опытных
образцов или воспроизводимым только
при эксплуатации (применении) штат-
ных изделий.
Для характеристики конструкцион-
ных и технологических особенностей
изделий их различают по объему вы-
пуска, новизне конструкции и (или)
технологии.
По объему выпуска различают изде-
лия массового, серийного, единичного
производства.
По характеристике потребительских
свойств и режимам применения (экс-
плуатации) различают изделия:
с одним или несколькими уровнями
работоспособности;
однократного, многократного, пе-
риодического, непрерывного примене-
ния;
работающие установленное время,
до окончания ресурса, до первого
отказа;
с непрерывным или периодическим
контролем;
с ремонтом плановым, по техниче-
скому состоянию, смешанным.
Основные рассматриваемые классы
изделий. При использовании только
введенных признаков классификации
изделий можно описать множество
классов.
Ниже даны характеристики трех
классов изделий с использованием
отдельных признаков классификации.
Покупные изделия. Процесс
проектирования любого изделия всегда
доходит до такого уровня детализации,
когда в качестве структурных единиц
создаваемого изделия используют го-
товые изделия, освоенные промышлен-
ЬэрмфяЫММ обмвтоа  задач исследования
23
•«•am, выпускаемые, как правило,
•	производством, и с польз у е-
«ма а сгвбяльных (часто облегченных)
I мсллуатацни. Контроль -со-
< * •<ая мделнй проводят перед сбор*
• 4 г.оиюй продукции или перед при-
*«•11 нам; ремонт не предусмотрен.
1р««ань работоспособности, как пра-
»••*. одни. Используют до первого
1*44411 исследования надежности Ha-
tt такого класса связаны с накоп-
«щи статистики о результатах при-
•»<мч*мй и оцениванием фактического
надежности. Знание уровня
ь««явности и последствий отказов из-
м позволяет правильно приме-
• - «V но, используя, если необходимо,
н •рам ром и не как основной путь за-
• от последствий отказов.
Мабвлвя крупной серии. Их лри-
•«•П в широком диапазоне внешних
«* кагйствий, причем конкретные усло-
«•« «мсллуатацни конкретного образца
»га ал я юте я только в процессе экс-
• *«4гацяи. Контроль и ремонт, как
*р4Вилс>, периодические. Применение
аартцнческое или непрерывное, до
вяягрпаниа ресурса.
При разработке нового изделия, как
яреанло, расширяется диапазон уело*
*•1 эксплуатации или усовершенст-
вуется конструкция и технология.
Ццэмку надежности будущего изде-
>яэ проводят на стадии проектирова-
•мя по информации, собранной по
мульта там работы изделий-аналогов.
Сквозные проблемы создания связаны
• отработкой новых решений (кон-
«трумтши, технологии, эксплуатации).
I Ьо результатам опытной эксплуатации
«дограют рациональные режимы Кон-
• р*ыа и ремонта.
Унйкллькые сооружения. По-
«тровняоб в единственном экземпляре
«* юр ужение работает в условиях пере-
наймах (возможно, случайных), пред-
• «••уемых с некоторым упреждением
ж«м*йствнй. В процессе создания ис-
в*мыуют апробированные ранее реше-
на а, а система непрерывного контроля
в (Лслуживания гарантирует своевре-
мммос обнаружение неисправностей и
врвдотвращение поломок и аварий,
в гпш числе используют решения пере-
учи Сооружения на облегченные ре-
жимы работы (с меньшей производи-
тельностью), вплоть до остановки на
ремонт.
Признаки классификации систем.
При использовании признаков клас-
сификации систем следует иметь в виду,
что аспект исследований, связанных
с обоснованием решений на разных
стадиях создания техники, может ме-
няться и, соответственно, меняться
класс объекта системного исследова-
ния (моделирования).
Для характеристики особенностей
взаимодействия системы с внешней
средой учитывают:
сам факт наличия взаимодействия
(разомкнутые системы) или
отсутствия его (замкнутые си-
стемы);
число и функциональное назначение
контуров взаимодействия с внешней
средой (целевой контур, контур под-
держания работоспособности, контур
энергообеспечения, контур жизнеобес-
печения и т. л.);
изученность (степень неопределенно-
сти) взаимодействий (для детермини-
рованных — точность или диапазон
возможных значений; для случайных—
диапазон, вид распределения, пара-
метры распределения; для преднаме-
ренных — диапазон или правило вы-
бора возможных значений).
Для характеристики особенностей
внутреннего строения (структуры) си-
стем будем использовать следующие
признаки:
устойчивость структуры (системы о
постоянной или переменной структу-
рой);
наличие и степень участия оператора
в целевом или вспомогательном кон-
турах (системы ручного управления,
автоматизированные и автоматические;
при наличии оператора хотя бы в одном
контуре — эргатические системы);
наличие в структуре системы лиц
(коллективных органов) принятия ре-
шения, их подчиненность, централиза-
ция (системы: организационные, иерар-
хические, многосвязанные, централи-
зованные, децентрализованные, с анта-
гонистическими интересами, с неанта-
гонистическими интересами и т. д.).
Для учета специфики общесистем-
ных, интегральных свойств (поведение)
систем будем учитывать:
24
Объекты исследования в технике
наличие тех или иных регуляторных
свойств (системы стабилизации, сле-
жения, упреждения, программного
управления и т. п.);
способность к анализу обстановки
(системы с распознаванием ситуаций,
с оценкой работоспособности, с прогно-
зом надежности и т. д.);
использование адаптации (системы
с обучением, самообучением, гибкими
стратегиями, наличием свободы выбора
решений};
возможность изменения уровня орга-
низации (системы с перестраиваемой
структурой, самоорганизующиеся, раз-
вивающиеся системы).
Специфические системные качества
или эмерджеитные свойства системы
позволяют обеспечивать высокий ин-
формационный КПД даже в условиях
большой степени неопределенности
внешней среды, уровня потребностей,
наличия конфликтных ситуаций, при-
менения уникальных изделий. Одна из
вадач системного исследования состоит
в том, чтобы оценить начальный и
ожидаемый уровни неопределенности
условий применения создаваемого из-
делия и выбрать соответствующий уро-
вень организации процесса создания
и процесса применения изделий, т. е.
обеспечить достаточную эффективность
систем, участвующих в создании и
применении изделия.
Рассмотренные выше признаки обра-
зуют необозримое множество различ-
ных классов систем. Число различных
классов систем, изучаемых и рассма-
триваемых на практике, существенно
меньше. С одной стороны, это опреде-
ляется тем, что из рассмотрения изъя-
ты многочисленные замкнутые автома-
тические системы управления, модели
которых используют при описании
процессов функционирования создавае-
мых изделий, в том числе системы
управления движением, телемеханики,
'жизнеобеспечения и т. п. Такие мо-
дели иногда используют при исследо-
вании влияния отказов элементов на
качество функционирования того или
иного контура управления и на выход-
ной эффект применяемого изделия.
Относительно многочисленных замкну-
тых эргатических систем управления
в девятом томе рассмотрены вопросы
учета надежности оператора при ис-
следовании надежности системы в це-
лом. С другой стороны, развитие мето-
дов системного анализа применительно
к разомкнутым организационным,
иерархическим системам, реализующим
достаточно сложное поведение, нахо-
дится на таком уровне, что аналитиче-
ские решения, учитывающие специфику
отдельных классов, найдены только
в простейших случаях. Ниже приве-
дены примеры некоторых классов си-
стем, рассматриваемых в справочнике.
Целенаправленные системы.
Это большой класс систем, в рамках ко-
торых обычно исследуется процесс
(стратегия) применения создаваемого
изделия. Часто это многоцелевые орга-
низационно-технические системы с
иерархической структурой, сложным
поведением, называемые большими си-
стемами. В общем случае, кроме целе-
вых контуров, описывающих процесс
применения изделий, моделируются
контуры обеспечения эксплуатации: де-
журства, обслуживания, контроля и
восстановления; управления функцио-
нированием. На ранних стадиях созда-
ния при выборе оптимального ряда и
облика создаваемого изделия исполь-
зуют упрощенные модели, заменяя мо-
делирование вспомогательных конту-
ров их интегральными характеристи-
ками, полученными при работе с ана-
логичными изделиями.. При анализе
наиболее полных многоконтурных, мо-
делей использует имитационное моде-
лирование; его методология развита
применительно к особенностям транс-
портных, энергетических систем, си-
стем наблюдения и т. п. Исследованию
эффективности больших систем посвя-
щен третий том справочника.
Системы обслуживания я ре-
монта изделий. Целью создания та-
ких систем является поддержание на
должном уровне потребительских
свойств изделий путем реализации той
или иной стратегии обслуживания и ре-
монтов. Часто удается этот аспект экс-
плуатации изделий исследовать авто-
номно с тем, чтобы использовать полу-
ченные интегральные характеристики
при дальнейшем комплексном исследо-
вании. Тем более, что такие системы
часто создаются для обслуживания не-
скольких видов техники. Для оценки
качества работы систем обслуживания
Шяамафпмдм объектов н задач исследования
.26,
м-~ го используют характеристики зат-
1«т оремепи» занимаемого ремонтом и
•А пвпаяннем, с учетом ожидания
• ~р*лк, различных приоритетов и т. п.
i -вммфнжп исследования таких систем,
е числе с использованием моделей
•Ахпеого обслуживания, рассмотрена
* в»еьмом томе справочника.
Гмсомлы контроля. Широкий
• «мч'втих систем включает: системы
п-човолственного контроля, системы
• «троля и диагностики, используемые
•у н подготовке изделий к применению,
«0ч.ггм||| оперативного контроля и уп-
функционированием и др.
1«ч могут быть мпогоконтурные авто-
*>тиМ1рованные системы, включающие
в шиггуры операторов и ЦВМ. Полез-
«иА аффект от использования систем
определяться и уменьшением
готовой продукции (для произ-
ъщгтвеяного контроля), и сокращением
njewiN подготовки изделия к работе,
• повышением эффективности целевого
и-и гура (для систем оперативного кон-
троля и управления функционирова-
вшем). Многочисленные примеры ис-
4 тедом н и я подобных систем приведе-
ны в пятом, шестом и седьмом то-
в«т.
Системы обеспечения процесса
teобилия изделий. К числу таких
<ягтвм можно отнести систему обеспе-
wiitii надежности и управления ка-
твои продукции, автоматизирован-
ие я» систему управления производ-
ством и т. п. Целью таких систем
валяется обеспечение или поддержа-
ввв ия заданном уровне качества про-
itBTOi создания видов техники в соот-
ветствии с нормами, обоснованными
• установленными для данного вида
т«чинки. Такие системы, действующие
в гой нли иной отрасли, определяют
tcMJUiffl создания и общий уровень
•иVвеемого вида техники. Именно
•«в ггнх условий реализуется тот или
воий (характерный для отрасли или
'гуппи отраслей) вид обмена затра-
ты — надежность для изделий опре-
млвниой сложности. Это позволяет
рмт задачу обоснования рациональ-
ных требований по надежности изде-
лий на ранних стадиях создания одно-
временно с выбором оптимального
ИМ изделий с учетом массовости про-
ИВДстаа и применения.
Типовые задачи исследования на-
дежности. Исследование надежности
включает следующие задачи.
1.	Задание требований по надежно-
сти системы и нормирование (распре-
деление) требований по надежности
элементов системы. Эту многоуровне-
вую задачу решают па всех уровняя
структуры системы и ее элементов,
вплоть до простых систем, на разра-
ботку которых оформляют техническое
задание (ТЗ) и на изготовление кото-
рых выдают технические условия (ТУ),
2.	Выбор рациональной (оптималь-
ной) структуры элементов системы
в целом с целью обеспечения надеж-
ности и обоснование необходимого
резервирования (структурного, функ-
ционального, нагрузочного, временно-
го, логического, алгоритмического,
программного), уровня контролепри-
годности и восстанавливаемости.
3.	Обоснование основных принци-
пов (направлений) и программ обеспе-
чения надежности системы и ее эле-
ментов с учетом их особенностей.
4.	Обоснование системы (порядка и
объемов) экспериментальной отработ-
ки элементов системы о учетом требо-
ваний к надежности.
5.	Обоснование системы контроля
качества и надежности элементов тех-
нической системы В производстве.
6.	Обоснование системы обеспече-
ния и поддержания надежности техни-
ческой системы в процессе ее эксплуа-
тации.
7.	Обоснование системы обеспечения
надежности и управления качеством,
реализуемой при создании технической
системы.
8.	Расчет надежности по результа-
там проектирования и конструиро-
вания.
9.	Оценка и контроль надежности
по результатам отработки, производ-
ства и эксплуатации.
Помимо задач, являющихся как бы
неотъемлемыми элементами технологи-
ческого цикла создания и использова-
ния технических систем, решают более
узкие, но, не менее сложные конкрет-
ные. задачи:
оптимизации структуры нерезерви-
рованных и разнообразно резервиро-
ванных систем с учетом надежности;
26
Объекты исследования в технике
оценки надежности элементов си-
стем по разнородной априорной и
апостериорной статистической инфор-
мации;
оценки надежности оператора при
его взаимодействии с элементами тех-
нической системы;
диагностики и прогнозирования тех-
нического состояния системы;
поиска мест отказов и неисправно-
стей И системе;
обоснования ускоренных и утяже-
ленных испытаний;
неразрушающего и статистического
контроля качества элементов системы
в производстве;
оперативного контроля и управления
функционированием технической си-
стемы в процессеэксплуатации и при-
менения;
исследования отдельных составля-
ющих надежности (безотказности, дол-
говечности, ремонтопригодности, со-
храняемости) и их сочетаний;
планирования отдельных операций
с учетом надежности, ответственности
систем, их массовости применения,
эргономики, безопасности, живучести
и т. п.
Вследствие многостадийного и мно-
гоуровневого характера процесса соз-
дания сложной технической системы
требуется использование разнообраз-
ных методов и решения всех перечис-
ленных задач с большей или меньшей
детализацией и глубиной исследования
в зависимости от особенностей созда-
ваемой технической системы и ее эле-
ментов, располагаемой информации и
целей исследований.
Особенности исследования эффектив-
ности и надежности сложных техниче-
ских систем^ Многие технические си-
стемы создают «от достигнутого». По
результатам эксплуатации и примене-
ния систем-аналогов намечают и реа-
лизуют повышение эффективности си-
стемы благодаря улучшению некото-
рых свойств качества (производитель-
ности, точности) и (или) надежности
отдельных ее элементов.
Исследованием эффективности новой
системы, не имеющей аналогов и про-
тотипов, должны предшествовать си-
стемные исследования с широким при-
влечением методов экспертных оценок
и методов прогнозирования [1, 30, 60].
Системные исследования проводят
с целью:
определения основных задач, кото-
рые должна выполнять будущая тех-
ническая система;
условий, в которых ее будут приме-
нять;
оценки ожидаемой потребности в си-
стеме;
анализа возможностей создания си-
стем с требуемыми характеристиками
при известном уровне развития техни-
ки.
Системные исследования завершают-
ся выбором облика технической си-
стемы, т. е. определением структуры
.системы и типа каждого СОСТавляюгцёГо
элемента на основе анализа соответ-
ствия задач, поставленных перед си-
стемой, ее характеристик и возмбйГ-
ностей их достижения.
При этом учитывают:
взаимодействие создаваемой си-
стемы с другими системами;
отдаленность сроков применения
системы, обусловленную длитель-
ностью периодов создания и эксплу-
атации;
наивысшую степень неопределен-
ности характеристик будущей системы
и условий ее функционирования, кото-
рые могут сложиться к моменту ее
применения;
обобщенную информацию по всем
следующим стадиям жизненного цикла
системы в виде соответствующих тре-
бований и ограничений.
Системные исследования проводят
научно-исследовательские институты
и организации, заказывающие систему,
а также головные институты, проектно-
конструкторские организации той
отрасли промышленности, которая
является ведущей по данному виду
технических систем. Иногда в этих
исследованиях принимают участие и
головные проектно-конструкторские
организации.
Обычно эти исследования заканчи-
ваются проектом технического зада-
ния на систему в целом в важнейшие
ее элементы.
Затем при проектировании силами
проектно-конструкторских организа-
ций с участием научно-исследова-
тельских институтов заказчика в
ЬвнЦМММ объектов и задач исследования
27
в**«1ышленности определяется облик
ке^мны и выбираются конкретные
мкввпмм параметры ее элементов,
М оценки эффективности про-
»решш о целом, из оценки эффектив-
•‘•1М системы в целом и оценки затрат
рм полагаемых ресурсов на дости-
автнч основных проектных пара-
в»|ров в обеспечение надежности каж-
ймо элемента системы.
ь Оценку э<|)фективности разрабаты-
ваемой системы проводят с использо-
ванием методов сравнительного ана-
«им, математических методов иссле-
агмиимя операций (детерминирован*
вы а и вероятностно-статистических).
Прл этом учитывают:
реаультаты исследований, вы пол-
веяных при формировании требова*
•мА К системе;
основные особенности и. ограничения
яря реализации последующих стадий
«МАЛКИЯ и применения технической
гягтемы и ее элементов;
амимодействие элементов внутри
I метимы;
неопределенность будущих условий
Применения;
ожидаемый ущерб из-за возмож-»
мы я отказов техники.
В процессе разработки проекта ис-
яольэуют также методы проектного
исследования и обеспечения надеж-
мет системы, учитывающие струк-
туру каждого элемента, условия функ-
•ноинрования, особенности его экс-
периментальной отработки и эксплу*
епщмк.
В результате проектно-конструк-
торских проработок и проведенных
^следований выбирают наиболее
эффективный и достаточно надёжный
вариант ^нстемы, реализуемый на сле-
дующих стадиях жизненного цикла,
а также обосновывают программу обес-
печения надежности системы и наи-
более трудоемкую ее часть — про-
|рамы у экспериментальной отработки.
Следующая стадия — разработка
конструкторской и технологической
Ояументацин, изготовление опытных
«Фраз Нов, экспериментальная от-
работка и испытания элементов систе-
мы и системы в целом.
На этих стадиях создают элементы
системы, соответствующие требова-
ниям технического задания в конструк-
торской документации в условиях ре-
альных располагаемых временных*
материальных и финансовых ресурсов.
Целью экспериментальных исследо-
ваний на этом этапе является проверка
правильности основных технических
решений и мероприятий, реализуемых
после окончания проектирования и
защиты проекта, для обеспечения эф-
фективности и надежности создаваемой
системы, устранения выявленных
недостатков.
Исследования проводят с использо-
ванием,1 результатов, полученных на
предыдущих стадиях, результатов
производства и испытаний макетов
и опытных образцов элементов си-
стемы. При этом решают задачи ра-
ционального использования выделя-
емых ресурсов для достижения тре-
буемых технических характеристик
и надежности.
Эти исследования проводят ин-
женерно-технические и исследова-
тельские подразделения и службы на-
дежности проектно-конструкторских
организаций и заводов-изготовителей
элементов системы.
Если изделие передается в серийное
производство, то специальные иссле-
дования проводят с целью анализа
влияния технического уровня и
качества производства на надежность
элементов системы и эффективность
системы в целом.
В процессе исследований на стадии
эксплуатации учитывают:
особенности организации эксплу-
атации, обслуживания, восстановле-
ния и применения системы;
взаимодействие и взаимовлияние
элементов системы;
надежность и последствия отказов
каждого элемента системы.
Создание контролепрнгодных и
восстанавливаемых элементов поз-
воляет повысить готовность и надеж-
ность системы. Исследования проводят
укрупненно на первых этапах раз-
работки с участием проектно-конструк-
торских подразделений и подразделе-
ний эффективности и надежности, а на
самой стадии эксплуатации выпол-
няются службами эксплуатации и
подразделениями надежности.
Последний этап — непосредствен-
ное применение. Для него определяет-
28
Объекты исследования в тсхняие
ся вариант наилучшего использования
изделий в составе системы. Решение
задачи основывается на методах иссле-
дования эффективности применения
элементов в составе системы и методах
планирования операций. При этом
учитывают:
конкретные условия применения
и сложившуюся обстановку на период
применения системы;
ожидаемую конкуренцию или кон-
фликтную ситуацию с неопределен-
ностью стратегий сторон, преследу-
ющих противоположные интересы
(для некоторых систем);
опыт эксплуатации и использования
подобных систем;
технические и проектные решения,
принятые на предыдущих этапах;
взаимодействие элементов.
Такие задачи решают службы зака-
зывающих организаций, используя
при этом методы теории исследования
операций и теории массового обслужи-
вания.
Из изложенной схемы исследований
следует, что в процессе исследования
эффективности и надежности в про-
цессе создания и применения изделий
вовлекаются на каждой стадии работ
новые подразделения и специалисты
предприятий и организаций, что в про-
цессе этих исследований должны соб-
людаться преемственность и пери-
одичность оценок влияния принима-
емых технических решений на
показатели надежности элементов и
эффективности системы. Все основные
службы и специалисты заказывающих
и эксплуатирующих организаций,
научно-исследовательских институ-
тов, проектно-конструкторских орга-
низаций и заводов должны владеть
определенными знаниями в области
теории эффективности и надежности
как сложных, так и более простых
технических систем и умело применять
эти знания в практической деятель-
ности.
Исследованиям на разных уровнях
структуры сложной системы и на
разных этапах ее создания и при-
менения должна быть свойственна ме-
тодологическая и организационная
общность, позволяющая активно
использовать на каждом этапе жиз-
ненного цикла системы положитель-
ные результаты, получаемые при иссле-
довании эффективности н надежности
для создания сложной технической
системы и выполнения ею поставлен-
ной задачи с минимальными суммар-
ными затратами располагаемых ресур-
сов. Объектом исследования эффек-
тивности на всех этапах является
сложная система и (или) ее элементы.
Каждое из направлений исследований
имеет свои методические особенности,
которые обусловлены особенностями
создаваемой системы и решаемой
задачи, уровнем иерархии объектов
исследования, широтой охвата ас-
пектов, учитываемых нри иссле-
довании.
Более ранним этапам исследования
соответствует более высокий уровень
решаемой задачи, объекта исследова-
ний и набольшая широта охвата ас-
пектов. Например, технический
и экономический аспекты могут быть
формализованы математическими ме-
тодами, а для учета социального и
политического аспектов могут ока-
заться более подходящими эвристи-
ческие методы. Характер решаемых
задач определяет организационные
особенности, связанные с распределе-
нием работ для получения исходных
данных, разработки моделей исследо-
вания, выработки и представления
рекомендаций по результатам про-
веденных исследований. При этом
стремятся получить достаточно точную
и в то же время достаточно простую
модель для соответствующего объекта
исследования. На рис. i системные
направления исследований условно
изображены в виде областей трехмер-
ного пространства для соответству-
ющих задач, уровней.иерархии объек-
тов исследования и охватываемых ас-
пектов потребности, учитываемых
при исследовании.
Различные направления системных
исследований имеют определенную вза-
имосвязь и могут пересекаться как
в части решаемых задач и объектов
исследования, так и в охвате учитыва-
емых аспектов.
Основные направления исследований
сложных технических систем. Наи-
высший уровень в представленной схе-
ме (см. рис. 1) занимает анализ систем,
задачей которого является определе-
• ммефм*цм1 объектов .и задач исследования
29
и облика системы на основе выбора
Hitti каждого ее элемента, а объектом
в»*л«доваиня — сложная техниче-
им система в целом. Для анализа
4«гтсм характерен наиболее полный
мчмт всех аспектов потребности. Ана*
awl систем обеспечивает определение
• Ш и способов ее достижения, уста-
навливает критерии эффективности,
* < «валяет осуществить выбор из числа
вм«иожиых альтернативных вариан-
мяллучшие.для дальнейших иссле-
В'МЛкА, удовлетворяющие ограниче-
нии по стоимости и срокам создания,
• ' степени риска выполнения поста-
• «*яяых задач, или выбрать более
^скованные задачи, если постав-
кмвиые ранее оказываются несосто-
••М 1»н ы мн.
Неопределенность целей, задач
в «сходных данных, а также широкий
Доимок поиска решения определяют
г-^ЦМфнку исследований на ранних
•«<1КЯХ. При этом исследуемую тех-
ническую систему рассматривают во
Рис. 1. Уровни исследования эффек*
тивности
взаимодействии с другими системами
с использованием математических
моделей планирования операций,
о учетом большого числа неформали-
зуемых факторов и ограничений, ожи-
даемой неопределенности условий
применения. При этих исследованиях
надежность учитывают в виде обоб-
щенного показателя, характеризу-
ющего готовность системы к приме-
нению, ее безотказность или средний
срок службы. Если уровень надеж-
ности исследуемой системы соответ-
ствует уже достигнутому ранее на
аналогичных системах, то вопросы
обеспечения надежности на данном
этапе не рассматривают. Если требу-
емый уровень надежности существенно
превосходит достигнутый ранее, то
эту проблему выделяют в самосто-
ятельную, для которой требуется спе-
циальное исследование.
30
Объекты исследования в технике
Наиболее полно исследование
эффективности и надежности проводят
на завершающих стадиях жизненного
цикла системы; при этом широко
используют модели операций при-
менения л количественный анализ фак-
торов, определяющих достижение
поставленных в этих операциях задач.
На этих стадиях надежность высту-
пает как важнейшее свойство системы,
как вопрос, требующий постоянного
внимания, контроля, прогнозирова-
ния на любой наперед заданный момент
или интервал времени. Надежность
системы в процессе эксплуатации со
временем может неуклонно ухудшать-
ся, если не принимать специальных
мер по предупреждению, выявлению
отказов и их оперативному устране-
нию. С целью поддержания готовности
и надежности системы на уровне,
необходимом, для успешного выполне-
ния системой поставленных перед ней
задач, с использованием методов тео-
рии надежности, теории массового об-
служивания и восстановления, тео-
рии планирования эксперимента,
диагностики разрабатывают и реали-
зуют рациональную эксплуатацию
изделии.
Исследования эффективности (или
системные исследования) на стадии
проектирования базируются на ис-
пользовании методов анализа систем
и исследования операций.
Основная задача исследования
эффективности на этих стадиях состоит
в определении конкретных параметров
каждого проектируемого элемента.
Объектом, —исследований является
проект элемента сложной системы
с учетом всех его конструктивных
особенностей и свойств, с анализом
их влияния на эффективность и учетом
затрат на всех этапах жизненного
цикла. Для задач исследования эффек-
тивности при проектировании ха-
рактерно моделирование операции
применения. Поэтому основу соста-
вляют методы математического мо-
делирования с использованием (при
наличии аналогов) результатов физи-
ческого моделирования. Решение
задач эффективности базируется на
информации от предшествующего этапа
исследований, представляемых в виде
исходных требований, а также с учетом
последующих этапов жизненного цик-
ла системы. Для исследования эф-
фективности при проектировании
характерно наличие неформалнзуе-
мых факторов, которые приходится
дополнительно учитывать лицам,
ответственным за принятие оконча-
тельных решений.
При проектировании и на последу-
ющих стадиях проводят исследования
проектной надежности системы в це-
лом и ее элементов. Для этого раз-
рабатывают модели оценки надежности
альтернативных вариантов системы
и ее элементов, нормирования надеж-
ности элементов и осуществляют отбор
вариантов, удовлетворяющих огра-
ничениям и требованиям по надеж-
ности. Далее для каждого отобранного
варианта осуществляют предвари-
тельную оценку надежности элементов
более низкого уровня и установление
для ннх нормативных уровней надеж-
ности в технических задания# на
разработку с учетом требований к на-
дежности элементов более высокого
уровня и возможностей их реального
достижения. Завершают исследова-
ния надежности разработкой для окон-
чательно принятого варианта системы
и ее элементов программы обеспечения
надежности и ее важнейшей части —
программы экспериментальной отра-
ботки.
Выбор и обоснование стратегий обес-
печения надежности и конкретных
мероприятий, включаемых в програм-
мы, производят с использованием раз-
нообразных методов исследований,
разработанных на основе теории ре-
зервирования, теории эксплуатации
и массового обслуживания, теории
планирования эксперимента и т. д.
Эти работы выполняют под методи-
ческим руководством подразделения
надежности проектно-конструктор-
скими, испытательными и техноло-
гическими подразделениями пред-
приятий-разработчиков элементов и
агрегатов системы. На каждом этапе
работ, следующим за проектирова-
нием, возникает необходимость в ре-
альных условиях разработки пере-
сматривать отдельные технические
решения. Обязательным условием
является анализ- и оценка влияния
на надежность элемента и системы
1ш«Ншмм о0ъе«т<ш II ааддч исследования
31
Рис. 2. Уровни исследования надеж-
ности
• целом принимаемых технических
решений и отбор таких решений, кото-
рые повышают или, по крайней мере,
tt» снижают надежность.
На первых этапах исследования на-
лежности проводят расчетными ме-
ищлми; эти исследования носят про-
филирующий характер. На после-
дующих этапах создания изделии на
к’нсве получаемых эксперименталь-
ных данных осуществляют оценку на-
дежности элементов системы и
гравием не их с заданными требова-
ниями, что позволяет принять необ-
ходимые решения по повышению на-
авжиости отдельных элементов и обес-
явййть требуемую надежность си-
гтеыы в целом. При этом используют
•ДОарат математической статистики
я результаты детерминированных
фмдических экспериментов. Получа-
емые на каждом этапе работ оценки
•Шжности используют при иссле-
|ймнии эффективности; они способ-
ствуют выработке обоснованных реко-
«кдвцнй по повышению эффектив-
ности в процессе создания системы.
Особенности, определяющие орга-
низацию процесса исследования,
перечислены ниже.
1.	Широкая кооперация исполни-
телей работ и сжатые сроки, отводи-
мые на проведение исследований, об-
условливают оперативное взаимодей-
ствие с заказывающими организациями
и соразработчиками элементов. В про-
цессе проектирования и эксперимен-
тальной отработки элементов системы
осуществляют увязку всех параме-
тров элементов, разрабатываемых
смежными подразделениями органи-
зации-разработчика, изучают и ана-
лизируют условия экспериментальной
отработки производства, эксплуата-
ции и применения проектного элемента.
2.	Возможность детальной кон-
структорской проработки вариантов
проектируемого элемента системы.
32
Объекте исследования в техник!
4
Типовые мероприятия обеспечения надежности
Мероприятия
предупредительные	контрольные	защитные
Конструктивные отказы
Использование отра-
ботанных методов и
средств обеспечения на-
дежности. Анализ аль-
тернативных проектно-
конструкторских реше-
ний и выбор наилуч-
ших. Создание запасов
работоспособности по
нагрузкам и отказам
различных видов. Ис-
пользование резервиро-
вания. Выбор высоко-
надежных комплектую-
щих элементов, мате-
риалов. Создание кон-
тролепригодных и ре-
монтопригодных изде-
лий. Обучение проек-
тантов, конструкторов,
испытателей передовым
методам и способам
обеспечения надежности.
Установление проект-
ных норм надежности и
норм испытаний при
экспериментальной отра-
ботке. Разработка но-
вых средств контроля и
диагностики
Экспериментал ь ная
проверка технических
решений, особенно но-
вых, проверка всех ре
жимов функционирова-
ния. Автономные и ком-
плексные испытания.
Контроль проектной до-
кументации. Контроль
и корректировка кон-
структорской докумен-
тации. Эксперименталь-
ная проверка запасов
работоспособности во
всех режимах функцио-
нирования. Контроль
надежности. Создание
новых средств экспери-
ментальной отработки
и обработки информа-
ции. Контроль качества
труда исполнителей, са-
моконтроль
Анализ последствий от-
казов. Введение специ-
альных агрегатов в со-
став элементов системbif
обеспечивающих безопас-
ность при возникновении
отказов. Отработка основ-
ных и отказовых режи-
мов функционирования!
тренировка персонала.
Реализация технических
решений по локализации
отказов. Применение опе-
ративного контроля и
управление функциони-
рованием. Обеспечение
сохранения работоспо-
собности элемента при от-
казах в агрегатах. Раз-
работка системы обслу-
живания и восстановле-
ния техники
Выбор прогрессивных
и стабильных техноло-
гических процессов. От-
работка новых техноло-
гических процессов и
средств контроля до на-
чала производства изде-
лий. Отработка и кор-
ректировка технологи-
ческой документации.
Производственные отказы
Проведение входного
пооперационного и вы-
ходного контроля. Про-
верка режимов запасов.
Контрольно-техноло-
гические испытания.
Контроль качества тру-
да исполнителей, само-
контроль. Авторский над-
зор. Контроль качества
и стабильности техноло-
гических процессов
Использование избы-
точности в оборудовании
и средствах контроля.
Введение блокировок в от-
ветственные технологи-
ческие процессы. Разра-
ботка системы обслужи-
вания и восстановления
производственного обо-
рудования и средств кон-
троля
•Ьммпфпввцпа объектов  задач исследования
83
Продолжение табл.
Мероприятия
ИНДУ реднтельн ые	контрольные	защитные
□Оисловянме системы
мттроля качества и на*
два пости' изделий в
«ропаподстве. Обучение
И аттестация цроизвод-
Гтканиого персонала к'
НЯ ответственных
Иях. Надзор за
мгтоянием производ-
mtnnoro оборудования
• средств контроля
Эксплуатационные отказы
Раарйботка автомати*
МрОМ иных средств
ШТродя и поиска не-
«елрааяостей. Отработка
аагационно-техни-
документации.
Проведение предвари*
•МЫТЫХ регламентных
|Мб0Т. Оценка и про-
ПЯОИрование техниче-
ПЮГО состояния и иа-
дмиости. Аттестация и
Лучение персонала
Автоматизированная
регистрация и обработка
информации о коман-
дах, отказах и не-
исправностях. Контроль
качества. Самоконтроль.
Гарантийный надзор
Проведение оператив-
ных доработок..
Использование автома-
тических блокировок. Ис-
пользование запасных ча-
стей, обменного фонда.
Анализ последствий отка-
зов и реализация защит-
ных мероприятий. Обуче-
ние и аттестация персо-
нала для работы при воз-
никновении отказов
В сжатые сроки, как правило, де-
1Мьно может быть проработано лишь
ограниченное число вариантов. При
•том для каждого варианта учитывают
•иаможности изготовления и экспери-
ментальной отработки элементов
разными кооперациями предприятий-
рааработчиков и изготовителей с уче-
том их производственных возможностей
О накопленного опыта ио созданию
аналогичных элементов. Для опре-
деления рационального варианта
Требуется сравнить существенно
большее число вариантов, так как
• общем случае искомый вариант мо-
жет не принадлежать множеству де-
тально проработанных. Поэтому для
детальной проектной проработки
могут быть заданы опорные варианты
элемента, являющиеся типовыми
для ряда других возможных вариан-
тов.
Для построения дополнительных ва-
риантов на базе опорного требуется
параметрически трансформируемая
модель агрегатов, из которых состоит
проектируемый элемент. Такие мо-
дели позволяют генерировать до-
полнительное множество вариантов
в окрестностях опорного для выбора
из них рационального. После опре-
деления рационального варианта
необходимо провести корректиру-
ющую детальную конструкторскую
проработку исходного опорного ва-
рианта.
3.	В исследованиях эффективности
должны учитываться не только произ-
34
Объекты исследования в технике
водственные возможности всей коо-
перации разработчиков и изготови-
телей, но и возможности расширения
производственной базы в пределах
отпущенных на разработку системы
материально-технических ресурсов
в интересах повышения эффективности
системы в целом. Это открывает до-
полнительные возможности вариации
параметров проектируемого элемента
и выбора конструктивных решений.
На рис. 2 показана последователь-
ность работ по исследованию надеж-
ности системы и ее элементов. Иссле-
дования надежности при проекти-
ровании проводят почти одновременно
с исследованиями эффективности.
Сжатые сроки разработки изделий
делают целесообразным проведение
опережающих исследований надеж-
ности, разработку опорных вариантов
элементов и агрегатов, разработку
«эталонных», образцовых технических
решений, используемых при проекти-
ровании, обоснования типовые меро-
приятий по обеспечению надежности,
создания проектных норм надежности,
норм испытаний при эксперименталь-
ной отработке и в производстве эле-
ментов сложной технической системы,
совершенствования системы эксплу-
атации. Эти работы могут быть выпол-
нены ведущими организациями всех
отраслей промышленности, участву-
ющими в создании сложных техниче-
ских систем. Естественно, такая много-
плановая, многоуровневая и много-
этапная работа должна быть органи-
зована и постоянно координироваться
в процессе создания новых поколений
сложных технических систем.
Способы обеспечения высокой на-
дежности весьма разнообразны.
В таблице для отказов конструктив-
ного, производственного и эксплуата-
ционного характера приведены типо-
вые мероприятия предупредитель-
ного, контрольного и защитного
характера, обеспечивающие надеж-
ность. Обоснование и выбор наиболее
эффективных мероприятий с учетом
особенностей конкретного элемента
на каждом конкретном этапе создания
системы является непростой задачей,
требующей исследования и решения.
Мероприятия, указанные в таблице,
выполняют в процессе проектирования
и на последующих стадиях создания
системы на основе программ обеспече-
ния надежности, программ экспери-
ментальной обработки, программ
технологической отработки, а для се-
рийных и эксплуатируемых си-
стем — на основе программы повы-
шения качества и надежности.
Гаем в
Методологические основы исследования надежности
• эффективности t
В АМНОЙ главе рассмотрены с еди-
ММ tottunfl методологические основы
ДОММОМНня эффективности
отмечено общие черты
присущие этим
и Ha-
il осо-
видам
кон-
иа-
методологией
естественно-научного__
ия обычно понимают научную
Жть направления, совокупность
|уемых методов, методику и о&-
схему проведения исследований,
уйцмпы, которыми руководствуют-
li В процессе исследований при при-
реализации тех или иных
К*к при исследовании эффектив-
мСш, так и при исследовании надеж-
мктн проводят анализ проблем, осу-
Тотвляют постановку и решение за-
До|| принимают решения и осущест-
М*ЮТ руководство их реализацией.
ИФемдования проводят поэтапно
• итеративно. На отдельных этапах
Ю(Меняют неформальные методы
туицию, здравый смысл, логику,
аналогию, экспертный анализ). На
ыугих этапах применяют научный
ШТОД> т. е. используют теорию, мате-
ИФТЯКу, формальные процедуры,.
модели.
Примером использования в практике
доследования эффективности и иа-
МЖиости научного метода является
доследование операций, позволяющее
Получить количественное обоснование
удовлетворительных (наилучших) пу-
ти достижения цели.
В процессе исследований эффек-
тивности и надежности техники ис-
•Ользуют как общеповеденческие,
Мк и общетехнические принципы, ко-
торые рассмотрены в данном разделе.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Несмотря на то, что в гл. 1 отмеча-
лось различие объектов исследований
(изделий в систем), исследуемых
свойств (надежности и эффективности)
и соответствующих методов исследо-
вания (математического моделирова-
ния и экспериментирования — физи-
ческого моделирования), обе задачи
исследования объединяет много
общего. И это общее тем более важно
подчеркнуть, так как многие задачи/
связанные с обоснованием требований
по надежности, обоснованием программ
обеспечения надежности, выбором си-
стем обслуживания, контроля, экЬ;
плуатации, должны ставиться как* *
задачи исследования эффективности4
В связи с этим ниже излагается
общая методика исследования по об-
основанию решений в условиях не-
определенности без выделения осо-
бенностей исследования эффектив-
ности и исследования надежности.
Постановка задачи обоснования ре-
шения является исходным этапом ис-
следования, в результате которого
однозначно формулируются условия
задачи {(/} и искомый результат ре-
шения задачи [V). Символами U н V
обозначены объекты любой природы:
технические и математические тер-
мины, высказывания, множества
и т. п. Если какое-то понятие сформу-
лировано однозначно (хотя и каче-
ственно), говорят, что проведена
экспликация понятия. Ес-
ли понятие выражено количественно,
говорят о формализации
понятия.
В общем случае условия задачи
обоснования решения должны описы-
вать исследуемое множество решений
(объект выбора) и правило обоснова-
38
Методологические основы исследование
яия (выбора) решений. Искомый ре-
зультат может содержать предлага-
емое решение, или подмножество реко-
мендуемых решений, или сам факт
наличия среди исходного множества
решений, удовлетворяющих правилу
обоснования. Стандартно поставлен-
ная задача обоснования решения
в условиях неопределенности должна
содержать в формулировке условий
задачи, как минимум, экспликациюи
понятий: целх (для задания правила |
выбора), решение (для задания?
объекта выоорй)7”среду (для задания1!
неопределенности ’ условий выбора).»!/
Если же постановка задачи неполная,
т. е. отсутствует однозначное определе-
ние (экспликация или формализация)
одного из необходимых компонентов
условия, может быть сформулирована
промежуточная задача, искомым
результатом которой является до-
полнение условий стандартной за-
дачи.
Примеры стандартных постановок
задач могут быть записаны следу-
ющим образом:
(дано {объект выбора; условия вы-
бора; правило выбора) тре-
буется: {осуществить выбор));
(дано {множество значений упра-
вляемого параметра У; мно-
жество возможных значений
неуправляемого параметра X;
значение управляемого пара-
метра у £ Y больше любого
возможного значения не-
управляемого параметра) тре-
буется: {найти все у, удовлет-
воряющие условию и правилу
выбора));
({ множество стратегий S; воз-
можные состояния среды X;
исход реализации стратегии
со (s, х) принадлежит множеству
^доп допустимых исходов)
: {найти хотя бы одно значе-
ние s*, такое, чтобы со (s*. х) £
G ^доп хотя бы Для одного
х(ЕХ)>.
Ниже даны примеры неполных по-
становок задач:
(дано {объект выбора; условия вы-
бора; —) требуется: {опреде-
лить правило выбора ));'
({объект выбора; — ; правило
выбора) ; {условия выбора});
({-S X; со (з, х) > ©доп Для все*
х С X}: {з});
({—; —; правило выбора) : {объ-
ект выбора; условия выбора)).
Компоненты объект выбора и усло-
вия выбора образуют ситуацию. Не-
полную постановку задачи первого
типа называют постановкой от ситу-
ации. Постановки задач остальных
примеров называют постановками
от проблемы.
И та и другая постановки являются
переходным этапом постановки стан-
дартной задачи и вместе образуют
проблемную ситуацию,
когда исследователю заданы множе-
ства потенциальных проблем п
ситуаций и, следовательно, созданы
исходные предпосылки для выделе-
ния адекватных’ проблем и ситуаций
и формирования постановки стандарт-
ной задачи обоснования решений.
В процессе постановки задачи —
при уточнении понимания цели и
условий, отборе существенных фак-
торов — из общей неопределенности
окружающего мира (поля деятельно-
сти) обособляется часть неопределен-
ности, которую необходимо учесть
исследователю в данном конкретном
случае. Не всегда и не на всех уровнях
исследования задачу удается формали-
зовать, т. е. сформулировать в количе-
ственной форме. Да это оказывается
и не всегда необходимо по структуре
задачи. Ведь часто для принятия
конкретного решения или сравнения
двух решений достаточно сравнить
ожидаемый результат реализации с за-
данным эталоном без измерений абсо-
лютных значений. При этом могут быть
упрощены как постановка задачи, так
и ее решение. Поэтому перед рассмо-
трением конкретных путей формализа-
ции правил, объектов, условий выбора
рассмотрим основные типы структуры
задач обоснования решений. j/Задачи
исследования эффективности и ис-
следования надежности можно разбить
на три типа в зависимости от формы
ожидаемого ответа и на два типа в за-
висимости от того, дается ответ отно-
сительно отдельного (отдельных) пред-
ставителя объекта выбора либо отно-
сительно всего множества возможных
решений. По первому признаку задачи
обоснования решений делят на задачи
37
• н*- *>4МЦмн, задачи упорядочения
• ник ваммаммя, по второму при-
• t - из общие и частные.
* • 1 И И классификации
< < <- пгают относительно каждого
.'-'••ИГ«ЛЯ объекта выбора форму
«да* или «нет» как результат
с эталоном или как факт
исследуемого решения
। • ••«у на заданных классов.
ч,-.шагами задач такого типа яв-
♦	• следующие:
г«лелейне целесообразности раз*
»«ее нового изделия;
»»««ем|м о применении того или
и**" материала, готового узла, техно-
* -««гиого процесса;
•««мление достаточности запла-
• •^«мнпоА программы выпуска
^енев полноты и достаточности про-
«»мм обеспечения надежности
гимн;
t ««биение множества возможных
•- »*«еняА изделия на «работоспособ*
• е «неработоспособные»;
•«иерпретация результата допуско-
в~>'| контроля.
И первых четырех задачах объект
• ЛфД содержит единственного пред-
г««етеля, возможных ответов—два.
• петом случае один из двух ответов
относительно каждого из
• »<вижных состояний (пример общей
••ичи классификации). В последней
- <«чз число ответов относительно кон-
• ^гйого результата контроля равцо
*•- «у полей допусков (пример частной
• •мчи классификации).
(Мнение общей задачи классифи-
«>«|ии связано с установлением на
•^мите выбора номинальной шкалы
номиналов). Существует
«м равносильных определения номи-
*«.*ы<ой шкалы как некоторого мно-
• ««ВВ с заданным разбиением
•» иепересекающиеся подмножества
|>«ессы) или с заданным отношением
•••^валентности1 между его элемен-
••*я. Для построения номинальной
1 Отношение эквивалентности яв-
•мгся экспликацией понятия одина-
•^аосты (равенства). Свойства бинар-
ны! отношений подробно рассмотрены
м втором томе.
шкалы на объекте выбора используют
равнозначность отдельных реализа-
ций выбора, задаваемую правилом
выбора, т. е. на множестве исходов
(результатов реализации) выбора
задают номинальную шкалу, а за-
тем в процессе решения о помощью
модели решения устанавливают
необходимое соответствие между
объектом выбора и множеством исхо-
дов выбора, причем модель решения*
используют ровно столько раз, сколько
представителей содержит объект
выбора. Для решения частной задача
классификации при заданной номи-
нальной шкале на множестве исходов
достаточно применить модель реше-
ния один раз.
Задачи упорядочения
предполагают ответ относительно
каждой пары представителей объекта
выбора в форме «лучше» или «хуже»,
«больше» или «меньше» как результат
сравнения представителей между
собой.
Примерами задач такого типа яв*
л я ю тс я: определение целесообразны!
сроков разработки изделия; выбор
оптимального ряда изделий; выбор
наилучшего сочетания проектных
параметров изделия; сравнение ва-
риантов облика создаваемого изделия]
сравнение двух стратегий поиска не-
исправностей в схеме; выбор из не-
скольких структурных схем надеж-
ности схемы, обеспечивающей ра-
ботоспособность при наибольшем
числе отказов любых из ее элементов.
Словом, к этому типу относят все
задачи сравнения, упорядочения,
оптимизации, причем последние
всегда предполагают общую поста-
новку.
Решение задач данного типа свя-
зано с введением на множестве исходов
порядковой (ранговой) шкалы, т. е,,
с заданием в нем отношения совершен-
ного нестрогого порядка, свойства
которого обеспечивают сравнимость
всех, в том числе и одинаковых исхо-
дов.
Рассмотренные выше задачи клас-
сификации и упорядочения исчерпы-
вают основные случаи обоснования
удовлетворительных или оптималь-
ных решений, реализующих широко
применяемые в технике соответственно
38
Методологические основы исследования
концепцию пригодности и концепцию
оптимальности, однако при проведе-
нии исследований по обоснованию
решений бывает полезна, а порой и
необходима оценка степени достиже-
ния поставленной цели, соответству-
ющая тому или иному представителю
объекта решений, или оценка количе-
ства дополнительных средств, необ-
ходимых для достижения заданной
цели. Основную априорную инфор-
мацию об активных средствах, усло-
виях реализации решений, в том числе
оценки надежности изделий, получаем
и храним, как правило, в количествен-
ной форме.
Задачи измерения пред-
полагают относительно каждого
.представителя объекта выбора количе-
ственную форму ответа, т. е. выдачу
чисел, выражающих результаты изме-
рения при строго фиксированном масш-
табе и начале отсчета (абсолютная
шкала), при фиксированном начале
отсчета и переменном масштабе (отно-
сительная шкала или шкала отноше-
ний), при допустимом изменении и
масштаба, и начала отсчета (шкала
интервалов). Все эти шкалы относятся
к метрическим или количественным
шкалам.
В соответствии с классификацией
математических структур абсолютная
метрическая шкала образует комму-
тативную или абелеву группу * по
операции сложения (умножения).
Примерами абсолютных количе-
ственных шкал являются:
группа целых чисел по сложению
с нулем; группа рациональных чисел
по сложению с нулем; группа действи-
тельных чисел по сложению с нулем.
Для введения абсолютной количе-
ственной шкалы на множестве исходов,
отличном от приведенных выше есте-
ственных шкал, но удовлетворяющем
некоторым дополнительным требова-
ниям, используют отображение мно-
жества исходов на одну из естественных
количественных шкал.
Частным случаем задания количе-
ственной шкалы на множестве исходов
1 Свойства групп рассмотрены во
втором томе справочника.
является построение вероятностной
меры. Введение вероятностной меры
на множестве исходов, представляемом
в виде пространства элементарных
событий, определение ее для любых
исходов — событий, а также возмож-
ность ее отображения на другую коли-
чественную шкалу могут быть
использованы как для непосредствен- -
ного описания цели на языке вероятч,
ностей (повышения вероятности
достижения некоторого события),
так и для определения уровня гаран-
тий успеха, который обеспечивается
тем или иным решением.	<
Описание цели. Уточнение понятия
цели является ключевым моментом
формализации правила выбора,
используемого при решении задачи
обоснования решения. Как показано
выше, исходя из структуры задачи,
в процессе ее решения на множестве
представителей объекта выбора необ-
ходимо установить отношение экви-
валентности, порядка либо построить
метрическую шкалу. ^Это можно сде-
лать, построив модель, отображающую
объект выбора на пространство, со-
держащее необходимую шкалу, как
результат экспликации или формали-
зации понятий, отражающих степень
или факт достижения поставленной
цели в результате реализации того
или иного решения. Пространство
исходов реализации решений назы-
вают пространством цели. Правнль-'
ность выбора пространства исходов j
обеспечивает уверенность, что при -
обосновании решения учитываются •
все существенные факторы, связанные
с принимаемым решением и характери-
зующие полноту удовлетворения
потребности. Для обеспечения такой
правильности важным становится
учет всех определяющих свойств объ-
екта исследования. Для объекта иссле-
дования — изделия — главными яв-
ляются потребительские свойства
и показатель надежности как главная
характеристика устойчивости потре-
бительских свойств. Если объектом
выбора являются решения, не снижа-
ющие потребительских свойств изде-
лия, показатель' надежности стано-
вится главным и определяющим факто-
ром для построения пространства цели
и формирования правила выбора.
39
«♦« iHlMW исследований — си-
। • кроме потребительских
»* 4. «• — характеристик целевого
• • *э«, отвиомтся существенными
. свойства, характеризующие
•« *->«ьншю и поведение системы,
* а евшие в конечном итоге и
«фЬ-«'«висеть целевого обмена. Это
• * • • 4е« В необходимости включения
« > -<м координат пространства цели
> I, *—ивой координаты, учитывающей
b^»««ajr изменения во времени по-
и динамику ее удовлетворе-
на е вроцессе реализации исследу-
«►4 гветемы.
* случае задача обоснования
i»*4«ee может быть сформулирована
*» •woo исследования операций без
»» -«««ив объекта исследования —
««г- >«ом или изделия при условии,
« - шбраниое пространство цели учи*
«И ВСО факторы целевой направлен*
• - ’• принимаемого решения.
‘цл постановке задачи конкрет-
уточнения понятия цели (выбора
*мтмя) остается неоднознач-
ен vw( связанная с произвольностью
1г «ив рассмотрения и субъектив-
разделения факторов < на
'-««стаанные» н «несущественные».
I Ь'всним это на примере. Пусть речь
о выборе одного из трех возмож-
ны путай повышения надежности при-
ll раирвирование ненадежного эле-
па«та;
’I введение операции отбраковки
«важных элементов;
>1 доработка ненадежного эле-
Вроме выбора показателя надеж-
•-< н> рассматриваемого прибора,
Э«« принятия окончательного реше-
могут оказаться существенными
• маяв факторы, как ограничение на
•«яу и габариты прибора, стадия
•чйданяя прибора, объем применения
•-надежных элементов, помимо дая-
► *и прибора. При этом может возник-
-ттъ ситуация, когда векторный пока-
ыгмь качества, учитывающий одно-
временно массу и надежность прибора,
•• обеспечивает единственности при-
• ««много решения. Может ока*
«•'ИЯ, что менее выгодная для дан*
v прибора доработка элемента
• <Г*мдывается (в том числи Ц экономи-
чески) а учетом всего объема произ-
водства и применения ненадежного
элемента.
Следствием неопределенных ситу-
аций часто являются не полностью
сформулированные цели операции,
в которых нет единого показателя.
Вместо этого появляется вектор-функ-
ция контролируемых и неконтроли-
руемых факторов, состоящая, кая
правило, из всех координат простран-
ства цели. Очевидно, каждую коорди-
нату вектора следует увеличивать (или
уменьшать), но остается неясным, ка-
кие именно комбинации значений ко-
ординат вектора следует предпочитать
другим, когда нет возможности (а это
бывает часто) увеличивать или умень-
шать их одновременно.
Подводя итог обзору требований
к выбору показателя (пространства
цели), можно сделать следующие вы-
воды.
1.	Перед формальным описанием
цели должно быть определено про-
странство цели, т. е. множество всех
мыслимых исходов реализации рас-
сматриваемых решений.
2.	Пространство цели (множество
исходов) можно учитывать (содержать)
все существенные для данной задачи
составляющие полезности принима-
емых решений.
3.	Показатель эффективности (на-
дежности) должен отражать име-
ющуюся информацию об объективной
полезности п нанимаемых решений,
оценивать целесообразность наших
действий с позиций более высокого
уровня рассмотрения исследуемой
системы или изделия.
Не всегда при постановке конкрет-
ной задачи исследования удается удо-
влетворить всем требованиям, предъ«
являемым к описанию цели и показа-
телю эффективности. Так, часто
приходится иметь дело с несколькими
составляющими показателей эффек-
тивности или надежности.
Оставив в стороне случай, когда
различные показатели оценивают
различные составляющие полезного
эффекта, сводящиеся одним из* методов
свертывания к единому показателю
118], рассмотрим случай, когда полез-
ности тех или. иных исходов по-раз-
ному оцениваются лицами, прини-
40
Методологические основы исследования
мающими решения на одном или раз*
личных уровнях иерархии.
Наличие расхождений в субъектив-
ной .оценке полезности исходов дей-
ствительно приводит к появлению не-
согласованности в управленческих ре-
шениях на различных уровнях иерар-
хической системы. Это влияет на ко-
нечный эффект системы, и это должно
учитываться при исследовании эффек-
тивности. Однако исследователь
выражает какое-то одно, единственное
мнение, и с этой точки зрения при
данном конкретном исследовании
показатель эффективности единстве-
нен. Более подробно методы решения
многокритериальных задач рассмо-
трены в третьем томе.
W Показатель эффективности или
показатель надежности, являясь
мерой удовлетворения потребности,
конкретизирует пространство цели
(существенные координаты) и кате-
горию близости к цели и, следова-
тельно, позволяет оценить эффектив-
ность того или иного варианта иссле-
дуемой системы, надежность того или
иного варианта создаваемого изделия
как характеристики соответству-
ющего исследуемого решения — пред-
ставителя объекта выбора. Однако
в задачах обоснования решений в усло-
виях неопределенности, как правило,
оценка показателя не единственна.
Кроме того, разным уровням показа-
теля могут соответствовать различные
затраты ^ресурсов, и не ясно, какое же
решение является наиболее целесо-
образным, обоснованным. Следова-
тельно, для задачи выбора одного
решения только определения про-
странства цели и показателя эффек-
тивности недостаточно.
V Для построения формализованного
правила выбора кроме показателя не-
обходимо указать критерий выбора.
При этом знание показателя является
основой для выработки формализо-
ванного правила выбора рациональ-
ного решения, т. е. для введения
критерия выбора.
Различают три концепции выбора
рациональных решений: концепцию
пригодности, концепцию оптимизации
и концепцию адаптивизации.
Руководствуясь концепцией при-
годности, лицо, принимающее реше-
ние, удовлетворяется любым уровнем
показателя эффективности (надеж»
ности), которое не ниже некоторого
уровня. Решения, приводящие к пре»
вышению этого уровня, равноценны,
равно как и неудовлетворительными
признаются все решения, при которым
показатель оказывается ниже ука-
занного уровня. В общем случае уста-
новленных уровней и принимаемым
решений может быть несколько (на-
пример, при допусковом контроле).
Нетрудно видеть, что для реализации
концепции пригодности достаточно ка-
чественных формулировок необходи-
мых свойств системы или изделия
и соответствующих им показателей,
т. е. достаточно ограничиться задачами
обоснования решений первого типа.
В условиях неопределенности концеп-
ция пригодности может быть реали-
зована на основе различных принци-
пов: гарантированного результата,
средних ожидаемых значений и т. п,
Для выбора критериев при исполь-
зовании концепции оптимизации
применяют различные принципы
оптимальности. Например, при иссле-
довании систем в определенных усло-
виях часто используют принцип
Беллмана или принцип максимума
Понтрягина. При наличии случайных
факторов используют принцип наи-
большего среднего результата или
принцип наибольшего гарантирован*
ного результата. Принцип наиболь-
шего гарантированного результата
при учете неопределенностей, свя-
занных с наличием несовпадающих
интересов (например, в конфликтных
ситуациях), приводит, в частности,
к принципу максимина.
Концепция адаптивизации менее
других распространена в практике
исследования систем и изделий ввиду
ее недостаточной теоретической про-
работки. Она приводит к целеустрем-
ленным и гибким действиям одновре-
менно, что особенно ценно в условиях
большой начальной неопределенно-
сти. Критерий выбора, сформулиро-
ванный на основе концепции адапти-
визации, должен в той или иной мере
учитывать возможные изменения
условий выбора и содержать некото-
рую неокончательность, свободу
выбора. Реализация его так или иначе
«имдоваяия
41
•	с единственным решением,
»	ладомтельностыо решений.
“н/fiw стратегий. Основой
• •« VTыирования (описания) возмож-
- > «tv и: обо в действия, т.е. решений
• • трвнгнй, является информация о
, к -‘1*г*емых активных средствах
। • * (личестве, качестве, распределе-
 «« ш времени и пространстве).
* решение по существу сво-
•  указанию количества, места
>	расходования активных
ь-’-га всех видов для достижения
Множество исследуемых реше-
< (ирлтегин) описывается как упо-
«• - «иное множество по какому-
*- < естественному признаку, либо
*•- мм даются порядковые номера
• ♦ 'лчиым способам действия. Пос*
способ описания применим,
• « м число решений конечно. В про-
блем случае, когда рассматривается
>-« способ действия, решений может
два: одобрить его или отклонить.
 ди решение заключается в одно*
и- «миром выборе нескольких пара-
* то естественный порядок на
м-’мчстве решений S, построенном
• • • декартово произведение под-
•*- «ссгв решений Sf, даже упорядо-
по каждому параметру, отсут-
• тгг. Иногда все-таки удается ввести
н<ггственное упорядочение, на-
• г"ир, на основе стоимостного экви-
расходуемых активных
**<лств, если решение заключается
• выборе вектора, t-я координата
• гмрого суть количество расходуемых
• VTB i-го вида. Другими примерами
»’•»»палентов являются время, масса,
 '*«|1мты> энергопотребление и т. п.
<к>следовательность решений, при-
••мамых в процессе достижения по-
«менной цели и обеспеченных ожи-
♦ •ыой информацией о ходе и (или)
• 'тдьтатах реализации предыдущих
- «мгиий, называют стратегией.
ih определения ясно, что любое
• ’ ильное решение является частным
- <чмм стратегии. Если в процессе
г  шжения цели дополнительной ин-
WMMkmh не ожидается или ее не
* '^полагается использовать, то все
магния, составляющие стратегию,
«рвнимают при одном и том же уровне
шьИфМнрованности и, следовательно,
•<ут быть приняты до начала реали-
зации первого решения. Такую стра-
тегию называют жесткой.
Стратегию, использующую до-
полнительную информацию о ходе
(или) результатах реализации преды-
дущих решений, называют гибкой.
При этом речь идет об информации,
используемой для принятия решений
на данном иерархическом уровне, а не
об информации, используемой на низ-
ших уровнях в процессе реализации
принятых решений, так как это будут
уже другие стратегии.
Структура множества исследуемых
стратегий, возможности его разбиения
на упорядоченные классы эквивалент-
ных стратегий определяют сложность
дальнейшего исследования. Ниже
рассмотрены вопросы обоснования
решений и стратегий в условиях не-
определенности, когда результаты
отдельных решений не могут быть
однозначно предсказаны.
Условия выбора. В то время как
управляемые факторы (активные
средства) являются объектом выбора
(например, в виде выбора рациональ-
ной или удовлетворительной страте-
гии), неуправляемые факторы (усло-
вия выбора) являются одним из основ-
ных источников неопределенности.
Это могут быть как факторы, соста-
вляющие условия реализации решений,
так и неопределенности, отражающие
нечеткость знания цели, потребности,
относительной полезности различных
составляющих выходного эффекта
и т. п. Влияние и тех и других на
эффективность реализации решений
одинаково, и всех их обычно относят
к природным неопределенностям.
Существенную специфику в иссле-
дование задачи вносят так называемые
игровые неопределенности. Они
появляются при наличии людей или
автоматов, не преследующих, вообще
говоря, общую цель. Их стратегии
иногда называют стратегиями кон-
курирующей стороны (противника).
Для оценки уровня неопределен-
ности решаемой задачи, исходя из
информации, располагаемой в момент
проведения исследования и ожидаемой
в процессе реализации стратегий, мо-
жет быть получена следующая каче-
ственная классификация природных
факторов.
42
Методологические основы ссмдованва
Детерминированные фак*
торы. Это могут быть константы,
функция координат, времени, нара-
ботки н т. п. Располагаемая информа-
ция может содержать область возмож-
ных значений константы, область
возможных изменений функции или
ее производных, данные о монотонно-
сти и неопределенности функции,
о величине полной вариации и т. п.
Наличие априорной информации
о детерминированных неопределенных
факторах одновременно с принципи-
альной возможностью получения
оперативной информации в процессе
реализации решений дает возмож-
ность значительно снизить влияние
такой неопределенности на конечный
результат путем планирования и
получения оперативной информации
и проведения корректировки при-
нятых решений.
Случайные события. Пол-
ной априорной информацией о случай-
ном событии является указание вероят-
ности его наступления. При этом мы
имеем в виду, что эта вероятность не
меняется, или, по крайней мере, нам
известен комплекс условий, при кото-
ром она сохраняется. Для совокупно-
сти случайных событий необходима
информация о их независимости или
коэффициенте корреляции.
Принципиальным для случайных
факторов является вопрос о статисти-
ческой устойчивости. Исследование
вероятностных моделей опирается
на гипотезу о постоянстве неизвестной
вероятности при данном комплексе
условий. Часто неизвестные вероят-
ности оценивают при небольшом
числе опытов, связанных с изделиями
данного типа, в то время как факт ста-
тистической устойчивости проверен
на большой статистике изделий близ-
ких типов. И именно это дает основа-
ние рассчитывать на сходимость ча-
стости к неизвестной вероятности.
Иногда априорный анализ позволяет
установить диапазон возможных
значений неизвестной вероятности.
Случайные величины.
Полная априорная информация о фак-
торах такого рода содержит данные
о плотности (законе) распределения
с точностью до значений известных
параметров. Минимальная априорная
информация, очевидно, заключается
в указании на статистическую устой-
чивость распределения конкретного
фактора, что уже обеспечивает сходи-
мость выборочной функции распре-
деления к истинной при наборе ста-
тистики. Промежуточные уровни
информированности могут соответ-
ствовать данным о виде закона распре-
деления (дискретность, непрерыв-
ность), области значений параметров
закона распределения или области
возможных значений самой случайной
величины.
Случайные процессы и
поля. Полной априорной информа-
цией для стационарного случайного
процесса считают заданную с точ-
ностью до известных параметров ко-
нечномерную плотность распределе-
ния. Все сказанное относительно слу-
чайных величин относится к стаци-
онарным случайным процессам как
к конечномерным системам случайных
величин. Понятие стационарности
процесса отражает идею неизменности
условий, в которых протекает процесс.
Экспериментальное подтверждение
гипотезы стационарности процесса
никогда не является абсолютным, так
как основывается на реализациях ко-
нечной длины. Зависимость параметров
закона распределения нестационар-
ного процесса от времени или коорди-
нат (для полей) в свою очередь может
быть детерминированной или случай-
ной функцией.
Общая схема исследования, В рам-
ках постановки задачи рассмотрены
этапы формализации условий иссле-
дования: описание цели, описание стра-
тегий, описание условий выбора ре-
шений (стратегий). Описание мно-
жества исходов и переход от понятия
цели к его экспликации в виде показа-
теля эффективности как некоторой
шкалы, определенной на множестве
исходов реализации потенциальных
стратегий поведения, является в не-
котором смысле первичным. Поэтому
описание цели будет первым этапом,
общей схемы исследования обосно-
вания решения (рис. 1).
Степень категоричности суждений,
использованных при описании цели,
может оказаться неоправданно высо-
кой. Это в первую очередь касается
мемдммна
43
•••мнимых качественных целей,
» могут быть только или до-
-»г»Ы| или не достигнуты. После
ван в процессе исследования
► <«4*tica недостижимость цели
• ' «пегий постановке, возможна кор-
, >"i4ieita понимания цели и соот-
« »)«мцее уточнение показателя
»♦* «inMtocTH (надежности). Этап
« ветровки цели является за-
, «цельным для проведенного цикла
** *4<аШ1й и одним из этапов уточ-
«- *• илами исследования.
•« смаяно выше, описание стра-
 J ааключается в указании коли-
<м, состава и динамики расходова-
е •гнвных средств в процессе
* )ь«гииж цели. Именно поэтому
> мина их и является одним из
>*mwb постановки задачи,
ччисгвенным является и тот факт,
пре разработке (описании) способов
-• » гена, как правило, в первую оче-
а* . выбирают и исследуют наиболее
•< iue стратегии в смысле исоользо-
•• минимума имеющейся и,
• *'4Н1Ю, ожидаемой информации
»г юанях и результатах реализации,
rf* »М'му может возникнуть необходи-
• < повторения цикла исследования
писания и анализа более сложных
»'»«г«гнА. в том числе предусматрива-
расходование активных средств
• * получение и использование допол-
*-'«1МЮЙ информации. Причем,
• -п уточнение условий реализации
★пиний проводят до выбора самой
<* мигни, его можно рассматривать
»•• мемент уточнения задачи. Если
•* планируется получение дополнн-
«4ЛЛЙ (оперативной) информации
• процессе реализации стратегий и
• •‘Львование ее для уточнения стра-
••«н, то саму стратегию называют
♦ «*еой.
Итак» постановка задачи, включа-
**«»• ггапы описания цели, стратегий
• ртловнй, является исходной для
•-«‘•.и собственно исследования, т. е.
•♦•чек, которые называют обычно' мо-
ей «ровен нем. Если же моделирование
•• дает положительного ответа
(вмаетворительиых стратегий), эта-
•м уточнения условий, совершенство*
•мм стратегий, корректировка
составляют процедуру у тонне-
<•• «вдамм, после проведения которой
Рис. 1. Общая схема и циклы иссле-
дования
вновь может быть начато моделиро-
вание.
Дальнейшее исследование (модели-
рование) обычно представляет два
этапа: разработку (создание) модели
(математической или физической); ана-
лиз на модели (математическое модели-
рование или экспериментирование).
Для выбора стратегии з из заданного
множества потенциально возможных
стратегий S с использованием целе-
вого отношения Rw, заданного на
множестве исходов- W, необходимо
установить соответствие между мно-
жествами S н W. Другими словами,
необходимо для каждой стратегии s С
£ S иметь способ получения (вычисле-
нии) возможных исходов W (S). В слу-
чае количественного показателя
эффективности (надежности) модель
позволяет установить соответствие,
определяющее для каждой стратегии
44
Методологические оснбвы исследования
значение или диапазон возможных
значений показателя. В общем случае
свойства, которыми должно обладать
соответствие g : S -> IF, определяют-
ся как структурой множеств S и V,
так и видами шкал (отношений), ис-
пользуемых при решении различных
классов задач. Такое соответствие
в каждом конкретном случае может
быть установлено с помощью явной
аналитической зависимости, с при-
менением вычислительного или мо-
делирующего алгоритма.
На результаты применения страте-
гий может влиять бесконечное мно-
жество неуправляемых факторов,
составляющих так называемые условия
реализации стратегий. Предполагает-
ся, что при постановке задачи заданы
состав существенных факторов и уров-
ни их неопределенностей, а также
имеется принципиальная возмож-
ность при построении модели учесть
их или оценить возможную погреш-
ность используемой модели. Следует
различать составляющие погрешности
модели, вызванные неполнотой и (или)
ошибочностью исходной информации
об условиях реализации стратегий,
и упрощениями, вводимыми исследова-
телем при построении модели. Пер-
вую составляющую погрешности
принципиально невозможно оценить
в рамках теоретического исследования;
она может быть обнаружена только при
сравнении выводов, получаемых
с помощью модели, с прошлым опытом
(обратное моделирование) или в про-
цессе реализации вновь принятых ре-
шений.
Вторая составляющая погрешности
может и должна быть уточнена в про-
цессе исследования в виде неопре-
деленности модели Xg.
Первая же составляющая погреш-
ности предупреждается использова-
нием в качестве условий только про-
веренных, экспериментально под-
твержденных данных, Все неодно-
значности должны учитываться рас-
ширением диапазонов неопределен-
ностей X, учитывающих неопределен-
ности цели, активных средств, усло-
вий,. Тогда реальная модель нам дает
отображение g : S X X -*• W или
W = g (S', X). При этом имеется
в виду, что выбор стратегии s £ S
соответствует выбору вектора актив-
ных средств.
Для обоснования выбора на множе-
стве стратегий, как правило, нет необ-
ходимости построения абсолютно
точной модели в смысле использования
всей исходной информации и отсут-
ствия систематической и случайной
погрешностей конкретной реализации
модели (аналитического выражения
или алгоритма).
В некоторых случаях уже простей-
шая модель позволяет исключить из
рассмотрения множество неэффек-
тивных стратегий как неприемлемых,
Так, например, при оценке приемле-
мости решения, заключающегося в вы-
боре запаса прочности конструкции,
бывает достаточно проведение де-
терминированного расчета на «наи-
худший случай» или в нескольких
крайних точках диапазона Изменения
нагрузки. Однако, если выбранное
таким образом решение неприемлемо
по другим соображениям, например,
из-за превышения допустимой массы
изделия, то требуется создание более
точной модели: статистической модели
или вероятностного расчета с учетом
имеющейся информации о распре-
делении нагрузок в заданном диапа-
зоне, т. е. когда оценка стратегии
близка к удовлетворительной (в пре-
делах погрешности приближенной
модели), задача может быть решена
благодаря уточнению модели.
Таким образом, этап исследова-
ния — создание модели — можно
считать завершенным, если задан (опи-
сан, сформулирован) способ по-
строения соответствия, необходимого
для выбора на множестве стратегий
с учетом неопределенности, имеющейся
на момент проведения исследования,
и информации, ожидаемой на момент
реализации стратегий, если пред-
усмотрено использование этой ин-
формации для оперативного уточнения
стратегий.
При этом мы либо наперед знаем
и учитываем погрешность использу-
емой модели, либо, используя метод
статистического моделирования, име-
ем зависимость погрешности модели-
рования от числа реализаций. Нако-
нец, при проведении анализа на мо-
дели мы можем предусмотреть текущую
45
ч «грешности модели и сформу-
.и,» условия окончания иссле-
ш» обоснованию решения (при
. ‘ <• удовлетворительной страте-
• вмДачей (документированием)
«	либо перехода при
> ‘ iwMuCTM к одному из новых
*.• - —• исследования:
 Плетение анализа на модели с пе-
* .«-«с ной проверкой приемлемости
с учетом текущей погреш-
>	• мцделпрования;
г	модели путем учета до-
«•«дышх неучтенных ранее
• ' реализации стратегий;
! -••шкие задачи, о котором уже
* (хчв выше.
принципы исследования. Ос-
•' ' •• мдвча исследования эффек-
м надежности создаваемой
*  «ай, как уже сказано выше, сво-
г « к выбору стратегий создания
I вменения техники, позволяющих
b-** /we наилучшего результата
• : «пенях существенной начальной
*	ляленности.
* мчио применяемый критерий
ъ «шума затрат (потерь) или макси-
• । •« полезного эффекта при дости-
«•< цели соответствует концепции
• • •«мпни. Однако в условиях дей-
 < неопределенных факторов
v- ' "tflNMH дополнительные прин-
к и соответствующие им критерии
• •« правила поведения, позволяющие
• «кровать и скоординировать свои
*- * теня: оценить сложность ситу-
• •«, еалн нужно, пойти на определен-
• » реек; если можно, получить до-
to «ягельную информацию до при-
• •и решения или обеспечить ее
j- г«гима и использование в процессе
«г.кчмцим принятых решений (стра-
' -3). Таких принципов три: гаран-
«яипого результата; стохастиче-
♦ детерминизма; последователь-
» ' смятия неопределенности.
il ранцап гарантированного ре-
• • IUH/M в терминах теории иссле-
• <-м14И операций сформулирован сле-
• •• шнм образом [18]: при данном по-
могала эффективности оценка эффек-
- wucth стратегий (и выбор из них) до-
• * •• происходить на основе получения
*«* ттпрованной (максимальной га-
•ировчЯной) величины показателя
•$*>ягн внести при данной информиро-
ванности исследователя операции
и предполагающейся при формирова-
нии рассматриваемых стратегий
информированности оперирующей
стороны об обстановке операций.
Другими словами, сравнение и вы-
бор удовлетворительных стратегий
(решений) может производиться
только на основе гарантированных
значений показателя эффективности
(надежности) с учетом всей неопре-
деленности, при которой • прини-
мается решение (выбирается страте-
гия). Так как при выбранной страте-
гии s и неопределенности неконтроли-
руемых условий X исходом реализации
стратегии может быть любой исход
множества = g (s, X), гаранти-
рованным является наихудший из
w е wx.
Общность и конструктивность
этого принципа заключается в ,том,
что его последовательное применение
позволяет увязать (соотнести) уро-
вень^ и форму требуемых гарантий
с различными формами задания ,не-
определенности, включая случайные
события, величины, процессы, об-
ласти возможных значений неизве-
стных констант, детерминированных
функций, а также параметров распре-
делений случайных объектов.
Иногда принцип гарантированного
результата называют «позицией край-
. него пессимизма» и предлагают огра-
ничить область его применения по пре-
имуществу так называемыми конфликт-
ными ситуациями, в которых условия
X зависят от сознательно противо-
действующей стороны («разумного
противника»), отвечающего на любое
наше решение наихудшим для нас
образом [12].
Исследователь ориентируется на
наихудшие значения неконтролиру-
емых факторов* Такое поведение ис-
следователя представляется законо-
мерным потому, что он не имеет права
брать на себя решение, подвергающее
риску не только себя, а зачастую
и не столько себя; а всю оперирующую
сторону, которая таких прав исследо-
вателю обычно не предоставляет.
Исследователь, проводя исследова-
ние самостоятельно, должен быть
осторожен. Если же эта осторожность
приводит в каком-то смысле к не-
46
Методологические основы исследовании
удовлетворительным результатам, то
исследователь поставит в известность
об этом оперирующую сторону (лицо,
принимающее решение), которая и при-
мет тогда то или иное (может быть
и рискованное) решение. При этом
доля риска может быть в ряде случаев
измерена. С этой точки зрения раз-
личают абсолютную и практическую
гарантии.
Абсолютной гарантией называют
гарантию, обеспеченную оценкой
г (s) показателя эффективности
стратегии s в условиях имеющейся
неопределенности к £ X:
С0а. с (s) « infg(s, х) (ух £ X). (1)
х
Удовлетворительную стратегию s
с оценкой показателя эффективности
ша. г (s) называют абсолютно гаранти-
рующей стратегией. Для стратегий,
исходы реализации которых являются
случайными объектами, множество
абсолютно гарантирующих стратегий
может оказаться' пустым. Так, гаран-
тированная оценка в виде двухлет-
него среднего времени работы изделия
не дает никакой абсолютной гарантии
в смысле самого времени безотказной
работы конкретного образца; послед-
нее случайно и может оказаться как
угодно малым.
Практической гарантией е уровнем
доверия у называют гарантию, обес-
печенную оценкой щп. г (s) показателя
эффективности стратегии s при
имеющейся неопределенности х £
€ 1*«), *«)]:
Иц. г (') = inf a (s, х)
X
(v*€[*(s), W1),	(2)
где [х (£), я (£)] — у — доверительный
интервал, зависящий от наблюдаемого
случайного объекта 5 ° семейством
функций распределения {F% (х);
х £ X} и от уровня доверия (0 <
< у •< 1) следующим образом:
Рж {*€[*(£)»	(3)
Удовлетворительную стратегию s
с. оценкой показателя эффективности
ВУц г($) называют практически гаран-
тирующей стратегией уровня у.
При векторном х у-доверительный
интервал обобщается до у-доверитель-
ного множества. В общем случае [33]
пусть D — критерий значимости (мер*
отклонения). Если гипотеза верна,
событие D с Dy, имеющее мал ум
вероятность 1 — у, может произойти
в исключительном случае. При (I —
—у) 0 приближаемся к абсолютной
гарантии. Таким образом, сходимостц
по вероятности оказывается достаточ-
но, если мы наблюдаем случайный
объекты о точностью до функции pac-i
пределения (х), не интересуясь
отдельными элементарными собы-
тиями исходного пространства.
Если сходимость по вероятности
обеспечивает меру практической
гарантии, то условие, выполняющееся
«почти наверное» (за исключением эле-
ментарных событий с суммарной ве«
роятностиой мерой нуль) или «в сред-
нем по х», обеспечивает переход к абч
солютной гарантии, определенной!
формулой (1).
Понятие гарантированного резуль-
тата зависит прежде всего от принятого
показателя. Так, если показателем!
является величина выходного эффекч
та изделия, например, производитель^
ности. то абсолютное гарантированном
значение показателя дает оценку уром
ня, ниже которого мы не получим
результат ни в одной реализации.
Следовательно, такая гарантия рас-
пространяется и на каждую реализа-
цию в отдельности (индивидуально).
При показателе — математическом
ожидании выходного эффекта или
наработки — абсолютно гарантирован*
ный результат в виде, например, двух-
часовой средней наработки прибора
до первого отказа ничего не гаранти-
рует в смысле величины отдельной
наработки; она случайна и можете
оказаться сколь угодно малой. Од-j
на ко, увеличивая партию /V. поставля-
емых приборов, можно добиться того,
чтобы суммарная наработка всех при-
боров сколь угодно мало отличалась
от 2 N ч.
При показателе — вероятность
успеха значение вероятности Р,
не равное единице, не обеспечиваем
абсолютной гарантии в одном от-
дельном опыте, но обеспечивает прак-
тическую гарантию уровня Р.
—ilMMtHH* практической га-
>•« и вероятностных показателей
<Н1 ма опыт принятия повторя-
 ••• решений. Создание и При-
дав ион кратного изделия проис-
• * наряду с созданием других
. -»«•, некоторые из них, возможно,
• ui |<тт* бы частично скомпенсиро-
«•» мум<У дайной программы. Если
«• тем, остается возможность по-
• разработку нового изделия.
 »«нм образом, не обладая достаточ-
• - • «пасом активных средств для
emlHfl абсолютной гарантии,
ч <• ре ход им к практической гараи-
. сдирай я я риск неудачи I—у
• «точно малом диапазоне, опре-
о> • •мви опасностью последствий
• ‘**яими затратами. Рациональные
♦- '• обеспечения практической га-
• при случайных неконтролиру-
• — » факторах позволяет найти
•т • «нмп стохастического детерми-
• - -м.
Принцип стохастического де-
о^нианизма. Гарантии в уело-
ь.«« случайных воздействий обеспе-
•«iit используя устойчивость резу-
c.» тон массовых случайных явлений.
<г «не формы такой устойчивости на-
*»« гное выражение.в законе больших
*-1 и предельных теоремах теории
»1’>е1ности. Явление это названо сто-
• • «ческим детерминизмом [59]. Сто-
• **яческий детерминизм во многих
м«и»ях облегчает построение и полу-
веке моделей сложных массовых
•«.vhnA, позволяя легко учитывать
• « пренебрегать, когда это допустимо,
•«ментом случайности. Так, при
мдовании вещества от стохасти-
•» аих моделей на молекулярном уров-
м переходят к детерминированным
«Ч'*ктернети кам (например, плот-
пЛЯ и давлению) на макроуровне.
Пряпцнп стохастического детерми-
••««м состоит в активном целенапра-
вленном использовании явления
’ '-"Мистического детерминизма путем
вмени я в процесс создания и приме-
•миия изделий повторяющихся или
ремнчмых, но многочисленных опе-
рммлй н решений, дающих пусть слу-
чаАиый в каждом отдельном случае,
« устойчивый в совокупности ре-
•1<1>тат.
В качестве примеров применения
стохастического детерминизма рас-
смотрим поэтапно реализуемые реше-
ния с независимыми случайными этап-
ными результатами и аддитивной
зависимостью суммарного результата
от этапных результатов. Такие сово-
купности решений называют дроб-
ными стратегиями.
Пример 1. Рассмотрим эффективность
дробных стратегий для случайных со-
бытий.
В качестве исходной стратегии возь-
мем программу применения изделий
с известной вероятностью безотказной
работы Pf, стоимостью Q, необходи-
мым числом успехов /V, для которой
уровень гарантии успешной реализа-
ции V обеспечивается изготовлением JVF
изделий. Суммарные затраты на
программу определяем как С2 =
где Nr находим из уравнения
m=N
В качестве альтернативы рассмо-
трим дробную стратегию, т. е. состо-
ящую в изготовлении изделий меньшей
размерности с выполнением условий
эквивалентности в среднем:
С, = -^С(; Pt = P\'n,	(5)
где п — показатель дробности стра-
тегии.
Необходимое число успехов JVrt, где
N — естественная дробность (повторя-
емость) первой стратегии. Уравнение
для определения суммарных затрат
для обеспечения той же гарантии для
дробной стратегии получаем из
(4) заменой Nr на дг, N на nN и
на Р}/п,
Относительное снижение • затрат
на обеспечение гарантии за счет дроб-
ности можно характеризовать пока-
зателем б = - —др * * На рие. 2
показан характер изменения б (я) для
некоторых N при Pt = 0,9; у — 0,99.
В этом случае при N — I за счет дроб-
ности стратегии можно сэкономить
48
Методологические основы исследование
Рис. 2. Изменение показателя эффек-
тивности дробной стратегии для слу*
чайных событий
до 50 % стоимости программы, сохра-
нив гарантии.
Пример 2. Рассмотрим эффективность
дробных стратегий для случайных ве-
личин.
. .Пусть исходная стратегия повто-
.ряемости N заключается в гаранти-
рованном (с уровнем у) получении
суммарного эффекта не менее Мпг
путем применения Nr изделий, сто-
имостью С|, случайный эффект от
каждого из которых является случай-
ной величиной L с математическим
ожиданием М [£< ] = пц и дисперсией
D = °г
Суммарные затраты на программу
определяем как = AfrCp где Nv
находим из соотношения
В качестве альтернативы рассмо-
трим дробную стратегию с показателем
дробности п и выполнением условий
эквивалентности в среднем:
Для простоты предположим, что
и имеют нормальные распределения
с одинаковым коэффициентом ва-
риации = Gjlmj. Соотношение
для поиска пг получаем из (6) заменой
N? на лг и Nmi на 'Мптр
Используя то, что случайные нор
мированные суммы
V
S И —
нормально распределены в М [sj =»
= М («/] = 0; D D = 1,
получаем уравнения для нахождения
NB и пг:
Nr-tv-2i-/N;-N = 0-, (7)
Oj г—
Яр — tv — -/пг — Nn = Q, (8)
nij
где ty — квантиль нормального рас-
пределения уровня у.
Для нахождения относительной
экономии за счет применения дробной
стратегии определим
6(л)_£»-£?р»=
~пй~г- <*>
Найденные из (7)—(8) Nr и пг под<
ставим в (9) и, заменив на Kt
получим
б (К, N, п)—
(Ю)
Графики изменения б (л) для не-
которых N при о/т = 0,5; у = 0,99;
1ЛЩИВ «следования
49
Д • 1,163 (рис. 3) аналогичны гра-
HUM изменения 6 (л) для случайных
й4мшй (см. рис. 2).
Анализ зависимости 6 (К, N, п)
имляет оценить возможную эко-.
•UMIO благодаря применению конкрет-
мА дробно А стратегии в конкретной
ЧВВушни, характеризуемой исход-
ами данными {К =	; N). Поло-
SB в (10) п->-оо, получим оценку
К, N, оо) для максимально возмож-
I вхономни:
б (К, N, оо)«
ж 1 + /1 + w/к* (11)
2tf/№+l + /l+4/V/Ka ’
Рис. 3. Изменение показателя эффек-
тивности дробном стратегии для слу*
чайных величин
Вввисимость б (/С, Л/, оо) от значений
Шрвэмерного комплекса А = NlK-
ирвжтеризует потенциальную эф-1
фитжвность дробной стратегии в си-
ф10ии {К, N) (рио. 4). .
Иа графика следует, что потенциаль-
ВМ эффективность дробной страте-
гов меняется от нуля до единицы при;
заменен и и параметра в диапазоне от
МГ* до 10*. Еще более наглядную
картину получим, выразив через Л
нгиоси тельные затраты ресурсов
ва обеспечение гарантии у по сравне-
ЫЮ с номинальным расходом Сн = 1
«• C^i, т. е. суммарным расходом на
программу при условии, что каждое
•дделие дает полезный эффект, равный
математическому ожиданию
д(А)------=
= 4-Ы + /Я./А + 4). (12)
Л»
При больших значениях А зависи-
мость Д (Д) становится пропорци-
ональной (рис. 5):
д(Д) = д=Лч-. (13)
Отсюда можно заключить, что без-
размерный комплекс А в рассмотрен-
ном конкретном случае является мерой
неопределенности задачи, которая
ЯрЬпорциональна квадрату коэффи-
циента вариации исходной случайной
Величины а/т, квадрату квантиля tv
и обратно пропорциональна повторя-
емости этапов /V.
Рассмотренные примеры исполь-
зуют ряд конкретных допущений и
условий. Тем не менее они наглядно
иллюстрируют возможности строгого
количественного анализа и синтеза
эффективных гарантирующих стра-
тегий, основанных на принципах
гарантированного результата и сто-
хастического детермийизмз в усло-
виях случайных факторов». Более того,
последний пример демонстрирует, что
для конкретной задачи может быть
найден инвариант (в данном случае без-
размерный комплекс Л), характе-
рно. 4. Изменение показателя потен-
циальной эффективности дробной стра-
тегии
60
Методологические основы исследования
Рис. 5. Изменение нормированного по-
казателя потенциальной эффектив-
ности
рнаующий бесконечные классы усло-
вий как эквивалентные о точки зрения
возможной экономии средств на
достижение гарантированного ре-
вультата за счет дробных стратегий,
т. е. за счет использования принципа
стохастического детерминизма.
Принцип последовательного
снятия неопределенности. В ус-
ловиях, когда нет полной информа-
ции о случайных и детерминирован-
ных механизмах, лежащих в ос-
нове явлений, когда ряд явлений
не обладает свойством статистиче-
ской устойчивости, в распоряже-
нии исследователя нет решения,
приняв которое можно было бы снять
(компенсировать) всю неопределен-
ность относительно результатов
применения системы (т, е. обеспечить
гарантии на основе только двух пер-
вых принципов).
Выход состоит в поэтапном после-
довательном снятии неопределен-
ности. Однако для этого нужна прин-
ципиальная возможность и практи-
ческая реализация конкретного
способа получения и использования
получаемой дополнительной инфор-
мации для последовательного улуч-
шения стратегий поведения, нужна
избыточность ресурсов и возмож-
ность их гибкого расходования.
Потери «на неопределенность» мож»
но снизить, получив необходимую ИР|*
формацию до принятия решения в
выбрав наилучшее (рациональное) раз»
пределение ресурсов (избыточности^
Если же такую информацию можн4
получить только в процессе создания
и (или) применения изделия, необхм
димо предусмотреть использования
последовательности уточняемых ре»,
шений (гибкой стратегии).. Гибкости
(информационная мощность) стратм
гии должна быть согласована, с одной
стороны, с ожидаемой оперативно*
информацией о ходе (результатах) реч
ализации стратегии, в другой стороны<
с окончательностью принимаемых ре«
шений (оставляемой свободой выбор!
для последующих решений). Боле^
гибкие стратегии обеспечивают луч*
шее использование всей поступающей
оперативной информации и, следовав
тельно, более высокий информацией^
ный КПД (меньшие средние потери
на компенсацию неопределенности).
Однако учет энергетических и други!
затрат ресурсов на реализацию гибких
стратегий (например, затрат на полу*
чение и обработку оперативной ин*
формации) приводит к гипотезе о су-
ществовании рационального уровня
информационной мощности стратегия
(рационального уровня организации
системы, реализующей эту страте-
гию).
Рациональный уровень организа-
ции определяется как неопределен-
ностью задачи, абсолютными разме-
рами связанных с нею потерь, так ц
располагаемой технологией получе-
ния и использования оперативной ин-
формации, а следовательно, в ценой,
которую надо платить за тот или иной
уровень организации. Гипотеза о ра-
циональном уровне организации вво-
сит дополнительную ясность в пробл^
мы самоорганизации, адаптации и т. п-
В задачах управления, распознавания,
идентификации, прогноза, фильтра-
ции теоретически найдены методы оп-
тимального анализа и синтеза при
априорно известных условиях с точ-
ностью до параметров вероятностных
распределений. При недостатке ап-
риорных сведений ставится задача на-
хождения решений для произвольного
объекта из некоторого множества. В со-
•» iHii MNwu
51
* l фН1 tWfNCTMKN исходов процедуры принятия решений
•'nrfiMH с этим алгоритмы адаптив*
* о • управления отличаются от алго-
i« классической теории упра-
♦ там, что для приведения к цели
«‘era нз класса можно ие знать,
• »* 4 именно объект подлежит упра-
В таких случаях говорят, что
рятм должен «приспособиться»,
•- к троиться» к объекту и после «об-
обеспечить достижение цели.
Нггцды обоснования решений на
селекции, эволюции и адапта-
>-* объединяют под общим названием
*м*ггнческая самоорганизация [29].
*»Л»Й кз этих методов отличается
* • что стратегия обоснования реше-
априори задана не окончательной,
• номняется в процессе обучения
• мнтации), т. е. уровень организации
’ «гвгни приводится в соответствии
। ) паяемой неопределенностью ре-
•>«пмй задачи.
<1од принципом последовательного
неопределенности понимают
Лгивчение гарантированного ре-
гуаьтвта в условиях неопределенности
•унм реализации гибких стратегий
1+МЛвия и применения изделий на
- использования оперативной
•^формации и обоснования рацноналъ-
Хо уровня организации в процессе
г««амшя и (или) применения изделий.
гибкой стратегией понимают по-
следовательность уточняемых с ис-
пользованием оперативной информа-
ции решений. Для обоснования ра-
ционального уровня информационной
мощности стратегии необходимо вы-
брать соответствующую меру, связав
ее с эффективностью стратегии. В ка-
честве примера рассмотрим вопрос
существования такой меры для
последовательности статистических
решений.
Пример 3. Рассмотрим последова-
тельность статистических решений,
состоящую из байесовых двухальтер-
нативных решений d (х) : хп -* D,
где d (х) — решающая функция; Хп =
= ХхХ ... X Хп — выборочное про-
странство выборки из наблюдений
(dim Хп = л); D = U — про-
странство решений.
Отображение d (х) обеспечивает раз-
биение пространства Хп на классы
эквивалентности Х^ и Х^ такие, что
для любого х £ Х^ принимается
решение d £ Dy i= I, 2. Выборку
x £ Xn используют для различения
гипотез £ в, i= 1, 2, если опре-
делены вероятности гипотез Р {б/},
1 = 1, 2, условные плотности f (х/0,),
i — 1, 2, потерн. Су и вероятности Ру,
I, j= 1, 2, соответствующие полной
52
Методологические основы исследование
группе возможных исходов про-
цедуры принятия решений (табл. 1).
Средние ожидаемые потери от од-
ного решения Л1 [С] могут быть вы-
2
числены как
i. /
Непосредственными преобразова-
ниями получаем
М [С] = Р {6Д
J /(*/6i)d*4-
v< 1)
'и I / (*/6i) dx
лп
4- Р {02}
Саа j f (х/02) dx 4-
v(2)
ЛП
4- С21 J f (х/02) dx =
v(D
Л П
«= Р {01} Си 4- р {02}	4-
4 Р {®i} (Си — Сц) X
1- j f (х/вг){
I (*А)
/ (*Д>)
X
— Р {02} .((*21 — Саз)
р {01} (С12-Сп)
~ м [Со] 4-
4" Р {®i} (Ci2— СП)Х
X 1— j /(х/02)ехр{/ (О^О^х) —
v(l)
ЛП
— h} dx ,
(14)
где М [Со1 = Р {61} Cii4~ Р {62} X
ХС22 — средние потери при отсут-
ствии ошибок 1-го и 2-го рода;
/(»!-> О»; х) = 1п £&$. - мера
различающей информации в точке х £
£ JCn в пользу гипотезы 0t против гипо-
TAQUT А . h  In Г?	((*21 С22) I 
тезы 62, Л - 1п|_р	(С1а_си) J
некоторый информационный порог.
Анализируя (14), видим, что
средние ожидаемые потери могут быть
уменьшены изменением области
выборочного пространства, в которой
принимается решение dj (х). Для этого
решение dx (х) необходимо принимать
в тех и Только тех точках х выбороч-
ного пространства, где мера различа-
ющей информации / (0Х -» ва; х)2пре-
вышает порог Л._ Таким образом, ин-
формационный порог
ft_ |П Г fW(ca-c»> 1 п5)
I Р101) (С„- С„) J(15)
определяет достижимый минимум
средних потерь М [С] при заданном п,
т. е. для процедур с фиксированным
числом наблюдений.
Аксиоматическое построение и ана-
лиз свойств меры различающей ин-
формации были проведены И, J1. Плет-
невым [60]. Использование этой меры
позволяет с единых позиций тракто-
вать все известные критерии стати-
стических решений, обосновать опти-
мальные информационные пороги для
процедур с переменным числом на-
блюдений и т. 11-
Дальнейшее повышение эффектив-
ности стратегий связано с необходи-
мостью изменения вероятностей гипо-
тез и элементов матрицы потерь* А эти
параметры зависят от конкретного со-
держания последовательности решений
и используемой информации.
Приведенный пример иллюстрирует
возможность использования меры раз-
личающей информации в качестве од-
ного из методов исследования гиб-
ких стратегий. Однозначная связь меры
различающей информации с инфор-
мационными мерами Фано, Куль-
бака, Фишера формально делает их
использование равновозможным.
Вводимое в • классический теории
информации [54] понятие ценности
информации связывает ее с теорией
статистических решений, и с учетом
асимптотической равноценности раз-
личных мер — хартлиевской, больц-
мановской, шенноновской, имеющей
место при весьма широких предполо-
жениях, еще более расширяет воз-
можный выбор.	<
Актуальность совершенство-
ваная стратегий. Как следует из
53
♦ • «I •••мИОВМШе, оценка средних по-
4 м'рвт ресурсов) для обеспечения
♦ *ti стратегни даже в простейшем
< > •• «неладовательности двухальтер-
' •♦-hi решений является трудоем-
. * 11и«П)му желательно иметь про-
.. 1Чи«ку потенциальной эффектив-
< >< 1ибкнх стратегий для каждой
»<	ситуации. Каждая кон-
«•« ««е ситуация с точки зрения ак-
। («ьмгстн совершенствования стра-
-*••• характеризуется неопределен-
на; аддачи и возможностями луч-
и« располагаемых гарантирующих
- (««МПА.
1«а, если известен номинальный
»* Си средств при полностью
* -г« именных условиях реализации
*м«1ИиА, а располагаемая гаранти-
стратегия требует с учетом
•— •чредаленностк задачи X -дополни-
«♦••«тгв расхода Сх ресурсов, Be-
at way
<16)
• «ио трактовать как информацион-
на аоэффнциент полезного действия
♦ ►налагаемой стратегии. Малый уро-
втого коэффициента свидетель-
об актуальности задачи совер-
«»чспювания стратегии. Особенности
«*мни величин Сн, Сх или С£ свя-
••-ы С природой неопределенности
«ни. Для случаев, когда вся не-
1 сделенность задачи связана с воз-
денем случайных факторов, в ка-
тпе оценки номинального уровня
принять математическое ожи-
расхода активных средств, что
«-•лветствует расходу гарантирующей
дг^ной стратегии при п оо. Для
•*‘Пределенности, выраженной диапа-
• •ном возможных значений нензве-
|'»иГо детерминированного параметра,
• ♦мнИяльным расходом является ми-
••ыллъный уровень затрат гарантиру-
мией стратегии
• Cn = min Сг(х), (17)
х
« сценкой С£ является расход средств
«•рантирующей стратегии для наи-
худшего случая: Cz = maxCr(x).
х
Разность С£ — Сн в Сх оценивает
максимально возможную экономию
средств при получении информации
об истинном значении х. Реальная
экономия может оказаться любым чис-
лом от 0 до Сх.
Пример 4. Пусть стоимость изготов-
ления изделия, гарантированно вы-
полняющего поставленную задачу,
имеет две составляющие
Cf= Clo+Ct(x). (18)
где С10 — номинальная стоимость;
Сг (х) — дополнительная стоимость,
определяемая неизвестным фактором
х С [х, х]. Стоимость разработки
изделия пропорциональна стоимости
изготовления с коэффициентом про-
порциональности /С: Сразр = КС±.
Объем программы применения N :
Спр = NCp Тогда гарантирующей
стратегией будет стратегия, в соответ-
ствии с которой будет разработано и
применено N изделий стоимостью
Cimax = Сю + Сх (х) с суммарными
затратами CrJ, = CImax (К + N).
Допустим, что применение первого
изделия позволяет измерить истинное
значение неизвестного параметра х.
Даже если значение его окажется ми-
нимальным, т. е. Ci (х) = 0, целесооб-
разность разработки нового изделия
с затратами Ci = Сю определяется
следующим условием
ДС=Сг£-СнХ>0. (19)
Так как
Снх = (Сю + С1(х))(К + 1) +
+ CU(K + N-1),	(20)
имеем
АС = (С10 4- С, (х)) (К + N) -
- (С1о + Ct (х)) (К + 1) -
-С10 (К + А/-1) =
= С1(х)^-1)-С10К>0 (21)
или
Сг (х) К .
С10 ^^-1*
(22)
Пусть гибкость стратегий такова,
что позволяет израсходовать на реали-
зацию стратегии ровно столько.
54
Методологические основы исследован!
средств, сколько / нужно на компен-
сацию неизвестного случайного факто-
ра, принявшего в данной реализации
значение х. Затраты на реализацию
гибкой стратегии в каждом отдельном
случае будут случайны, а суммарные
затраты (при условии возможности
использования сэкономленных ре-
сурсов в последующих реализациях
или перераспределения ресурсов при
одновременных реализациях) равны
сумме единичных реализаций. Эф-
фективность такой гибкой стратегии
будет приближаться (при увеличении
числа реализаций) к потенциальной
эффективности дробной стратегии (при
п со и полной информации о рас-
пределении х), т. е. Сх 0.
Использование гибких страте-
гий. Использование гибких стратегий
целесообразно во многих случаях обе-
спечения надежности и эксперимен-
тальной отработки изделий, выбора
стратегий подтверждения надежности,
обоснования периодичности контроля
 обслуживания, порядка применения
изделий и управления ими в про-
цессе функционирования. В частности,
использование ЭВМ для реализации
задач оперативного контроля и управ-
ления функционированием изделия
в процессе применения является до-
статочно общей технической концеп-
цией, реализация которой в процессе
разработки конкретного изделия поз-
воляет комплексно рассмотреть задачи:
выбора защитных мер н средств по
отношению к потенциальным источ-
никам отказов;
обоснования уровня автономности
системы управления изделия;
разделения функций и задач между
операторами и автоматикой;
уточнения задачи и показателя эффе-
ктивности всех измерительных и ди-
агностических средств.
Обоснование рационального уровня
организации структуры изделий не-
разрывно связано с обоснованием комп-
лекса предупредительных, контроль-
ных и защитных мероприятий по от-
ношению к потенциальным источникам
отказов, г. е. с обоснованием всех
составных частей программы обеспе-
чения надежности изделия.- Инженер-
ной основ ой такого обоснования дол-
жен стать типовой перечень, потенци-
альных источников отказов, составл!
емый для каждого изделия иа основ
анализа отказов изделий-аналогов, |
также на основе анализа новых koi
структорских, технологических и 91
сплуатационных решений, использ,
ешях на данном изделии.
Кроме того, необходимо1 накоплени
данных по эффективности типовы
мероприятий и средств, используемы
в процессе проектирования, отработк
и производственного цикла. Тольк
при этих условиях возникают предпа
сылки научного обоснования комплм
кса мероприятий, составляющих при
грамму обеспечения надежности, В
следовательно, и рационального у реи
вия организации процесса создания
комплексов.	j
Таким образом, задача обеспечения
надежности организационно и техннч
чески состоит в последовательном об<м
сновании и реализации решений ня
различных стадиях процесса создания
и примевеяия изделий и на различны!
иерархических уровнях от уровн!
изделия или единичной программу
создания и применения изделий дан
кого типа и до уровней отдельных агри
гатов, функций, параметров, отказов
влияющих на надежность изделия
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ	1
ИССЛЕДОВАНИЯ
Роль и место математики. Во всей
инженерной деятельности вообще и
в той ее части, которая охватывает
в самом широком смысле вопросы
надежности и эффективности сЯбжны^
технических систем, математика на-
ходит чрезвычайно широкое применен
ние. При этом в равной мере исполь-
зуют все ее основные компоненты!
язык, модели и методы.
Языковые средства математики даю*!*
возможность формализовать объект i:c«'
следования и все те компоненты зада'
чи, которые в совокупности образуют
ее постановку. Любая конкретная за-
дача из области надежности и (или)
эффективности после соответствую*
щего «языкового оформления» при-
обретает необходимую четкость и яс-
ность, очищается от неоднозначности
и неточностей вербальной постановки.
еемви иемедамшмя,
55
1 ышм шбммая ял и построенная
»» ц мПтюго объекта обеспечя-
> »гамляому исследователю доступ
а * • юбимму арсеналу средств, на-
. ЛО КТО другими исследо-
г- • Конечно, дальнейшее за-
» * «1 ТОГО, насколько выбранная
модель адекватно отра-
«ыитоетствующий реальный
математические методы
iw * »»МКЮТ исследователю об-
у»> > мй набор аналитических резуль-
р • вычислительных процедур и
♦	существенно ускоряющих
Ь .ДлигчиОЩнх решение поставлен-
?-.* мдач.
- • «адача условно можно разбить
kt обширных класса: класс деск-
;• *МЫХ (Описательных) и класс
н г«вааипонных, задач. Целью де-
'**♦ «ШЯИЫЖ задач является построе-
>•» । одблотвор и тельных описаний изу-
объектов, создание всевоз-
v * «ы< расчетных схем и алгоритмов
I * а Характерной особенностью дру-
г ™ л класса задач является наличие
« •«« проблемы выбора: исследова-
должен выбрать из некоторого
«детва в каком-то смысле наилуч-
-♦а мбъект (решение, альтернативу,
*пу, стратегию).
С мшачам дескриптивного характера
*^4ti отнести: задачи построения
М ножных моделей функциони-
технических систем; задачи 
ры^ККИЯ процессов, приводящих к
, «аЧНЯЮ надежности, эффективности
« мчесТва изделий; всевозможные
г* заранее выбранных показате-
Нг учет влияния различных факто-
р*«. задачи статистического модели-
»««иия и др.
Т«яичными представителями опти-
шицнопных задач являются: разно-
«думмые задачи наилучшего распре-
*маия ресурсов в пространстве и
«я*м*мн; задачи синтеза структур,
feci являющих максимум (минимум)
мИраиному’показателю при наличии
Оаимчений на другие; всевозможные
ШМчи рационального нормирования
*яа>ателей\ надежности и (или) эф-
рвтивности. Перечень подобных за-
аЙ может, быть существенно увели-
Было бы неправильным считать,
что все проблемы инженерной деятель-
ности можно решить, достигнув до-
статочно высокого уровня математи-
ческого обеспечения.
Во-первых, любые теории надеж-
ности и эффективности в своей основе
и по своей сути являются теориями
содержательными, где на первом месте
стоят реальные задачи инженерной
практики, а не методы, используемые
для их решения.
Во-вторых, формализация любой но-
вой инженерной задачи сама по себе
не является формализованной про*
цедурой; это процесс существенно изо-
бретательский, где собственно мате-
матика не играет существенной роли.
В-третьнх, полученный при решении
задачи результат, вполне корректный
с точки зрения использованной мате-
матической модели, не приобретает
абсолютного значения в рамках со-
держательной постановки задачи.
Здесь результат решения задачи не
последняя инстанция (как это имеет ме-
сто в собственно математических дисци-
плинах), а некая промежуточная ин-
формация, адресованная инженеру
ддя последующей ее интерпретации.
ГЙКИЖОбразом, математика в тео-
риях надежности и эффективности
(как, впрочем, и во всей инженерной
деятельности) занимает особое, хотя
и подчиненное, место и играет, без-
условно, важную, но далеко не реша-
ющую роль.
Методы детерминированного анали-
за. Широкий спектр задач я объектов
исследования не позволяет в одном
руководстве изложить сколько-ни-
будь полно все основные методы детер-
минированного анализа, используе-
мые в- процессе создания н применения
техники. Однако есть все основания
предполагать, что специалист, зани-
мающийся проектированием технику,
разработкой технологии изготовления,
средств контроля, знаком со своим,
предметом и соответствующими раз-
дел ами математики. Существенным до-
полнением к ним должны стать со-
временные разделы математики (тео-
рии множеств, отношений, функций,
алгебры, .математической логики, ли-
нейной ,алгебры, теории графов), без
которых немыслимо понимание иринх
бв
Методологические основы исследована!
ципиальных положений, важнейших
разделов и моделей теорий надежности
и эффективности.
Теория множеств, составляющая с
начала XX века основу языка для
аксиоматического построения многих
разделов математики, играет огром-
ную роль в теориях надежности и
эффективности. Как было показано
выше, теоретико-множественные по-
нятия используются при постановке
задачи и на всех этапах исследования.
Формализация цели, обоснование по-
казателей эффективности или надеж-
ности, выбор критериев для принятия
решений непосредственно связаны с
введением множества исходов и уста-
новлением на нем необходимого для
решения конкретной задачи отноше-
ния или соответствия. Множество ис-
следуемых решений (стратегий) мо-
жет- быть построено как декартово
произведение подмножеств значений
выделяемых ресурсов и условий реали-
зации решений. В самом общем виде
модель, используемая при обоснова-
нии решения (выбора стратегий), мо-
жет быть представлена как отобра-
жение определенного вида множества
стратегий на множество исходов.
Теоретико-множественный подход
положен в основу аксиоматизации
теории вероятностей и случайных про-
цессов А. Н. Колмогоровым. Общий
теоретико-множественный подход к по-
строению моделей и показателей надеж-
ности как функционалов специального
типа от функций, описывающих со-
стояние (траекторию в пространстве
состояний) изделия, был предложен
Б. В. Гнеденко н Ю. К- Беляевым
[20]. Теория множеств естественным
путем входит в математическую теорию
надежности и является полезным сред-
ством описания самых общих процес-
сов, с которыми приходится иметь
дело.
Основные определения и понятия,
теоретико-множественные операции и
их свойства служат основой для изу-
чения случайных явлений.
Изучение счетных и континуальных
множеств, рассмотрение основных ал-
гебраических понятий (кольца, поля,
группы, алгебры) должны предшест-
вовать рассмотрению борелевской ал-
гебры как основы для строгого рассмба
трения вероятностных структур.
Определения и свойства отношен wig
отображений, функций и измеримы!
функций, указание способов их зада*
ния и построения обеспечивают опрвч
деленную полноту изложения. По*
следние два-три десятилетия [выя<
вили серьезную роль математической!
логики в вопросах теории надежное!!
и эффективности. Язык, системы а к»
сном и правила вывода исчисления вы*
сказываний, булевы функции и булевы
алгебры используются ' в теории на*
дежности при построении моделей ра^
ботоспособности сложных резерви*
рованных структур, а также при син*
тезе надежных устройств, выполняю*
щих логические операции. Много*
значпая логика, включающая резуль*
тэты по полиномиальным представлен
ниям функций многозначной логике
и сведению нх к двузначным (буле-
вым) функциям, расширяет область'
приложений методов математической,
логики, так как позволяет строить,
модели, надежности устройств с не-
сколькими уровнями работоспособ-
ности (например, многоканальных ин-
формационных систем). Многозначные
логики находят также все более ши-
рокое применение при анализе и син-
тезе систем многоступенчатого допу-
скового контроля, систем самоконтроля
многопроцессорных вычислителей. Ис-
числение предикатов является грам-
матикой для любой предметной акси-
оматической теории и вместе с теоре-
тико-множественным языком дает все
необходимое для аксиоматического по-
строения теории надежности и теории
эффективности.
Язык теории множеств и математи-’
ческой логики широко используется
во многих разделах математики и
необходим для чтения публикаций по
теории надежности и эффективности.
Элементы линейной алгебры нужны
для различных задач теории надеж-
ности, в том числе и для построения
моделей теории испытаний. Методы
из теории матриц и систем линейных
алгебраических уравнений дают мощ-
ный аппарат, используемый при ана-
лизе марковских моделей и решении
разнообразных* задач математической
статистики. Сведения о линейных и
>|H1IWWI|» основы исследования
U7
м«««ДО1 пространствах, а также
«wnioMM операторах нужны для ре-
НШИ восстановления зависи-
по эмпирическим данным и
>и т^ислениых задач оценивания.
ШщмЫМ средством формализации
• ммепия многих задач исследования
тпавостп н эффективности является
Йарет теории графов. Аппарат гра-
V* Мподвзуется в. структурном ана*
•Ие вшлии, систем, операций. На*
ArWI матричных эквивалентов гра-
l ЯОевОл яет эффективно использот
|о^ ма на стадии формализации за-
ВАппарат графов с поглощающими
щами нашел применение при
ПО сложных неоднородных опе-
I, описывающих процесс создания
Вменения уникальных изделий.
И Планирование и управление
ОМЙем и эксплуатацией сложных
|ИВНесхих систем, модели эргати-
систем и сложных человеке-
бйрииых комплексов также основы-
на аппарате теории графов.
Тробое положение в современных
(Д|бВЖ надежности и эффективности
^ИвмПОТ задачи оптимизации. Можно
МбйТЬ, что с выбором рациональных,
рРКИЧных, наиболее эффективных,
fi Ымотором смысле самых лучших
ЙВЙПэй связана любая задача пл а*.
РрЩИия и управления процессом
и применения техники. Все
4^1 ЧМ синтеза при исследовании на*
Вмети и эффективности ставятся
Iff оптимизационные. При решении
ЙЧ Анализа возникают оптимизаци-
fiWa проблемы наилучшего исполь-
ЩММИЯ имеющейся информации, по*
Офпамия наилучших процедур оце-
ВММ1Я, контроля, диагностики, по*
неисправностей и т. п. Так, для
•Н*ра, при поиске неисправности
А сложной технической системе, на-
«мгммющей сотни тысяч элементов,
мщ|41 использовать метод перебора,
«ком подходе придется проверить
> «битоелособность в среднем поло-
мим элементов. Нужны оптимальные
•►«цедуры, которые позволяют со-
о*4Пггь число необходимых операций.
Классические методы оптимизации,
t мы иные с поиском экстремумов
фучкций одного и многих переменных,
ев ТОЙ неопределенных множителей
Лвграпжа, линейное программирова-
ние, динамическое программирование
составляют основное содержание ма-
тематического программирования, ко-
торое решает задачи оптимизации.
Особоя роль при исследовании на-
дежности и эффективности отводится
теории аналитических функций и асим-
птотическим методам. Аналитиче-
ские выкладки, связанные с задачами
анализа надежности и эффективности,
часто приводят к сложным формулам
или же к результатам, которые нельзя
представить в элементарных функциях.
Однако во многих случаях при этом
можно указать такие параметры за-
дачи (время, загрузку, скорость вос-
становления и пр.), при стремлении
которых к некоторому предельному
значению, естественно связанному с
самим изучаемым .процессом, резуль-
тат принимает простое аналитическое
выражение. Получаемые таким обра-
зом асимптотические результаты игра-
ют значительную роль во всем теоре-
тическом естествознании, в том числе
и в теории надежности. Асимптотике^
ские решения дают возможность найти
те члены решения, которые имеют ос-
новное значение и дают действитель-
ную общую закономерность, с которой
и следует считаться на практике»
Асимптотические методы особенно эф-
фективны в сочетании с теорией ана-
литических функций, включающей
разделы * конформных отображений,
разложений функций в ряды, вычетов,
преобразования Лапласа. Преобразо-
вание Лапласа является основным
средством для получения аналитиче-
ских результатов при исследовании
марковских моделей надежности, в те-
ории восстановления.
Методы стохастического анализа.
Главной особенностью условий, в ко-
торых принимают решения, связанные
с эффективностью и надежностью соз-
даваемой техники, — высокий уро-
вень неопределенности. Разнообразная,
в том числе вероятностная, природа
источников неопределенности выну-
ждает исследователя пользоваться при
обосновании решений, связанных с на-
дежностью и эффективностью, мето-
дами стохастического анализа, т. в.
методами теории вероятностей и ма-
тематической статистики.
Методологические освоен всследовав
Теория вероятностей, ее теоретико-
множественная аксиоматика служат
основой для определения основных
понятий как теории надежности, так
и теории эффективности. Такне фун-
даментальные понятия теории веро-
ятностей, как непрерывность н неза-
висимость, сходимости и предельные
распределения, законы больших чи-
сел и центральная предельная теорема,
являются основой для построения раз-
личных моделей при исследовании
Надежности и эффективности. Построе-
ние сложных моделей создания, эксп-
луатации и применения техники свя-
вано с использованием теории случай-
ных процессов, в том числе марков-
ских и полумарковских процессов
восстановления и накопления, про-
цессов «рождения» и «гибели», широ-
кого класса управляемых случайных
процессов. Многие полезные для тео-
рии надежности модели изучают ме-
тодами теории массового обслужива-
ния.
Вопросы получения и обработки до-
полнительной оперативной информа-
ции с целью повышения обоснованно-
сти принимаемых решений изучают
с использованием математической ста-
тистики. При этом широкое применение
находят классические методы получе-
ния статистических выводов: оценива-
ния и проверки статистических гипо-
тез, непараметрические методы, ме-
тоды планирования эксперимента, байе-
совские процедуры и методы обработки
цензурированных данных.
Во втором томе справочника изло-
жены методы детерминированного и
стохастического анализа и примеры их
использования при исследовании на-
дежности и эффективности.
ОСОБЕННОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ
В настоящее время теория эффектив-
ности — интенсивно развивающееся
научное направление, имеющее свой
объект и предмет исследования, цель
и задачи исследования, методологиче-
скую Н 'научно-естественную основу,
систему основных понятий и язык,
методы выражения своих теоретиче-
ских результатов и другие компонеш
ты, присущие всякой теории. Не м
эти компоненты установились и имст
четкие и общепринятые определения
что обусловлено, с одной сторонни
сравнительной молодостью теория
эффективности, а с другой — отсу1
ствием в общедоступной научно-тси
нической литературе изданий с фув
даментальным изложением совремец
ного состояния этой науки, ее теории
ческих основ и практических прплб
жений.
Последнее обстоятельство в извеп
ной степени сдерживает как разя*
тие самой теории эффективности, iai
и внедрение ее новых результатов
в практику, порождает препятствие
к пониманию сущности эффективности
и взаимопониманию исследователей в pi
решении научных и практических за
дач. В этом плане третий том настои
щего справочника, посвященный смета
магическому изложению основ соври
менной теории эффективности, явля
ется одной из первых попыток bijc
полнить указанный пробел.
Современное развитие теории эф
фективнести как научной дисциплин!
характеризуется интенсивной разра
боткой и внедрением в практику на
следований эффективности нового фук
даментального направления, полу
чившего название системных исследэд
ваним эффективности. Проявляется эп
в дальнейшем существенном развита!
методологии теории эффективности
позволяющей значительно расширит!
ее возможности и круг решаемых зада'
в различных областях науки и тех
инки. Основу системных исследований
эффективности составляют системным
подход и системный анализ. Однако
теория эффективности заимствует у
них лишь самые общие исходные пред*
ставления и предпосылки, развивая,
конкретизируя и обосновывая их прич
мен и тел ьн о к своему объекту, предмету,
целям и задачам исследования. 1
В настоящем разделе кратко изла*
гаются лишь.основные положения этой
теории, которые дают общее представь
ление о ее особенностях, выделяющий
теорию эффективности в самбстоятели
ное научное направление в позволяв
ющях в то же время проследить ей
связь с другими системными вадравле^
♦	ItUUNUM «ффеатииюсти
М
м«и«и1 как общая теория сис-
-  'нютынка. системология, те*
• омымктм, исследование опе-
» • аг
— ми понятия и исходные поло-
м—'• >мр«* эффективности. Техни-
•« »х гямы создаются для удовлет*
*« юж млн иных потребностей
« (общества) и служат актив-
-•лтюм в его целенаправленной
9 ♦шспс Следовательно, первич-
> »»*ются цель, и пока она не
•«рояана, ие может быть и пред-
«<> разговора о системе, о ее соз-
« или применении. Если цель
* •«томна, то вопрос о том, какая
-•*4 млн способ ее применения яв-
• лучшими для достижения этой
решается на основе понятия
-••^явности.
дефективность — это наи-
•	определяющее свойство
а келенаправленной деятельно-
меторое с познавательной (гно-
мической) точки зрения раскры-
.« через категорию цели и объек-
*  выражается степенью достиже-
• с учетом затрат ресурсов и
-«hi и. Понятие эффективности яв-
>1 фундаментальным понятием
—эффективности и совместно
^етмем цели, операции и системы
Исходную базу для формнро-
‘ системы основных понятий и
- -кИЖ компонентов этой теории.
це л ь ю понимается идеальное
•^•КТЗВление желаемого (требуемого)
1 »у,чэтпта, достижимого в пределах
м оморого интервала времени.
ГлМ фактический результат (со-
। ’ямке) не соответствует желаемому,
w «мест место проблема — рас-
ь^Лэиие между действительным и
«мэсмым. Комплекс условий, в ко-
ощмм существует проблема, обоб-
щаемо называют ситуацией,
амокупность проблемы и ситуации
^фезует проблемную с и т у -
и | ю. Анализ целенаправленной де-
аамьности позволяет выявить проб*
фмную ситуацию, т. е. установить
Ш1мчие проблемы и определить ситу*
1Й1Ю> в которой возникла или может
Квакнуть проблема. Описание и по-
Кжующий анализ проблемной ентуа-
К С широким привлечением формаль-
<ра я эвристических методов является
важнейшим этапом процесса нсследо-
вания эффективности. Одна из основ-
ных задач этого этапа — получение
необходимой информации для форми-
рования цели, достижение которой
в данной ситуации может решить про-
блему, т. е. предельно уменьшить или
вовсе устранить различие между же-
лаемым и действительным.
Цель считается достигнутой, если
в итоге предпринятых действий полу-
чен соответствующий этой цели ре-
зультат. Следовательно, чтобы про-
верить достигнута цель или нет, ее
необходимо формализовать. В теории
эффективности вопрос формализации
цели имеет принципиальное значение
и решается обычно путем введения
множества параметров целе-
полагания Утр, задающих же-
лаемый (требуемый) результат. Пе-
речень и значения (количественные
или качественные) этих параметров оп-
ределяются по результатам анализа
проблемной ситуации. Такая форма
задания целей отвечает Требованиям
четкости и конкретности их формули-
ровок.
Требуемый (желаемый)
результат может быть получен
лишь путем преобразования некоторых
ресурсов, т. е. за счет совокупности
определенных действий, в процессе
выполнения которых ресурсы преобра-
зуются в требуемый результат, соот-
ветствующий поставленной цели. Та-
кую совокупность действий принято
называть операцией. Причем с содер-
жательной точки зрения эти действия
могут быть самой различной природы,
главное — они должны быть целена-
правленными.
Таким образом, операция —
это упорядоченная совокупность вза-
имосвязанных действий, объединенных
общим замыслом и направленных на
достижение вполне определенной цели.
Именно эту цель называют целью
операции ив формализованном
виде выражают требуемым (желаемым)
результатом Утр.
Реальный результату
операции (фактический или ожидае-
мый) есть тот результат, который по-
лучен или может быть получен при
проведении операции. В силу дейст-
вия различного рода факторов реаль-
во
Методологические основа исследован
ный результат У операции может
отличаться от требуемого (желаемого)
результату Ктр. Об успешности опера-
ции судят по степени различия между
реальным ее результатом У и требу-
емым (желаемым) FTp, т. е. по степени
достижения цели операции. По-ви-
димому, чем меньше различие между У
и Утр, тем успешнее проведена опера*
ция, или, как говорят в этом случае,
тем она эффективнее.
Эффективность опера-
ции есть степень соответствия ре-
ального (фактического или ожидаемого)
результата операции требуемому (же-
лаемому) или, иными словами, степень
достижения цели операции.
В этом определении подчеркивается,
содной стороны, что эффективность —
это свойство действия, точнее — целе-
направленного действия (операции)
давать эффект (результат), а с другой—
отмечается, что эффективность опера-
ции может оцениваться как после ее
проведения (по фактическому резуль-
тату), так и до начала проведения (по
ожидаемому результату, получаемому
на основе его моделирования).
Во избежание неточностей в пони-
мании сущности эффективности пред-
ставляется необходимым кратко рас-
смотреть взаимоотношение понятий ка-
чества и эффективности. Как известно,
качество — это объективная и
всеобщая характеристика объектов, об-
наруживающаяся в совокупности их
свойств. Понятие качества может быть
отнесено к любым объектам и в этом
смысле каждый исследуемый объект
обладает свойствами, совокупность
которых обусловливает, в частности,
его пригодность для использования
по назначению. Так, например, можно
говорить о качестве операции, каче-
стве результатов операции, качестве
системы, реализующей операцию,
и т. д.
Объекты, обладая теми или иными
свойствами, могут проявлять их с раз-
личной интенсивностью. По наличию
интенсивности и характеру ее измене-
ния свойства разделяют на точечные
(нулевого измерения), линейные (од-
номерные) и векторные (многомерные).
Точечное свойство не имеет интенсив-
ности: объект может либо обладать им,
либо нет. Меру интенсивности про-
явления линейного или векторного
свойства объекта называют показать
леи этого свойства, а множество вом
можных значений показателя — ей
шкалой.
В зависимости от степени совершен*
ства шкал различают следующие мВ
типы: метрические, порядковые (ранго*
вне) и классификационные (номиналь-
ные). В свою очередь, среди метричв*
ских шкал выделяют абсолютные шкв»
лы, шкалы отношений и интервальные
шкалы. Показатели, имеющие метра*
ческие шкалы, называют количествен»
ними, а имеющие порядковые Ц
классификационные шкалы — юн
чественными.
Показатель качества объекта eci>
вектор, компонентами которого я вл я»,
ются показатели свойств объекта, cw
шественных для использования era
по назначению. Значение показателя
качества характеризует уровень км
чества объекта, а значения показателя
свойства — уровень качества объекте
относительно этого свойства. Введм
ние показателей качества и свойств
объекта позволяет учитывать их в фом
мализованном виде. Для различнЫЯ
объектов содержание понятий качм
ства будет различным. Будут разлм
чны, например, состав свойств и связи
между ними, их число, дбмазателя
свойств, шкалы показателей и т. д]
Качество операции как оеленапрам
ленного процесса может быть опредм
лено лишь в рамках системы болея
высокого уровня по отношению к рас*
сматриваемой технической системе»
В этом смысле эффективность опера-
ции требует установления дипамиче*
ской взаимосвязи между своЙствамЯ
технической системы, характеризую^
щими ее качество, способами и услм
виями проведения операции и целые
операции, определяемой вышестоящей
системой.	'
Таким образом, эффективность out*
рации не может быть полностью оп»
ределена только свойствами ткхни*
ческой системы и операции в ИМ
лом.
Эффективность является определв*
ющим и наиболее общим комплекс»
ным свойством операции, так как онв
характеризует приспособленность про»
цесса к достижению цели операции Я
ь	ММЖММИЯ Эффективности
61
iap4< «ротическн от всех факторов,
LMMnmI м ХОД и исход операции*
но особенность эффективности
• от операции, характеризуй
к ггшшность ее проведения, ста*
Чвгтт исследования эффективности
МН»  ведущих мест в общем комп*
М Мелований по определению
^МВМВММЮ рациональных путей
BOfiiикающих перед общест-
£б*всякое свойство, эффектив^
вбмдвст определенной интен-
своего проявления. Меру
^фМСТИ проявления эффектив-
^мммют показателем эффектив-
ен w. Следовательно, в соответ-
^Б_6 дойным выше определением
^ЖЙиости операции показатель
^^^ф1ССТИ W есть мера степени
реального результата Y
Требуемому /тр или, дру-
НРшОММИ, *мера степени достиже-
ЦДМЯ операции.
МКиыьной точки зрения, любая
MSpi представляет собой обмен,
Шметте которого сторона, прово-
Мф операцию, за приобретенную
Кмбп пользу, т. е. за полученный
Ш|вЙ эффект (целевой результат)
[|»Шчирается некоторым коли-
МЙЧ аатраченных ресурсов С (ма-
бМЫШК, энергетических, инфор-
АВМШЫХ и т. д.) и затратами вре-
Вм Г на проведение операции. В
ИНН па время Т — это тоже расход
(временных) и в ряде случаев
Ываб их взаимный обмен (по прин-
|п быстрее — дороже, дешевле —
довм н т. п.), однако функцио-
Йкм Эпачимость времени при * ис-
Д^мваиии эффективности операции
Лот раздельного рассмотрения век-
Ьо С и т.
Ъфирующая сторона, если она
гвует сознательно и рационально,
Шм организовать и провести опе-
Во Тах, чтобы указанный обмен
01 Для нее предельно. выгодным.
•п»й точки зрения эффективность
рации — это не просто способность
ун целевой результат g, а именно
ценность такой способности, т. е.
вНяьтативность' gt соотнесенная с
фатами всех Ъцдов ресурсов С
Нурсоемкостью - операции) и вре-
OTI 7’ (оперативностью операции).
Данное положение является конкрет-
ным выражением системного подхода
к исследованию эффективности опе-
рации и цмеет принципиальное зна-
чение для формирования методологи-
ческих основ теории эффективно-
сти.
В соответствии с этим пбложенйем
результат Y операции в теории эф-'
фективности характеризуется не толь-
ко полезным эффектом (целевым ре-
зультатом) g, ради получения кото-
рого собственно и проводится операция,
но и затратами ресурсов С и времени Т.
Следовательно, показатель качества
реального результата V операции пред-
ставляет собой в общем случае-, m —.
мерный вектор, включающий в Ъебя
три соответствующих группы компот
нент(т = т!+ т2 + т3):
y<w> =(g<mx>, C<m*\
Поскольку цель первична, то век-
тор Y<m> может быть окончательно
сформирован лишь после того, как цель
операции сформулирована, формали-
зована и представлена вектором пара-
метров целеполагания Y?p, задаю-
щих требуемый результат Утр опера-
ции. В свою очередь, задание векторов
У<т) и у.(т) необходимо для введе-
ния показателя эффективности W опе-
рации, основным требованием к кото-
рому является соответствие показате-
ля цели операции. Поэтому одним из
важнейших вопросов при исследовании
эффективности, определяющим прак-
тическую значимость получаемых ре-
зультатов, является корректная фор-
мулировка и формализация цели опе-
рации.
Содержательно цель операции может
определяться по-разному, однако во
всех случаях ее формулировка дол-
жна быть такой, чтобы для исполни-
теля, которому эта цель ставится в
который несет ответственность за ее
достижение, было ясно, хотя бы в прин-
ципе, какой целевой результат, за
счет каких ресурсов и к какому вре-
мени необходимо получить. При не-
выполнении этого требования задача
исследования эффективности опера-
ции вырождается до некорректной и
62
Методологические основы «селедок»
в принципе в рамках теории эффектив-
ности рассматриваться не должна.
Таким образом, формулировка цели
операции должна в конечном итоге
позволять (возможно после дополни-
тельных исследований, направленных
на ее уточнение и конкретизацию)
сформировать вектор параметров
целеполагания
у<гп> =
* тр \®тр ’ тр » ' тр />
задающий в общем случае область до-
пустимых значений (количественных
или качественных) соответствующих
показателей качества Y<m> реального
результата операции Y.
Для количественного описания со-
ответствия реального результата Y
операции требуемому Утр в теории
эффективности используют формально
вводимую числовую функцию р =
s р	которую назы-
вают функцией соответствия. Эта
функция в некоторой метрической
шкале характеризует степень дости-
жения цели операции. Приведенная
запись функции соответствия означает,
что она определяется на множестве
всех пар соответствующих компонент
векторов Yim> и . В этом случае
ее называют общей функцией соот-
ветствия.
В практике исследования эффектив-
ности операций приходится исполь-
зовать также частные функции соот-
ветствия, вводимые для отдельных
групп соответствующих компонент век-
торов F(m)- и	т. е. р(0 =
Ч”-’)- Р(3> = Р(3>	Т#’>),
или для каждой пары соответствую-
щих компонент, т. е.
Pi=P|(Pp »тр|)’
Показатель эффективности операции
W вводится формально как математи-
ческое ожидание общей функции со-
ответствия, т. е.
W = M[p(r<w>,
Применяя операцию математической
ожидания к частным функциям сом
ветствия р(1), р(1), р(9), pt, получая
частные показатели эффективности, ofl
ответственно №(1),	IFJ
Тогда показатель эффективности 
операции представляет собой сом
купность векторных или скалярнш
частных показателей эффективное™
т. е.	|
«’’<«. Т<з>), I
№ = (Wlt .........IFra). 1
Таким образом, для исследованМ
эффективности операции может М
пользоваться как скалярный, так!
векторный показатель эффектнее
сти w.	!
Формируя общую и частные фум
ции соответствия в том иля ином вЛ
и применяя к ним операцию матемаЛ
ческого ожидания, можно получЛ
практически все показатели эффЛ
тивности, используемые при исслеЛ
ванин эффективности операций. КЛ
кретный вид функции соответствия Л
висит от цели операции, задачи иссЛ
дования, а также от состава, физив
ского смысла, способов описания Я
задания компонент векторов У("‘' 
В частности, все или отделыЛ
компоненты векторов
гут быть детерминированными ИМ
случайными величинами. В завнЛ
мости от этого и функции cooTueicri®
будут детерминированными- (в и*
случае W = р, Wi = р<) или случА
нымн переменными (как функции сд»
чайных аргументов). При нечепчЬ
задании требуемого результата о nipt
ции в качестве функции соответстмя
может быть использована фуиКШМ
принадлежности нечетного отнсШ
ния У*”*).
Г-Формирование показателя эффекТВ
ности (скалярного или векторной
является важнейшим этапом иссмв
ван ня эффективности операции -
представляет собой сложную мяв?
шаговую итеративную процедуру, Ж
тора я не может быть полностью фг
мализована,, так как значите»»!*
часть необходимой информации .*•
жет быть . получена, от эксперт! г
MmM 0ПМ1ММ1ПМ •ффежтивиоста
вз
Ц1ГЖЯИЫЯ м организацию
•v	•парами J Подробное
мар<П1ческнх и практи- -
*• * •►«Fooot выбора,, обоснования
-«мн скалярных и вектор-
’ ••мгмН аффективное™ мо-
«>• в третьем томе настоящего
» 4ммы исследования эффек-
- • пираний включают в себя
«•«рання (оценивания) уров-
»• ««мпости операции, которая
• а определению (вычислению)
• повиателей эффективности
- <14 иной шкале (как правило,
«твой). Если показатель эф-
<?н (векторный или скаляр-
, тирован, то для решения
• ти остается установить со-
• * (»• иономер ности), связы-
• •• показатели качества реаль-
j -•«емкого) результата опера-
• -иоанымн факторами, влияю-
м «ффективность операции, и
. «•» соответствующую модель.
। • ее отмечалось, активным сред-
’ ••тижсния цели операции яв-
• »иинческая система (надле-
«4разом организованная со-.
технических средств и об-
>-мяиях их людей). Поэтому
• «пайетка различных по, своей
> * факторов, определяющих эф-
♦♦ «та операции, в особую Груп-
и«- • «кров выделяют качество, ус-
1 функционирования и способы
— -*яма (использования) техниче-
- тем (ТС).
* WMCTBOM ТС понимается совоку-
•е положительных, т. е. полез-
««чКМ зрения целевого назначе-
«ггимы, свойств. Среди этих
• наиболее общими, определя-
• - эффективность операции, яв-
• устойчивость, помехоустой-
». управляемость, способность,
^кнммиия. Названные свойства
-*лоны в порядке их усложнения,
'««•чает: система, обладающая
*• свойством (например, управля-
имеет и все предыдущие, но
последующих свойств более
порядка. Каждое из этих
ь •• объединяет целый ряд более
«и свойств. Например, для про-
растем устойчивость объединяет
* ОК свойства, как прочность,
стойкость к воздействию внешних
факторов, сбалансированность, ста-
бильность, гомеостазис. Для сложных
систем характерны такие формы стру-
ктурной устойчивости, как надеж-
ность, живучесть и т. д.
К факторам, формирующим условий
функционирования систем, обычно, от-
носят: природно-климатические усло-
вия, географическое местоположение,
обеспеченность ресурсами, наличие и
характер различного рода ограниче-
ний (экономических, социальных, эко-
логических и др.), состояние и воз-
можности инфраструктуры и т. д.
.'/Множество возможных способов ис-
пользования активных средств со-
ставляет совокупность управляемых
факторов, которые в некоторых пре-
делах можно изменять. К ним отно-
сятся: распределение частных за-
дач и выделенных ресурсов между
элементами системы, пространственно-
временная последовательность, выпол-
нения отдельных видов работ (дейст-
вий), способы управления и плани-
рования, способы организации вза-
имодействия между элементами си-
стемы и т. д.
Операция как целенаправленный
процесс протекает в рамках опреде-
ленной материальной системы. В те-
ории эффективности такую систему
принято называть 50 — системой,
где символ 0 в обозначении 50 есть
начальная буква слова «операция».
Поэтому операцию можно представить
как процесс функционирования $0 —
системы. Цель Ао операции выступает
в роли основного системообразующего
фактора как способ интеграции различ-
ных действий в единую последователь-
ность или систему.
Система 50 включает в свой состав
активные средства операции, к кото-
рым, в частности, относятся техниче-
ские системы, находящиеся в непо-
средственном взаимодействии между
собой и окружающей средой, а также
ресурсы (вещественные, энергетиче-
ские, информационные, финансовые,
людские и т. д.). Таким образом,
исследователь, формируя систему So
для исследования эффективности опе-
рации, должен включить в ее состав
все то, что оказывает непосредственное
влияние на ход и исход операции, t. е.
64
Методологические основа исслед*
на достижения требуемого (желаемого)
результата.
Исследуемая ТС (обозначим ее че-
рез 5д) и взаимодействующие с ней
системы входят в состав So — системы
в качестве ее подсистем (агрегатов)
или элементов. Именно поведение этих
систем в их взаимодействии в рамках
So — системы целиком определяет ха-
рактер операции. Система явля-
ясь в структурном плане подсистемой
So — системы, с функциональной то-
чки зрения есть средство достижения
цели операции.
Система S4 и другие подсистемы
So — системы (все или некоторые),
как правило, управляемые, т. е. пред-
ставляют собой объединение управля-
ющих и управляемых подсистем. Уп-
равляющая подсистема осуществляет
управление, сообразуясь с общей це-
лью системы, с командами от внешней
среды и с информацией, получаемой
от управляемой подсистемы, руковод-
ствуясь определенными принципами
управления. Управляемая подсистема
представляет собой динамический объ-
ект, который изменяет свое состояние
в Силу наличия некоторых внутренних
закономерностей его функционирова-
ния, под воздействием внешней среды,
а также команд, поступающих от уп-
равляющей подсистемы.
Поскольку часто понятие техни-
ческой системы не включает в себя
ресурсы, а управление системой (опе-
рацией) подразумевает их рациональ-
ное распределение, то иногда комплекс
«ТС — ресурсы» рассматривают как
единую систему и называют актив-
ными средствами операции.
Субъекты системы So, находящиеся
в звеньях управления соответствующих
подсистем, выбирают, преследуя свои
цели, рациональные способы исполь-
зования систем и ресурсов, находя-
щихся в нх ведении. Их взаимодейст-
вие в процессе управления операцией
может быть различным, от содейст-
вия до противодействия.
Исследование эффективности опе-
рации проводится всегда с точки зре-
ния интересов основного субъекта опе-
рации (системы So), которого называ-
ют лицом, принимающим решение
(ЛПР). Цель, стоящая перед ЛПР,
является той единственной целью,
для достижения которой проводи
операция. Цели, стоящие перед j
гимн субъектами системы, могут 6
согласованы с целью операции (ЛГ
а могут и противоречить ей, прол
действовать ее достижению. Их |
ствия при исследовании эффекты!
сти операции отражаются в I
соответствующих гипотез поведей
'Функционирование . Se — сисц
есть процесс смены ее состоя!
Состояние So — системы и внеЛ
среды в определенный момент вро|
называют обстановкой операции. I
вокупность факторов, существенно 1
яющих на изменение обстановки ({
словливающих ее), называют уел!
ями обстановки. Обстановка, слой
шаяся к исходу операции, обм
определяет реальный результат!
операции.
Очевидно, что качество системы^
и способ ее применения должны оа
вать существенное влияние на а
нение обстановки операции в нуж
направлении, выступать основм
слагаемыми эффективности опера!
Высокая эффективность операции]
дег обусловлена рациональным сл
бом использования высококачеся
ной. системы в благоприятно!
жицшихся условиях обстановки^
Вариант действий, направленны!
достижение цели операции, т. е. |
ооб использования активных ерл
(ТС и ресурсов), находящихся в J
поряжении ЛПР, называют етж
гией. Совокупность всевозможных!
имоискл ю чающи х (ал ьтер нативных]
рпактов действий, образует множа
допустимых стратегий U. ]
В общем случае реальный резул
Y, а следовательно, и показа
эффективности W операции зам
от выбранной стратегии и С U, !
У<от> («) = (§<"**> (п), С<г"2> («j
>(«)), ]
Wr(«)=A1[p(y<fn> («),
Зависимость показателя эффеЩ
ности W (и) от выбранной стран
и £ U и других существённых ]
торов, определяющих комплекс
ловий проведения операции, задм
** ♦«•••Ml яммдованкя •ффектнвности
63
• ИД* составным отображением
• ** U X А “*	— модель ре-
*-  «•»•, позволяющая вычислить
Л- —ее реального результата Y one-
МЯ каждой стратегия и С U,
’ множество определенных и не-
**4«ИМЫЛ факторов, формирую-
• «гмвпа обстановки (проведения)
'Айва,
Сражение 7 является отображе-
•- ’ мкмкаства допустимых стратегий
*- множество значений показателя
«>••1 •пости W и обычно задается
, ь определенной математической
, операции., В основе построения
»14АЧИ лежат рассмотренные выше
 ««we положения теории эффек-
>w,
«•••ни, /что в модели ¥ факторы^,
. *41вриаую1цне качество, условия
।  *жжирован^я и способы приме-
> • • технической системы 8д, про-
♦•й операцию, в зависимости от
исследования могут включаться
«»•• множества U или Л. Так,
• и»р, если решается задача вы-
• наиболее эффективного способа
' ««it«ИМя уже созданной технической
• -ши В определенных условиях ее
, • •шокирования, то множество рас-
» явыамых способов образует мно-
•- «м стратегий U, а характеристики
•» - гм я условий функционирования
• mW входят в множество Л. Если
►••Аходимо выбрать лучший проект
•ясской системы для определенного
-• • Ас ее прнмен^ия, то тогда в ка-
яв • стратегии и {выступает совокуп-
** ♦♦ характеристик системы того или
проекта, а характеристики спо-
г« применений включаются в со-\
♦« множества Л.	/
'(••бодания системного подхода обу-
«<шмют необходимость всесторон-
ы исследования эффективности опе-
Г**и, что в свою очередь требует соз-
•*« комплекса (веера) моделей
ft’ и (//} различного уровня и дета-
«в»«4(ИМ.
’•ыбор стратегий из множества до-
бр 'имых стратегий U является ос-
iwaMM этапом принятия решения,
I составляет основу управления
ФЖША. Цель управления состоит
в том, чтобы обеспечить максималь-
ную эффективность использования ак-
тивных средств в операции. Выбирая
стратегию и из их допустимого мно-
жества U, ЛПР управляет ходом опе-
рации и стремится к тому, чтобы вы-
бранная стратегия была наилучшей
(наиболее эффективной).
Для принятия целесообразных ре-
шений ЛПР должно располагать оп-
ределенным правилом принятия реше-
ний, которое называют критерием
эффективности операции.
Критерий эффективности К еслъ
правило, позволяющее сопоставить
стратегии, характеризующиеся раз-
личной степенью достижения; цели
операции (различными значениями .по-
казателя эффективности W (и) опера-
ции) и осуществлять направленный
выбор стратегии из множества допу-
стимых. Критерий эффективности фор-
мируется ца основе показателя эф-
фективности W (и), определенных кон-
цепций рационального поведения и
принципов принятия решений и вво-
дится как некоторое основание
(обычно формальное) выработки ре-
шения с учетом представлений ЛПР
о лучших стратегиях.
В общем случае к эффективности опе-
рации должны быть предъявлены
требования. Заметим, что это не тре-
бования к результату операции, а
требования к значениям показателей
эффективности операции (например,
вероятность W достижения цели опе-
рации должна быть не ниже требуе-
мой lFTp). В этом случае критерий
эффективности формируется для вы-
бора из множества U некоторого под-
множества U* стратегий, удовлетворя-
ющих предъявленным требованиям
к эффективности операции. Для выбора
лучшей стратегии из подмножества
£7* пригодных стратегий (если такая
задача ставится) необходимо сформи-
ровать новый критерий эффективности
и т. д.	у/	_
<Гаким образом, исходным пунктом
исследований эффективности опера-
ций является цель операции. Для вы-
бора эффективного пути ее достижения
необходимо иметь способ измерения
эффективности операции. Для этого
вводится показатель эффективности,
измеряющий степень соответствия ре-
66
Методологические основы сследоваяай
вльного результата операции требу-
емому. На основании показателя эф-
фективности формируется критерий
эффективности — правило выбора ра-
.цнонального способа использования
»активных средств в операции (стра-
тегий). Выбор критерия осуществля-
ется на основе определенных принци-
пов разумно обоснованного, целена-
правленного поведения.
Основной целью применения науч-
ного аппарата теории эффективности
является выработка научно-обосно-
ванных рекомендаций на принятие
организационно-технических решений,
подтвержденных количественными ха-
рактеристиками.
Основной исследовательской кон-
цепцией анализа эффективности опе-
раций является моделирование, по-
скольку экспериментальный подход к
исследованию крупномасштабных опе-
раций и сложных технических систем
ограничен или вообще неприменим,
а эксперимент с отдельными элемен-
тами системы не позволяет получить
представление о ее эмерджентных
свойствах. Эксперимент с самой си-
стемой заменяется экспериментом с ее
моделью. При современном развитии
электронно-вычислительной техники
имитационное моделирование является
основной формой исследования эф-
фективности крупномасштабных опе-
раций в различных областях техники.
Таким образом, объектом изучения
теории эффективности являются це-
ленаправленные действия — операции,
а предметом — закономерности, свя-
зывающие эффективность операции с
качеством системы (в том числе и тех-
нической), условиями и способами
ее использования в операции. Поэтому
методы теории эффективности широко
используются в практике создания
и применения технических систем раз-
личного назначения.
Особенности задач исследования эф-
фективности. Прикладные задачи ис-
следования эффективности операций
в технике связаны с изучением основ-
ных закономерностей процессов при-
менения сложных технических систем
в различных операциях, а именно,
закономерностей и условий приспособ-
ленности систем к достижению целей
операций, в которых эти системы
используются. Прагматика этих за-
дач заключается в выработке научно-
обоснованного суждения о качестве,
условиях и способах применения тех-
нических систем по назначению с це-
лью последующего принятия органи-
зационно-технических решений, свя-
занных с созданием и применением
техники.
Наибольший практический интерес
исследование эффективности операций
в технике представляет до проведения
операции, что требует использования
метода математического моделирова-
ния, как основного средства исследо-
вания эффективности. Вскрытые в ходе
экспериментирования с моделью опе-
рации ее свойства и закономерности
обобщаются и «переносятся» на реа-
льный объект. Формально процесс
исследования можно представить сле-
дующим образом:
{X, Я) хГ6 <ft) tXr (Л), Яг (£)) X
хТг=>0'(*)=>02(*)=>
 => 0(ft+I) = е(Л>ио2 (Л),
k = 0, 1,2,...,
где {X, Я) — множество элементов X
системы So и связей Я между ними;
Т — множество моментов времени (на-
пример, жизненный цикл системы);
{X, R} х Т — процесс функциони-
рования технической системы;
{Хг (Л), , ЯГ(Л)) X Тг — гомоморф-
ное отображение процесса {X, Я) X
X Г, т. е. модель операции; —
информация об операции на k-ц. шаге
исследования, В* (ty — новая ин-
формация, полученная по результатам
моделирования-, 0Z (Л) — новые знания
об операции, полученные на основе ин-
формации ©г (£).
Множество элементов X включает
в себя как характеристики Хтс ка-
чества самой технической системы
(точность, надежность, быстродейст-'
вне, число элементов и др.) и связи Ято
между ними, так и характеристики Хд
условий Л проведения операции и свя-
зей ЯЛ между ними и самой техниче-
ской системой. Другими словами,
ЙЭайммосп» нссз»«давалтя аффежтивпости
в7
X = Хтс U Хл и R = ЯгсиЯА.
Поскольку процесс функционирования
целенаправлен, то X и /? есть функции
управлении U и поэтому стратегии
О (• U в формализованном выражении
Процесса исследования явно не фигу-
рируют (т. е. в общем случае U с
сх X /? X Г).
Таким образом, приведенные вы-
ражения содержательно раскрывают
Сущность задачи исследования как
Мдачн получения новых знаний
(Л), k= I, 2, ... об объекте ис-
следования для принятия решений.
Качество этого нового знания зависит
ОТ логической организации процесса
исследования; от адекватности отоб-
0(fc)
ражения	{X, /?} X Р =>
{/Yr (k), Rr (k)} X Тг задаче ис-
следования эффективности; от спосо-
бов пол/Чения, обработки и анализа
результатов для формирования новой
Информации ©г (&) и ее интерпретации
в элементы новых знаний 0р\ а та-
кже — от способов обобщения новых
непротиворечивых знаний в новую
информацию f)C*+D об операции.
-"'Именно эти аспекты обусловливают
особенности, присущие задачам ис-
следования эффективности, и пре-
вращают задачу исследования эффе-
ктивности в процесс, который может
быть декомпозирован как по «гори-
зонтали» (например, применение ве-
ера моделей {Jar}), так_и по «вертикали»
(например, по уровням сложности
технической системы, ее узлов п агре-
гатов). Декомпозиция общей задачи
исследования эффективности опреде-
ляет также и особенности частных
вадач исследования эффективности и
качества на каждом уровне иерархии.
(Вертикальная» декомпозиция про-
водится в зависимости от целей иссле-
дования и уровня агрегирования ис-
ходной и получаемой информации.
Ока—включает концептуальный, опе-
рационный и детальный уровни. «Го-
ризонтальная» декомпозиция, как
правило, предполагает решение сле-
дующих четырех проблем: постановку
вадачи, выбор показателя и критерия
эффективности, получение оценок эф-
фективности по результатам модели-
рования (математического, физиче-
ского, интуитивного) и интерпретацию
результатов (анализ) с выработкой
суждений об эффективности с целью
принятия дальнейших решений.
связи с этим можно условно вы-
делить два взаимосвязанных этапа
исследования эффективности на каж-
дом уровне «вертикальной» декомпо-
зиции: получение результатов и ана-
лиз результатов. Решение каждой из
четырех проблем «горизонтальной» де-
композиции состоит в содержательном
раскрытии элементов проблемной си-
туации с последующей их формали-
зацией и решением задачи выбора.
Формально любая задача исследования
эффективности описывается логиче-
ским высказыванием типа.
(Дано; Требуется найти (устано-
вить)).
Если в левой части логического вы-
сказывания стоят характеристики ка-
чества технической системы, условий
ее функционирования, способов при-
менения и характеристики требуемого
результата Утр, а в правой части —
либо показатель эффективности, либо
качественное суждение об эффектив-
ности типа «эффективно», «наиболее
эффективно», «неэффективно» и т. д.,
то такая задача называется прямой
задачей оценивания (получения зна-
чений показателя эффективности), ли-
бо задачей оценки эффективности (вы-
несения суждения об эффективности).
Если в левой части логического вы-
сказывания стоит либо требуемое зна-
чение показателя 1Ртр, либо правило,
устанавливающее предпочтения на
значениях показателя (например,
«большие значения предпочтительнее
меньших») и некоторое подмножество
множества X характеристик качества,
условий или способов применения си-
стемы, а в правой части — дополнение
этого подмножества характеристик, то
такая задача называется обратной за-
дачей оценки эффективности.
Решение каждой из четырех проблем
«горизонтальной» декомпозиции обе-
спечивается решением комплекса вза-
имосвязанных частных задач, причем
эта взаимосвязь обусловливается един-
ством непротиворечивой информации 0»
*8
Методологические основы исследовании
используемой при исследовании эф-
фективности..
При решении проблемы, связанной
с постановкой задачи, такими частными
задачами являются:
задача структуризации исходной
информации 0(О);
задача анализа неопределенностей Л
(условий проведения операции);
задача формирования исходного
множества стратегий U.
Проблема выбора показателя и кри-
терия эффективности, а также про-
блема получения оценок эффективно-
сти являются взаимосвязанными и рас*
крываются в ходе решения следующих
частных задач:
задачи моделирования результатов Y
операции;
задачи моделирования цели опера-
ции (выбор W и /С).
Частная задача моделирования ре-
зультатов операции имеет, в свою
очередь, два аспекта — методологиче-
ский и технологический, поскольку
здесь возникают вопросы выбора вида
к типа модели, определения взаимо-
действия человека с моделью, выбора
структуры и архитектуры модели,
языка моделирования и др. Особое
значение имеют вопросы, связанные
с проверкой адекватности модели и
планированием эксперимента на ней.
Именно эти аспекты и определяют осо-
бенности данной частной задачи ис-
следования эффективности.
Решение пяти вышеперечисленных
частных задач позволяет сформиро-
вать обобщенный оператор V соответ-
ствия <нсход—показатель». Этим за-
вершается этап получения результа-
тов.
Этап анализа результатов служит
для решения проблемы интерпретации
и решения задачи выбора. Проблема
интерпретации полученных резуль-
татов и выработки суждений об эф-
фективности не может быть сформули-
рована в рамках одной частной зада-
чи, так как сам процесс анализа и
выработки суждения есть последова-
тельное осмысливание лицом, прини-
мающим решения, получаемой инфор-
мации, проверки ее содержательности
и непротиворечивости с целью форми-
рования новых знаний об объектах ис-
следования. Особенность проблемы
интерпретации связана с эвристиче-
ским характером процесса' ее разре-
шения. Приобретенные же в результа-
те новые знания служат основой для
формализации (моделирования) пред-
почтений ЛПР для решения задачи
выбора.
В результате решения задачи моде-
лирования предпочтений (нй основе
накопленной информации — новых
знаний 0г (Л)) уточняются модели пред-
почтений, которые использовались в
предыдущих частных задачах. На ос-
нове уточненной модели предпочте-
ний решается и наиболее важная из
задач выбора — задача выбора стра-
тегий. Заметим, что под стратегией
' здесь понимается не только способ
использования активных средств, но и
выбор альтернативных концепций соз-
дания системы, способов ее эксплуа-
тации, установление технических ха-
рактеристик системы и т. п.
До проведения исследований по рас-
смотренной схеме необходима оценка
возможностей получения информации
0<О) об исследуемой операции, степени
ее полноты и достоверности. Согласно
принципу информационной достаточ-
ности уровень сведений о системе дол-
жен превышать некоторое пороговое
значение, при котором возможно по
результатам моделирования выявле-
ние эмерджентных свойств операции.
Оценка информационной достаточ-
ности, как предэтап задачи структу-
ризации исходной информации, вклк>
чает и анализ исходных данных, не-
обходимых для моделирования. Толь-
ко в этом случае между реальной опе-
рацией и ее моделью может быть уста-
новлено определенное соответствие.
От полноты этого соответствия зависит
адекватность модели, а, следовательно,
и качество принимаемых решений,
что определяет особую значимость
решения данной задачи.	\
j'2'Таким образом, процесс исследова-
ния эффективности операции, как
комплекс взаимосвязанных частный
задач исследования, предполагает
последовательное получение информа-
ции 0 комплексного характера от
различных источников, ее анализ и
на этой основе — решение задачи
выбора. Следовательно, организация
такого  процесса требует всесторон-
Особенности исследования эффективности
60
его информационного его обеспече-
ния, - направленного на достижение
конечной цели исследования. При этом
едущим принципом анализа и реше-
ния частных задач исследования эф-
фективности является принцип соот-
ветствия получаемых решений общей
целя операции. Именно это и определя-
ет особенности задач исследования эф-
фективности как задач комплексного
нализа целей, условий и способов
проведения операции.
Методы исследования эффективно-
сти» Рассмотренные выше понятия опе-
рации и эффективности операции яв-
ляются основой при рассмотрении об-
щей схемы процесса исследования эф-
фективности. Когда говорят об эф-
фективности операция, это* понятие
евязывэтот^тгтгрсдстаблениеи^о целе-
сообразном, рациональном ее течении
О точки зрения субъекта системы —
Лица, принимающего решения _(ЛПР).
^Как уже отмечалось, для принятия.,
решения об эффективности* операции
11ЛЙ “Выбора рационального, способа
управления" ею необходимо иметь оп-
ределённое правило сопоставления ис-
ходов операции, согласованное с пред-
ставлениями ЛПР о рациональном
течении операции. Такое решающее
правило называют ' критерием
эффективности.
При анализе рациональности сле-
дует прежде всего установить веду-
щий принцип поведения системы.
К таким принципам для системы раз-
вой сложности относят:
1.	Принцип вещественно-энергети-
ческого баланса. Поведение системы
 любых условиях не приводит к на-
рушению законов сохранения веществ
 энергии. Этот принцип присущ
сем материальным системам — от
Простейших до предельно сложных.
2.	Принцип гомеостазиса. Система
имеет возможность возвращаться в со-
стояние устойчивого равновесия, если
она выведена из него внешним воздей-
ствием.
3.	Принцип выбора решений. Сло-
жная система организует свое пове-
дение на основе рационального выбора
Э множества альтернатив путем не-
посредственного наблюдения ситуа-
ции и принятия решений в зависи-
мости от сложившихся условий.
4.	Принцип перспективной актив-
ности. Система организует свое по-
ведение, основываясь на предшеству-
ющем опыте в предположении, что
будущие ситуации не могут сущест-
венно отличаться от прошлых.
5.	Принцип рефлексии. Система.орг
ганизует свое поведение с учетом воз-
можного мысленного представления
о ее действиях субъекта1 другой систе-
мы, с которой первая находится в оп-
ределённых отношениях (от содейст-
вия до противодействия). Здесь реф-
лексия — это отражение мыслитель-
ного процесса другого субъекта.
Остановив ведущий принцип, _ по-
ложенный в основу поведения системы,
необходимо выявить концепцию выра-
ботки решений, лежащую “в основе
организации рационального поведе-
ния системы, т. е. в основе управлений
системой.
Существуют три концепции рацио-
ПЗЛБЙого йбвёдёния:
*.Х Конце пцияпр и годности.
2, Концепция оцтимизаддц.^
3. Концепция^ адаптавизации.
Согласно концепции пригодности ра-
циональной является любая альтер-
натива управления, для которой по-
казатель эффективности принимает зна-
чение не ниже требуемого уровня.
Концепция оптимизации относит к
рациональным лишь те управления из
заданного ограниченного их множества,
которые обеспечивают наибольшую ре-
зультативность (максимальный эф-
фект) в операции. При этом предпола-
гается, что условия проведения опе-
рации неизменны.
Концепция адаптивизации предпо-
лагает прогнозирование возможных
условий и способов проведения опера-
ции на основе не только априорной
(статической) и (или) текущей (дина-
мической), но и прогнозной (вирту-
альной) информации. Использование
всех видов информации и применение
концепции оптимизации позволяют по-
лучать не только целенаправленные^
но и гибкие решения. Здесь осущест-
вляется своеобразный переход от «ста-
тической» модели явлений' к «динами-
ческой», и, следовательно, суть кон-
цепции адаптивизации состоит не
просто в выборе «лучшего», как это
имеет место в концепции оптимиза-
70
Методологияесяне основы исследования
ции, а именно в движении к «луч-<
шему». 1
Концепции рационального поведе-
ния и есть та основа, на которой фор-
мируются все решающие правила:
критерий пригодности, критерий оп-
тимальности, критерий адаптивности.
^Существенной особенностью при Ис-
следовании эффективности функцио-
нирования Б1С является их сложность
и высокая размерность решаемых за-
дач, не допускающие полного формалн-
вованного описания В' рамках одной
математической модели. В этих усло-
виях приходится прибегать к поэтап-
ной процедуре исследования. Поэтому
сущность системного подхода — ос-
новной методологии решения сложных
научно-технических проблем — за-
РЗДЗЦаётся J3 пррледений-иеследввадаия
по последовательно убывающим уров-
ням обобщения информации об ос-
новных факторах, влияющих на эф-
фективность операции. При jxqm. учи-
тывается весь компле(«Г”межуровне-
вых и внутриуровневых взаимосвязей
между подсистемами и элементами,
которые, вообще говоря, не совпадают
с уровнями иерархии организационно-
штатной структуры исследуемой си-
стемы. Целесообразно выделять три
основных уровня исследования эф-
фективности: концептуальный, опера-
циональный и детальный. г
vK/Концептуалъные исследования рас-
сматривают как особый уровень, на
котором разрабатываются системы це-
лей и задач, принципы применения
БТС в операции и другие основные во-
просы. Это обеспечивает содержатель-
ность и рациональную взаимосвязь
всех остальных этапов исследования
эффективности.
'МЦелыо операциональных исследова-
ний является определенжё' функцио-
нальной структуры операции (техниче-
ские средства достижения целей и их
свя5и). Множество выбранных актив-
ных средств (ресурсов} и связи между
ними должны приводить к достижению
постеленных задЗйЗФезулЬтатом опе-
рационального ' исследования явля-
ются перечни задач конкретным под-
системам (средствам), показатели и
критерии их выполнения, сами под-
системы и средства связи между
ними.
Детальные исследования — послед-
ний уровень декомпозиции общей за-
дачи исследования эффективности —
обеспечивают решение всех вопросов,
касающихся облика конкретных
_средств.
<' При решении общей задачи исследо1-
вания эффективности операции БТС
особенно важно выдержать последо-
вательность проведения исследования:
сначала «сверху вниз» (от цели опе-
рации), а затем «снизу вверх» (к цели).
Такая процедура предусматривает
коррекцию отдельных решений на всех
Дровнях иерархии исследования, поз-
воляет определить те элементы модели
'операции, которые приводят к иэме-
:нению целей или к изменению средств
их достижения. Таким образом, раци-
ональный путь формирования общей
схемы исследования эффективности со-
стоит в применении изложенной мно-
• гоуровневой иерархии исследований,
при которой описание процессов более
1 высокого уровня зависит от обобщен-
ных и факторизованных переменных
 нижних уровней. Это приводит к не-
обходимости построения комплекса
взаимосвязанных критериев и показа-
телей эффективности, обеспечивающих
в процессе принятия решений разно-
образные по своей природе цели. Та-
кая схема исследований дает возмож-
ность формализовать процесс модели-
рования операции, выявить наиболее
^значимые факторы, определяющие эф-
|фективность.
При исследовании БТС между ре-
альной системой и ее моделью должно
быть установлено определенное соот-
ветствие. Возникает задача проверка
адекватности моделей БТС, решение
которой основывается на сравнении
результатов моделирования с функцио-
нированием систем при проведении
экспериментов. В зависимости от
целей Моделирования (осуществляется
проверка адекватностЦ либо процесса
функционирования, либо структуры
модели, либо модели И процесса ее
функционирования одновременно.
При несовпадении контрольных
результатов моделирования с экспе-
риментальными уточняют общую мо-
дель путем изменения структуры- и па-
раметров модели, моделей подсистем
и элементов БТС.
Особенности исследования «ффеятимостн
71
Моделирование БТС в значительной
мере усложняется тем, что наряду с
чисто физическими процессами функ-
ционирования разнообразных техни-
ческих систем, агрегатов и устройств
Приходится моделирорать поведение
людей — создавать модели предпочте-
ний субъектов системы. В этом слу-
чае различные формы конфликтов,
Соперничества, подчиненности одних
лиц другим при наличии некоторой
свободы выбора решений вынуждают
обращаться к неформальным методам
моделирования (анализ рефлексий, эк-
спертное оценивание и др.).
Таким образом, методы моделирова-
ния различают в зависимости от вида
и типа используемых моделей, средств
и способов моделирования. По сред-
ствам моделирования различают ма-
териальное -(предметное) и идеальное
(информационное) моделирование. В
первом случае в качестве модели пред-
полагают использование некоторого
материального предмета. По природе
аналогии материальное моделирование
делят на физическое (макетированное)
и аналоговое (обеспечивающее сход-
ство процессов, протекающих в ориги-
нале и модели). Идеальное моделиро-
вание основано на мысленной, идеали-
зированной аналогии реального объе-
кта и его модели. По способу отраже-
ния реального объекта (или по глу- 
бине формализации) моделирование де-
лят на знаковое (семиотическое) и
Интуитивное (вербальное).
/Процедура принятия решений в рас-
смотренной общей схеме исследования
Эффективности есть процесс выработки
суждения об эффективности или вы-
бора «лучшего» решения с точки зре-
ния Л ПР. Поэтому процесс выработки
^решения составляет я>ро исследования
^эффективности операции. Условно вы-
деляют два взаимосвязанных этапа
Принятия решений в ходе исследова-
ния: получение результатов, анализ
результатов.
^Вопросы принятия решений, свя-
занные с первым этапом, относят
к первыаГгреигпроблемам исследования
эффективности (постановка задачи, вы-
рор показателя и критерия эффектив-
ности, оценивание). На втором этапе
производится выработка суждения об
Эффективности в выбор «лучшего» (в
соответствии с системой предпочте-
ний ЛПР) варианта или некоторого
подмножества «нехудших» (недоми-
нируемых, эффективных) вариантов.
В последнем случае мощность эффек-
тивных стратегий определяется ин-
формационной достаточностью про-
цесса исследования эффективности И
совершенством решающих правил и
алгоритмов. Обобщением двух ука-
занных этапов принятия решений слу-
жит ситуация принятия решений, при-
водящая к одной из двух основных
задач принятия решений — задачи
оценивания и задачи выбора. Субъект
системы 50 (ЛПР) принимает непо-
средственное участие в формировании
- каждого элемента ситуации (исходное
множество стратегий, «механизм» опе-
рации и его модель, условия проведе-
ния операции, информация о системе
и предпочтениях и др.) на всех этапах
исследования, начиная с постановки
задачи и кончая оформлением и реали-
зацией решения.
Неопределенность компонентов си-
туации принятия решения приводит
к необходимости рассмотрения самой
задачи с позиций системного подхода,
т. е. проводить ее решение по последо-
вательно убывающим уровням обоб-
щения факторов и информации: пу-
тем последовательного привлечения ин-
формации от выше- и нижележащих
уровней исследования.
В соответствии с уровнями исследо-
вания эффективности рассматривают
следующие уровни принятия решений:
концептуальный, операциональный,
детальный. Концептуальный уровень
обеспечивает информационную доста-
точность всему процессу принятия ре-
шений, так как информация с этого
уровня наиболее надежная, носящая,
как правило, качественный характер,
вскрывает общую структуру предпоч-
тений субъекта операции So, обеспе-
чивает содержательность и непроти-
воречивость принимаемых решений на
операционном и детальном уровнях.
В зависимости от природы факторов,
определяющих эффективность опера-
ции, и вида используемых показателей
эффективности (скалярный или век-
торный) задачу принятия решений на
рассматриваемом уровне исследова-
ния можно отнести либо к классу за-
72
Методологические основы исследования
дач математического, стохастического
программирования, играм с природой
и матричным играм, либо к классу
задач принятия решений по векторному
показателю эффективности.
 Важным этапом процесса принятия
решений является формирование ис-
ходного множества стратегий. Эта
задача не является тривиальной, т. е.
С одной стороны, множество альтер-
йатив между желаемым результатом
операции (целью) и условиями ее
проведения должно быть по возмож-
ности .более широким (это обеспечит
в дальнейшем свободу выбора решений
ЛПР н сведет к минимуму возможность
упустить «лучшее» решение), с другой
стороны, '— обозримым и, следова-
тельно, достаточно узким (это позво-
лит ЛПР провести проверку альтер-
натив на имеющихся в его распоря-
жении моделях при ограничениях на
время, затраты и т. п.). Задача фор-
мирования исходного множества стра-
тегий оказывается частным случаем
общей задачи принятия решений. Од-
нако следует иметь в виду, что в от-
личие от нее компоненты модели
ситуации принятия решения явно не
заданы и формируются субъектом си-
стемы. Это, в частности, означает, что
механизм операции и модель предпо-
чтений в большей степени ориентиро-
ваны на выработку вербальных су-
ждений качественного характера.
Проблему удовлетворения противо-
речивых требований' к множеству ис-
ходных стратегий решают по следую-
щим основным направлениям.
• Во-первых, при включении той или
иной альтернативы в множество ис-
ходных стратегий следует ориентиро-
ваться на цель операции, определяя:
обеспечивает ли данный вариант дей-
вий достижение желаемого результата,
хотя бы в принципе? Этот этап поз-
воляет отбросить часть стратегий из
множества альтернатив из-за их оче-
видной непригодности с точки зрения
достижения цели операции. Сформи-
рованное таким образом множество
стратегий U можно назвать целевым.
Во-вторых, среди всех альтернатив
множества стратегий необходимо вы-
делить подмножество U$ физически
реализуемых стратегий. Решение этого
вопроса связано с уровнем общетеоре-
тических и конструкторских разрабо-
ток, с прогнозом их развития.
В-третьих, множество физически
реализуемых целевых стратегий, долж-
но быть проверено на недоминируе-
мость по полноте охвата неопределен-
ностей А. Эго означает, что ЛПР
должно ответить на вопросы: имеются
ли среди множества Оф такие страте-
гии Ua, которые обеспечивают свободу
выбора решений в ходе операции?;
являются ли эти стратегии «гибкими»
по отношению к имеющимся неопреде-
ленностям природного и поведенче-
ского характера? Таким образом, для
дальнейшего рассмотрения остаются
лишь те стратегии Ua е i/ф, которые
обеспечивают возможность эффектив-
ной корректировки первоначального
плана операции при изменении усло-
вий ее проведения или инвариантные
к условиям стратегии.
Такая трехэтапная процедура вы-
деления исходного множества альтер-
натив U = U& предполагает возврат
к «старому» на более высоком уровне
в случае выявления противоречий на
одном из приведенных этапов.
ДО/ Первый этап формирования исход-
ного множества стратегий может быть
отнесен к концептуальному уровню,
на котором изучаются желательные
с точки зрения цели альтернативы,
принципы поведения, возможные пути
и методы достижения цели.
Второй этап — уровень операцион-
ного исследования — связан с анализом
стратегий с точки зрения их физической
реализуемости с учетом всех ограни-
чений.
ij. Третий этап — детальная проработ-
ка и увязка противоречий, выявленных
в ходе концептуального и обобщенно
анализа альтернатив.
Этап формирования исходного мно,
жества стратегий тесно увязан не
только с последующими этапами общей
задачи оценивания объекта исследова-
ния, но и с первым этапом — поста-
новкой задачи. Это означает, что если
множество стратегий русто, необхо-
димо вернуться к этапу анализа про-
блемы и постановке задачи. Если ре-
шение задачи формирования исходного
множества стратегий получено и яв-
ляется содержательным, то это не
означает, что не требуется корректи-
Особенности Исследования эффективности
73
ровки задачи исследования (она может
быть расширена).
«Вложенность» моделей предпочте-
вий означает поэтапное применение
носледовательно усложняющихся ре-
шающих правил и сужение на их основе
исходного множества альтернатив.
На первом этапе модель предпочте-
ний представляет собой отношение
эквивалентности. Первым и наиболее
простым расширением множества моде-
лей предпочтения является решающее
Правило, выделяющее из исходного
множества альтернатив U подмноже-
ство пригодных стратегий С/о. Модель
предпочтений строится здесь на обще-
системной концепции пригодности. _
Недостатком концепции пригодно-
сти является то, что она ориентирована .
только на понятие цели и не может быть!
использована при .введении понятия»
целеустремленного поведения, _/
Этот недостаток" устраняется ис-'
пользованием решающих правил, ос-
нованных на концепции оптимально-
сти, которая позволяет выделять «наи-
лучшую» (оптимальную) стратегию
а* £ Uo или сузить исходное множе-
ство пригодных стратегий Uq до более
узкого его подмножества Ut s Uq,
1»=» 1, 2, 3, ... Из множества «наи-
лучших» стратегий Uf осуществляют
окончательный выбор на основе до-
полнительной информации о предпоч-
тениях.
Использование решающих правил,
основанных на концепциях пригод-
ности и оптимальности, делает модель
принятия решений хотя и целенаправ-
ленной, но статичной и негибкой.
Наиболее перспективным подходом
при выборе и построении решающих
прдвил является использование кон-
цепции адаптивизации.
Задача принятия решений содержа-
тельно предполагает выделение из
множества альтернатив U некоторого
подмножества «наилучших» стратегий
I/* е U, являющихся в определен-
ном смысле более предпочтительными
перед остальными. В идеальном случае
//•-состоит из единственной стратегии
U*, которая и рассматривается в каче-
стве решения. В общем случае, когда
Имеющейся информации о предпочте-
ниях ЛПР и неопределенностях недо-
статочно, выбор должен осущест-
вляться среди альтернатив, составля-
ющих U*.
Для выделения U* = U в теории
эффективности используют специаль-
ные правила решения, которые назы-
вают принципами принятия решений.
Эти принципы разрабатывают приме-
нительно к конкретным задачам при-
нятия решений, основываясь на общих
концепциях построения решающих
правил.
Так, в рамках концепции пригод-
ности, принцип приемлемого резуль-
тата позволяет выделить из U хотя бы
одну стратегию u* С tZ, удовлетворя-
ющую цели операции. В общем случае
этот принцип формализуется следую-
щим образом:
(«*) >	(23)
где (и) — функция эффективности,
учитывающая условия операции и
предпочтения ЛПР; — требуемый
(директивный) уровень.
Для задач принятия решений с един-
ственной целью в качестве (и)
берут показатель эффективности. Если
цель операции описывается вектор-
ным показателем W = (IFj, ...,
то
Fe:IF->Rel, (24)
где — числовая ось, а конкрет-
ный вид функции устанавливается по
информации о предпочтительности
ЛПР.
Принцип оптимальности решений
позволяет создать методы и алгоритмы,
которые не только указывают пригод-
ную стратегию среди альтернатив, ио
и обеспечивают ее предпочтительность
среди других пригодных Uo. Получае-
мые решения и* (о точностью до экви-
валентности) оказываются в известном
смысле наилуршими (оптимальными)
для заданных условий;
и* : max И7Э (м),	(25)
ио
где и* — оптимальное решение; Uq. —
множество допустимых (пригодных)
стратегий.
Для случая стохастической неопре-
деленности в практике оценки эффек-
тивности широко применяют такие
разновидности принципа ептималь-
носта как:
74
Методологииесжwe ’ основы исследования
принцип стохастического доминиро-
вания — из двух способов управле-
ния и и v выбирают тот, для которого
при всех значениях исходов Wf (и)
выше вероятность лолучйть исходы со
значениями, превышающими порого-
вый уровень;
принцип наибольшего среднего ре-
зультата — выбирают тот способ или
вариант и* £ Uo, для которого мате-
матическое ожидание исхода оказы-
вается наибольшим;
принцип наибольшего гарантиро-
ванного результата — выбирают ва-
риант н* £ Uo, для которого выше
значение результата, достижимого с за-
данной гарантией;
принцип наибольшей вероятности
гарантии, который позволяет отыски-
вать решения	обеспечиваю-
щие максимум вероятности достиже-
ния требуемого уровня.
Если имеет место природная или
поведенческая неопределенность, то
обычно при оценке эффективности
ориентируются на наибольший гаран-
тированный результат, т. е. наилучшей
считают стратегию и*, удовлетворяю-
щую соотношению
и* : max min ПРЭ (и, к).	(26)
« 6 к € А
Концепция адаптивизации обеспе-
чивает любому процессу не только
необходимую целеустремленность, но
и гибкость. Любое решение является
наилучшим лишь для данных условий,
для настоящего момента и для данного
ЛПР. Принцип неокончательных ре-
шений Д. Габора рекомендует на каж-
дом этапе принятия решения действо-
вать так, чтобы обеспечить свободу
принятия решений в будущем, т. е.
иметь возможность компенсировать
нежелательные отклонения от цели,
противодействовать возможному или
действительному снижению эффектив-
ности операции.
Математической формулировкой
принципа адаптивности при выборе
решений может служить следующее
выражение:
. и' (I, т): sup г; (и, X. t, т), (27)
u(06U(<, т)
где и, (/, 1Гв и А. имеют тот же смысл,
что и ранее; t — время; т — упрежде-
ние прогноза.
Запись IF* означает, что цели опе-
рации, а следовательно, показатели я
критерии могут меняться во времени.
Использование принципа адаптив-
ности позволяет выбирать лучшую
стратегию и (/, т) с точностью до оши-
бок прогнозирования 'на период прог-
ноза т. Эта стратегия обеспечивает наи-
большее значение сформированной на
данный момент времени i функции эф-
фективности W3 на рефлексивно вы-
бранном множестве допустимых стра-
тегий U (f, т).
Таким образом, принцип принятия
решений на основе концепции адап-
тивности оказывается наиболее слож-
ным по уровню выработки управляю-
щих воздействий, но и наиболее со-
вершенным.
ОСОБЕННОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ
НАДЕЖНОСТИ ПРИ
ПРОЕКТИРОВАНИИ
Задачи проектного исследования на-
дежности. Стадии проектирования, на-
чиная с разработки технического зада-
ния на систему и кончая выпуском
технической документации на опытное
и (или) серийное производство, яв-
ляются ключевыми в общей проблеме
обеспечения надежности техники.
Тщательно проработанный с пози-
ций обеспечения требуемого уровня
надежности проект изделия и его эле-
ментов сравнительно легко реали-
зуется на последующих стадиях жиз-
ненного цикла. Проектирование —по-
исковый, творческий процесс, вклю-
чающий:
осознание целей и задач разработки
изделия, массовости, условий и спо-
собов его применения;
проектную проработку возможных
опорных вариантов элементов, оценку
технических возможностей / реал изация
каждого варианта и требуемых затрат
ресурсов;	'
выбор наиболее эффективного ва-
рианта изделия и каждого элемента;
детальную дальнейшую разработку
Омбешвостя  исследования надежности
75
выбранного варианта, включая вы-
пуск конструкторской документации,
изготовление опытных образцов и испы-
тания.
На каждой последующей стадии
работ сокращаются направления поис-
ка, но увеличиваются глубина и дета-
лизация проектной и конструкторской
проработки изделия.
Исследования надежности, являясь
составной частью проектирования,
также имеют поисковый прогностиче-
ский характер, они также разнооб-
разны, как и процесс проектирования.
Основные задачи исследования на-
дежности заключаются в установлении
обоснованных требований по надежно-
сти к изделию и его элементам, выборе
принципиальных направлений и ра-
циональных стратегий (способов)
проектного обеспечения надежности,
проработке вопросов обеспечения на-
дежности для последующих стадий
создания и использования техники,
установлении порядка контроля на
каждой стадии создания достигнутого
уровня надежности. При переходе
к следующей стадии фронт работ по
исследованию и обеспечению надеж-
ности расширяется, в решение задач
надежности вовлекаются новые под-
разделения предприятия.
Исследование надежности начи-
нается с момента выбора^облика изде-
лия и . его основных элементов, уста-
новления потребности, условий и спо-
собов применения.
 Эти предварительные сведения яв-
ляются исходными дЛя оценки воз-
можности создания'изделия в требуе-
мые сроки с - учетом достигнутой на
период разработки системы надежно-
сти материалов, комплектующих эле-
ментов, изделий-аналогов и позволяют
приступить к разработке технических
заданий на элементы систем включая
обоснование .требований по надежно-
сти. Проектная проработка возмож-
ных опорных вариантов (эталонов)
элементов изделия и оптимизация ос-
новных лроектнык- параметров каж-
дого яЭ них должны проводиться с уче-
ном надежности и последствий отказов,
так как это позволяет точнее оценить
технические возможности, ресурсы,
необходимые для реализации каждого
варианта, выбрать оптимальный ва-
риант и уточнить требования по на-
дежности к изделию в целом и к его
основным элементам. Процедуру уста-
новления требований по надежности
элементов изделия с учетом требова-
ний по надежности к изделию в целом
и затрат тех или иных ресурсов на их
обеспечение называют нормированием
требований по надежности элементов
изделия.
Как правило, требования по надеж-
ности сложной технической системы
(изделия) задаются в ТЗ головному
разработчику системы в количествен-
ной (вероятностной) форме в виде опре-
деленной номенклатуры и количес!-
венных значений показателей надеж-
ности изделия с указанием порядка и
условий их подтверждения по стадия^
создания.
Требования по надежности элемен-
тов изделия устанавливаются в ТЗ
в виде номенклатуры и количественный
значений показателей надежности,
а также ряда качественных (детерми-
нированных) организационно-техни-
ческих (конструктивных и программ-
ных) требований, которые выступают
в качестве ограничений (норм) и кото-
рые необходимо выполнить в процессе
создания элементов.
Качественные требования по надеж-
ности являются дополнением к коли-
чественным требованиям и учитываю?
ту часть работ по обеспечению надеж-
ности техники, которую при современ-
ном состоянии теории и практики на-
дежности не всегда удается формали-
зовать. Измерить «вклад» в надежность
каждого такого отдельного мероприя-
тия часто бывает затруднительно в ус-
ловиях и в сроки конкретной разра-
ботки изделия. Однако опыт обеспече-
ния надежности изделий-аналогов и
прототипов свидетельствует о необхо-
димости и полезности реализации сово-
купности качественных требований.
В связи с этим в каждой отрасли
промышленности разрабатываются нор-
мативные документы по вопросам
проектного, обеспечения надежности.
Сравнительный анализ и выбор тех-
нических решений и мер, направлен-
ных иа обеспечение надежности изде-
лия и его элементов, осуществляют
предварительно при разработке тех-
нических предложений. На этой ж»
те
Методологические основы исследование
стадии разрабатывают предваритель-
ную программу обеспечения надеж-
ности. На стадиях разработки эскиз-
ного и технического проектов меры по
обеспечению качества и надежности
включают в себя: выбор материалов
и элементов и режимов их использо-
вания в составе изделий, резервиро-
вание (структурное, функциональное,
алгоритмическое, программное, вре-
менное, нагрузочное или их сочетания),
. использование контролепригодной и
. ремонтопригодной конструкции, вы-
бор рациональных средств контроля
 и диагностики при отработке, в произ-
водстве и эксплуатации, уточнение
программы обеспечения надежности ‘и
обоснование программы эксперимен-
тальной отработки, обоснование си-
. стемы обеспечения надежности в про-
изводстве и эксплуатации, уточнение
порядка подтверждения надежности
и выполнения количественных и каче-
ственных требований по надежности
на последующих стадиях создания.
Все перечисленные задачи ставят и
решают с учетом конструктивно-тех-
нологических особенностей элементов
, системы, располагаемой информации,
требуемой детализации исследования
с использованием наиболее пригодных
методов и моделей. Системный подход
, в исследовании надежности при проек-
: тировании реализуется путем разра-
ботки и использования в итеративном
режиме основных типов моделей из-
делий и их элементов, позволяющих
оценить полные затраты времени и
средств иа создание каждого из альтер-
нативных вариантов и выбрать вариан-
ты, удовлетворяющие ограничения на
располагаемые ресурсы.
Модель 'функционирования дает
представление о поведении единичного
экземпляра каждого элемента в реаль-
ных условиях применения. Модель
применения позволяет получить пред-
ставление о поведении изделия в це-
лом, в состав которого может входить
большое количество однотипных и
разнотипных элементов.
Модели отработки и изготовления
позволяют оценить затраты на наи-
более трудоемких стадиях создания.
Более подробно о моделировании
надежности при проектировании см.
в пятом томе справочника.
Весь перечисленный комплекс задач
выполняет головной разработчик си-
стемы, на стадии разработки техниче-
ских предложений — самостоятельно,
на последующих стадиях — совместно
с предприятиями-соисполнителями.
Для разработчика элемента изделия
перечень задач несколько отличается.
Во многих случаях ему нет необходи-
мости заниматься первоначальными
задачами исследования надежности.
Получив техническое задание от го-
ловного разработчика, в котором опре-
делен облик элемента, заданы основ-
ные проектные параметры и установ-
лены требования к его надежности и
ограничения, он сразу приступает
к этапу выбора и обоснования такой
конструкции элемента, которая удов-
летворяет требованиям ТЗ (в том числе
требованиям по надежности) при ми-
нимальных затратах располагаемых
ресурсов на его создание и использо-
вание.
Важной работой, регламентирующей
взаимоотношения всех участников
разработки изделия, является обосно-
вание программы обеспечения надеж-
ности (ПОН) изделия в целом, его
составных частей и элементов, а также
выработка и согласование порядка
подтверждения требований по надеж-
ности на всех стадиях создания. С этой
целью используют модели ПОН, ти-
повые ПОН и модели (процедуры) под-
тверждения надежности. После выбора
основных проектных, схемных и кон-
структорско-технологических реше-
ний перед окончательным оформлением
проекта службой надежности пред-
приятия совместно с подразделениями-
разработчиками осуществляется оценка
(экспертиза) результатов проектиро-
вания с позиций обеспечения надеж-
ности и корректировка принятых ре-
шений.
Во многих случаях анализ надеж-
ности принятых схемных и проектно-
конструкторских решений осущест-
вляют с помощью метода экспертных
оценок, даваемых ведущими специали-
стами предприятия и отрарли промыш-
ленности, в некоторых случаях трет
буется проведение дополнительных
расчетов и моделирования.
Задание требований по надежности.
Основными причинами возможной не-
Особенности исследования надежности
77
надежности технических систем и их
элементов являются:
недостаточный уровень надежности
исходных материалов и комплектую-
щих элементов, который при совре-
менном состоянии науки и техники не-
возможно компенсировать путем ре-
зервирования всеми известными спо-
собами. Это ограничивает «сверху»
возможности резкого повышения на-
дежности техники и должно учиты-
ваться при создании новых изделий;
недостаточное знание реальных ус-
ловий функционирования техники
иногда приводит к отказам. Однако
полученная при применении этой тех-
ники информация может быть исполь-
зована для доработки конструкции и
при создании новой техники, и таким
образом эти трудности могут быть
успешно преодолены;
неполное соответствие технических
характеристик изделий предъявлен-
ным в ТЗ требованиям, связанное с не-
рациональным выбором принципиаль-
ной, структурной, конструктивной
схем элементов, неправильным выбо-
ром или использованием в недопусти-
мых режимах комплектующих изделий,
материалов и полуфабрикатов, недо-
статочным учетом возможностей раз-
работки, экспериментальной отработки
и ожидаемого качества изготовления
изделий, недостаточным учетом реаль-
ных условий эксплуатации и примене-
ния, ошибками при проектировании,
конструировании, экспериментальной
отработке изделий. Эти причины при-
водят к проектно-конструкторским от-
казам;
неполное соответствие уровня ка-
чества изготовления изделий требо-
ваниям конструкторской документа-
ции, недостаточное качество исходных
материалов, неправильный выбор тех-
нологии и ошибки в технологической
документации, нарушения при изго-
товлении требований конструкторской
в технологической документации и си-
стемы контроля качества продукции.
Эти причины^ приводят к производ-
ственным отказам;	*
ошибки при реализации правил
эксплуатации изделий^ предусмотрен-
ных конструкторской документацией.
Эти причины приводят к эксплуата-
ционным отказам.
Для предупреждения и выявления
отказов конструктивного, производ-
ственного и эксплуатационного харак-
тера и защиты от их последствий эле-
ментов системы применяют различные
методы и средства. Если в результате
предварительных исследований эффек-
тивности системы определен объем
потребности в данном виде изделий* и
требуемый уровень гарантии выполнен
пня задач при их применения, тогда
минимально необходимый уровень на-
дежности изделий можно определить
однозначно в результате оценки и ми-‘
нимизации суммарных затрат ресурсов?
на создание и применение, т. е. на
выполнение программы в целом. В за-
висимости от размеров (массовости)
применения изделий различают трй
характерных случая обоснования тре-
бований к надежности.
1.	Разработка изделий массового
применения. В этом случае затратами
на разработку и экспериментальную
отработку можно пренебречь. • Опти-
мизируются затраты на изготовление'
и эксплуатацию образца. Получаемый
в результате уровень надежности си-
стемы и ее элементов вносят в ТЗ в ка-
честве требуемого.
2.	Разработка изделий единичного
применения. В этом случае затраты
на изготовление и эксплуатацию (ис-
пользование) изделий являются малой
частью затрат на их разработку. В тех-
нические задания на систему и ее эле-
менты вносят требования по надеж-
ности, соответствующие минимуму эа-
трат на проектную разработку н экспе-
риментальную отработку системы.
3.	Разработка системы ограничен-
ного применения (десятки образцов).
В этом случае приходится учитывать
все составляющие суммарных затрат:
затраты на разработку системы, на
изготовление и на эксплуатацию всего
парка изделий, обеспечивающих вы-
полнение задачи не менее /Утр раз о га-
рантией не ниже yTIV
Задание требований по надежности
системы и ее элементов включает:
выбор номенклатуры показателей
надежности;
нормирование надежности (уста-
новление требуемых количественный
значений показателей надежности эле-
ментов системы);
78
Методологичсспе освевъ» исследомвмя
нормирование доверительных ве-
роятностей или средних квадратич-
ных отклонений, с которыми норматив-
ные значения показателей надежности
системы должны быть подтверждены
к моменту завершения государствен-
ных испытаний;
формирование для элементов системы
организационных и технических тре-
бований по обеспечению надежности;
установление порядна подтвержде-
ния требования по надежности по ста-
диям создания элементов системы.
Для выбора номенклатуры показате-
лей надежности системы в целом и эле-
ментов первого уровня структуры си-
стемы проводят:
анализ структуры и процесса функ-
ционирования системы;
анализ характера выходного эффекта
системы и выходных эффектов каждого
из периодов функционирования си-
стемы (например, дежурство, подго-
товка к применению, применение си-
стемы);
анализ задач элементов системы,
решаемых в каждом периоде;
установление заданных уровней вы-
ходного эффекта системы и критериев
отказов элементов первого уровня
структуры.
Для нормирования надежности си-
стемы используются различные ана-
литические и статистические модели
и методы в зависимости от конструк-
тивных особенностей системы, от спо-
собов ее эксплуатации и применения,
от располагаемых на момент исследо-
вания исходных данных и требуемой
глубины проработки.
Разработано значительное число
приближенных методов нормирования
надежности элементов систем, удовле-
творяющих различным целям иссле-
дования:
метод равной- надежности;
метод учета сложности элементов
системы и числа их предельных со-
стояний;
метод равного коэффициента увели-
чения надежности;
метод нормирования надежности
с оптимизацией проектных параметров
элементов;
метод оптимального распределения
требований по надежности g учетом
ограничений по массе, стоимости, энер-
гопотреблению и другим характери-
стикам элементов;
метод нормирования надежности
с условием обеспечения максимума
отдельных характеристик системы и
ее элементов;
метод доминирующих последова-
тельностей с ограничениями;
метод нормирования с учетом резер-
вирования и доработок базовых эле-
ментов системы;
метод нормирования с учетом и оп-
тимизацией затрат на эксперимен-
тальную отработку элементов системы;
методы нормирования с учетом про-
верок и восстановления элементов
системы в. процессе эксплуатации
и т. п.
В общей постановке задача нормиро-
вания надежности формулируется сле-
дующим образом.
Пусть система состоит из ДО элемен-
тов, объединенных определенной
структурой и выполняющих опреде-
ленные функции. При этом известны:
вид совместной плотности распре-
деления моментов отказов элементов
системы (xt)
/зГч;	(28)
требуемое значение (или ряд значе-
ний) показателя надежности системы Р;
функции связи надежности и рас-
сматриваемых факторов
Ф,, o=.I7S|,
’	1	( = 1~L;	(29)
функции распределения временя
безотказной работы составных частей
Pt = Pi{hM}f	(30)
целевая функция (функционал)
g = g{Pi, / = 1ГДО), (31)
где Pi — точечное значение оценки
надежности i-ro элемента; Фо — рас-
сматриваемый и-й фактор; S — число
рассматриваемых факторов; L — чис-
ло функций связи.
Необходимо найти такие значения
надежности элементов, которые опти-
мизируют целевую функцию g.
Если необходимо спроектировать
систему с минимальной стоимостью
(ковенностп исследования надежности
79
иля массой, то в. качестве целевой
функции выбирают стоимость или
мессу
g = C; C = C{Plt i = 1770,(32)
ИЛИ
g = M- M = M{Pt, I = T/V}. (33)
В процессе решения отыскивают
вектор Р = {Pi, Р2, .... Рь Pn},
минимизирующий С или М, т. е.
C(P) = minC(P);
₽«= (Pl, Р„	, Pt.....р«}, (34)
ди
М (Р) = min М (Р);
Р^{Р1. Ра. Рь . ..»Р^ (35)
ори
Ф (Р) > Фо-
Если ставится задача максимизации
функции Ф (Р) при заданных ограни-
чениях на стоимость (или массу), то
£ = Ф; ф = ф{РГ, /=ТГ7/} (36)
решают задачу отыскания вектора Р
максимизирующего Ф (Р), т. е.
Ф (Р) = max Ф (Р) при С (Р). С Со
(37)
ли
Ф (Р) = max Ф (Р) при М (Р) < Мо.
(38)
Часто нормирование производят при
условии не только выполнения требо-
ваний по надежности системы, но и
требований по безопасности. Тогда
•дачу решают, используя в качестве
функции Ф (Р)_функцию безопасности,
т. е. В — Ф (Р), а затем проверяют
условие	\ х
В = Ф (?) >>в.	(39)
Если оно выполняется^ то решение
дачи окончено, если \не выпол-
няется, то решение задачу продолжа-
ет, начиная с вектора Р = Рд, т. е.
Виктора, удовлетворяющего решению
В первом этапе.
При создании изделий, не имеющих
аналогов и прототипов, вместо жестких
нормативных значений показателей
надежности разрабатывают алгоритмы
и методики задания и нормирования
количественных требований по на-
дежности, учитывающие специфику
использования систем и элементов,
а также реальные ограничения. Под-
робно типовые методы и модели нор-
мирования надежности изложены в пя-
том томе справочника.
Области применения вероятностных
требований по надежности. Рассмо-
трим область применения вероятност-
ных показателей надежности как ос-
новы для обеспечения гарантий в аа-
висимости от объема программы при-
менения изделий [60].
Пусть целью единичной программы
создания и применения изделий одно-
разового использования является удо-
влетворение потребности в А\р таких
изделий. Необходимое время работы
изделий задано, в качестве показателя
надежности изделия используется ве-
роятность безотказной работы
Известна зависимость уровня на-
дежности изделия от затрат в рамках
программы обеспечения надежности
Я = RiRzRs,	(40)
где
Ri = 1 — (1 — Rfc) exp [—оц (С, —
-Clo))-	(41)
составляющая надежности, учитываю-
щая влияние отказов комплектующих
изделий с учетом резервирования;
₽2 = 1 — (1 — /?2о) exp (—<х2 (Са —
- Сю>] -	(42)
составляющая надежности, учитываю-
щая уровень производства и контроля
готовой продукции;
R3 = 1 — (^ — ^зо)	[—аз (№отр ”*
- А'отр о)] “	(43)
составляющая надежности, учитываю-
щая уровень отработанности; 7?ю,
/?зп — начальные (минимальные) уро-
вни составляющих Rj, R2, R3, соот-
ветствующие минимальным реализуе-
мым затратам Cj0, Сао» Л^отро средств
Q, Cf и изделий N0Tp, затраченных
80
Методологические основы исследовании
на экспериментальную отработку; Лу,
«2» а» — параметры, определяющие
темп роста составляющих показателя
Z? при увеличении затрат.
Возможные варианты решений и
стратегий строятся с учетом того, что
обеспечить достижение поставленной
цели можно как за счет увеличения
расхода средств на обеспечение более
высокого уровня надежности каждого
образца, так и за счет расширения
программы изготовления изделий.
Так как при изготовлении N изде-
лий число изделий Ny, успешно вы-
полнивших свою задачу, случайно,
речь может идти об обеспечении прак-
тической гарантии с уровнем у, где
у = Вер{^у>^тр). (44)
Каждое решение задается вектором
составляющих Rlt R2, R9 или соот-
ветствующих затрат Clt С8, УУотр» ЧТО
однозначно определяет уровень R.
Для заданных у и /VTp с учетом извест-
ного R однозначно можно определить
число изготовляемых изделий
А'г = /(ЛЛгр, 0, R),	(45)
гарантирующих успешную реализацию
программы.
Суммарные затраты на реализацию
программы С£ могут быть определены
на основе зависимости
= (С, + С,)	<«)
Смысл рациональности (оптималь-
ности) принимаемого решения при
задании необходимого уровня надеж-
ности изделия и выделении средств на
обеспечение надежности заключается
в минимизации суммарных затрат на
разработку и изготовление необходи-
мого количества изделий, гарантирую-
щего успешную работу Nv > JVTn
изделий.
В качестве множества исходов ис-
пользуем пространство элементарных
событий. Каждое из алрментарных
событий wi состоит в том, что в резуль-
тате применения N изделий произошло
ровно Л/у = i успехов. С точки зрения
достижения поставленной цели все
множество исходов W можно разделить
на два подмножества №\и 1^а такие, что
V(*’ = 0. 1....
(47)
у (t = 0, 1, . . ., N)	*+
~(‘<AfTp).	(48)
С учетом этого вероятность события
wl {Wy — 0 при известной вере я г-
ности безотказной работы изделия
определяют по формуле
Р (и>, I = C‘NRl (1 —	(49)
Эта формула задает вероятностную
меру на пространстве W. Событие
является объединением всех Wt при
i NTp, поэтому его вероятность
определяется как сумма вероятностей
этих элементарных событий
N
р{^1)= Е ClNR{ (i-R)N-1.
l~N4p
(50)
Эта вероятность и дает нам уровень
практической гарантии успешного вы-
полнения программы.
Для обеспечения заданного уровня
гарантии у при известных значениях
R и Л/Тр мы можем увеличивать N и
этим самым заново определять про-
странство Wi до тех пор, пока не
добьемся выполнения условия
Р {^1} у. При этом величина N
и будет равна искомому значению Nr.
Решение этой задачи реализуется на
ЭВМ.
(Таким образом, мы получим воз-
можные пути построения функцио-
нального соответствия ф : R -> N.
Если множество R принять за про-
странство стратегий (решений), среди
которых необходимо выбрать значение
/?опг, обеспечивающее минимум сум-
марных затрат на реализацию про-
граммы Cz п, соответствие Ф решает
часть задачи: для каждого R опреде-
ляет /Vr. Решение усложняется тем,
что надежность R может быть обес-
печена различными сочетаниями со-
ставляющих Rj, R2, R3. В каждом
частном случае может быть поставлена
и решена задача вспомогательной опти-
мизации, например, найти вектор Rlt
R2, обеспечивающий R' = RXR2 при
минимуме стоимости С = Сг + С2.
Особенности исследования надежности
81
Описание процедуры поиска экстре-
мума приведено в работе [60] в со-
ставе программы, определяющей за-
висимость удельных затрат Суд =
• CS/NT[} й удельных нормированных
аатрат С уд, ц Оуд/Cof где Cq Сю 1
4- Сад, от объема потребности Мтр
для конкретных вариантов исходных
данных.
Кроме этого, по результатам вычис-
лений может быть определена доля
ватрат на компенсацию статистиче-
ской неустойчивости результата отно-
сительно математического ожидания
ДСу = -£-(лгг--^), (51)
в также доля затрат на обеспечение
надежности
СДд = 1 — ДСу —
—^•(Л'тр + Л'отро)-	(52)
Типичные зависимости Суд. п, ДС/?
и ДС7, полученные для исходных дан-
ных: у = 0,99; /?ю = 0,8; С1о = 1,04-
5,0;	= 0?8;	0%$ = 1,0~10,0;
= 0,6; Л^отр о = 5; ttj = <Xg = 1;
otj = 2, представлены на рис. 6 и 7.
Анализ приведенных зависимостей
позволяет выделить области значений
массовости продукции с различными
возможностями использования ве-
роятностных требований в качестве
основы для обеспечения гарантии
успеха.
Для изделий массового производства
(Л^тр > Ю8) дополнительные затраты
на обеспечение гарантированного ре-
зультата, компенсирующие статисти-
ческую неустойчивость случайных
явлений относительно средних, со-
ставляют единицы процентов от сум-
марной стоимости программы и незна-
чительную часть суммарных расходов
на программу обеспечения надежности.
Для изделий серийного' производ-
ства (WTp > 102) затраты на компен-
сацию неустойчивости составляют до
10 % суммарных расходов и порядка
20 % расходов по программе обеспе-
чения надежности.
Для изделий мелкосерийного произ-
водства (Утр — десятки) затраты на
компенсацию неустойчивости состаЬ-
Рис. 6. Зависимость удельных норми-
рованных затрат от объема программы
Рис. 7. Распределение затрат на обе-
спечение надежности при различных
объемах программы
ляют до 25 % суммарных расходов и
до 50 % стоимости ПОН.
Наконец, для уникальных изделий
(МТр — единицы) затраты на компен-
сацию статистической неустойчивости
путем увеличения объема программы
изготовления могут в несколько раз
превышать первоначально планируе-
мую стоимость программы, что яв-
ляется явно неприемлемым путем обес-
печения гарантированного результата.
Результаты анализа показывают
возможности использования явления
стохастического детерминизма для
обеспечения гарантий на уровне из-
делия.
В условиях рассмотренного выше
примера зависимость достигнутого
уровня надежности изделия от затра-
чиваемых средств предполагается за-
данной в виде функционального соот-
ветствия
<р : С -> R	(53)
82
Методологячесжне основы исследований
со свойствами
V (^. SjCS)a(Wi = q>(si),
Wj = Ф (sj)) ••
/?ц)« ®j] “*" [si(54)
что позволяет однозначно находить
наилучшую стратегию распределения
затрат, обеспечивающую максимум
показателя R, с точностью до задания
допустимой ошибки процедуры войска
экстремума.
Единственный вид учитываемой не-
определенности заключен в неодно-
значности функционального соответ-
ствия /: ЯхМ -> A/у, т. е. в случай-
ности числа успехов. Принцип гаран-
тированного результата позволяет
устранить эту неоднозначность путем
введения уровня практической гаран-
тии у и построения корреспонденции
(55)
Следующий шаг приближения по-
становки задачи к реальной жизни со-
стоит в учете неоднозначности соответ-
ствия ф : С -» R, которое в достаточно
общем случае может быть задано сов-
местным распределением констант,
входящих в соотношения (40)—(42).
Последовательное применение прин-
ципа гарантированного результата ос-
новано на построении доверительного
интервала [/? (С), 1 ] с уровнем прак-
тической гарантии обеспечения уОб*
Причем практическая гарантия успеш-
ной реализации программы у зависит
теперь как от гарантии обеспечения
уОб, так и от гарантии успешного при-
менения упр:
Т = ТобТпр-	(56)
При такой постановке задачи ста-
новится актуальным исследование во-
проса о целесообразности использова-
ния стратегии экспериментального
подтверждения достигнутого уровня
надежности.
Пусть с целью подтверждения неко-
торого уровня надежности Rn плани-
руется испытать л изделий. Резуль-
таты каждого исхода испытаний (п, т},
где т — число успешных испытаний,
случайны и в предположений незави-
симости исходов имеют вероятности
Р(».
(57)
где /?об — уровень обеспеченной на-
дежности.
Для каждого исхода {л, т} можно
построить апостериорную (условную)
плотность байесовской оценки под-
твержденного уровня надежности Rn
фапост (ЯпМ, т) =
Rrm(i-R„)M<Panp(Rn)
1
prm0-Rn)"4np(R,.)<w„
О
(58)
Если для простоты предположить,
что при подтверждении используется
гипотеза о равномерном распределе-
нии на интервале [0,1] оценки Rn до
начала подтверждения, что часто
встречается на практике, имеем
Фапост (^л/л« щ) =
__ Ryn
= —-----------------------. (59)
^0
Средневзвешенная (усредненная по
всем возможным исходам) апостериор-
ная плотность распределения оценки
подтвержденного уровня надежности
с учетом (56) и (57.) будет
Фапост (^п) — (я 1)! ЛIX
(1 -«ов)га ЛГтх
(60)
Используя эту зависимость, можно
получить функциональное соответст-
вие
<р: ЯОб X л х Rn -* Tn (61)
Особенности исследования. надежности..
2. Распределение затрат иа обеспечение надежности
Изделия, шт.				Уровень надежности		Га- ран- тия V	Распределение относитель- ных затрат				
Потребность ^тр	Расход на отработку ^отр	Расход на подтвержде- ние 7%	Гарантиру- ющий объем поставки Л^г	обеспечен- ный яоб	подтвер- жденный 7?п		Снд = = 1	С об		Сот к	СОг
10	13	11	32	'0,67	0,46	0,93	0,23	0,18	0,19	0,21	0,19
50	18	19	ИЗ	0,69	0,53	0,92	0,33	0,12	0,13	0,29	0,13
100	21	24	194	0,71	0,58	0,92	0,38	0,12	0,10	0,30	0,10
500	27	61	958	0,64	0,55	0,92	0,48	0,02	0,06	0,38	0,05
2000	31	ПО	3187	0,71	0,65	0,91	0,54	0,07	0,03	0,33	0,03
для подтверждения уровня 7?п при
испытании п изделий с надежностью
₽Об-
п
<Л. = (" + D £ Rn^m 0 - Ro6)'nX
m=0
—2—]2х
т I (га — tn)! J
X /|“Л1(1 — z)ndz. (62)
При больших п (порядка 20 и более)
и т 1 вычисление уп можно упро-
стить, используя нормальную аппрок-
симацию апостериорной плотности
распределения с дисперсией
*	<j2 _ ^об От .	(63)
Вычислительные процедуры для
расчета уп приведены в работе (60].
В качестве примера приведены ре-
зультаты решения задачи выбора опти-
мальных значений 2?Об> л, Тп>
для уровней гарантии v=s 0,9 для
различных объемов программы при-
менений изделий. Результаты расче-
тов (табл. 2) свидетельствуют о недо-
статочной эффективности использова-
ния только вероятностных показате-
лей для планирования программ соз-
дания уникальных изделий. В то же
время для программ с объемом приме-
нения изделий более сотни для обес-
печения гарантии 0,9 оптимальная доля
затрат на подтверждение надежности
составляет 10, 5, 2 % полных затрат
для объема применения 100, 500,
2000 шт. соответственно; при этом раз-
ница между обеспеченным и подтвер-
жденным уровнем снижается от 0,15
до 0,06.
Из этого примера следует, что под-
тверждение надежности более эффек-
тивно при больших объемах программ
применения. При малых объемах про-
граммы целесообразнее расходовать
средства на обеспечение надежности.
Вид зависимости Roq = f (С) опреде-
ляется на основе опыта реализации
ПОН изделий-аналогов, что не исклю-
чает возможности появления новых
непредвиденных проблем, типов отка-
зов и т. п. В этих условиях целесообраз-
ной является разработка в составе
ПОН эффективных защитных меро-
приятий, которые благодаря повыше-
нию уровня организации процесса
применения изделия могут обеспечить
решение задачи при большем уровне
начальной неопределенности.
Особенности подтверждения 1ребо-
ванйм по надежности. Требования по
надежности, задаваемые в ТЗ на си-
стему и ее элементы, должны быть
подтверждены к концу разработки, пе-
ред началом серийного производства
и эксплуатации. Это непременное ус-
84
Методологические основы исследовании
Рис. 8. Динамика роста надежности по
этапам экспериментальной отработки
ловие последующей успешной эксплуа-
тации системы и выполнения ею по-
ставленных задач. Кроме того, требо-
вания по надежности необходимо ис-
пользовать для управления надеж-
ностью на каждой стадии создания
системы и ее элементов.
Однако практическая реализация
задачи постаднйного подтверждения
надежности обусловлена следующими
трудностями:
цели и задачи ранних стадий соз-
дания элементов системы не совпадают
с задачей подтверждения высоких зна-
чений вероятностных показателей на-
дежности. В процессе поиска оптималь-
ных технических решений, как пра-
вило, достаточно небольшого числа ис-
пытаний для того, чтобы проверить
различные варианты конструкции и
выбрать из них наилучший;
условия проведения испытаний при
конструкторской отработке не в пол-
ной мере соответствуют условиям экс-
плуатации и применения изделий;
конструкция объектов испытаний
существенно отличается от конструк-
ции будущего реального изделия, как
физическая модель обычно отличается
от моделируемого ею объекта;
взаимодействие и взаимовлияние
элементов системы проверяют на более
поздних стадиях и поэтому не могут
быть полностью учтены при автоном-
ной отработке элементов.
Поэтому подтверждение надежности
элементов на всех стадиях создания,
исключая межведомственные и госу-
дарственные испытания, рмеет неточ-
ный, прогностический характер.
Тем не менее оно должно прово-
диться, чтобы не потерять информацию
о надежности по результатам испыта-
ний элементов системы и использовать
ее при планировании завершающих
испытаний. Это позволяет сущест-
венно сократить затраты изделий, вре-
мени и средств на экспериментальную
отработку в целом; быть уверенным
в возможности и целесообразности
перехода к следующей, более сложной
стадии испытаний элементов в более
сложной структуре, а также в том, что
проведение этих испытаний не создает
повышенной угрозы безопасности лю-
дей и сохранности окружающей среды;
быть уверенным, что задачи обеспече-
ния надежности на завершаемой ста-
ции работ выполнены-в полном объеме.
На рис. 8 показана динамика роста
надежности -элемента, проходящего
последовательно автономные испыта-
ния (АИ), комплексные испытания
(КЙ) в составе более крупных струк-
тур (агрегата КИ1, группы взаимодей*
Особенности исследования надежности
85
ствующих агрегатов КИ2, составной
частя системы КПЗ, системы КИ4,
Группы систем КИ5) и граф переходов
изделия по стадиям отработки.
Учитывая, что испытания в более
Крупной структуре намного дороже,
чем испытания на предыдущей стадии,
необходимо добиваться максимального
прироста надежности на возможно
белее ранних стадиях эксперименталь-
ной отработки. В связи с этим от го-
ловного предприятия-разработчика,
выдающего ТЗ на разработку элемен-
тов своим соисполнителям, требуется
обосновывать не только Ртр. а — уро-
вень надежности элемента, который
должен быть достигнут к началу экс-
плуатации, но и промежуточные
уровни Pg 1 э» гарантирующие успеш-
ное выполнение следующей стадии от-
работки и доступные для подтвержде-
ния в реальных условиях эксперимен-
тальной отработки. По способу под-
тверждения надежности различают
ПЯть групп изделий. Первая группа.
Радиоэлектронная аппаратура (РЭА).
Целью проектирования РЭА яв-
ляется создание из имеющихся элек-
трорадиоэлементов таких устройств,
которые способны принимать, перера-
батывать и передавать информацию или
Энергию. Для радиоэлектронной аппа-
ратуры характерно выполнение мно-
гих разнообразных функций, поэтому
требуется создание многоэлементных
сложных структур и использование
различных способов резервирования.
Экспериментальную отработку РЭА
осуществляют в несколько этапов.
На первом этаце разрабатывают макеты
приборов, весьма далекие по конструк-
тивному исполнению от окончательного
варианта аппаратуры. Проверяют ло-
гику работы, схемно-конструктивные
решения, электрические и тепловые
режимы работы элементов и отдельных
приборов.
Затем, после уточнения конструк-
торской документации, изготовляют
и«>мплект аппаратуры, который испы-
тывают последовательно на все виды
Вйидействий. На этом этапе проверяют
мплсы работоспособности аппаратуры
вл всех рабочих режимах, все алго-
ритмы функционирования, моделируют
отказы элементов, их сочетания и оце-
нивают влияние отказов на работо-
способность аппаратуры. Проверяют
взаимодействие и взаимовлияние при-
боров между собой и с эквивалентами
других элементов сложной системы,
ие входящими в состав радиоэлек-
тронной аппаратуры. Наконец, изго-
товляют 1—2 комплекта аппаратуры
для завершающих испытаний у раз-
работчика аппаратуры (включая ресур-
сные испытания) и для проведения
комплексных испытаний РЭА в со-
ставе более крупной структуры слож-
ной системы.
В общей сложности при эксперимен-
тальной отработке изготовляют и ис-
пытывают не более 4>—5 комплектов
аппаратуры до начала государствен-
ных испытаний.
Результатов испытаний такого числа
комплектов совершенно недостаточнб
для прямого экспериментального под-
тверждения высоких значений показа-
телей надежности, задаваемых разра-
ботчикам аппаратуры в ТЗ на конец
разработки.
Тщательный анализ структурно-
функциональных схем аппаратуры, ре-
жимов работы элементов и сбор априор-
ных сведений о надежности электрора-
диоэлементов помогают преодолеть эти
трудности и получить оценку надеж-
ности расчетно-экспериментальным
методом.
Наибольшие трудности возникают
при использовании в РЭА новейших
элементов, по которым еще отсутст-
вуют достоверные статистические дан-
ные о надежности. В этом случае
можно получить лишь предваритель-
ную оценку надежности аппаратуры,
подтвердив ее работоспособность при
моделировании отказов внутри прибо-
ров и на стыках, обеспечив конструк-
тивно высокую контролепригодность
и ремонтопригодность, предусмотрев
необходимую периодичность контроля
и восстановления аппаратуры. Полу-
чаемая при этом расчетным методом
количественная оценка надежности
РЭА носит прогнозирующий характер.
Учитывая также, что большинство
видов РЭА предназначено для длитель-
ного функционирования, можно сде-
лать вывод, что постановка статисти-
ческого эксперимента ло подтвержде-
нию высоких уровней надежности сов-
86
Методологияесияе основы исследования
ременной аппаратуры неоправдан и
практически нереализуема.
Тем не менее даже приближенные
расчетные или расчетно-эксперимен-
тальные оценки РЭА необходимы н
весьма полезны, так как позволяют
провести, сравнительный анализ воз-
можных опорных вариантов кон-
струкции в выбрать наилучший, оце-
нить ожидаемые потери от ненадеж-
ности при переходе к следующей ста-
дии работ, обосновать порядок обслу-
живания и восстановления аппаратуры,
требующийся объем запасных частей,
обосновать необходимость проведения
дополнительных видов контрольных
испытаний или использования допол-
нительных средств контроля и диагно-
стики, оценить полезность введения
изменений в схему, логику работы,
конструкцию аппаратуры.
Однако окончательное подтвержде-
ние надежности РЭА возможно лишь
при испытаниях и последующей экс-
плуатации в составе более крупной
структуры, например системы в целом,
причем с каждым годом в связи с соз-
данием все более надежной аппаратуры
и увеличением продолжительности
функционирования трудности под-
тверждения надежности возрастают.
Ко второй группе относят оптико-
механическую и электромеханическую
аппаратуру. Требования, предъявляе-
мые к точности и стабильности функ-
ционирования этих изделий, соизме-
римы с точностью измерительных
средств. Надежность такой аппара-
туры зависит от точности и стабиль-
ности производства, которые могут
быть оценены только статистическими
методами. В этом случае, кроме про-
верки запасов работоспособности,
устойчивости против отказов, логики
работы, планируют и проводят стати-
стические испытания в объеме, доста-
точном для перехода к следующей ста-
дии работ.
К третьей группе относят элементы
системы, в которых в процессе работы
протекают сложные физико-химиче-
ские процессы превращения вещества
и (или) энергии. Математическое и фи-
зическое моделирование этих процес-
сов при современном состоянии науки
и техники дает во многих случаях
-весьма приближенный результат.
На практике поиск оптимального
варианта конструкции ведут методом
проб и ошибок, т. е. путем изготовления
и проведения испытаний различных
вариантов конструкции до тех пор,
пока не будет найден наилучший.
Процесс этот длительный, трудоемкий,
требуется проведение испытаний боль-
шого числа образцов. К концу экспе-
риментальной отработки таких эле-
ментов по накопившейся статистиче-
ской информации оказывается воз-
можным подтвердить уровень надеж-
ности, достаточный для перехода к ис-
пытаниям в более сложной структуре.
При этом используют разнообразные
расчетно-экспериментальные методы и
модели расчета. Повышение контроле-
пригодности и использование больших
запасов работоспособности, увеличе-
ние ресурса этих элементов позволяют
сократить число испытаний.
К четвертой группе относят механи-
ческие элементы я конструкции. Обес-
печение надежности в этом случае до-
стигается запасами работоспособности,
компенсирующими возможные раз-
бросы нагрузок, несущей способности
материалов и отклонения от техноло-
гии сборки и монтажа конструкции.
Как правило, подтверждение на-
дежности таких конструкций обеспечи-
вается проведением одного-двух
испытаний. Обнаруженные при этом
отказы слабейших элементов устра-
няют упрочнением конструкции.
Если нагрузки изучены слабо и но-
сят случайный характер, то требуется
статистический эксперимент.
К пятой группе относят неконтроле-
пригодные изделия или изделия, рабо-
тоспособность которых после изготов-
ления не проверяется (например, элек-
трические предохранители, огнету-
шители и т. п.). Необходимые гаран-
тии их надежности обеспечиваются
полным статистическим экспериментом.
В сложных системах встречаются
все перечисленные группы элементов
в различных сочетаниях. Поэтому для
подтверждения надежности сложной
системы необходимо дальнейшее раз-
витие и совершенствование разнооб-
разных методов подтверждения на-
дежности, разработка методов исполь-
зования и свертки разнородной каче-
Эвайднмеятальиыс исиедомшкя  испытания
87
СтвенноА и количественной априорной
И апостериорной информации.
Качественные, организационно-тех-
нические (конструктивные и программ-
ные) требования по надежности, зада-
ваемые в ТЗ для каждой стадии созда-
ния элементов и системы в целом,
должны выполняться и подтверж-
даться на соответствующей стадии ра-
бот. Для их подтверждения не тре-
буется статистический эксперимент,
в в этом их большое преимущество.
Значительному сокращению затрат
на экспериментальные исследования
изделий и вообще созданию высокона-
дежных изделий на стадиях проектно-
конструкторской разработки способ-
ствуют создаваемые в отдельных от-
раслях промышленности проектные
рормы надежности — системы коли-
чественных и качественных требова-
ний и правил, выполнение которых
обязательно при разработке изделий.
Более подробно о проектных нормах
надежности см. в пятом томе справоч-
ника.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ
Задачи исследований н испытаний.
Основным источником получения
объективной информации о реальных
свойствах техники, ее функциониро-
вании и причинах отказов являются
экспериментальные исследования, ис-
пытания и результаты эксплуатации.
Контрольные испытания при отра-
ботке позволяют проверить соответ-
ствие разработанных изделий требо-
ваниям технического задания.
Экспериментальные исследования и
испытания классифицируют на поис-
ковые экспериментальные исследова-
ния (исследовательские испытания),
экспериментальную отработку (дово-
дочные испытания) и завершающие
испытания.
Поисковые экспериментальные ис-
следования проводят с целью изуче-
ния свойств и поведения вновь разра-
батываемых комплектующих изделии,
материалов, покрытий, смазочных ма-
териалов в условиях эксплуатации и
(или) длительного хранения перспек-
тивной техники, а также влияния но-
вых технологий или средств контроля
на безотказность, долговечность и со-
храняемость материалов н изделий.
К числу поисковых эксперименталь-
ных исследований относят исследова-
ния, связанные с изучением отдельных
свойств объекта: внешних и внутрен-
них процессов тепло- и массообмена,
аэрогазодинамики, динамики конст-
рукций, износа, структурных измене-
ний материалов и других физических
и химических превращен^, наблю-
даемых внутри и снаружи системы
при ее функционировании,
Основными задачами эксперимен-
тальной отработки являфт^я рравни-
тельный анализ работоспособности
альтернативных вариантов конструк-
ции, выбор наилучшего варианта, ис-
следование его работоспособности зд
реем диапазоне внешних эксплуата-
ционных и внутренних воздействий,
проверка запасов работоспосрбностн.
проверка эффективности мероприя-
тий, направленных на обеспечение
надежности системы при ее отработке.
Экспериментальную отработку при-
водят на объектах испытаний и в усло-
виях, лишь в главных чертах адекват-
ных реальным.
Получаемую при этом информацию
о состоянии объекта испытаний исполь-
зуют для оценки достигнутых техни-
ческих характеристик, показателей
надежности и принятия необходимых
технических решений.
Экспериментальная отработка вклю-
чает испытания: лабораторно-отрабо-
точные, конструкторско-доводочные,
стендовые с имитацией отказов и неис-
правностей, ресурсные, комплексные,
на длительное хранение, специальные.
Завершающие (натурные) испытания
(межведомственные, государственные)
проводят на образцах, изготовленных
по документации, передаваемой в се-
рийное производство и эксплуатацию,
в условиях, максимально приближен-
ных к условиям реальной эксплуата-
ции. Эти испытания дают наиболее
полное представление о работоспособ-
ности и надежности элементов техни-
ческой системы и системы в целом.
Контрольные заводские испытания
(предварительные — для опытного
производства, приемосдаточные, пе-
риодические, типовые, испытания не
надежность — для серийного проиэ-
88
Методологические основы исслсдов'аяиМ
водства) проводят в процессе изготов-
ления продукции для контроля каче-
ства изделий и стабильности произ-
водства.
Экспериментальные исследования и
испытания — наиболее трудоемкая и
дорогостоящая часть программы соз-
дания и обеспечения надежности тех-
ники.
Основными задачами, связанными
с обоснованием и проведением экспе-
риментальных исследований и испыта-
ний сложных технических систем и их
элементов, являются следующие:
обоснование (оптимизация) и пла-
нирование программы эксперимен-
тальной отработки системы в целом;
систематизация видов воздействий,
установление требований к видам и
программам испытания изделий;
разработка научно обоснованных
норм испытаний изделий при экспери-
ментальной отработке и в производ-
стве;
разработка методов ускоренных ис-
пытаний изделий в утяжеленных (фор-
сированных) режимах;
разработка методов оценки надеж-
ности по результатам разнородных ис-
пытаний.
Задача оптимизации программы
экспериментальной отработки сложной
системы относится к разряду задач,
не имеющих достаточного теоретиче-
ского обоснования.
Разработчики программы экспери-
ментальной отработки сложной си-
стемы должны учитывать следующее:
в результате экспериментальной
отработки система должна обладать
всеми техническими характеристиками
и надежностью, заданными в ТЗ;
экспериментальная отработка долж-
на быть проведена с минимальными
затратами располагаемых ресурсов
(времени, изделий, средств).
Экспериментальную отработку
обычно планируют и проводят в усло-
виях жестких ограничений по произ-
водственной и экспериментальной базе,
по возможностям воспроизведения раз-
личных воздействий и их сочетаний,
по срокам и продолжительности про-
ведения испытаний.
.Сложную систему представляют
в виде многоуровневой структуры и
многоэтапного процесса отработки.
На нижнем уровне структуры испы-
тывают простейшие конструктивные
элементы. На последующих уровнях
структуры испытывают системы, функ-
ционально связанные группы систем,
самостоятельные составные части из-
делий (модули), изделие в целом.
На первом этапе производят отра-
ботку элементов нижнего уровня. На
последующих этапах отрабатывают
элементы в более крупной структуре,
при этом проверяют взаимодействие
элементов на каждом уровне струк-
туры.
Каждый этап отработки разбивают
на два подэтапа. На первом подэтапе
осуществляют детерминированный
эксперимент, предусматривающий цели
проверки работоспособности объекта
испытаний в определенных режимах
функционирования и взаимодействия
элементов внутри объекта. На втором
подэтапе при необходимости и возмож-
ности осуществляют статистический
эксперимент — проводят испытания
на надежность.
При детальном обосновании про-
граммы экспериментальной отработки
используют ряд методов:
метод структурно-функционального
анализа или матричный метод, позво-
ляющий детально проанализировать
все функции, выполняемые каждым
элементом на каждом уровне струк-
туры, в каждый период функциониро-
вания системы;
метод построения дерева неработо-
способных состояний и эксперимен-
тальных способов выявления этих со-
стояний;
методы теории графов и сетевые ме-
тоды планирования;
методы теории подобия;
экспертные методы.
Оптимизацию программы экспери-
ментальной отработки с учетом ее
детерминированной и стохастической
составляющей осуществляют с по-
мощью методов динамического про-
граммирования и статистического мо-
делирования. Подробно перечислен-
ные методы будут рассмотрены в по-
следующих томах справочника.
По назначению, условиям эксплуа-
тации и конструктивному исполнению
изделия весьма разнообразны. Их при-
меняют для работы глубоко под землей.
Вксперяментальные исследования н. испытания
89
а морях и океанах, на поверхности
земли, в воздушном и космическом
пространстве. При этом на конструк-
ции систем и их элементов действуют
разнообразные нагрузки внешней
Среды: огромное давление или глубо-
кий вакуум, высокая или низкая тем-
пература, климатические условия по-
лярных или тропических широт, агрес-
сивные среды и биовредители, различ-
ные излучения естественного и искус-
ственного происхождения, а также
взаимодействие и взаимовлияние эле-
ментов внутри конструкций (вибрации,
удары, тепловые, электрические, ме-
ханические нагрузки и т. п.). Все
перечисленные виды воздействий не-
обходимо воспроизвести в процессе
экспериментальной отработки изделий
на стендах и экспериментальных уста-
новках.
В нормативной документации для
каждого вида техники установлены
требования к программам испытаний,
определены последовательность испы-
таний от простого к сложному, требова-
ния к комплектации объектов испыта-
ний, номенклатуре воздействий и диа-
пазонам воздействий каждого вида.
Для важнейших видов техники уста-
новлены нормы испытаний при экспе-
риментальной отработке, регламенти-
рующие минимально необходимое чис-
ло макетов и опытных образцов, ре-
жимы испытаний, число и кратность
испытаний* учитывающие особенности
конструкции, возможности производ-
ства и]экспериментальной базы.
В этих нормативных документах
содержатся требования к проведению
утяжеленных и ускоренных испытаний
на ресурс и сохраняемость, а также
требования к проведению испытаний
на Надежность невосстанавливаемых
элементов одноразового действия.
В дополнение к нормам испытаний
при экспериментальной отработке раз-
рабатывают и используют методы оцен-
ки надежности, учитывающие особен-
ности отработки систем и информацию
о работоспособности, получаемую
в ходе испытаний.
Наибольшие трудности использова-
ния результатов экспериментальных
исследований и отработочных испыта-
ний для оценки и контроля надежности
объясняются малым числом выделен-
ных образцов и небольшой продолжи-
тельностью испытаний, а также отли-
чием, особенно на ранних стадиях от-
работки, условий испытаний от реаль-
ных условий эксплуатации.
В процессе экспериментальной отра*
ботки постоянно проводят поиск ра$
циональных технических решений rid
обеспечению надежности, вносят из-
менения в конструкцию. Объекты ис-
пытаний и условия проведения испы-
таний разнообразны ц зависимости от
задач испытаний и стадий отработки^
Нежелательные последствия, к кото-
рым могут привести отказы на отдель-
ных стадиях отработки, обусловливают
необходимость установления в ряде
случаев промежуточных уровней на-
дежности, которые необходимо достичь
до перехода к очередной стадии работ,
введения показателей уровня отрабо-
танности систем, а также применения
моделей оценки и контроля надежно-
сти, ориентированных на использова-
ние априорных данных об аналогах,
объединения результатов испытаний
элементов, пересчета результатов испы-
таний на натурные условия.
Специальные испытания на надеж-
ность сравнительно простых и недоро-
гих технических устройств, комплек-
тующих изделий и элементов проводят
в условиях, приближенных к условиям
эксплуатации, с целью оценки и кон-
троля количественных показателей на-
дежности.
Испытания на надежность могут
быть определительными и контроль-
ными.
Определительные испытания про-
водят для оценки фактически достиг-
нутого уровня надежности. Для оценки
надежности используют также испы-
тания на срок службы, ускоренные
испытания на срок службы, а также
испытания до разрушения.
Контрольные испытания проводят
для контроля соответствия уровня на-
дежности заданному. Контрольные
испытания проводят однократной,
двукратной выборкой или Методом по-
следовательного анализа.
В целом процесс экспериментальной
отработки и испытаний может быть
охарактеризован критериями эффек-
тивности, определяющими эффектив-
ность затрат времени и средств на экс-.
90
Методолопнескэе основы всоедованив
периментальную отработку, точность
и достоверность полученных резуль-
татов, информативность испытаний.
Оценка к контроль надежности при
экспериментальной отработке. Для
оценки и контроля надежности слож-
ной техники по результатам экспери-
ментальной отработки используют рас-
четно-экспериментальные методы с
применением характеристик надеж-
ности элементов, сведений о заложен-
ных в конструкцию различных видов
резервирования и запасов работо-
способности.
Необходимой исходной информацией
для оценки надежности является фор-
мирование условий сохранения рабо-
тоспособности изделия при возникно-
вении отказов элементов. Обычно ус-
ловия работоспособности определяются
В виде допусков на изменение техни-
ческих характеристик системы.
При проведении лабораторно-отра-
боточных и конструкторско-доводоч-
ных испытаний путем имитации на
макетах и приборах (узлах) возможных
неисправностей фиксируются измене-
ния параметров элементов и приборов.
Анализ возможных отказов системы
при имитации отказов элементов в ме-
нее сложных структурных частях из-
делия можно проводить аналитиче-
ским путем или с использованием
ЭВМ. В связи с большим числом рас-
сматриваемых состояний реальным яв-
ляется проведение анализа отказов
путем моделирования процесса функ-
ционирования изделия с помощью
ЭВМ. С целью сокращения затрат ма-
шинного времени применяют методы
отбора состояний изделия исходя из
предварительного анализа запасов ра-
ботоспособности по характеристикам
изделия с учетом разбросов параме-
тров элементов и действующих возму-
щений.
На основе отбора работоспособных и
неработоспособных состояний по ре-
зультатам анализа возможных отказов
с учетом данных о надежности элемен-
тов осуществляют оценку показателей
надежности системы в целом.
Оценки надежности с использова-
нием анализа возможных отказов при-
меняют для сравнения вариантов струк-
турного и схемного построения си-
стемы, обоснования проверки доста-
точности запасов работоспособности,
примененных методов резервирова-
ния.
В случае, когда имеется однородная
информация о результатах испытаний
системы или ее составных частей, для
оценки надежности применяют методы
объединения информации на основе
формулы Байеса [14, 58].
К методам учета априорной инфор-
мации относят также метод линей-
ного объединения несмещенных оце-
нок надежности по критерию минимума
дисперсии, регрессионный метод учета
априорной информации о надеж-
ности [44].
Основным ограничением применения
указанных методов для оценки на-
дежности сложных систем при экспе-
риментальной отработке является тре-
бование однородности и достаточно
больших объемов информации, что
практически выполнить трудно.
Для объединения неоднородной ин-
формации используют модели роста
надёжности и уровня отработанности
в виде вероятности безотказной работы
и вероятности выявления и устране-
ния источников отказов в условиях
отработки [15, 58].
Испытания обычно рассматривают
в виде циклов испытание — доработ-
ка — испытание. При этом испытания
различных видов по составу действую-
щих факторов и продолжительности
заменяют некоторыми эквивалентными
испытаниями.
Для исследования динамики роста
уровня отработанности в процессе
испытаний используют зависимости,
обычно в виде регрессионных полино-
мов, устанавливающие связь вероят-
ностных показателей уровня отрабо-
танности с техническими характери-
стиками отрабатываемой системы, па-
раметрами условий испытаний.
Модели роста позволяют учесть
объемы испытаний и виды проводимых
доработок. Модели роста классифици-
руют по следующим признакам:
1) модели параметрические и непа-
раметрические в зависимости от числа
параметров, характеризующих про-
цесс испытаний;
2) модели с учетом и без учета числа
источников отказов;
Яьслер*мептвлъные исследования • испытания
•1
Э> модели с устранением источников
отказов только после возникновения
отказа и модели с устранением источ-
ников отказов как после успешных,
ТИК и после неудачных испытаний;
4) модели с учетом и без учета объе-
мов испытаний.
Основным недостатком моделей
роста является ограниченность ин-
формации в моделях о физических осо-
бенностях процессов отказов, влиянии
В надежность запасов работоспособ-
ности, структурных, схемных и кон-
структивных особенностей систем.
В связи с этим целесообразным яв-
ляется применение моделей роста для
предварительного планирования объе-
мов отработочных испытаний и оценки
вавершенности экспериментальной от-
работки. При этом учитывают техни-
ческие характеристики, условия испы-
таний создаваемой системы, а также
опыт отработки аналогов.
Наиболее перспективным для иссле-
дования надежности по результатам
•кспериментальиой отработки является
применение моделей, основанных на
установлении взаимосвязи показателей
надежности с параметрами, характе-
ризующими поведение систем при раз-
личных режимах функционирования,
воздействии нагрузок, постепенных
отказах систем [28, 43, 53].
Применяют модели типа нагрузка—
прочность и параметр — поле допуска.
В обоих случаях могут рассматри-
ваться многомерные и одномерные мо-
дели исследования в зависимости от
числа учитываемых параметров и дей-
ствующих факторов.
В моделях нагрузка — прочность вы-
деляют параметры, характеризующие
несущую способность (прочность), и
параметры, определяющие нагрузку
(действующие факторы), например,
механическую, силовую, тепловую,
влектрическую и др.
При использовании моделей пара-
метр — поле допуска в процессе ис-
пытаний фиксируются изменения па-
раметров во времени, которые связы-
ваются с показателями надежности,
через условия работоспособности.
Одномерные и многомерные модели
испытаний. Для оценки и контроля
надежности можно использовать одно-
мерные и многомерные модели.
Одномерными являются модели ис-
пытаний, когда при испытаниях фик-
сируется состояние системы в целом,
а не составляющих его частей (элемен-
тов). Эти модели испытаний являются
наиболее изученными [20].
Как для стандартной схемы бино-
миальных испытаний, так и для раз-
личных ее обобщений (при наличии
априорной информации о величине
оцениваемого параметра, с учетом вос-
станавливаемости изделия и др.) опре-
деляют точечные или интервальные
оценки вероятности безотказной ра-
боты [14, 35, 53].
При построении расчетных зависи-
мостей для точечных и интервальных
оценок показателей безотказности й
долговечности системы по результатам
испытаний с измерением количествен-
ной информации о величине наработки
до отказов испытуемых образцов пред-
полагают, что о законе распределения
наработки до отказа имеется инфор-
мация одного из следующих типов:
известна параметрическая форма
распределения наработки до отказа и
не известны его параметры; рассма-
триваются такие параметрические за-
коны, как экспоненциальный, нор-
мальный (усеченный), Вейбулла—
Гнеденко, гамма-распределение, лога-
рифмически нормальный;
известно лишь, что распределение
относится к определенному типу непа-
раметрических законов (такие, как
ВФИ-распределения с возрастающей
функцией интенсивности отказов;
ВСФИ-распределения с возрастающей
в среднем функцией интенсивности
отказов и др.);
о виде распределения нет никакой
информации, кроме того, что сущест-
вует непрерывная функция распре-
деления.
В каждой из указанных ситуаций ис-
пользуют различные планы испытаний
(полные, усеченные, цензурирован-
ные).
В испытаниях с измерением значе-
ний определяющих параметров пред-
полагают, что работоспособность си-
стемы может быть определена на ос-
нове некоторой параметрической мо-
дели типа нагрузка — прочность либо
параметр — поле допуска. Различают
статические модели, когда вероятность
92
Методологические основы исследования
выполнения условия работоспособ-
ности оценивают на некоторый фикси-
рованный (критический) момент вре-
мени, и динамические модели, когда на
заданном интервале времени возможны
выбросы за поле допуска случайных
процессов, характеризующих поведе-
ние изделия.
Для статических моделей часто ис-
пользуют случай нормального распре-
деления определяющего параметра
(несущей способности) и нагрузки,
 также другие возможные распределе-
ния. Оценки показателей надежности,
как и в случае использования альтер-
нативной информации, могут быть про-
ведены с учетом различного типа апри-
орной информации о параметрах рас-
пределений, в частности, с учетом
априорной информации о коэффициенте
вариация.
Применяют расчетные зависимости
для оценок показателей надежности
в рамках модели нагрузка — проч-
ность и для случая, когда по резуль-
татам испытаний количественно изме-
ряется лишь нагрузка, а о прочности
испытуемых образцов имеется только
качественная информация типа «да—
нет» (разрушен образец или нет).
Испытания могут быть и утяжелен-
ными. При этом используют соотно-
шения для пересчета результатов ис-
пытаний в различных утяжеленных
режимах на нормальный режим ра-
боты изделия.
Динамические модели работоспособ-
ности разрабатывают в предположе-
нии, что определяющий параметр мо-
жет быть представлен так называемым
полуслучайным процессом, т. е. в виде
линейной комбинации некоторых не-
случайных функций со случайными
коэффициентами. По результатам из-
мерений реализаций процесса в от-
дельные моменты времени на некото-
ром интервале наблюдений прогнози-
руют будущие значения реализаций,
а также точечные и интервальные
оценки безотказности и долговеч-
ности (53].
Используют также динамические
модели отказов в виде регрессионных
моделей.
Применение многомерных моделей
позволяет оценить надежность изде-
лия в целом по результатам испытаний
его частей (компонент).
Формально многомерная модель ис-
пытаний может быть представлена
следующим образом. Пусть R — пока-
зачель надежности системы, a Og (/ =
= 1, т) — показатель надежности
ее t-го элемента, так что известна
функциональная  зависимость
к = ф (Оь ей,.... ет), (64)
вид которой определяется структурным
построением системы и взаимосвязя-
ми между элементами.
Например, при последовательной
структурной схеме надежности системы
и независимых отказах ее элементов
указанная зависимость (64) принимает
вид
т
R = П Ri, (65)
f-1
где Ri — вероятность безотказной ра-
боты Z-го элемента.
Пусть теперь каждый из элементов
системы проходит независимые от дру-
гих испытания по одному из возмож-
ных планов. Тогда можно не только
определить оценки показателей 0g (то-
чечные и интервальные), но и, поль-
зуясь полученной зависимостью (64),
по результатам испытаний элементов
оценить показатель надежности си-
стемы R.
Отличительной особенностью много-
мерных моделей испытаний является
их пригодность в ситуации ограничен-
ности выборочных данных.
Аналитические соотношения и алго-
ритмы используют для расчета дове-
рительных границ безотказности из-
делий с последовательной структурой
и с резервированием различных видов.
При безотказных испытаниях элемен-
тов системы получены точные анали-
тические выражения для изделий с об-
щим структурным построением [40].
Используют также алгоритм пере-
счета точечной и интервальной оценок
безотказности для элементов системы
в результаты эквивалентных биноми-
альных испытаний, что позволяет пере-
водить любую полную информацию
о безотказности компонент изделия
в эквивалентное число биномиальных
испытаний.
•КМрнментальные исследования  испытания
98
В планах испытаний с измерением
наработок до отказа элементов си-
стемы используют различные предпо-
ложения об их законах распределения,
основанные на изучении априорной
^формации. Наиболее изучены оцен-
ки надежности по результатам испы-
таний элементов в случае экспонен-
циального закона распределения отка-
аов нерезервированных и резервиро-
ванных систем.
Для оценки верхних и нижних до-
верительных границ интенсивности от-
казов и вероятности безотказной рабо-
ты системы по результатам испытаний
ее элементов применяют аналитические
выражения с учетом усеченности или
цензурированности выборочных Дан-
ных [34].
Аналогичные подходы оценки на-
дежности применяют для случаев нор-
мального (усеченного) закона распре-
деления наработок до отказа элементов
и закона распределения Вейбулла—
Гнеденко, когда оба параметра закона
неизвестны, а также для случая при-
надлежности указанных распределе-
ний классу ВФИ-распределений (опи-
сывающих стареющие элементы) [8].
Для повышения точности оценок
в условиях ограниченности выбороч-
ных данных учитывают априорную
информацию о параметрах распределе-
ния. Гарантированные оценки для без-
отказности изделий могут быть полу-
чены при наличии априорной инфор-
мации о величине коэффициентов ва-
риаций, с помощью байесовской проце-
дуры учета у априорной информации.
Одной из /важных задач надежности
является оценка доверительных гра-
ниц для показателей долговечности
изделия (гамма-процентный ресурс и
средний ресурс). Для решения этой
задачи может быть использован общий
метод интервального оценивания гам-
ма-ресурса последовательной структу-
ры по известным аналогичным харак-
теристикам ресурса ее элементов —
для произвольных законов распределе-
ния отказов.
В расчетных схемах для моделей
испытаний с измерением вектора опре-
деляющих характеристик изделия при-
меняют многомерные статические мо-
дели отказов типа параметр — поле
допуска и нагрузка—прочность.
Для случая, когда испытания про-
водят в утяжеленных режимах, ис-
пользуют алгоритмы пересчета исхо-
дов этих испытаний на нормальный
режим, что позволяет объединить всю
накопленную в ходе испытаний инфор-
мацию и тем самым повысить точность
результирующих оценок.
В многомерных динамических моде-
лях надежности, основанных на «по-
луслучайных» процессах, применяют
алгоритмы прогнозирования довери-
тельного интервала для безотказности
системы по результатам измёрёнЙй
малого числа реализаций на ограни-
ченном участке наблюдения. С. по-,
мощью многомерной модели мох&т
быть осуществлен прогноз доверйтэдь?
чых границ для Гамма-процентного
ресурса системы без использования
информации о величине наработок
до отказа (до выхода определяющих
параметров за поле допуска).
При контроле надежности класси-
ческим является способ задания тре-
бований к показателю надежности
системы в виде двух контрольных
уровней (браковочного и приемочного)
и допустимых значений рисков заказ-
чика и изготовителя. Такие требования
принято называть двусторонними, так
как они в явном виде отражают инте-
ресы двух сторон — заказчика и из-
готовителя.
Могут быть использованы различные
процедуры контроля: одноступенчатая,,
двухступенчатая, последовательная и
усеченная последовательная.
В каждой из процедур могут при-
меняться следующие основные планы
испытаний:
биномиальный;
с измерением наработки до отказа
(при различных предположениях о виде
закона распределения наработок до
отказа);
с измерением определяющих пара-
метров.
При этом процедуры контроля в ос-
новном строятся для одномерных мо-
делей испытаний, т. е. при контроле
надежности испытанию подвергается
система в целом.
При использовании многомерных мо-
делей испытаний [26, 56], когда пла-
нируются объемы испытаний отдель-
ных элементов системы с учетом его
ЭД	Метододегичесжае веавшыг вссиедовашм
структурного построения, удается су-
щественно’сократить объем испытаний.
Эти испытания являются более слож-
ными в организационном отношении.
Для контроля надежности с помощью
многомерных моделей используют ана-
литические соотношения, определяю-
щие доверительные границы контроли-
руемых показателей надежности си-
стемы по результатам испытаний ее
элементов.
При одностороннем способе задания
требований в виде одного контрольного
уровня (браковочного) контролируе-
мого показателя надежности и допу-
стимого значения риска заказчика
могут быть использованы многомерные
модели контроля. В этом случае объем
испытаний элементов планируется с
учетом структурного построения си-
стемы.
Учет структурного и функциональ-
ного резервирования позволяет сущест-
венно сократить объемы контрольных
испытаний [56L Дальнейшим источни-
ком сокращения объема контрольных
испытаний является учет априорной
информации и проведение испытаний
в утяжеленных режимах. Расчетные
соотношения строят для определения
объемов испытаний элементов системы
при различных формах задания априор-
ной информации.
С целью сокращения объемов кон-
трольных испытаний и подтверждения
высоких уровней надежности на огра-
ниченном числе образцов используют
также формулы и алгоритмы пересчета
результатов испытании систем в утя-
желенных (по сравнению с заданными
в ТУ) режимах на нормальные усло-
вия, для которых и заданы требования
по надежности.
Для контроля надежности при огра-
ниченных объемах испытаний могут
использоваться планы контроля на
основе, байесовского подхода с учетом
априорной информации. При этом пла-
ны контроля могут быть построены
путем минимизации суммарных затрат
на изготовление в контроль партий
изделий.
Для опенки надежности систем с по-
следовательной и параллельной струк-
турой по разнородной информации
о результатах испытаний могут быть
использованы модели, основанные на
нркменеиии метода порядковых ста-
тистик.
Указанные выше модели к методы
по оценке, контролю надежности и
планированию испытаний иа надеж*-
ность более подробно изложены в ше-
стом томе справочника.
Применение методов теории подо-
бия в задачах надежности. Использо-
вание методов теории подобия в про-
цессе экспериментальной отработки и
испытаний сложных систем обусловле-
но прежде всего тем., что создание си-
стем включает комплекс разнообраз-
ных теоретических, модельных и экс-
периментальных исследований и испы-
таний, проводимых на объектах, на*
холящихся в определенном соответ-
ствии натурному объекту. Эти иссле-
дования и испытания включают мате-
матическое и физическое моделирова-
ние, макетирование, автономные, ком-
плексные испытания систем или их
элементов в различных режимах и при
определенном сочетании действующих
факторов.
Основой проведения этих исследова-
ний являются методы теорий, изуча-
ющих физику явлений и процессов,
а также методы теории подобия как
науки, определяющей методологию по-
становки опытов в натурных условиях
и на моделях, методику обработки
полученных результатов и их распро-
странения на другие объекты исследо-
вания.
Теория подобия непосредственно свя-
зана с теорией моделирования [11,
24, 491.
Математическое моделирование ис-
пользует подобие между величинами,
входящими в математические выраже-
ния, описывающие исследуемый объ-
ект. Применение математического мо-
делирования позволяет осуществить
оптимальный выбор проектных пара-
метров и конструктивных схем, обес-
печивающих требуемый уровень на-
дежности, определить стратегии испы-
таний, технического обслуживания и
применения систем, ускорить и повы-
сить точность и достоверность обра-
ботки результатов экспериментальных
исследований и испытаний.
Физическое моделирование исполь-
зует промежуточный объект, замеща-
ющий объект исследования и находя-
ЙВСпершиентальныенс следование и испытания
Q5
щмЛся с ним в некотором соответствии
по физической природе процессов, кон-
структивным и технологическим пара-
метрам. В задачах надежности физиче-
ское моделирование используют для
неучения поведения систем при воздей-
ствии внешних и внутренних нагру-
зок, воспроизведении процессов воз-
никновения отказов, проверки при-
нятых мер по обеспечению надежности
путем экспериментальных исследова-
ний и испытаний.
Основополагающие теоремы клас-
сической теории подобия рассматри-
вают случаи подобия физических яв-
лений с детермин ированно определен-
ными параметрами [11, 24, 491-
В теории надежности используют
как детерминированные, так и стоха-
стические модели надежности систем,
модели процессов функционирования
систем, модели воздействия внешних
факторов и возникновения отказов.
При исследовании стохастического
подобия систем в сходственные момен-
ты времени (в сходственных точках
пространства) критерии подобия рас-
сматривают как случайные величины.
Сравниваемые явления в стохастиче-
ской постановке задачи исследования
считают подобными [11], если совпа-
дают законы распределения (плотно-
сти распределения вероятностей) сход-
ственных п&раметров, представленных
В виде относительных характеристик.
При этом дисперсии и математические
ожидания врех параметров (с учетом
масштабов) Должны быть у подобных
систем одинаковыми.
Дополнительным условием подобия
является выполнение требования фи-
зической реализуемости сходственной
корреляции между стохастически за-
данными Параметрами, входящими в ус-
ловия однозначности, которые опре-
деляют временные, параметрические
и физические особенности исследуе-
мых систем и явлений.
При выборе и применении аналогов
для обеспечения надежности, планиро-
вании экспериментальных исследова-
ний и отработочных испытаний, исхо-
дя из обеспечения требуемой надеж-
ности, в большинстве случаев точное
подобие использовать невозможно илц
нецелесообразно. В этих случаях ис-
пользуют приближенное подобие, до-
пускающее нарушение взаимно одно-
значного соответствия между модели-
руемым объектом и моделью, или та-
кое искажение процессов в модели,
которое в данной постановке задачи
приемлемо и оценивается аналитиче-
ски или экспериментально.
В задачах надежности при иссследо-
вании систем со стохастически опреде-
ленными параметрами, как правило,
используют приближенное подобие.
При создании новой системы в одних
случаях, применяя принципы функцио-
нирования, конструкторские и техно-
логические решения, методы и сред-
ства испытаний ранее созданных си-
стем, меняют лишь часть технических
решений, материалов, модернизируя
систему, находящуюся в эксплуатации.
В других случаях могут использо-
ваться принципиально новые техниче-
ские решения, основанные на неис-
пользованных ранее физических прин-
ципах. При этом в определенной сте-
пени заимствуются конструкторские
решения, технологические процессы,
которые являются принципиально йе-
изменными для систем данного класса
на современном уровне развития науки
и техники.
Определение подобия путем провер-
ки соответствия параметров аналога
и создаваемой системы в большинстве
случаев оказывается недостаточным.
Аналогичные по назначению и физи-
ческому принципу работы, но отлича-
ющиеся конструкцией, технологией из-
готовления системы, должны сравни-
ваться как аналоги по критериям
стохастического подобия, прежде всего
по функциональным признакам, опре-
деляющим общую физическую основу
работоспособности систем. При этом
нужно учитывать, что подобие в зада-
чах надежности прежде всего прояв-
ляется в соответствии сходственных
признаков сохранения работоспособ-
ности (предельного состояния) по
функциям систем.
Известно несколько вариантов ис-
пользования данных об аналогах при
обеспечении надежности вновь созда-
ваемой системы.
Если признаки подобия свидетель-
ствуют о возможности объединения
априорной информации о результатах
испытаний и эксплуатации аналогов
96
Методологические основы исследовании
и данных об испытаниях системы, точ-
ность и достоверность оценок надеж-
ности создаваемой системы может быть
значительно повышена. В ряде слу-
чаев при выделении ограниченного
числа образцов сложных систем для
проведения испытаний данные об ана-
логах являются основным источником
получения необходимой информации
о надежности элементов, узлов, агре-
гатов.
Существенный интерес представляет
применение аналогов при проектиро-
вании и экспериментальной обработке
в качестве моделей для обоснования
параметров объекта испытаний.
При этом в качестве аналога необ-
ходимо выбирать систему из лучших
отечественных и зарубежных образ-
цов, оптимальную по некоторым пара-
метрам, запасам работоспособности,
схемным или конструктивным реше-
ниям.
Если для изучаемого процесса суще-
ственными оказываются не отдельные
влияния факторов, а их обобщенные
воздействия, имеющие более сложную
физическую природу, количественная
оценка обобщенного многофакторного
воздействия выражается в виде кри-
териальных комплексов.
В этом случае описание системы со-
вокупностью критериев подобия или
критериальных уравнений позволяет
сократить число рассматриваемых па-
раметров, упростить модель и исполь-
зовать свойства инвариантности чис-
ленных значений критериев подобия
для всего класса задач с целью распро-
странения результатов исследования,
предсказания характера изучаемого
процесса.
Одним из важнейших направлений
обеспечения надежности является пла-
нирование экспериментальной отра-
ботки, включая обоснование объемов,
продолжительности испытаний, зада-
ние требований к условиям испытаний,
имитации процессов отказов.
При планировании и анализе испы-
таний сложных систем непосредствен-
ное натурное изучение часто малодо-
ступно. Более эффективным, а в ряде
случаев единственно возможным ока-
зывается проведение экспериментов на
физических, в том числе конструктйв-
но-яодобных или функционально-по-
добных моделях. Воспроизведение изу-
чаемых закономерностей на физиче-
ских моделях, определение закона рас-
пространения результатов модельного
опыта на сходственную ему натуру
является одной из основных задач
методов подобия.
В условиях, когда требуемая долго-
вечность систем составляет несколько
лет или даже десятки лет, возникают
задачи сокращения продолжительно-
сти испытаний, благодаря применению
форсированных режимов по сравнению
с эксплуатационными или путем про-
гнозирования ресурса по результатам
испытаний в номинальных режимах,
когда испытуемые системы вырабаты-
вают часть ресурса. Методы планиро-
вания и проведения таких испытаний
разрабатываются в теории ускоренных
испытаний. Основными задачами' тео-
рии подобия в ускоренных испыта-
ниях являются построение моделей,
адекватно отражающих физическую
сущность процессов, протекающих в
системах, их конструктивные и техно-
логические особенности, а также пере-
счет результатов испытаний на усло-
вия эксплуатации.
Важным направлением применения
методов подобия в задачах обеспечения
надежности является модельный экспе-
римент на ЭВМ. Исследование на ЭВМ
возможных отказов и их влияния на
работоспособность системы при нали-
чии запасов работоспособности струк-
турного и функционального резерви-
рования представляет для сложных
систем типичную многомерную зада-
чу, связанную с рассмотрением боль-
шого числа состояний. Применение
принципов оценки приближенного по-
добия установленному эталону при
построении модели надежности с пос-
ледовательным наращиванием ее слож-
ности, обобщение с целью сокращения
числа рассматриваемых параметров и
состояний позволяют применить ме-
тоды подобия для сокращения объемов
исследований на ЭВМ.
Таким образом, основными задачами
применения методов подобия для обес-
печения надежности являются:
выбор аналогов, расширение инфор-
мации для оценки и контроля надеж-
ности вновь создаваемых сложных
Качество и надежность  производстве
97
систем путем привлечения сведений
об аналогах;
планирование экспериментальной от-
работки с учетом данных об аналогах
при обосновании параметров объектов
испытаний, запасов работоспособности,
объемов, режимов и продолжительно-
сти испытаний исходя из требований
И надежности;
применение методов моделирования
для обеспечения надежности путем
проверки достаточности запасов рабо-
тоспособности с учетом возможных
отказов;
создание и испытание конструктив-
но 'и функционально подобных моде-
лей, воспроизведение параметрических
отказов при испытаниях на ресурс;
контроль и оценка завершенности
испытаний путем сравнения резуль-
татов испытаний с базовым процессом
отработки.
Перечисленные задачи и способы
их решения изложены в четвертом
томе справочника.
КАЧЕСТВО И НАДЕЖНОСТЬ
В ПРОИЗВОДСТВЕ
Обеспечение и контроль качества про-
дукции. Изделия, успешно прошед-
шие конструкторскую разработку, экс-
периментальную отработку и государ-
ственные испытания, имеют подтверж-
денные основные характеристики каче-
ства и надежности и готовы для пере-
дачи в серийное производство.
Комплект конструкторской и техно-
логической \ документации отрабо-
тан, откорректирован, и основной
•адачей серийного производства яв-
ляется сохранение в процессе изготов-
ления продукции всех заложенных
В Документацию при проектно-кон-
структорской разработке свойств каче-
ства и надежности, а в дальнейшем —
по результатам производства и экс-
плуатации — повышение надежности
техники.
Серийное производство сложной сов-
ременной техники — это результат ра-
боты многоведомственной кооперации
предприятий-изготовителей. Обеспече-
ние высокого качества и надежности
В производстве представляет собой
сложную многоуровневую и много-
этапную организационную техниче-
скую систему, которую необходимо
всесторонне исследовать и организо-
вать таким образом, чтобы достижение
высоких показателей качества и на-
дежности осуществлялось при наи-
меньших затратах материально-техни-
ческих и людских ресурсов. Эту зада-
чу начинают решать еще на стадии
проектно-конструкторской разработ-
ки изделий, когда прорабатывают во-
просы технологичности и контролепри-
годности изделий, отрабатывают техно-
логию изготовления и выбирают сред-
ства контроля, изучают возможные от-
казы и неисправности производствен-
ного характера и предусматривают
меры борьбы с ними. Эти меры вклю-
чают в программы обеспечения надеж-
ности и программы экспериментальной
отработки в виде самостоятельных раз-
делов обеспечения и отработки произ-
водственно-технологической надежно-
сти, внедрение детерминированных и
статистических методов контроля ка-
. чества и надежности техники.
Тем не менее при передаче докумен-
тации в серийное производство на
каждом предприятии-изготовителе про-
водится большой комплекс работ по
подготовке производства, включаю-
щий: разработку специализированного
технологического оборудования, осна-
стки и средств контроля; отработку
технологических процессов; обучение
производственно-технического персо-
нала и контрольного аппарата.
В процессе подготовки серийного
производства принимают участие и
конструкторские организации, осуще-
ствляющие:
авторский надзор за изготовлением
продукции;
доработку документации с учетом
технических возможностей конкрет-
ного предприятия-изготовителя;
проверку вносимых изменений в до-
кументацию и отступлений от требова-
ний документации в процессе изготов-
ления продукции;
проверку эффективности системы
обеспечения и контроля качества про-
дукции.
Перечисленные работы ведутся на
основе планов подготовки серийного
производства и затем долгосрочных
и годовых программ повышения ка-
чества и надежности (ППКН).
88
Методологмческве основы исследовамт
Одним из важных вопросов обеспе-
чения и контроля качества продукции
является выбор номенклатуры пока-
зателей качества продукции и процес-
сов ее создания и эксплуатации, уста-
новление требуемых уровней качества.
Для определения значений показате-
лей качества могут быть использованы
экспериментальные, расчетные и экс-
пертные методы.
В экспериментальных методах для
измерения параметров продукции ис-
пользуют технические измерительные
и испытательные средства. В расчетных
методах используют зависимости, уста-
навливающие связь параметров про-
дукции с показателями качества. В экс-
пертных методах применяют опросы
экспертов с последующей обработкой
их мнений для определения показате-
лей качества.
При оценке уровня качества при-
меняют дифференциальный, комплекс-
ный и смешанный методы. Во всех
случаях пользуются определенными
отношениями фактически достигну-
тых п так называемых базовых пока-
зателей.
Если в совокупность базовых пока-
зателей не включают экономические
показатели, то говорят о техническом
уровне. Таким образом, например,
сопоставляют образцы отечественной
продукции с лучшими зарубежными
образцами.
В случае, когда учитываются эко-
номические показатели, то определяют
технико-экономический уровень каче-
ства продукции.
Для оценки уровня качества про-
мышленной продукции используют так-
же отнесение продукции к определен-
ным категориям качества. Согласно
существующей в нашей стране системе
аттестации промышленная продукция
может быть отнесена к высшей или
к первой категории качества.
При оценке уровня качества боль-
шое значение имеет выбор аналога
(базового образца). Вид аналога за-
висит от цели проведения оценки
уровня качества. Выбор аналога сле-
дует проводить на основе анализа
опыта создания и эксплуатации луч-
ших отечественных и зарубежных об-
разцов и прогноза развития техники
данного класса. При выборе аналога
целесообразно использовать аппарат
и методы теории подобия [1, 48].
При создании программ повышения
качества и надежности выпускаемой
продукции проводят предварительное
исследование факторов, влияющих ца
качество продукции. Для выявления
и сравнения нескольких факторов ис-
пользуют диаграммы видов брака,
схемы изучения причинно-следственных
связей. При анализе связей факторов,
снижающих качество продукции, ис-
пользуют корреляционный анализ, если
сравниваемые величины непрерывны,
и прием, условно называемый расслое-
нием. Корреляционный анализ обычно
характеризует лишь косвенные при-
знаки причин снижения качества. Рас-
слоение применяют в случае, когда
исследуемый фактор удается расслоить
на ряд причин. По выделенным при-
чинам строят расслоенные гистограм-
мы, контрольные карты с целью ана-
лиза весомости и тенденций измене-
ния причин, составляющих основной
фактор.
Важное место в задачах обеспечения
качества и надежности в производстве
занимают статистические методы кон-
троля качества в процессе изготовления
продукции и поставки ее потребителю.
При производстве продукции возни-
кают разнообразные погрешности из-за
колебаний характеристик материалов
и технологии изготовления. Случайные
погрешности принимают для каждого
конкретного образца изделия опреде-
ленные, но заранее неизвестные значе-
ния. Систематические погрешности име-
ют постоянное значение и знак для
всех образцов изделий или изменяются
по определенному закону. Для учета
погрешностей назначают допуски на
параметры продукции. Заданные и
измеряемые в процессе производства
допуски используют при оценке точ-
ности и стабильности производства ста-
тистическими методами.
Значения допусков связаны с пока-
зателями параметрической надежности.
Используя статистические методы об-
работки данных о, значениях параме-
тров в процессе производства, осущест-
вляют оценку и прогнозирование пара-
метрической надежности изделий [217 ].
Для технологического обеспечения
требуемого уровня качества производи-
Качество  надежность в производстве
99
Мий продукции проводят статистиче-
ское регулирование производственных
Процессов путем корректировки значе-
ний параметров процессов по резуль-
татам выборочного контроля параме-
тров продукции. Выборочный контроль
осуществляют при помощи мгновенных
Выборок или точечных проб.
Производственные процессы регули-
6уют с помощью контрольных карт.
Се карты делят на две большие груп-
пы: построенные по количественному
R по качественному (альтернативно-
му) признаку. В карты по количествен-
ному признаку заносят выборочные
числовые характеристики контролируе-
мого параметра продукции. В карты ,
ПО альтернативному признаку заносят
выборочные числовые характеристики
числа дефектных единиц продукции или
числа дефектов, приходящихся на оп-
ределенное число единиц продукции.
При статистическом приемочном кон-
троле ставится задача приемки боль-
шинства партий, выпущенных в слу-
чае нормального хода производства,
п бракования партий, засоренных при
разлаженном производстве.
Статистический приемочный кон-
троль обычно представляет собой вы-
борочный контроль, основанный на
применении методов математической
статистики для проверки соответствия
качества продукции установленным
требованиям.
Статистические методы исследования
It контроля качества промышленной
продукции являются неразрывной со-
ставной |частью современного высоко-
СПециалИзированного производства про*
дукции широкого назначения. На прак-
тике широко используют планы одно-
кратных, двукратных и многократных
выборок, а также планы последова-
тельного и усечйшого последователь-
Його контроля. При этом рассматри-
вают как полные контрольные выбор-
ки, по которым защищают предъявляе-
мые на контроль партии готовой про-
дукции, так и цензурированные (усе-
ченные) выборки, в которых не все
контролируемые изделия доводятся при
контроле до предельного состояния.
Используют также различные комбини-
рованные планы контроля, сочетающие
В себе методы однократных и двукрат-
ных выборок с планами последова-
тельного контроля. Разработаны прин-
ципы и методы формирования партий
продукции и выборок от этих партий,
подлежащих контролю как с разруше-
нием контролируемых изделий, тан
и без разрушения.
В последние годы используют мето-
ды оценки и контроля качества и на-
дежности продукции, базирующиеся
на различных экономико-математиче-
ских моделях. Эти методы охватывают
характерные стадии производства и
содержат модели для оценки и кон-
троля качества н надежности при вход-
ном контроле материалов и комплек-
тующих изделий, модели для оценки
и контроля качества и регулирования
технологических процессов изготовле-
ния изделий и модели для оценки ка-
чества и надежности готовой продук-
ции при сдаче ее потребителю. Разра-
ботаны методы и модели для оценки
и контроля качества и надежности
изделий, изготовляемых в условиях
единичного, мелкосерийного, крупно-
серийного н массового производства,
модели оценки работоспособности из-
делий, имеющих производственные де-
фекты. В моделях оценки и контроля
качества и надежности промышленной
продукции единичного производства
используют методы, базирующиеся на
информации по аналогичным изделиям.
Кроме того, в таких моделях исполь-
зуют методы имитационного модели-
рования. Для изделий мелкосерийного
производства при оценке и контроле
их качества и надежности применяют
комбинированные методы. При этом
используют как априорную, так и
апостериорную информацию о первич-
ных факторах. Модели оценки н кон-
троля качества и надежности изделий
крупносерийного и массового произ-
водства базируются на классических
методах теории надежности, теории
вероятности и математической стати-
стики, а также статистической теории
принятия решений.
Так же, как и при эксперименталь-
ной отработке, -в производстве слож-
ных изделий имеются ограничения на
объемы испытаний, которые могут
быть использованы для получения
оценок надежности с требуемой до-
стоверностью.
100
Методологические основы всследования
В связи с этим в ряде случаев про-
водят дополнительные испытания. По-
лученные оценки надежности рассма-
тривают как промежуточные. При
необходимости допускается снижение
требований к точности и достоверности
при условии, что не будет причинен
ущерб качеству и надежности изделий.
Важным фактором обеспечения вы-
сокого качества продукции И надеж-
ности изделий в опытном и серийном
производстве является внедрение ком-
плексных систем управления качест-
вом продукции (КС УКП). Управление
качеством является составной частью
управления производственным про-
цессом.
Управление качеством включает фор-
мирование необходимых значений пока-
зателей, обеспечение изготовления про-
дукции заданного качества и сохране-
ние значений показателей качества на
стадии эксплуатации. В процессе уп-
равления разрабатывают технические,
организационные, экономические, со-
циальные и идеологические мероприя-
тия с целью устранения причин, сни-
жающих качество продукции. При
управлении качеством объектом управ-
ления является качество продукции,
критерии управления формируются
с учетом показателей качества продук-
ции и показателей качества процессов
создания продукции.
Перспективой совершенствования КС
УКП является создание методов управ-
ления качеством отдельных образцов
изделий по степени соответствия до-
стигнутых показателей качества задан-
ным уровням показателей в техниче-
ском задании и технических условиях,
а также автоматизация сбора, учета,
накопления и обработки статистической
информации о качестве и надежности
на различных стадиях создания и
применения продукции.
Более подробно вопросы обеспече-
ния качества и надежности продук-
ции в опытном и серийном производ-
стве, а также статистические и физиче-
ские методы контроля качества и на-
дежности в производстве рассмотрены
в седьмом томе справочника.
Ускоренные испытания. Основопо-
лагающим в ускоренных испытаниях
является принцип инвариантности,
устанавливающий неизменяющиеся от
партии к партии характеристики из-
делий. На основе этого принципа мо-
жет быть обоснована возможность ис-
пользования для других партий уста-
новленного на стадии предварительных
исследований способа пересчета ре-
зультатов ускоренных испытаний к но»
рмальным условиям. Как следствие
принципа инвариантности может быть
построена модель производства (как
стабильного, так и нестабильного).
Форсированные испытания как раз-
новидность ускоренных испытаний про-
водят по специальной программе. Из
контролируемой партии наугад делают
выборку и каждое изделие из нее испы-
тывают в одном и том же форсирован-
ном режиме в течение некоторого вре-
мени. В процессе испытаний наблю-
дают моменты отказов изделий или
изменение во времени технических
параметров, указывают возможные
форсированные режимы, при - которых
по результатам проведенных ускорен-
ных испытаний можно без системати-
ческой ошибки оценить требуемые по-
казатели надежности продукции при
нестабильном процессе производства.
При наблюдении моментов отказов
форсированный режим выбирают так,
чтобы между моментами отказов изде-
лий в нормальном и форсированном
режимах существовала определенная
связь. Вид связи зависит от того, ка-
кой показатель надежности подлежит
оценке. Когда измеряют технические
параметры, экстремальные значения
технических параметров в нормальном
и в выбранном форсированном режи-
мах должны изменяться во времени
по одинаковому закону (о точностью
до масштаба).
Важным моментом является опре-
деление продолжительности ускорен-
ных испытаний и разработка способов
пересчета результатов форсированных
испытаний к нормальным условиям.
Основные компоненты метода форси-
рованных испытаний включают также
оценку вероятности безотказной рабо-
ты, средней наработки на отказ и
гамма-процентного ресурса.
Порядок проведения форсированных
испытаний зависит от применяемого
метода ускорения испытаний. Согласно
методу доламывания из контролируе-
мой партии делают две выборки. Одну
Качество н надежность в производстве
1Q1
Ы них испытывают в форсированном
режиме, другую — вначале в нор-
мальных условиях в течение некоторо-
го времени, а затем в форсированных,
нри использовании режимов, в каждом
U которых испытывают одну выборку.
Кроме того, проводят испытания еще
ЦДНОЙ выборки в переменном режиме
ццработки в различных режимах. Про-
цалжительность испытаний выборок
Выбирают в зависимости от того,
какая характеристика надежности оце-
нивается.
Для пересчета результатов ускорен-
ных испытаний, проводимых методами
доламывания и ступенчатых нагруже-
ний, используют тот или иной принцип
расходования ресурса или известные
методы решения проблемы перемен-
ного режима. Могут быть использова-
ны физический принцип в теории на-
дажности (принцип Седякина), прин-
цип линейного накопления поврежде-
ний (принцип Пальмгрена—Майера),
Принципы Пешеса—Степановой, Кор-
тана— Долана, Фрейденталя, Болоти-
на, Козлова—Сереисена, Одинга, Кор-
Донского, Ильюшина, Благовещенско-
го, различные линейные и нелинейные
Модификации принципа Пальмгрена—
Майера, аддитивно-марковские прин-
ципы расходования ресурса и др.
На основе указанных выше прин-
ципов выбирают тот или иной метод
доламывания и ступенчатых нагруже-
ННЙ« Соответственно используют те
МИ иные /модели отказов, например,
модель «работа—отдых», модель сто-
аастически-нормируемых потоков, по-
лумарковские модели отказов.
Разработаны методы .установления
области применимости различных прин-
ципов расходования ресурса и моделей
отказов, а также результатов экспери-
ментальных исследований. Особое вни-
мание заслуживает случай нестабиль-
ного процесса производства. При этом
|станавливаются условия выполнимо-
сти исследуемых принципов и моделей.
Как правило, эти условия состоят
а ГОМ, чтобы моменты отказов изделий
о различных режимах были бы функ-
ционально зависимы между собой.
Применяют точечные и интервальные
•манки показателей надежности по
результатам форсированных испыта-
ВаА, проводимых по методу доламы-
вания и ступенчатых нагружений.
В этом случае форсированные испыта-
ния проводят по следующей программе.
Выбирают несколько форсированных
режимов и в каждом из них испыты-
вают некоторое количество изделий.
Испытания могут быть как усечен-
ными по времени, так и неусеченными.
В процессе испытаний фиксируют нара-
ботки изделий или их технические
параметры. Регрессионные методы пред-
полагают, что известен вид зависимо-
сти характеристик надежности от ре-
жимов испытаний с точностью до ряда
параметров. Оценивая по результатам
испытаний эти параметры и используя
затем вид зависимости, получают оцен-
ки показателей надежности в нормаль-
ном режиме. Одновременно по полу-
ченной экспериментальной информа-
ции проверяют гипотезу о виде базо-
вой зависимости.
При планировании и проведении
ускоренных испытаний используют за-
висимости показателей надежности из -
делий массового применения от режи-
ма работы. С помощью регрессионных
моделей надежности по результатам
ускоренных испытаний находят точеч-
ные и интервальные оценки показате-
лей с учетом различных законов рас-
пределения отказов (экспоненциаль-
ных, вейбулловских, логарифмически-
нормальных).
По результатам испытаний и по-
мощью статистических методов про-
веряют правильность выбора исходной
математической модели. Часто полез-
но использовать приближенные мето-
ды, при которых не требуются сложные
вычисления на ЭВМ.
В некоторых случаях возможно оп-
тимальное планирование эксперимен-
тов на стадиях предварительных иссле-
дований и форсированных испытаний.
В рамках той или иной математической
модели решают следующие задачи:
какие форсированные режимы надд
выбрать, сколько испытать в них
образцов, в течение какого времени,
чтобы получить наиболее узкие дове-
рительные интервалы для показателей
надежности.
В форсированных испытаниях слож-
ных изделий широко используют мо-
дели обобщенных переменных. Эти
испытания основаны на теории подо-
102
Методологические основы исследования
бия, размерностей и моделирования,
предполагают знание физики отказов.
Обязательным является анализ фи-
зико-химических процессов старения
изделий и соответствующих им кри-
териальных параметров. В качестве
форсирующего фактора часто исполь-
зуют повышение температуры. Приме-
няют соответствующие модели, полу-
ченные при термодинамическом под-
ходе к проблеме форсированных испы-
таний.
Проведение лидирующих испытаний
позволяет осуществить прогноз ве-
роятности безотказной работы изделий
партии на требуемое время.
Приближенные методы форсирован-
ных испытаний, проведенные на одной
выборке, основаны на знании области
допустимых значений моментов отка-
зов и изменений в нормальном и в фор-
сированном режимах. Границы этой
области устанавливают на стадии пред-
варительных исследований.
Используют также приближенные
методы доламывания и ступенчатых
нагружений. Они основаны на допу-
щении, что существует неизменяю-
щаяся от партии к партии стохастиче-
ская зависимость между моментами
отказов в нормальном и в форсирован-
ном режимах. Нижнюю и верхнюю
границы для показателей надежности
оценивают по результатам ускоренных
испытаний.
Для обработки данных эксперимен-
тов с целью проверки правильности
выбора форсированных режимов, оп-
ределения базовых испытаний и их
приведения к нормальным условиям
разрабатывают специальные процедуры
: и алгоритмы обработки информации
на ЭВМ. При этом решают статистиче-
; скке вопросы, связанные с оценкой
точности и достоверности результатов
предварительных испытаний.
При планировании форсированных
испытаний разрабатывают программы
экспериментов, проводимых с целью
। установления области применимости
; различных принципов расходования
! ресурса. Эти эксперименты также сво-
i дятся к испытанию изделий в пере-
менном режиме, только второй режим
выбирают случайным образом из ги-
потетической области применимости
исследуемого принципа.
Неразрушающие методы контроля.
Эффективными методами обеспечения
качества и надежности являются не-
разрушающие методы контроля каче-
ства и надежности производственной
продукции. Неразрушающий контроль
(НК) качества изделий представляет
собой процесс оценки характеризу-
ющих изделие свойств, признаков н
параметров, протекающий без их из-
менений и при сохранении ресурса
изделия.
НК качества включает в себя, по-
мимо оценки значений непосредствен-
но измеряемых характеристик изделия,
диагностический неразрушающий кон-
троль (ДНК) качества изделий. ДНК
качества изделий — совокупность ме-
тодов, позволяющий на основе опре-
деления и оценки косвенных призна-
ков обнаруживать дефекты изделия,
невыявляемые путем непосредственных
измерений. ДНК позволяет на основе
определения тенденций, характеризу-
ющих процессы зарождения и разви-
тия дефектов, оценивать ресурс из-
делия.
Физическую основу неразрушающих
методов контроля составляют иссле-
дования физических характеристик
элементов конструкции изделия и об-
наружения несовершенства структуры.
Эти методы базируются на результатах
анализа физических, физико-химиче-
ских, электрофизических и других про-
цессов, приводящих к выходу изделия
из строя (механизмов отказа изделия),
и могут быть использованы для опре-
деления зависимости между параме-
трами, характеризующими надежность
изделия, и кинетикой деградационных
процессов, участвующих в формирова-
нии механизма отказа.
Таким образом, задача теории НК
качества изделий сводится к созданию
методов и средств экспериментального
выявления дефектных изделий или
изделий со сниженным ресурсом (по-
тенциально ненадежных изделий).
Определяющей особенностью мето-
дов и средств неразрушающего кон-
троля качества изделий является воз-
можность обеспечения сплошного и
непрерывного контроля выпускаемых
изделий на всех этапах их производства
и существования.
и «адежмость d производстве
103
Полученная в результате применения
Мвчодов и средств НК качества изде-
лий информация об источниках и при-
чинах появления дефектов, о меха-
иивмах их развития во времени дает
маможность реализовать в процессе
производства заложенную разработчи-
цам высокую надежность изделия пу-
ШГ контроля качества исходного ма-
териала и комплектующих изделий;
Корректировки режимов и условий
технологических процессов изготовле-
ния изделий; отбраковки ненадежных
«•Делий; оптимизации разработки но-
вого или усовершенствования выпуска-
емого изделия с точки зрения его
надежности.
Процесс обнаружения неисправно-
стей изделий можно проводить как
автоматизированными системами НК
качества изделий, так и неавтоматизи-
рованными. Однако и те и другие
В аначительной степени основаны на
электрических методах НК качества.
Эти методы достигли высокого уровня
развития как в отношении принципов
использования, так и по степени со-
вершенства применяемой аппаратуры.
По искажению электрической переда-
точной функции изделия можно не-
посредственно судить о наличии в нем
различных дефектов. Однако электри-
ческие методы формирования инфор-
мативных параметров, хотя и несут
большой объем /информации о каче-
стве изделия в целом, не обеспечивают
'возможность /локализации дефекта
В нем.
Дополнение методов непосредствен-
ного измерения электрических пара-
метров и характеристик изделия мето-
ДЛМН ДНК позволяет резко увеличить
Эффективность воздействия систем кон-
троля и управления качеством про-
дукции.
Наибольшее распространение полу-
чили следующие методы ДНК:
основанные на исследовании кон-
тролируемого изделия с помощью элек-
тромагнитных колебаний с различной
длиной волны, магнитные, оптико-
И акустоголографнческие методы кон-
троля внутренней структуры изделий.
Методы, основанные на исследо-
вании изделий с помощью электро-
магнитных излучений различной дли-
ны волн, подразделяют на ряд классов.
Магнитные методы ДНК основаны
на явлениях искажения магнитного
поля ферромагнитного испытуемого об-
разца при наличии в нем дефектов.
С помощью электромагнитов или по-
стоянных магнитов создается магнит-
ное поле, в которое помещается кон-
тролируемое изделие. В месте дефекта
происходит искажение магнитного поля
исследуемого образца по сравнению
с полем эталонного образца, не име-
ющего дефектов. Искажение магнит-
ного поля обнаруживается по располо-
жению частиц мелкодисперсного ма-
гнитного материала, предварительно
нанесенного на испытуемый образец.
Метод позволяет лишь качественно су-
дить о наличии характера и параме-
трах дефектов в изделиях.
Модификацией этого метода являют-
ся феррозондовые методы, позволяю-
щие численно измерить напряженность
магнитного поля в определенных точ-
ках над поверхностью детали.
Под трендовыми методами ДНК
понимают совокупность методов, поз-
воляющих получать информацию о па-
раметрах и качестве_изделий по распре-
делению температуры на их поверх-
ности. Методы основаны на свойстве
нагретого тела излучать энергию в оп-
ределенном инф/ракрасном диапазоне
электромагнитных колебаний.
Тепловое изображение контролируе-
мого изделия содержит многофактор-
ную информацию, которая позволяет
судить о наличии, расположении а
характере дефектов путем сравнения
теплового поля с эталонным. Тепловые
методы разделяют на активные и пас-
сивные, контактные и неконтактные.
Пассивные методы не предусматри-
вают применения специальных источ-
ников тепловой энергии, что позволяет
проводить контроль качества без иска-
жения тепловых и электрических ха-
рактеристик изделий.
Активные методы предполагают на-
личие искусственного источника теп-
ла, который воздействует на контроли-
руемое изделие.
Методы ДНК качества изделий с по-
мощью проникающих излучений осно-
ваны на их взаимодействии с дефектом
изделия. Они применяются для обна-
ружения внутренних дефектов кон-
тролируемого изделия (механические
164
Методологические основы исследования '
повреждения, раковины, аномалии, де-
фекты кристаллической структуры,
инородные включения и т. п.).
Акустические методы неразрушаю-
щего контроля основаны на использо-
вании явлении, связанных с периоди-
ческими изменениями плотности среды
и дифракции света при распростране-
нии в ней ультразвуковых колебаний.
Наибольшее распространение получи-
ли эхоимпульсные ультразвуковые си-
стемы, в которых используется скани-
рование. Недостатком метода является
то, что наиболее информативные объ-
екты имеют размеры, сравнимые с пре-
делами разрешения, что значительно
снижает четкость изображения. Наи-
более эффективны ультразвуковые ме-
тоды при контроле структуры мате-
риала, качества сварки, при определе-
нии микропористости в металлических
изделиях.
Визуальные и акустические методы
позволяют не только визуализировать
объект исследования с высоким раз-
решением и большой глубиной поля,
но и проводить с большой точностью
измерения различного рода деформа-
ций в конструкции изделия, его теп-
ловых полей. Кроме того, появляется
возможность обнаруживать наличие
периодических изменений (царапины,
трещины, отсутствие элементов и т. п.)
в периодических двумерных объектах
при неизвестной ориентации входного
изображения.
Наряду с методами индивидуального
контроля качества изделий могут быть
широко использованы статистические
вероятностные методы контроля ка-
чества партий изделий, которые позво-
ляют выделять из рассматриваемой
совокупности группы изделий с зара-
нее обусловленными показателями на-
дежности.
Основная идея методов выделения
групп изделий повышенного качества
основана на следующих соображениях.
Если каждое изделие характеризуется
набором определенных параметров, опи-
сывающих его структуру, и набор
сформирован только из параметров,
характеризующих особенности струк-
туры, приводящие к отказу изделия
при его эксплуатации в необходимых
условиях в течение заданного периода
времен^, то путем статистически ве-
роятностной обработки эксперимен-।
тальных данных, полученных в про-
цессе испытаний достаточно большого]
количества изделий, может быть оце-
йена вероятность отказа элементов
в группе повышенного качества и
сформулировано решающее правило
для выявления такой группы изделий.
Таким образом, основой для реали-
зации статистических методов выделе-
ния групп изделий с обусловленными
критериями качества является экспе-
риментальный материал, который Дают
одноразовые испытания достаточно
большой партии изделий.
Для контроля качества изделий мо-
гут быть использованы методы теории
статистической классификации, мето-
ды теории случайных процессов, ме-
тод информативных параметров.
Методы теории статистической клас-
сификации чувствительны к возмож-
ным нестабильностям технологии про-
изводства, Их применение связано
с обработкой больших объемов исход-
ной информации.
Методы теории случайных процессов
чрезвычайно трудоемки, так как их
использование связано с проведением
обучающих испытаний и длительным
наблюдением за процессом изменения
параметров каждого контролируемого
изделия.
Метод информативных параметров
позволяет частично избежать указан-
ных выше трудностей благодаря прив-
лечению некоторых, достаточно общих
физических зависимостей, характери-
зующих развитие дефектов в изделиях.
Обобщение значительного эксперимен-
тального материала позволило уста-
новить, что большая часть параметров,
характеризующих работоспособность
изделии, такова, что вероятность от-
каза изделия является монотонно на-
растающей функцией этих параметров.
Применение ЭВМ для управления
средствами неразрушающего контроля
и обработки данных измерений позво-
ляет значительно повысить производи-
тельность и эффективность контроля.
Подробно вопросы технологического
обеспечения надежности, статистиче-
ского контроля, ускоренных испыта-
ний, неразрушающего контроля и авто?
матизации рассмотрены в седьмом томе
справочника.
ЕЛЯМЫ •ксплуатации сложных систем
N0
К NO ВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ СЛОЖНЫХ
СИСТЕМ
Задачи эксплуатации сложных сн-
егам. Проблема эксплуатации слож-
им* технических систем многоаспект-
на. В процессе эксплуатации может
•годиться одна система (например,
•МКТростанция), группа систем (на-
пример, система спутников-ретрансля-
гаров) или большое число однотипных
МИ разнотипных систем (например,
Мпк самолетов гражданской авиации).
Основные направления исследова-
м* эксплуатации техники связаны
* разработкой технологических про-
цессов, с управлением эксплуатируе-
мо* техникой и обеспечением ее
«опасности.
Цели исследования эксплуатации:
(йеспечение высокой эффективности
функционирования или применения
эксплуатируемой системы по назначе-
нию в установленные сроки, большой
длительности эксплуатации и готов-
ности системы к применению, поддер-
млмне некоторого гарантированного ко-
личества изделий в рйетеме в состоя-
нии готовности, обеспечение высокой
•аономичности и безопасности выпол-
нения эксплуатационных процессов.
Большая часть характеристик и
показателей эффективности системы
•ясплуатацин прямо или косвенно
учитывает надежность технической си-
стемы я ее составляющие: безотказ-
ность, долговечность, сохраняемость,
ремонтопригодность, восстанавливае-
мость.
Главной задачей системы эксплуата-
ция как таковой является постоянный
контроль и поддержание технического
{«стояния и надежности этих систем
на уровне, достаточном для выполне-
ния ими заданных функций или готов-
ности к применению и выполнению
целевых задач.
Нормальное функционирование
сложной технической системы в экс-
плуатации обеспечивается специаль-
ными техническими средствами и си-
стемами и планомерной целенаправ-
ленной работой многочисленных кол-
лективов эксплуатирующих предприя-
тий и организаций.
Таким образом, система эксплуата-
ция представляет собой сложную орга-
низационно-техническую *систе»^у, яв-
ляющуюся самостоятельным объектом
исследования и совершенствований.
Под программой .эксплуатации слож-
ной системы понимают .совокупность
взаимосвязанных по месту, времени
и содержанию работ, обеспечивающих
эксплуатацию системы (систем) в за-
данной готовности, а также примене-
ние ее (их) по назначению. В програм-
ме эксплуатации сложной системы,
помимо работ по техническому обслу-
жнванию, предусматривают учет раз-
личных режимов работы, перестройку
структуры системы при возникновении
нарушений, организацию ремонтов,
модернизацию и продление ресурса
системы.
Работам по техническому обслужи-
ванию в программах эксплуатации
отводится значительное место.
Оптимизация программы эксплуата-
ции заключается в обеспечении наилуч-
шего применения системы по назначе-
нию при выполнении обслуживающим
персоналом фиксированного объема
работ во время ее эксплуатации.
Управляющее воздействие на экс-
плуатируемую систему должно осу-
ществляться либо в соответствии с про-
граммой эксплуатации, которую со-
ставляют заранее, исходя из априор-
ных сведений о системе, либо в виде
так называемой позиционной страте-
гии, соответствующей управлению со-
стоянием системы по принципу обрат-
ной связи. В последнем случае управ-
ляющее воздействие на эксплуатируе-
мую систему формируется апостериор-
но, на основании, дополнительной ин-
формации о состоянии системы, кото-
рая становится известной при измере-
нии параметров ее состояния в про-
цессе эксплуатации. Такую стратегию
управления системой называют экс-
плуатацией системы по состоянию.
Модели, используемые при планирова-
нии программ эксплуатации системы,
основаны на использовании полной
информации об исходных данных. Од-
нако на практике требование полноты
исходных данных (о надежности си-
стемы, о статистике случайных про-
цессов изменения ее параметров, о на-
коплении нарушений в системе и др.)
выполняется не всегда. С учетом этого
разработаны методы формирования
iee
Методологические основы исследование
программ эксплуатации в случае не-
полных исходных данных о надеж-
ности системы.
Программы эксплуатации реализуют-
ся автоматически или операторами
с помощью технических средств (авто-
матов контроля и вычислителей, пуль-
тов управления, контрольно-измери-
тельных приборов и т. д.). Для оди-
ночной системы программа эксплуата-
ции в большинстве случаев сводится
к указанию последовательности работ
по техническому обслуживанию си-
стемы в процессе эксплуатации.
Техническое обслуживание опреде-
ляется комплексом работ для поддер-
жания исправности или только рабо-
тоспособности системы при ее подго-
товке и использовании по назначению,
при хранении и транспортировке. В
процессе технического обслуживания
восстанавливается качество работы си-
стемы. Техническое обслуживание пре-
дусматривает проведение предупреди-
тельного (профилактического) обслу-
живания либо текущее обслуживание
(текущий ремонт) системы.
Эксплуатационные свойства сложной
системы определяются ее безотказ-
ностью, сохраняемостью, долговеч-
ностью, ремонтопригодностью, сте-
пенью готовности к выполнению стоя-
щей перед системой задачи и при-
способленностью к техническому об-
служиванию в заданных условиях
эксплуатации.
Обеспечение ремонтопригодности си-
стемы обусловливается мероприятиями
при ее проектировании, создании и
эксплуатации, направленными па сок-
ращение продолжительности техниче-
ского обслуживания и затрат на его
проведение. По способу использования
сложные системы подразделяют на
непрерывно работающие, системы ра-
эового действия и дежурные.
Контролепригодность характеризу-
ет приспособленность изделия — объ-
екта контроля к проведению контроля
в процессе испытаний, эксплуатации
и применения.
По целевому назначению различают
следующие виды контроля:
контроль функционирования (без ко-
личественной оценки);
контроль работоспособности (коли-
чественный);
Диагностический контроль;
прогнозирующий контроль;
профилактический контроль (обна-
ружение и замена элементов е параме-
трами, близкими к предельным значе-
ниям).
По оценке результатов контроль
можно подразделить на допусковый
(«да»—«пет», «меньше—норма—боль-
ше») и количественный.
По времени выполнения имеют ме-
сто: непрерывный контроль (в про-
цессе работы объекта); циклический
контроль (в процессе работы объекта);
периодический контроль (в течение
срока эксплуатации объекта).
По виду контроля различают: дина-
мический контроль — контроль выход-
ных характеристик объекта без раз-
рыва обратных связей; статистический
контроль — контроль объекта по от-
дельным параметрам.
По степени автоматизации контроль
можно подразделить на ручной, полу-
автоматический (автоматизированный)
и автоматический (без участия чело-
века в процессе контроля).
По организации контроль делят на
программный, схемный, с помощью
встроенного в объект оборудования,
дистанционный и централизованный.
При исследовании эффективности и
надежности эксплуатируемых техниче-
ских систем решают следующие за-
дачи:
оптимизации эксплуатационных ха-
рактеристик системы и программы
эксплуатации с учетом надежности;
контроля технического состояния и
надежности всей совокупности.изделий
системы, находящейся в эксплуатации;
диагностики технического состояния
и поиска неисправностей;
прогнозирования технического со-
стояния и надежности изделий.
Задачи оптимизации позволяют ис-
следовать широкий круг вопросов,
решаемых при проектировании систе-
мы и связанных с выбором основных
технических и эксплуатационных ха-
рактеристик системы, обоснованием
уровня контролепригодности и ремон-
топригодности, выбором рациональной
периодичности проверок, технического
обслуживания и ремонта, с обоснова-
нием ЗИП и резервированма на раз-
личных уровнях структуры системы.
Опгоаы эксплуатации сложных систем

Комплексное рассмотрение техниче-
ской системы и системы эксплуатации
позволяет найти оптимальные по за-
тратам располагаемых ресурсов тех-
нические решения как на стадиях
Проектирования, так и в процессе
эксплуатации системы, при ее модер-
низации и разработке мероприятий по
повышению надежности и эффектив-
ности системы.
Решение задач контроля техниче-
ского состояния и надежности всей
совокупности изделий, входящих в со-
став эксплуатируемой системы, позво-
ляет осуществлять периодический кон-
троль и оценивать эффективность при-
мятого порядка технического обслужи-
вания, восстановления и ремонта тех-
ники в эксплуатации, своевременно
выявлять недостаточно надежные эле-
менты системы и принимать решения
по повышению ее надежности.
Контроль, диагностика и поиск не-
исправностей позволяют выявить и
устранить отказы и неисправности на
Каждом конкретном образце и практи-
чески реализовать стратегию эксплуа-
тации техники по состоянию, продлить
сроки службы изделий и получить
вначительный народнохозяйственный
кт.
этой же целью решают задачи
прогнозирования технического состоя-
ния и надежности как индивидуаль-
ных образцов, так и всего парка изде-
лий, входящих в систему.
Методы исследования систем экс-
плуатации. Задачи эксплуатации слож-
ных систем решают с использованием
приближенных аналитических моде-
лей в тех случаях, когда необходимо
сравнить множество альтернативных
вариантов и выбрать наилучший в про-
цессе проектирования системы.
Разработанные модели эксплуатации
Элементов системы по заданному ре-
сурсу позволяют: определять оптималь-
ную величину задаваемого ресурса для
Элементов стареющего типа; оценивать
результаты эксплуатации зарезервиро-
ванных элементов системы и выбирать
число запасных элементов для обеспе-
чения оптимальной эксплуатации по
вада иному ресурсу.
Используют ряд моделей, учитыва-
ющих влияние обслуживания на на-
дежность сложных систем и позволя-
ющих определить динамику изменении
надежности сложной системы в про-
цессе эксплуатации, оценить влияние
проверок на надежность системы с про-
стейшим потоком отказов.
При построении этих моделей учи-
тывают свойства и характеристики
восстанавливаемости сложных систем,
возможности обеспечения надежности
систем при длительной эксплуатации
путем предварительной замены эле-
ментов, нерезервированных и резерви-
рованных систем.
Для сложных систем применяют
модели обслуживания взаимосвязан-
ного комплекса систем однократного
использования и систем, находящихся
на хранении, оптимизационные мо-
дели эксплуатации систем с различ-
ными видами резервирования, в том
числе с учетом вырабатываемого ре-
зервными элементами ресурса, мо-
дели эксплуатации систем по состоя-
нию при различном поведении пара-
метров.
Применяют разнообразные модели
оценки количества запасных элементов
для обеспечения эксплуатации систем
с учетом периодичности их пополне-
ния.
При построении систем обслужива-
ния применяют модели индивидуаль-
ного прогноза надежности изделий, мо-
дели определения стратегии техниче-
ского обслуживания систем без учета
их структуры, методы контроля рабо-
тоспособности и диагностирования эле-
ментов систем с одиночным отказом,
модели поиска отказов с восстановле-
нием объекта контроля.
Задачи групповой эксплуатации си-
стем решают с использованием моделей
групповой эксплуатации систем при
двух видах обслуживания (подготовки
изделий и ремонта неисправных), мо-
делей о прерыванием обслуживания, Q
учетом ограничений на средства про-
верок. При этом должны быть решены
вопросы информационного обеспечения
программ эксплуатации сложных си-
стем, использоваться методы сетевого
планирования и управления эксплуа-
тацией сложных систем.
Для решеяия все усложняющихся за-
дач эксплуатации сложных систем
применяют следующие методы: управ-
ляемых марковских и полумарковскии
108
Методологические основы исследования
процессов, теории восстановления, по-
следовательного анализа (правила оста-
новки наблюдений), теории управления
запасами, математического программи-
рования [3, 4, 6, 17].
Для решения разнообразных (в боль-
шинстве случаев экстремальных) задач
эксплуатации сложных технических
систем применяют современные матема-
тические методы.
Методологические аспекты органи-
зации эксплуатации и ремонта, их
связь с другими этапами жизненного
цикла систем решают с учетом требо-
ваний по экономичности и эффектив-
ности систем на этапах эксплуатации
и ремонта, по информационному и
математическому обеспечению процес-
са эксплуатации и ремонта, вопросов
проектного исследования эксплуатации
с помощью ЭВМ при организации
эксплуатации сложных систем.
В задачах эксплуатации и ремонта
систем широко используют методы
статистической оценки показателей на-
дежности, методы проверки статистиче-
ских гипотез в задачах эксплуатации,
в частности статистические тесты на
возрастание функций интенсивности
отказов и оценки функции параметра
потока отказов, а также тесты с про-
верками на марковость и оценкой
степени приближения реальных про-
цессов процессами марковского типа.
С целью повышения эффективности
систем обслуживания применяют мо-
дели управляемых процессов восста-
новления и оптимизации эксплуатации
। элементов систем по ресурсу, а также
модели управляемых марковских и
;полумарковских случайных процессов
для решения задач эксплуатации по
состоянию. При этом устанавливают
оптимальные правила остановки на-
блюдений в применении и организа-
1 цин эксплуатации систем (непрерыв-
вын и дискретный случаи).
Модели определения объема запас-
ных элементов для обеспечения опти-
мальной эксплуатации по заданному
ресурсу учитывают возможность кор-
ректировки запасного комплекта эле-
ментов при эксплуатации системы по
состоянию. При этом в модели вклю-
чают сведения о природе отказов и
предотвращении отказов элементов си-
стем.
Типовые случаи хранения систем
и их элементов и модели хранения
при различной (полной и неполной)
информации о надежности систем и
различных сроках хранения служат
для разработки рекомендаций по опре-
делению параметров системы обслу-
живания. Перспективным направле-
нием исследования систем обслужива-
ния является разработка адаптивных
моделей эксплуатации, моделей экс-
плуатации с перестраиваемой структу-
рой, используемых с целью совершен-
ствования качества управления со-
стоянием систем по мере накопления
информации. Для разработки и при-
менения адаптивных моделей должны
быть определены техническая и вычис-
лительная базы реализации адаптив-
ных моделей, в том числе применение
АСУ при реализации адаптивных мо-
делей эксплуатации.
Организация групповой эксплуата-
ции сложных изделий обладает рядом
особенностей. В связи с этим приме-
няют физические модели эксплуата-
ции группы систем, статистические
модели управляемых систем массового
обслуживания без профилактики и
с профилактикой. Используют раз-
личные алгоритмы управления в си-
стемах массового обслуживания при
организации групповой эксплуатации
систем.
Деятельность человека в процессе
эксплуатации изделий может оказы-
вать как положительное, так и отри-
цательное влияние на надежность и
эффективность человеко-машинных си-
стем. Применяют различные подходы
к оценке надежности и эффективности
человеко-машинных систем. Для пре-
одоления возникающих при этом труд-
ностей применяют простейшие и ком-
бинированные модели, в том числе
с учетом безопасности работы опера-
торов. Эффективность контроля при
эксплуатации системы зависит от вы-
бора контролируемых параметров и
процедуры контроля и принятия ре-
шений.
Эти процедуры разрабатываются на
основе эвристических методов выбора
параметров изделия и с помощью ма-
тематических методов. Важным при
этом является решение вопросов оцен-
ки точности и достоверности контроля
Основы технической диагностики
1W
параметров сложных систем, органи-
зации процедуры контроля, в том чис-
ле дистанционного контроля, и орга-
низации контроля с помощью вычисли-
тельных систем.
Организационно-методические вопро-
сы ремонта включают определение
показателей ремонтопригодности си-
стем, выбор методов их статистиче-
ского оценивания, обоснование и пла-
нирование ремонта систем, моделиро-
вание и организацию системы ремонта.
Планирование и управление техно-
логическими процессами ремонта си-
стем вклюиает разработку технологи-
ческого графика ремонта, определение
основных/ параметров технологическо-
го графика, анализ и оптимизацию
технологического процесса, оценку
продолжительности ремонта и возмож-
ности выполнения ремонта в заданное
время, обоснование директивного вре-
мени.
ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ
ДИАГНОСТИКИ
. Задачи технической диагностики.
Техническая диагностика является
важным средством обеспечения на-
дежности, предупреждения и выявле-
ния отказов технических систем.
Техническая диагностика — отрасль
технических наук, изучающая при-
знаки и разрабатывающая методы и
средства обнаружения и поиска воз-
можных дефектов в объектах техниче-
ской природы.
Объект, удовлетворяющий всем тре-
бованиям нормативно-технической до-
кументации, является исправным, (на-
ходится в исправном техническом со-
стоянии).
Для условий эксплуатации практи-
чески важным является понятие рабо-
тоспособности объекта. Объект рабо-
тоспособен, если он может выполнять
все заданные ему функции с сохране-
нием значений заданных параметров
(признаков) в требуемых пределах.
Убеждаться в работоспособности объ-
екта необходимо, например, при его
профилактике после транспортирова-
ния и хранения.
Н енс п р ав нбе'п- неработос пособи ое
состояния, а также состояние непра-
вильного функционирования объекта
могут быть детализированы путем ука-
зания соответствующих дефектов, на-
рушающих исправность, работоспособ-
ность или правильность функциониро-
вания и относящихся к одной или не-
скольким составным частям объекта
либо к объекту в целом.
Процессы обнаружения и поиска
дефектов являются процессами опре-
деления фактического технического со-
стояния объекта и объединяются об-
щим термином «диагностирование»; ди-
агноз есть результат диагностирова-
ния. Таким образом, задачами диагно-
стирования являются задачи проверки
исправности, работоспособности и пра-
вильности функционирования объек-
та, а также задачи поиска дефектов,
нарушающих исправность, работоспо-
собность или правильность функцио-
нирования.
Для сложных технических систем
все более возрастает необходимость
решения задач технической диагно-
стики на этапах проектирования, про-
изводства и эксплуатации. Техниче^
ские решения по использованию мето-
дов и средств технической диагности-
ки, принимаемые на различных ста-
диях создания и применения техники,
оказывают большое влияние на ее
эффективность (10, 17, 39, 50, 51].
Эффективность систем диагностиро-
вания оценивается по влиянию диаг-
ностирования на эффективность объ-
екта диагностирования и по величине
вероятности правильной оценки техни-
ческого состояния объекта. Разрабо-
таны критерии экономической, инфор-
мационной и обобщенной оценки эффек-
тивности диагностирования. Установ-
лена связь диагностирования с надеж-
ностью и эффективностью объектов по-
стоянного, периодического и разового
применения.
Задача диагностирования заключает-
ся в определении технического состоя-
ния объекта. Процедуры решения за-
дачи диагностирования учитывают раз-
личие в решении при функциональном
и тестовом диагностировании. Задачи
проверки исправности, работоспособ-
ности, правильности функционирова-
ния, поиска дефектов и прогнозирова-
ния технического состояния объектов
обладают специфическими особенно-
стями, которые следует учитывать при
по
Методологические основы исследования
построении алгоритмов диагностиро-
вания и решении указанных задач.
Алгоритмы решения задач диагности-
рования представляются в различной
форме: табличной, матричной, графи-
ческой.
Построение программ диагностиро-
вания производится с использованием
теории расписаний, комбинаторного
подхода.
Модели объектов диагностирования.
Математические модели объектов, диаг-
ностирования разрабатывают двух ви-
дов; для дискретных и непрерывных
объектов. Для непрерывных объектов
при допусковом способе контроля их
технического состояния разрабаты-
вают логические модели и строят
таблицы функций неисправностей. Оп-
ределяют совокупности диагностиче-
ских параметров для решения задач
проверки работоспособности и поиска
дефектов. При этом используется граф
причинно-следственных связен и пра-
вила его преобразования. Граф при-
чинно-следственных связей строится по
структурной схеме или аналитическо-
му описанию объекта диагностирова-
ния. На его основе получают функцию
передачи и выбирают диагностические
параметры при проверке работоспо-
собности и поиске дефектов с исполь-
зованием матрицы чувствительности
функций передач. Широко используют
типовые топологические модели объек-
тов различного назначения.
. Для условий параметрического кон-
троля технического состояния непре-
рывных объектов применяют методы
построения диагностической модели
путем упрощения линейных диффе-
ренциальных уравнений, описываю-
щих поведение объекта: исключение
малозначащих полюсов, «усечение»
уравнений, разложение в цепную дробь.
При этом учитывают особенности ис-
пользования нелинейных и разностных
уравнений в качестве диагностических
моделей. Используют методы выбора
совокупностей диагностических пара-
метров по вероятности правильности
диагноза с учетом затрат, требуемых
на диагностирование по информацион-
ному критерию.
. Учет, запаздывания реакции объекта
относительно моментов подачи вход-
ных сигналов позволяет провести обоб-
щение модели в виде дифференциаль-
ных уравнений, более точно отразить
процесс функционирования объектов,
учесть тонкую структуру взаимодей-
ствия отдельных функциональных эле-
ментов между собой, что в конечном
итоге приводит к возможности сокра-
щения числа параметров, необходимых
для диагностирования с заданной глу-
биной.
Формализованной моделью объекта
илн процесса является его описание
в аналитической, графической, таблич-
ной или другой форме. Для простых
объектов диагностирования удобно
пользоваться так называемыми, явны-
ми моделями, содержащими наряду
с описанием исправного объекта опи-
сание каждой из его неисправных мо-
дификаций. Неявная модель объекта
диагностирования предполагает нали-
чие только одного описания, например,
исправного объекта, формализованных
моделей дефектов и правил получения
по заданному описанию и по моделям
дефектов описаний всех неисправных
модификаций объекта.
Различают функциональные и струк-
турные модели объектов. Первые от-
ражают только выполняемые (исправ-
ным или неисправным) объектом функ-
ции, определенные относительно рабо-
чих входов и рабочих выходов объек-
та, а вторые, кроме того, содержат
информацию о внутренней организации
объекта, о его структуре. Функцио-
нальные модели позволяют решить
задачи проверки работоспособности и
правильности функционирования объ-
екта. Для задач проверки исправности
(в общем случае) и задач поиска де-
фектов с глубиной большей, чем объ-
ект в целом, требуются структурные
модели.
В ряде случаев применяют модели,
в которых используют установленные
опытным путем зависимости между
техническими состояниями объекта и
теми его параметрами, которые не
входят в общепринятые функциональ-
ные или структурные описания объек-
та.
Модели объектов диагностирования
могут быть детерминированными и ве-
роятностными. К вероятностному пред-
ставлению прибегают обычно при не-
возможности или неумении описать
Основы технической диагностики
111
детерминированно поведение объекта.
Модели объектов диагностирования
нужны для построения алгоритмов
диагностирования формализованными
методами. Построение алгоритмов диаг-
ностирования заключается в выборе
такой совокупности элементарных про-
верок, по результатам которых можно
(в задачах обнаружения дефектов)
отличить исправное или работоспособ-
ное состояние или состояние правиль-
ного функционирования от его не-
исправных состояний, а также (в за-
дачах поиска дефектов) различать не-
исправные состояния (или группы
неисправных состояний) между собой.
При построении алгоритмов диагно-
стирования по явным моделям объек-
тов элементарные проверки выбирают
путем попарного сравнения описаний,
соответствующих различаемым техни-
ческим состояниям. В задачах тестово-
го диагностирования, когда контроль-
ные точки объекта определены пред-
варительно, выбирают только входные
воздействия элементарных проверок —
это задачи построения тестов. В зада-
чах функционального диагностирова-
ния выбору подлежат только составы
контрольных точек.
Формализованные методы построе-
ния тестов нашли широкое применение
для дискретных объектов, и их почти
не применяют для непрерывных объек-
тов. Последнее объясняется тем, что
для непрерывных объектов не является
естественным выделение значительного
числа различных входных воздействий
и, главное, определение значений от-
ветов на эти воздействия исправного
объекта и его неисправных модифи-
каций.
Существующие машинные системы
построения тестов для дискретных объ-
ектов работают с неявными моделями
и ограничиваются обычно проверяю-
щими тестами для обнаружения оди-
ночных константных неисправностей
на выводах компонент объекта.
Построение алгоритмов функцио-
нального диагностирования для ди-
скретных устройств состоит в получе-
нии задания на синтез условий работы
схем встроенного контроля.
Вопросы технической диагностики
сложных изделиТЬязложены в восьмом
томе справочника.
Для непрерывных объектов, описы-
ваемых логическими моделями или
графами причинно-следственных свя-
зей, построение алгоритмов функцио-
нального диагностирования сводится
к выбору составов контрольных точек.
Задачи построения оптимальных ал-
горитмов диагностирования при не-
высокой размерности можно решать
методами обработки таблиц покрытий
(для безусловных алгоритмов) и ме-
тодами теории вопросников.
Для непрерывных объектов, зада-
ваемых моделями в виде векторного
обыкновенного - дифференциального
уравнения или дифференцильного
уравнения с запаздывающим аргумен-
том, должны быть определены усло-
вия, выполнение которых позволяет
осуществить диагностирование с за-
данной глубиной. Используют алго-
ритмы проведения расчетов, обеспе-
чивающих проверку условий диагно-
стирования, нахождения и последу-
ющей оптимизации компонентов обоб-
щенных параметров. В методе теории
дифференциальных уравнений с за-
паздывающим аргументом применяют
способ сокращения размерности обоб-
щенного параметра.
Алгоритмическое обеспечение про-
цесса диагностирования. Применитель-
но к задачам проверки работоспособ-
ности алгоритмическое обеспечение
включает:
формулировку задачи проверки
работоспособности технического объ-
екта; определение условий работо-
способности и способов их задания
в области диагностических пара-
метров; определение области работо-
способности и степени работоспособ-
ности объекта диагностирования.
В методе построения области работо-
способности определяют соотношение
между задачами проверки работо-
способности, проверки исправности
и поиска дефектов.
Существует определенная класси-
фикация методов проверки исправ-
ности и работоспособности дискретных
объектов. В числе этих методов рас-
пространенными являются метод
различающей функция и метод суще-
ственных путей для проверки исправ-
ности и работоспособности комбина-
ционных устройств. Применяют
112
Метод алогические основы исследования
таблицы переходов-выходов, неявные
модели, комбинационные эквива-
ленты и логические сети для диагно-
стирования дискретных объектов
с памятью.
В классификацию методов проверки
работоспособности непрерывных объ-
ектов включают методы функциональ-
ного и тестового диагностирования.
К методам функционального диагно-
стирования относят методы, осно-
ванные на анализе реакции объекта
или его блоков путем сравнения с ре-
акцией эталонной модели на рабочие
воздействия, и методы, базирующиеся
на анализе качества выпускаемой про-
дукции. Методы тестового диагно-
стирования различают по характеру
входных (тестовых) воздействий
и способам оценки реакции объекта
(однократное или многократное воз-
действие, статическая или динами-
ческая проверка).
Алгоритмы поиска дефектов строят-
ся на основе принципов анализа пока-
зателей надежности. Распространен-
ными являются так называемые ин-
формационные алгоритмы, основанные
на использовании методов теории
информации.
К задачам технического диагно-
стирования примыкает задача про-
гнозирования технического состояния
объекта в процессе его функциониро-
вания. Решение задачи прогнозиро-
вания зависит от совокупности факто-
. ров, которые влияют на постановку
задачи и на процедуру ее решения
; (количество и качество информации,
способ эксплуатации объекта, модель
: процесса изменения технического
, состояния объекта во времени и т. д.).
При диагностировании по результатам
: прогнозирования проводится анализ
: влияния каждого из этих факторов
на принятие решения о работоспособ-
ности объекта.
Можно выделить четыре вида моде-
лей процессов изменения техниче-
ского состояния объектов:
модель одномерного индивидуаль-
ного процесса описывает изменение
работоспособности, характеризуемой
одним контролируемым параметром
отдельного объекта;
модель многомерного индивидуаль-
ного процесса описывает изменение
значений	множества	параметров
отдельного объекта;
модель одномерного группового
процесса, которую применяют при
рассмотрении группы (партии) объек-
тов, у каждого из которых контроли-
руется один параметр;
модель многомерного группового
процесса используют в случае рас-
смотрения группы многопараметри-
ческих объектов.
Каждому виду модели процесса со-
ответствует свой набор методов про-
гнозирования. Выделяют аналитиче-
ское, вероятностное прогнозирование
и статистическую классификацию,
в зависимости от вида результата
прогнозирования, В первом случае —
это величина контролируемого пара-
метра, во втором — вероятность выхода
значений параметра объекта за до-
пустимые границы, и в третьем —
отнесение объекта к тому или иному
классу по степени работоспособности
или по долговечности. При аналитиче-
ском прогнозировании используют ме-
тоды одномерного и многомерного про-
гнозирования. Из этих методов сле-
дует выделить методы, использующие
регрессионные модели, модель об-
общенного параметра и др.
Для оценки вероятности сохране-
ния работоспособности объектов
в будущие моменты времени могут
быть использованы как одномерные,
так и многомерные методы прогнози-
'рования: метод прогнозирования ха-
рактеристик функций распределения,
методы упрощенного прогнозирова-
ния, прогнозирования многоэкстре-
мальных процессов, марковских
процессов, матричный метод и др.
Системы диагностировании. Система
диагностирования включает объект
диагностирования, технические сред-
ства диагностирования и человека-
оператора*
Задачи оптимизации системы диаг-
ностирования формулируют с учетом
законов распределения времени до
возникновения дефекта, а также
количества режимов работы объектов.
Задачи оптимизации системы диаг-
ностирования решают с помощью кри-
териев оптимизации системы диаг-
ностирования. В качестве возможных
моделей системы диагностирования ис-
Надежность систем < чело веж—машина»
113
пользуют представление процесса пе-
рехода системы диагностирования из
состояния в состояние марковским
или полумарковским процессом.
В системах диагностирования ис-
пользуют широко применяемые в вы-
числительной технике встроенные сред-
ства контроля по модулю, пригодные
для специализированных устройств
(блоков памяти), арифметических
устройств, каналов связи. Для дис-
кретных устройств произвольной
Структуры применяют универсальные
методы синтеза схем встроенного кон-
троля. В обеспечении высоких пока-
зателей надежности сложных вы-
числительных систем весьма су-
щественна роль само проверяемых
узлов и блоков ЭВМ, а также схем
встроенного контроля.
Теория и методы построения само-
проверяемых структур определяют
новый класс избыточных структур,
характеризующихся тем, что каждый
их модуль или блок снабжен само-
проверяемой схемой встроенного кон-
троля, обеспечивающей проверку
правильности функционирования и
обнаружение неисправностей как
в контролируемом модуле (блоке), так
и в самой схеме контроля.
Создано направление обеспечения
контролепригодности, состоящее в пре-
образовании структуры проверя-
емого устройства к виду, удобному
для диагностирования. • Для этого
в устройство еще на этапе его про-
ектирования вводят дополнительную
аппаратуру — встроенные средства
тестового диагностирования.
• Наряду с встроенными средствами
диагностирования рассматривают
внешние аппаратурные средства
диагностирования, как специализи-
рованные, так и универсальные на
базе ЦВМ.
Особенности проектирования тех-
нических средств диагностирования
связаны с учетом требований по без-
отказности, ремонтопригодности и
контролепригодности объекта и средств
диагностирования. Основные задачи
и особенности проектирования тех-
нических средств диагностирования
(ТСД) учитываются в обобщенной про-
цедуре проектирования ТСД>^ Про-
цедура включает определение целесо-
образности решения задачи прогно-
зирования технического состояния
объекта, определение требований по
безотказности, контролепригодности
и ремонтопригодности, исходя из при-
нятой организации системы диагно-
стирования, установление числа
каналов технических средств диагно-
стирования при оценке состояния
сложного объекта, анализ для
формулировки метрологических тре-
бований к ТСД.
Основные элементы ТСД классифи-
цируют с учетом средств проверки
работоспособности непрерывных объ-
ектов по деформации их временных
характеристик, по совокупности
параметров, а также средств проверки
работоспособности исправности и
поиска дефектов дискретных объектов,
средств прогнозирования техниче-
ского состояния аналитическими
и вероятностными методами.
НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ
«ЧЕЛОВЕК—МАШИНА»
Методы оценки надежности системы
«человек—машина» . Надежность си-
стемы «человек—машина» (СЧМ)
определяется как свойство системы
выполнять заданные функции, сохра-
няя во времени значения установлен-
ных показателей b заданных пределах
при заданных условиях эксплуатации.
Надежность СЧМ является комплекс-
ным свойством, которое в зависимости
от назначения СЧМ и условий ее
эксплуатации может включать без-
отказность, обслуживаемость, ре-
монтопригодность, долговечность и
сохраняемость в отдельности или опре-
деленное сочетание этих свойств как
для системы, так и для ее частей.
В процессе создания и эксплуатации
СЧМ должен быть установлен и обес-
печен необходимый уровень надеж-
ности системы с учетом следующих
факторов, в том числе и эргономи-
ческих: •
СЧМ являются многофункциональ-
ными системами, в состав которых
входят технические средства, опера-
тивный и обслуживающий персонаЯ;
СЧМ являются восстанавлива-
емыми и обслуживаемыми системами,
114
Методологические основы_исслсдования
рассчитанными обычно на длительное
функционирование;
СЧМ могут обладать структурным,
информационным; временным и функ-
циональным резервированием, по-
этому надежность системы в целом
может быть выше надежности ее со-
ставных частей;
наличие оперативного и обслужива-
ющего персонала и пользователей в си-
стеме может как увеличивать общую
надежность выполнения заданных
функций, так и уменьшать ее в зави-
симости от организации обслуживания
н эксплуатации системы;
в процессе функционирования
СЧМ происходит приспособление
(взаимодействие) человека и машины,
позволяющее как повысить, так
и понизить надежность СЧМ;
уровень надежности СЧМ в значи-
тельной степени определяет эффек-
тивность системы.
Требования, предъявляемые к на-
дежности СЧМ, а также методы оценки
или контроля надежности СЧМ на
различных стадиях создания системы
должны быть указаны в ТЗ, техни-
ческом и рабочем проектах СЧМ, где
должны быть приведены необходимые
обоснования и расчеты надежности
системы.
Функции СЧМ, для которых уста-
навливают показатели надежности,
задаются как выполнение некоторых
действий (процедур) (функции первого
вида) или как достижение некоторого
результата, выраженного в удельных
(обычно за единицу времени) техни-
ческих, экономических или социаль-
ных показателях (функции второго
вида).
Функции СЧМ подразделяют на про-
стые и составные. Простыми являются
функции, рассматриваемые как не-
разложимые на составляющие. Со-
ставные функции включают некоторую
совокупность простых функций,
объединяемых по общности цели, роли
з процессе функционирования, кон-
структивным, информационным или
другим признакам.
Отказом функции, учитываемом при
оценке надежности СЧМ, является
полная потеря способности системы
выполнять эту функцию или наруше-
ние хотя бы одного из требований,
предъявляемых к качеству выполне-
ния функции при заданных условиях
эксплуатации. Отказом СЧМ в целом
(подсистемы СЧМ) является отказ со-
ставной функции, реализуемой СЧМ
в целом (подсистемой СЧМ).
Требования к безотказности, об-
служиваемости и ремонтопригодности
устанавливают для отдельных функ-
ций, подсистем и СЧМ в целом. Тре-
бования к сохраняемости и долговеч-
ности устанавливают для отдельных
подсистем и для СЧМ в целом.
В тех случаях, если нарушение
выполнения некоторой функции мо-
жет явиться следствием нескольких
видов отказов, существенно разли-
чающихся по причине возникновения
или по вызываемым ими последствиям,
требования к безотказности, обслужи-
ваемости и ремонтопригодности до-
пускается устанавливать для каж-
дого вида отказов в отдельности.
Важнейшими показателями надеж-
ности СЧМ являются показатели без-
отказности, обслуживаемости (сюда
входят и показатели контролепригод-
ности) и ремонтопригодности, которые
следует устанавливать для всех
СЧМ. В обоснованных случаях по
согласованию между заказчиком
и разработчиком допускается уста-
навливать также показатели сохра-
няемости н долговечности, уровень
квалификации персонала, уровень
функционального состояния чело-
века-оператора и другие.
Основными показателями безотказ-
ности СЧМ являются: наработка на
отказ i-A функции (в единицах вре-
мени), наработка на отказ /-й под-
системы СЧМ, наработка на отказ
СЧМ в целом, вероятность безотказ-
ного выполнения х-й функции в тече-
ние заданного времени /, вероятность
безотказной работы /-й подсистемы
СЧМ в течение заданного времени,
вероятность безотказной работы
СЧМ в целом в течение заданного
времени t.
Основными показателями ремонто-
пригодности СЧМ являются: среднее
время восстановления способности
СЧМ к выполнению х-й функции,
среднее время восстановление работо-
способности /-й подсистемы СЧМ, сред-
Надежность систем «человек—машина»
115
nite время восстановления работоспосо-
бности СЧМ в целом, вероятность вос-
становления в течение заданного вре-
мени способности СЧМ к выполнению
/-Й функции, вероятность восстанов-
ления в течение заданного времени t
работоспособности /-й подсистемы СЧМ,
вероятность восстановления в тече-
ние заданного времени t работоспо-
собности СЧМ в целом.
Основными показателями обслу-
живаемости СЧМ являются: среднее
Время профилактического обслужива-
ния (ПО) СЧМ по i-й функции, сред-
нее время ПО /-й подсистемы СЧМ,
среднее время ПО СЧМ в целом,
вероятность выполнения ПО в течение
Заданного времени t по i-й функции,
вероятность выполнения ПО в тече-
ние заданного времени t j-й подси-
снстемы СЧМ, вероятность выполне-
ния ПО в течение заданного времени
СЧМ в целом.
В качестве комплексных показа-
телей, характеризующих совместно
безотказность, обслуживаемость и ре-
монтопригодность СЧМ, используют:
Коэффициенты готовности по i-й функ-
ции, /*-й подсистеме и СЧМ в целом,
коэффициенты технического исполь-
зования по i-й функции, /-й подсистеме
и СЧМ в целом, коэффициенты опера-
тивной готовности по i-й функции,
/-й подсистеме.
В качестве комплексных показателей
надежности СЧМ используют пока-
затели, определяющие снижение
эффективности функционирования
СЧМ из-за ее недостаточной надеж-
ности, например, коэффициент, опре-
деляемый как отношение эффектив-
ности при данном уровне надежности
СЧМ к потенциальному ее значению
в предположении абсолютной надеж-
ности системы.
Выбор показателей надежности
и определение требований, предъявля-
емых к надежности СЧМ, осущест-
вляют при разработке ТЗ на СЧМ.
Эти показатели и требования уточняют
в процессе проектирования.
Показатели надежности для кон-
кретной СЧМ выбирают из номен-
клатуры показателей, приведенных
выше, с учётом назначения СЧМ и
выполняемых функций, ‘ условий
работы системы и особенностей ее
функционирования, а также специ-
фики и организации работы оператив-
ного и обслуживающего персонала.
В обоснованных случаях в допол-
нение к основным показателям надеж-
ности СЧМ допускается использовать
другие показатели надежности в со-
ответствии с действующими норма-
тивными документами.
При определении требований к на-
дежности необходимо учитывать:
назначение и функции СЧМ и ее
подсистем, условия и режим функци-
онирования СЧМ, временные особен-
ности работы машины н операторов,
особенности окружающей среды,
возможные последствия отказов
функций (подсистем, СЧМ в целом),
достигнутый уровень надежности
прототипов, возможные пути по-
вышения и обеспечения надежности
СЧМ.
В ТЗ на СЧМ следует вносить:
сведения об условиях и режимах
работы СЧМ;
перечень функций, для которых за-
даются требования к надежности и
признаки отказов по каждой функции;
требуемые значения показателей
надежности;
необходимую степень учета дей-
ствий персонала при оценке надеж-
ности системы на различных стадиях
создания СЧМ;
методы определения уровня на-
дежности СЧМ на стадиях разработки
и способы подтверждения требуемых
значений показателей надежности.
В технический и рабочий проект
СЧМ необходимо включать:
перечень функций, для которых за-
даются показатели надежности и
признаки отказов по каждой функции;
количественные значения показа-
телей надежности;
условия функционирования, для
которых установлены показатели
надежности;
способы подтверждения соответ-
ствия показателей надежности тре-
бованиям указанным в техническом и
рабочем проектах;
методы, условия и режим испытаний
в случае проведения испытаний СЧМ
на надежность;
116
Методологические основы исследования
правила технической эксплуатации,
обеспечивающие требуемый уровень
надежности СЧМ в условиях эксплу-
атации, . в том числе содержание и
параметры профилактического об-
служивания СЧМ, состав комплекта
запасных элементов системы, сроки
его пополнения, виды ремонта, чис-
ленность и квалификацию обслужи-
вающего персонала, режимы труда
и отдыха оперативного персонала.
Надежность СЧМ оценивают: при
проектировании системы с целью про-
теоза ожидаемого уровня надеж-
ности СЧМ (проектная оценка надеж-
ности); при внедрении и эксплуатации
системы — с целью определения фак-
тически достигнутого уровня надеж-
ности (экспериментальная оценка
надежности).
Оценку надежности СЧМ проводят
следующими методами: аналитиче-
скими, экспериментальными, стати-
стического и имитационного моделиро-
вания, комбинированными методами,
представляющими собой различные
сочетания методов, указанных выше.
Проектную оценку надежности СЧМ
можно проводить аналитическими
методами, методами статистического
и имитационного моделирования или
комбинированными методами.
Предварительную оценку надеж-
ности СЧМ осуществляют на ранних
этапах проектирования системы;
эта оценка является ориентировочной
для предварительного определения
состава комплекса технических
средств и структур СЧМ.
Проектную оценку надежности
СЧМ с учетом надежности техниче-
ских средств системы, особенностей
алгоритмов и программ, а также дей-
ствий (процедур) оперативного пер-
сонала осуществляют на последу-
ющих и завершающих этапах проек-
тирования СЧМ для важнейших функ-
ций системы. Эту оценку используют
для' уточнения состава комплекса тех-
нических средств, структур и функций
СЧМ, алгоритмов и программ управле-
ния, инструкций персоналу системы,
а также для определения требований
к подготовке и квалификации персо-
нала, режима их труда и отдыха.
Экспериментальную оценку на-
дежности СЧМ можно проводить путем
сбора и обработки эксплуатационных
данных о надежности СЧМ, а также
организации специальных испытаний.
При этом с целью уменьшения объема
испытаний следует использовать
имеющуюся априорную информацию
о надежности СЧМ в целом, ее под-
систем, отдельных устройств и опера-
тивного персонала.
Методы определения надежности
на различных стадиях создания СЧМ
выбирают с учетом реальных особен-
ностей системы (возможность про-
ведения испытаний необходимого объ-
ема, наличие инженерно-психологи-
ческих методик, алгоритмов и про-
грамм для решения задач оценки
надежности и т. п.) и указывают
в техническом задании, техническом
и рабочем проектах.
При проведении Оценки надеж-
ности СЧМ аналитическими мето-
дами и методами статистического
или имитационного моделирования
необходимо использовать: инженерно-
психологические методики, алгоритмы
и программы для ЭВМ, утвержденные
и согласованные в установленном по-
рядке; данные о надежности техни-
ческих средств СЧМ, приведенные
в стандартах и документации, утвер-
жденной в установленном порядке,
а также соответствующие данные
о надежности действий, персонала.
При проведении оценки надеж-
ности СЧМ экспериментальными
методами следует использовать стан-
дарты и методики, утвержденные
в установленном порядке.
К методам оценки надежности СЧМ
помимо общих, требований (возмож-
ность изучения инженерной и психо-
физиологической природы процессов,
простота получения исходных и
экспериментальных данных и малая
трудоемкость) предъявляют ряд
специальных:
учет реальной структуры системы,
взаимодействия подсистем и режимов
работы;
совместное влияние различных
видов отказов техники и ошибок чело-
века-оператора;
влияние условий эксплуатации,
действий обслуживающего персонала
я учет их функционального состо-
яния;
Надежность систем «человек—машина»
117
возможность корректирования и
развития методов оценки;
возможность разработки различных
Мероприятий по повышению надеж-
ности;
опенка производственных и экс-
плуатационных расходов с целью оты-
скания возможности их уменьшения;
использование для расчетов мини-
мальных объемов исходного стати-
стического материала, а также соот-
ветствующей информации, получен-
ной для известных методов.
В зависимости от исходной информа-
ции методы расчета надежности СЧМ
подразделяют на следующие:
по статистическим данным об экс-
плуатации СЧМ;
по характеристикам надежности вхо-
дящих в СЧМ звеньев;
по данным о приближении к отказам
техники и ошибкам персонала;,
по данным об изменении определя-
ющих и выходных параметров звеньев
и подсистем;
по данным об изменении функци-
онального, состояния человека-опера-
тора;
по данным об уровне организации
взаимодействия специалистов в си-
стеме;
по данным об этапах существования
СЧМ.
В зависимости от степени учета чело-
века все методы оценки надежности
СЧМ делят на два класса: учитыва-
ющие человека как элемент среды или
компонент СЧМ, влияющий на си-
стему; рассматривающие надежность
целенаправленной деятельности че-
ловека в системе.
К первому классу относят методы
оценки надежности - технических
объектов с учетом деятельности людей
(операторов и обслуживающего пер-
сонала).
Ко второму классу относят методы,
позволяющие априорно или апо-
стериорно оценить надежность де-
ятельности человека в системе: струк-
турный метод; операционно-психо-
физиологический метод; метод ста-
тистического эталона; методы, осно-
ванные на моделировании деятель-
ности персонала с использованием
аппарата передаточных функций,
теории массового обслуживания,
ситуационного управления и т. п.
Наиболее разработанным аналити-
ческим методом оценки надежности
деятельности человека в СЧМ является
обобщенный структурный. Он при-
меним для систем, в которых возможна
дифференцированная оценка вероят-
ности безошибочного и своевремен-
ного выполнения алгоритма. Огра-
ничениями метода являются недо-
статочный учет зависимости операций
в составе структуры деятельности,
возможность накопления ошибок
и трудности оценки надежности груп-
повой деятельности.
Даже в полностью автоматизиро-
ванных системах человек неизбежно
выполняет работы по обслуживанию
техники. С прогрессом науки и тех-
ники предъявляют все более жесткие
требования не только к техническим
объектам, но и к людям, участвующим
в управлении и обслуживании тех-
ники. Все время растет значение по-
следствий несвоевременного или
неправильного выполнения людьми
своих обязанностей. Поэтому целесо-
образно учитывать не только надеж-
ность техники, но и надежность вы-
полнения работ исполнителями. При
этом возможны приводящие к отказам
неправильные действия людей, об-
условленные недостатком знаний,
опыта, небрежностью, а также плохой
организацией работы. К отказу объ-
екта могут привести, например, сле-
дующие действия: неправильная
регулировка, нарушение правил
включения и выключения, нарушение
порядка, методики и объема профилак-
тических работ и т. д. Надежность
работы человека определяется как
вероятность того, что работа или по-
ставленная задача будет успешно вы-
полнена персоналом на любой заданной
стадии работы системы в течение за-
данного времени. Следует обратить
внимание на сходство данного опре-
деления с обычным определением, на-
дежности аппаратуры. Однако поня-
тие успешного выполнения работы не
совпадает с понятием безошибочной
работы. Чтобы предсказать и оце-
нить надежность работы человека,
необходимо следующее.
118
Методологические основы исследования
I.	При анализе деятельности сле-
дует определить наиболее вероятные
ошибки человека, которые могут быть
совершены при выполнении каждой
операции, входящей в технологический
процесс. Пусть, например, операция
заключается в фокусировке сканиру-
ющего устройства. Если возможные
ошибки известны, то можно предусмо-
треть в конструкции аппаратуры или
в технологическом процессе средства,
обеспечивающие компенсацию этих
ошибок (при условии, что эго целесо-
образно с экономической точки зре-
ния).
2.	Желательно предсказать наи-
более опасные и наиболее частые ошиб-
ки, которые могут появиться при
эксплуатации и обслуживании дан-
ной аппаратуры, подсистемы и си-
стемы.
3.	Желательно также определить
ожидаемую частоту отказов СЧМ
по вине человека. Это поможет уточ-
нить явления, на которых следует
сосредоточить наибольшее внимание.
4.	Ошибки по-разному влияют на
работу СЧМ; многие ошибки могут
быть исправлены, если на них сосре-
доточено внимание оператора или кон-
тролирующих его операторов. По-
этому необходимо предсказать не
только вероятность того, что ошибки
будут сделаны, но также какие ошибки
окажут значительное влияние па
работу системы, и вероятность того, что
работа, несмотря на ошибки, будет
выполнена оператором успешно.
Инженер должен стремиться к тому,
чтобы при прогнозировании и оценке
надежности СЧМ учитывалось влияние
работы человека. Любое измерение
характеристик работы СЧ'А должно
включать опенки характеристик чело-
века-оператора. Однако при обычных
оценках надежности с помощью сред-
него времени наработки на отказ
часто умышленно исключают отказы
по вине человека. Более того, даже
если эти оценки включают данные об
ошибках по вине человека, все особен-
ности влияния ошибки человека на
систему не учитываются. Многие ошиб-
ки, совершенные по вине человека,
нс влияют на функционирование аппа-
ратуры, но влияют на выполнение
поставленной задачи.
Все ошибки, совершенные челове-
ком, не являются равноценными,
так же как все отказы аппаратуры не-
одинаковы с точки зрения их влияния
на систему. Ошибки могут иметь раз-
ные источники. В некоторых случаях
ошибки происходят по вине оператора,
в других они являются следствием
некачественной разработки системы
и плохих условий эксплуатации.
При накоплении в системе ошибок
от двух источников общую ошибку
СЧМ можно значительно снизить пу-
тем уменьшения большей ошибки, так
как сокращение меньшей ошибки ока-
зывает незначительное влияние на
общую ошибку системы. В оперативной
ситуации существует тенденция
увеличения ошибки, источником
которой является человек. Поэтому
значительного увеличения надеж-
ности можно добиться введением в си-
стему конструктивных изменении,
обеспечивающих уменьшение именно
этого вида ошибок.
Ошибки системы обусловливаются
следующими причинами:
элементы системы (персонал, аппа-
ратура, методы, технические данные,
матер иал ь ио-тех ни чес кое обес п еч ей и е
и связь) непригодны или не обладают
тр еб у ем ы м и х а р а ктер ист и кам и;
методы организации некачественны.
Ошибки в системе возможны, на-
пример, если оператор выполняет за-
дачу неправильно в связи с непра-
вильными методическими указани-
ями. Дефект в этом случае относится
к системе. Среди ошибок оператора
необходимо также различать ошибки,
влияющие на функционирование СЧМ,
и ошибки, не оказывающие такого
влияния. Ошибки по вине человека,
влекущие за собой отказы, являются
необратимыми, так как аппаратура,
оказавшаяся неисправной или име-
ющая' характеристики, не соответ-
ствующие допускам, как правило, не
может самовосстановиться. Ошибки
же, не приводящие к отказу аппара-
туры, часто могут быть исправлены.
Поэтому нельзя однозначно ото-
ждествлять ошибку человека с надеж-
ностью работы человека, так как необ-
ходимо знать степень влияния этой
ошибки, прежде чем определить связь
ее с надежностью системы. Аналогия-
Надежность систем «человек—машина»
119
пая проблема возникает при определе-
нии того, насколько «благоприятны»
для совершения ошибок условия вы-
полнения данной задачи.
Пути повышения надежности.
Сложность современных и будущих
систем, многообразие режимов ра-
боты, быстрая смена морально устарев-
ших образцов новыми, учет человече-
ского фактора — все это обусловли-
вает необходимость новых подходов
к повышению надежности СЧМ.
Мероприятия по повышению надеж-
ности СЧМ могут быть проведены при
создании и эксплуатации СЧМ.
Повышения надежности СЧМ при
их проектировании можно добиться
схемными, конструктивными и эрго-
ном 11 ч ес к и м и метода ми.
Схемные методы объединяют меро-
приятия по повышению надежности
СЧМ путем совершенствования их тех-
нологий и принципиальных схем.
К ним относят, например, создание
возможно более простых схем (техно-
логий); создание схем с ограничен-
ными последствиями отказов; резер-
вирование элементов и систем;создание
схем с широкими допусками на пара-
метры элементов и внешние воздей-
ствия.
К конструктивным методам повыше-
ния надежности проектируемых СЧМ
относят следующие мероприятия:
создание надежных элементов; созда-
ние благоприятного режима работы
элементов; правильный подбор пара-
метров элементов; принятие мер по
облегчению ремонта; унификация эле-
ментов и систем; учет опыта эксплу-
атации аналогичных проектируемых
систем.
Общее эргономическое обеспечение
призвано организовать труд чело-
века-оператора, начиная от опти-
мальных форм шкал, рукояток, опти-
мального усилия на органы управле-
ния и расстояния до них, оптимального
освещения рабочих мест н т. д. н кон-
чая общими методами обеспечения ка-
чества функционирования СЧМ.
Целевое эргономическое обеспече-
ние призвано организовать труд
человека-оператора, включенного
в СЧМ конкретного класса с целью
поиска оптимальных способов ис-
пользования человеческих возмож-
ностей применительно к данному клас-
су СЧМ: что именно поручить чело-
веку, какие способы контроля и упра-
вления рекомендовать как типовые
для данного класса СЧМ, какими сред-
ствами обеспечить оператора во
время работы, какие характеристики
использовать для отбора операторов
и какие навыки тренировать при об-
учении. Общее эргономическое обес-
печение, таким образом, предпола-
гает учет общих закономерностей про-
цессов функционирования СЧМ
различных классов. Целевое эрго-
номическое обеспечение предназна-
чено для решения задач распределения
функций, синтеза режимов работы
и профилактического обслуживания
СЧМ, контроля состояний операто-
ров и качества функционирования
СЧМ. Целевое эргономическое обес-
печение всегда конкретно, его
результаты не могут переноситься пз
одной области в другую без тщатель-
ного анализа и проверки.
Эргономические методы исполь-
зуют для решения следующих задач:
обеспечение рационального распре-
деления функций человека и техни-
ческих средств в зависимости от целе-
вой функции. Роль и место человека-
оператора в СЧМ;
оценка и контроль функциональ-
ных состояний операторов в целях
обеспечения безопасности труда н
заданного уровня качества функци-
онирования системы;
выбор профилактически?; воздей-
ствий на СЧМ;
синтез эргономических паспортов
СЧМ как меры удобства эксплуатации
(эргономичности) н степени совершен-
ства технических средств п рабочих
мест СЧМ;
синтез режимов контроля качества
взаимодействия «человек — техника»
по параметрам информационных по-
токов в эргатическом контуре упра-
вления системой;
автоматизация эргономического
проектирования СЧМ;
профессиональная подготовка пер-
сонала СЧМ;
разработка оргпроекта СЧМ;
организация групповой деятель-
ности специалистов в СЧМ,
120
Методологические основы исследования
Основную часть производственных
мероприятий по повышению надеж-
ности элементов и систем составляют
мероприятия по улучшению одно-
родности выпускаемой продукции:
совершенствование технологии про-
изводства; автоматизация производ-
ства; тренировка элементов и систем;
статистическое регулирование каче-
ства продукции; совершенствование
организации производства; учет
опыта эксплуатации создаваемых
систем. Все эти мероприятия связаны
между собой. Для решения задач
обеспечения надежности проводят
большое число мероприятий, которые
можно разбить на ряд групп:
разработка научных методов экс-
плуатации СЧМ;
сбор и обобщение опыта эксплу-
атации;
повышение квалификации работ-
ников;
совершенствован не	орган нзаци и
обслуживания СЧМ;
автоматизация обслуживания и
восстановления СЧМ.
Важным мероприятием, позволя-
ющим предупреждать отказы тех-
ники и ошибки человека-оператора,
является профилактическое обслужи-
вание СЧМ в целом.
По существу все известные методы
профилактического обслуживания в
той пли иной мере являются методами
обслуживания по состоянию. Основ-
ное различие этих методов лишь в том,
какими факторами и характеристи-
ками определяют состояние СЧМ. Если
состояние характеризуется наработ-
кой, то имеет место профилактическое
обслуживание но наработке (удовлет-
воряется ограничение по параметру
потока отказов); если состояние
определяется технико-экономически-
ми характеристиками — можно гово-
рить об экономичности профилакти-
ческого обслуживания; если состо-
яние определяется условиями от-
каза — профилактическое обслужива-
ние вырождается в аварийные ремон-
ты; если состояние определяется
параметрами труда и отдыха человека,
то имеет место профилактическое об-
служивание по данным о функци-
ональном состоянии человека. При
повышении надежности систем боль-
шое значение имеют методы проверки,
отыскания причин неисправностей
и предсказания работоспособности
систем.
Добиться повышения надежности
и эффективности СЧМ отдельными раз-
розненными мероприятиями нельзя.
В связи с этим необходимо разрабаты-
вать программы обеспечения надеж-
ности, включающие взаимосвязанные
технические, экономические, эргоно-
мические и организационные меропри-
ятия на всех этапах создания и экс-
плуатации СЧМ. Такие программы
составляют на разных стадиях проек-
тирования. В ходе разработки про-
граммы уточняют и дополняют.
В общем случае следует различать
пять этапов синтеза высоконадежных
СЧМ. На первом этапе определяют
желаемые характеристики всей си-
стемы и требуемые характеристики
человека (оператора).
Второй этап заключается в определе-
нии характеристик специалистов,
которыми они обладают в данный мо-
мент, и сравнении их с требуемыми.
Если полученные характеристики
не соответствуют требуемым, то воз-
никает задача отбора и обучения опе-
ратора, что составляет содержание
третьего этапа (оптимизация системы
за счет человека).
Если требуемое состояние каче-
ства СЧМ после отбора и обучения
персонала не будет достигнуто, опти-
мизируют режим профилактического
обслуживания СЧМ, в том числе и
режим восстановления функциональ-
ного состояния -человека-оператора
(четвертый этап синтеза).
Последним этапом оптимизации
СЧМ может быть модернизация или
замена техники.
В программу обеспечения надеж-
ности СЧМ включают работы:
анализ функций, режимов и условий
функциейнровання СЧМ;
изучение видов и последствий
отказов СЧМ;
определение требований к надеж-
ности СЧМ и выбор методов постадин-
ной оценки надежности системы;
изучение вариантов построения
СЧМ, состава используемых техни-
ческих средств и оценка показателей
Условия эксплуатации и характеристики надежности
121
надежности и эффективности раз-
личных вариантов системы;
разработка основных правил экс-
плуатации (содержание и параметры
технического обслуживания, функции
И состав эксплуатационного персо-
нала);
выработка требований к уровню ква-
лификации персонала;
определение состава и организации
пополнения запасных элементов;
разработка методов л средств про-
филактического контроля функци-
онального состояния человека-опера-
тора;
оценка надежности и эффектив-
ности СЧМ по результатам эксплу-
атации, разработка рекомендаций
по повышению эксплуатационной
надежности СЧМ.
Практика эксплуатации и совершен-
ствования техники характеризуется
ие только приспособлением машины
к человеку, но и человека к машине.
На определенных этапах развития тех-
нического прогресса такое приспо-
собление осуществлялось путем от-
бора и обучения соответствующих спе-
циалистов. Обучение и освоение —
следующая ступень приспособления
человека к машине. В случае, если
функционирование системы обеспе-
чивает группа специалистов-опера-
торов, приспособление «человече-
ского звена» к этой системе идет как
по линии оптимального взаимодей-
ствия на психологическую совмести-
мость, так и по линии подбора раци-
онального профессионального состава
группы.
Одним из важных аспектов при-
способления «человеческого звена»
к технике является оперативное упра-
вление функциональным состоянием
человека-оператора. Особенно важны
эти вопросы в авиации и на флоте,
во многих видах наземного транспорта,
при эксплуатации больших техни-
ческих комплексов.
Под функциональным состоянием
(ФС) человека-оператора понимают
комплекс наличных характеристик
тех функций и качеств, которые прямо
или косвенно обусловливают выпол-
нение его трудовой деятельности. По-
нятие ФС может использоваться для
определения работоспособности чело-
века-оператора на определенном
отрезке времени. В ряде случаев пи
строгий отбор контингента операторов
по состоянию здоровья и индивиду-
ально-психологическим особенностям,
ни высокая профессиональная под-
готовка полностью не гарантируют
того, что во всех случаях и в любых
ситуациях ФС человека будет опти-
мальным, т. е. таким, на которое обыч-
но бывает рассчитана система упра-
вления той или иной машины. Даже
у всесторонне здорового и професси-
онально подготовленного оператора
в процессе управления техническим
объектом по разным причинам могут
наступать неблагоприятные состо-
яния, ведущие к определенному нару-
шению надежности его деятельности.
Проблема управления ФС операто-
ров актуальна на транспорте и в про-
мышленном производстве в связи с осо-
бым действием монотонности деятель-
ности и факторов утомления на со-
стояние оператора и необходимостью
постоянно сохранять высокую го-
товность к экстренным действиям —
бдительность.
Задачи управления ФС человека-
оператора связаны с поисками путей
и способов активации естественных
психофизиологических резервов че-
ловека и рационального их использо-
вания, повышения действенной роли
психологических установок в опера-
тивной регуляции состоянии.
Применение специальных фарма-
кологических препаратов можно
считать наиболее традиционным
способом управления ФС операторов.
Применяют также функциональную
музыку, систему обратных связей, дина-
мическое освещение рабочего места опе-
ратора, аутогенные тренировки и т. п.
Таким образом, современная паука
располагает достаточно действенными
средствами повышения надежности
не только техники, но и человека |23].
Вопросы ? надежности системы
«человек — машина» более подробно
изложены в восьмом томе справочника.
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
И ХАРАКТЕРИСТИКИ НАДЕЖНОСТИ
Условия эксплуатации изделий. Лю-
бое изделие создают и эксплуатируют
в определенных условиях окружающей
122
Методологические основы исследования
среды; оно испытывает воздействие
естественных факторов (климатиче-
ских, механических, биологических
и др.), факторов нагрузки (режима
работы), а также искусственных
факторов (преднамеренного воздей-
ствия на него извне).
В зависимости oi условий эксплу-
атации изменяются значения показа-
телей безотказности изделии (одно
и то же изделие, эксплуатируемое в ла-
бораторных условиях или при воздей-
ствии высоких или низких температур,
высокой влажности, ударов, вибраций,
имеет существенно различные зна-
чения наработки иа отказ). В связи
с этим при конструировании изделии
одним из важнейших является прогно-
зирование условий их эксплуатации
с целью максимально (при имеющихся
возможностях) защитить изделие от
особенно неблагоприятных воздей-
ствующих факторов.
Поскольку проводится системати-
ческое изучение и накопление экспе-
риментальных данных о зависимости
показателей безотказности, долго-
вечности, сохраняемости комплекту-
ющих изделий (например, электро-
радиоэлементов) и материалов от усло-
вий эксплуатации, то представляется
возможным провести расчеты этих
показателей применительно к реаль-
ным воздействиям, которым под-
вергается изделие.
Достаточно точное знание условий
эксплуатации позволяет также опре-
делить программу испытаний изде-
лия или отдельных его узлов, блоков;
стойкость (устойчивость) на воздей-
ствие факторов окружающей среды,
ударно-вибрационных нагрузок и т. д.
Однако проведение моделирования
условий эксплуатации в полном объеме
часто оказывается весьма затрудни-
тельно. Поэтому приходился вы-
бирать основные воздействия, наи-
более сильно влияющие на надежность,
учитывая при этом наличие испыта-
тельных стендов. В каждом конкрет-
ном случае это могут быть различные
факторы: высокая темпера!ура, вы-
сокая влажность, низкочастотные
вибрации и др. Испытатель должен
выбрать соответственно ту или иную
камеру тепла, влажности, вибро-
стенд и т. д.
Таким образом, как разработчику,
так и эксплуатационнику изделия
крайне важно знать как характери-
стики условий эксплуатации, так
и вызываемые этими условиями послед-
ствия, сказывающиеся на надеж-
ности |31, 45, 46).
1\ л и м а т и ч е с к и е фак т о-
р ы. К пим относят воздействия тепла,
холода, пониженного (вплоть до
глубокого вакуума) давления, влаж-
ности, ветра, атмосферных примесей,
агрессивных сред.
Тепловые воздействия возникают
как снаружи изделия — солнечная
радиация, тепло от близко располо-
женных источников, так и внутри
изделия — выделение тепла элек-
тронными схемами, при трении меха-
нических узлов и др. Особенно вреден
нагрев узлов изделия от внешних
н внутренних источников тепла при
повышенной влажности окружа-
ющей среды, а также при циклическом
изменении этих факторов.
Температура окружающей среды
(пределы ее изменения) определяется
климатической зоной, в которой экс-
плуатируется изделие.
Если известны температура и
давление воздуха и энерговыделенис
(рассеивание энергии) узлов изделия,
то нетрудно определить температуру
узлов и интенсивность отказов этих
узлов вследствие действия тепла. Если
значение интенсивности отказов
превышает допустимое, принимают
решение о защите узлов. Одним из
наиболее эффективных способов
защиты является установка вентиля-
торов.
Низкая температура также отри-
цательно сказывается на надежности,
вызывая разрушение изоляционных
материалов (резины, пластмасс), ком-
паундов, изменение параметров элек-
трорадпоэлемептов и т. д. Резкие ко-
лебания температуры в условиях влаж-
ного воздуха вызывают конденсацию
влаги, что создает условия для обра-
зования электрических пробоев.
Воздействие ветра, приводящего
в движение массы воздуха, насыщен-
ного пылью и песчаными примесями,
является отрицательным фактором
для изделий, функционирующих
на открытых площадках. В отдельных
Условия эксплуатации и характеристики надежности
123
случаях облака пыли и песка, подни-
маемые сильными ветрами, вызывают
осаждение твердых частиц со ско-
ростью 100 частиц и более на квадрат-
ный сантиметр в час.
Ударно - вибрационные
фа кторы. Удары и вибрации мож-
но было бы отнести к искусственным
факторам, если бы они проявились
н редких, специфических случаях. Од-
нако они стали такими же общими,
как и климатические факторы, что
позволяет их относить к естественным.
Эги факторы значительно снижают
надежность изделий. При этом их
действие может иногда стать основ-
ным. Действию этих факторов подвер-
гаются в основном изделия, устана-
вливаемые на автомобилях, поездах,
судах, самолетах. В зависимости от
конструкции носителя, скорости его
движения, места установки на нем
изделия ударно-вибрационные фак-
торы (нагрузки) могут изменяться
в значительных пределах по величине
ускорения, по частоте и амплитуде
вибраций. Так, например, на некото-
рых реактивных самолетах частота
вибраций находится в пределах 5—
500 Гц н максимальная амплитуда на
низких частотах достигает 25 мм,
а ускорение при ударах на посадке
и взлете может достигать 10g (g—
ускорение свободного падения).
В результате знакопеременного
действия ударно-вибрационных фак-
торов происходит достаточно быстрое
накопление признаков усталости
материалов с последующей, обычно
внезапной, поломкой	(отказом),
в том числе обрыв проводников, рас-
трескивание печатных плат и др.
Вследствие ударов и вибраций интен-
сивность отказов элементов самолет-
ной аппаратуры примерно на порядок
выше, чем у однотипной стационарной.
Защита изделий от ударно-вибра-
ционных факторов обеспечивается
как выбором и установкой соответ-
ствующих амортизационных уст-
ройств, так и выбором места размеще-
ния изделия. Характер вибраций по
частоте и амплитуде значительно ме-
няется вдоль корпуса носителя, причем
в зависимости от длины, массы, кон-
фигурации, мощности двигателей носи-
теля «местоположение» наиболее опас-
ных источников вибраций также суще-
ственно различно, и обычно они с тру-
дом прогнозируются. В связи с этим
важными являются ударно-вибра-
ционные испытания изделий нового
типа с измерением параметров вибра-
ций и ударов в различных точках при
различных режимах движения носи-
теля (для автомобиля — это качество
дороги и скорость, для самолета —
скорость, высота, эволюции и т. д.).
Ф а к т о р ы внешне й с р е-
д ы. В районах расположения круп-
ных заводов в воздухе содержатся
атмосферные примеси, ускоряющие
коррозию металлов. Особенно сильное
действие оказывают растворимые
в воде сернистые соединения. Также
ускоряют коррозию растворенные во
влаге воздуха соли в морских и при-
морских районах.
Пониженное давление свойственно
для условий функционирования изде-
лий в условиях высокогорья (свыше
3 км), в негерметизированных самолет-
ных отсеках; глубокий вакуум наблю-
дается на высотах свыше 100 км и
определяется давлением Ю~4мм рт. ст.
и менее. Пониженное давление ухуд-
шает условия теплообмена, приводит
к уменьшению электрической проч-
ности воздушных промежутков.
Электрическая прочность равномер-
ного электрического поля пропор-
циональна плотности газовой среды
до плотности, характеризуемой да-
влением порядка I мм рт. ст.; при
дальнейшем падении давления наб-
людается возрастание прочности
из-за уменьшения степени ионизации
газа в связи с уменьшением числа
молекул в нем. Уменьшение электри-
ческой прочности воздушных про-
межутков приводит к непроизволь-
ным электрическим разрядам, вы-
зывающим иногда повреждения
радиоэлектронной аппаратуры.
Воздействие глубокого вакуума
проявляется в следующих формах:
сублимации (переходе вещества из
твердой фазы в газообразную) метал-
лических и неметаллических мате-
риалов;
ухудшении трения, поскольку
в вакууме улетучиваются поверхно-
стные газовые пленки материалов и
исчезают оксидные пленки, защища-
124
Методологические основы исследовании
ющие их поверхность. При очень
глубоком вакууме это явление может
принести даже к схватыванию (свари-
ванию) контактирующих матери-
алов;
ухудшения условий теплопередачи,
поскольку в глубоком вакууме отсут-
ствуют конвективный теплообмен
и теплопроводность среды. Теплопере-
дача в вакууме осуществляется
только путем излучения и копдуктив-
иого теплообмена (через хорошие те-
пловые контакты).
Биологические факто-
р ы. Среди этих факторов наибольшее
значение имеет действие грибка (пле-
сени). Для образования грибковой
плесени необходимы питательная
среда, тепло и малая вентиляция
(ее отсутствие) воздуха. Особенно бла-
гоприятные условия для образования
плесени возникают при функциони-
ровании изделий в районах с повышен-
ной влажностью и температурой
(тропики, субтропики, районы юж-
ных морей и крупных озер). Особенно
подвержены действию грибковой
плесени пластмассы на целлюлозной
основе. Плесень появляется и на не-
органических изоляционных мате-
риалах, стекле и металле. Грибок
способствует коррозии, разрушает
контактные соединения.
Защита от грибковой плесени за"
ключается в создании конструкций,
препятствующих проникновению вла-
ги, обеспечении хорошей вентиляции
и покрытии уязвимых узлов специаль-
ными лаками.
Искусственные факто-
ры. Из числа искусственных факто-
ров, в сильной степени сказывающихся
на надежности столь важных изделий,
какими являются радиоэлектронные,
оптические и ряд других, следует
выделить воздействие ионизирующих
излучений. Все более активное разви-
тие ядерной энергетики, появление
морских судов с ядерпыми силовыми
установками, ионизирующие излуче-
ния космического пространства (для
последнего они являются естествен-
ными) приводят к конструированию
изделий, которые были бы способны
надежно функционировать в усло-
виях таких воздействий. Мощным
источником ионизирующих излуче-
ний является и ядерный взрыв.
Факторы нагрузки (ре-
жимов работ ы). Эти факторы
связаны с режимом работы комплек-
тующих изделий, свойственным им
независимо от того, наблюдается воз-
действие того или иного фактора (кли-
матического, биологического и др.)
па изделие или это воздействие отсут-
ствует. Например, в радиоэлектронной
аппаратуре в различных режимах ее
работы может изменяться электри-
ческая нагрузка на комплектующие
электрорадпоэлемеиты, в связи с чем
(при прочих равных условиях эксплу-
атации) меняется значение интен-
сивности их отказов; в механических
изделиях изменение силы, воздей-
ствующей на их элементы, изменяет
нагрузку, приходящуюся на эти
элементы, что приводит к большему
или меньшему накоплению признаков
усталости, а следовательно, к изме-
нению величины вероятности раз-
рушения элемента за определенный
промежуток времени.
Параметром, определяющим сте-
пень нагрузки комплектующих эле-
ментов изделия, зависящей от его
режима работы, является коэффициент
нагрузки, представляющий собой
отношение рабочей нагрузки (Лсх),
действующей на элемент, к номиналь-
ному значению нагрузки (Лном), об-
условленному нормативами (техни-
ческими условиями):
= ^сх/^иом-
Как показывает опыт эксплуатации
изделий, чем меньше значение Кп,
тем меньше значения интенсивности
отказов. Так, в радиолокационных
станциях, где в качестве выходных
источников радиочастотной энергии
применяют магнетроны при значе-
ниях /(„, близких к единице, именно
эти элементы и приводят к более ча-
стым отказам по сравнению с другими
элементами электронных схем. При
этом более тяжелый электрический
режим работы ведет обычно к увели-
чению тепла, выделяемого в окружа-
ющее пространство, а следовательно,
к ухудшению теплового режима работы
расположенных вблизи элементов
схемы. Расчеты значений для
Условия эксплуатации и характеристики надежности
125
элементов различных изделий не
Всегда просты, и в некоторых случаях
Требуется проведение эксперимен-
тальных исследований для определе-
цня этих значении.
Надежность материалов и комплек-
тующих изделий. Анализ физических
процессов, происходящих в материалах
комплектующих изделии технических
устройств, показывает, что их состо-
яние и надежность полностью опре-
деляются свойствами материалов,
комплексным характером внешних
воздействий и факторов нагрузки.
Для основных материалов имеются
ваписимостн протекания физико-
химических процессов, вызывающих
старение и изменение механических,
электрических и магнитных свойств
материалов, от характера и количе-
ственных показателен воздейству-
ющих факторов.
Старение материалов обусловлено
В основном рекристаллизацией мате-
риалов, диффузией, хемосорбцией,
химическими реакциями, коррозион-
ными процессами и увлажнением.
Механические свойства материалов
(прочность, относительное удлинение
к т. д.), электрические (электрическая
проводимость, напряженность элек-
трического поля пробоя, коэффициент
электрических потерь, диэлектри-
ческая проницаемость, критическое
ноле н остаточная поляризация сег-
нетоэлектриков, удельное сопротивле-
ние, электрическая прочность и др.)
н магнитные свойства материалов
(магнитная проницаемость, коэрци-
тивная сила, остаточная магнитная
индукция и др.) существенно зависят
от температуры, механических напря-
жений, влажности, напряженности
электрического поля и других
воздействующих фа кторов.
Для многих устройств автоматики
процесс изменения параметров ком-
плектующих изделий по мере нако-
пления энергии внешних воздейству-
ющих факторов является монотон-
ным, что позволяет обычно линеаризо-
вать зависимость параметра или
функции параметра от величины внеш-
ней нагрузки, которая в общем случае
может быть и случайной величиной.
Используя связь между нагрузкой
и плотностью потока воздействующего
фактора, зная время воздействия, мож-
но получить вероятность безотказной
работы за это время при данном воз-
действующем факторе (обычно вы-
бирают превалирующий фактор),
а также определить значения интенсив-
ности отказов изделий. Полученная
оценка вероятности в отличие от обыч-
но применяемых позволяет учесть
эффект превалирующих воздейству-
ющих факторов с помощью энергети-
ческой характеристики воздействия,
определяющей количество «внесен-
ной» энергии воздействия, а также
допустимые пределы изменения и
статистические характеристики изде-
лия, определяющие способность
изделия противостоять воздейству-
ющим факторам.
При отсутствии описанных зависи-
мостей, отражающих влияние усло-
вий эксплуатации и нагрузки на на-
дежность изделий, па практике широко
используют упрощенный метод рас-
чета с помощью специальных коэф-
фициентов.
В случае отсутствия результатов
испытаний комплектующих изделий
отдельных типов используют средние
значения интенсивности отказов
для групп изделий с одинаковым
функциональным назначением, сход-
ной технологией изготовления и близ-
ких по конструктивному исполнению
и применяемым материалам.
Использование характеристик на-
дежности комплектующих изделий
и материалов позволяет оценить вли-
яние условий эксплуатации на на-
дежность техники.
В девятом томе справочника при-
веден обширный теоретический и
экспериментальный материал по
условиям эксплуатации изделий и ха-
рактеристикам надежности элементов.
Глава 3
Организационные основы обеспечения
надежности техники
Среди различных аспектов рас-
смотрения организационных основ
обеспечения надежности техники вы-
деляют следующие:
собственно организационное обес-
печение (или системное обеспечение) —
общий порядок создания и применения
высокоэффективной техники на всех
стадиях жизненного цикла с учетом
взаимодействия сложившихся в отрас-
лях промышленности организацион-
но-технических систем управления
народным хозяйством, систем упра-
вления качеством продукции, систем
обеспечения надежности изделий
и г. и.;
программное обеспечение — прин-
ципы и содержание программного пла-
нирования работ по обеспечению на-
дежности применительно к отдельным
видам техники в форме единых планов
создания изделий, программ обеспе-
чения надежности н т. д.;
техническое обеспечение, раскры-
вающее структуру и содержание,
материально-технические основы обес-
печения надежности, в том числе
качество используемых материалов
и полуфабрикатов, эксперименталь-
ную и производственную базы, уровень
технологии основных и контрольных
операций, средства контроля, об-
служивания и ремонта в эксплуата-
ции.
информационное обеспечение — на-
личие всех видов информации об эф-
фективности, качестве и надежности
техники, а также методов и средств
ее получения, хранения и обработки;
нормативное обеспечение — си-
стему нормативно-технических до-
кументов по вопросам обеспечения
надежности продукции, включая
стандарты, руководства, положения,
инструкции и т. п. В нормативных
документах, как правило, фиксируют-
ся все аспекты перечисленных выше
организационных основ обеспечения
надежности, а также задачи служб
и подразделений надежности.
Все перечисленные аспекты рас-
смотрены в настоящей главе на основе
примеров организации работ в опре-
деленных отраслях и могут быть реко-
мендованы к реализации с учетом
особенностей создаваемого вида
техники. Рассмотрено несколько
уровней организационного обеспече-
ния:	межотраслевой, отраслевой,
уровень предприятия.
ОРГАНИЗАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Основные положения. Обеспечение
высокой эффективности и надежности
сложных технических систем в усло-
виях, когда к новым разработкам
привлекается разветвленная коопера-
ция предприятий, становится труд-
ной проблемой, прежде всего органи-
зационной.
Поэтому на межотраслевом, отрасле-
вом уровнях и на уровне предпри-
ятии создаются и совершенствуются
организационно-технические системы
обеспечения надежности и управления
качеством, достаточно эффективные
при изготовлении этими предприяти-
ями изделии.
Так, например, па предприятиях
отраслей, выпускающих массовую
продукцию, достаточный эффект
дает комплексная система управления
качеством продукции, которая:
жестко регламентирует все техно-
логические процессы и контрольные
операции;
обеспечивает контроль стабиль-
ности характеристик качества про-
дукции, установленных государствен-
ными и отраслевыми стандартами;
Организационное обеспечение
127
предусматривает изготовление из-
делий по тщательно отработанной за-
ранее конструкторской н техноло-
гической документации рабочим и
инженерно-техническим персоналом,
специально обученным и аттестован-
ным для проведения конкретных тех-
нологических, сборочных или кон-
трольных операций, подчиненных
ритму конвейера или поточной линии;
жестко регламентирует взаимоотно-
шения между различными структур-
ными подразделениями, исполни-
телями и липами, принимающими ре-
шения;
располагает оперативной информа-
цией о всех видах разладки произ-
водства, об отказах, браке продукции
и мероприятиях по их устранению.
Процесс изготовления подобных
изделии может продолжаться многие
годы, а возможные модернизации про-
дукции пли технологии не являются
серьезными дестабилизирующими
факторами, нарушающими нормаль-
ный ход процесса производства.
При создании такой массовой и
сравнительно простой техники вопро-
сы ее эффективности решают один раз,
в начале разработки.
В дальнейшем способы применения
этой техники не пересматривают, и вся
проблема ее эффективности заклю-
чается в сохранении в течение периода
производства н эксплуатации требу-
емых норма iiiBiioii документацией
показателен качества и надежности.
Производимые в дальнейшем модер-
низации техники не вносят принци-
пиально нового в сложившийся поря-
док работ.
Однако такая система управления
качеством является недостаточно
гибкой и эффективной для отраслей,
участвующих в создании уникальных
изделий (единичных образцов), от-
личающихся напряженными сроками
разработки, опытным и мелкосерий-
ным производством, большим уровнем
новизны и сложности изделии; для
предприятий, где создание новой тех-
ники сопровождается обучением
персонала, интенсивной творческой
деятельностью, изобретательством,
новыми техническими решениями.
В этих условиях гораздо полезнее
регламентировать государственными,
межотраслевыми и отраслевыми ру-
ководящими и нормативно-техниче-
скими документами следующие орга-
низационные, технические, методи-
ческие и информационные вопросы
обеспечения эффективности и на-
дежности:
порядок задания требований (в том
числе по надежности), планирования,
координации и оперативного контроля
за ведением проектно-конструкторской
разработки, экспериментальной от-
работки, изготовления и эксплуата-
ции технической системы и се эле-
ментов;
требования к проектной, конструк-
торской, технологической и эксплу-
атационной документации, порядок
се разработки и корректировки;
нормы проектного обеспечения на-
дежности, требования к видам и
программам испытаний, нормы авто-
номных и комплексных испытаний при
экспериментальной отработке и в про-
изводстве;
порядок, способы я методы оценки
и контроля технических характеристик
и надежности на каждой стадии работ;
порядок проведения завершающих
испытаний изделий и государственных
испытаний системы в целом;
порядок взаимного обмена инфор-
мацией о срывах сроков проведения
работ, об отказах и других отклоне-
ниях от нормального хода процесса
создания системы и ее элементов;
порядок принятия решений в про-
цессе ее создания и использования;
порядок обеспечения и контроля за
качеством труда при разработке, от-
работке, в производстве и эксплу-
атации;
требования к технологическому,
метрологическому и диагностиче-
скому оборудованию, необходимому
при создании и эксплуатации системы.
Созданию эффективной и надежной
сложной техники способствует си-
стема обеспечения надежности и
управления качеством, внедряемая
в передовых отраслях промышленности
(рис. 1).
Суть ее заключается в практической
реализации программно-целевых прин-
ципов и мероприятий по обеспечению
качества и надежности на всех стадиях
жизненного цикла технической св-
128
Организационные основы обеспечения надежности
Рис, 1. Структура системы обеспече-
ния надежности и управления каче-
ством
стемы и ее изделий, начиная с самых
ранних стадий, в контроле результа-
тов, достигнутых на каждой стадии,
в создании оперативной системы ин-
формации, в распределении обязан-
ностей служб (подразделений) на-
дежности и других структурных под-
разделений предприятий, в регла-
ментации порядка принятия решений
на каждой стадии работ.
В процессе создания сложных си-
стем исследование эффективности
проводят неоднократно: при раз-
работке технических требований
и проекта, при корректировке исход-
ных данных, по результатам заверша-
ющих испытаний, по результатам
опытной эксплуатации системы.
Исследования, обеспечение и оцен-
ка надежности системы и ее элементов
осуществляют на всех стадиях жиз-
ненного цикла.
Работы по созданию системы осу-
ществляют но единому плану создания
системы, который регламентирует
по срокам и затратам порядок раз-
работки системы, определяет состав
и содержание планово-директивных
документов, используемых при коор-
динации работ по созданию системы,
и является обязательным для пред-
приятий, участвующих в се созда-
нии.
План определяет исполнителен,
номенклатуру, сроки и объем работ
в натуральном и стоимостном выра-
жении по элементам системы.
ПОН системы разрабатывает го-
ловное предприятие — разработчик
системы.
ПОН элементов системы, на которые
выданы технические задания, раз-
рабатывают и согласовывают с io-
ловиым предприятием — разработчи-
ком системы предприятия — со-
исполнители.
Координацию, управление и кон-
троль за ходом процесса создания
и обеспечения надежности системы
осуществляет совет руководителей
предприятий — разработчиков, опи-
рающийся в своей работе на под-
разделения исследования Э(|хректнв-
ности и подразделения надежности
н управления качеством, ответственные
Организационное обеспечение
129
ва оказание методической помощи,
координацию и контроль за выпол-
нением мероприятий по обеспечению
качества и надежности на всех стадиях
создания систем.
В целях повышения оперативности
управления установлен порядок
взаимного обмена информацией между
предприятиями и организациями
промышленности об отказах и надеж-
ности изделий в процессе их создания,
производства и эксплуатации.
Для систем с широкой программой
серийного производства и долго-
временной эксплуатацией предпри-
ятия-разработчики и предприятия-
изготовители, используя накоплен-
ные результаты эксплуатации, раз-
рабатывают программы повышения
надежности элементов систем.
Ниже более подробно рассмотрены
вопросы организации работ по обес-
печению надежности па каждой стадии
создания, производства и эксплу-
атации сложной технической си-
стемы.
Для простых систем и модернизи-
руемых систем некоторые из пере-
численных требований можно вы-
полнять не в полном объеме, если
их невыполнение не снижает надеж-
ности техники.
Разработка технического задания
(ТЗ) и технического предложения (ТП).
Для решения задач обеспечения эф-
фективности и надежности перспек-
тивной техники в институтах АН СССР,
отраслевых институтах и на пред-
приятиях промышленности постоянно
проводят опережающие фундамен-
тальные и поисковые научно-иссле-
довательские и опытно-конструктор-
ские работы.
Выбору основных направлений
развития техники и ее характеристик
способствует изучение потребностей
в решении новых задач развития об-
щества, разработка долгосрочных
прогнозов создания и применения
новых систем в совокупности с уже
существующими и создаваемыми си-
стемами, предварительная оценка
ватрат на создание новой техники
и эффекта, который можно получить
при ее применении.
По результатам этой работы уста-
навливают принципы построения,
предварительные технические требо-
вания к новой системе и определяют
облик элементов системы. Эти резуль-
таты используют в дальнейшем при
разработке ТЗ и ТП по созданию
новой технической системы и ее
элементов.
При разработке ТП осуществляют
системный анализ возможных аль-
тернативных вариантов и выбор наи-
лучшего варианта, устанавливают
основные проектные параметры си-
стемы и требуемые уровни надеж-
ности, которыми должны обладать
ее основные элементы.
Требуемый уровень надежности
сложной системы обосновывают
с учетом достижения требуемой эф-
фективности ее использования и
затрат располагаемых ресурсов на
обеспечение надежности.
Требования по надежности уста-
навливают в ТЗ на систему в виде
показателей надежности с указанием
порядка и условий их подтверждения.
Для элементов системы, на которые
выдаются отдельные ТЗ, головное
предприятие-разработчик устанавли-
вает количественные значения пока-
за клей надежности, а также кон-
структивные и программные требо-
вания по обеспечению качества и на-
дежности изделий.
Для элементов систем, обслужи-
ваемых и управляемых людьми, на-
ряду с требованиями по надежности
задаются требования по безопасности.
В техническом предложении отра-
жаются следующие вопросы обеспече-
ния надежности и эффективности:
назначение, режимы и условия экс-
плуатации системы и ее элементов;
выбор и обоснование рациональных
проектных, схемных, конструктив-
ных решений и технических характе-
ристик основных элементов системы
с учетом обеспечения надежности;
требования к качеству и надежности
элементов системы, комплектующих
и здел 11 й, матер нал ов;
порядок подтверждения заданных
требований по надежности с учетом
накопления информации;
вопросы обеспечения безопасности
системы и ее элементов при возник-
новении отказов;
130
Opi aim «анионные основы обеспечения надежности
основные проблемы обеспечения
качества и надежности, решение кото-
рых требуется на последующих ста-
диях создания системы и ее изделии
(более детально — для стадии «Эскиз-
ный проект»).
Конструктивные и программные
требования ио надежности формируют
для системы в целом, ее составных
частей и элементов в различной форме
в зависимости от иерархического уров-
ня элемента системы, конструктивных
и функциональных особенностей,
условий работы и последствий отказов.
Чем ниже иерархический уровень рас-
сматриваемого изделия, тем более кон-
кретно формулируют эти требования.
Например, для системы в целом до-
статочно, как правило, сформулиро-
вать конструктивные требования
следующим образом:
система должна выполнять по-
ставленные задачи при одном любом
из возможных отказов входящих в нее
изделий;
система должна обеспечивать без-
опасность при одном, двух или более
отказах входящих в нее изделий.
Возможны более частные требования
к надежности системы, касающиеся
отдельных периодов эксплуатации
вл и фу вкино и и р ова и и я.
Для отдельных составных частей
системы в дополнение к указанным
конструктивным требованиям могут
быть предъявлены требования в виде
запасов по ресурсу, дополнительные
требования по контролепригодности
и приведению специальных кои-
т р ол ь и о-т ех и ол оги ч ес к и х ней ы тан и й,
требования по использованию раз-
личных видов резервирования и т. п.
Для элементов системы более низ-
кого иерархического уровня наряду
с сказанными выше могут быть предъ-
явлены дополнительные требования,
например, к запасам работоспособ-
ности по отношению к нагрузкам
различного рода, требования по точ-
ности, быстродействию, производи-
тельности, контролепригодности, тре-
бования к проведению специальных
испытаний опытных и серийных об-
разцов.
К надежности комплектующих
элементов, материалов и полуфабри-
ката, используемых в изделиях си-
стемы, также предъявляют конструк-
тивные требования в виде электро-
термопрочности, стойкости к агрес-
сивным средам, в виде требований
к проведению электротермотрениро-
вок, к использованию средств иераз-
рушающего контроля и диагностики.
Одновременно разработчикам изде-
лий задают требования по исполь-
зованию комплектующих элементов
в аппаратуре в облегченных режимах.
Для того чтобы правильно сформу-
лировать конструктивные требования
по надежности для изделий всех уров-
ней системы, необходимо тщательно
исследовать возможные причины от-
казов изделии, факторы, влияющие на
появление отказов, последствия, к ко-
торым приводят отказы, и выбрать
наиболее эффективные меры борьбы
с ними.
Технические предложения должны
содержать следующие материалы
по эффективности и надежности:
структурную схему надежности сис-
темы и ее основных элементов, укруп-
ненную циклограмму функционирова-
ния, аналитические, логико-вероятно-
стные или статистические модели
функционирования, модели экспери-
ментальной отработки;
сравнение системы по характери-
стикам эффективности и надежности
с аналогичными системами;
предварительную ПОН системы;
оценку достижимости заданных
требований по надежности и перечень
работ и мероприятий, необходимых
для их подтверждения, обоснование
качественных конструктивных тре-
бований по обеспечению надежности
основных элементов системы;
оценку возможностей производ-
ственной и экспериментальной базы
необходимых для создания системы
и ее основных элементов;
предварительный генеральный се-
тевой график создания системы и
перечень предприятий-исполнителей.
На основе предварительной ПОМ
и сетевого графика создания системы
головное предпрпят ие-разработчнк
и предприятия-соисполнители со-
ставляют предварительные единые
планы создания системы и ее основных
элементов.
Организационное обеспечение
131
Указанными документами руко-
водствуются предприят ия-разработ-
чики на следующей стадии создания
системы.
Разработка эскизного проекта (ЭП).
Целью работ но созданию системы
и обеспечению ее эффективности и на-
дежности на стадии ЭП является:
комплексное (теоретическое и экс-
периментальное) обоснование основ-
ных технических н технологических
решений по созданию системы и ее
элементов с требуемыми характери-
стиками эффективности и надежности
и полное обоснование всех материаль-
ных, стоимостных и временных ресур-
сов, необходимых для их обеспечения;
разработка исходных данных и
окончательных требований по ка-
честву и надежности для проектиро-
вания и выпуска документации на
элементы системы, для строительства
необходимых объектов и сооружений,
для дооснащения производственной
и испытательной базы, технических
средств для проведения испытаний и
последующей эксплуатации системы;
разработка окончательной ПОН
системы н ее элементов, взаимная
увязка по стадиям работ и исполните-
лям всего перечня мероприятий по
обеспечению качества и надежности;
разработка конкретных техниче-
ских решений и мероприятии по устра-
нению недостатков, выявленных при
экспертизе технических предложений.
Стадия ЭП сложных систем является
главной. На ней реализуются в виде
окончательных технических решений
и мероприятий основные принципы
обеспечения эффективности и надеж-
ности, сформулированные в ТП.
Поэтому в материалах эскизного про-
екта должны быть детально решены
юсе основные проблемы и обоснованы
мероприятия, связанные с обеспече-
нием эффективности, надежности, без-
опасности системы и се элементов,
которые должны быть выполнены на
последующих стадиях работ.
ЭП содержит следующие материалы:
обоснование выполнения заданных
<ребованнй (в том числе по надеж-
ности) по результатам расчетно-теоре-
тических и экспериментальных ра-
бот, макетирования и моделирования;
обоснование принятых техниче-
ских решений по обеспечению качества
и надежности системы и ее элементов,
выбор комплектующих элементов,
мат ериалов, полуфабрикатов;
условия транспортирования, хра-
пения, обслуживания и восстановле-
ния, уточненные нагрузки, действу-
ющие па элементы системы в различ-
ные периоды функционирования;
оценку влияния качества и надеж-
ности системы па ее эффективность;
нормирование и установление требо-
ваний по надежности к элементам
системы;
перечень методик проведения
испытаний и методик оценки качества
в надежности по результатам испыта-
ний элементов системы;
уточненный состав и характери-
стики необходимой эксперименталь-
ной, испытательной н производствен-
ной базы и оборудования для ее осна-
щения;
окончательные ПОН и ПЭО, содер-
жащие обоснование и перечни работ
и мероприятий по обеспечению и под-
тверждению надежности, реализуемых
на последующих стадиях создания
системы;
результаты анализа достаточности
для обеспечения требуемого качества
и надежности технологической про-
работки конструкции и директивную
технологию;
обоснование применяемых средств
контроля и диагностики технического
состояния изделий;
уточненный генеральный сетевой
график создания системы.
После успешной защиты ЭП голов-
ной разработчик системы вместе с пред-
п р и ят и я м и-соис пол и ител я м и у стр а-
няет замечания к проекту, оконча-
тельно оформляет ПОН, ПЭО, раз-
рабатывает единый план создания си-
стемы и представляет этот план в уста-
новленном порядке па утверждение.
Разработка технического проекта.
На этой стадии осуществляют:
окончательную проектную и кон-
структорскую проработку техниче-
ских решений, заложенных в эскизном
проекте, дающую полное представле-
ние о достаточности и реализуемости
мероприятий по обеспечению качества
и надежности элементов системы;
132
Организационные основы обеспечения надежности
окончательное определение условий
эксплуатации системы и ее элементов,
оценку эксплуатационных характе-
ристик системы;
разработку технических решений
и мероприятии по устранению недо-
статков, выявленных при эксперти-
зе ЭЛ;
разработку и испытания макетов,
предназначенных для проверки кон-
структивных и схемных решений раз-
рабатываемых элементов системы, в том
числе технических решений, напра-
вленных на обеспечение требуемого
качества и надежности.
Технический проект должен со-
держать следующие материалы по
качеству и надежности:
характеристику назначения эле-
ментов системы и уточненные условия
их транспортирования, храпения,
эксплуатации;
основные характеристики качества
изделии;
сведения о соответствии или откло-
нениях от требований к качеству и
надежности, установленных техни-
ческим заданием;
результаты испытаний макетов;
расчеты, подтверждающие работо-
способность и надежность элементов
в различных условиях эксплуатации
и применения;
оценку эксплуатационных данных
изделия (взаимозаменяемости, ре-
монтопригодности, устойчивости про-
тив воздействия внешней среды,
возможности продолжения функци-
онирования при возникновении
отказов или быстрого устранения отка-
зов), порядок отработки эксплуата-
ц।;ониой доку ментации;
перечень работ, которые следует
провести на стадии разработки рабочей
документации;
откорректированную программу
экспериментальной отработки си-
стемы и ее основных элементов, пере-
чень программ экспериментальной
отработки всех элементов системы;
перечень экспериментальной и
п р он з во дет в он и о-тех и ол ог и ч еской от-
работки элементов системы.
Разработка рабочей документации.
Целью работ по обеспечению качества
и надежности на этой стадии является:
практическая реализация в кон-
структорской документации для
изготовления и испытаний опытных
изделий, изложенных в проекте основ-
ных конструкторских решений по
обеспечению требуемого их качества
и надежности;
уточнение режимов функционирова-
ния, условий работы и нагрузок,
действующих на изделия, разработка
программ испытаний;
детальный анализ надежности при-
нятых конструкторских и схемных
решений, анализ потенциальных источ-
ников отказов' и проработка конкрет-
ных методов и средств их предотвра-
щения;
уточнение режимов работы и нагру-
зок комплектующих элементов как
покупных, так и собственной разра-
ботки, обеспечение облегченных режи-
мов их использования, анализ причин
отказов элементов и выбор дополни-
тельных средств контроля и диагно-
стики потенциально ненадежных эле-
ментов;
уточнение конструкторской доку-
ментации по результатам испытаний
макетов, агрегатов и узлов аппара-
туры;
обеспечение технологичности изго*
топления изделий.
Конструкторская документация и
технические условия (ТУ) на изго-
товление опытных изделий должны
содержать перечень, количественные
значения и допустимый разброс тех-
нических параметров, определяющих
надежность этих изделий и контроли-
руемых при изготовлении опытных
образцов, требования к ресурсным
испытаниям, приемочному и входному
контролю и порядок их проведения,
требования к испытаниЯхМ других
видов, если они предусмотрены (на-
пример, специальные, периодические,
типовые и др.).
В процессе изготовления и испыта-
ний опытных образцов осуществляют
критический анализ принятых техни-
ческих решений и качества конструк-
торской документации, анализируют
причины выявленных отказов и неи-
справностей, дорабатывают конструк-
торскую документацию и пересматри-
вают перечни параметров, определя-
ющих надежность, их допустимый
разброс, объем выборки изделий от
Организационное обеспечение
133
партии, продолжительность или усло-
вия проведения ресурсных и приемоч-
ных испытаний. Такой подход к обе-
спечению и контролю надежности поз-
воляет оперативно влиять на качество
и надежность продукции.
Разработку эксплуатационной до-
кументации (ЭД) проводят по перечню
и проспектам ЭД в сроки, установлен-
ные ЕП.
Изготовление опытных изделий и
экспериментальная отработка. Зада-
чами этих стадий являются:
экспериментальная проверка пра-
вильности принятых проектных, схем-
ных, конструкторских, технологи-
ческих решений и соответствия полу-
ченных технических характеристик ка-
чества и надежности изделий требова-
ниям, заданным в ТЗ для данной ста-
дии;
определение истинных запасов ра-
ботоспособности и надежности изделий;
выявление и устранение дефектов
конструкторского и производственного
характера при проведении испытаний
в условиях, близких к реальным;
отработка документации.
Изготовление опытных изделий осу-
ществляют по конструкторской доку-
ментации и ТУ на эти изделия.
Всю номенклатуру комплектующих
изделий и материалов подвергают вход-
ному контролю в порядке и объеме,
установленных в инструкциях по вход-
ному контролю или в технической до-
кументации (ТД) предприятия-потре-
бителя.
На предприятиях-изготовителях
опытных изделий разрабатывают план
подготовки опытного производства,
включающий:
проработку предприятием-изготови-
телем конструкторской документации
(КД) и ТУ на опытные изделия, а та-
кже анализ технологичности изделий;
разработку ТД на изготовление и
инструкций по отработке новой тех-
нологии;
составление совместно с предприя-
тиями-разработчиками перечня особо
ответственных технологических опе-
раций изготовления, сборки, монтажа,
регулировки, настройки, испытаний и
контроля;
разработку инструкций и методик,
необходимых для обеспечения изго-
товления опытных изделий;
создание технологических стендов»
на которых может быть осуществлена
проверка функционирования, взаимо-
влияния и параметров изделий;
проектирование, изготовление и при-
обретение необходимой технологиче-
ской оснастки и контрольно-испыта-
тельной аппаратуры;
проведение обучения и аттестации
исполнителей;
мероприятия по обеспечению и ма-
териальному стимулированию без-
дефектного изготовления изделий.
Предприятия-разработчики осуще-
ствляют авторский надзор, совместно
с предприятиями-изготовителями
анализируют результаты изготовления
и испытаний на предприятии-изгото-
вителе и принимают необходимые ме-
ры по устранению отказов и неисправ-
ностей.
Предприятия-разработчики, вы-
давшие ТЗ, осуществляют контроль
за полнотой и достаточностью прове-
дения предприятиями-соисполнителя-
ми отработки изделий и за соблюдением
ими порядка поставок изделий на
испытания.
При автономных испытаниях осу-
ществл я ют:
отработку и проверку функциони-
рования отдельных опытных изделий
в условиях, близких к реальным;
выявление и доработку ненадежных
изделий, устранение недопустимых ре-
жимов использования комплектую-
щих элементов;
определение границ работоспособ-
ности, оценку соответствия характери-
стик опытных изделий требованиям
ТЗ (ТУ), оценку возможностей вы-
полнения требований по качеству и
надежности по результатам испытаний
изделий;
корректировку конструкторской до-
кументации.
Автономным испытаниям подвергают
все вновь создаваемые, дорабатывае-
мые изделия, а также заимствованные
изделия, для которых изменены усло-
вия функционирования.
Достаточность отработки опытных
изделий подтверждается положитель-
ными результатами испытаний (в том
134
Организационные основы обеспечения надежности
числе ресурсных) этих изделий в кон-
структорском исполнении и в комп-
лектации, окончательно выбранными
на данной стадии.
Задачами комплексных испытаний
опытных изделий являются:
совместная отработка и проверка
взаимного функционирования опытных
изделий в условиях, близких к реаль-
ным, выявление и устранение дефек-
тов на стыках;
проверка отработанности техноло-
гии изготовления, сборки и контроля
изделий, достаточности и правильности
выбора испытательного оборудования и
контрольно-измерительных средств;
отработка серийной технологии (если
это необходимо);
предварительная оценка соответ-
ствия основных характеристик опыт-
ных изделий требованиям ТЗ (ТУ),
включая требования к качеству и на-
дежности, по результатам всех видов
испытаний в объеме, оговоренном в ТЗ
для этой стадии;
проверка полноты и отработанности
комплектов документации;
определение технической готовности
изделий к государственным испыта-
ниям.
В процессе комплексных испытаний
головные предприятия-разработчики
и изготовители проводят корректиров-
ку документации, разрабатывают про-
граммы, методики проведения и оцен-
ки результатов государственных ис-
пита НИИ.
Пр едл р ияти я - р аз работч и к и с иетемы
и ее элементов по результатам экспери-
ментальной отработки и выполнения
других работ, предусмотренных ЕП,
до начала государственных испыта-
ний выпускают итоговые отчеты о го-
товности к этим испытаниям.
Государственные испытания (ГИ)
проводятся с целью:
всесторонней проверки и подтвер-
ждения технических характеристик,
качества, надежности и эффективности
системы и ее элементов требованиям,
ваданным в ТЗ на них, в условиях,
максимально приближенных к реаль-
ным;
определения возможностей приня-
тия системы в эксплуатацию или реше-
ния ею целевых задач.
Программа ГИ системы включает:
цели и задачи испытаний, требова-
ния к испытаниям и порядок их
выполнения;
перечень, состав и назначение объек-
тов испытаний, распределение их по
видам испытаний, количество и поря-
док испытаний;
перечень программ и методик под-
готовки и проведения испытаний, оп-
ределения и оценки характеристик
системы и ее элементов;
порядок проверки и отработки эксп-
луатационных характеристик и ЭД,
поставок изделий, оборудования и до-
кументации;
порядок подтверждения заданных
в ТЗ требований к качеству, надеж-
ности системы, ее элементов с учетом
результатов экспериментальной отра-
ботки.
К программе ГИ должны быть при-
ложены программы и методики опре-
деления и оценки технических харак-
теристик, качества и надежности эле-
ментов системы, а также эффективно-
сти системы в целом.
ГИ считают законченными и система
может быть рекомендована к приему
в эксплуатацию, если ее основные тех-
нические характеристики, качество,
надежность и эффективность соответ-
ствуют ТЗ и эксплуатационная доку-
ментация проверена и отвечает предъ-
являемым к ней требованиям.
Подготовка документации на изде-
лия серийного производства, серийное
производство. Задачами этой стадии
является корректировка (разработка),
проверка, согласование и утверждение
комплектов конструкторской, техно-
логической и эксплуатационной доку-
ментации в соответствии с требовани-
ями ГОСТов, Единых систем конструк-
торской и технологической докумен-
тации (ЕСКД, ЕСТД), а также тех-
нологической подготовки производства
(ЕСТПП).
В процессе подготовки документации
решают следующие задачи обеспечения
качества и надежности.
Предприятия-разработчики уточня-
ют перечни электрорадиоизделин
(ЭРИ), режимы и условия применения
комплектующих элементов (КЭ), изде-
лий и материалов, гарантийные сроки
на них и, в случае несоответствия ре-
Организационное обеспечение
135
Жимов и условий ТУ, согласовывают
применение ЭРИ и КЭ.
Мероприятия по обеспечению каче-
ства и надежности изделий, предназна-
ченных для серийного производства
Ха данном предприятии, оформляют
в виде ежегодных программ повышения
качества и надежности — разделов
планов технического переоснащения
производства.
В ТУ на серийные изделия вносят
перечни параметров, количественные
вначення их, допустимый разброс па-
раметров, контролируемых при серий-
ном производстве, требования к ре-
сурсным испытаниям, приемочному
и входному контролю изделий, поря-
док и периодичность их проведения.
При подготовке к изготовлению
серийных изделий на каждом предпри-
ятии-изготовителе разрабатывают план
подготовки серийного производства,
предусматривающий:
разработку (корректировку) техно-
логических паспортов серийных изде-
лий и серийной технологической доку-
ментации на изготовление, испытание
И контроль качества изделий;
подготовку необходимого дополни-
тельного оборудования, технологиче-
ской оснастки и контрольно-испыта-
тельной аппаратуры;
проведение обучения и аттестации
исполнителей и контролеров;
проверку соответствия технологиче-
ского оборудования, стендов, контро-
льно-измерительных средств требова-
ниям КД и ТД.
В соответствии с требованиями КД
изготовляют . и испытывают изделия
установочной партии (головного образ-
ца) для проверки готовности КД и
ТД к серийному производству изделий.
Пред п р н ят ня - р азр аботч и к и осу щест-
вляют авторский надзор на предприя-
тиях-изготовителях с целью контроля
8в выполнением требований КД в
производстве п устранения недостат-
ков.
Предприятия-изготовители совмест-
но с предприятиями-разработчиками
составляют перечни особо ответствен-
ных операций сборки, монтажа, регу-
лировки, настройки, испытаний и кон-
троля, выполняемых наиболее квали-
фицированными исполнителями.
Изделия, предъявляемые в ОТК,
не должны иметь отступлений от черте-
жей и ТУ. Предприятия-изготовители
обязаны вести строгий учет допущен-
ных отступлений, и принимать меры по
их исключению.
Предприятия-изготовители ежеквар-
тально проводят проверку правиль-
ности н полноты проведенных измене-
ний в КД, ежегодно проводят экспер-
тизу годности и комплектности КД
для использования на следующий год.
Испытательное технологическое обо-
рудование и стенды, контрольно-из-
мерительные средства до первого ис-
пользования и после каждой доработки
н ремонта проверяют и аттестуют.
Предприятия-изготовители совмест-
но с предприятиями-разработчиками
не реже одного раза в год проводят:
оценку стабильности производства
по результатам испытаний изделий в
процессе серийного производства;
оценку надежности серийных изде-
лий по результатам их приемо-сдаточ-
ных испытании н эксплуатации.
Эксплуатация систем и их изделий.
Целью работ предприятий-разработчи-
ков и предприятий-изготовителей на
этой стадии является:
своевременная комплектная и каче-
ственная поставка изделий и эксплу-
атационной документации (ЭД) пред»
приятням и организациям-потребите-
лям;
оказание помощи потребителю при
опытной эксплуатации, участие в под-
готовке и испытаниях изделий, в управ-
лении испытаниями;
осуществление авторского и гаран-
тийного надзора (если последний пре-
дусмотрен) за серийным производством
и эксплуатацией изделий;
исследование и устранение причин
отказов эксплуатируемой техники;
проведение работ по совершенство-
ванию порядка и правил эксплуатации
изделий, упорядочению запасных из-
делий и принадлежностей, дальней-
шему повышению надежности и срока
службы изделий.
Только знание причин отказов и
условий их появления позволяет при-
нять оперативные меры по обеспечению
эффективности и надежности изделий.
Важное место в решении этих задач
принадлежит системе взаимного обмена
136
Организационные основы обеспечения надежное! и
информацией между заинтересован-
ными предприятиями и организаци-
ями об отказах и неисправностях изде-
лии в серийном производстве и экс-
плуатации.
Предприятия-изготовители, исполь-
зуя информацию об отказах и неисправ-
ностях в процессе эксплуатации, в
сроки, предусмотренные норматив-
ными документами, проводят исследо-
вание причин отказов изделий и с при-
влечением п редп р и ят и и - р азр аботч и ков
и предприятий-соисполнителей раз-
рабатывают мероприятия по устра-
нению причин отказов изделий, вклю-
чающие при необходимости доработку
и совершенствование конструкции, из-
менение технологии изготовления и
контроля, устранение недостатков в
технике, поставленной в эксплуата-
цию, совершенствование ЭД.
По итогам опытной эксплуатации
изделий и опенки эффективности их
применения возникает необходимость
в разработке и реализации программ
повышения качества и надежности
эксплуатируемых изделий. Во многих
отраслях промышленности эта работа
проводится постоянно.
Межотраслевая и отраслевая системы
обеспечения надежности и управления
качеством. Изложенная выше сово-
купность общих требований по иссле-
дованию эффективности и обеспечению
качества и надежности техники распро-
страняется на все виды создаваемых
систем и их элементов и на все стадии
их жизненного цикла с учетом особен-
ностей видов техники, массовости при-
менения и ответственности решаемых
задач.
Эта совокупность требований явля-
ется элементом системы межотрасле-
вого управления качеством продукции,
регламентирующей порядок планиро-
вания и ведения работ но обеспечению
качества и надежности, устанавли-
вающей единые требования к констру-
кторской, технологической, метрологи-
ческой и эксплуатационной докумен-
тации, контролируемые стадии работ
и определенный порядок их заверше-
ния, правила принятия решений, пра-
ва, обязанности и ответственность пред-
приятий и организаций за обеспечение
качества и надежности техники.
Требования регламентированы госу-
дарственными стандартами и обя-
зательны для всех отраслей промыш-
ленности.
В целях дальнейшего повышения
действенности н эффективности сис-
темы обеспечения надежности и управ-
ления качеством продукция непреры-
вно совершенствуются. Используются
дополнительные моральные и матери-
альные стимулы, способствующие ее
повсеместному внедрению. Это госу-
дарственная аттестация качества про-
дукции, дающая кроме морального
удовлетворения также материальную
поддержку предприятиям и работни-
кам этих предприятий, позволяющую
повышать технический уровень про-
изводства и удовлетворять социальные
потребности коллективов.
Дальнейшему повышению эффектив-
ности и надежности техники способ-
ствует ряд постановлений партии и пра-
вительства о материальном стимули-
ровании предприятий за превышение
заданных характеристик надежности
в процессе серийного производства и
эксплуатации изделий, государствен-
ные и межведомственные целевые про-
граммы НИР и ОКР по созданию вы-
сококачественных и надежных комп-
лектующих изделий, материалов и по-
луфабрикатов, развитие региональных
испытательных центров, а также ра-
боты по совершенствованию государ-
ственной системы аттестации качества
продукции, автоматизации работ по
обеспечению надежности и управлению
качеством на всех стадиях создания и
применения изделий, совершенство-
вание и повышение оперативности
системы обмена информацией между
заинтересованными предприятиями- и
организациями.
Развитие н совершенствование си-
стемы проводится по следующим на-
правлениям.
1.	Разработка и внедрение основных
организационно-технических принци-
пов системы управления качеством про-
дукции на уровнях промышленное in
в целом, отдельных отраслей промыш-
ленности, производственных объеди-
нений и промышленных предприятий.
2.	Установление единой терминоло-
гии в области качества и надежности
техники, управления качеством, в об-
Программное обеспечение
137
ласти контроля и испытании, техно-
логии, метрологии и диагностики, эк-
сплуатации, обслуживания и ремонта,
информации о качестве и надежности.
3.	Установление единых требова-
ний к органам и службам стандарти-
зации, унификации, метрологии, на-
дежности, управления качеством, ат-
тестации продукции.
4.	Обобщение и распространение пе-
редового опыта организации Комплек-
сных систем управления качеством
отдельных отраслей промышленности,
регионов и промышленных предприя-
тий.
5.	Прогнозирование и планирование
повышения качества продукции.
6.	Разработка, внедрение и государ-
ственный надзор за внедрением и со-
бл ю де н и ем н ор м ат и в н о-техн ическ их
документов.
7.	Нормирование требований к ка-
честву продукции. Оценка1 качества и
аттестация продукции.
8.	Технический контроль качества и
испытания продукции. Метрологиче-
ское обеспечение.
9.	Правовое обеспечение управления
качеством продукции. Стимулирова-
ние повышения качества продукции и
экономической эффективности работ
в области повышения качества про-
дукции.
10.	Информационное обеспечение ра-
бот по управлению качеством про-
дукции.
Во всех отраслях промышленности
созданы и развиваются отраслевые
системы обеспечения надежности и
управления качеством продукции.
Требования отраслевых систем за-
креплены в отраслевых стандартах,
положениях, методиках, руководствах.
На основе межотраслевых и отра-
слевых систем на предприятиях внед-
ряются и развиваются собственные
системы обеспечения надежности и
управления качеством в виде стапдар-
юв предприятий. В этих стандартах
конкретно устанавливаются задачи,
права и обязанности каждого сгрук-
«урного подразделения предприятия
при решении ими задач обеспечения
качества и надежности, регламенти-
руются конкретные нормативные тре-
бования и способы обеспечения и
контроля качества и надежности изде-
лий при проектировании, экспери-
ментальной отработке, в опытном и
серийном производстве (см. рис. 1).
Организацию, методическое обеспе-
чение, координацию работ по обе-
спечению качества и надежности тех-
ники, а также контроль мероприятий,
реализуемых в обеспечение качества
и надежности на предприятиях-раз-
работчиках и в головных отраслевых
институтах, осуществляют службы на-
дежности и управления качеством,
в состав которых входят специализи-
рованные подразделения (отделы) на-
дежности и подразделения управления
качеством.
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Основные положения. Как показы-
вает передовой отечественный и зару-
бежный опыт, наилучших результатов
в создании высокоэффективных и на-
дежных сложных систем в условиях
значительной неопределенности, со-
провождающей разработку, возможно
достичь только путем разработки и
последовательной реализации целе-
вых программ, позволяющих обеспе-
чить создание системы и гарантирован-
ное выполнение задач с минимальными
суммарными затратами материаль-
ных, стоимостных и временных ре-
сурсов.
Всесторонний анализ проблем на-
дежности и эффективности, начиная
с самых ранних этапов проектировании
и кончая эксплуатацией, и програм-
мно-целевой подход позволяют наи-
более полно учесть складывающиеся
в каждом конкретном случае сочетания
факторов, определяющих потребности
и возможности обеспечения эффектив-
ности и надежности, сравнить затраты
ресурсов на их обеспечение и потери,
ожидаемые в случае отказа от реали-
зации мероприятий по обеспечению,
выбрать наилучшие стратегии обеспе-
чения эффективности и надежности,
принять необходимые корректирую-
щие решения.
Программно-целевой подход реали-
зуется с помощью единого плана созда-
ния системы и ее изделий. Научно-
техническую основу ЕП составляют
программные документы ПОН, ПЭО.
Кроме того, для серийных изделий
138
Организационные основы обеспечения надежности
разрабатывают программы повышения
надежности (ППН), охватывающие се-
рийное производство и эксплуатацию.
На некоторых предприятиях раз-
рабатывают программы обеспечения
качества или программы обеспечения
качества и надежности. Эти программы
аналогичны ПОН по своему содержа-
нию.
Разработка программных докумен-
тов преследует также цель взаимной
координации и концентрации усилий
всех предприятий и организаций, уча-
ствующих в создании системы, на ре-
шении узловых проблем надежности.
В ряде случаев бывает, что потери,
связанные с отказами изделий при
эксплуатации и применении систем,
во много раз превосходят любые воз-
можные затраты ресурсов на обеспе-
чение надежности и безопасности на
более ранних стадиях. Тогда перед раз-
работчиком ПОН, ПЭО, ППН обы-
чно не ставится задача оптимизации
этих программ. Главным требованием
при этом является разработка
программ, содержащих наиболее пол-
ное решение проблем надежности и
безопасности.
Если это требование выполняется,
то тогда дополнительно рассматрива-
ется вопрос сокращения расходуемых
ресурсов благодаря рациональному их
распределению.
Для систем, эксплуатация и примене-
ние которых в случаях возникновения
отказов, не сопровождаются значитель-
ными потерями времени и средств,
целесообразно сразу ставить и решать
ври разработке программ задачу ми-
нимизации суммарных затрат ресур-
сов на создание и применение техники.
Всегда возникает вопрос о полноте,
достаточности и часто об оптималь-
ности мероприятий ПОН, ПЭО, ППН
с точки зрения сокращения суммарных
затрат ресурсов.
Наилучший ответ на вопрос о пол-
ноте мероприятий позволяет дать так
называемый структурно-функциональ-
ный (или матричный) метод формиро-
вания программ обеспечения надежно-
сти и аналогично других программ.
В этом случае на каждом уровне
иерархии структуры системы строят
матрицу для каждого периода функци-
онирования, в которой по горизонта-
ли записывают все элементы, входя-
щие в данный уровень структуры из
следующего по степени детализации
уровня структуры, а по вертикали —
все проблемы качества, надежности
или безопасности, которые требуется
решать на различных стадиях созда-
ния системы.
На пересечении столбцов н строк
в таблице образуется пара проблема—
элемент, относительно которой необ-
ходимо ответить на следующие воп-
росы.
1.	Имеет ли отношение данная про-
блема к данному элементу? Если «нет»,
в ячейке ставится прочерк. Если «да»,
требуется ответить на следующий
вопрос.
2.	Какие последствия возможны в
случае нерешения этой проблемы?
Если «легкие», «незначительные», в
ячейке ставится прочерк. Если «тя-
желые, значительные», в ячейке ста-
вится индекс мероприятий (из типо-
вого перечня мероприятий), с помощью
которых можно уменьшить или исклю-
чить влияние этой проблемы па на-
дежность системы.
Обычно на предприятиях вырабаты-
вают комплекс мероприятий, позволя-
ющий эффективно решать основные
проблемы качества и надежности. В
последнее время па предприятиях соз-
дают перечни отказов и мероприятий
по их устранению в виде банков дан-
ных, хранящихся в памяти ЭВМ.
Имеются такие данные и в головных
отраслевых институтах. Выбору меро-
приятий способствуют также отра-
слевые руководящие и нормативно-
технические документы, в которых со-
держатся рекомендации ио обеспече-
нию надежности.
Если имеющегося в распоряжении
исследователя перечня мероприятий,
недостаточно, необходимо на этой про-*
блеме акцентировать внимание и пре-
дусмотреть в программе дополнитель-
ные исследования и поиск новых мер
защиты от вреди их последствий данной
проблемы.
После рассмотрения мероприятий
необходимо ответить на следующий
вопрос.
3.	Каковы гарантии успешного пре-
одоления («закрытия») всех имеющихся
проблем надежности предусматривав-
Программное обеспечение
139
Уровень
1
2
Уровень
б
Отказ
системы
Отказы
составных
частей
Отказы
изделий
Отказы
зленентов
Ошийка и
дефекты,
порождающие
отказ
элемента.
Виды
воздействий,
приводящих
мои совокупностью мероприятий?
Если «высокие», т. е. на уровне луч-
ших предыдущих разработок, то пред-
варительный этап составления про-
граммы заканчивается. Если «низкие»,
тогда исследование и поиск эффектив-
ных мероприятий продолжаются.
При этом могут быть разнообразные
решения, вплоть до пересмотра кон-
струкции, если другие меры не дают
желаемого результата.
Полному анализу проблем надеж-
ности и выработке мероприятий по
их устранению способствует разработка
моделей функционирования, моделей
экспериментальной отработки и моде-
лей применения системы.
После завершения первого этапа —
выбора совокупности мероприятии
приступают ко второму: рациональ-
ному совмещению, комплекенроваиню
мероприятий, к оптимизации распо-
лагаемых ресурсов, к рациональному
распределению работ по стадиям соз-
дания изделий.
Аналогично формируют ПЭО — на-
иболее трудоемкую часть программы
обеспечения надежности. Эту часть
работ оформляют в самостоятельную
программу потому, что для реализации
ее требуется создание новой и совер-
шенствование существующей экспе-
риментальной базы и контрольно-ис-
пытательной аппаратуры, планирова-
ние и изготовление опытных образцов,
отработка новых технологических про-
цессов, проведение испытаний в опре-
к дефектам
Рис. 2. Дерево отказов
деленной последовательности и при-
влечение к этой работе многоведомст-
венной кооперации предприятий и
организаций.
Тщательному анализу причин от-
казов и выработке мероприятий, наи-
более эффективных для их устране-
ния, способствует также построение
дерева отказов и неработоспособных
состояний (рис. 2). Такой анализ про-
водят для каждого периода функциони-
рования, каждой составной части или
изделия в целом. Результаты оформ-
ляют в виде таблиц (см. с. 140).
Об эффективности отдельных меро-
приятий ПОН или программы в целом
можно судить по обобщенным техниче-
ским пли экономическим показателям.
Технические показатели позволяют
ответить на вопрос, во сколько раз
уменьшится вероятность или интен-
сивное! ь возникновения отказов после
реализации мероприятий ПОН.
Экономические показатели позволя-
ют оцепить насколько уменьшатся
суммарные затраты на обеспечение на-
дежности изделий при их создании и
на компенсацию оставшейся ненадеж-
ности этих изделий в процессе эксплу-
атации.
В пятом томе справочника подробно
рассмотрены методические вопросы
полноты, достаточности и эффективно-
сти ПОН, ПЭО, ППН.
140
Организационные основы обеспечения надежности
Результаты анализа отказов и средства обеспечения надежности
Отказы на стыках эле- ментов	Наиме- нование	1 ие табл.	Средство защиты	Наиме- нование	
				Ин- декс	
	Ин- декс	X <ъ И •ч о ГО			
			Метод защиты	Наиме- нование	
Вид воздей- ствия	Наиме- нование	t:			
				Ин- декс	
	Ин- декс				
			Средство контроля	Наиме- нование	
Ошибка, дефект	Наиме- нование				
				Ин- декс	
	Ин- декс				
			Метод контроля	Наиме- нование 		
Элемент	Наиме- нование	—			
				Ин- декс	
	Ин- декс				
			Средство пре- дупреждения 1	Наиме- нование	
Изделие	Наиме- нование				
				Ин- декс	
	Ин- декс				
			Метод преду- преждения	Наиме- нование	
Составная часть	Наиме- нование 					
				Ин- декс	
	Ин- декс				
			Вероятность возникновения 1		
Период функ- ционирования	Назва- ние				
	Но- мер				
Структура и содержание программ
обеспечения и повышения надежности.
Для создания изделий, удовлетворяю-
щих заданным требованиям надежности
составляют ПОН — документ, рег-
ламентирующий совокупность взаимо-
связанных требовании, организаци-
онно-технических мероприятий и пра-
вил принятия решений, направленных
на достижение указанных целей.
ПОН должна охватывать стадии
разработки изделий, начиная от ста-
дии «Техническое предложение» и
кончая стадией «Государственные ис-
пытания».
Для изделий, находящихся на ста-
диях серийного производства и экс-
плуатации, разрабатывают ППН.
ПОН системы разрабатывает голов-
ное предприятие — разработчик сов-
местно с предприятиями-соисполни-
телями, ведущими разработку изде-
лий по ТЗ головного предприятия-
разработчика.
Основной задачей разработки ПОН
является определение обоснованного
перечня работ и мероприятий, прово-
димых на всех стадиях создания и эк-
сплуатации системы и ее изделий с це-
лью достижения требуемого уровня
надежности.
Одновременно ПОН служит целям
обоснования возможности создания
системы с требуемой надежностью,
разработки необходимых документов
по надежности, планирования и ру-
ководства всеми работами в области
надежности, обеспечения контроля за
выполнением и оценки результатов
выполнения работ. Этому способствует
изложенная ниже единая типовая
структура ПОН и требования к се
обоснованию, порядку разработки и ре-
ализации.
Раздел 1 «Общие положения» со-
держит:
а)	исходные данные для разработки
ПОН, включающие:
основные сведения по назначению
и структуре системы (изделий);
эксплуатационно-технические ха-
рактеристики системы (изделия);
номенклатуру и количественные зна-
чения показателей надежности систе-
мы (изделия), а также организационно-
технические требования по обеспече-
нию надежности;
Программное обеспечение
141
пути обеспечения надежности изде-
лий;
условия эксплуатации системы (из-
делия), совокупность внешних воз-
действующих факторов;
порядок применения, хранения, об-
служивания системы и ее элементов;
б)	перечень ПОН изделий более
низких уровнен структуры системы
с указанием количественных и орга-
низационно-технических требований,
предъявляемых к их надежности;
в)	перечень научно-технических про-
блем надежности, которые должны быть
решены при создании системы и ее
изделий (освоение новых материалов,
создание новых ЭРИ, отработка новых
физических и химических процессов,
освоение новой экспериментальной
базы, новой технологии, разработка
новых средств контроля и т. д.).
Раздел 2 «Работы и мероприятия по
обеспечению надежности» составляют
в виде таблиц. В него включают:
перечень работ и мероприятий по обе-
спечению надежности с развертыва-
нием их по стадиям жизненного цикла
системы; исполнителен работ; ссылки
на нормативно-технические и методи-
ческие документы, используемые при
выполнении этих работ; отчетные до-
кументы.
Перечень работ и мероприятии, при-
водимых в этом разделе, рекоменду-
ется группировать по следующим на-
правлениям: организационно-техниче-
ские мероприятия; расчетно-теорети-
ческие работы; исследовательские, экс-
периментальные и испытательные ра-
боты; производственно-технологиче-
ские работы; мероприятия по совер-
шенствованию и подготовке испыта-
тельной н производственной базы.
В раздел 2 включают также допол-
нительные таблицы, содержащие:
перечень потенциальных источников
отказов изделий и отказов, возника-
ющих при взаимодействии изделий
системы, составляемый при обоснова-
нии ПОН, со ссылкой па работы и
мероприятия, направленные на их
предотвращение, контроль или защиту
от их последствий;
перечень подразделений и смежных
предприятий, которые являются ис-
полнителями работ и мероприятий по
данной ПОН, с указанием ссылки на те
работы и мероприятия, в исполнении
которых они участвуют.
Раздел 3 «Методическое обеспечение»
содержит полный перечень руководя-
щих, нормативно-технических и мето-
дических документов, которыми не-
обходимо руководствоваться при вы-
полнении работ и мероприятий, преду-
смотренных в разделе 2. Для докумен-
тов, разработка которых предусматри-
вается на последующих стадиях, ука-
зывают срок разработки (приведенный
к стадиям и этапам), а также кем
разрабатывается, согласовывается и
утверждается документ.
Раздел 4 «Порядок контроля выпол-
нения и корректировки ПОН» устанав-
ливают:
контрольные точки рассмотрения
хода выполнения ПОН и возможные
сроки ее корректировки;
порядок рассмотрения и согласова-
ния отчетных документов и приня-
тия решений о переходе к выполнению
последующих задач ПОН или ее кор-
ректировке.
Контрольные точки, как правило,
соответствуют моментам окончания от-
дельных стадий и этапов, результаты
работ на которых оформляют в виде
законченных отчетных документов.
Оформление основного содержания
разделов 2, 3, 4 в виде таблиц вместе
с наглядностью и удобством при обос-
новании, составлении, реализации и
контроле выполнения конкретной ПОН
обеспечивает возможность кодирования
н использования при машинной обра-
ботке, обобщении опыта реализации
ПОН.
Предварительная ПОН, разрабаты-
ваемая на стадии «Техническое пред-
ложение», содержит полный перечень
работ, планируемых для стадии
«Эскизный проект», а именно:
уточнение функционально-элемент-
ной структуры сисюмы;
анализ требований по надежности,
оценку их выполнимости и выбор мето-
дов нормирования и подтверждения
требований с учетом результатов пла-
нируемых экспериментальных работ;
анализ организационно-технических
требований по надежности и выбор
конструктивно-технологических реше-
ний, обеспечивающих их выполне-
ние;
142
Организационные основы обеспечения надежности
выбор элементной базы, материалов,
полуфабрикатов, выявление изделий,
лимитирующих надежность системы;
выбор наилучших способов резерви-
рования и режимов использования
изделий;
составление перечней возможных от-
казов новых изделий как на основе
эксплуатации аналогов и прототипов,
так и на основе анализа конструкции
ведущими спецналнотами;
анализ влияния последствий отка-
зов на функционирование элементов
более высокого уровня структуры си-
стемы;
планирование экспериментальной
отработки изделии и новых техноло-
гических процессов, уточнение порядка
проведения испытаний, уточнение со-
става и характеристик эксперимен-
тальной базы;
анализ технологичности конструк-
тивно-схемных решений и оценка их
влияния на надежность изделий;
уточнение методов и средств обеспе-
чения и контроля качества и надеж-
ности изделий в производстве, обос-
нование и оснащение производствен-
ной базы.
ПОН, разрабатываемая на стадии
«гЭскизиып проект», содержит полный
перечень задач обеспечения надеж-
ности и работ, выполняемых на после-
дующих стадиях создания системы:
экспериментальную проверку за-
ложенных в ЭП основных проектно-
конструкторских и технологических
решений по обеспечению надежности,
отработку КД, ТД и ЭД;
создание и использование контроле-
пригодных изделий и эффективных
средств их контроля;
обоснование и внедрение эффектив-
ного входного, пооперационного в
приемочного контроля;
выбор стабильных технологических
процессов и контролируемых пара-
метров;
отработку вопросов обслуживания
и восстановления изделий в процессе
их эксплуатации;
создание технологических стендов
для стыковки и проверки взаимного
фу и к цион и роза и ия 113 дел и й;
перечень нормативных документов
(стандартов, методик, инструкций),
необходимых для проведения и конт-
роля работ по надежности.
ПОН разрабатывает подразделение
надежности предприятия с участием
подразделений-соисполнителей, про-
ект и о-констр у кторс к их, тех н ол ог и-
ческнх, испытательных подразделе-
ний, подразделений стандартизации
п метрологии.
Аналогично частные ПОН на изде-
лия системы разрабатывают предприя-
тия-соисполнители, п затем частные
ПОН включают в ПОН системы.
Оценку эффективности работ по
ПОН проводят на стадиях экспертизы
и защиты технического предложения и
эскизного проекта, а также перед вы-
ходом на государственные испытания,
по результатам всех проведенных ра-
бот и отработанных испытаний.
Основой для оценки полноты и эф-
фективности планируемых в програм-
мах мер является проведение анализа
отказов, проявившихся в процессе
отработки, изготовления и испытании
аналогичных изделии, анализа мер,
принятых по их устранению, и полу-
чение оценок надежности изделий-
аналогов.
Эти оценки используют при прог-
нозе качества н надежности изделий
в составе новой разработки с учетом
эффекта в н ости и реду п р е дител ы i ы х,
контрольных и защитных мероприя-
тий, реализуемых в новой разработке.
Работы и мероприятия, предусмот-
ренные в ПОН, можно считать доста-
точными для обеспечения надежности,
если прогнозируемый уровень надеж-
ности превышает требуемый, а преду-
смотренные в программе мероприятия
позволяют выполнить конструктивные
и пршраммные (организационно-тех-
нические) требования по надежности.
ППН изделий и входящих в них
составных частей разрабатывают с це-
лью поддержания н дальнейшего по-
вышения надежности в процессе се-
рийного производства и эксплуатации.
ППН составляют, согласовывают и
утверждают на стадиях «Изготовление
установочной партии, головного об-
разна» и «Изготовление и поставка
серийных изделий». ППН составных
частей изделия разрабатывают под
руководством предприятия—разработ-
чика изделия.
Программное обеспечение
143
ППН изделий ежегодно дополняют
новыми мероприятиями, обусловлен-
ными анализом результатов их серий-
ного производства и эксплуатации.
В ППН также включают долгосрочные
мероприятия по дальнейшему повы-
шению ресурса и сроков службы от-
дельных изделии.
Оценку эффективности выполнения
мероприятии ППН осуществляют
предприятия промышленности по ре-
зультатам приемосдаточных испытаний,
хранения, гарантийного обслужива-
ния, ремонта (доработок) и эксплуа-
тации.
Основой для оценки полноты и эф-
фективности планируемых в ППН
мероприятий является проведение
анализа конструкторской и технологи-
ческой документации, отказов и не-
исправностей, проявившихся в про-
цессе серийного производства и эк-
сплуатации, и мероприятии по их
устранению. К составлению перечней
отказов привлекают ведущих специа-
листов подразделений надежности
предприятий-разработчиков и изго-
товителей.
При этом используют всю статисти-
ческую информацию об отказах и
неисправностях изделий, находящихся
в серийном изготовлении и эксплуа-
тации, а также имеющуюся в отрасли
информацию об отказах и неисправно-
стях изделий-аналогов.
В ППН включают следующие основ-
ные работы:
обеспечение требуемого уровня на-
дежности (безотказности, долговеч-
ности, сохраняемости, ремонтопри-
годности) мероприятиями ППН;
анализ отработанности КД и ТД
изделий, влияние проводимых кон-
структивных и технологических изме-
нений па надежность;
определение изделий, элементов, ма-
териалов, подлежащих конструктор-
ской доработке и экспериментальной
отработке с целью доведения уровня их
надежности до требуемого;
составление плана мероприятий кон-
структорского, производственного и
эксплуатационного характера по по-
вышению надежности изделий, эле-
ментов н материалов с указанием сро-
ков исполнения и исполнителей.
В ППН включают следующие типо-
вые мероприятия по повышению ка-
чества и надежности в условиях се-
рийного производства:
а)	на стадии «Изготовление уста-
новочной партии, головного образца»}
проверку и взаимную увязку требо-
ваний конструкторской документации
и технических возможностей серийного
производства, доработку и корректи-
ровку при необходимости КД и ТД;
проверку отработанности серийной
технологии изготовления изделий;
мероприятия по устранению при-
чин выявленных отказов;
доработку и корректировку доку-
ментации по проведению входного,
технологического и приемочного конт-
роля;
дополнительное оснащение произ-
водства современным технологическим
оборудованиСхМ и контрольно-измери-
тельными средствами;
б)	на стадии «изготовление и по-
ставка серийных изделий»:
сбор и анализ информации о безот-
казности, долговечности, сохраняемо-
сти, ремонтопригодности в процессе
эксплуатации изделий;
устранение причин выявленных отка-
зов;
облегчение режимов и условий экс-
плуатации;
замену материалов, комплектующих
элементов н полуфабрикатов на новые
с повышенными характеристиками на-
дежности;
разработку и использование более
современного технологического обо-
рудования, контрольно-измерительной
аппаратуры, средств контроля и ди-
агностики;
применение новых видов контроль-
ных испытаний изделий на входном
контроле, в производстве, при приемо-
сдаточных испытаниях;
проведение дополнительных испы-
таний по обоснованию вносимых кон-
структивных и технологических из-
менений;
периодическую оценку уровня на-
дежности изделий и эффективности
реализованных мероприятий.
Работы н мероприятия ППН ре-
комендуется оформлять в табличной
форме, удобной для обоснования и
контроля за ходом выполнения.
144
Организационные основы обеспечения надежности
Структура и содержание программы
экспериментальной отработки. ПЭО
является ор г а н и за ци он н о-тех и н чес к им
и методическим документом, определя-
ющим цели, задачи, порядок проведе-
ния и необходимым объем экспери-
ментальной отработки, а также регла-
ментирует порядок подтверждения ос-
новных эксплуатационных характе-
ристик и надежности изделий в объеме
и порядке, предусмотренных ТЗ, на
стадиях, предшествующих государ-
ственным испытаниям системы.
ПЭО является основополагающим до-
кументом для проведения всех видов
автономных, комплексных и межведом-
ственных испытаний, для определения
номенклатуры и технических харак-
теристик необходимых испытательных
и измерительных средств и их опере-
жающего создания, для обеспечения
полной экспериментальной отработки
изделий.
При разработке ПЭО следует учи-
тывать возможности одновременного
решения задач испытаний и, исполь-
зуя опыт разработки предшествовав-
ших изделий, выбирать достаточное
число образцов и испытаний для ре-
шения задач экспериме1п альной от-
работки.
ПЭО должны содержать:
цели и задачи испытаний, требова-
ния к испытаниям;
перечень и состав изделий, подвер-
гаемых автономным (АИ), комплекс-
ным (КИ);
виды испытании и их содержание,
количество изделий, распределенное по
видам испытаний с учетом выполнения
требований к надежности в объеме,
предусмотренном ТЗ для данной ста-
дии работ;
порядок отработки комплексов КД,
ТД и ЭД на конструкторско-техноло-
гическом и других макетах и на опыт-
ных образцах;
порядок отработки совместно рабо-
тающих изделий на действующих ма-
кетах;
порядок отработки методов и средств
обеспечения безопасности, в том числе
в опасных ситуациях, предусмотрен-
ных документацией;
перечень программ, методик прове-
дения и оценки результатов испытаний;
перечень средств испытаний, изме-
рений, обработки информации;
порядок поставок объектов испыта-
ний, оборудования, документации;
отчетность по видам испытаний,
порядок подтверждения надежности.
При составлении ПЭО следует учиты-
вать преемственность изделий в составе
разрабатываемой системы:
изделия, заимствуемые из предыду-
щих разработок без изменений, про-
ходят только комплексные испытания,
если условия их работы аналогичны
условиям работы в составе прототи-
пов;
дорабатываемые или используемые
в новых условиях изделия проходят
испытания с целью определения влия-
ния доработок или новых условий на
их работоспособность и надежность;
изделия, разрабатываемые вновь,
проходят полный цикл автономных
и комплексных испытаний.
Ниже изложена типовая структура
ПЭО.
Раздел 1 «Основные положе-
ния» включает:
основные сведения о назначении,
структуре и основных характеристиках
составных частей и изделий системы
как объектов испытаний, степень их
заимствования с изделий-аналогов;
экс пл у атацнон но-тех и и чес кие ха р а к-
теристики изделий, которые следует
обеспечить и экспериментально под-
твердить;
перечень условий эксплуатации и
эксплуатационных факторов;
пути и возможности автономной и
комплексной экспериментальной от-
работки изделий;
этаппость экспериментальной отра-
ботки, перечень изделий, подвергае-
мых автономным, комплексным испы-
таниям;
перечень ПЭО изделии более низ-
ких уровней структуры системы;
перечень и технические характери-
стики экспериментальных установок
и вновь создаваемых или модернизи-
руемых стендов;
перечень новых средств измерений и
обработки результатов испытаний, не-
обходимых для проведения испытаний
с требуемой точностью;
обобщенные данные по числу опыт-
ных образцов и испытаний, необхо-
Программное обеспечение
145
димых для отработки изделий и состав-
ных частей системы, определяющих
ватраты времени и средств на реали-
зацию ПЭО;
порядок отработки КД и ТД иа
конструкторских макетах, опытных об-
разцах и изделиях;
порядок поставки объектов, обору-
дования, документации на испытания;
порядок контроля результатов всех
видов испытаний;
отчетность о завершении испытаний
и программ в целом.
Раздел 2 «Автономные и комп-
лексные испытания составных частей
системы» включает в качестве под-
разделов ПЭО составных частей си-
стемы, на разработку которых выданы
ТЗ головным разработчиком системы.
Раздел 3 «Испытания изделий»
составляют аналогично требованиям
раздела 2. Раздел 3 содержит сведе-
ния об изделиях, па которые выданы
ТЗ разработчиком составной части
системы, сгруппированные по при-
надлежности к составным частям си-
стемы, указанным в разделе 2.
Раздел 4 «Порядок контроля
выполнения и корректировки ПЭО»
устанавливает:
контрольные точки рассмотрения
хода выполнения ПЭО и возможные
сроки их корректировки, приведен-
ные к этапам экспериментальной от-
работки;
порядок рассмотрения и согласова-
ния отчетных документов по выполне-
нию ПЭО, принятия решений о пере-
ходе к следующим этапам реализации
ПЭО, порядок внесения и согласова-
ния корректировок.
ПЭО рекомендуется составлять в
табличной форме, удобной для анализа
и контроля за выполнением.
Основой для оценки полноты и эф-
фективности планируемых ПЭО меро-
приятий и испытаний является прове-
дение анализа типовых (характерных)
отказов изделий-аналогов и целена-
правленное последовательное выяв-
ление запасов работоспособности в ис-
пытуемых изделиях.
Оценку эффективности ПЭО прово-
дят по результатам автономных, комп-
лексных испытаний при подготовке
к началу государственных испытании.
Работы и мероприятия, предусмот-
ренные ПЭО, можно считать достаточ-
ными, если результаты испытании поз-
воляют выявить реальные запасы ра-
ботоспособности изделий и подтвер-
дить заданные эксплуатационные и
технические характеристики, включая
требования по надежности, в объеме
и порядке, установленном ТЗ для
стадии экспериментальной отработки.
В качестве перечней отказов исполь-
зуют перечни, подготовленные при
разработке ПОН.
При составлении перечня отказов
изделий важен выбор изделий-ана-
логов, информация о которых может
быть использована. Однозначных ре-
комендаций здесь быть не может,
однако следует учитывать две тенден-
ции:
чем более далекие аналоги учитыва-
ют при анализе, тем больше возмож-
ность включения в перечень отказов,
не характерных для нового изделия;
чем более близкие аналоги учитыва-
ют при анализе, тем больше вероят-
ность составить неполный перечень
отказов из-за недостатка информации.
Поэтому составленный перечень от-
казов должен проходить экспертизу
в подразделениях, участвующих в раз-
работке изделий.
Кроме того, перечень отказов может
быть скорректирован и дополнен
в результате проведения экспертизы
вновь разрабатываемой проектной,
технологической и эксплуатационной
документации специалистами различ-
ных профилей на начальной стадии
разработки рабочей документации.
В результате предварительного ана-
лиза выделяют группы отказов, по
которым известны или предлагаются
новые мероприятия предупредитель-
ного характера, гарантирующие иск-
лючение возможности их появления
в дальнейшем. Оставшиеся в перечне
отказы систематизируют с точки зре-
ния возможности использования конт-
рольных мер и средств для выявления
их в процессе создания изделия, а
также защиты от последствий этих
отказов в процессе эксплуатации. С
этой целью анализируют причины не-
своевременного обнаружения отказов
па изделиях-аналогах, выделяют при-
знаки подобия этих отказов, выпол-
няют и проверяют возможности про-
146
Организационные основы обеспечения надежности
гнозирования времени появления от-
казов с помощью универсальных или
специализированных (встроенных)
средств диагностики и перазрушаю-
щего контроля.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Технические средства обеспечения
надежности. Технические средства
(элементная база, экспериментальные
и производственные возможности) яв-
ляются важнейшей составной частью
располагаемых активных средств, поз-
воляющих в конечном счете добиться
высокой надежности и эффективности
техники. Отсутствие материально-тех-
нической основы высокой надежности
техники не может быть скомпенсирова-
но другими средствами обеспечения
(организацией работ, реализацией про-
граммного подхода, методического,
нормативного или информационного
обеспечения).
Уровень технического обеспечения
зависит от следующих факторов:
уровня качества и надежности мате-
риалов, полуфабрикатов, электрорадио-
нзделин, комплектующих элементов,
агрегатов и изделий общего назначе-
ния, выпускаемых промышленностью
и используемых в составе технических
систем;
технического уровня, номенклатуры,
кол и чества,	п роизводител ь ности,
автоматизации технических средств
для проектирования, конструирова-
ния, отработки, производства, контро-
ля п эксплуатации сложных изделий;
уровня автоматизации и оператив-
ного сбора, обработки, обмена ин-
формацией для планирования, коорди-
нации и контроля за ходом создания
и применения изделии.
Для создания высоконадежных и
эффективных систем необходимо, что-
бы новые материалы, ЭРИ и другие
комплектующие изделия обладали вы-
сокими показателями надежности,
достаточными для практически без-
отказной эксплуатации перспективных
систем в определенных для них усло-
виях в течение срока эксплуатации,
равного сроку их морального ста-
рения.
Чем сложнее создаваемые системы,
тем больше в системе причин и ис- |
точников отказов, тем проблематичнее
возможность обеспечения надежности
на уже достигнутом научно-техниче-
ском уровне технических средств про-
ектирования, конструирования, эк-
спериментальной отработки, произ-
водства п эксплуатации.
Перед разработчиком систем стоит
проблема, как добиться того, чтобы
возросшей сложности перспективной
системы в полной мере соответствовал
научно-технический уровень техниче-
ских средств, имеющихся в его рас-
поряжении и на предприятиях-соис-
полнителях, как поднять этот уровень,
чтобы обеспечить высокие показатели
качества и надежности техники.
Этому способствует развитие и внед-
рение автоматизации во все сферы
научно-производственной и управлен-
ческой деятельности.
Широко разрабатываются автомати-
зированные системы управления раз-
работкой и производством изделий,
автоматизированные системы проекти-
рования, испытаний, изготовления,кон-
троля перспективной техники.
Развиваются государственные, реги-
ональные и отраслевые испытательные
центры, а также экспериментальная
база предприятий.
Государственная система приборов
ведет скоординированную разработку
универсальных и специализированных
средств перазрушающего контроля и
диагностики.
Наибольшее внимание уделяют тех-
ническому переоснащению средств
производства промышленных отраслей
народного хозяйства. Разрабатывают
п вводят в действие прогрессивное
автоматизированное станочное и тех-
нологическое оборудование (станки с
ЧПУ, автоматизированные линии, ро-
боты и т. п.).
Работа по освобождению человека
от рутинного, однообразного труда
позволяет существенно сократить в
производстве ошибки, отклонения от
требований конструкторской и тех-
нологической документации, повы-
сить производительность труда и ка-
чество продукции.
Весьма перспективно направление
развития технологии, связанное с соз-
данием упрочняющих технологических
процессов, с заменой металлических
Техническое обеспечение
147
материалов на неметаллические, об-
ладающие более высокой стойкостью
в агрессивных средах, износостойко-
стью, сохраняемостью.
Все технические средства обеспече-
ния надежности, которые используют
при создании н применении техники,
могут быть условно разделены на три
класса: средства предупреждения,
средства контроля и средства защиты.
Средства предупреждения отказов
техники одновременно являются и
техническими средствами, позволяю-
щими выбрать и детально разработать
наилучшую конструкцию, оформить до-
кументацию, обеспечить полную эк-
спериментальную отработку.
!< числу технических средств, ис-
пользуемых для предупреждения отка-
зов и отклонений конструктивного
характера, относят:
автоматизированные цифровые и ана-
лого-цифровые комплексы модели-
рования, имеющие необходимое ма-
тематическое обеспечение и позволяю-
щие проектантам разрабатывать боль-
шое число альтернативных вариантов
изделий системы н выбирать наиболее
надежные и эффективные;
средства автоматизированной раз-
работки конструкторской и техноло-
гической документации, позволяющие
исключать ошибки в документации и
значительно ускорить ее разработку;
современное экспериментальное
оборудование, позволяющее своевре-
менно отрабатывать новые технические
решения, обеспечивать высокую на-
дежность изделий;
технические средства обучения и
повышения квалификации проектан-
тов, конструкторов и других сотруд-
ников предприятий-разработчиков;
автоматизированную систему инфор-
мации по вопросам качества и надеж-
ности изделий.
К числу технических средств, пре-
дупреждающих отказы п отклонения
производственного характера, относят:
прогрессивное автоматизированное
производственно-технологическое обо-
рудование, средства контроля и уп-
равления технологическими процес-
сами;
технические средства входного не-
разрушающего контроля и диагности-
ки, исключающие попадание в произ-
водство недостаточно качественных ма-
териалов, полуфабрикатов и комплек-
тующих изделий;
автоматизированные средства обу-
чения рабочих и инженерно-техниче-
ских работников предприятий-изгото-
вителей;
автоматизированную систему ин-
формации по качеству и надежности
изделии в производстве.
К числу технических средств пре-
дупреждения отказов в эксплуатации
относят:
технические средства для отработки
з кс пл уата цнон ной	документации
(стенды, макеты, имитаторы) и обуче-
ния эксплуатирующего персонала;
автоматизированные средства конт-
роля, диагностики и поиска неисправ-
ностей, используемые при вводе изде-
лии в эксплуатацию;
технические средства для проведе-
ния предупредительных и регламент-
ных работ.
Средства контроля. К числу техни-
ческих средств, обеспечивающих конт-
роль и выявление отказов конструк-
тивного характера, относят:
экспериментальную базу, достаточ-
ную для контроля правильности зало-
женных технических решений, про-
верки запасов работоспособности из-
делии во всех режимах функциони-
рования, контроля надежности;
технические средства контроля н
корректировки конструкторской доку-
ментации, качества труда исполни-
телей.
Технические средства контроля ка-
чества п надежности изделий в произ-
водстве предназначены для осущест-
вления следующих функций:
проведения эффективного входного,
пооперационного и приемочного конт-
роля качества изделии;
проверки режимов функционирова-
ния, запасов работоспособности, про-
ведения контрольно-технологических
испытаний;
контроля качества сборки и совмест-
ного функционирования групп изде-
лий;
контроля качества технологической
документации, стабильности техноло-
гических процессов, качества труда
исполнителен.
148
Организационные основы обеспечения надежности
В составе технических средств конт-
роля наряду с аппаратурой неразру-
шающего контроля и диагностики ис-
пользуют современные автоматизи-
рованные средства контроля (техно-
логические стенды, электрические дей-
ствующие макеты, контрольно-измери-
тельные комплексы).
К техническим средствам контроля»
используемым в процессе эксплуата-
ции, относят:
автоматизированные средства реги-
страции и обработки информации о
результатах функционирования изде-
лии об отказах и неисправностях;
технические средства прогнозиро-
вания работоспособности изделии, кон-
троля и поиска неисправностей;
автоматизированные средства конт-
роля качества работы операторов.
Средства защиты. При разработке
сложных и дорогостоящих изделий
все больше внимания уделяют исполь-
зованию разнообразных способов и
технических средств защиты от по-
следствий отказов, неисправностей и
различных отклонений.
К числу технических средств защиты,
используемых для борьбы с последст-
виями отказов и отклонений конструк-
тивного характера, относят:
технические средства локализации
отказов, вводимые в состав системы;
технические средства оперативного
контроля и управления функциониро-
ванием при возникновении опасных
ситуаций в процессе эксперименталь-
ной отработки изделии.
В процессе производства для борьбы
с последствиями отказов и неисправно-
стей изделий используется несколько
типов производственного и техноло-
гического оборудования, средства конт-
роля и диагностики.
Предусматривают блокировки в от-
ветственных техпроцессах, исключаю-
щие возможности разрушения изделий
или обрудованпя при нарушении тех-
процесса.
В процессе эксплуатации для умень-
шения ущерба от возможных отказов
предусматривают следующие техни-
ческие средства:
пожаровзрывобезопасности и пожа-
ротушения;
автоблокировки, исключающие про-
хождение и выполнение неправильных
команд;
предупреждения ошибочных дейст-
вий операторов.
Кроме того, используют специаль-
ные технические средства для про-
ведения оперативных доработок и
восстановления отказавшей техники.
При разработке новых изделий не-
обходимо с опережением создавать
и широко использовать на каждой
стадии создания и применения систем
технические средства предупреждения
отказов и отклонений от намеченного
хода процесса создания, средства опе-
ративного и эффективного . контроля
н выявления причин, а также средства
защиты от вредных последствий отка-
зов и отклонений.
Выбору обоснованного уровня тех-
нических средств для создания изде-
лий способствует тщательная проработ-
ка всех проблем обеспечения качества
и надежности на возможно более ран-
ней стадии создания системы, разра-
ботка программ обеспечения надеж-
ности и на их основе единого плана
создания системы, позволяющего со-
средоточить располагаемые матери-
альные, технические и стоимостные
ресурсы на решении проблем обеспече-
ния качества и надежности, разраба-
тывать и совершенствовать такие тех-
нические средства, которые могут
дать наибольший эффект.
НОРМАТИВНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Цели и задачи нормативного обеспе-
чения. В создании технических систем
участвует мпоговедомственная коопе-
рация предприятий и организаций
различных отраслей промышленности.
В каждой промышленной отрасли за
многие годы работы сложился опреде-
ленный порядок ведения разработок
и производства техники, определенные
требования к документации, правила
принятия решений на различных ста-
диях создания техники. И когда пред-/
приятия разных отраслей промыш-
ленности вовлекаются в одну коопе-
рацию, возникает необходимость коор-
динации планирования и управления
процессом создания, обмена и взаим-
ного использования документации,
Нормативное обеспечение
149
принятия решений на различных уров-
нях организации.
Для исследования эффективности и
обеспечения высокого качества и на-
дежности требуется строго определен-
ное и оперативное взаимодействие ме-
жду предприятиями и организациями
на всех стадиях жизненного цикла
технических систем. Поэтому в пашен
стране усилиями ученых и ведущих
специалистов промышленности раз-
работана и совершенствуется много-
уровневая комплексная система ру-
ководя щи х, н ор мати в н о-тех н и чес к и х
и методических документов по обес-
печению эффективности, надежности
и управлению качеством продукции.
Разработку системы нормативно-тех-
нических документов по эффективно-
сти, качеству и надежности осущест-
вляют на четырех уровнях: межотра-
слевом, отраслевом, группы предприя-
тий, объединенных одной тематикой
работ, и отдельных предприятий 152].
На межотраслевом уровне:
устанавливают основы организации
работ в отраслях промышленности и
на предприятиях по эффективности,
качеству, надежности и стандартиза-
ции;
вводят основные понятия, определе-
ния п показатели качества и надеж-
ности;
регламентируют деятельность раз-
личных органов и служб обеспечения
надежности, управления и контроля
ка чест вом, стандартизации;
разрабатывают требования к комп-
лексным системам повышения эффек-
тивности производства и качества ра-
боты;
устанавливают единые требования
к документации (плановой, проектной,
констр у кторской, тех н ол оги ческоп,
метрологической, по испытаниям, от-
четной, информационной н др.), ис-
пользуемой на различных стадиях
создания и применения изделий;
определяют правовые нормы обе-
спечения и управления качеством про-
дукции, гарантии и ответственность
за качество продукции.
Большой круг вопросов стандарти-
зации па государственном уровне свя-
зан с многосторонним сотрудничест-
вом СССР с зарубежными странами,
проведением работ по стандартизации
в рамках Международной организации
по стандартизации, Совета Экономи-
ческой Взаимопомощи и других ор-
ганизаций.
Отраслевую стандартизацию прово-
дят с целью конкретизации общих
требований государственной системы
применительно к особенностям раз-
работки, производства, обеспечения и
контроля качества и надежности про-
дукции данной отрасли.
Каждая отрасль промышленности
является единственной в стране, ве-
дущей разработку и производство оп-
ределенной совокупности технических
систем, ее производственная деятель-
ность, как правило, не дублируется
другими отраслями промышленности.
Поэтому положительный опыт, накап-
ливаемый в процессе создания и обе-
спечения качества и надежности про-
дукции отрасли, имеющий общеотрас-
левое значение, закрепляют в системе
НТД, разрабатываемой ведущими спе-
циалистами данной отрасли, и исполь-
зуют в дальнейшей работе при создании
новой техники. Этому же способст-
вует разработка н внедрение НТД
для групп предприятий, объединенных
одной тематикой работ. Таким обра-
зом распространяется передовой опыт
между родственными предприяти-
ями.
На уровне групп предприятий име-
ется определенный параллелизм в соз-
дании предприятиями различных от-
раслей промышленности однотипной
продукции. Поэтому возникает необ-
ходимость объединения требований
НТД различных подотраслей разра-
ботки и внедрения единых государ-
ственных документов, позволяющих
в конечном счете более гибко и широко
использовать творческие и производ-
ственные ресурсы промышленности в
целом, обеспечивать эффективную ра-
боту многоведомственных коопераций.
Такой подход позволяет обеспечи-
вать необходимый уровень качества и
надежности материалов, полуфабрика-
тов, ЭРИ, источников и потребителей
энергии, комплектующих узлов, агре-
гатов, приборов и создавать сложные
технические системы, отвечающие сов-
ременным требованиям.
Разработка и внедрение НТД на
уровне предприятий позволяет на ос-
150
Организационные основы обеспечения надежнеегн
пове государственных, межотраслевых
и отраслевых НТД конкретизировать
и упорядочить деятельность пред-
приятия по обеспечению качества и
надежности, уточнить взаимодействие,
права и обязанности основных струк-
турных подразделений предприятия
при решении конкретных задач, спо-
собствует накоплению положительного
опыта создания техники с высокими
показателями качества и надежности.
Это позволяет решать все более слож-
ные задачи, несмотря на естественную
текучесть кадров, перемещения специ-
алистов и постоянный приток в про-
мышленность молодых специалистов,
не имеющих достаточного практиче-
ского опыта работы в области обеспе-
чения надежности техники.
Нельзя рассматривать разработан-
ные системы НТД как законченную
работу.
Системы НТД по эффективности,
качеству и надежности должны раз-
виваться и совершенствоваться вместе
с развитием новой техники, при созда-
нии которой постоянно возникают но-
вые проблемы и задачи обеспечения
качества и надежности. Различные
предприятия промышленности обла-
дают различным опытом обеспечения
качества н надежности.
В связи с этим велика роль стандар-
тизации вопросов качества и надеж-
ности. Разрабатываемые НТД дол-
жны содержать и «консервативные»,
обязательные требования и нормы,
которые необходимо выполнять всем
без исключения предприятиям, и
«прогрессивные», повышенные требо-
вания и нормы, которые выполняются
передовыми предприятиями и должны
в конечном счете выполняться всеми
Предприятиями промышленности. Че-
рез определенный период времени тре-
бования и нормы пересматривают и
совершенствуют на основе накоплен-
ного опыта.
Межотраслевые системы НТД.
К птрмативпо-техническим докумен-
там межотраслевого уровня по каче-
ству п надежности относят государ-
ственные стандарты, руководящие и
методические документы Госстандарта
СССР, рекомендации СЭВ.
Функционирование системы обеспе-
чения качества и надежности на базе
стандартизации обеспечивают и конт-
ролируют органами государственного
надзора за качеством, внедрением и
соблюдением стандартов. Эти же ор-
ганы осуществляют обратную связь
и вызывают управляющие воздействия
со стороны соответствующих органов
в случаях нарушений функционирова-
ния системы обеспечения качества и
надежности.
Систему НТД по обеспечению каче-
ства и надежности разрабатывают на
основе перспективных и годовых пла-
нов стандартизации, посредством ко-
торых осуществляют координацию де-
ятельности всех организаций и пред-
приятий, занимающихся вопросами
стандартизации качества и надежно-
сти. Планы стандартизации предусма-
тривают создание совокупности НТД,
комплексно охватывающих и регла-
ментирующих определенный круг во-
просов по группе взаимосвязанных
проблем обеспечения качества и на-
дежности.
Существующая система межотра-
слевых НТД по качеству и надежности
включает следующие основные нап-
равления.
I.	Общие научно-методические ос-
новы управления качеством и надеж-
ностью.
Совокупность НТД этого направле-
ния составляют государственные стан-
дарты, устанавливающие основные по-
ложения Государственной системы
стандартизации, управления произ-
водственными объединениями и про-
мышленными предприятиями, управ-
ления качеством продукции, а также
«Основные принципы Единой системы
государственного управления качест-
вом продукции».
2.	Термины и определения.
В эту группу входят государствен-
ные стандарты, устанавливающие тер-
мины и определения основных поня-
тий по качеству, надежности, эрго-
номике, метрологии, контролю, тех-
ническому обслуживанию и ремонту,
технической диагностике, испытаниям,
автоматизированному проектирова-
нию.
3.	Органы и службы качества и
надежности.
Эта группа НТД состоит из ряда ру-
ководящих документов (методических
Нормативное обеспечение
151
указаний, положений) Госстандарта
СССР, регламентирующих вопросы ор-
ганизации и деятельности головных
и базовых организаций и служб стан-
дартизации, управления качеством,
отраслевых органов и региональных
центров метрологии, стандартизации,
информации, подразделений надеж-
ности и метрологии в организациях и
на предприятиях промышленности.
4.	Комплексные системы управления
качеством продукции.
НТД по данному вопросу состоят
из руководящих и методических доку-
ментов, определяющих состав и со-
держание работ по организации и
внедрению отраслевых и территори-
альных систем управления качеством,
комплексных систем управления ка-
чеством продукции (КС УКП) на пред-
приятиях и в объединениях на базе
стандартизации и автоматизации.
5.	Прогнозирование и планирование
повышения качества продукции,
В эту группу НТД входят государ-
ственные стандарты, руководящие и
методические документы, устанавлива-
ющие количественные методы оптими-
зации параметров объектов стандар-
тизации, в том числе методы обеспече-
ния опережающей стандартизации, ме-
тоды прогнозирования при оптимиза-
ции н т. д.
6.	Государственный надзор за внед-
рением и соблюдением стандартов, тех-
нических условий и качеством про-
дукции.
Это направление стандартизации
определяется руководящими докумен-
тами (методическими указаниями и
инструкциями), устанавливающими
порядок государственного надзора за
внедрением и соблюдением стандартов,
технических условий, метрологиче-
ским обеспечением, техническим уров-
нем и качеством продукции.
7.	Нормирование требований к ка-
честву и надежности.
Основу данного направления стан-
дартизации составляют комплексы
стандартов на технические требования
к промышленной продукции и техни-
ческие условия, создание которых осу-
ществляется на принципах опережа-
ющей и комплексной стандартизации.
К данному направлению относят также
государственные стандарты, руководя-
щие и методические документы, уста-
навливающие номенклатуру показа-
телей качества и надежности, порядок
выбора номенклатуры нормируемых
показателей для конкретных изделий,
правила задания показателей в стан-
дартах и конструкторских докумен-
тах.
8.	Оценка качества и надежности и
аттестации продукции.
Эту группу НТД составляют доку-
менты, устанавливающие методы оцен-
ки надежности, технического уровня
и качества разрабатываемой и выпуска-
емой продукции с использованием раз-
личных методов, а также порядок ат-
тестации продукции.
9,	Обеспечение качества и надеж-
ности при разработке и постановке но-
вой продукции на производство.
Основу этого направления составля-
ют стандарты «Системы разработки и по-
становки продукции на производству,
устанавливающие единый порядок раз-
работки новой техники, испытаний и
постановки на серийное производство.
В группу этих НТД входят стандарты
комплексов «Единая система кон-
структорской документации», «Си-
стемы автоматизированного проекти-
рования», а также НТД на типовые
конструкторские решения, программы
обеспечения надежности, методы учета
требований надежности при унифика-
ции и др.
10.	Обеспечение качества и надеж-
ности при технологической подготовке
производства и в производстве.
Данные вопросы регламентируются
комплексами государственных стан-
дартов «Единая система технологиче-
ской документации», «Единая система
технологической подготовки произ-
водства», «Управление технологиче-
скими процессами», «Автоматизиро-
ванные системы управления технологи-
ческими процессами», стандартами по
статическому регулированию техноло-
гических процессов.
11.	Контроль качества и испытания
продукции.
Документы этой группы регламен-
тируют порядок, правила и методы
проведения детерминированного и
статистического контроля качества и
надежности различных видов продук-
ции, методы и средства испытаний и
152
Организационные основы обеспечения надежности
неразрушающего контроля, В ©ту
группу НТД входят документы, раз-
работанные в составе комплексов
стандартов «Надежность в технике»,
«Качество продукции», «Система управ-
ления качеством продукции», «Систе-
ма государственных испытании про-
дукции», «Расчеты и испытания на
прочность», «Обеспечение износостой-
кости изделий», а также ряд других
стандартов и методических указаний.
12.	Обеспечение качества и надеж-
ности при эксплуатации и ремонте.
Система обеспечения качества и на-
дежности при эксплуатации и ремонте
регламентирована НТД, устанавлива-
ющими методы обеспечения ремонто-
пригодности, оптимальные стратегии
технического обслуживания и ремонта
техники, требования к качеству и
методики расчета количества запасных
частей, порядок и методы диагности-
рования и т. д. Эти НТД разработаны
в составе комплексов стандартов «Си-
стема технического обслуживания и
ремонта техники», «Техническая диаг-
ностика» и других.
13.	Метрологическое обеспечение.
В эту группу входит комплекс
ГОСТов «Государственная система
обеспечения единства измерений»,
ГОСТ «Метрологическое обеспечение.
Основные положения» и ряд руково-
дящих и методических документов
по разработке, внедрению и эксплуа-
тации средств метрологии, экспертизы
стандартных образцов, эталонов и
аттестации средств измерений.
14.	Правовое обеспечение управле-
ния качеством.
Эту группу НТД составляют госу-
дарственные стандарты и руководя-
щие документ, определяющие гаран-
тии изготовителя, порядок проведе-
ния государственного надзора за вне-
дрением и соблюдением стандартов и
ряд других вопросов.
15.	Информационное обеспечение
стандартизации и управления качест-
вом продукции.
Совокупность этих НТД составляют
стандарты, разработанные в рамках
«Единой системы технологической под-
готовки производства» (ЕСТПП), си-
стем стандартов «Надежность в тех-
нике», «Надежность изделий машино-
строения», «Система технического об-
служивания и ремонта», «Качество
продукции», «Автоматизированное
проектирование», а также комплексы
стандартов, входящие в «Единую си-
стему программной документации» и
в «Унифицированные системы доку-
ментации».
НТД этой группы устанавливают
требования к информационному обес-
печению, порядок сбора, обработки,
анализа и использования информа-
ционных данных о качестве и надежно-
сти техники, формы учета данных, по-
рядок обмена информацией между
заинтересованными предприятиями и
организациями. Внедрению этих нор-
мативных документов способствует
ряд руководящих и методических до-
кументов.
Отраслевые системы НТД по каче-
ству и надежности также имеют много-
уровневую и многостадийную струк-
туру, отражающую иерархичность
структуры технической системы и этап-
ность процесса создания технических
систем.
Типовая структура отраслевой НТД
имеет следующий вид.
Первый уровень. Система органи-
зационно-технических документов,
регламентирующая следующие во-
просы:
планирование, организация и кон-
троль НИР, ОКР, опытного производ-
ства, экспериментальной отработки,
серийного производства, эксплуатации;
требования к плановой, проектной,
конструкторской, технологической,
метрологической и эксплуатационной
документации;
взаимодействие предприятий и орга-
низаций (разработчиков, изготовите-
лей п потребителей) по вопросам обес-
печения и контроля эффективности,
качества и надежности на различных
стадиях создания и применения тех-
ники;
порядок принятия решений;
права и обязанности предприятий и
организаций по авторскому и гаран-
тийному надзору, порядок реклами-
рования и восстановления техники
в эксплуатации;
задачи и структура отраслевой ком-
плексной системы управления качест-
вом, деятельность служб и подразделе-
ний надежности и управления качест-
Нормативное обеспечение
153
вом па предприятиях и в организациях
отрасл и;
порядок выявления и устранения
дефектов при экспериментальной отра-
ботке и в производстве;
задачи и структура отраслевой си-
стемы информации о качестве, техни-
ческом состоянии и надежности изде-
лий, порядок обмена информацией,
формы документов-носителей инфор-
мации;
требования к системе НТД низших
уровней.
Второй уровень. Основополагающие
методические документы, регламен-
тирующие для различных видов систем
и их составных частей:
порядок и форму задания и норми-
рования количественных требовании
к качеству и надежности, проектные
нормы надежности для видов из-
делий;
систему качественных требований
и типовых мероприятий по обеспече-
нию, оценке и контролю качества и
надежности изделии на различных
стадиях их создания и в эксплуатации;
требования к структуре и содержа-
нию ПОН, ПЭО, ППН;
методы оценки и контроля качества
и надежности;
виды и величины эксплуатационных
воздействий, требования к программам
испытаний, нормы автономных и ком-
плексных испытаний составных ча-
стей систем, нормы испытаний в произ-
водстве;
технические условия, требования
к технологии, технологическому обо-
рудованию.
Третий уровень. НТД по качеству
и надежности агрегатов, узлов, при-
боров. На этом уровне разрабатывают
НТД, аналогичные второму уровню,
учитывающие особенности разработки,
отработки и производства изделии раз-
личных типов: механических, электро-
механических, электронных, радио-
технических, энергетических и др.
Четвертый уровень. НТД по каче-
ству и надежности материалов, полу-
фабрикатов, комплектующих элемен-
тов и метрологического обеспечения.
Нормативные документы этого
уровня регламентируют специальные
требования к качеству и его составля-
ющим; стойкости к различным усло-
виям эксплуатации, безотказности,
долговечности, сохраняемости, а так-
же порядок и методы контроля этих
свойств на различных стадиях разра-
ботки, производства и использования
этих изделий в более крупных струк-
турах (приборах, узлах, агрегатах).
Нормативная документация пред-
приятий. С целью практического вне-
дрения и развития государственной,
межотраслевой и отраслевой систем
руководящих и нормативно-техниче-
ских документов на промышленных
предприятиях разрабатывают собствен-
ные документы — стандарты пред*
приятии. Эти нормативно-технические
и организационные документы позво-
ляют:
наиболее полно учесть особенности
разработки, экспериментальной отра-
ботки и производства изделий различ-
ного назначения;
обобщить и регламентировать до-
стигнутый передовой опыт предприя-
тия по обеспечению качества и надеж-
ности создаваемой техники;
определить права, обязанности и
ответственность каждого структурного
подразделения и исполнителей за ре-
шение на своем уровне задач обеспе-
чения качества н надежности созда-
ваемой документации или продукции.
Система НТД по качеству и надеж-
ности составляет организационно-ме-
тодическую основу и нормативную базу
внедряемых на предприятиях ком-
плексных систем управления качест-
вом продукции.
В соответствии с рекомендациями
Госстандарта СССР разрабатываемые
на предприятиях НТД определяют:
цели и задачи управления качест-
вом продукции;
организационную структуру си-
стемы управления качеством п надеж-
ностью техники, порядок ведения ра-
бот и взаимодействия подразделений
предприятия;
установление требований, планиро-
вание и прогнозирование уровня ка-
чества и надежности продукции;
организацию отдельных видов работ
по управлению качеством продукции;
обеспечение требуемого уровня ка-
чества и надежности;
оценку достигнутого уровня каче-
ства и надежности продукции и кон-
154
Организационные основы обеспечения надежности
троль его соответствия требуемому
для данной стадии работ;
методическое и нормативное обеспе-
чение работ по качеству и надежности
техники;
порядок принятия решений и их
реализации;
информационное обеспечение;
оценку и контроль качества труда
подразделений и исполнителей;
развитие автоматизации работ по
надежности и управлению качеством.
Нестандартизованные виды норма-
тивного обеспечения. Стандарты лю-
бого уровня (государственные, отрас-
левые, предприятий) являются важ-
ным средством нормативного обеспе-
чения работ по обеспечению качества
и надежности. -
Широкому распространению передо-
вого опыта способствует разработка
в отдельных отраслях промышлен-
ности Руководств по обеспечению на-
дежности, Положений по организации
н методам выполнения отдельных ви-
дов работ по качеству и надежности,
справочников.
Такая система нормативного и мето-
дического обеспечения позволяет
постоянно совершенствовать уровень
организации, научного, технического
и методического обеспечения работ по
эффективности, качеству и надежности
техники.
ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Цели и задачи информационного
обеспечения. Информационное обеспе-
чение составляет совокупность всех
видов информации по эффективности,
качеству п надежности, а также методы
и средства сбора, накопления, обра-
ботки, анализа и передачи этой ин-
формации.
Необходимость в полноте, достовер-
ности и оперативности информации воз-
растает пропорционально росту слож-
ности разрабатываемых систем.
На всех стадиях жизненного цикла
системы эта информация должна поз-
волять оценивать эффективность, ка-
чество и надежность изделий и си-
стемы в целом, состояние процессов
создания и применения техники, раз-
рабатывать и принимать обоснован-
ные управляющие к корректирующие
меры.
В состав информационного обеспе-
чения входят: все виды информации,
необходимые для исследования эффек-
тивности, качества и надежности на
всех стадиях жизненного цикла си-
стемы на уровнях предприятий, от-
раслей промышленности, государства;
методы получения каждого вида ин-
формации;
источники и потребители каждого
вида информации;
периодичность поступления инфор-
мации;
формы носителей каждого вида ин-
формации (формы документов пли
других материальных средств хране-
ния информации);
технические средства сбора, обра-
ботки, передачи и отображения ин-
формации.
Информационное обеспечен не эф-
фективности, качества и надежности
является неотъемлемой составной
частью информационного обеспечения
управления народным хозяйством.
Его разрабатывают, внедряют и совер-
шенствуют на уровне государствен-
ных, правительственных органов, на
отраслевом и межотраслевом уровнях,
на уровне предприятий.
Информационное обеспечение упра-
вления качеством и надежностью
техники регламентировано рядом го-
сударственных стандартов, руководя-
щих н методических документов. На
межотраслевом, отраслевом уровнях и
уровне предприятий информационное
обеспечение определяется отраслевыми
стандартами или стандартами пред-
приятий.
Виды информационного обеспечения.
Вся информация по эффективности и
надежности на различных уровнях ее
использования может быть классифи-
цирована по следующим видам:
номенклатура показателен эффек-
тивности и надежности;
исходные нормативы для каждого
вида показателей;
фактические значения показателей;
исходная информация для определе-
ния значений показателей;
информация о факторах, мешающих
достижению требуемых (нормативных)
значений показателей;
Информационное обеспечение
155
информация о располагаемых актив-
ных средствах (ресурсах) и способах их
использования для обеспечения требуе-
мых значений показателей;
управляющая информация;
отчетная информация.
Нормативными значениями показа-
телей эффективности и надежности
являются обоснованные и запланиро-
ванные (заданные в ТЗ) значения
показателей или значения, соответ-
ствующие требованиям нормативно-
технической документации.
Оценки этих показателей на различ-
ных стадиях создания и применения
систем и их изделий получают либо
расчетным путем, либо непосредствен-
ными измерениями, либо расчетно-экс-
периментальным способом.
Информацию о мешающих факторах,
проблемах обеспечения и располагае-
мых ресурсах получают от всех пред-
приятий и организации, составляю-
щих кооперацию разработчиков-изго-
товителей и потребителей продукции.
Управляющая информация — это
информация о разрабатываемых, пла-
нируемых и реализуемых мероприя-
тиях по обеспечению эффективности
и надежности.
Отчетная информация позволяет оце-
нить степень выполнения запланиро-
ванных мероприятий ио обеспечению
требуемых показателей эффективности
и надежности.
Источники и потребители информа-
ции. Источниками информации яв-
ляются предприятия и организации,
отдельные подразделения, должност-
ные лица и исполнители, использую-
щие ее для решения задач обеспечения
эффективности и надежности. Между
источниками и потребителями инфор-
мации существуют сложные много-
уровневые и многоэтапные прямые и
обратные информационные связи.
Например, руководитель предприя-
тия или главный конструктор изделия
является потребителем информации
для решения задач обеспечения эф-
фективности и надежности в пределах
отпущенных ему прав, обязанностей
и располагаемых ресурсов. В то же
время он является источником инфор-
мации для руководства соответствую-
щей отрасли, предприятий-головных
разработчиков системы, предприятий-
изготовителей и потребителей.
Выбор источников и потребителей
информации обусловлен структурой
кооперации предприятий и организа-
ций, участвующих в создании и при-
менении системы, структурой каждого
предприятия или организации, осо-
бенностями разработки системы, эта-
пов или стадий работ.
По каждому виду информации фор-
мируется группа источников и потре-
бителей информации. Потребителями
управляющей информации являются
соответствующие исполнители, потре-
бителями информации о мешающих
факторах, располагаемых активных
средствах и способах их использова-
ния, отчетной информации являются
руководители различных уровней, от-
ветственные за принятие решений.
Носителями информации в процессе
создания и применения системы яв-
ляется вся плановая, проектная, кон-
структорская, технологическая, от-
четная и нормативно-техническая до-
кументация, информация о создании
и применении изделий-аналогов и про-
тотипов.
С целью повышения оперативности
составления, учета, анализа, храпе-
ния и использования информации раз-
рабатывают также специальные формы
учетной документации (карты техни-
ческого уровня и качества продукции,
сертификаты качества, акты испыта-
ний, журналы и бланки учета резуль-
татов контроля, оперативные сообще-
ния об отказах н неисправностях, о
нарушениях нормального хода раз-
работки изделий, карты учета отказов
и неисправностей в производстве и при
испытаниях, рекламационные и тех-
нические акты).
В условиях автоматизированной си-
стемы управления разработкой и про-
изводством используют технические
носители информации; перфокарты,
перфоленты, магнитные ленты н диски.
Для автоматизированной обработки
и отображения этой информации ис-
пользуют вычислительные средства:
ЭВМ, счетно-аналитические машины,
специализированные информационно-
поисковые системы, дистанционные
устройства приема и передачи инфор-
мации (модемы) и устройства отобра-
156
Организационные основы обеспечения надежности
жения (печатающие устройства или
дисплеи).
Целесообразность разработки и при-
менения автоматизированных инфор-
мационных систем зависит от объема
и требуемой оперативности обработки
информации.
Межотраслевая и отраслевые системы
информационного обеспечения. Систе-
ма информационного обеспечения этого
уровня охватывает стадии разработки,
постановки на производство и экс-
плуатации изделий всех отраслей про-
мышленности и регламентирует во-
просы:
разработки, согласования, экспер-
тизы и утверждения технических зада-
ний, проектной, конструкторской, тех-
нологической и эксплуатационной до-
кументации, что позволяет проводить
анализ эффективности, качества и на-
дежности разрабатываемой техники.
Этой цели служат государственные
стандарты, ЕСКД, ЕСТПП, ЕСРПГ1,
САПР и стандарты по управлению ка-
чеством продукции, регламентирую-
щие вопросы:
организации сбора и обработки ин-
формации о качестве и надеж-
ности технологического оборудования
(ЕСТПП);
организации сбора и обработки ин-
формации о надежности серийно вы-
пускаемых изделий и учета наработок
изделий при испытаниях;
организации донесений об отказах
и формы учета отказов в процессе экс-
плуатации;
организации обработки информа-
ции о контроле качества некоторых
видов изделий с помощью ЭВМ.
Кроме того, действуют методические
указания «Принципы построения ин-
формационного обеспечения комплекс-
ной системы управления качеством
продукции» н комплексы стандартов
«Единая система программной доку-
ментации» и «Унифицированные си-
стемы документации», использование
которых также способствует органи-
зации и совершенствованию общегосу-
дарственного информационного обес-
печения в процессе создания, произ-
водства и эксплуатации изделий.
В развитие общих требований го-
сударственной системы информацион-
ного обеспечения в каждой отрасли
промышленности создаются свои от-
раслевые системы информационного
обеспечения, учитывающие конкрет-
ную структуру отрасли, особенности
разработки, производства и эксплуа-
тации техники, кооперационные связи,
требования к оперативности информа-
ции и принятию решений по повыше-
нию качества и надежности техники
(рис. 3).
Типовая отраслевая система инфор-
мационного обеспечения служит целям
своевременного получения, обработки
и доведения до потребителей информа-
ции с каждой стадии жизненного цикла
изделий, позволяющей принять необ-
ходимые управляющие воздействия
в процессе создания и применения
техники.
При управлении качеством разра-
батываемых изделий и качеством труда
в проектно-конструкторских организа-
циях используют информацию о ка-
честве:
изделий в процессе разработки, экс-
периментальной отработки, изготов-
ления и эксплуатации;
процессов разработки, изготовле-
ния, испытаний и эксплуатации из-
делий;
труда отдельных подразделений и
специалистов предприятия.
, При управлении качеством произ-
водства и качеством труда на заводах
используют информацию о качестве:
изделий в процессе подготовки про-
изводства, серийного производства и
эксплуатации;
процессов производства, контроля
и эксплуатации изделий;
труда цехов, служб главных специа-
листов завода, рабочих и служащих
предприятия.
Кроме того, в систему информацион-
ного обеспечения для КБ, НИИ и
заводов включают информацию о по-
ложительном опыте в области обеспе-
чения эффективности, качества и на-
дежности продукции (изделий), до-
стигнутом на данном предприятии,
в стране и за рубежом, а также сведе-
ния о качестве функционирования си-
стемы управления качеством на пред-
приятии.
Потребителями части информации
о качестве и надежности техники, фор-
мируемой в КБ, НИИ и на заводах,
Информационное обеспечение
167
являются вышестоящие организации.
Для обмена информацией между
отраслями промышленности опреде-
лены головные отраслевые организа-
ции по системе информации. В целях
организации и регламентации работ по
обеспечению качества и надежности
разрабатывают и вводят в действие
отраслевые стандарты и стандарты
предприятий, устанавливающие поря-
док формирования и прохождения ин-
формации в части:
определения источников и потреби-
телей информации;
состава передаваемой информации;
форм н периодичности представле-
ния информации;
ответственности подразделении н
лиц за качество н своевременность
представления информации.
На каждом уровне информацион-
ного обеспечения должна учитываться
специфика решаемых задач, уровень
управляющих органов, использующих
информацию, совместимость инфор-
мации по форме, периодичности, до-
стоверности и точности представле-
ния, необходимая степень формали-
вации качественных (описательных) и
Рис. 3. Схема прохождения информа-
ции
количественных способов представле-
ния информации с помощью ииформа-
ционно-вычислительных средств.
Лингвистическое единство дости-
гается с помощью классификаторов,
перечней терминов и определений для
каждой формы документов.
Информация об эффективности, ка-
честве и надежности изделий в про-
цессе разработки, изготовления и экс-
плуатации, которая должна раскры-
вать степень соответствия достигну-
тых уровней показателей требованиям,
заданным в ТЗ, формируется на основе
сведений о качестве:
проектно-конструкторской доку-
ментации;
опытных изделий в процессе экспе-
риментальной отработки и приемосда-
точных испытаний;
комплектующих изделий, материа-
лов и полуфабрикатов;
изделий при проведении государ-
ственных испытаний;
изделий в процессе опытного и се-
рийного изготовления;
158
Организационные основы обеспечения надежности
системы и ее изделий в процессе
эксплуатации.
Информация о качестве процессов
разработки, производства и эксплуата-
ции изделий формируется на основе
сведении:
о полноте выполнения требований
ТЗ к уровню качества и надежности,
заданному для данной стадии;
о полноте отработки агрегатов, при-
боров, узлов и составных частей си-
стемы по видам изготовления, испыта-
ний и функциональному назначению;
о выполнении требований руководя-
щих и нормативно-технических доку-
ментов по обеспечению качества п на-
дежности, регламентирующих поря-
док создания и применения системы,
а также требований конструкторской
документации, устанавливающей про-
ектные нормы обеспечения надеж-
ности, нормы испытаний;
о полноте выполнения требований
программных документов по обеспе-
чению качества и надежности техники;
о результатах технического обслу-
живания, эксплуатации и применения
изделий.
Информация о качестве труда под-
разделений и исполнителен форми-
руется в соответствии с действующими
основополагающими ОСТами по КС
У КП отрасли.
Информация о научно-технических
достижениях в области обеспечения
эффективности, качества и надежности
разрабатываемых изделий форми-
руется на основе сведений:
об изобретениях и патентах;
о научно-технических достижениях
(результатах НИР и ОКР) в отрасли,
других отраслях н за рубежом;
о качестве отечественных и зарубеж-
ных изделий-аналогов по результатам
их отработки, изготовления и экс-
плуатации.
Сводную информацию для принятия
решений по обеспечению требуемого
качества изделии и качества труда рас-
сматривают на НТС предприятия, на
днях качества, а также предоставляют
ответственным исполнителям работ и
руководству предприятия в установ-
ленном на предприятии порядке.
С целью упрощения структуры,
формы и заполнения документов-но-
сителей информации, установления
единого порядка учета, хранения, от-
работки, поиска и однозначного тол-
кования информации последняя клас-
сифицируется и кодируется в форме,
удобной для записи, машинной обра-
ботки и передачи по каналам связи.
Структура информационных доку-
ментов. Совокупность информацион-
ных документов по эффективности, ка-
честву и надежности условно можно
разделить на следующие группы.
Первая группа. Информационные
документы, используемые для обосно-
вания н разработки технического за-
дания и технических предложений па
систему, се составные части н изделия.
К их числу относят документы, содер-
жащие:
результаты поисковых НИР по опре-
делению перспектив развития и ис-
пользования техники;
перспективы развития отрасли и
других отраслей промышленности,
участие которых предусматривается
в создании новой системы;
результаты разработки и отработки
новых технических решений, которые
могут быть использованы при разра-
ботке системы и ее изделий;
данные об эффективности примене-
ния систем-аналогов (отечественных
и зарубежных);
данные о качестве и надежности ма-
териалов, полуфабрикатов, комплек-
тующих элементов и изделий;
затраты времени и средств иа разра-
ботку изделий;
затраты на производство и эксплуа-
тацию изделий п систем-аналогов;
данные о мешающих факторах и
последствиях их проявления, сопро-
вождающих разработку, отработку,
производство, эксплуатацию и при-
менение систем и их изделий;
типовые мероприятия, реализуемые
при разработке системы, н данные об
их влиянии на показатели качества,
надежности н эффективности.
Выходными документами этой груп-
пы являются техническое задание и
технические предложения, а также
проекты программных документов по
обеспечению надежности и директив-
ных документов на создание системы.
Вторая группа. Информационные
документы, используемые при раз-
работке эскизного проекта, автоном-
Информационное обеспечение
159
ной и комплексной эксперименталь-
ной отработке, корректировке рабочей
документации. К их числу относят:
руководства, справочники и другие
нормативные документы по проекти-
рованию, конструированию, испыта-
ниям, обработке результатов;
плановую и программную докумен-
тацию по обеспечению надежности и
управлению качеством, программы
экспериментальной отработки изделий;
типовые программы и методики ис-
пытаний;
результаты опытного производства,
автономных и комплексных испытаний;
сведения о качестве и надежности
изделий, качестве документации и
труда.
Выходными документами этой
группы являются эскизные и техни-
ческие проекты, программные доку-
менты по обеспечению надежности,
отчеты о результатах автономных и
комплексных испытаний, комплект ра-
бочей документации, откорректиро-
ванный по результатам испытаний.
Третья группа. Информационные
документы, используемые при разра-
ботке и реализации программ государ-
ственных испытаний системы:
программы государственных испы-
таний (ГИ);
сведения (отчеты) о результатах
отработки изделий;
сведения о результатах изготовле-
ния и испытаний опытных образцов
для проведения ГИ;
сведения о результатах ГИ каждого
изделия и системы в целом.
Выходными документами являются
отчеты государственной комиссии
о выполнении программ испытаний.
Четвертая группа. Информацион-
ные документы, используемые в про-
цессе серийного производства и экс-
плуатации изделий:
комплекты технической и эксплуа-
тационной документации;
карты технического уровня п ка-
чества изделий;
сообщения об отказах и неисправно-
стях изделий, выявленных на вход-
ном контроле, в производстве и экс-
плуатации;
сведения об исследовании причин
отказов и неисправностей в произ-
водстве и эксплуатации и принятых
мерах по их предотвращению в буду-
щем;
отчеты о стабильности производства;
отчеты о качестве труда;
отчеты о качестве и надежности из-
делий и системы в целом;
отчеты о результатах технического
обслуживания, плановых и внепла-
новых ремонтах техники;
отчеты об эффективности примене-
ния системы.
Выходными документами этого
уровня являются:
рекламационные акты о выходе из
строя изделий;
сводные данные (отчеты) о качестве,
стабильности и надежности продук-
ции и технологических процессов за
отчетный период;
программы повышения надежности
изделий;
сводные данные о результатах экс-
плуатации системы.
Каждый информационный документ
рекомендуется выполнять по специ-
альной форме, позволяющей произ-
водить автоматизированный учет, об-
работку, хранение п выдачу необходи-
мой информации с помощью ЭВМ или
счетно-аналитических устройств.
ЭВМ желательно применять, когда
имеются значительные потоки инфор-
мационных сведений.
В каждой отрасли и на предприя-
тиях вырабатывают типовые формы
информационных документов, отра-
жающие особенности разработки, про-
изводства, контроля и эксплуатации
перспективны х и здел и п.
Подразделения надежности и другие
на предприятиях решают задачи авто-
матизации обработки и доведения до
потребителя необходимой информа-
ции с использованием ЭВМ.
По результатам эксплуатации и при-
менения систем на основе полученной
информации о качестве и надежности
изделий подразделения исследования
эффективности уточняют модели н
оценивают эффективность применения
всей совокупности систем или техниче-
скую эффективность функционирова-
ния единичной системы или экономи-
ческую эффективность создания и при-
менения изделий и используют полу-
ченные результаты в последующих
160
Организационные основы обеспечения надежности
разработках и исследованиях эффек-
тивности перспективных систем.
Накопленные сведения об отказах,
неисправностях, условиях разработки,
различных отклонениях реального
процесса создания н применения си-
стемы от запланированного, об эффек-
тивности мероприятии, реализован-
ных в обеспечение надежности и при
управлении качеством, позволяют со-
вершенствовать систему работ по обес-
печению эффективности, качества и
надежности техники на различных
уровнях управления.
ЗАДАЧИ СЛУЖБ
И ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ НАДЕЖНОСТИ
Общие положения. Высокий уровень
надежности изделий обеспечивается
совместной целенаправленной скоор-
динированной работой всех предприя-
тий и организаций промышленности,
образующих межотраслевую и отрас-
левые системы обеспечения надеж-
пости и управления качеством продук-
ции.
Работы в каждой отрасли промыш-
ленности по обеспечению надежности
изделий организует руководство мини-
стерства.
Методическое руководство и научно-
техническую координацию работ по
исследованию эффективности и обес-
печению качества и надежности изде-
лий, проводимы.х в целом по каждому
министерству, возлагают обычно на
отраслевые научно-исследовательские
институты, из числа которых один
определяется головной организацией
по надежности в целом, а ряд других —
головными организациями по надеж-
ности отдельных видов изделий или
по проблемам.
На рис. 4 представлена типовая
структура службы надежности от-
расли промышленности. Жирные ли-
нии означают каналы управления,
тонкие — информационные потоки.
Порядок взаимодействия между го-
ловными организациями определяется
отраслевыми планами, планами сов-
местных работ, программами (ПОН,
Рис. 4. Типовая структура службы
надежности
Задачи служб и подразделений надежности
161
ПЭО, ППН), а также директивами
министерства.
Для руководства, методического
обеспечения и координации работ по
обеспечению эффективности и надеж-
ности изделий на всех предприятиях
действуют самостоятельные специали-
зированные подразделения.
Наличие специализированных под-
разделений це снимает с других под-
разделений и служб, участвующих
в разработке и изготовлении изделий,
ответственность за выполняемые ими
работы по обеспечению качества и на-
дёжности.
Рассмотрим более подробно задачи и
функции, выполняемые подразделе-
ниями надежности, ответственными за
практическую реализацию на пред-
приятиях научно-технической поли-
тики по обеспечению надежности соз-
даваемой техники.
Этими задачами являются:
участие в работах проектных под-
разделений и подразделений исследо-
вания эффективности, по выбору опти-
мальных вариантов систем и изделий,
разработка моделей функционирова-
ния изделий системы, обоснование
программ их экспериментальной от-
работки и программ применения с уче-
том надежности, разработка рекомен-
даций по повышению надежности и
эффективности разрабатываемых из-
делий и системы в целом;
методическое обеспечение и участие
в работах, выполняемых проектными,
конструкторскими и испытательными
подразделениями на каждой стадии
создания изделий по- исследованию,
обеспечению и контролю надежности
изделий [согласование требований по
надежности изделий и распределение
их на элементы более низких уровней,
оценка надежности разрабатываемых
конструкций, организация разра-
ботки программ (ПОН, ПЭО, ППН).
контроль за их выполнением];
организация и участие в работах
подразделений предприятия по ана-
лизу причин отказов изделий при их
отработке, изготовлении и эксплуата-
ции, выработке мер по их устранению
и контроль за своевременным и пол-
ным выполнением указанных работ;
разработка и внедрение руководя-
щих, методических и нормативно- тех-
нических документов, регламентиру-
ющих обеспечение качества и надеж-
ности изделий, контроль за полнотой
выполнения требований этих докумен-
тов подразделениями предприятия и
предприятиями-соисполнителями;
взаимодействие с предприятиями,
разрабатывающими и поставляющими
комплектующие изделия, по вопросам
повышения их надежности;
организация и участие в работах по
экспертизе проектной и конструктор-г
ской документации, результатов вы-
полнения программных документов
по надежности, в подготовке и" выдаче
заключений о готовности изделий к го-
сударственным испытаниям;
анализ, оценка, контроль и прогно-
зирование фактического уровня на-
дежности изделий по результатам всех
испытаний и эксплуатации;
разработка и внедрение мероприя-
тий по совершенствованию организа-
ции работ по обеспечению надежности
и управлению качеством продукции
на предприятии.
Круг вопросов, решаемых подраз-
делениями надежности и управления
качеством, может уточняться и допол-
няться исходя из специфики создавае-
мых изделий и структуры предприя-
тия.
Подразделения качества и надежно-
сти предприятий-разработчиков. Обыч-
но на предприятиях-разработчиках
организуются отделы надежности,
в составе которых имеются подразде-
ления управления качеством.
Отдел надежности предприятия
осуществляет организацию, методи-
ческое руководство, координацию и
контроль за работами по обеспечению
качества и надежности разрабатывае-
мых изделий, планирует свою работу
на основе общего тематического (про-
изводственного) плана работы пред-
приятия.
Отделы надежности участвуют также
в проведении мероприятий, направ-
ленных на решение общих для отрасли
задач, предусмотренных отраслевыми
планами работ по качеству и надеж-
ности, отраслевыми темами научно-
исследовательских и опытно-конструк-
торских работ по исследованию и
разработке новых методов и средств
162
Организационные основы обеспечения надежности
обеспечения и контроля качества и
надежности.
Важные и принципиальные задачи,
определяющие направление работ по
обеспечению качества и надежности,
рассматривают на научно-техническом
совете предприятия, текущие вопросы
надежности и качества — на днях ка-
чества, проводимых ежемесячно на
предприятии.
Задачи отделов надежности:
разработка на основе анализа отече-
ственного и зарубежного передового
опыта обеспечения качества и надеж-
ности предложений и рекомендаций
руководству предприятия по совер-
шенствованию организации работ на
предприятии и в отрасли по обеспече-
нию качества и надежности изделий;
разработка, совершенствование и
внедрение методов и НТД по'обеспе-
чению и контролю качества и надеж-
ности на всех стадиях создания изде-
лий, разработка типовых ПОН, ПОБ,
ПЭО, ППН и методических указаний
по разработке частных программ для
конкретных изделий;
участие в анализе и согласовании
ТЗ на разработку изделий в части
требований к их качеству и надежно-
сти;
разработка требований к надежно-
сти в ТЗ;
составление разделов по надежности
технических предложении, эскизных
и технических проектов;
методическое обеспечение работ,
проводимых подразделениями пред-
приятия и предприятиями-соисполни-
телями по качеству и надежности при
разработке изделий, участие в анализе
и выборке оптимальных вариантов
и конструкторских решений;
организация, методическое руковод-
ство и участие в разработке и обосно-
вании ПОН, ПОБ, ПЭО, ППН изделий,
контроль за их выполнением;
разработка и согласование руково-
дящих и нормативно-технических
документов, методик, справочных по-
собий по вопросам обеспечения и кон-
троля качества и надежности разраба-
тываемых изделий, контроль за их
внедрением в практику работы пред-
приятий;
проведение совместно с подразделе-
ниями предприятия работ по анализу
причин отказов и неисправностей раз-
рабатываемых и эксплуатируемых из-
делий и обобщение информации, разра-
ботка мероприятий по их устранению;
участие в контроле за своевремен-
ностью и полнотой выполнения меро-
приятий по устранению причин отка-
зов и неисправностей, оценка эффек-
тивности мероприятий;
проведение по мере накопления ин-
формации о результатах испытаний
изделий и с учетом результатов экс-
плуатации изделий-аналогов оценок
фактического уровня качества и на-
дежности создаваемых изделий, сравне-
ние с требованиями ТЗ. Выработка
па основе проведенных оценок сов-
местно с подразделениями предприя-
тия предложений по повышению каче-
ства и надежности изделий;
контроль за выполнением подразде-
лениями предприятия приказов руко-
водства предприятия в части обеспече-
ния качества и надежности разрабаты-
ваемых изделий;
анализ результатов выполнения
ПОН, ПОБ, ПЭО, организация и уча-
стие в выпуске итоговых отчетов и за-
ключений о готовности системы и ее
изделий к государственным испыта-
ниям;
анализ эффективности действующей
на предприятии системы проектиро-
вания, отработки методов обеспечения
и контроля качества и надежности раз-
рабатываемых изделий на всех стадиях
их создания и эксплуатации. Участие
во внедрении (совместно с другими под-
разделениями и предприятиями) но-
вых методов и средств обеспечения и
контроля и надежности техники;
анализ результатов серийного про-
изводства и эксплуатации изделий,
разработка или согласование ППН;
организация разработки долгосроч-
ных и перспективных планов меро-
приятий по повышению качества и
надежности систем разработанных
(разрабатываемых) предприятием;
подготовка «Дней качества® и участие
в работе постоянно действующей ко-
миссии по качеству (ПДКЮ- Подго-
товка предложений в части вопросов
обеспечения качества и надежности
изделий, контроль за выполнением
принятых решений «Дней качества»
и ПДКК.
Задачи служб и подразделений надежности
163
Подразделения качества и надежно-
сти предприятий-изготовителей опыт-
ной и серийной продукции совместно
с подразделениями главного конструк-
тора, главного технолога,' главного
метролога, технического контроля и
другими службами главных специали-
стов предприятий-разработчиков орга-
низуют, методически обеспечивают и
контролируют выполнение работ по
обеспечению качества и надежности
изделий при изготовлении.
Подразделение надежности пред-
приятия планирует работу на сснове
общего производственного плана пред-
приятия и отраслевых планов работ
по качеству и надежности.
В производственных подразделениях
предприятия (в составе технологиче-
ского бюро) назначают группы по
обеспечению качества и надежности
изготовляемых изделий, которые мето-
дически подчиняются подразделению
надежности.
Задачи подразделений надежности
(выполняемые как самостоятельно,
так и совместно с другими подразде-
лениями предприятия-изготовителя):
изучение отечественного и зарубеж-
ного передового опыта по обеспечению
качества и надежности изготовляемых
изделий, разработка на основе анализа
этих материалов методических указа-
ний и рекомендаций подразделениям
предприятия;
разработка материалов для руковод-
ства предприятия по вопросам обеспе-
чения качества и надежности изготов-
ляемых изделий;
разработка и внедрение руководящей
и нормативно-технической докумен-
тации по вопросам обеспечения каче-
ства и надежности изготовляемых из-
делий;
разработка совместно с другими под-
разделениями предприятия мероприя-
тий по обеспечению и контролю каче-
ства и надежности изделий в опытном
и серийном производстве и представ-
ление их предприятию-разработчику
изделий для включения в ПОН, ПЭО
и ППН;
определение (совместно с другими
подразделениями) порядка, номенкла-
туры и объема экспериментальных
работ, необходимых для выявления
факторов, влияющих на качество и
надежность изделий в процессе произ-
водства, участие в проведении и ана-
лизе результатов этих работ;
участие (совместно с другими подраз-
делениями) в приемке от предприятий-
разработчиков конструкторской и нор-
мативно-технической документации на
изготовление изделий, анализ и вы-
дача заключений о достаточности тре-
бований этой документации в части
обеспечения качества и надежности;
сбор, анализ и обобщение статисти-
ческих данных о качестве и надежно-
сти изготовляемых изделий, отказов
в эксплуатации. Осуществление об-
мена информацией о надежности изде-
лий согласно установленному в отрас-
ли порядку;
оценка эффективности проведенных
мероприятий по повышению качества
и надежности изделий, разработка
рекомендаций и мероприятий по пре-
дупреждению появления отказов при
изготовлении, испытаниях и эксплуа-
тации изделий (совместно с другими
подразделениями предприятия);
проведение по методикам головного
разработчика, по мере накопления,
информации и с учетом результатов
эксплуатации серийных изделий (но
не; реже одного раза в год), оценки
уровня качества и надежности изде-
лий с выпуском отчета, направляемого
предприятию-разработчику изделий;
систематическое проведение по мето-
дикам предприятия-разработчика
оценки, контроля и анализа стабиль-
ности основных параметров серийных
изделий, специально оговоренных
в технических условиях.
участие в организации работ по
оценке, контролю и анализу отрабо-
танности, надежности и стабильности
технологических процессов;
участие в составлении сводного от-
чета по результатам изготовления и
испытаний установочной партии (го-
ловного образца), в части обеспечения
и контроля за выполнением требова-
ний по качеству и надежности;
организация и участие в разработке
перспективных планов мероприятий
по повышению качества и надежности
изготовляемых изделий;
организация работ на предприятии
по выявлению и устранению дефектов
изделий, представление информации
164
Организационные основы обеспечения надежности
о дефектах изделий заинтересованным
предприятиям отрасли;
участие совместно с другими под-
разделениями предприятия в разра-
ботке и выполнении программ испы-
таний, изделий, проводимых с целью
выявления ненадежных элементов,
конструкций, неотработанных и не-
стабильных технологических процес-
сов, а также в проведении испытаний
для оценки качества и надежности из-
готовляемых изделий;
участие в работе комиссий по иссле-
дованию причин отказов изделий при
эксплуатации и на приемосдаточных
испытаниях, оценка повторяемости
причин отказов и достаточности при-
нимаемых мер по предотвращению
подобных отказов в будущем;
составление и доведение до разра-
ботчиков изделий перечней дефектов,
для устранения которых необходимы
разработка и внедрение новых, более
эффективных методов и средств техни-
ческой диагностики и неразрушаю-
щего контроля. Участие в разработке
и внедрении новых методов и средств
технической диагностики и неразру-
шающего контроля;
участие в работе постоянно действу-
ющей комиссии по качеству (ПДКК),
подготовка предложений для ПДКК
в части обеспечения качества и надеж-
ности изделий, выполнение принятых
решений ПДКК.
Рекомендуемая структура отдела
качества и надежности предприятия-
изготовителя содержит следующие
подразделения:
сбора, обработки и анализа инфор-
мации о дефектах и отступлениях от
конструкторской документации, обна-
руженных в производстве;
анализа причин отказов изделий и
контроля за реализацией мероприятий,
контроля за выполнением ППН;
статистических методов контроля
качества и надежности изготовляемых
изделий, стабильности параметров
изделий и технологических процессов;
разработки и внедрения КС УКП.
Глава 4
Терминология
ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ
И ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Автомат — 1) абстрактная мо-
дель технической или биологической
системы; устройство для переработки
дискретной информации, представлен-
ной с помощью символов, взятых нз
конечного алфавита. Автомат имеет
конечное число входов, воспринимаю-
щих сигналы, несущие исходную ин-
формацию, и конечное число выходов
для выдачи обработанной информации.
Различают два возможных типа авто-
матов; автомат без памяти и автомат
с конечной памятью, или конечный
автомат; 2) устройство (или совокуп-
ность устройств), выполняющее по
заданной программе без непосредст-
венного участия человека все операции
в процессах получения, преобразо-
вания, передачи и распределения (ис-
пользования) энергии, материалов и
информации.
Автоматизация проек-
тирования — применение средств
вычислительной техники, общего и
специального математического обеспе-
чения, автоматики и оргтехники при
проектировании.
Автоматизация произ-
водства — процесс в развитии
машинного производства, при котором
функции управления и контроля, ра-
нее выполнявшиеся человеком, пере-
даются приборам и автоматическим
устройствам.
Автоматизация управ-
ления — процесс освоения и ис-
пользования органами управления ме-
тодов и технических средств приема,
переработки информации и выработки
на этой основе рациональных решений.
Автоматизированная
система инструменталь-
ного обеспечения (АСИО) —
система взаимосвязанных элементов,
включающая накопители, устройства
смены и контроля качества инстру-
мента, обеспечивающие хранение,
автоматическую установку и замену
инструмента.
Автоматизированная
система управления (АСУ^
— совокупность администра-
тивных, экономико-математических
методов и технических средств вычис-
лительной техники, оргтехники и
средств связи, взаимоувязанных в про-
цессе своего функционирования в еди-
ную систему «человек—машина» (СЧМ)
для принятия управляющих решений.
Различают АСУ объектами (техноло-
гическими процессами — АСУТП,
предприятием — АСУП, отраслью —
ОАСУ) и функциональные автомати-
зированные системы (проектирования,
плановых расчетов, материально-тех-
нического снабжения и др.).
Ав томатизирован пая
транспортно - складская
система (АТСС) — система взаи-
мосвязанных автоматизированных
транспортных и складских устройств
для укладки, хранения, временного
накопления, разгрузки и доставки
предметов труда, технологической ос-
настки и удаления отходов.
Автоматизированное
проектирование — проекти-
рование, при котором отдельные пре-
образования объекта и (или) алгоритма
его функционирования или алгоритма
процесса, а также представления опи-
саний на различных языках осущест-
вляются взаимодействием человека
и ЭВМ.
Автоматичес к_о|е проек-
тирование — проектирование,
при котором все преобразования опи-
1вв
Терминология
саний объекта и (или) алгоритма про-
цесса, а также представления описаний
на различных языках осуществляется
без участия человека.
Агрегирование — преоб-
разование исходной модели в модель
с меньшим числом переменных или
ограничений, дающую приближенное
по сравнению с исходной описание
изучаемого процесса или объекта.
Агрегированная ‘си-
стема — система, расчлененная на
несколько взаимосвязанных подсистем,
выполняющих отдельные функции си-
стемы в процессе взаимодействия.
Агрегирование системы позволяет об-
легчить исследование и нахождение
оптимальных решений.
Адаптация — способность си-
стемы проявлять целенаправленное
приспосабливающееся поведение в
сложных средах (условиях), а также
сам процесс такого приспособления.
Адаптивное управле-
ние промышленным ро-
ботом — управление исполни-
тельным устройством промышленного
робота в функции от контролируемых
параметров состояния внешней среды
и робота с автоматическим изменением
управляющей программы.
Активные Средства —
располагаемые материально-техниче-
ские, стоимостные, временные, люд-
ские и другие ресурсы, которыми мо-
жет воспользоваться оперирующая
сторона (в том числе исследователь
операции) для достижения цели опе-
рации.
Алгор и тм — описание вычис-
лительного процесса (процесса преоб-
разования информации) на алгоритми-
ческом языке.
Алгоритм проектиро-
вания — совокупность предписа-
ний, необходимых для выполнения
проектирования.
Алгоритмический язык
— формальный искусственный язык,
предназначенный для описания вычи-
слительных процессов. Алгоритмичес-
кий язык характеризуется однозначно-
стью и определенностью.
Аналог изделия — изделие,
являющееся наиболее близким к рас-
сматриваемому изделию по назначе-
нию, принципу действия, конструк-
ции, технологическим и эксплуатацион-
ным характеристикам.
Важность показателя —
качественная или количественная ха-
рактеристика, задаваемая на множестве
показателей (составляющих вектор-
ного показателя).
Ввод в эксплуатацию —
событие, фиксирующее готовность из-
делия к использованию по назначению
и документально оформленное в уста-
новленном порядке.
Выходной эффект — со-
бытие или величина, характеризующие
полезный результат решения системой
(объектом, изделием) поставленных
задач. Выходной эффект в зависимости
от характера решаемых задач может
быть дифференциальным или интег-
ральным.
Выходные (эндогенные) пе-
ременные (переменные состоя-
ния) — переменные, возникающие в
системе или в результате воздействия
внутренних причин.
Входные (экзогенные) пере-
менные — переменные, которые
порождаются вне системы или яв-
ляются результатом внешних причин.
Гибкая автоматизиро-.
ванная линия (ГАЛ) — гибкая
производственная система, состоящая
из нескольких гибких производствен-
ных модулей, объединенных автомати-
зированной системой управления, в ко-
торой технологическое оборудова-
ние расположено в принятой после-
довательности технологических опе-
рации.
Гибкая производствен-
ная система (ГПС) — совокуп-
ность или отдельная единица техноло-
гического оборудования и системы
обеспечения его функционирования
в автоматическом режиме, обладаю-
щая свойством автоматизированной
переналадки при производстве изделий
произвольной номенклатуры в уста-
новленных пределах значений их ха-
рактеристик. Гибкие производствен-
ные системы подразделяются по орга-
низационной структуре на следующие
уровни: первый — гибкий производ-
ственный модуль;
второй — гибкая автоматизированная
линия; гибкий автоматизированный
участок;
Общие понятия и эффективность
167
третий — гибкий автоматизированный
цех;
четвертый — гибкий автоматизирован-
ный завод;
по автоматизации на следующие сту-
пени:
первая — гибкий производственный
комплекс;
вторая — гибкое автоматизированное
производство.
Термин «Гибкая производственная си-
стема» используется как обобщающий,
если не требуется указания уровня или
ступени.
Гибкий автоматизиро-
ван и ы й завод (ГАЗ) — гибкая
производственная система, представ-
ляющая собой совокупность гибких
автоматизированных цехов, предназ-
наченная для выпуска готовых изделий
в соответствии с планом основного
производства.
ГАЗ может содержать также от-
дельно функционирующие неавтома-
тизированные участки и цехи.
Гибкий автоматизиро-
ванный участок (ГАУ) —
гибкая производственная система, со-
стоящая из нескольких гибких произ-
водственных модулей, объединенных
автоматизированной системой управ-
ления, функционирующая по техноло-
гическому маршруту, в котором преду-
смотрена возможность изменения по-
следовательности использования тех-
нологического оборудования.
ГАЛ и ГАУ могут содержать от-
дельно функционирующие единицы
технологического оборудования.
Гибкий автоматизиро-
ванны й ц е х (ГАЦ) — гибкая
производственная система, представ-
ляющая собой совокупность гибких
автоматизированных линий и (или)
гибких автоматизированных участков,
предназначенная для изготовления
изделий заданной номенклатуры.
Гибкий производстве н-
н ы й комплекс (ГПК) — гиб-
кая производственная система, со-
стоящая из нескольких гибких произ-
водственных модулей, объединенных
автоматизированной транспортно-
складской системой, автономно функ-
ционирующая в течение заданного ин-
тервала времени и имеющая возмож-
ность встраивания в систему более
высокой ступени автоматизации.
Гибкий производствен-
ный модуль (ГПМ) — гибкая
производственная система, состоящая
из единицы технологического обору-
дования, оснащенная автоматизиро-
ванным устройством программного
управления и средствами автоматиза-
ции технологического процесса авто-
номно функционирующая, осущест-
вляющая многократные циклы и имею-
щая возможность встраивания в си-
стему более высокого уровня.
В общем случае средства автомати-
зации ГПМ могут включать в себя
накопители, спутники, устройства за-
грузки и выгрузки, устройство замены
технологической оснастки, устройство
удаления отходов, устройство автома-
тизированного контроля, включая
диагностирование, устройство пере-
наладки и т. д.
Частным случаев ГПМ является
роботизированный технологический
комплекс, при условии возможности
его встраивания в систему более вы-
сокого уровня.
Гибкое автоматизи-
рованное производство
(ГАП) — гибкая производственная си-
стема, состоящая из одного или не-
скольких гибких производственных
комплексов, объединенных автоматизи-
рованной системой управления произ-
водством и транспортно-складской
автоматизированной системой и осу-
ществляющая автоматизированный
переход на изготовление новых изде-
лий при помощи АСНИ, САПР и
АСТПП.
Групповое управление
промышленными робо-
тами — связанное управление не-
сколькими промышленными роботами,
осуществляемое путем координации
их управляющих программ.
Гомеостаз — свойство системы
сохранять в процессе взаимодействия
со средой значения существенных пере-
менных в некоторых заданных преде-
лах.
Гомеостаз характеризует равновесие
системы со средой и не может быть
отнесен к отдельным частям системы
(в том числе и для адаптивных систем).
168
Терминология
Декомпозиция — расчле-
нение основной задачи'на несколько
взаимосвязанных подзадач, соответ-
ствующих элементам системы, реше-
ние их независимо друг от друга и по-
следующая координация оптимальных
решений с использованием итерацион-
ного метода.
Декомпозиция систем —
расчленение иерархии и организации
системы на взаимосвязанные состав-
ные части (подсистемы, элементы),
исследование их независимо друг от
друга н последующая координация
локальных решений.
Деловые (экономические)
игры — игры, моделирующие взаи-
модействие участников системы управ-
ления с определенными объектами.
Основной конструктивный элемент
д. и. — люди, принимающие решение
в соответствии с поставленными зада-
чами и накладываемыми ограниче-
ниями, правилами игры и информа-
цией. Д. и. — отражение хода реаль-
ного процесса в системе управле-
ния им.
Деталь — изделие, изготовлен-
ное 'из однородного по наименованию
и марке материала без применения
сборочных операций.
Диагностический и е-
разрушающий контроль
— контроль качества (состояния) объ-
екта, позволяющий обнаруживать де-
фекты на основе определения и оценки
косвенных признаков.
Дифференциальный вы-
ходной эфф е к т — выходной
эффект, характеризующий результаты
решения системой (объектом, изде-
лием) поставленных задач в определен1
ный момент времени или на определен-
ном интервале времени, значительно
меньшем общего времени функциони-
рования.
Единая система кон-
структорской докумен-
тации (ЕСКД) — комплекс госу-
дарственных стандартов, устанавли-
вающих взаимосвязанные правила и
положения по порядку разработки,
оформления и обращения конструк-
торской документации, разрабатывае-
мой и применяемой организациями
и предприятиями Советского Союза.
Единая система техно-
логической подготовки
производства (ЕСТПП) —
комплекс государственных стандар-
тов, устанавливающих совокупность
мероприятий в системе организации
и управления технологической подго-
товки производства.
Единица продукции—
отдельный экземпляр штучной про-
дукции или определенное в установ-
ленном порядке количество иештуч-
ной или штучной продукции (завершен-
ной или находящейся в процессе изго-
товления, добавления, ремонта).
Единичное производ-
ство — производство, характери-
зуемое малым объемом выпуска оди-
наковых изделий, повторное изготов-
ление и ремонт которых, как правило,
не предусматривается.
Живучесть — способность
системы сохранять свойства, необ-
ходимые для выполнения требуемых
функций, при наличии воздействий,
не предусмотренных условиями нор-
мальной эксплуатации.
Задача принятия решен-
ии й — процедура принятия реше-
ний, состоящая из следующих этапов:
предварительный анализ проблемы
и определение альтернативы действий;
структурный анализ — качествен-
ная структуризация проблемы и уста-
новление лицом, принимающим реше-
ние, по каким частям проблемы уже
можно принять решение и что требует
дополнительного анализа или затрат
на получение дополнительной инфор-
мации;
анализ неопределенности — уста-
новление определенных значений ве-
роятности принятия правильных реше-
ний по тем вопросам, которые не нахо-
дятся под полным контролем лица,
принимающего решение;
анализ полезности или ценности —
установление численных значений по-
лезности Носледствий, связанных с реа-
лизацией того или иного решения;
процедура оптимизации — макси-
мизация ожидаемой полезности и выбор
стратегий поведения.
Изделие — единица промыш-
ленной продукции, количество кото-
рой может исчисляться в штуках или
экземплярах. В Единой системе кон-
Общие понятия и •ффективноСть
169
структорской документации изделием
Называется любой предмет иля набор
предметов производства, подлежащих
изготовлению на предприятии.
Имитационное модели-
рование — человеко-машинный
итерационный метод, используемый
при поиске оптимальных решений
в условиях неопределенности.
Имитационное моделирование пред-
ставляет собой процесс конструиро-
вания модели реальной системы и по-
становки эксперимента на этой модели
с целью либо понять поведение си-
стемы, либо оценить с учетом ограни-
чений различные стратегии, обеспе-
чивающие функционирование данной
системы.
Имитационное моделирование яв-
ляется экспериментальной приклад-
ной методологией, имеющей целью:
описать поведение системы;
построить теории и гипотезы, кото-
рые могут объяснить наблюдаемое
поведение;
использовать эти теории для пред-
сказания будущего поведения системы,
т. е. тех воздействий, которые могут
быть вызваны изменениями в системе
или изменениями способов функцио-
нирования системы.
Инвариант — количественная
характеристика системы, ее свойство
как целостности. Свойства ее элемен-
тов либо отношения между элементами
называются инвариантами некоторого
преобразования системы или среды,
если они сохраняются неизменными
при этом преобразовании.
Интегральный выход-
ной эффект — выходной эффект,
характеризующий общий результат
решения системой (объектом, изде-
лием) -поставленных задач в течение
всего времени функционирования.
Информационная мо-
дель — набор специально подобран-
ных переменных с их конкретными зна-
чениями, характеризующих управляе-
мый объект и поступающих к опера-
тору, выполняющему функцию управ-
ления.
В исследовании потоков информации
информационная модель представляет
процессы управления как процессы
сбора, обработки и передачи инфор-
мации.
Наибольшее распространение полу-
чили информационные модели, пред-
ставленные в виде графов или матриц.
Информационно - поис-
ковая система (ИПС) — си-
стема информационного обеспечения
с доминирующим поисковым процес-
сом, как правило, основанным на ис-
пользовании тезауруса. Информа-
ционно-поисковые системы делятся на
несколько типов:
научно-технические и управленче-
ские ИПС;
ИПС, применяемые в АСУ (докумен-
тографические и фактографические);
ИПС в игровых системах и системах
обучения.
Каждый из классов ИПС реали-
зуется на разных уровнях механиза-
ции и с применением разных форм ма-
тричных носителей в зависимости от
характеристик системы управления,
в рамках которой действуют ИПС.
Информационные ре-
сурсы — знания, сведения, дан-
ные, получаемые и накапливаемые
в процессе развития науки и в практи-
ческой деятельности людей, которые
могут быть использованы при созда-
нии и применении техники.
Информация — в кибернетике,
общей теории систем — сведения,
знания наблюдателя о системе и среде
ее функционирования.
Отличают три аспекта информации:
прагматический — с точки зрения
достижения своих целей;
семантический — с точки зрения
смыслового содержания;
синтаксический — с точки зрения
способа, техники передачи инфор-
мации.
Исследование опера-
ций — научное направление, свя-
занное с разработкой методов анализа
целенаправленных действий (опера-
ций) и объективной (в частности,  ко-
личественной) сравнительной оценкой
решений (организационного управле-
ния).
Наиболее разработаны методы ис-
следования операций массового об-
служивания, управления запасами,
установления износа и замены обору-
дования. распределения, составления
расписаний н календарного планиро-
170
Терминология
вания, а также методы исследования
конфликтных ситуаций.
Итерация — этап реализации
алгоритма, отличающийся от других
его этапов (кроме начального и конеч-
ного) лишь значениями переменных
величин, но не составом процедуры об-
работки информации.
Кибернетика — наука об
общих законах управления в природе,
обществе, живых организмах и маши-
нах. Кибернетика принимает слож-
ность и общность взаимосвязей про-
цессов и явлений как неотъемлемую
черту исследуемых объектов.
В качестве инструментов, исследо-
вания используются такие понятия,
как цель, самоорганизация, гомеостаз,
система, информация, управление.
К. рассматривает поведение систем
во взаимодействии с другими систе-
мами, составляющими их среду.
Кибернетическая си-
стема — система, в отношении ко-
торой принято допущение об относи-
тельной изолированности в информа-
ционном отношении и абсолютной про-
ницаемости в материально-энергети-
ческом отношении. Кибернетическим
системам присущи: множественность
поведения, управляемость, наличие
управляющего устройства, способность
взаимодействовать с окружающей
средой как непосредственно, так и че-
рез управляющее устройство, наличие
каналов информации как связей в ка-
налах информации; целенаправленное
поведение системы, вероятностный ха-
рактер поведения системы; свойства
равновесия и самоорганизации.
Комплекс — два или более
специфицированных изделия, не со-
единенных на .предприятии-изготови-
теле сборочными операциями, но пред-
назначенных для выполнения взаимо-
связанных эксплуатационных функ-
ций. Каждое из изделий, входящих
в комплекс, служит для выполнения
одной илн нескольких основных функ-
ций, установленных для всего ком-
плекса. Кроме изделий, выполняющих
основные функции, в комплекс могут
входить детали, сборочные единицы и
комплекты, предназначенные для вы-
полнения вспомогательных функций.
Комплекс средств авто-
матизации проектиро-
вания — совокупность различных
видов обеспечения автоматизирован-
ного (автоматического) проектирова-
ния, необходимых для выполнения
автоматизированного (автоматиче-
ского) проектирования.
Комплект — два или более из-
делия, не соединенных на предприя-
тии-изготовителе сборочными опера-
циями и представляющих набор изде-
лий, имеющих общее эксплуатацион-
ное назначение вспомогательного ха-
рактера.
Комплектующее изде-
лие межотраслевого при-
менения — изделие,	представ-
ляющее собой деталь, сборочную еди-
ницу, их совокупность, обладающее
конструктивной целостностью, не вы-
полняющее без сопряжения с другими
сборочными единицами (деталями) са-
мостоятельной целевой функции, пред-
назначенное для применения в составе
образцов (их составных частей), не
подвергаемое никаким изменениям
в процессе изготовления изделий, в ко-
торых его применяют, и изготавливае-
мое по самостоятельным комплектам
конструкторской и технологической
документации.
Конструкторские до-
ку м е н ты — графические и тек-
стовые документы, которые в отдель-
ности или в совокупности определяют
состав и устройство изделия и содер-
жат необходимые данные для его раз-
работки или изготовления, контроля,
приемки, эксплуатации и ремонта.
Контурное управление
промышленным робо-
том — управление исполнительным
устройством промышленного робота,
при котором движение его рабочего
органа происходит по заданной траек-
тории с установленным распределе-
нием во времени значений скорости.
Критерий эффективно-
сти — правило или способ принятия
решения с учетом эффективности си-
стемы.
Лексикографическая
оптимизация — оптимизация
по векторному показателю, все соста-
вляющие которого упорядочены (по
важности). Сравнение вариантов ве-
дется по самой важной составляющей,
а при эквивалентности по ней перехо-
Общие понятия и эффективность
171
дят к следующей координате и т. д.
Лицо, принимающее ре-
шение (ЛПР) — человек, который
в собственные оценки ценностей же-
лает включить оценки предпочтения
и полезности других в процессе при-
нятия группового решения в условиях
определенности и неопределенности.
Массовое производ-
ство — производство, характери-
зуемое большим объемом выпуска из-
делий, непрерывно изготовляемых
или ремонтируемых продолжительное
время, в течение которого на боль-
шинстве рабочих мест выполняется
одна рабочая операция.
Матричная модель —
один из видов математических моде-
лей, представляющих собой прямо-
угольную таблицу, элементы которой
отражают взаимосвязи объектов и об-
ладают определенным смыслом, зна-
чение которого вычисляется по уста-
новленным в теории матриц правилам.
Матричные игры — модели
отображения взаимодействия двух иг-
роков, интересы которых противопо-
ложны и каждый из которых распола-
гает конечным числом стратегий, и
методы выбора стратегий каждым игро-
ком, обеспечивающих наибольший га-
рантированный выигрыш первому иг-
року и наименьший гарантированный
проигрыш второму игроку.
Машинная имитация —
процесс управляемого эксперимента,
проводимого на ЭВМ над моделью си-
стемы, используемый с целью:
изучения системы и прогнозирова-
ния- ее поведения в предполагаемых
условиях;
оценки выбора и усовершенствова-
ния структурных и функциональных
схем системы;
проверки различных способов упра-
вления системой;
обучения специалистов управлению
системой.
Машиностроительное
производство — производство
с преимущественным применением ме-
тодов технологии машиностроения при
выпуске изделий.
Методология — совокупность
методики и методов проведения
исследования, а также принципов,
которыми руководствуются исследо-
ватели при обосновании решений в кон-
кретной естественно-научной области.
Многофункциональная
система — система, предназначен-
ная для выполнения нескольких опре-
деленных задач.
Неопределенность — по-
нятие, отражающее отсутствие одно-
значности. Неопределенность обус-
ловлена внутренними свойствами
объектов и неполнотой сведений об
объектах.
Различают неопределенность стоха-
стическую и детерминированную.
Неопределенные фак-
торы — часть неконтролируемых
факторов, для которых известна
только область распределения фактора
или не определен закон распределения
случайного фактора.
Неопределенные факторы делятся
на трн группы.
1.	Стратегия «противника», облада-
ющего своими активными средствами.
Совокупность активных средств «про-
тивника» и пространство стратегий их
расходования определяют область
факторов этой группы.
2.	Недостаточная изученность ка-
ких-либо процессов или величин (при-
родные неопределенности).
3.	Недостаточное знание цели опе-
рации или критерия эффективности.
Формально этот вид неопределенных
факторов можно отнести к природным,
однако они занимают особое место
в исследовании операций.
Наиболее яркие примеры неопреде-
ленностей первого типа дают военные
действия и спорт, где заранее неиз-
вестна тактика «противника».
Типичным примером неопределен-
ности второго типа является неопре-
деленность в законе распределения
случайной величины, относительно
которой известны только первые мо-
менты — математическое ожидание и
дисперсия.
Примером неопределенности третьего
типа является неопределенность в вы-
боре критерия оценки деятельности
предприятии (КБ или заводов), разра-
батывающих и выпускающих продук-
цию нескольких существенно различ-
ных типов.
172
Терминология
Неспе инфицированные
изделия (детали) — изделия, не
имеющие составных частей.
Образец — изделие, предста-
вляющее собой совокупность состав-
ных частей .и комплектующих изделий
межотраслевого применения, объеди-
ненных общим конструктивным (схем-
ным) решением, и предназначенное
для выполнения одной или нескольких
функциональных задач.
Обратная связь — вид со-
единения элементов, устанавливаю-
щий связь между выходом какого-либо
элемента и входом того же самого
элемента, осуществляемую либо через
другие элементы системы, либо непо-
средственно.
Положительная обратная связь уси-
ливает действие входного сигнала, от-
рицательная — ослабляет, способст-
вует восстановлению равновесия в си-
стеме. Мерой величины обратной связи
служит коэффициент обратной связи.
Общая теория систем —
научная дисциплина, разрабатываю-
щая методологические принципы ис-
следования систем.
Возникновение общей теории систем
обусловлено возросшей сложностью
объектов исследования и познаватель-
ными трудностями при их изучении.
Общая теория систем обеспечивает
единую формально-методологическую
основу исследования объектов различ-
ной природы, рассматриваемых в ка-
честве систем. Она ие заменяет, а до-
полняет другие науки, изучающие си-
стемы, и объединяет их при исследова-
нии (анализе и синтезе) сложных си-
стем.
Системный подход к исследованию
включает в себя:
замену исследуемой системы моделью
или рядом агрегированных моделей;
определение и формулировку сово-
купности правил (алгоритмов), опре-
деляющих поведение системы;
применение принципа внешнего до-
полнения.
Объект (технический объект) —
предмет определенного целевого назна-
чения, рассматриваемый на этапах
разработки требований к объекту,
проектирования, испытаний, производ-
ства и эксплуатации. Объектами, в ча-
стности, могут быть технические ком-
плексы, образцы, составные части,
сооружения, установки, устройства,
машины, аппараты, приборы, агрегаты,
отдельные детали и т. д.
К техническим объектам относятся
не любые промышленные изделия,
а только такие, каждый экземпляр
которых в процессе эксплуатации
(применения по назначению) не под-
вергается постепенному расходованию’.
У данных изделий с течением времени
обычно расходуется технический ре-
сурс.
К объектам относятся также сово-
купности (комплексы, системы) изде-
лий при совместном выполнении ими
определенных функций или задач,
даже если при этом изделия не связаны
между собой конструктивно (напри-
мер, линии радиосвязи, системы энер-
гетики и др.).
Ограничения — устанавли-
ваемые пределы или ограничивающие
условия распределения тех или иных
ресурсов (энергии, запасов, времени
и т. п.).
Искусственные ограничения вво-
дятся самим исследователем. Естест-
венные ограничения присущи самой
системе, обусловлены самой природой
системы.
Однофункциональная
система — система, предназна-
ченная для выполнения только одной
определенной задачи.
Оперативное (рабочее)
время системы — время, вы-
деляемое системе для выполнения по-
рученного ей задания.
Операция — совокупность дей-
ствий, мероприятий, направленных на
достижение некоторой цели,- т. е. сово-
купность целенаправленных действий.
Применительно к технике опера-
ция — взаимодействие технических
средств и людей, направленное на до-
стижение определенной цели.
Оптимальное решение —
решение, минимизирующее или мак-
симизирующее некоторый показатель
при заданной системе ограничений.
Опытное	производ-
ство — производство образцов, пар-
тий или серий изделий для проведения
исследовательских работ или разра-
ботки конструкторской и технологи-
Общие понятия и эффективность
173
ческой документации для установив-
шегося производства.
Организация — свойство ма-
териальных и абстрактных систем об-
наруживать взаимозависимое поведе-
ние частей системы (элементов, пере-
менных, подсистем и т. п.) в рамках
целого. Организация тесно связана
с понятиями: структура системы (де-
терминированная, стохастическая,
адаптивная), устойчивость функцио-
нирования системы, взаимодействие ее
с внешней средой (открытость системы),
организованность.
Параметр продукции —
признак продукции, количественно
характеризующий любые ее свойства
или состояния.
Позиционное управ-
ление промышленным ро-
ботом — управление исполнитель-
ным устройством промышленного ро-
бота, при котором движение его рабо-
чего органа происходит по заданным
точкам позиционирования без кон-
троля траектории движения между
ними.
Показатель — количественная
характеристика какого-либо свой-
ства системы или целенаправленного
процесса, являющаяся результатом
измерения или расчета.
Пояснительная запи-
ска — документ, содержащий опи-
сание устройства и принципа действия
разрабатываемого изделия, а также
обоснование принятых при его разра-
ботке технических и технико-эконо-
мических решений.
Признак продукции —
качественная или количественная ха-
рактеристика любых свойств или со-
стояний продукции.
Принцип гарантиро-
ванного результата —
обоснование и выбор решений (стра-
тегий) на основе гарантированной (мак-
симальной гарантированной) вели-
чины показателя эффективности.
Принцип последова-
тельного снятия неопре-
деленности — активное ис-
пользование оперативной информации
об условиях, ходе, результатах про-
цесса создания и применения изделий
для повышения его эффективности
путем введения последовательностей
уточняемых решений (гибких страте-
гий).
Программа обеспече-
ния безопасности (ПОБ) —
организационно-технический документ,
устанавливающий совокупность меро-
приятий и средств по обеспечению безо-
пасности обслуживаемого или управ-
ляемого людьми изделия во все пе-
риоды эксплуатации и на всех участ-
ках функционирования.
Программное управ-
ление промышленным ро-
ботом — автоматическое управле-
ние исполнительным устройством про-
мышленного робота по заранее введен-
ной управляющей программе.
Программно-целевой
метод в планировании —
метод, увязывающий цели плана с ре-
сурсами с помощью программ.
Разработка программы начинается
с построения ее целей, иерархическая
структура которых формируется в виде
дерева целей, выведения подпрограмм
и определения ресурсов на их реали-
зацию с учетом ограничений.
Альтернативные варианты про-
граммы различаются по структуре и
располагаемым ресурсам. Сравнение
альтернативных вариантов программ
по критериям минимума времени или
'затрат или минимума отклонений ко-
нечных программных показателей от
нормативных требований, установлен-
ных при формировании целей, позво-
ляет выбрать наилучший вариант.
Продукция — материализо-
ванный результат процесса трудовой
деятельности, обладающий полезными
свойствами, полученный в определен-
ном месте за определенный интервал
времени и предназначенный для ис-
пользования в целях удовлетворения
потребностей как общественного, так
и личного характера.
Проектирование — процесс
составления описания, необходимого
для создания в заданных усло-
виях еще не существующего объекта,
на основе первичного описания этого
объекта и (или) алгоритма его функ-
ционирования или алгоритма процесса
преобразованием (в ряде случаев не-
однократным) первичного описания,
оптимизацией заданных характери-
стик объекта и алгоритма его функцио-
174
Терминология
пирования или алгоритма процесса,
устранением некорректности первич-
ного описания и последовательным
представлением (при необходимости)
описаний на различных языках.
Промышленный робот —
автоматическая машина, представля-
ющая собой совокупность манипуля-
тора и перепрограммируемого устрой-
ства управления, для выполнения
в производственном процессе двига-
тельных и управляющих функций, за-
меняющих аналогичные функции чело-
века при перемещении предметов про-
изводства и (или) технологической
оснастки.
Разнообразие — одна из важ-
нейших численных характеристик
систем. Обычно разнообразие изме-
ряется логарифмом (по основанию 2)
числа различных состояний систем
и в этом случае совпадает с энтропией
системы. По У. Р. Эшби одним из цен-
тральных понятий является ограни-
чение разнообразия, т. е. уменьшение
в сравнении с абстрактно возможным
вследствие, каких-либо условий, нала-
гаемых на систему или внутренне при-
сущих ей свойств.
Распознавание обра-
зов — раздел науки, находящийся
на стыке математической и техниче-
ской кибернетики, разрабатывающий
методы исследования и решения задач
классификации и прогнозирования.
Все многообразие задач распознава-
ния образов условно делится на че-
тыре группы:
I — распределение совокупности
объектов по конечному множеству
классов, имеющих общие объекты;
II	— разделение объектов на классы,
не имеющие общих объектов;
III	— превращение неформальных
описаний объектов в формальные, поз-
воляющие решать задачи первых двух
групп. При этом используются коли-
чественные и качественные признаки
распознавания;
IV	— корректировки множества
объектов, отобранных при решении
задач группы III.
При этом используются приемы
оценки информативности признаков
или эталонных объектов.
Регулирование — процесс,
обеспечивающий требуемые значения
переменных, существенных для функ-
ционирования объекта управления.
Различают два основных принципа
регулирования:
регулирование путем компенсации
возмущения;
регулирование по отклонению фак-
тического значения регулируемой ве-
личины от ее регламентированного
значения.
Регулирование используется в целях
программного управления, стабили-
зации и слежения.
Решение — выбор одной аль-
тернативы из множества рассматри-
ваемых альтернатив (вариантов реше-
ния).
Самоорганизующаяся
система — система, увеличиваю-
щая свой порядок или меняющая свою
организацию в процессе функциони-
рования.
По Ферстеру самоорганизующаяся
система характеризуется тем, что ее
избыточность по Шеннону растет с те-
чением времени.
Г. Паск называет самоорганизую-
щимися те кибернетические системы,
об элементах которых можно утверж-
дать, что они принимают решения.
В результате между ними устанавли-
ваются дополнительные связи, даю-
щие определенные преимущества. В на-
стоящее время еще не существует за-
вершенной теории самоорганизую-
щихся систем.
Сборочная единица — из-
делие, составные части которого
подлежат соединению между собой на
предприятии-изготовителе сборочными
операциями.
Серийное производ-
ство — производство, характеризуе-
мое изготовлением или ремонтом изде-
лий периодически повторяющимися
партиями. Различают мелкосерийное,
среднесерийное и крупносерийное про-
изводство.
Сетевое планирование
и управление (СПУ) — сово-
купность методов исследования опера-
ций*, основанных на использовании се-
тевых моделей технических систем
(проектов, разработок, программ).
Формальное отображение ориенти-
рованными конечными связанными
графами, на которых заданы коли-
Общие понятия и эффективность
175
чественные параметры, составляет
основу СПУ. Эффект, достигаемый
за счет СПУ, обусловлен внесением
строгих логических элементов в фор-
мирование плана (программы), позво-
ливших привлечь для анализа и синтеза
программ современный математический
аппарат. Метод сетевого планирова-
ния — итерационный, позволяющий
найти оптимальную программу (план).
Минимизация осуществляется либо
по продолжительности реализации
программы при заданных ограниче-
ниях на ресурсы, либо по оптималь-
ности их использования.
Система — упорядоченная со-
вокупность взаимосвязанных и взаимо-
действующих элементов, образующих
единое функциональное целое, пред-
назначенное для решения определен-
ных задач (достижения определенных
целей).
Система автоматизиро-
ванного проектирова-
ния — комплекс средств автомати-
зации проектирования, взаимосвязан-
ных с необходимыми подразделениями
проектной организации или коллек-
тивом специалистов (пользователем
системы), выполняющий автоматизи-
рованное проектирование.
Система многократного
действия — система, которая за
период эксплуатации способна выпол-
нять свои функции несколько раз
в зависимости от потребности.
Система обеспечения
функционирования тех-
нологического обору-
дования ГПС -г- совокупность
взаимосвязанных автоматизированных
систем, обеспечивающих проектиро-
вание изделий, технологическую под-
готовку их производства, управление
гибкой производственной системой и
автоматическое перемещение предме-
тов производства и технологической
оснастки.
В общем случае в систему обеспе-
чения технологического оборудования
в ГПС входят:
автоматизированная система научных
исследований (АСНИ);
система автоматизированного проекти-
рования (САПР);
автоматизированная система техноло-
гической подготовки производства
(АСТПП);
автоматизированная система управле-
ния предприятия (АСУП);
автоматизированная транспортно-
складская система (АТСС);
автоматизированная система инстру-
ментального обеспечения (АСИО);
система автоматизированного контро-
ля (САК);
автоматизированная система удаления
отходов (АСУО) и т. д.
Система однократного
действия — система, которая
из-за конструктивных особенностей
способна выполнять свои функции
только один раз за весь период экс-
плуатации.
Система сложная — много-
уровневая конструкция из взаимодей-
ствующих элементов, объединяемых
в подсистемы различных уровней. От-
несение того или другого объекта ма-
териального мира к разряду «сложных»
или «простых» весьма условно и опре-
деляется не только его строением, но и
теми задачами, которые стоят перед
исследованием. Сложной системе при-
сущи разнообразие управления (под-
систем управления), отвечающее раз-
нообразию структуры, и наличие цен-
трального органа управления.
Эффективное управление сложными
системами требует применения форма-
лизованных процедур, а также исполь-
зования принципа внешнего дополне-
ния.
Системный анализ — ме-
тодология исследования любых объек-
тов посредством представления их в
качестве систем и анализа этих систем.
Системный анализ применяется для:
выявления и четкого формулирова-
ния проблемы в условиях большой не-
определенности;
выбора стратегии исследования и
разработок;
точного определения систем (гра-
ниц, входов, выходов, связей), выяв-
ления целей развития и функциони-
рования системы;
выявления функций и состава вновь
создаваемой системы.
С развитием общей теории систем
методы системного анализа быстро
развиваются на основе соответствую-
17в
Терминология
щего комплекса понятий и научной
методологии. Теоретико-познаватель-
ный подход в исследовании систем со-
действует четкому определению клас-
сов объектов, к которым целесообразно
применять методологию системного
анализа, и дает основание для выра-
ботки единых принципов формализа-
ции разнообразных объектов и явле-
ний. Анализ функции и схемы системы
способствует четкой спецификации
целей, функций, задач систем, а также
средств их реализации. Понятие боль-
шой системы и установление правил
композиции и Декомпозиции их в об-
щей теории систем обосновывают спо-
собы подхода к ненаблюдаемым или
не полностью наблюдаемым системам,
способствуют формированию правил
их научного исследования и проекти-
рования. Понятие сложной системы
раскрывает способы подхода к много-
целевым, многоаспектным, диалекти-
чески противоречивым объектам и яв-
лениям. 'Понятие кибернетической си-
стемы и выявление ее закономерности
служат для обоснования методологии
и анализа систем управления и пере-
работки информации.
Ситуация равновесия —
игровая ситуация, в которой замена
любым игроком выбранной стратегии
на любую другую стратегию не увели-
чивает его функцию выигрыша.
Составная часть образца
— изделие, представляющее собой сово-
купность сборочных единиц, деталей и
(или) комплектующих изделий межо-
траслевого применения, объединенных
общим конструкторским (схемным)
решением, соединенных на предприя-
тии-изготовителе или на месте мон-
тажа сборочными операциями, спе-
циально разработанное и предназна-
ченное для выполнения определенных
функций в составе образца.
Специализированный
промышленный робот —
промышленный робот для выполнения
технологических операций одного
вида или только вспомогательных
переходов при функционировании
с определенной группой моделей тех-
нологического оборудования.
Примерами технологических опе-
раций одного вида являются операции
сварки, окрашивания, сборки и т. д.
Определенной группой моделей тех-
нологического оборудования является,
например, группа моделей станков
с горизонтальной’осью шпинделя.
Специальный промыш-
ленный робот — промышлен -
ный робот для выполнения определен-
ных технологических операций или
вспомогательных переходов при функ-
ционировании с конкретной моделью
технологического оборудования.
Специфицированные из-
делия — сборочные единицы, со-
стоящие из двух и более составных
частей.
Стохастическое про-
граммирование — раздел ма-
тематического программирования, из-
учающий теорию и методы решения
условных экстремальных задач при
неполной информации о параметрах
условий задачи.
В моделях математического програм-
мирования, к исследованию которых
сводят задачи планирования, проек-
тирования и управления, отдельные
или все параметры показателя каче-
ства и (или) ограничений могут ока-
заться неопределенными или случай-
ными. И задачи с неопределенностью*
и задачи с риском исследуются мето-
дами стохастического программиро-
вания. Различают одно-, двух- и mhq-
гоэтапные стохастические задачи. Раз-
витие методов решения задач стохасти-
ческого программирования идет по
трем направлениям:
построение 'эквивалентных детерми-
нированных моделей и их решение;
использование Теоретико-множест-
венной интерпретации теоретико-ве-
роятностных задач (использование
выпуклого программирования).
разработка методов адаптации, осно-
ванных на принципах стохастической
аппроксимации и обобщений.
Стратегия — любое правило,
предписывающее определенные дейст-
вия в каждой ситуации процесса при-
нятия решений. Формально страте-
гия — это функция от имеющейся
в данный момент информации, прини-
мающая значения на множестве аль-
тернатив, доступных в данный момент.
В теории игр различают чистые и
смешанные стратегии, а также стра-
тегии поведения. Стратегия поведе-.
Общие понятия и эффективность
177
ния — стратегия, предписывающая
стохастически независимые действия
индивида в различные моменты вре-
мени.
Технике -экономическая
эффективность — способность
системы получать определенный эф-
фект с минимальными затратами ре-
сурсов
Техническая эффектив-
ность — степень приспособлен-
ности системы к выполнению задачи,
обусловленная техническими параме-
трами и надежностью ее элементов.
Технические условия
(ТУ) — документ, содержащий требо-
вания (совокупность всех показателей,
норм, правил и положений) к изделию,
его изготовлению, контролю, приемке
и поставке, которые нецелесообразно
указывать в других конструкторских
документах.
Технический проект —
совокупность конструкторских доку-
ментов, которые должны содержать
окончательные технические решения,
дающие полное представление об уст-
ройстве разрабатываемого изделия, и
исходные данные для разработки рабо-
чей документации.
Техн иУе^ко е предло-
жение — совокупность конструк-
торских документов, которые должны
содержать технические и технико-эко-
номические обоснования целесообраз-
ности разработки документации изде-
лия на основании анализа техниче-
ского задания заказчика и различных
вариантов возможных решений изде-
лий, сравнительной оценки решений
с учетом конструктивных и эксплуата-
ционных особенностей разрабатывае-
мого и существующих изделий и па-
тентные исследования.
Техническое требова-
ние к изделию — качественная
или количественная характеристика
свойств изделия, используемая в нор-
мативно-техническом документе для
выражения потребностей или ограни-
чений в отношении этого изделия.
Технологическая го-
товность производства —
наличие на предприятии полных ком-
плектов конструкторской и технологи-
ческой документации и средств техно-
логического оснащения, необходимых
для осуществления заданного объема
выпуска продукции с установленными
технико-экономическими показате-
лями.
Технологическая д и с -
щи п л и н а — соблюдение точного
соответствия технологического про-
цесса изготовления „ли ремонта изде-
лия требованиям технологической и
конструкторской документации.
Технологическая под-
готовка производства —
совокупность мероприятий, обеспечй-
вающих технологическую готовность
производства, т. е. наличие на пред-
приятии полных комплектов конст-
рукторской и технологической доку-
ментации и средств технологического
оснащения, необходимых для осущест-
вления заданного объема выпуска про-
дукции с установленными технико-
экономическими показателями.
Технологическая си-
стема — совокупность функцио-
нально взаимосвязанных средств тех-
нологического оснащения, предметов
производства и исполнителей, пред-
назначенная для выполнения в регла-
ментированных условиях производ-
ства заданных технологических про-
цессов или операций в соответствии
с требованиями нормативно-техниче-
ской документации.
Тип производства — клас-
сификационная категория производ-
ства, выделяемая по признакам ши-
роты номенклатуры, регулярности,
стабильности и объема выпуска про-
дукции.
Различают типы производства: еди-
ничное, серийное, массовое.
Универсальный про-
мышленный робот — про-
мышленный робот для выполнения тех-
нологических операций различных
видов и вспомогательных переходов
при функционировании с различными
группами моделей технологического
оборудования.
Управление — функция си-
стемы, ориентированная либо на со-
хранение ее основного качества (т. е.
совокупности свойств, потеря которых
влечет разрушение системы), Либо на
выполнение некоторой программы,
долженствующей обеспечить устойчи-
178
Терминология
в ость функционирования, гомеостаз,
достижение определенной цели.
Формализованное описание проце-
дуры переработки информации о со-
стояниях объекта управления и среды
в управляющие решения называется
алгоритмом управления. Однако пол-
ная формализация при управлении
большими системами невозможна; это
вызывает необходимость использова-
ния принципа внешнего дополнения.
Установившееся произ-
водство — производство изделий
по окончательно отработанной кон-
структорской и технологической доку-
ментации.
Устойчивость (стабиль-
ность) — одно из основных понятий ки-
бернетики, тесно связанное с идеей
инвариантности. Система может обна-
ружить сложное поведение, однако
некоторые ее свойства остаются при
этом неизменными.
Общее определение устойчивости
системы: линия поведения системы
называется устойчивой относительно
некоторой области фазового простран-
ства, если, начавшись внутри этой
области, она никогда ее не покидает.
Управляющая програм-
ма промышленного ро-
бота — совокупность команд, опре-
деляющая заданное функционирова-
ние промышленного робота и, в общем
случае, его взаимодействие с обслужи-
ваемым технологическим оборудова-
нием.
Формализация — описание
содержательной теории формальными’
средствами (с помощью математики и
формальной логики).
Формализация является мощным
средством научного познания, обус-
ловливая возможность широкого ис-
пользования дедуктивно-логического
аппарата, позволяющего проверять
непротиворечивость и полноту ис-
ходных положений теории и регулиро-
вать процедуры получения следствий
нз них.
Функционирование — вы-
полнение в объекте процесса (про-
цессов), соответствующего (соответ-
ствующих) заданному алгоритму, и
(или) проявление объектом заданных
свойств.
Целевая функция —
в экстремальных задачах функция,
максимум или минимум которой необ-
ходимо найти. Экстремальному зна-
чению целевой функции обычно соот-
ветствует оптимальное решение.
Цель — желаемый результат дея-
тельности.
Человеко-машинная си-
стема, в которой управляющие
сигналы (решения) вырабатываются
в процессе взаимодействия человека и
вычислительной машины.
Черный ящик — материаль-
ная система (объект, процесс, явле-
ние), относительно внутренней орга-
низации, структуры и поведения эле-
ментов которой наблюдатель не имеет
никаких сведений, но имеется способ
влиять на систему в целом через ее
входы и регистрировать ее реакции
через выходы. В процессе исследова-
ния наблюдатель и «черный ящик» об-
разуют замкнутую систему с обратной
связью.
Эвристические мето-
ды — методы решения задач, по-
строенные на использовании правил,
приемов, упрощений, обобщающих
прошлый опыт. Эвристические рас-
суждения и методы строятся по пре-
имуществу на использовании анало-
гии и неполной индукции.
Экспертные оценки —
количественные или порядковые оцен-
ки процессов или явлений, не поддаю-
щихся непосредственному измерению.
Экспертные оценки основываются на
суждениях специалистов, высказывае-
мых индивидуально или коллективно,
и подразделяются на две группы:
методы, обеспечивающие последова-
тельное улучшение оценок каждого
эксперта;
методы, устанавливающие предпоч-
тение, ранг, частичное или полное по-
парное сопоставление, направленные
на согласование позиций специали-
стов с целью выработки коллективной
экспертной оценки.
Эксплуатация техники
по состоянию — стратегия
эксплуатации, при которой управляю-
щие воздействия на эксплуатируемое
изделие формируются с учетом инфор-
мации о текущем состоянии изделия.
Моделирование и подобие
179
Элемент системы — часть
системы, предназначенная для выпол-
нения определенных функций и неде-
лимая на составные части при данном
уровне рассмотрения.
Эм е р дже н т и ост ь — нали-
чие у системы свойств, не присущих
составляющим ее элементам. Эмерд-
жентность является одной из форм
проявления диалектического принципа
перехода количественных изменений
в качественные. При синтезе системы
как органичного целого ее части пре-
терпевают качественные изменения,
так что некоторый элемент целостной
системы не тождественен аналогич-
ному объекту, взятому изолированно.
Эскизный проект — сово-
купность конструкторских докумен-
тов, которые должны содержать прин-
ципиальные конструктивные решения,
дающие общее представление об уст-
ройстве и принципе работы изделия,
а также данные, определяющие назна-
чение, основные параметры и габарит-
ные размеры разрабатываемого изде-
лия.
Эффективность опера-
ции — степень соответствия реаль-
• ного результата операции желаемому.
МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПОДОБИЕ
Авт ом сдельность — сохра-
нение физического подобия в неко-
торой области изменения численных
значений одного или нескольких крите-
риев подобия.
Базисная величина —
характерная величина, выбранная в ка-
честве основания (базы) в системе от-
носительных единиц при безразмерном
описании моделируемого объекта.
Вероятностная мо-
дель — модель, находящаяся в
отношении вероятностного подобия
к моделируемому объекту.
Вероятностное моде-
ли ровани е — моделирование, при
котором реализуется вероятностное
подобие.
Вероятностное подо-
бие — подобие между процессами
вероятностного характера в модели-
руемом объекте и модели.
Вторичная погреш-
ность моделирования —
погрешность, обусловленная неточ-
ным воспроизведением на модели рас-
четных значений изучаемых величин.
Геометрическая мо-
дель — модель, находящаяся в от-
ношении геометрического подобия к мо-
делируемому объекту.
Геометрическое моде-
лирование — моделирование, при
котором реализуется геометрическое
подобие.
Геометрическое подо-
бие — подобие между пространствен-
ными характеристиками моделируе-
мого объекта и модели.
Граничные условия —
условия, принудительно определяю-
щие на границе модели значение пара-
метров, характеризующих ее состоя-
ние.
Динамическая модел ь—
модель, находящаяся в отношении
динамического подобия к моделируе-
мому объекту.
Динамическое модели-
рование — моделирование, при
котором реализуется динамическое
подобие.
Динамическое подо-
бие — подобие между последователь-
но изменяющимися состояниями моде-
лируемого объекта и модели.
Знаковая модель — мо-
дель, воспроизводящая моделируемый
объект с помощью знаков.
Знаковое моделирова-
ние— моделирование, основанное на
применении знаковой модели.
Критерий подобия — без-
размерный степенной комплекс, со-
ставленный из величин, характери-
зующих моделируемый объект.
Логическая модель — мо-
дель, в которой используются законы
логики.
Логическое моделиро-
вание — моделирование, основан-
ное на применении логической модели.
Математическая мо-
дель — модель, находящаяся в от-
ношении математического подобия
к моделируемому объекту.
Математическое моде-
ли р о в а н и е — моделирование, при
котором реализуется математическое
подобие.
180
Терминология
Математическое подо-
бие — подобие между величинами,
входящими в математические выра-
жения.
Метод подобия — метод ис-
следования, основанный на теории
подобия.
Моделирование — исследо-
вание моделируемого объекта, ба-
зирующееся на его подобии модели и
включающее построение модели, изуче-
ние ее и перенос полученных сведений
на моделируемый объект.
Модель — условный (упрощен-
ный) образ реального объекта иссле-
дования (или управления), адекватно
•отображающий существенные для це-
лей исследования свойства реального
объекта.
Моделирование сводится к мыслен-
ному построению образца объекта,
гомоморфного по отношению к реаль-
ному, сохраняющего все существенные
для целей исследования свойства реаль-
ного объекта, а затем построению аб-
страктной (математической) или мате-
риальной системы (макета), изоморф-
ной мысленнбму образу исследуемого
объекта.
Иными словами: из двух систем Мх
и М2 каждая является моделью другой,
если существует такой гомоморфный
образ Л\ системы и такой гомо-
морфный образ Л^2 системы М2, которые
изоморфны между собой.
Модель называется абстрактной
/концептуальной) либо материальной
(физической) в зависимости от того,
какой системой она является, т. е. от
выбора средств моделирования.
Математические модели могут раз-
рабатываться в виде числовых, логи-
ческих, графических, электронных
«(дискретных).
Материальные модели — аналого-
вые, электронные, макеты, действую-
щие модели, масштабированные мо-
дели, тренажеры и т. п.
Модели отображают или внутрен-
нюю структуру и взаимодействие эле-
ментов исследуемого объекта, или по-
ведение объекта в зависимости от
внешних воздействий («черный ящик»).
Модели, создаваемые с целью опре-
деления такого состояния объекта,
которое является наилучшим в каком-
.либо смысле или допустимым с точки
зрения исследователя, называются
нормативными.
Модели, предназначенные для объяс-
нения наблюдаемых факторов или про-
гноза поведения объекта, называются
дескриптивными.
Модель физическая или
натурная — полномасштабная или
масштабированная модель системы,
позволяющая изучать на ней отдель-
ные свойства системы.
Различают статические физические
модели (макеты), позволяющие оценить
пространственные соотношения, и ди-
намические модели, позволяющие
исследовать новые физико-химические
процессы, внешние и внутренние на-
грузки.
Модель функциониро-
вания — математическая модель
технической системы (элемента), опи-
сывающая реальные свойства, связи
и взаимодействие изделий и внешние
условия в процессе функционирования
системы (элемента).
Метод размерности — ме-
тод определения числа и структуры
безразмерных степенных комплексов,
построенных из величин, существен-
ных для данного моделируемого объек-
та на основе сопоставления размер-
ности этих величин.
Множители преобразо-
вания — величины, применяемые
при сопоставлении или преобразова-
нии сходственных параметров модели-
руемых объектов.
Неполная модель —модель,
находящаяся в отношении неполного
подобия к моделируемому объекту.
Неполное моделиро-
вание — моделирование, при кото-
ром реализуется неполное подобие.
Неполное подобие — по-
добие между частью элементов, про-
цессов, функций моделируемого объек-
та и модели.
Определяемый крите-
рий подобия — критерий подо-
бия, содержащий зависимую перемен-
ную (искомую величину).
Определяющий крите-
рий подобия — критерий подо-
бия, содержащий независимую пере-
менную.
Параметр процесса —
показатель, количественно характери-
Моделирование и подобие
181
зующий те изменяющиеся физические
величины, которые определяют моде-
лируемый процесс.
Параметр системы — по-
казатель, количественно определяю-
щийся свойствами элементов той фи-
зической системы, в которой происхо-
дит моделируемый процесс.
Погрешность модели-
рования — расхождение между
истинным значением какой-либо вели-
чины в моделируемом объекте со значе-
нием, получаемым на модели.
Подобие — взаимно однознач-
ное соответствие между двумя объек-
тами, при котором функции перехода
от параметров, характеризующих один
из объектов, к другим параметрам из-
вестны, и математические описания
этих объектов могут быть преобразо-
ваны в тождественные.
Полная модель — модель,
находящаяся в отношении полного
подобия к моделируемому объекту.
Полное моделирова-
ние — моделирование, при котором
реализуется полное подобие.
Полное подобие — подобие
между всеми элементами, процессами,
функциями моделируемого объекта и
модели.
Преобразование подо-
бия — изменение характеристик мо-
делируемого объекта посредством ум-
ножения его параметров на значения
таких величин, которые преобразуют
сходственные параметры, обеспечивая
этим подобие и делая математическое
описание, если оно имеется, тождест-
венным для модели и для моделируе-
мого объекта.
Приближенная	мо-
дель — модель, находящаяся в от-
ношении приближенного подобия к мо-
делируемому объекту.
Приближенное модели-
рование — моделирование, при
котором реализуется приближенное
подобие.
Приближенное подо-
бие — подобие, допускающее нару-
шение взаимно однозначного соответ-
ствия между моделируемым объектом
и моделью или такое искажение про-
цессов в модели, которое в данной
постановке задачи приемлемо и оце-
нивается аналитически или экспери-
ментально.
Принципиальная по-
грешность моделиро-
вания — погрешность, обусловлен-
ная неполным подобием и наличием
факторов, не поддающихся точному
учету, ио влияющих на моделируемый
объект.
Систематические по-
грешности моделиро-
вания — погрешности, возникаю-
щие в модели под действием опреде-
ленных факторов, которые могут быть
учтены и исключены из результатов
путем корректирующих приемов.
Статистическое моде-
лировани е (метод Монте-Карло)—
численный метод математического мо-
делирования, заключающийся в ими-
тации случайных процессов на ЭВМ
путем воспроизведения элементарных
явлений и актов процесса в последова-
тельности, отражающей реальные
взаимосвязи и взаимозависимости.
Статистическое моделирование охваты-
вает системы, формализуемые как
в виде схем массового обслуживания,
так и в виде схем автоматического
управления с обратной связью. Стати-
стическое моделирование процессов
функционирования сложных систем
предполагает учет случайных возму-
щений, описываемых различными за-
конами распределения. Необходимость
учета случайных возмущений путем
многократного воспроизведения про-
цесса функционирования системы выз-
вана несовпадением в общем случае
результатов такого воспроизведения
с результатами расчетов по средним
значениям.
Структурная модель —
модель, находящаяся в отношении
структурного подобия к моделируе-
мому объекту.
Структурное модели-
рование — моделирование, при
котором реализуется структурное по-
добие.
Структурное подобие —
подобие между структурой моделируе-
мого объекта и структурной модели.
Теория подобия — теория,
дающая возможность установить нали-
чие подобия или позволяющая разра-
ботать способы получения его.
182
Терминология
Точная модель — модель,
находящаяся в отношении точного по-
добия к моделируемому объекту.
Точное моделирова-
ние — моделирование, при котором
реализуется точное подобие.
Точное подобие — подобие
между всеми элементами моделируе-
мого объекта и модели, при которых
функции перехода между параме-
трами не претерпевают существенных
искажений.
Уравнения подобия —
функциональная зависимость между,
критериями подобия.
Физическая модель —
модель, находящаяся в отношении
физического подобия к моделируемому
объекту.
Физическое моделиро-
вание — моделирование, при ко-
тором реализуется физическое подобие.
Физическое подобие —
подобие между моделируемым объек-
том и моделью, имеющими физиче-
скую природу.
Функциональная мо-
дель— модель, находящаяся в от^
ношении функционального подобия
к моделируемому объекту.
Функциональное моде-
лирование — моделирование, при
котором реализуется функциональ-
ное подобие.
Функциональное подо-
бие — подобие между моделируе-
мым объектом и моделью, рассматри-
ваемыми с точки зрения выполнения
ими сходственных функций при соот-
ветствующих воздействиях.
Характерная величи-
на — величина, значение которой вы-
бирают в качестве множителя преобра-
зования (например, характерный раз-
мер, характерная скорость, характер-
ная температура).
НАДЕЖНОСТЬ
Безотказность — свойство
объекта непрерывно сохранять работо-
способное состояние в течение некото-
рого времени или некоторой наработки’.
Безотказность — одно из основных
свойств, составляющих надежность.
Вероятность безотказ-
ного срабатывания — ве-
роятность того, что невосстанавливае-
мый объект разового мгновенного дей-
ствия окажется работоспособным и
выполнит заданные функции в произ-
вольный момент времени.
Вероятность безотказ-
ной работы — вероятность того,
что в пределах заданной нара-
ботки отказ объекта не возникнет;
показатель безотказности. Аналогично
определяемый показатель может при-
меняться для режимов хранения и (или)
транспортирования.
Вероятность восста-
новления работоспосо-
бного состояния (вероят-
ность восстановления) — вероятность
того, что время восстановления
работоспособного состояния объекта
не превысит заданного; показатель
ремонтоп р и годности.
Вероятность отказа —
вероятность того, что в пределах за-
данной наработки возникнет хотя бы
один отказ.
Внезапный отказ — отказ,
характеризующийся скачкообразным
изменением значений одного или нес-
кольких заданных параметров объекта.
Восстанавл иваемый
объект — объект, для которого в
рассматриваемой ситуации проведе-
ние восстановления работоспособного
состояния предусмотрено в норма-
тивно-технической и (или) конструк-
торской документации.
Восстанавливаемый ре-
зерв — резерв, который содержит
один или несколько резервных эле-
ментов, работоспособность которых
в случае их отказа подлежит восста-
новлению при эксплуатации.
Временное резервиро-
вание — резервирование с приме-
нением резервов времени.
Время восстановления
работоспособного со-
стояния — продолжительность вос-
становления работоспособного со-
стояния объекта. Время восстановле-
ния отсчитывают либо непрерывно,
либо из него по определенным призна-
кам исключают интервалы времени?
не обусловленные непосредственно вы-
полнением восстановительных работ.
В связи с этим различают общее время
восстановления и оперативное время
восстановления.
Надежность
183
Гамма-процентная на-
работка до отказа — нара-
ботка, в течение которой отказ объекта
не возникает с вероятностью у, выра-
женной в процентах; показатель без-
отказности.
Гамма-процентный ре-
сурс — наработка, в течение кото-
рой объект не достигает предельного
состояния с заданной вероятностью у,
выраженной в процентах; показатель
долговечности.
Гамма-процентный срок
службы — календарная продолжи-
тельность эксплуатации объекта, в те-
чение которой он не достигает предель-
ного состояния с заданной вероятно-
стью у, выраженной в процентах;
показатель долговечности.
Гамма-процентный срок
сохраняемости — срок сохра-
няемости, достигаемый объектом с за-
данной вероятностью у, выраженной
в процентах; показатель сохраняе-
мости.
Г отовность — свойство объек-
та выполнять заданные функции в
произвольный момент времени.
Динамическое резерви-
рование — резервирование с пере-
стройкой структуры объекта при воз-
никновении отказа его элемента.
Долговечность — свойство
объекта сохранять работоспособное
состояние до наступления предельного
состояния при установленной системе
технического обслуживания и ремонта.
Объект может перейти в предельное
состояние, оставаясь работоспособ-
ным, если, например, его дальнейшее
применение по назначению станет не-
допустимым по требованиям безопас-
ности, экономичности, эффективности
и безвредности. Объект, перешедший
в неработоспособное состояние, может
не достигнуть предельного состояния,
если восстановление работоспособ-
ного состояния целесообразно и (или)
допустимо.
Долговечность — одно из свойств,
составляющих надежность.
Дополнительный по-
ка з у е л ь надежности —
показатель, используемый для реше-
ния частных задач обеспечения и кон-
троля надежности объекта.
Достоверность инфор-
мации о надежности — свой-
ство информации отражать истинные
сведения о наблюдаемых объектах,
используемые для оценок показателей
надежности.
Дублирование — резерви-
рование с кратностью резерва один
к одному.
Единичный показатель
надежности — показатель на-
дежности, характеризующий одно из
свойств, составляющих надежность
объекта.
Зависимый отказ — отказ
объекта, обусловленный отказом дру-
гого объекта.
Задание требований по
надежности — процесс выра-
ботки, обоснования и согласования
требовании по надежности объекта для
включения в нормативно-технические
документы, технические задания и
технические условия. Задание требо-
ваний по надежности включает:
определение номенклатуры показа-
телей надежности;
установление требуемых значений
показателей надежности;
установление требований к точности
и достоверности определения показа-
телей надежности;
формирование организационных и
технических требовании по обеспече-
нию надежности.
Заданная наработка —
значение наработки, фиксируемое в
нормативной документации на объект
по определенным критериям. Задан-
ная наработка может устанавливаться
в виде:
наработки, которая должна быть
достигнута в течение определенного
непрерывного интервала времени;
наработки, в течение которой дол-
жен быть достигнут определенный ре-
зультат или выполнено конкретное
задан Их.;
наработки, по завершении которой
в обязательном порядке должно осу-
ществляться определенное действие
(например, прекращение дальнейшего
применения объекта по его назначе-
нию).
Защитные мероприятия
по обеспечению надеж-
ности — организационные и техни-
184
Терминология
ческие мероприятия, направленные на
защиту объекта в процессе эксплуа-
тации от последствий отказов.
Изнашивание — процесс раз-
рушения и отделения материала с
поверхности твердого тела и (или)
накопления его остаточной деформа-
ции при тренни, проявляющийся в по-
степенном изменении размеров и (или)
формы тела.
Износ — результат изнашива-
ния, определяемый в установленных
единицах. Значение износа может вы-
ражаться в единицах длины, объема,
массы и др.
Интенсивность отка-
зов — условная плотность вероят-
ности отказа невосстанавливаемого
объекта, определяемая для рассматри-
ваемого момента времени при условии,
что до этого момента отказ не возник;
показатель безотказности.
Информационное резер-
вирование — резервирование
с применением резервов информации.
Информация о надеж-
ности — совокупность качествен-
ных и (или) количественных данных,
характеризующих надежность объекта.
•Исправное состояние
(исправность) — состояние объекта,
при котором он соответствует требова-
ниям нормативно-технической и (или)
конструкторской документации.
Качественный анализ
информации о надежно-
сти — анализ информации о надеж-
ности для определения качественных
характеристик надежности объекта.
Качественными характеристиками на-
дежности объекта являются харак-
теристики отказа, причины поврежде-
ния или разрушения и т. п.
Количественный ана-
лиз информации .о на-
дежности — анализ информации
о надежности объекта для определе-
ния оценок показателей надежности,
параметров и функций распределения
и установления взаимосвязей между
показателями и влияющими на них
факторами.
Комплексный показа-
тель надежности — показа-
тель надежности, характеризующий
несколько свойств, составляющих на-
дежность объекта.
Конструкционный от-
каз — отказ, возникший в резуль-
тате несовершенства или нарушения
установленных правил и (или) норм
конструирования объекта.
Контроль надежност и—
совокупность операций, включающих
количественную оценку показателей
надежности, оценку полноты выпол-
нения организационных и техниче-
ских требований по обеспечению на-
дежности, сравнение достигнутых и
заданных показателей и принятие .ре-
шения о выполнении требований по
надежности.
Контрольные меро-
приятия по обеспечению
надежности — организацион-
ные и технические мероприятия, на-
правленные па выявление и устране-
ние источников и причин отказов в до-
кументации или объектах.
Коэффициент готовно-
сти — вероятность того, что объект
окажется в работоспособном состоя-
нии в произвольный момент времени,
кроме планируемых периодов, б тече-
ние которых применение объекта по
назначению не предусматривается;
комплексный показатель надежности.
Коэффициент опера-
тивной готовности — ве-
роятность того, что объект окажется
в работоспособном состоянии в произ-
вольный момент времени, кроме пла-
нируемых периодов, в течение кото-
рых применение объекта по назначе-
нию не предусматривается, и начиная
с этого момента будет работать безот-
казно в течение заданного интервала
времени; комплексный показатель на-
дежности.
Коэффициент плани-
руемого применения —
доля периода эксплуатации, в течение
которой объект не должен находиться
на плановом техническом обслужива-
нии и ремонте; комплексный ' показа-
тель надежности.
Коэффициент сох ране-
ния эффективности — от-
ношение значения показателя эффек-
тивности применения объекта по назна-
чению за определенную продолжи-
тельность эксплуатации к номиналь-
ному значению этого показателя, вы-
численному при условии, что отказы
Надежность
185
объекта в течение того же периода
эксплуатации не возникают; ком-
плексный показатель надежности, ха-
рактеризующий степень влияния от-
казов элементов объекта на эффектив-
ность его применения Тто назначению.
Коэффициент техниче-
ского использования —
отношение математического ожидания
интервалов времени пребывания объек-
та в работоспособном состоянии за
некоторый период эксплуатации
к сумме математических ожиданий ин-
тервалов времени пребывания объекта
в работоспособном состоянии, про-
стоев, обусловленных техническим об-
служиванием, и ремонтов за тот же
период эксплуатации; комплексный
показатель надежности.
Кратность резерва — от-
ношение числа резервных к числу
основных элементов объекта, выражен-
ное несокращенной дробью.
Критерий отказа — приз-
нак или совокупность признаков не-
работоспособного состояния объекта,
установленные в нормативно-техниче-
ской и (или) конструкторской доку-
ментации.
Критерий предельного
состояния — признак или сово-
купность признаков предельного со-
стояния объекта, установленные в нор-
мативно-технической и (или) конструк-
торской документации.
М е т р о л о тч1ч_е с к а я ис-
правность — состояние средства
измерений, определяемое соответствием
его нормируемых метрологических Ха-
рактеристик установленным требова-
ниям.
Метрологическая на-
дежность — надежность средства
измерений в части сохранения его
метрологической исправности.
Метрологический от-
каз — отказ средства измерений, со-
стоящий в потере его метрологической
исправности. Метрологический отказ
представляет собой разновидность
параметрического отказа.
Механизм отказа — сово-
купность физических и (или) химиче-
ских процессов, приводящих к возник-
новению отказа.
^жМ одель надежности —
^тематическая модель, устанавли-
вающая связь между показателями
надежности объекта, характеристи-
ками надежности элементов его струк-
туры и параметрами процесса функ-
ционирования объекта.
Модель отказа — матема-
тическое описание физических и (или)
химических процессов, составляющих
механизм отказа.
Нагруженный резерв —
резерв, который содержит один или
несколько резервных элементов, нахо-
дящихся в режиме основного элемента.
Нагрузка — совокупность фак-
торов, воздействующих на объект
и обусловливающих возникновение
отказов и (или) повреждений и (или}
сокращение ресурса.
Нагрузочное резерви-
рование — резервирование с при-
менением нагрузочных резервов.
Надежность — свойство*
объекта сохранять во времени в уста-
новленных пределах значения всех па-
раметров, характеризующих способ-
ность выполнять требуемые функции
в заданных режимах и условиях при-
менения, технического обслуживания^
ремонтов, хранения и транспортиро-
вания. Надежность является сложным
свойством, которое в зависимости от
назначения объекта и условия его при-
менения состоит из сочетаний свойств:
безотказности, долговечности, ремон-
топригодности и сохраняемости.
Назначенный ресурс —
суммарная наработка объекта, при
достижении которой применение по*
назначению должно быть прекращено;
показатель долговечности.
Назначенный	срок
службы — календарная продол-
жительность эксплуатации объекта,
при достижении которой применение
по назначению должно быть прекра-
щено; показатель долговечности.
Наработка — продолжитель-
ность. или объем работы объекта. На-
работка может измеряться в единицах
времени или объема выполненной ра-
боты (длины, площади, объема, массы
и т. д.).
Наработка до отказа —
наработка объекта от начала его экс-
плуатации до возникновения первого
отказа. Рассматривается как для пе-
ремонтируемых (невосстанавливае-
186
Терминология
мых), так и для ремонтируемых (восста-
навливаемых) объектов.
Наработка между от-
казами — наработка объекта от
окончания восстановления его рабо-
тоспособного состояния после отказа
до возникновения следующего отказа.
Относится только к восстанавливае-
мым объектам.
Невосстанавливаемый
объект — объект, для которого
в рассматриваемой ситуации проведе-
ние восстановления работоспособного
состояния не предусмотрено в норма-
тивно-технической и (или) конструк-
торской документации.
Невосстанавливаемый
резерв — резерв, который содер-
жит один или несколько резервных
элементов, работоспособность которых
в случае их отказов восстановлению
при эксплуатации не подлежит.
Независимый отказ —
отказ объекта, не обусловленный отка-
зом другого объекта.
Неисправное состояние
(неисправность) — состояние объекта,
при котором он не соответствует хо-
тя бы одному из требований норматив-
но-технической и (или) конструктор-
ской документации.
Н е н а г р у ж е н н ы й ре-
зерв — резерв, который содержит
один или несколько резервных эле-
ментов, находящихся в ненагружен-
ном режиме до начала выполнения ими
функций основного элемента.
Необесценивающий от-
каз — отказ, при возникновении ко-
торого отсутствует необходимость
в повторении всей работы, выполнен-
ной объектом к моменту отказа.
Неработоспособное со-
стояние (неработоспособность) —
состояние объекта, при котором зна-
чение хотя бы одного параметра, ха-
рактеризующего способность выпол-
нять заданные функции, не соответ-
ствует требованиям нормативно-тех-
нической и (или) конструкторской до-
кументации.
Неустранимый отказ —
отказ, причины возникновения кото-
рого неизвестны или не могут быть
устранены для объектов данного вида.
Неустрапяемый отказ —
отказ, после возникновения которого
работоспособность объекта восстанов-
лению не подлежит в рассматриваемых
условиях эксплуатации.
Нормативное значение
показателя надежност и—
значение показателя надежности, уста-
новленное в результате задания требо-
ваний по надежности или нормирова-
ния надежности и внесенное в норма-
тивно-техническую документацию.
Нормирование надеж-
ности — установление номенкла-
туры и количественных значений пока-
зателей надежности элементов струк-
туры объекта, а также требований
к точности и достоверности определе-
ния показателей надежности, исходя
из требований по надежности объекта
в целом.
Обеспечение надежно-
сти — планирование и осуществле-
ние совокупности организационно-тех-
нических и научно-методических меро-
приятий, направленных на выполне-
ние требований по надежности объекта.
Обесценивающий от-
каз — отказ, при возникновении ко-
торого появляется необходимость
в повторении всей работы, выполнен-
ной объектом к моменту отказа.
Облегченный резерв —
резерв, который содержит один или
несколько резервных элементов, на-
ходящихся в менее нагруженном, ре-
жиме, чем основной.
Обобщенный показа-
тель надежности — показа-
тель, характеризующий надежность
объекта в целом на всех периодах экс-
плуатации при заданных способах и
условиях его применения.
Общее резервирова-
ние — резервирование, при котором
резервируемым элементом является
объект в целом.
Однородность инфор-
мации о надежности —
свойство информации о надежности
отражать сведения об объектах, при-
надлежащих одной генеральной сово-
купности и эксплуатирующихся в ус-
ловиях действия одних и тех же фак-
торов.
Оперативное время —
время, выделяемое системе для выпол-
нения определенной целевой задачи.
Наде жность
!87
Организационные и
технические т р е б о в а -
ния по надежности — тре-
бования к предупреждению причин,
выявлению источников отказов и за-
щите объекта от последствий конкрет-
ных видов отказов. Устанавливаются
в форме требований к проведению пре-
дупредительных, контрольных и за-
щитных мероприятий по обеспечению
надежности.
Основной показатель
надежности — показатель, ха-
рактеризующий надежность объекта
на отдельном периоде его эксплуата-
ции.
Основной элемент — эле-
мент структуры объекта, необходимый
для выполнения объектом требуемых
функций при отсутствии отказов его
элементов.
Отказ — событие, заключаю-
щееся в нарушении работоспособного
состояния объекта.
Оценка надежности — вычис-
ление значений показателей надеж-
ности, а также определение полноты
выполнения организационных и тех-
нических требований по надежности.
Параметрический от-
каз — отказ, характеризующийся
отклонением значения хотя бы одного
рабочего 'параметра объекта за пре-
делы допуска. У технологических си-
стем в результате параметрического
отказа сохраняется' функционирова-
ние, но происходит выход значений
одного или нескольких показателей
качества предмета производства и (или)
ритма выпуска за пределы, допускае-
мые в нормативно-технической доку-
ментации.
Параметр потока отка-
зов — отношение среднего числа от-
казов восстанавливаемого объекта за
произвольно малую его наработку
к значению этой наработки; показа-
тель безотказности.
Первичная форма учета
эксплуатационной ин-
формации о надежност и—
форма, предназначенная для записи
эксплуатационной информации о на-
дежности объекта на месте ее получе-
ния.
Ае ремежающийся от-
каз — многократно возникающий
самоустраняющийся отказ объекта од-
ного и того же характера.
Повреждение — событие,
заключающееся в нарушении исправ-
ного состояния объекта при сохране-
нии работоспособного состояния.
Поддержание требуе-
мого уровня надеж-
ности — проведение совокупности
мероприятии с целью сохранения тре-
буемых (достигнутых) значений пока-
зателей надежности.
Подтверждение надеж-
ности — установление соответствия
достигнутого уровня надежности за-
данным требованиям.
Показатель надежно-
сти — количественная характери-
стика одного или нескольких свойств,
составляющих надежность объекта.
Полнота информации
о надежности — свойство ин-
формации отражать все существенные
сведения, необходимые для решения
задач, стоящих перед системой сбора
и обработки информации о надежности.
Полный отказ — событие,,
в результате которого происходит
полная утрата работоспособности
объекта. Для многофункциональных
объектов полный отказ по одной или
нескольким выполняемым объектом
функциям означает частичный отказ
объекта в целом.
Последствия отказа —
явления, процессы, события и состоя-
ния, обусловленные возникновением
отказа объекта.
Постепенный отказ —. от-
каз, характеризующийся постепенным
изменением значений одного или не-
скольких заданных параметров объек-
та.
Постоянное резерви-
рование — резервирование без
перестройки структуры объекта при
возникновении отказа его элемента.
Предельное состоя-
ние — состояние объекта, при кото-
ром его дальнейшее применение по
назначению недопустимо или нецеле-
сообразно, либо восстановление его
исправного или работоспособного со-
стояния невозможно или нецелесооб-
разно.
188
Терминология
Предельный износ — зна-
чение износа, соответствующее пре-
дельному состоянию.
Пр еду п р едительные
мероприятия по обеспе-
чению надежности — орга-
низационные и технические мероприя-
тия, направленные на устранение воз-
можных источников отказов изде-
лий, реализуемые до изготовления
материальной части.
Признак отказа — изме-
нение объекта, обусловленное возник-
новением отказа и оказывающее непо-
средственное или косвенное воздейст-
вие на органы чувств наблюдателя.
Приработка (период прира-
ботки) — возможный начальный пе-
риод наработки объекта, в течение ко-
торого имеет место устойчивая тенден-
ция к уменьшению параметра потока
отказов (интенсивности отказов), что
обусловлено наличием, постепенным
выявлением и устранением скрытых
дефектов.
Причина отказа — явления,
процессы, события и состояния, обус-
ловившие возникновение отказа объек-
та. Причиной отказа могут быть есте-
ственные процессы изнашивания и
старения объекта, дефекты в исходных
материалах и комплектующих элемен-
тах, дефекты, допущенные при конст-
руировании, изготовлении, монтаже,
испытаниях или ремонте, внешние
или внутренние воздействия на объект,
нарушения правил и норм эксплуата-
ции, развитие во времени и накопле-
ние повреждений.
Прогнозирование на-
дежи ости — определение ве-
роятных значений показателей надеж-
ности которые, могут быть достигнуты
в будущем, к определенному моменту
времени или в течение заданного ин-
тервала времени.
Программа обеспече-
ния надежности — документ,
устанавливающий комплекс взаимо-
связанных требований (организацион-
но-технических) и мероприятий, под-
лежащих проведению на определенных
стадиях жизненного цикла объектов
(создание, серийное производство, экс-
плуатация) и направленных на выпол-
нение заданных в документации на из-
делие требований по надежности.
Программа повышения
надежности — документ, опре-
деляющий перечень работ по повыше-
нию надежности изделий, находящихся
в эксплуатации (в случае, когда к из-
делию предъявляют повышенные тре-
бования по надежности).
Программа экспери-
ментальной отработки —
документ, определяющий цели, задачи,
порядок проведения и необходимый
объем испытаний (экспериментальной
отработки), а также регламентирую-
щий порядок подтверждения основ-
ных эксплуатационных характеристик
изделий на стадиях создания, пред-
шествующих натурным испытаниям.
Проектная оценка на-
дежности — оценка надежности,
проводимая при проектировании с уче-
том результатов теоретических расче-
тов по справочным данным, испыта-
ний изделий-аналогов и прогнозиро-
вания надежности.
Производственный от-
каз — отказ, возникший в резуль-
тате несовершенства или нарушения
установленного процесса изготовле-
ния или ремонта объекта, выполняв-
шегося на ремонтном предприятии.
Работоспособное со-
стояние (работоспособность) —
состояние объекта, при котором зна-
чения всех параметров, характери-
зующих способность выполнять за-
данные функции, соответствуют требо-
ваниям нормативно-технической и (или)
конструкторской документации.
Раздельное резерви-
рование — резервирование, при
котором резервируемыми являются от-
дельные элементы объекта или их
группы.
Расчетно-эксперимен-
тальные методы оценки
надежности — методы, осно-
ванные на вычислении показателей
надежности по исходным данным, опре-
деляемым экспериментальными мето-
дами.
Расчетные методы
оценки надежности — ме-
тоды, основанные на вычислении по-
казателей надежности по справочным
данным о надежности составных ча-
стей и комплектующих изделий, по
данным о надежности изделий-анало-
Надежность
18»
гов, данным о свойствах материалов
и другой информации об изделии,
имеющейся к моменту оценки надеж-
ности .
Резерв — совокупность допол-
нительных средств и (или) возможно-
стей, используемых для резервирова-
ния.
Резерв времени — время,
которое может быть израсходовано
для восстановления технических ха-
рактеристик системы с временным ре-
зервированием в процессе ее функцио-
нирования. Резерв времени может соз-
даваться путем увеличения оператив-
ного времени, создания запаса произ-
водительности, внутренних запасов
выходной продукции (для систем,
результат работы которых оцени-
вается объемом производимого про-
дукта), а также приданием системе
свойства функциональной инерцион-
ности.
Резерви рова и ие — приме-
нение дополнительных средств и (или)
возможностей с целью сохранения
работоспособности объекта при от-
казе одного или нескольких его эле-
ментов.
Резервирование заме-
щением —' динамическое резерви-
рование, при котором функции основ-
ного элемента передаются резервному
только после отказа основного эле-
мента.
Резервируемый эле-
мент — основной элемент, на слу-
чай отказа которого в объекте преду-
смотрен резервный элемент.
Резервный элемент —
элемент объекта, предназначенный для
выполнения функций основного эле-
мента объекта в случае отказа послед-
него.
Ремонтопригодность —
свойство объекта, заключающееся в
приспособленности к предупреждению,
обнаружению причин возникновения
отказов, повреждений, а также под-
держанию и восстановлению работо-
способного состояния путем проведе-
ния технического обслуживания и ре-
монтов. Ремонтопригодность — одно
из свойств, составляющих надежность.
Систематический от-
каз ж- многократно повторяющийся
и одЖродный по определенным при-
знакам отказ, обусловленный дефек-
тами конструкции объекта, наруше-
нием процесса его изготовления, низ-
ким качеством используемых материа-
лов и т. д. Причина возникновения си-
стематического отказа может быть
установлена и устранена.
Система управления
надежностью — комплекс
научных, руководящих, конструктор-
ских, производственных и эксплуата-
ционных предприятий, организаций и
подразделений, которые наряду с вы-
полнением других задач осуществля-
ют обоснование, планирование, обеспе-
чение, повышение и поддержание на
требуемом уровне характеристик на-
дежности объектов.
Скользящее резерви-
рование — резервирование заме-
щением, при котором группа основ-
ных элементов объекта резервируется
одним или несколькими резервными
элементами, каждый из которых мо-
жет заменить любой отказавший ос-
новной элемент в данной группе.
Скрытый отказ — отказ, об-
наружение которого невозможно без
проведения специальных операций по-
контролю работоспособности объекта.
Смешанное резервиро-
вание — сочетание различных ви-
дов резервирования в одном й том же
объекте.
Состояние — совокупность ко-
личественных значений параметров,
описывающих объект, и качественных
признаков объекта. Номенклатура
этих параметров и признаков, а также
пределы допускаемых их изменений
устанавливаются документацией на
объект. С точки зрения надежности
различают исправное и неисправное
состояния, работоспособное и нерабо-
тоспособное состояния, а также пре-
дельное состояние.
Сохр аня емость — свойство
объекта сохранять значения показа-
телей безотказности, долговечности и
ремонтопригодности в течение и после
хранения и (млн) транспортирования.
Сохраняемость — одно из свойств, со-
ставляющих надежность. Различают
сохраняемость объекта до ввода в экс-
плуатацию и сохраняемость объекта
в период эксплуатации (при перерывах
в работе).
190
Терминология
Среднее время восста-
новления работоспо-
собного состояния (сред-
нее время восстановления) — матема-
тическое ожидание времени восста-
новления работоспособного состояния;
показатель ремонтопригодности.
Средний ресурс — матема-
тическое ожидание ресурса; показа-
тель долговечности.
Средний срок службы —
математическое ожидание срока служ-
бы; показатель долговечности.
Средний срок сохраня-
емости — математическое ожидание
срока сохраняемости; показатель
сохраняемости.
Средняя наработка до
отказа — математическое ожида-
ние наработки объекта до первого от-
каза; показатель безотказности.
Средняя наработка на
отказ (наработка на отказ) — от-
ношение заданной наработки восста-
навливаемого объекта к математиче-
скому ожиданию числа его отказов в те-
чение этой наработки; показатель без-
отказности.
Средняя трудоемкость
восстановления работо-
способного состояния
(средняя трудоемкость восстановле-
ния) — математическое ожидание вре-
мени восстановления работоспособ-
ного состояния; показатель ремонто-
пригодности.
Срок службы — календарная
продолжительность от начала экс-
плуатации объекта или ее возобнов-
ления после ремонта определенного
вида до перехода в предельное состоя-
ние. Для ремонтируемых объектов
различают доремонтный межремонт-
ный, послеремонтный и полный (до
списания) срок службы. При этом
срок службы измеряют в единицах
времени.
Срок сохраняемости —
календарная продолжительность хра-
нения и (или) транспортирования
объекта, в течение и после которой со-
храняются значения показателей без-
отказности, долговечности и ремонто-
пригодности в установленных преде-
лах. Различают срок сохраняемости
до ввода в эксплуатацию и срок сохра-
няемости в период эксплуатации.
Старение — постепенное необ-
ратимое изменение свойств объекта,
вызываемое химическими и (или) фи-
зическими процессами, самопроиз-
вольно протекающими в материалах.
Структурное резерви-
рование — резервирование с при-
менением резервных элементов струк-
туры объекта.
Технический ресурс (ре-
сурс) — наработка объекта от начала
его эксплуатации или ее возобновле-
ния после ремонта определенного вида
до перехода в предельное состояние.
Для ремонтируемых объектов разли-
чают доремонтный, межремонтный,
послеремонтный и полный (до списа-
ния) ресурс.
Технологическая тре-
нировка (технологический про-
гон) — заключительный этап техно-
логического процесса изготовления
объекта, представляющий собой работу
объекта в течение заданного (относи-
тельно непродолжительного) времени
с целью обнаружения и устранения
скрытых дефектов.
Требования по надеж-
ности — совокупность показате-
лей надежности и организационно-
технических требований по обеспече-
нию надежности объектов, устанавли-
ваемых в нормативно-технических до-
кументах, технических заданиях и
технических условиях.
Управление надеж-
ностью — целенаправленная дея-
тельность по обоснованию, планиро-
ванию, обеспечению, повышению и
поддержанию характеристик безот-
казности, ремонтопригодности, долго-
вечности й сохраняемости рассматри-
ваемых объектов.
Устранимый отказ — от-
каз, причины возникновения которого
известны и могут быть полностью уст-
ранены, что исключит их возникно-
вение при дальнейшем существовании
объектов данного вида.
Устраняемый	отказ—/
отказ, после возникновения которого
работоспособность объекта подлежит
восстановлению.
Учет информации о на-
дежности — регистрация в пер-
вичных формах учета сведений о на-
дежности изделий (наработок до от_
Испытания
191
каза или между отказами, характера
отказа и повреждений, условий и ре-
жима эксплуатации и т. д.).
Форма — накопитель
эксплуатационной ин-
формации о надежност и—
форма, предназначенная для записи
информации, систематизированной по
необходимым признакам, заполняемая
по данным первичных форм учета экс-
плуатационной информации о надеж-
ности объекта.
Функциональная инер-
ционность — свойство системы,
характеризующее ее способность до-
пускать перерывы в работе без потери
выходного эффекта.
Функциональное ре-
зервирование — резервиро-
вание с применением функциональных
резервов.
Функциональный от-
каз — отказ объекта по одной из
заданных ему функций. Функциональ-
ные отказы свойственны объектам,
предназначенным для выполнения не-
скольких различных функций, и яв-
ляются разновидностью частичных от-
казов.
Частично обесценива-
ющий отказ — отказ, при воз-
никновении которого появляется необ-
ходимость в повторении части работы,
выполненной объектом к моменту от-
каза.
Частичный отказ — отказ,
в результате которого происходит сни-
жение дифференциального выходного
эффекта объекта или не обеспечивается
получение заданного значения интег-
рального выходного эффекта.
Частость отказов — от-
ношение числа опытов в данной серии,
в которых наблюдались отказы, к об-
щему числу проведенных опытов.
Экспериментальные ме-
тоды оценки надежно-
сти — методы, основанные на стати-
стической обработке данных, получае-
мых при испытаниях и эксплуатации
опытных или серийных образцов изде-
лий, и представляющих собой реали-
зации случайных величин, характери-
зующих их надежность (число отка-
зов или восстановлений за время испы-
таний, наработки• до отказа или до
отдельного состояния, продолжи-
тельности или трудоемкости восста-
новлений и т. п.).
Эксплуатационная ин-
формация о надежност и—
информация о надежности, получен-
ная во время эксплуатационных на-
блюдений.
Эксплуатационный от-
каз — отказ, возникший в результате
нарушения установленных правил
и (или) условий эксплуатации объекта.
Явный отказ — отказ, появ-
ление которого сопровождается приз-
наками, непосредственно восприни-
маемыми органами чувств наблюда-
теля или средствами контроля, без
проведения дополнительных операций
по контролю работоспособности объек-
та.
ИСПЫТАНИЯ
Автономные испыта-
ния — испытания, проводимые с
целью отработки и проверки функцио-
нирования отдельных опытных изде-
лий в условиях, близких к реальным,
выявления и доработки ненадежных
изделий и устранения недопустимых
режимов работы, определения границ
работоспособности и оценки соответ-
ствия характеристик опытных изделий
требованиям ТЗ (ТУ).
Адекватность матема-
тической . модели — соответ-
ствие математической модели экспе-
риментальным данным по выбранному
критерию.
Активный	экспери-
мент — эксперимент, в котором
уровни факторов в каждом опыте за-
даются исследователем.
Аттестационные испы-
тания — испытания, проводимые
для оценки уровня качества продук-
ции при ее аттестации по категориям
качества.
Аттестация испыта-
тельного оборудован и я—
определение нормированных точност-
ных характеристик испытательного
оборудования, их соответствия требо-
ваниям нормативно-технической доку-
ментации и установление пригодности
этого оборудования к эксплуатации-
Аттестация методики
испытаний — определение обес-
192
Терминология
лечмваемых методикой значений пока-
зателей точности, достоверности н (или)
воспроизводимости результатов испы-
таний и их соответствия заданным тре-
бованиям.
Биологические испыта-
ния — испытания на воздействие
б и ол о г и ч ее к и х факторов.
Ведомственные испыта-
ния — испытания, проводимые ко-
миссией из представителей заинтере-
сованного министерства или ведомства.
Вид и с п ы т а’н и й — класси-
фикационная группировка испытаний
по определенному признаку.
Воспроизводимость ре-
зультатов испытаний —
характеристика результатов испыта-
ний. определяемая близостью резуль-
татов повторных испытаний объекта.
Государственные испы-
тания — испытания установленных
важнейших видов продукции, проводи-
мые головной организацией по госу-
дарственным испытаниям, или приемоч-
ные испытания, проводимые государ-
ственной комиссией или испытательной
организацией, которой предоставлено
право их проведения.
Г р'а н и ч н ы е испытания —
испытания, проводимые для определе-
ния зависимостей между предельно
допустимыми значениями параметров
объекта и режимов эксплуатации.
Данные испытаний — ре-
гистрируемые при испытаниях значе-
ния характеристик свойств объекта
и (или) условий испытаний, наработок,
а также других параметров, являю-
щихся исходными данными для после-
дующей обработки.
Доводочные нс пытан и я—
исследовательские испытания, про-
водимые в процессе разработки про-
дукции с целью оценки влияния вно-
симых в нее изменений для достижения
заданных значений показателей ее
качества.
Достоверность резуль-
татов испытаний — свойство
контрольных испытаний, характери-
зуемое степенью совпадения заключе-
ния о состоянии объекта испытаний
действительному его состоянию.
Инспекционные испы-
тания — контрольные испытания
установленных видов выпускаемой про-
дукции, проводимые в выборочном
порядке с целью контроля стабильно-
сти качества продукции специально
уполномоченными организациями.
Испытания — эксперименталь-
ное определение (оценивание) и (или)
контроль количественных и (или) ка-
чественных характеристик свойств объ-
екта испытаний как результата воздей-
ствия на него при его функционирова-
нии, при моделировании объекта и
(или) воздействий.
Экспериментальное определение ха-
рактеристик свойств объекта при испы-
таниях может проводиться путем ис-
пользования измерений, анализов, диа-
гностирования. органолептических ме-
тодов. путем регистрации определен-
ных событии при испытаниях (отказы,
повреждения) и т. д.
Испытания без в о с,с т а -
н овл е н и я — испытания, при ко-
торых работоспособность объекта в
случае отказа не восстанавливается.
Испытания на надеж-
ность — испытания, проводимые
для определения или контроля показа-
телей надежности в заданных условиях.
Испытания на проч-
ность — испытания, проводимые
для определения значений воздейству-
ющих факторов, вызывающих выход
значений характеристик свойств объ-
екта за установленные пределы или его
разрушение.
Испытания на ремонто-
пригодность — испытания на
надежность, проводимые для опреде-
ления или контроля показателей 'ре-
монтопригодности,
Испытания на сохра-
няемость — испытания на надеж-
ность. проводимые для определения
или контроля показателей сохраняе-
мости.
Испытания на транспор-
табельность — испытания, про-
водимые для определения или контроля
показателей транспортабельности в за-
данных условиях.
Испытания на устой ч и ->
в о с т ь — испытания, проводимые
для контроля способности изделии
выполнять свои функции и сохранять
значения параметров в пределах уста-
новленных норм во время действия на
него определенных факторов.
Испытания
193
Испытания при входном
контроле — испытания, проводи-
мые при контроле продукции постав-
щика, поступившей к потребителю
(заказчику) и предназначенной для
использования при изготовлении, ре-
монте или эксплуатации продукции.
Испытания с восстанов-
лением — испытания, при которых
работоспособность объекта в случае
отказа восстанавливается.
Испытательное обору-
дование — средство испытаний,
представляющее собой техническое ус-
тройство для воспроизведения условий
испытаний.
Испытательный поли-
гон — территория и испытательные
сооружения на ней, оснащенные сред-
ствами испытаний и обеспечивающие
испытания объекта в условиях, близ-
ких к условиям эксплуатации объекта.
Исследовательские ис-
пытания — испытания, проводи-
мые для изучения определенных ха-
рактеристик свойств объекта.
Квалификационные ис-
пытания — контрольные испыта-
ния установочной серии или первой
промышленной партии, проводимые с
целью'оценки готовности предприятия
к выпуску продукции данного типа
в заданном объеме.
Климатические н с п ы т а-
н п я — испытания па воздействие
климатических факторов (атмосферно-
го давления, температуры, влажности,
атмосферных осадков, тумана, солнеч-
ного излучения, ветра, пыли, песка
и Др.).
Комплекс н ы е и с п ы т а-
п и я — испытания составных частей,
систем и агрегатов (приборов) изделия,
проводимые с целью совместной от-
работки и проверки их взаимного
функционирования в условиях, близ-
ких к реальным, с одновременной ими-
тацией различных воздействующих фа-
кторов, выявления и устранения кон-
структорских и производственных де-
фектов на стыках сопрягаемых (смеж-
ны^) составных частей, систем, агре-
гатов (приборов).
К о н т р о л ь н ы е и с и ы т а-
ч и я — испытания', проводимые для
контроля качества объекта.
Коэффициент ускорения
испытаний — отношение матема-
тических ожиданий продолжительно-
сти нормальных и ускоренных испыта-
ний.
Лабораторные испыта-
ния — испытания объекта, проводи-
мые в лабораторных условиях.
Магнитные испытания —
испытания на воздействие магнитного
поля.
Макет для испытан и й—
изделие, представляющее собой упро-
щенное воспроизведение объекта испы-
таний или его части и предназначен-
ное для испытаний.
Межведомственные ис-
пытания — испытания продукции,
проводимые комиссией из представи-
телей нескольких заинтересованных
министерств и (или) ведомств, или
приемочные испытания установленных
видов продукции для приемки состав-
ных частей объекта, разрабатываемого
совместно несколькими ведомствами.
Методика испытаний —
организационно-методический доку-
мент, обязательный к выполнению,
включающий метод испытаний, сред-
ства и условия испытаний, отбор проб,
алгоритмы выполнения операций по
определению одной или нескольких
взаимосвязанных характеристик
свойств объекта, формы представления
данных и оценивания точности, досто-
верности результатов, требования тех-
ники безопасности и охраны окружа-
ющей среды.
Метод испытаний — пра-
вила применения определенных прин-
ципов и средств испытании.
Механические испыта-
ния — испытания на воздействие ме-
ханических факторов.
Модель для испита-
н и н — изделие, процесс, явление,
математическая модель, находящиеся
в определенном соответствии с объек-
том испытаний и (или) воздействиями
на пего, н способные замещать их
в процессе испытаний.
Натурные испытания —
испытания объекта в условиях,
соответствующих условиям его исполь-
зования по прямому назначению, с не.
посредственным оцениванием или кон.
194
Терминология
тролем определенных характеристик
свойств объект.
Неразрушающие испы-
тания — испытания с применением
неразрушающнх методов контроля.
Н о р м а л ь н ы е испыта-
ния — испытания, методы и условия
проведения которых обеспечивают по-
лучение необходимого объема инфор-
мации в такой же срок, как п в пре-
дусмотренных условиях эксплуатации.
Норм ы испита н и й — сово-
купность требований к испытаниям,
включающая состав, комплексность и
количественные характеристики воз-
действующих факторов при испытани-
ях, наработки образцов, количество
образцов для испытаний, кратность
испытаний каждого образца.
Обеспечение единства
и с п ы та и и й — комплекс научно-
технических л организационных меро-
приятий, методов и средств, направ-
ленных на достижение требуемых точ-
ности, воспроизводимости и (или) до-
стоверности результатов испытаний.
Область эксперимент и-
р о в а н и я (область планирования)—
область факторного пространства,
где могут размещаться точки, отвечаю-
щие условиям проведения опытов.
Образец для и с л ы т а-
н и й — продукция или ее часть или
проба, непосредственно подвергаемые
эксперименту при испытаниях.
Объект испытаний — про-
дукция, подвергаемая испытаниям.
Определительные испы-
тания — испытания, проводимые
для определения значений характе-
ристик объекта с заданными значе-
ниями точности и (или) достоверности.
Опыт — воспроизведение иссле-
дуемого явления в определенных усло-
виях проведения эксперимента при
возможности регистрации сто резуль-
татов.
Опытный образец — обра-
еец продукции, изготовленный по вновь
разработанной рабочей документации
для проверки путем испытаний соот-
ветствия его заданным техническим
требованиям с целью принятия реше-
ния о возможности постановки на
производство и (или) использования
по назначению.
Основной уровень фак-
тора —натуральное значение фак-
тора, соответствующее нулю в без-
размерной шкале.
Отклик — наблюдаемая случай-
ная переменная, по предположению
зависящая от факторов.
Пассивный экспери-
мент — эксперимент, при котором
уровни факторов в каждом опыте
регистрируются исследователем, по не
задаются.
Периодические испыта-
ния — контрольные испытания выпу-
скаемой продукции, проводимые в объ-
емах и в сроки, установленные нор-
мативно-технической документацией, о
целью контроля стабильности качества
продукции п возможности продолже-
ния ее выпуска.
Планирование экспери-
мента — выбор плана эксперимен-
та, удовлетворяющего заданным тре-
бованиям.
План испытаний — прави-
ла, устанавливающие объем выборки,
порядок проведения испытаний и кри-
терии их прекращения.
План и с п ы т а н и й I .V U Т ]
(план |A’L/TJ) — план испытаний,
согласно которому одновременно испы-
тывают N объектов; отказавшие во
время испытаний объекты не восста-
навливают и не заменяют, испытания
прекращают при истечении времени
испытаний или наработки Т для
каждого пеогказавшего объекта *.
План и с п ы т а и и й f Л Ur ]
(план bV(7rl) — план испытаний,
согласно которому одновременно испы-
тывают N объектов; отказавшие во
время испытаний объекты не восста-
навливают и не заменяют, испытания
прекращают, когда число отказавших
объектов достигло г.
Примечание. При г = Лг име-
ем план [NUN].
* Здесь и далее в обозначениях
планов испытаний буквы U, R, Л4
означают: U — невосстаиавлнваемые и
независимые при испытаниях в случае
отказа; R — невосстаиавлнваемые, но
заменяемые при испытаниях в слу-
чае отказа; М — восстанавливаемые
при испытаниях в случае отказа.
План испытаний [N U (г,
Испытания
195
Г)] (план [NU (г, Г)]) — план испы-
таний, согласно которому одновре-
менно испытывают N объектов; отка-
вавшие во время испытаний объекты
ие восстанавливают и не заменяют,
испытания прекращают, когда число
отказавших объектов достигло г или
при истечении времени испытаний или
наработки Т каждого неотказавшего
объекта в зависимости от того, какое
из этих условий выполнено ранее.
П.л а и н с п.ы т а н и й [NRT]
(план lJV/?7’]) — план испытаний,
согласно которому одновременно на-
чинают испытания N объектов; отка-
завшие во время испытаний объекты
заменяют новыми, испытания прекра-
щают при истечении времени испыта-
ний или наработки Т для каждой
из N позиций.
Примечание. Каждый из N
объектов занимает определенную пози-
цию (стенд, испытательную площадку
и т. д.), применительно к которой
в дальнейшем исчисляется продолжи-
тельность испытаний независимо от
замен объектов, отказавших на данной
позиции.
II лап испытаний [NRr)
(план LArZ?rJ) — план испытаний,
согласно которому одновременно начи-
нают испытания N объектов; отказав-
шие во время испытаний объекты за-
меняют новыми, испытания прекра-
щают, когда число отказавших объек-
тов, суммарное по всем позициям,
достигло г.
План испытаний I Л'/? (г,
Т)] (план [NR (г, Т)]) — план испы-
таний, согласно которому одновре-
менно-начинают испытания N объек-
тов; отказавшие во время испытания
объекты заменяют новыми, испытания
прекращают, когда число отказавших
объектов, суммарное по всем позициям,
достигло г, пли при истечении времени
испытаний или наработки Т в каждой
позиции в зависимости or того, какое
условие выполнено ранее.
План испытаний I Л! М Т ]
(план |Л;Л47"]) — план испытаний,
согласно которому одновременно испы-
тывают N объектов; после каждого
отказа объект восстанавливают, каж-
дый объек! испытывают до истечения
времени испытаний или наработки.
П л а и испытан и и
(план	— план испытаний,
согласно которому одновременно испы-
тывают N объектов; после каждого
отказа объект восстанавливают, испы-
тания прекращают при истечении сум-
марного по всем объектам времени
испытаний или наработки Т£.
План и с п ы т а н и ы [NMr 1
(план 1Л'Л7г]) — план испытаний,
согласно которому одновременно испы-
тывают N объектов; после каждого
отказа объект восстанавливают, испы-
тания прекращают, когда суммарное
по всем объектам число отказов до-
стигло г.
План и спытаннй [NM (г,
7*X)J (план [Л'М (г,	— план
испытаний, согласно которому одно-
временно испытывают N объектов;
после каждого отказа объект восста-
навливают, испытания прекращают,
когда суммарное по всем объектам
число отказов достигло г или при
истечении суммарного по всем объектам
времени испытаний или наработки
в зависимости от того, какое из этих
условий выполнено ранее.
План испытаний [NU (rt,
71)» (г2, п2) ... (г/,.!, пь-д, гЛ] (план
INU (г1( /ij), (r2, п2) ... (rA_lt
D — план испытаний, согласно
которому одновременно испытывают N
объектов; отказавшие во время испы-
таний объекты не восстанавливают и
не заменяют, после возникновения
отказов с испытаний снимают n-j не-
отказавших объектов, после возникно-
вения г2 отказов с испытаний снимают
/12 неотказавших объектов и т. д.;
испытания прекращают после воз-
никновения г/, отказов.
План и с п ы т а н и й l/VU (7\,
nJ, (Т2, л2) ... (Tk_t,	T/J
(план [NU (7\, tii), (Т2, п2) ...
nh-i)i 7"/,]) — план испытаний, со-
гласно которому одновременно испы-
тывают N объектов; отказавшие во
время испытаний объекты не восста-
навливают п ие заменяют, при истече-
нии времени или наработки 7\ с ис-
пытан ini снимают пг неотказавшпх
объектов (если число неотказавшпх
объектов больше п(, в противном слу-
чае испытания прекращаю!) и т. д.;
испытания прекращают при истече-
нии времени или наработки
1S6
Терминология
План испытаний \NUz\ (план
[NUz])—план испытаний, согласно
которому одновременно испытывают N
объектов; отказавшие во время испы-
таний объекты не восстанавливают и
не заменяют, каждый объект испыты-
вают в течение наработки zt, где
zi = min (ti, tj). Здесь i = 1,2, ..., A';
ti — наработка до отказа т'-го объекта;
1/ — наработка до снятия с испытаний
работоспособного z-го объекта.
План эксперимента —
совокупность данных, определяющих
число, условия и порядок реализации
опытов.
Поверхность отклика —
геометрическое представление функ-
ции отклика.
Полигонные и с п ы т а-
н и я — испытания объекта, проводи-
мые на испытательном полигоне.
Последовательный э к -
спер и м е и т — эксперимент, реа-
лизуемый в виде серий, в котором
условия проведения каждой последу-
ющей серии определяются результа-
там я преды дущн х.
Предварительные испы-
тания — контрольные испытания
опытных образцов и (млн) опытных
партий продукции с целью определе-
ния возможности их предъявления па
приемочные испытания.
Предъявительские и с-
пы та и ия — контрольные испыта-
ния продукции, проводимые службой
технического контроля предприятия-
изготовителя перед предъявлением ее
для приемки представителем заказчи-
ка, потребителя или других органов
приемки.
П р и е м о с д а т о ч и ы е и с-
пытания — контрольные испыта-
ния продукции при приемочном кон-
а роле.
Приемочные испыта-
ния — контрольные испытания опыт-
ных образцов, опытных партий про-
дукции или изделий единичного про-
изводства, проводимые соответственно
с целью решения вопроса о целесооб-
разности постановки этой продукции
на производство и (или) использова-
ние по назначению.
П р о г р а мма испытан и й—
организационно - методический доку-
мент, обязательный к выполнению,
устанавливающий объект и цели испы-
таний, виды, последовательность и
объем проводимых экспериментов, по-
рядок, условия, место и сроки прове-
дения испытаний, обеспечение и от-
четность по ним, а также ответствен-
ность за обеспечение и проведение
испытаний.
Протокол испытаний —
документ, содержащий необходимые
сведения об объекте испытаний, при-
меняемых методах, средствах и усло-
виях испытаний, результаты анализа
качества функционирования объекта
в процессе испытаний.
Радиационные испыта-
ния — испытания па воздействие
радиационных факторов.
Разрушающие испыта-
ния — испытания с применением
разрушающих методов контроля.
Результат испытаний —
оценка характеристик свойств объек-
та, установление соответствия объек-
та заданным требованиям по данным
испытаниям, результаты анализа ка-
чества функционирования объекта в
процессе испытаний.
Ресурсные и с п ы т а н и я—
испытания на надежность, проводимые
для определения или контроля пока-
зателей долговечности.
Система испытаний —
совокупность средств испытаний, ис-
полнителей и определенных объектов
испытаний, взаимодействующих по
правилам, установленным соответству-
ющей нормативной документацией.
Сокращенные и с п ы т э-
н ия — испытания, проводимые .по
сокращенной программе.
Сравнительные и с п ы т а-
ния — испытания аналогичных по
характеристикам или одинаковых объ-
ектов, проводимые в идентичных усло-
виях для сравнения характеристик их
свойств.
Средство испытаний —
техническое устройство, вещество и
(или) материал для проведения испы-
таний.
Стендовые испытани я—
испытания объекта, проводимые на
испытательном оборудовании.
Термические и с н ы т а -
ния — испытания па воздействие
термических факторов.
Эксплуатация и ремонт
197
Технологические испы-
тания — испытания, проводимые
при изготовлении продукции с целью
оценки ее технологичности.
Типовые испытания —
контрольные испытания выпускаемой
продукции, проводимые « целью оцен-
ки эффективности и целесообразности
вносимых изменений в конструкцию,
рецептуру или технологический про-
цесс.
Точность результатов
испытаний — свойство испыта-
ний, характеризуемое близостью ре-
зультатов испытаний к действитель-
ным значениям характеристик объек-
та, в определенных условиях испы-
таний.
Уровень фактора — фикси-
рованное значение фактора относи-
тельно начала отсчета.
Усеченные испытани я—
испытания, прекращаемые при дости-
жении заданной наработки.
Ускоренные испыта-
ния — испытания, методы и условия
проведения которых обеспечивают по-
лучение необходимой информации о ха-
рактеристиках свойств объекта в более
короткий срок, чем при нормальных
испытаниях.
Условия испытаний —
совокупность воздействующих факто-
ров и (или) режимов функционирова-
ния объекта при испытаниях.
Фак гор — переменная величина,
по предположению влияющая на ре-
зультаты экспер имента.
Форсированные испыта-
ния — ускоренные испытания, осно-
ванные на интенсификации дсграда-
цнонных процессов, приводящих к от-
казу.
Функциональные испы-
тания — испытания, проводимые
с целью определения значений пока-
зателей назначения объекта.
Функция отклика — зави-
симость математического ожидания от-
клика от факторов.
Химические испыта-
ния — испытания на воздействие
специальных сред.
Эксперимент — система опе-
раций, воздействий и (или) наблюде-
ний, направленных гщ получение ин-
формации об объекте при исследова-
тельских испытаниях.
Эксплуатационные ис-
пытания — испытания объектов,
проводимые при эксплуатации.
Электрические испыта-
ния — испытания на воздействие
электрического напряжения, тока или
поля.
Электромагнитные и с-
п ы т а н и я — испытания на воздей-
ствие электромагнитных полей.
Эффект взаимодействия
факторов — показатель зависи-
мости изменения эффекта одного фак-
тора от уровней других факторов.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕЛЮ НТ
Агрегатный метод ре-
монта — метод ремонта, при кото-
ром неисправные агрегаты заменяются
новыми или заранее отремонтирован-
ными. Под агрегатом понимается сбо-
рочная единица, обладающая свойством
полной взаимозаменяемости, незави-
симой сборки и самостоятельного вы-
полнения определенной функции в из-
делиях различного назначения, напри-
мер, электродвигатель, редуктор, на-
сос и т. д. Замена агрегатов может
выполняться после отказа изделия или
по плану. Перечень заменяемых агре-
гатов, порядок проведения замен и
указания по организации ремонта
устанавливаются в отраслевых норма-
тивно-техн нческих документах.
Противоположностью агрегатною
метода является детальный метод, при
котором заменяются или восстанавли-
ваются отдельные детали, вышедшие
из строя.
Биологические вне ш-
и и е в о з д е й с т в у ю щ и е ф а к-
торы (ВВФ) — следующие ВВФ:
нефотосинтезирующие растения (бак-
терии, микробактерии, дрожжи, грибы
плесневые и дереворазрушающне), фо-
тосинтезирующие растения (водорос»
ли, лишайники, высшие растения),
беспозвоночные животные (простейшие,
грибки, кишечнополостные, черви,
мшанки, моллюски, членистоногие, иг-
локожие, оболочники), позвоночные
животные (рыбы, земноводные, прес-
мыкающиеся, птицы, млекопитающие).
Ввод в эксплуатацию—»
19Я
Терминология
совокупное!ь подготовительны* работ
контроля и приемки эксплуатирующей
организацией изделия, поступившего
после изготовления или ремонта, в со-
ответствии с установленными требова-
ниями, и закрепление этого изделия
еа подразделением, должностным липом
или должностными лицами.
Вид технического обслу-
ж и в а и и я (ремонта) — техническое
обслуживание (ремонт), выделяемое
(выделяемый) по какому-либо отличи-
тельному признаку. Признаками вида
технического обслуживания (ремонта)
могут быть этап и условия эксплуа1а-
ции, этаппость выполнения и т. д.
Внешние воздействую-
щие факторы (ВВФ) — явле-
ния или процессы, внешние по отно-
шению к изделию или его составным
частям, которые вызывают или могут
вызвать ограничение или потерю рабо-
тоспособности изделия или его состав-
ных частей в процессе эксплуатации.
Вспомогательное время
техническо1о обслужи-
вай и я (ремонта) — часть оператив-
ною времени, затрачиваемая исполни-
телем на подготовку объекта к техни-
ческому обслуживанию (ремонту) и
восстановление исходного положения
частей объекта после окончания тех-
нического обслуживания (ремонта).
Готовность парка изде-
лий — отношение числа работоспособ-
ных изделий к общему числу изделий
парка в рассматриваемый момент вре-
мени.
Групповой комплект
ЗИП (запасных частей) — комплект
ЗИН (запасных частей), поставляемый
в расчете на группу однородных или
однотипных изделий для обеспечения
их эксплуатации, а также для выполне-
ния ремонта силами эксплуатирующих
организаций и пополнения одиночных
комплектов ЗИП (запасных частей)
по мере их расхода.
Деней траливова нны й
метод технического об-
служивания —метод выполнения
технического обслуживания персона-
лом и средствами нескольких подраз-
делений организации или предприя-
тия.
Доступность составных
частей — свойство составных частей
изделия, заключающееся в их рацио-
нальном размещении в соответствии
с потребностями в техническом обслу-
живании и ремонте.
Запасная част ь— составная
часть изделия, предназначенная для
замены находившейся в эксплуатации
такой же части с целью поддержания
или восстановления исправности или
рабоюспособности изделия.
ЗИП (запасные части)
россыпью — ЗИП (запасные ча-
сти) изделий, подставляемые вне ком-
плектов и предназначенные для их
пополнения. а также для непосред-
ственного использования при техниче-
ском обслуживании и ремонте изделий.
Иони8«рукчцие излуче-
ния— । руппа внешних воздейству-
ющих факторов (ВВФ). К ионизиру-
ющим излучениям относятся любые
излучения, взаимодействие которых со
средой приводит к образованию элек-
трических зарядов разных знаков.
Различают следующие виды ионизи-
рующих излучений: альфа-излучение,
бета-излучение, гамма-излучение, рент-
геновское излучение, нейтронное излу-
чение, электронное излучение, про-
тонное излучение, излучение много-
разрядных частиц.
Использование по на-
значению — этап эксплуатации,
в течение которого изделие работает
в соответствии с его функциональным
назначением.
Исправное изделие —
изделие, находящееся в исправном со-
ст оянни.
Капитальный ремонт —
ремонт, выполняемый для восстановле-
ния исправности и полного или близ-
кого к полному восстановлению ресур-
са изделия с заменой или восстановле-
нием любых его частей, включая ба-
зовые. Значение, близкое к полному
ресурсу, устанавливается в норматив-
но-технической документации. Капи-
тальный ремонт может быть плановым
и неплановым.
Климат и ч е с к и е и друг и е
природные внешние воз-
действующие факторы
(ВВФ) — следующие ВВФ: атмосфер-
ное давление, темвература,среды, влаж-
ность воздуха или других газов, ат-
мосферные осадки (атмосферные вы-
Эксплуатация и ремонт
199
падаемые осадки, атмосферные кон-
денсированные осадки, соляной или
морской туман), пыль, песок, солнеч-
ное излучение, поток воздуха или
других газов (ветер), среда с корро-
еионно-активными агентами, ледово-
грунтовая среда (лед, снежный по-
кров, грунт).
Комбинированный ме-
тод ремонта — метод ремонта,
заключающийся в одновременном ис-
пользовании или ремонте изделия и его
составных частей обезличенного и пе-
обезличенпого методов ремонта.
Комплект запасных ча-
стей (ЗИП) — запасные части, необ-
ходимые для технического обслужива-
ния и ремонта изделий, скомплектован-
ные в зависимости от назначения и ус-
ловий их использования.
Коэффициент взаимоза-
меняемости — отношение опера-
тивной трудоемкости сборочных еди-
ниц или деталей объекта без учета
трудоемкости пригоночных, регулиро-
вочных и селективных работ к опера-
тивной трудоемкости сборки объекта
с учетом этих работ.
Коэффициент доступно-
сти — отношение основной трудоем-
кости выполнения операции техниче-
ского обслуживания (ремонта) к сум-
ме основной и вспомогательной трудо-
емкости.
Коэффициент л е г к о съ-
ем н о с т и — отношение оперативной
тр удоем кост и демонтаж 11 о-мо пта ж ны х
'работ на прототипе объекта к оператив-
ной трудоемкости этих работ па испы-
туемом объекте. При оценке коэффи-
циента легкосъемност и под прототи-
пом понимается объект, показатели
технологичности которого приняты за
исходные.
Л е г к о с ъ ем и ость состав-
ных частей — свойство изделия,
характеризующее приспособленность
его составных частей к демонтажу (мон-
тажу) при техническом обслуживании
и ремонте с минимальными затратами
времени и труда.
Лидерная э к с п л у а т а ц и я—
штатная эксплуатация заданного числа
изделий, выделенных для более интен-
сивного расходования ресурса по срав-
нению с остальными изделиями, в це-
лях получения опережающей информа-
ции о влиянии наработки или срока
эксплуатации на их техническое со-
стояние и определения возможности
и условий установления новых зна-
чений показателей долговечности для
однотипных изделий.
Метод ремонта — см. Метод
технического обслуживания (ремонта).
Метод ремонта с п е ц и а-
л и з и р о в а и н о и о р г а и и з а-
ц и е й — метод выполнения ремонта
организацией, специализированной па
операциях ремонта.
Метод т е х н и ч е с к о г о о б-
с л у ж и в а и и я (ремонта) — сово-
купность технологических и органи-
зационных правил выполнения опера-
ций технического обслуживания (ре-
монта).
Метод технического об-
служивания спец и а л и з и-
ровани ой организацие й—
метод выполнения технического обслу-
живания организацией, специализиро-
ванной па операциях технического об-
служивания.
Метод технического об-
служивания с п е ц и а л и з н-
р о в а н н ы м персоналом —
метод выполнения технического обслу-
живания персоналом, специализиро-
ванным на выполнении операций тех-
нического обслуживания.
Метод технического об-
служивания э к с п л у а т а-
ц и о и и ы м персоналом — ме-
тод выполнения технического обслужи-
вания персоналом, работающим на
данном изделии, при использовании
его по назначению. Персонал, выпол-
няющий техническое обслуживание,
может быть специализирован по ви-
дам объектов, маркам объектов, ви-
дам операций и видам технического
обслуживания.
Механические в п е ш и и е
воздействующие ф а к т о •
р ы (ВВФ) — следующие ВВФ: си-
нусоидальная вибрация, случайная ви-
брация, акустические шумы, качка,
наклон, крен, дифферент, механический
удар (одиночного и многократного дей-
ствия), удар при падении, сейсмиче-
ский удар, гидравлический удар, аэро-
динамический удар, ударная волна
взрыва, баллистический удар, линей-
ное ускорение, угловое ускорение,
202
Терминология
Поточный метод техни-
ческого обслуживания —
метод выполнения технического обслу-
живания на специализированных ра-
бочих местах с определенными техно-
логической последовательностью и рит-
мом.
Приведение в установ-
ленную степень готов-
ности к использованию
по назначению (приведение
в готовность) — этап эксплуатации,
включающий комплекс установленных
в эксплуатационной документации ра-
бот по приведению изделия в работо-
способное состояние для последующих
действий положение.
Программа тех н и ч е с к о-
го обслуживания п ре-
монта — документ, устанавливаю-
щий стратегии, количественные ха-
рактеристики видов технического об-
служивания и ремонта, порядок их
корректировки на протяжении срока
службы с начала эксплуатации до
списания изделия.
Продолжительность тех-
нического о б с л у ж и в а -
н и я (ремонта) — календарное время
проведения одного технического обслу-
живания (ремонта) данного вида.
Прочность изделия к
внешним воздействую-
щим факторам (ВВФ) — свой-
ство изделия, его составных частей,
комплектующих элементов и материа-
лов выполнять свои функции и сохра-
нять свои параметры в пределах
установленных норм после действия
на них определенных ВВФ,
Работоспособное изде-
лие — изделие, находящееся в рабо-
тоспособном состоянии.
Регламентированное
техническое обслужива-
ние — техническое обслуживание,
предусмотренное в нормативно-техни-
ческой документации и выполняемое
с периодичностью и в объеме, уста-
новленными в ней,- независимо от тех-
нического состояния изделия в момент
начала технического обслуживания.
Регламент технического обслуживания
может быть жестким и с допуском.
Вид регламента должен устанавли-
ваться в эксплуатационной докумен-
тации.
Регламентированный ре-
монт — плановый ремонт, выполняе-
мый с периодичностью и в объеме,
установленными в эксплуатационной
документации, независимо от техниче-
ского состояния изделия в момент
начала ремонта.
Режим работы — совокуп-
ность значений эксплуатационных па-
раметров изделия при использовании
его по назначению (мощность, скорость,
цикличность работы, продолжитель-
ность непрерывной работы и др.).
Режим технического об-
служивания (ремонта) условия
выполнения технического обслужива-
ния (ремонта), включающие перечень
и периодичность выполнения операций
и при необходимости значения экс-
плуатационных характеристик приме-
няемых средств.
Ремонт — комплекс операций
по восстановлению исправности или
работоспособности изделий и восста-
новлению ресурсов изделии или их
составных частей.
В ремонт могут входить: разборка,
дефектовка, контроль технического со-
стояния изделия, восстановление дета-
лей, сборка и т. д. Содержание части
операций ремонта может совпадать
с содержанием некоторых операций
технического обе л у ж и ва 11 и я.
Ремонт изделий может выполняться
заменой или восстановлением отдель-
ных деталей и сборочных единиц.
Ремонт любого вида, как правило,
должен сопровождаться выдачей опре-
деленных гарантий па последующий
срок эксплуатации илн наработку из-
делия.
Ремонт ируемы й об ь е к т
— объект, для которого проведе-
ние ремонтов предусмотрено в нор-
мативно-технической п (или) конструк-
торской документации.
Р е м о п т н ы й к о м п л е к г
3 И П (запасных частей) — комплект-
ЗИП (запасных частей), поставляемый
на группу однородных или однотип-
ных изделий для обеспечения их ре-
монта и пополнения комплектов ЗИП
(запасных частей).
Ремонтный цикл — наи-
меньшие повторяющиеся интервалы
времени или наработка изделия, в те-
чение которых выполняются в опре-
Эксплуатация и ремонт
203
целенной последовательности в соот-
ветствии с требованиями нормативно-
технической документации все установ-
ленные виды ремонта.
В частном случае началом отсчета
ремонтного цикла может быть начало
использования изделия.
Ремонт по те х н и ч е с к о-
м у состоя и и ю — плановый
ремонт, при котором контроль тех-
нического состояния выполняется с пе-
риодичностью н объемом, установлен-
ными в нормативно-технической доку-
ментации, а объем и момент начала
ремонта определяются техническим со-
стоянием изделия.
Сезонное техническое
о б с л у ж и в а и и е — техническое
обслуживание, выполняемое для под-
готовки изделия к использованию в
осенне-зимних условиях.
Сезонное техническое обслуживание
включает операции замены сезонных
сортов эксплуатационных материалов
с промывкой соответствующих систем,
установки или снятия утеплений п
приборов предпускового подогрева дви-
гателей и т. д.
Сезонное техническое обслуживание
проводится только для изделий, ис-
пользуемых при существенных изме-
нениях состояния окружающей среды
в течение года.
Система технического
о б с л у ж н в а и и я и ремонта
техн и к и — совокупность взаимо-
связанных средств, документации тех-
нического обслуживания н ремонта
и исполнителен, необходимых для под-
держания и восстановления качества
изделий, входящих в эту систему.
Система эксплуатаци н—
совокупность взаимосвязанных изде-
лий, средств их эксплуатации, испол-
нителей и документации, взаимодей-
ствие которых происходит в соответ-
ствии с задачами каждого этапа экс-
плуатации этих изделий.
Снятие с эксплуата-
ции — прекращение эксплуатации
изделия и оформление установленных
документов. Снятое с эксплуатации
изделие может быть направлено в ре-
монт, переведено в учебное пособие,
переоборудовано для использования
в целях, отличных от его назначения,
или утилизировано.
Специальные среды —
класс ВВФ, к которым относятся
кислотно-щелочная среда, масла и
смазки, топливо, специальные среды.
Списание — документальное
оформление в установленном порядке
снятия изделия с учета.
Средний ремонт — ремонт,
выполняемый для восстановления ис-
правности и частичного восстановления
ресурса изделий с заменой пли вос-
становлением составных частей огра-
ниченной номенклатуры п контролем
технического состояния составных ча-
стей, выполняемом в объеме, установ-
ленном в нормативно-технической до-
кументации. Значение частичного вос-
станавливаемого ресурса устанавли-
вается в нормативно-технической доку-
ментации. Средний ремонт может быть
плановым и неплановым.
Средняя продолжитель-
ность технического о б-
с л у ж и в а и и я (ремонта) — мате-
матическое ожидание продолжитель-
ности одного технического обслужива-
ния (ремонта) данного вида за опреде-
ленный период эксплуатации или на-
работку.
Средняя суммарная про-
должительность техни-
ческих о б с л у ж и в а и и й (ре-
монтов) — математическое ожидание
суммарной продолжительности техни-
ческих обслужмваннй (ремонтов) за
определенный период эксплуатации
или наработку.
Средняя стоимость тех-
нического обслуживания
(ремонта) — математическое ожидание
стоимости одного технического обслу-
живания (ремонта) данного вида за
определенный период эксплуатации или
наработку.
Средняя трудоемкость
технического обслужи-
в а и и я (ремонта) — математическое
ожидание трудоемкости одного техни-
ческого обслуживания (ремонта) дан-
ного вида за определенный период
эксплуатации или наработку.
Средства технического
обслуживания — средства экс-
плуатации, предназначенные для тех-
нического обслуживания изделий.
Средства ремонта — зда-
ния, сооружения, технические уст-
204
Терминология
ройства, запасные части и материалы,
предназначенные для осуществления
всех видов ремонта изделий.
Средства эксплуата-
ции — здания, сооружения, техниче-
ские устройства, запасные части и
материалы, предназначенные для осу-
ществления работ на изделиях па всех
этапах эксплуатации.
Стоимость системы экс-
плуатации — суммарные затра-
ты трудовых, материальных и финан-
совых средств на создание системы
эксплуатации и обеспечение ее функ-
ционирования на всех этапах эксплуа-
тации.
С т о и м о с ть т е х н и ч е с к о го
обслуживания (ремонта) —
стоимость одного технического обслу-
живания (ремонта) данного вида.
Стойкость изделия к
внешним воздействую-
щим факторам (ВВФ) — свой-
ство изделия, его составных частей,
комплектующих элементов и материа-
лов выполнять свои функции и сохра-
нять свои параметры в пределах уста-
новленных норм во время и после дей-
ствия па них ВВФ. Свойство стойко-
сти изделия к ВВФ определяется
свойствами устойчивости и прочности
изделия к ВВФ.
Стратег и я техпнческ о-
г о обслуживания (ремонта)—
система правил управления техничс-.
ским состоянием изделия в процессе
технического обслуживания (ремонта).
Суммарная продол ж и -
т е л ь и о с т ь технических
о б с л у ж и в а и и й (ремонтов) —
календарное время проведения всех
технических обслуживании (ремонтов)
изделия за заданные наработку или
интервал времени.
С у м м а р и а я с т о и м о с т ь
технических обе л у ж и в а-
и и й (ремонтов) — стоимость прове-
дения всех технических обслуживании
(ремонтов) за заданные наработку или
интервал времени.
С у м м а р и а я т р у д о е м -
кость тех и ’н ч е с к и х о б с л у-
ж и в а и и п (ремонтов) — трудозатра-
ты па проведение всех технических
обслуживании (ремонтов) изделия за
заданные наработку или интервал вре-
мени.
Текущий ремонт — ремонт,
выполняемый для обеспечения или
восстановления работоспособности из-
делия и состоящий в замене и (или)
восстановлении отдельных частей.
Текущий ремонт может быть плано-
вым и неплановым.
Термические ВВФ — класс
ВВФ, к которым относятся тепловой
удар, нагрев трением, нагрев тепловым
потоком, аэродинамический нагрев,
пламя.
Техническое обслужи-
в а н и е — комплекс операций или
операция по поддержанию работоспо-
собности или исправности изделия
при использовании по назначению,
ожидании, хранении и транспорти-
ровании.
Техническое обслуживание содер-
жит регламентированные в конструк-
торской документации операции для
поддержания работоспособности или
исправности изделия в течение его
срока службы.
В техническое обслуживание могут
входить контроль технического со-
стояния, очистка, смазывание, крепле-
ние болтовых соединений, замена не-
которых составных частей изделия
(например, фильтрующих элементов),
регулировка и т. д.
Техническое обслужи-
вание при и е п о л ь з о в а-
и ии — техническое обслуживание
при подготовке к использованию по
назначению, при использовании по
назначению, а также непосредственно
после его окончания.
Техническое обслужи-
в а н и е п р и транспорт fl-
ров а н п н — техническое обслужи-
вание при подготовке к транспорти-
рованию, транспортировании, а так-
же непосредственно после его окон-
чания.
Техническое обслужи-
в а п и е при х р а ие в и н —
техническое обслуживание при под-
готовке к храпению, хранении, а также
непосредственно нослъ его окончания.
Техническое о б с л у ж н-
в а н и е с н е п р е р ы в и ы м
контролем — техническое обслу-
живание, предусмотренное в норма-
тивно-технической документации и
выполняемое по результатам непрерыв-
Эксплуатация и ремонт
205
ного контроля технического состо-
яния изделия.
Техническое обслужи-
вание с периодическим
контролем — техническое об-
служивание, при котором контроль
технического состояния выполняется
с установленными в нормативно-тех-
нической документации периодич-
ностью и обьемом, а объем остальных
операций определяется техническим
состоянием изделия в момент начала
тех н и ч ее кого обе л у ж и ва 11 и я.
Техническое состоя-
ние — совокупность свойств изде-
лия, изменяющихся при его эксплуата-
цин и ремонте, характеризуемая
в определенный момент времени зна-
чениями показателей и (или) каче-
ственными признаками, установлен-
ными в эксплуатационной и ремонт-
ной документации.
Транспортирование —
этап эксплуатации, включающий под-
готовку и перевозку или перемещение
изделия в заданных условиях с исполь-
зованием транспортных или букси-
ровочных средств при обеспечении
сохраняемости его технического
состояния и комплектности.
Трудоемкость техниче-
ского обслуживания (ре-
монта )— трудозатраты на проведение
одного технического обслуживания
(ремонта) данного вида.
Удельная суммарная
продолжительность тех-
нических обслуживании
(ремонтов) — отношение средней сум-
марной продолжительности техни-
ческих обслуживания (ремонтов)
к заданной наработке.
Условия транспортиро-
вания — совокупность факторов,
воздействующих на изделие при его
тра нспортированни.
Условия хранения — сово-
купность факторов, воздействующих
на изделие при его хранении.
Условия эксплуата-
ции — совокупность факторов, воз-
действующих па изделие при его экс-
плуатации. К условиям эксплуатации
относятся: климатические и дорожные
условия, квалификация обслужива-
ющего персонала, обеспеченность
материалами и т. п,
Устойчивость изделия
к внешним воздейству-
ющим факторам (ВВФ) —
свойство изделия, его составных ча-
стей, комплектующих элементов
и материалов выполнять свои функции
и сохранять свои параметры в пределах
установленных норм во время действия
на них определенных ВВФ.
Хранение — этап эксплуата-
ции, при котором неиспользуемое по
назначению изделие содержится в спе-
циально отведенном для его размеще-
ния месте в заданном состоянии и
обеспечивается его сохраняемость
в течение установленных сроков.
Централизованны й м е-
тод технического обслу-
живания — метод выполнения
технического обслуживания персона-
лом и средствами одного подразделе-
ния организации или предприятия.
Цикл технического об-
служивания — наименьшие по-
вторяющиеся интервалы времени
или наработки изделия, в течение
которых выполняются в определенной
последовательности в соответствии
с требованиями нормативно-техни-
ческой документации все устано-
вленные виды периодического тех-
нического обслуживания.
В частном случае началом отсчета
цикла технического обслуживания
может быть начало использования
изделия.
Штатная эксплуата-
ция — эксплуатация изделий массо-
вого производства в соответствии с тре-
бованиями действующей эксплуата-
цией ной документа ни и.
Эксплуатационные на-
блюдения — процесс, обеспечива-
ющий получение необходимой и
достаточной информации об объекте
при его эксплуатации.
Эксплуатация — стадия жиз-
ненного цикла изделия с момента
принятия его эксплуатирующей
организацией от завода-изготовителя
или ремонтного предприятия, явля-
ющаяся совокупностью этапов ввода
в эксплуатацию, приведения в уста-
новленную степень готовности к ис-
пользованию по назначению, поддер-
жания в установленной степени го-
товности к этому использованию, ис-
206
Терминология
пользования по назначению, хране-
ния и транспортирования.
Этап эксплуатации —
период эксплуатации, определя-
ющийся задачами по переводу изде-
лия в определенное состояние или
поддержанию в этом состоянии в те-
чение установленного срока.
КОНТРОЛЬ И ДИАГНОСТИКА
Автоматизированная си-
стема контроля — система
контроля, обеспечивающая проведе-
ние контроля с частичным непосред-
ственным участием человека.
А в 1 о м а т и з и р о в а н н о е
средство контроля — сред-
ство контроля, функционирующее
с частичным участием человека.
А в тематическая систе-
ма контроля — система кон-
прол я, обеспечивающая проведение
контроля без непосредственного
участия человека.
А л г о р и т м тех и п ч е с к о-
г о диагностирования (ал-
горитм диагностирования) — сово-
купность предписаний о проведении
диагностирования.
Апостериорная в е р о я т-
н о с т ь Pfj ошибки диагно-
стирования вида (/, /),
i =/= j — вероятность нахождения объек-
та диагностирования в техническом
состоянии i при условии, что получен
результат «Объект диагностирования
находится в техническом состоянии /».
При i = / показатель Р* у является
апостериорной вероятностью правиль-
ного определения технического со-
стояния.
Базовый показатель
контролепригодности —
показатель контролепригодности из-
делия, принятый за исходный при
сравнительной оценке контролепри-
годности.
В е р о я т н о с т ь «ложного
от к а з а» — условная вероятность
получения решения «не годен» при
контроле параметра, значение которого
в действительности соответствует тре-
бованиям технической документации.
Вероятность Р^ j о ш и б-
к и д 1! а гное т и р о в а и и я в и-
д а (А /), i =/= j — вероятность совме-
стного наступления двух событий: объ-
ект диагностирования находится
в техническом состоянии i, а в резуль-
тате диагностирования объект счи-
тается находящимся в техническом
состоянии /. При i = j показатель Р(, j
является вероятностью правильного
определения технического состо-
яния i объекта диагностирования.
Вероятность правиль-
ного диагностирова-
ния — полная вероятность того,
что система диагностирования опре-
деляет то техническое состояние, в ко-
тором действительно находится
объект диагностирования.
Вид контроля — классифика-
ционная группировка контроля по
определенному признаку.
Вид технического со-
стояния — категория техниче-
ского состояния, характеризуемая
соответствием или несоответствием
качества объекта определенным тех-
ническим требованиям, установлен-
ным технической документацией на
этот объект. Различают виды техни-
ческого состояния: исправность и
неисправность, работоспособность и
неработоспособность, правильное
функционирование и неправильное.
Под функционированием объекта
следует понимать выполнение пред-
писанного объекту алгоритма функ-
ционирования при применении объекта
по назначению.
Визуальны и контроль —
органолептический контроль, осуще-
ствляемый органами зрения.
Внешнее средство тех-
нического диагностиро-
вания (внешнее средство диагно-
стирования) — средство диагностиро-
вания, выполненное отдельно от
конструкции объекта диагностиро-
вания.
Воспроизведение тех-
нического состояния —
процесс установления технического
состояния изделия по записи значений
параметров, произведенной в пред-
шествующий цикл (циклы) его
работы.
Встроенное средство
контроля — средство контроля
технического состояния, являющееся
Контроль и диагностика
207
составной частью контролируемого
изделия.
Встроенное средство
технического диагности-
рования (встроенное средство
диагностирования) — средство диагно-
стирования, выполненное в общей
конструкции с объектом диагностиро-
вания.
В х о д и о й контроль — кон-
троль продукции поставщика, посту-
пившей к потребителю или заказчику,
и предназначаемый для использования
при изготовлении, ремонте или экс-
плуатации продукции.
Выборочный к о и т р о л ь —
контроль, при котором решение о ка-
честве контролируемой продукции
принимается по результатам проверки
одной или нескольких выборок или
проб из партии или потока продукции.
Глубина поиска дефек-
та — характеристика поиска дефек-
та, задаваемая указанием составной
части объекта диагностирования или
ее участка, с точностью до которых
определяется место дефекта.
Действительное зна-
чение параметра — значение
параметра, которое определяется
только с определенной погрешностью.
Диагностический при-
з и а к (параметр) — признак (пара-
метр) объекта диагностирования,
используемый в установленном по-
рядке для определения технического
состояния объекта.
Допуск параметра — раз-
ность между верхним и нижним пре-
дельно допустимыми значениями
параметра.
Достоверность контро-
л я -г— показатель степени объектив-
ного отображения результатами кон-
троля действительного технического
состояния изделия.
Й з м е р е н и о е значение
параметра — значение парамет-
ра, установленное в результате его
измерения определенным средством
контроля.
Измеритель и ы й к о н-
троль — контроль, осуществля-
емый с применением средств изме-
рений.
И и с п е к ц и о н и ы й к о н-
троль — контроль, осуществля-
емый специально уполномоченными
лицами с целью проверки эффектив-
ности ранее выполненного контроля.
Категория контроле-
пригодности — качественная
характеристика приспособленности из-
делия к техническому диагностирова-
нию заданными средствами.
Кластер-анализ — общее
название, применимое для группы
технических методов, позволяющих
отличать похожие явления, исходя
из их характеристик.
Контролепригодность —
свойство изделия, обеспечивающее
возможность, удобство н надежность
его контроля при изготовлении, испы-
таниях, техническом обслуживании
и ремонте.
Контролируемый пр и-
знак — характеристика объекта,
подвергаемая контролю.
Контроль — см. Техниче-
ский к о и т р о л ь.
Контроль качества про-
дукции — контроль количествен-
ных и (пли) качественных характери-
стик свойств продукции.
Контрольная точка —
место расположения первичного
источника информации о контролиру-
емом параметре объекта контроля.
Контрольный образец —
единица продукции или ее часть или
проба, утвержденные в установленном
порядке, характеристики которых
приняты за основу при изготовлении
н контроле такой же продукции.
Контроль технологиче-
ского процесса — проверка
соответствия параметров технологи-
ческого процесса и (или) его результа-
тов установленным требованиям.
Контроль техническо-
го состояния — технический
контроль изделия для получения ин-
формации о фактических значениях
параметров, характеризующих техни-
ческое состояние изделия, сопоставле-
ния ее с заранее установленными
требованиями в технических усло-
виях, эксплуатационной и ремонтной
документации и определения вида
технического состояния изделия.
Контроль функциони-
рования — контроль выполнения
208
Терминология
объектом части или всех свойственных
ему функций.
Летучий контроль — кон-
троль, проводимый в случайное время.
Локальная система тех-
нического диагностиро-
вания — система диагностирования
составной части изделия или заго-
товки.
Метод контроля — правила
применения определенных принципов
и средств контроля.
Метод неразрушающего
контроля — метод контроля, при
котором не должна быть нарушена
пригодность объекта к применению.
Метод разрушающего
контроля — метод контроля, при
котором может быть нарушена при-
годность объекта к применению.
Непрерывный	ко и-
троль — контроль, при котором по-
ступление информации о контролиру-
емых параметрах происходит непре-
рывно.
Н е р а з р у ш а ю щ и й ко н-
троль — см. Метод н е раз-
рушающего контрол я.
Номинальное значение
п а р а м е т р а — значение парамет-
ра, определенное его функциональ-
ным назначением и служащее началом
от с ч ет а от к л о 11 ей и й.
Общая система техни-
ческого диагностировав
и н я — система диагностирования,
объск'ом которого является изделие
ь целом пли заготовка. Объект диаг-
ностирования общей системы диагно-
стирования может включать средства
диагностирования локальных систем
диагностирования.
Объект технического
контроля — подвергаемая кон-
тролю продукция, процессы ее созда-
ния, применения, транспортирования,
хранения, технического обслужива-
ния и ремонта, а также соответству-
ющая техническая документация.
Объект технического
диагностирования (объект1
диагностирования) — изделие и его
составные части или заготовка, тех-
ническое состояние которых подлежит
определению.
Объем контроля— количе-
ство объектов и совокупность кон-
тролируемых признаков, устанавли-
ваемых для проведения контроля.
Операционный кон-
троль — контроль продукции или
процесса во время выполнения или
после завершения технологической
операции.
Органолептический кон-
троль — контроль, при котором
первичная информация восприни-
мается органами чувств.
Периодический кон-
троль — контроль, при котором
поступление информации о контроли-
руемых параметрах происходит через
установленные интервалы времени.
Поиск дефекта — диагности-
рование, целью которого является
определение места и, при необходи-
мости, причины и вида дефекта объ-
екта.
Показатель контроле-
пригодности — количественная
характеристика контролепригодности.
Предельно допустимое
значение параметра — наи-
большее или наименьшее значение па-
раметра, которое может иметь работо-
способное изделие.
Предотказовое значе-
ние параметра — значение
диагностического параметра, находя-
щееся в поле упреждающего допуска.
П р и е м о ч н ы й к о и т роль —
контроль продукции, по результатам
которого принимается решение о ее
пригодности к поставкам и (пли) ис-
пользованию.
Проверка неправ н о-
с т и — диагностирование при кон-
троле исправности.
Проверка правильного
ф у н к ц и о и и р о в а н и я (про-
верка функционирования) — диагно-
стирование при контроле правиль-
ного функцией и рова и н я.
Проверка р а б о т о с н о-
с о б н о с т и — диагностирование при
контроле работоспособное.! и.
Проверяю щ и й тес г — т сс г
диагностирования для проверки
исправности или работоспособности
объекта диагностирования.
Прогнозирование те х-
U и ч е с к о г о с о с т о я н и я —
процесс определения технического
Контроль и диагностика
209
состояния изделия на предстоящий
интервал времени.
Производственный кон-
троль — контроль, осуществля-
емый на стадии производства.
Разрушающий	кон-
троль — см. Метод разрушающего
контроля.
Регистрационный кон-
троль — контроль, осуществляемый
регистрацией значений контролиру-
емых параметров продукции или про-
цессов.
Режим технического ди-
агностирования — условия
проведения технического диагности-
рования, включающие состав диагно-
стических параметров, их предельно
допустимые и наименьшее или наи-
большее предотказовые значения,
периодичность контроля и эксплуата-
ционные характеристики применя-
емых средств.
Система контроля — сово-
купность средств контроля, исполни-
телей и определенных объектов кон-
троля, взаимодействующих по пра-
вилам, установленным соответству-
ющей нормативной документацией.
Система технического
диагностирования (система
диагностирования) — совокупность
средств н объекта диагностирования
и, при необходимости, исполнителен,
подготовленных к диагностированию,
осуществляющих его по правилам,
установленным соответствующей до-
кументацией.
Состояние правильно-
го ф у и к ц и о н и р о в а н и я
(правильное функционирование) —
вид технического состояния, в котором
применяемое по назначению изделие
в целом или его составная часть вы-
полняют в текущий момент времени
предписанные нм алгоритмы функци-
онирования со значениями параметров,
соответствующими установленным
требованиям.
С цеп нал из и р о в а ино е
средство технического
ц п а г и о с т и р о в а и н я (специ-
ализированное средство диагностиро-
вания) — средство диагностирования,
предназначенное только для одно-
типных объектов диагностирования.
С п л о hi н о й к о н троль —
контроль каждой единицы продукции
в партии.
Средняя оперативная
продолжительность ди-
агностирования — математи-
ческое ожидание оперативной про-
должительности однократного диаг-
ностирования.
Средняя оперативная
трудоемкость диагности-
рования — математическое ожида-
ние оперативной трудоемкости про-
ведения однократного диагностиро-
вания.
Средняя стоимость ди-
агностирования — математи-
ческое ожидание стоимости однократ-
ного диагностирования.
Средство контроля — тех-
ническое устройство, вещество и
(или) материал для проведения кон-
троля.
Тест диагностирова-
ния (тест) — одно или несколько
тестовых воздействий и последователь-
ность их выполнения, обеспечивающая
диагностирование.
Тестовое техническое
диагностирование (тесто-
вое диагностирование) — диагностиро-
вание, при котором на объект по-
даются тестовые воздействия.
Тест поиска дефекта —
тест диагностирования для поиска
дефекта.
Техническая д и а г и о-
стика — отрасль знаний, исследу-
ющая технические состояния объек-
тов диагностирования и проявления
технических состояний, разрабатыва-
ющая методы их определения, а также
принципы построения и организацию
использования систем диагностиро-
вания.
Т е х и п ч е с к н и контроль
(контроль) — проверка соответствия
объекта установленным техническим
требованиям.
1' е х н и ч е с к и й о с м о т р —
контроль, осуществляемый в основном
при помощи органов чувств и, в случае
необходимости, средств контроля, но-
менклатура которых установлена
соответствующей документацией.
Техническое д и а г п о-
ст пр о ва п п с (диагностирова-
ние) — процесс определения техппче-
210
Терминология
ского состояния объекта диагностиро-
вания с определенной точностью. Ре-
зультатом диагностирования (техни-
ческим диагнозом) является заклю-
чение о техническом состоянии объекта
с указанием, при необходимости, ме-
ста, вида н причины дефекта (дефек-
тов). При диагностировании следует
различать рабочие воздействия,
которые поступают на объект при его
функционировании, и тестовые воздей-
ствия па объект, которые подаются
на объект только для целей диагности-
рования.
Универсальное сред-
ство технического ди-
агностирования (универ-
сальное средство диагностирова-
ния) — средство диагностирования,
предназначенное для объектов диаг-
ностирования различного конструк-
тивного выполнения и (или) функци-
онального назначения.
Упреждающий допуск
диагностического пара-
метра (упреждающий допуск) —
диапазон изменения диагностического
параметра, в котором, в соответствии
с эксплуатационной или ремонтной
документацией, нарушается исправ-
ность изделия при сохранении его
работоспособности.
Уровень контролепри-
годности — относительная харак-
теристика контролепригодности, осно-
ванная на сравнении совокупности
показателей контролепригодности оце-
ниваемого изделия с соответствующей
совокупностью базовых показателей.
Функциональное тех-
ническое д и а г н о с т и р о-
в а н и е (функциональное диагно-
стирование) — диагностирование, осу-
ществляемое во время функциониро-
вания объекта, на который поступают
только рабочие воздействия.
Эксплуатационный ко н-
троль — контроль, осуществля-
емый на стадии эксплуатации.
ЭРГОНОМИКА
Алгоритм деятельно-
сти человека - операто-
ра — логическая организация де-
ятельности человека-оператора из
совокупности действий и оперативных
единиц информации.
Алгоритм функциони-
рования СЧМ — логическая орга-
низация функционирования из сово-
купности операций СЧМ.
Ан т р о п о м е т р и ч е с к и е
показатели — эргономические
показатели качества, используемые
при определении соответствия изде-
лия размерам, форме и массе тела
человека, участвующего в обслужива-
нии этого изделия.
Базовый э р г о и о м и ч е-
с к и й образец — реальное или
гипотетическое изделие, обладающее
совокупностью значений эргономи-
ческих показателей, принятых за
основу при оценке уровня эргоно-
мичности.
Бдительность человека-
оператора — свойство человека-
оператора, характеризующее его
способность своевременно обнаружи-
вать сигналы и выполнять необходи-
мые действия.
Гигиенические пока-
затели — эргономические показа-
тели качества, используемые при
определении соответствия изделия
гигиеническим условиям жизнеде-
ятельности и работоспособности
человека при взаимодействии его с из-
делием.
Действие ч е л о в е к а - о пе-
ра т о р а — функциональный эле-
мент деятельности человека-опера-
тора, имеющий осознаваемую чело-
веком-оператором цель.
Деятельность челове-
ка-оператора — процесс до-
стижения поставленных перед СЧМ
целей, состоящий из упорядоченной
совокупности действий человека-
оператора.
Е д и и и ч п ы й э р г о п о м н-
ческий показатель каче-
ства изделия — показатель
качества изделия, характеризующий
одно из его эргономических свойств.
Инженерная п с и х о л о-
г и я — паука, изучающая объектив-
ные закономерности процессов ин-
формационного взаимодействия че-
ловека и техники с целью использова-
ния их в практике проектирования,
создания и эксплуатации системы
«человек — машина».
Эргономика
211
Информационная мо-
дель — организованное в соответ-
ствии с определенной системой правил
отображение состояний предметов
труда, СЧМ, внешней среды и способов
воздействия на них.
Качество выполнения
деятельности человеком-
оператором — результат вы-
полнения деятельности человеком-
оператором, определяемый по крите-
риям достижения цели.
Качество выполнения
действия человеком-опе-
ратором — результат выполнения
действия человеком-оператором, опре-
деляемый по показателям точности
и своевременности.
Комп ,'i е к с и ы й эргоно-
мический показатель ка-
чества изделия — показатель
качества изделия, характеризующий
совместно несколько его эргономиче-
ских свойств.
Концептуальная мо-
дель — совокупность представлений
человека-оператора о целях и зада-
чах трудовой деятельности и состо-
яниях предмета труда, СЧМ, внешней
среды и способах воздействия па них.
Машинная операция
СЧМ — -элемент функционирования
машины в СЧМ, направленный на
решение определенной задачи.
Надежность д е я т е л ь-
н о с т и человека • оп ер ат о-
р а — свойство человека-оператора,
характеризующее его способность
безотказно выполнять деятельность
в течение определенного интервала
времени при заданных условиях.
Напряженность чело-
века-оператора — состояние
человека-оператора, определяемое
качественным своеобразием п интен-
сивностью физиологических и пси-
хологических процессов, обеспечива-
ющих [выполнение деятельности.
Н е с п е ц и ф и ч е с к а я и а-
пряженпость человека-
оператора — вид напряженности
чел о в t- ка -on ер а тор а, обу сл ов л ен ной
воздействием па пего факторов среды
и длительностью выполняемой де-
ятельности.
Обслуживаемость изде-
лия ч е л о в е к о м - о п е р а т о-
р о м — группа эргономических
свойств изделия, обусловливающих
его приспособленность к техническому
обслуживанию, ремонту и подготовке
его человеком-оператором к примене-
нию.
Оперативная единица
и и ф о р м а ц и и — семантически це-
лостное образование, одномоментно
воспринимаемое или актуализиру-
емое в памяти человеком-оператором.
Семантически целостным образова-
нием может быть сигнал, образ, про-
грамма действий н т. п.
Операционная напря-
женность ч е л о в е к а - о пе-
ра т о р а — вид напряженности
человека-оператора, обусловленной
свойствами структуры деятельности.
О п е р а ц и о и и о • п с и х о ф и-
энологическая структу-
ра действия человека-
оператора — упорядоченная со-
вокупность физиологических опера-
ций, составляющих действия чело-
века-оператора.
Операция СЧМ — элемент
функционирования СЧМ, имеющий
самостоятельную цель или задачу.
Освояемость изделия
человеком - оператором —
группа эргономических свойств из-
делия, обусловливающих его при-
способленность к быстрому и каче-
ственному освоению человеком-
оператором.
Отказ человека-опера-
т о р а — невыполнение человеком-
оператором предписанных действий
или снижение качества их выполнения
за пределы, необходимые для достиже-
ния цели деятельности.
Оценка э р г о и о м и ч е с к о-
г о уровня изделия — сово-
купность операции, включающая
выбор номенклатуры эргономических
показателей качества оцениваемого
изделия, определение значений этих
показателей и сопоставление их со
значениями соответствующих показа-
телен базового эргономического
образца.
Ошибка человека-опе-
ратора — вид отказа человека-
оператора, не связанный с прекраще-
нием деятельности.
212
Терминология
Профессиональная под-
готовленность человека-
оператора — свойство человека-
оператора, определяемое совокуп-
ностью специальных знаний, умений
и навыков, обусловливающее его спо-
собность выполнять определенную
деятельность с определенным каче-
ством .
Психологические пока-
затели — эргономические показа-
тели качества изделия, используемые
при определении соответствия изде-
лия психологическим особенностям
человека, находящим отражение
в инженерно-психологических тре-
бованиях, требованиях психологии
труда, предъявляемых к изделиям.
Психофизиологическая
операция — функциональный эле-
мент действия человека-оператора, не
имеющий самостоятельной цели.
Операция названа психофизиологи-
ческой потому, что на данном уровне
рассмотрения деятельности человека-
оператора функциональные элементы
действия описываются как психиче-
ские и (или) физиологические акты
(запоминание, сокращение мышц
и т. п.).
Психофизиологические
показатели — эргономические
показатели качества изделия, ис-
пользуемые при определении соот-
ветствия изделия особенностям функ-
ционирования органов чувств чело-
века.
Работоспособность че-
ловека - оператора — свой-
ство человека-оператора, определя-
емое состоянием физиологических
и психических функций и характери-
зующее ее способность выполнять опре-
деленную деятельность с требуемым
качеством и в течение требуемого ин-
тервала времени.
Система «человек — м а-
ш и и а» (СЧМ) — система, состоящая
из человека-оператора (группы опе-
раторов) и машины, посредством кото-
рой он осуществляет (они осуще-
ствляют) трудовую деятельность.
Машиной в СЧМ называют совокуп-
ность технических средств, исполь-
зуемых человеком-оператором в про-
цессе деятельности.
Структура деятельно-
сти человека-операто-
ра — пространственно-временная ор-
ганизация выполнения алгоритма
деятельности человека-оператора.
СЧМ — см. Система «человек —
машина».
Темповая напряжен-
ность человека - опера-
тора — вид операционной напря-
женности человека-оператора, об-
условленной имеющимся в распоря-
жении человека-оператора временем.
Управляемость изде-
лия человеком-операто-
ром — группа свойств изделия, об-
условливающих его приспособлен-
ность к непосредственной работе чело-
века-оператора по управлению изде-
лием в процессе использования изде-
лия по назначению.
Уровень эргономично-
сти — см. «Эргономический уровень
изделия».
Физиологические пока-
затели — эргономические показа-
тели качества изделия, используемые
при определении соответствия изде-
лия физиологическим свойствам чело-
века.
Функционирование СЧМ —
процесс достижения поставленных
перед СЧМ целей, состоящий из упо-
рядоченной совокупности операций
СЧМ.
Функционирование м а-
ш и н ы в СЧМ — процесс решения
назначенных машине задач, состоящий
из упорядоченной совокупности ма-
шинных операций СЧМ.
Человек - оператор — че-
ловек, осуществляющий трудовую
деятельность, основу которой соста-
вляет взаимодействие с предметом тру-
да, машиной и внешней средой через
посредство информационной модели
и органов управления.
Человеческий фактор —
совокупность свойств человека-
оператора, влияющих на эффектив-
ность СЧМ.
Эмоциональная напря-
женность ч е л о в е к а - о пе-
ра т о р а — вид напряженности че-
ловека-оператора, обусловленной его
мотивацией и субъективной оценкой
результатов и сложности деятельности.
Качество
213
Эргономика — научная дис-
циплина, изучающая проблемы вза-
имодействия и приспособления ма-
шины к человеку. Задача эргономи-
ки — выявление действительных воз-
можностей человека и машины и ра-
циональное расп редел ен-не функций
в системе «человек — машина».
Эргономический пара-
метр изделия — количественная
характеристика технических особен-
ностей изделия, обусловливающая эр-
гономические показатели его качества.
Э р г о и о м и ч е с к и й уро-
вень изделия — относительная
характеристика совокупности всех
эргономических свойств оценива-
емого изделия, основанная на сравне-
нии значений эргономических пока-
зателей его качества со значениями
соответствующих показателей базо-
вого эргономического образца.
Эргономическое свой-
ство изделия (эргономическое
свойство) — свойство изделия, которое
проявляется в системе «человек — из-
делие — среда использования» для
удовлетворения эргономических тре-
бований.
Эргономические требо-
вания к изделию (эргономи-
ческие требования) — требования,
определяемые свойствами человека
и характеристиками среды исполь-
зования и предъявляемые к изделию
для повышения эффективности вза-
имодействия человека с данным из-
делием.
Э р г о и о м и ч е с к и й п о к а-
з а т е л ь качества изде-
лия — количественная характери-
стика одного или нескольких эргоиоми?
ческих свойств изделия, используемая
для определения его соответствия
эргономическим т р ебов а и и я м.
Э р г о н о м и ч п о с т ь изд е-
л и я — совокупность эргономических
свойств изделия, обусловливающих
его приспособленность к эксплуатации
человеком-оператором.	Эргономич-
ность включает управляемость и
освояемость изделия человеком-
оператором.
Э ф ф ектнвпос т ь СЧМ — спо-
собность СЧМ достигать поставленную
цель/в заданных условиях и с опре-
дел е 11 п ы м ка ч еством.
КАЧЕСТВО
Базовое значение по-
казателя качества про-
дукции — значение показателя
качества продукции, принятое за осно-
ву при сравнительной оценке ее ка-
чества.
Брак — продукция, передача
которой потребителю не допускается
из-за наличия дефектов.
Годная продукция — про-
дукция, удовлетворяющая всем тре-
бованиям.
Государственная атте-
стация продукции — система
организационно-технических и эко-
номических мероприятий, предусма-
тривающих отнесение продукции
к категории качества и направленных
на планомерное повышение ее качества
и своевременное внедрение научно-
технических достижений.
Государственный знак
качества — знак, предназначен-
ный для обозначения продукции, атте-
стованной по высшей категории ка-
чества.
Дефект — каждое отдельное
несоответствие продукции устано-
вленным требованиям.
Дефектное изделие —
изделие, имеющее хотя бы один де-
фект.
Допустимое отклоне-
ние показателя качества
продукции — отклонение фак-
тического значения показателя каче-
ства продукции от поминального значе-
ния, находящееся в пределах, уста-
новленных нормативной документа-
цией.
Е д п н и ч и ы й показатель
качества продукции — по-
казатель качества продукции, ха-
рактеризующий одно из ее свойств.
Значительный дефект —
дефект, который существенно влияет
на использование продукции по назна-
чению и (или) па ее долговечность, но
не является критическим.
И и д е к с д е ф е к т н о с т н
п р о д у к ц и и — комплексный по-
казатель качества разнородной про-
дукции, выпущенной за рассматри-
ваемый интервал, равный среднему
214
Терминология
взвешенному коэффициентов дефект-
ности этой продукции.
Индекс качества про-
дукции — комплексный показа-
тель качества разнородной продук-
ции, выпущенной за рассматриваемый
интервал, равный среднему взвешен-
ному относительных значений пока-
зателей качества этой продукции.
Интегральный показа-
тель качества продук-
ции — отношение суммарного полез-
ного эффекта от • эксплуатации или
потребления продукции к суммарным
затратам на ее создание и эксплуата-
цию или потребление.
Исправимый брак — брак,
все дефекты в котором, обусловившие
забракование продукции, являются
устранимыми.
Категория качества п р о-
д у к ц и к — градация качества про-
дукции определенного вида, уста-
навливаемая при государственной
ат т естапин.
Качество продукции —
совокупность свойств продукции,
обусловливающих ее пригодность
удовлетворять определенные потреб-
ности в соответствии с ее назначением.
К в а л я м е т р и я — научная об-
ласть, объединяющая количествен-
ные методы оценки качества, исполь-
зуемые для обоснования решений,
принимаемых при управлении каче-
ством продукции и стандартизации.
Комплексный показа-
тель качества продук-
ции — показатель качества продук-
ции, характеризующий несколько
ее свойств.
Конструктивные пока-
затели — показатели качества,
характеризующие конструктивные
особенности изделия, обусловлива-
ющие возможность реализации в из-
делии его функциональных свойств.
Коэффициент весомо-
сти показателя качества
продукции — количественная ха-
рактеристика значимости данного
показателя качества продукции
среди других показателей ее качества.
Коэффициент дефект-
ности продукции — среднее
взвешенное дефектов, приходящееся
па единицу продукции.
Коэффициент сортности
продукции — отношение сум-
марной стоимости продукции, вы*
пущенной за рассматриваемый интер-
вал времени, к суммарной стоимости
этой же продукции в пересчете на наи-
высший сорт.
Критический дефект —
дефект, при наличии которого исполь-
зование продукции по назначению
практически невозможно или не-
допустимо.
Малозначительный де-
фект — дефект, который не влияет
на использование продукции по
назначению и ее долговечность.
Н е и с н р а в н м ы й брак —
брак, в котором хотя бы один из де-
фектов, обусловивших забракование
продукции, является неустранимым.
Неустранимый дефект —
дефект, устранение которого техни-
чески невозможно пли экономически
нецелесообразно.
Номинальное значение
показателя качества —
регламентированное значение показа-
теля качества продукции, от которого
отсчитывается допускаемое откло-
нение.
Определяющий показа-
тель качества продук-
ц и и — показатель качества продук-
ции, по которому принимают решение
оценивать ее качество.
Оптимальное значение
показателя качества про-
дукции — значение показателя
качества продукции, при котором до-
стигается либо наибольший эффект
от эксплуатации или потребления про-
дукции при заданных затратах на ее
создание и эксплуатацию пли потреб-
ление, либо заданный эффект при наи-
меньших затратах, либо наибольшее
отношение эффекта к затратам.
Относительное значе-
ние показателя качества
продукции — отношение значе-
ния показателя качества оцениваемой
продукции к базовому значению этого
показателя.
Опенка технического
уровня продукции — сово-
купность операций, включающая
выбор номенклатуры показателей,
характеризующих техническое со-
Качество
215
вершенство оцениваемой продукции,
определение значений этих показате-
лей и сопоставление их с базовыми.
Оценка уровня каче-
ства продукции — совокуп-
ность операций, включающая выбор
номенклатуры показателей качества
оцениваемой продукции, определение
вначеннй этих показателей и со-
поставление их с базовыми.
Патентно - правовые по-
казатели — показатели качества,
карактеризующие степень обновле-
ния технических решений, исполь-
зованных в продукции, их патентную
ващиту, а также возможность бес-
препятственной реализации продук-
ции в СССР и за рубежом.
Планирование качества
продукции — установление об-
основанных заданий по выпуску про-
дукции с требуемыми значениями по-
казателей качества па заданный момент
времени или в течение заданного ин-
тервала времени.
Параметр продукции —
признак продукции, количественно
характеризующий любые ее свойства
или состояния.
Показатели безопасно-
сти — показатели качества, характе-
ризующие особенности изделия, об-
условливающие при ее использовании
безопасность обслуживающего персо-
нала, а также сопрягаемых и других
объектов.
Показатели живучести —
показатели качества, характеризу-
ющие способность изделия выполнять
своп функции при повреждениях и
аварийных ситуациях.
Показатели н а д е ж и о-
с т и — см. гл. 2.
Показатели назначе-
ния — показатели качества, харак-
теризующие свойства продукции,
определяющие основные функции,
для\ выполнения которых она пред-
назначена, и обусловливающие об-
ласф ее применения.
Показатели однородно-
сти— показатели, характеризующие
рассеивание фактических значений
определенного показателя качества
у разных единиц продукции одного
видр и применяемые для оценки ста-
бильности показателей качества
в условиях массового или серийного
производства продукции.
Показатели стандар-
тизации и унификации —
показатели качества, характеризу-
ющие насыщенность продукции уни-
фицированными и оригинальными
частями, а также уровень унификации
с другими изделиями.
Показатели стойкости
к внешним воздействи-
ям — показатели качества, характе-
ризующие способность изделия со-
хранять работоспособность при воз-
действиях сопрягаемых .и других
объектов, а также природной среды.
Показатели техноло-
гичности — показатели качества,
характеризующие свойства продук-
ции, обусловливающие оптимальное
распределение затрат материалов,
средств, труда и времени при техно-
логической подготовке производства,
изготовлении п эксплуатации продук-
ции.
Показатели транспор-
табельности — показатели ка-
чества, характеризующие приспособ-
ленность изделия к перемещению в про-
странстве (транспортированию), не
сопровождающемуся ее использова-
нием или потреблением.
Показатель качества
продукции — количественная ха-
рактеристика одного или нескольких
свойств продукции, составляющих
ее качество, рассматриваемая примени-
тельно к определенным условиям ее
создания и эксплуатации или потреб-
ления.
Показатель качества
труда работника — совокуп-
ность свойств процесса трудовой
деятельности, обусловленных способ-
ностью и стремлением работника вы-
полнить определенное задание в со-
ответствии с установленными требо-
ваниями.
Предельное значение
показателя качества про-
дукции — наибольшее или наи-
меньшее регламентированное значе-
ние показателя качества продукции,
Прогноз н р о в а п и е к а-
честна продукции — опреде-
ление вероятных значений показа-
1елс-й качссша продукции, коюрыс
могут быть достигнуты к заданному
моменту или в течение заданного ин-
тервала времени.
Р е г л а м е н т и р о в а иное
значение показателя ка-
чества продукции — значе-
ние показателя качества продукции,
установленное нормативной докумен-
тацией.
Скрытый дефект — дефект,
для выявления которого в нормативной
документации, обязательной для дан-
ного вида контроля, не предусмотрены
соответствующие правила, методы
и средства.
Сорт продукции — градация
продукции определенного вида по
одному или нескольким показателям
качества, установленная норматив-
ной документацией.
Технический уровень
продукции — относительная ха-
рактеристика качества продукции,
основанная на сопоставлении значений
показателей, характеризующих тех-
ническое совершенство оцениваемой
продукции, с соответствующими базо-
выми значениями.
Управление качество м
продукции — действия, осуще-
ствляемые при создании и эксплуата-
ции или потреблении продукции в це-
лях установления, обеспечения ц
поддержания необходимого уровня
ее качества,
Устранимый дефект —
дефект, устранение которого техни-
чески возможно и экономически целе-
сообразно.
Уровень, качества про-
дукции — относительная характе-
ристика качества продукции, осно-
ванная на сравнении значений показа-
телей качества оцениваемой продукции
с базовыми значениями соответству-
ющих показателей.
Экологические показа-
т ели — показатели качества, ха-
рактеризующие уровень вредных
воздействий на окружающую среду,
возникающих при эксплуатации или
потреблен и и проду кци и.
Экономические показа-
тели — показатели, характеризу-
ющие затраты на разработку, изго-
товление и эксплуатацию изделия,
а также экономическую эффектив-
ность его эксплуатации.
Эстетические показа-
тел и — показатели качества харак-
теризующие композиционную цело-
стность, информационную вырази-
тельность, рациональность формы
и культуру производства исполнения
изделия.
Явный дефект — дефект, для
выявления которого в нормативной
документации, обязательной для
данного вида контроля, предусмотрены
соответствующие правила, мегоды
и средства,
Список литературы
1.	Апполонов И. В., Северцев Н. А.
Надежность певосстанавливаемых си-
стем однократного применения. М,:
Машиностроение, 1977. 211 с.
2.	Барзилович Е. Ю. Модели тех-
нического обслуживания сложных си-
стем. М.: Высшая школа, 1982. 231 с.
3.	Барзилович Е. Ю., Кашта-
нов В. А. Некоторые математические
вопросы теории обслуживания слож-
ных систем. М.: Советское радио,
1971. 272 с.
4.	Барлоу Р., Прошан Ф. Матема-
тическая теория надежности. М.: Со-
ветское радио, 19G9. 488 с.
5.	Беллман Р. Динамическое про-
граммирование. М.: Иностранная ли-
тература, I960. 230 с.
'6? Берзин Е. А. Оптимальное рас-
пределение ресурсов и элементы синте-
за систем. М.: Советское радио, 1974.
320 с.
7.	Бережной В. П., Дубицкий П. Г.
Выявление причин отказов РЭА. М.:
Радио и связь, 1983. 480 с.
8.	Беляев Ю. К. Статистические
методы обработки результатов испы-
таний на надежность. М.: Знание,
1982. 100 с.
9.	Бинкин Б. А., Черняк В. М.
Эффективность управления: наука и
практика. М.: Наука, 1982. 180 с.
10.	Биргер И. А. Техническая диаг-
ностика. М.: Машиностроение, 1978,
240 с.
11.	Веников В. А. Теория подобия
и моделирование. А1.: Высшая школа,
1976. 4$0 с.
12.	Вентцель Е. С. Исследование
операций. Задачи, принципы, методо-
логия. М.: Наука, 1980. 208 с.
13.	Вилкас Э. Й., Майминас Е. 3.
Решения: теория, информация, моде-
лирование. М.: Радио и связь, 1981.
328 с. '
14.	Волков Е. Е., Судаков Р. С.,
Сырицын А. Т. Основы теории надеж-
ности ракетных двигателей. М.: Ма-
шиностроение, 1974. 398 с.
15.	Волков Л. И., Шишкевич Л. М.
Надежность летательных аппаратов.
М.: Высшая школа, 1975. 296 с.
16.	Вопросы математической теории
падежности/Под ред. Б. В. Гнеденко.
М.: Радио и связь, 1983. 376 с.
17.	ГаскаровД. В., ГолинкевичТ. А.,
Мозгалевский А. В. Прогнозирование
технического состояния и надежности
радиоэлектронной аппаратуры. М.: Со-
ветское радио, 1974. 223 с.
18.	Гермейер Ю. Б. Введение в тео-
рию исследования операций. М.: Нау-
ка, 1973. 384 с.
19.	Гермейер Ю. Б. Игры с иепроти-
воположными интересами. М.: Наука,
1976. 328 с.
20.	Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К.,
Соловьев А. Д. Математические методы
в теории надежности. М.: . Наука,
1965. 524 с.
21.	Гнеденко Б. В., Коваленко И. 11.
Введение в теорию массового обслу-
живания. М.: Наука, 1967. 250 с.
22.	Горелик А. М., Скрипкин В. А.
Построение систем распознавания. М.:
Советское радио, 1974. 222 с.
23.	Губинскнй А. И. Надежность
и качество функционирования эрга-
тическпх систем. М.: Наука, 1982.
270 с.
24.	Гухман А. А. Введение в теорию
подобия. 2-е изд. доп. и иерераб.
М.: Высшая школа, 1973. 206 с.
25.	Дедков В. К*. Северцев Н. А.
Основные вопросы эксплуатации слож-
ных систем. М.: Высшая школа, 1976.
406 с.
26.	Дзиркал Э. В. Задание и про-
верка требований к надежности слож-
218
Список литературы
пых систем. М.: Радио и связь, 1981.
176 с.
27.	Дружинин Г. В. Методы оценки
и прогнозирования качества. М.: Ра-
дио и связь, 1982. 160 с.
28.	Дружинин Г. В. Надежность
автоматизированных систем. 3-е пзд.,
перераб. и доп. М.: Энергия, 1977.
536 с.
29.	Ивахиенко А. Г., Зайчен-
ко Ю. 11., Димитров В. Д. Принятие
решении на основе самоорганизации.
М.: Советское радио, 1976. 220 с.
30>	Ильичев А. В., Волков В. Д.,
Грушанский В. Л. Эффективность про-
ектируемых элементов сложных си-
стем. М.: Высшая школа, 1982. 280 с.
31.	Козлов Б. А., Ушаков И. В.
Справочник по расчету надежности
аппаратуры радиоэлектроники и авто-
маги кн. М.: Советское радио, 1975.
430 с.
32.	Конейка П. И. Эффективность
деятельности НИИ и КБ. М.: Эконо-
мика, 1983. 190 с.
33.	Крамер Г. Математические мето-
ды статистики; Пер. с англ. М.: Мир,
1975. 648 с.
34.	Кроль И. А. Инженерные мето-
ды экспериментальной оценки надеж-
ности высоконадежных систем. М.:
Знание. 1982. 112 с.
35.	Кузьмин Ф. И. Задачи и методы
оптимизации показателей надежности.
М.: Советское радио, 1972. 120 с.
36.	Кульбак С. Теория информации
и статистика; Пер. с англ. М.: Л1ир,
1967. 408 с.
37.	Месарович М., Такахара Л. Об-
щая теория систем: Математические
основы; Пер. с англ. М.: Мир, 1978.
312 с.
.38	?' Нечипоренко В. И. Структурный
анализ систем (эффективность и на-
дежность). М.: Советское радио, 1977.
135 с.
39.	Основы технической диагио-
стнки/П. П. Пархоменко, В. В. Карнб-
скнн, Е. С. Согомонян, В. Ф. Хал-
гев. М.: Энергия, 1976. 462 с.
40.	Павлов И. В. Статистические
методы оценки надежности сложных
систем по результатам^ испытаний.
М.: Радио и связь, 1982. 168 с.
41.	Перроте А. И., Карташев Г. Д.,
Цветаев К. И. Основы ускоренных
испытаний радиоэлементов на надеж-
ность. М.: Советское радио, 1968.
224 с.
42.	Почтенный Е. К- Прогнозиро-
вание долговечности и диагностики
усталости деталей машин. Минск: Нау-
ка и техника, 1983. 250 с.
43.	Проников А. С. Надежность ма-
шин. М.: Машиностроение, 1978. 592 с.
44.	Прохоренко В. А., Голиков В. Ф.
Учет априорной информации при оцен-
ке надежности. Минск: Наука^ и тех-
ника, 1979. 208 с.
45.	Радиационная стойкость мате-
риалов:	Справочнпк/Под ред.
В. Б. Дубровского М.: Атомнздат,
1973. 380 с.
46.	Радиационная стойкость мате-
риалов радиотехнических конструк-
ций: Справочки к/Под ред. Н. А. Си-
дорова, В. К. Князева. М.: Советское
радио, 1976. 390 с.
47.	Рябинин И. А. Основы теории
н расчета надежности судовых элек-
троэнергетических систем. Л.: Судо-
строение, 1971. 350 с.
48.	Северцев Н. А. Элементы стати-
стической теории подобия для иссле-
дования надежности. — В кн.: Ос-
новные вопросы теории и практики
надежности. М.: Советское радио, 1980.
с. 57—67.
49.	Седов Л. И. Методы подобия
п размерности в механике. 9-е изд.,
перераб. М.: Наука, 1981. 447 с.
50.	Сердаков А. С. Автоматический
контроль н техническая диагностика.
Киев: Техпгка, 1971. 241 с.
51.	Сплин В. Б., Заковряжин А. М.
Автоматическое прогнозирование со-
стояния аппаратуры управления к на-
блюдения. М.: Энергия, 1973. 334 с.
52.	Современное состояние теории
исследования операцип/Под ред.
Н. А. Л1оисеева. М.: Наука, 1979.
450 с.
53.	Статистические задачи отработки
систем и таблицы для числовых расче-
тов показателей надежности/Р. С. Су-
даков, Н. А. Северцев, В. Н. Титулов,
10. М. Чесноков. М.: Высшая школа,
1975. 604 с.
54.	Стратонович Р. Л. Теория ин-
формации. М.: Советское радио, 1975.
424 с.
Список литературы
219
С55?» Теория выбора и принятие реше-
ний/И. Л1. Макаров, Т. М. Виноград-
ская, А. А. Рубчинский, В. Б. Соко-
лов. М.: Наука, 1982. 328 с.
56.	Тескин О. И. Многомерные зада-
чи контроля н планирования испыта-
ний на надежность по одному контроль-
ному уровню. М.: Знание, 1980. 90 с.
57.	Цыпкин fl. 3. Основы теории
обучающихся систем. М.: Наука, 1970.
251 с.
58.	Червоный А. А., Лукьящен-
ко В. И., Котин Л. В. Надежность
сложных систем. М.: Машинострое-
ние* 1976. 286 с.
/59) Чуев К). В., Спехова Г. П. Тех-
нические задачи исследования опе-
рации. М.: Советское радио, 1971.
244 с.
60. Эффективность и надежность
сложных систем/И. Л. Пленив,
А. И. Рембеза, Ю. А. Соколов,
В. А. Чалый-Прилункий. М.: Машино-
строение, 1977. 216 с.
Предметный указатель
А Автомат 165
Автоматизированная система: инстру-
ментального обеспечения (АСИО) 165;
контроля 206; транспортно-складская
(АТСС) 165; управления (АСУ) 165
Автомодельность 179
Агрегирование 166
Адаптация 166
Адаптивизации — Концепция 69, 70
Адаптивность математической модели
191
Анализ: детерминированный 55 — 57;
системный 215 — 216; стохастический
57, 58
Аналог изделия 166
Аттестация: испытательного оборудо-
вания 191; методики испытаний 191 —
192 
Б Базисная величина 179
Безотказность 182
Брак 213, 214
В Вероятность: апостериорная 206; без-
отказного срабатывания 182; безот-
казной работы 182; восстановления
работоспособного состояния 182;
«ложного» отказа 206; отказа 182;
правильного диагностирования 206;
ошибки диагностирования вида
(G* /), /=#=/ 206
; Внешнее средство технического диагно-
стирования 206
Внешние воздействующие факторы
(ВВФ) 198, 204
Встроенное средство: контроля 206—
207; технического диагностирования
207
Г Гарантированного результата принцип
45 — 47, 173
Гибкая автоматизированная линия
(ГАЛ) 166
—	производственная система (ГПС)
166—167
Гибкий автоматизированный завод
(ГАЗ) 167
•	- участок (ГАУ) 167
—	цех (ГАЦ) 167
Гибкий производственный комплекс
(ГПК) 167
—	модуль (ГПМ) 167
Гибкое автоматизированной производ-
ство (ГАП) 167
Гомеостаз 167
Государственный знак Качества 213
Граничные условия 179
Д Декомпозиция систем 168
Дерево отказов 139
Деталь 16S
Дефект — Виды 213 — 216 — Поиск
207 — 208
Диагностирование техническое — Алго-
ритм 206 — Алгоритмическое обеспе-
чение 111 — 112 — Виды 209 — 210,
216 — Задачи 109 — ПО — Локаль-
ная система 208 — Модели объектов
110—111 — Системы 112—113 —
Универсальное средство 210
Диагностический признак (параметр)
207
Документы конструкторские 170
Долговечность 183
Достоверность 183
Доступность составных частей 198
Дубл и рован ие 183
Е Единая система: конструкторской до*
Кументаиин (ЕСКД) 168; технологи*
ческой подготовки производства
(ЕСТПП) 168
Единица продукции 168
Единичное производство 168
Единичный показатель: качества про-
дукции 213; надежности 183; эргоно-
мический качества изделия 210
Ж Живучесть 168
3 Задачи: измерения 38; классификации
37; упорядочения 37, 38
Запасная часть 198
ЗИП (запасные части) россыпью 198
И Игры: деловые (экономические) 168;
матричные 171
Изделие: 12, 13, 168, 169; как объект
экспериментирования 17, 18
Изделие: дефектное 213; исправное 200;
неисправное 200; неработоспособное
200; перемонтируемое 200; неспенп-
фицнровапное 172; специфицирован-
ное 176
Изделия — Классификация 22—23 —
Основные стадии жизненного цикла
15,	16 — Оценка эргономического
уровня 211 — Процессы создания
и применения 13,	14 — Прочность
к внешним воздействующим факто-
рам 202 — Эргономический комплекс-
ный показатель качества 211
Излучения ионизирующие 198
Изнашивание 184
Износ 184, 188
Имитация машинная 171
Инвариант 169
Информационно-поисковая система
(И ПС) 169
Информация 169 — Оперативная единица
211
Исправное состояние 184, 185 «— Про-
верка 208
Испытания: без восстановления 192; на
надежность 192; па прочность 192;
на ремонтопригодность 192; на со-
храняемость 192; на транспорта-
бельность 192; на устойчивость 192;
Предметный указатель
221
при входном контроле 193; с восста-
новлением 193
Испытания — Виды 100—102, 191 —
194, 197 — Воспроизводимость ре-
зультатов 192 — Данные 192 — До-
стоверность результатов 192 — Ме-
тодика 193 — Нормы 194 — Обору-
дование 193 — Обеспечение единства
194 — Одномерные и многомерные
модели 91—94 — Протокол 196—
Результат 196 — Точность резуль-
татов 197 — Условия 197
Исследование: математические основы
54—58; как процесс обоснования ре-
шений 15, 16; надежности 25, 26;
операций 169—170; эксперименталь-
ное 87—97
Исследования — Общая схема 42—
45 — Общие принципы 45 — 54 —
Описание стратегий 4! — Описание
цели 38 — 41 — Постановка задачи
35 — 38 — Условия выбора 41,	42
Итерация 170
К Квалпметрия 214
Кибернетика 170
Кибернетическая система 170
Кластер-анализ 207
Комплекс 13
Комплекс средств автоматизации про-
ектирования 170
Комплект 13, 170
Комплект запасных частей (ЗИП) 199:
одиночный 200; ремонтный 202
Комплектующее изделие мехе отраслевого
применения 170
Контролепригодность 207 — Базовый
показатель 206 — Категория 207 —
Уровень 210
Контролируемый признак 207
Контроль 206 — 210; качества продук-
ции 207; надежности 184; техниче-
ского состояния 207; технологиче-
ского процесса 207; функционирова-
ния 207—208
Контрольная точка 207
Коэффициент: взаимозаменяемости 199;
весомости показателя качества про-
дукции 214; готовности 184; дефект-
ности продукции 214; доступности
199; легкосъемности 199; планируе-
мого применения 184; сортности
продукции 214; сохранения эффек-
тивности 184 — 185; технического ис-
пользования 185; ускорения испы-
таний 193
Л Лицо принимающее решение (ЛПР) 171
М Макет для испытаний 193
Математика — Роль и место в иссле-
довании 54, 55
Материалы — Надежность 125
Методы: асимптотические 57; испыта-
нии 193; контроля 208; Моше-
Карло 181; нерззруша ющего кон-
троля 102—101; 208; подобия 9 1,
97, 180; размерности 180; разруша-
ющего контроля 208; ремонта сне-
цизлнзнревавной организацией 199:
эвристические 178
Методология 35,	171
Моделирование — Погрешности 179 —
181
Моделирование: нероятностнос 179; гео-
метрическое 179; динамическое 179;
знаковое 179; имитационное 169;
логическое 179; математическое 179;
неполное 180; полное 181; прибли-
женное 181; структурное 181; точное
182; физическое 182; функциональ-
ное 182
Модель: вероятностная 179; геометри-
ческая 179; динамическая 179; зна-
ковая 179; информационная 169; 211;
концептуальная 211; логическая 179;
матричная 171; неполная 180; пол-
ная 181; структурная 181; точная
182; физическая 182; функциональ-
ная 182
Модель: 180; для испытаний 193; на-
дежности 185; отказа 185; физиче-
ская или натурная 180; функциони-
рования 180
Н Наблюдении — План 201
Нагрузка 185
Надежность 185 — Достоверность ин-
формации 183 — Задание требований
76—79, 183, 190 — Задачи проект-
ного исследования 74—76 — Защит-
ные мероприятия по обеспечению
183—184 — Информация 184 — Ко-
личественный и качественный анализ
информации 184 — Комплексный
показатель 184 — Мероприятия по
обеспечению 127 — 148, 184, 186 —
Методы оценки 188, 189 — Норма-
тивное значение 186 — Нормирова-
ние 186 — Области применения ве-
роятностных требований по надеж-
ности 79 — 83 — Обобщенный показа-
тель 186 — Однородность информа-
ции 186 — Основной показатель
186 — Особенности подтверждения
требований по надежности 83 — 87 —
Первичная форма учета эксплуата-
ционной информации 187 — Под-
держание требуемого уровня 187 —
Полнота информации 187 — Преду-
предительные мероприятия 188 —
Управление качеством 190 — Уровни
исследования 31 — Учет информации
190 —191 — Экспериментальные ме-
тоды оценки 191— Эксплуатационная
информация 191
Надежность: метрологическая 185; при
экспериментальной отработке —
Оценка н контроль 90—91
Наработка: 185; до отказа 183, 185 —
186; заданная 183; между отказами
186
Неопределенность 171	— Принцип
последовательного снятия 50 — 5'2;
172—173
Неработоспособное госюипнс 1Ни
О Обеспечение: пиф'>рм imioinioe |5|
I НО; норма t uuiii'o I |,ч	||
Обеспечение про: раммное < ), ||< пцип
 и .41  ж < и и и 1.17 Но < ||>ук1урп н
содержите HpolpaMM >>Aei пгчеНПН
и 11 < > it < a 111 >i । и if ||..дежп<< tit 110—143 —
CipyKiyp.t и 1Ч>Д| в ж лине программы
*> к г it e |> и M e и i n л I, ii wit oi рибит «и 144 —
I Hi
Обрил — Paciioaii.iHaiiiic [74
Образец: 172, 176*. для испытаний 194;
контрольный 207; опытный 194; эрго-
номический 210
Обратная связь 172
Объект: восстанавливаемый 182; невос-
станавливаемый 186; необслуживае-
мый 200; обслуживаемый 200; ремон-
тируемый 202
222
Предметный указатель
Объект: исследования 19 — 21; испыта-
ний 194; технический 172; техниче-
ского диагностирования 208; техни-
ческого контроля 208
Ограничения 172
Оперативное время: 186; (рабочее) си-
стемы 172; технического обслужива-
ния 200
Операция: 17 2; психофизиологическая
212; ремонта 200; СЧМ 211; техниче-
ского обслуживания 200
Оптимизация — Концепция 69
— леке играфическая 170, 171
Опыт 191
Организация 173
Отказы — Виды 1S2—191 — Интен-
сивность 181 — Критерий 185 —
Механизм 185 — Последствия 187 —
Причины 188 — Частость 191
Отклик 194	— Поверхность 196 —
Функция 197
П Параметр — Действительное значение
207 — Допуск 207 — Измеренное зна-
чение 207 — Номинальное значение
208 — Предельно-допустимое значе-
ние 208
Параметр: потока отказов 187; продук-
ции 173, 215; процесса 180—181;
системы 181; целеполагания 59
Планирование 194, 201, 215 — Програм-
мно-целевой метод 173
— сеiсвое 174
Повреждение 187
Подобие — Виды 179—182 — Крите-
рий 179, 180 — Уравнение 182
Подтверждение 187
Показатели: антропологические 210;
гигиеническое 210; конструктивные
214; психологические 21& физиоло-
гические 212; экологические 216;
экономические 216
Показатели 166: безопасности 215;
живучести 215; качества продукции
213 — 216; качества труда работника
215; контролепригодности 208; на-
дежности 187; назначения 215; одно-
родности 215; стандартизации и уни-
фикации 215; стойкости к внешним
воздействиям 215; технологичности
1	215; транспортабельности 215;
Понятие — Формализация 35 — Экс-
пликация 35
Пояснительная записка 173
Предельное состояние 187
Пригодность — Концепция 69
Приработка 188
Проблема 59
Прогнозирование: качества продукции
215; надежности 188; технического
состояния 208 — 209;
Программа: испытаний 196; обеспече-
ния безопасности (ПОВ) 173; обеспе-
чения надежности 188; повышения
надежности 188; технического об-
служивания и ремонта 202; экспери-
ментальной отработки 188
Программирование стохастическое 176
Программно-целевой метод в планиро-
вании 173
Продукция 173, 213 — Государственная
аттестация 213 — Индекс дефектно-
сти 213 — 214 — Индекс качества
214 — Категория качества 214 —
Комплексный показатель качества
214 — Обеспечение и контроль ка-
С
честна 97—100, 214 — Оценка тех»
нического уровня 214 — 215 • Пла-
нирование качества 215 — Сорт
216 — Технический уровень 216 —
Управление качеством 216 - Уро-
вень качества 216
Проектирование 165, 173—174 — Алго-
ритм- 166 — Автоматизация 165
Проектная оценка 188
Производство — Автоматизация 165 —
Типы 17 2—174. 177
Промышленные роботы 174 — Груп-
повое управление 167 — Контурное
управление 170 — Позиционное уп-
равление 173 — Программное управ-
ление 173 — Типы 176, 177 — Управ-
ляющая программа 178
Психология инженерная 210
Психологические показатели 212
Работоспособное состояние — Время
восстановления 182,	190 — Про-
верка 208— Трудоемкость восста-
новления 190
Работоспособность: 188; изделия 202;
человека — оператора 212
Регулирование 174
Резерв 185; восстанавливаемый 182;
нагруженный 185; невссстаиавливае-
мый 186; йена груженный 180
Резерв времени 189
Резервирование: временное 182; дина-
мическое 183; замещением 189; ин-
формационное 184; общее 186: по-
стоянное 187; раздельное 187; сколь-
зящее 189; смешанное 189; структур-
ное 190: функциональное 191
Резервируемый элемент 189
Резервный элемент 189
Ремонт: 200; агрегатным методом 197;
капитальный 198; комбинированным
методом 199; неплановый 200; обез-
личенным методом 200; параллель-
ным методом 201; параллельно-по-
следовательным методом 201; после-
довательным методом; по техниче-
скому состоянию 203; поточным ме-
тодом 201; регламентированный 202;
средний 203; текущий 204
Ремонтный цикл 202
Ремонтопригодность 189
Ремонтоспособное состояние 188
Ресурс: информационный 169; назна-
ченный 185; средний 190; техниче-
ский 190
Решение 174 — Задача принятия 168
— оптимальное 172
Сборочная единица 174
Система: 13, 175; автоматизированного
проектирования 175; агрегированная
165; испытаний 196: как объект мо-
делирования 18, 19; контроля 206,
209; многократного действия 175;
многофункциональная 171; обеспе-
чения функционирования технологи-
ческого оборудования ГПС 175: одно-
кратного действия 175; одиофунк-
цнональная 172; самоорганизу ища я
174; сложная 175; технического диа-
гностирования 209; техническо-
го обслуживания и ремонта техники
203; управления надежностью 189;
<чсловек-машина» 211
Системы: контроля 25; обеспечения
процесса создания изделий 25; об-
. служива ин я и ремонта изделий 24,
Предметный указатель
223
25; технические сложные — Задачи
эксплуатации 105 —107 — Методы ис-
следования 107 —109 — Основные
направления исследований 28—34;
целенаправленные 24
Ситуация: проблемная 36, 59; равно*
песня 176:
Службы надежности — Задачи 160—164
Составные части легкосъемные 199
Сохраняемость 189
Специализированное средство техниче-
ского диагностирования 209
Списание 203
Средства: активные 1G6; защиты 148;
испытаний 196; контроля 147— 148,
206; 209: обеспечения надежности
технические 1 46 —147; предупрежде-
ния 147; ремонта 203; технического
обслуживания 203; эксплуатации 204
Среды специальные 203
Срок: службы 185, 190; сохраняемо-
сти 190
Старение 190
Стоимость системы эксплуатации 204
Стохастического детерминизма принцип
47 —50
Стратегии 21, 17G—177 — Актуальность
совершенствования 52—54— гибкие—
Нспользоваине 54
— дробные 47 — Эффективность 47 —
50
— технического обслуживания 204
Т Теория: аналитических- функции 57;
множеств 56; подобия 181; систем
общая 172; — эффективности 59—66
Тест: диагностирования 209; поиска
дефекта 209; проверяющий 208
Техника 12
Технические условия (ТУ) 177
Технический проект 177
Техническое обслуживание — Вспомо-
гательное время 198 — Методы
199 — Номер 202 — Основное время
200 — Параллельный метод 201 —
Параллельно-последовательны Л	ме-
тод 201 — Периодичность 201 —
Последовательный и поточный ме-
тоды 201—202 — Продолжительность
202 — Средняя продолжительность
203 — Суммарная продолжительность
204 — Стоимость 204 — Трудоем-
кость 204 — Удельная суммарная
продолжительность 205 — Центра-
лизованный метод 205 — Цикл 205
Техническое обслуживание: неплановое
200;, при использовании 204; при
транспортировании 204; при хране-
нии 201; регламентированное 202;
с непрерывным контролем 204; с пе-
риодическим контролем 205
Техническое предложение 177
—	состояние 205 — Воспроизведение
206
—	требование к изделию 177
Технологическая готовность производ-
ства 177
—	дисциплина 177
—	подготовка производства 177
—	система 177
—	тренировка 190
Транспортирование — Условия 205
У Управление — Автоматизация 165
Управление: 177— 178; качеством про-
дукции 216; надежностью 190; сете-
вое 174
Управляемость системы 20
устойчивость: 178; изделия к внешним
воздействующим факторам (ВВФ) 205;
системы 20
Ф Факторы 197 — Эффект взаимодействия
197
Факторы: биологические 124; внешней
среды 123 — 121, 198; детерминиро-
ван пью 4 2; искусственные 121; кли-
матические 122—123; 198; нагрузки
(режимов работы) 12 1 — 125; ударно-
вибраннопные 123
Формализация 178
Форма-накопи гель эксплуатационной
информации о надежности 191
Функциональная инерционность 191
Функционирование 178 — Проверка
208 — Состояние правильного функ-
ционирования 209
—	машины и СЧМ 212
—	СЧМ 212
X Характерная величина 182
Хранение — Условия 205
Ц Целевая функция 178
Цель 59, 178
Ч Человек-оператор — Алгоритм деятель-
ности 210 — Бдительность 210 —
Действие 210 — Качество ныпилпе-
ния действия 211 — Качество дея-
тельности 21) — Надежность дея-
тельности 211	— Напраженностъ
211	— Обслуживаемость изделия
211 — Операцнонпо-психофпзноло-
гичсская структура действия 211 —
Освояемость изделия 211 — Отказ
211 — Ошибка 211 — Профессио-
нальная подготовленность 212 —
Структура деятельности 211 — Типо-
вая напряженность 212 — Управляе-
мость изделием 212 — Эмоциональная
напряженность 212
Человеко-машинные системы 178, 211-
Методы оценки надежности 113 —
119 — Пути повышения надежности
119 — 121 — Эксплуатация 203
Человеческий фактор 212
Черный ящик 178
Э Эксперимент — План 196 — Планиро-
вание 194
Эксперимент: 197; активный 191:
пассивный 194; последовательный 1£6
Экспертные оценки 178
Эксплуатация: 166, 198, 205 — 206; изде-
лий 121 — 125; лидерная 199; опытная
200; подконтрольная 201; техники
по состоянию 178; штатная 205
Элемент системы 13, 179
Эмерджсптпость 179
Эргономика 213
Эскизный проект 179
Эффект: выходной 19, 166; дифферен-
циальный выходной 168; интеграль-
ный выходной 169
Эффективность 20, 21, 59 — Методы
исследования 69 — 74 — Особенности
задач исследования 67 — 69 — Уровни
исследовання 29
Эффективность: операции 21, 60, 179;
СЧМ 213; технико-экономическая 177;
техническая 177
Я Язык алгоритмический 166