Современные тенденции в решении вопросов обеспечения надежности

В 1990;х гг. практически вся наука и практика надежности в нашей стране испытали значительный спад. Программы обеспечения надежности электрорадиоизделий (ЭРИ) и других изделий были свернуты.

" Мы все купим" - провозгласил премьер E. Т. Гайдар, позднее осознавший и публично (в газете, незадолго до своей смерти) признавший ошибочность такого лозунга, а точнее, подхода к нашей экономике. Подобный подход был использован только на определенном этапе исторического развития в США и был связан с именем отвергнутого там Дж. Кейнса^[1] и монетаризмом XVIII в. Но специальный «поезд» был отправлен группой Сакса из Чикаго в РФ через умного, но не знавшего экономики России и все же в конце концов разобравшегося в различиях экономик РФ и США Гайдара. РФ получила временные выгоды, поскольку стати доступны импортные, дешевые, но без военной приемки ЭРИ и не только они. Эти обстоятельства обернулись бедой — кризисом, присущим (свойственным) классическому капиталистическому способу производства. Кризис проявился в развале производства, безработице, закрытии НИР и т. д. не только в такой отрасли, как электронное машиностроение в России конца XX в., но и во многих других отраслях.

В настоящее время как никогда необходимо:

• • возрождать функционировавшие ранее многолетние школы надежности, традиции — когда, например, маститые ученые — основатели СТН и практики надежности читали лекции в Политехническом музее для инженеров, съезжавшихся раз в неделю со всей страны;
• • заниматься исследованиями надежности, в том числе в части моделей структуры времени, как основной базовой категории надежности;
• • разработать и осуществлять эффективные программы подготовки специалистов в области надежности и утвердить соответствующие направления подготовки (специальности) в Минобрнауки России.

По сравнению с японскими кружками качества, у нас ведь было все значительно серьезнее. Освоение новой техники, ближнего и дальнего космоса происходило планомерно и успешно благодаря творческому, созидательному сплаву теоретиков и практиков из всех республик СССР. Конечно, второго рождения такого сплава ожидать в ближайшее время нс приходится. А точнее, оно невозможно без новых «сумасшедших» идей и людей, благодаря которым достигается надежная гармония красоты и доброты. Это будет уже другой сплав. Но позитивный «бычий» тренд (говоря языком финансовых бирж) намечался в 2013 г., хотя «медвежий» тренд преобладал не только у нас, но и за рубежом, правда, нс у всего зарубежья.

В рамках сказанного о ТД и эксплуатационной надежности следует отметить некоторые результаты из работы А. И. Горностаева 113], опирающейся на труды известных ученых в области создания космических систем^[2]: «Становлению ракетно-космической техники сопутствовало формирование требований к эксплуатационным характеристикам космических аппаратов (КА) при использовании их, но целевому назначению. Так, за относительно короткий промежуток времени требования к сроку активного существования (САС) выросли от 0,5−1 года до 3−5 лет, а далее — до 7−10 лет и более. Требования обеспечения высокой надежности при длительных САС относились и к служебным системам КА, и к их устройствам автоматики (УА), обеспечивающим энергетику, тепловые режимы функционирования, работу систем ориентации и коррекции КА. Требуемая для У, А вероятность безотказной работы (ВБР) должна составлять не менее 0,996» .

Одним из эффективных методов повышения надежности УА является метод активного резервирования с перестраиваемым восстанавливающим элементом (ВЭ), способным обеспечить непрерывность работы УА при возникновении неисправностей в резервируемых устройствах (РУ). ВЭ позволяет автоматически перестраивать структуру адаптивной избыточной системы (АИС) при возникновении неисправностей, отказов и сбоев в РУ, т. е. обеспечить требуемую эксплуатационную надежность систем КА.

С учетом зависимости сегодняшней России от изделий зарубежной (без гарантий) элементной базы (ЭРИ) представляется целесообразным направить усилия на развитие методов активного резервирования с перестраиваемыми ВЭ. Это необходимо для обеспечения требуемой эксплуатационной надежности СТС ответственного применения (вспомним одну из первых работ К. Э. Шеннона [39], работавшего в группе Н. Винера по надежности в условиях военного времени).

Используя накопленный опыт (см. [13] и [29, т. 4]), можно сделать вывод о том, что для создания реальных комплексов СТС необходимо следующее:

• • методы активного резервирования с перестраиваемыми ВЭ;
• • методика выбора параметров СТС, по которым целесообразно проводить контроль неисправностей в АИС, с учетом прогноза вероятности возникновения ошибок в СТС;
• • способы контроля и диагностики неисправностей в АИС, обеспечивающие обнаружение и локализацию неисправностей в СТС;
• • алгоритмы перестройки ВЭ, в соответствии с которыми должны перестраиваться ВЭ по всей структуре резервирования АИС;
• • методика определения функций, которые должны выполнять устройства контроля и диагностики неисправностей в АИС;
• • способы синхронизации работы СТС и АИС;
• • использование идей аксиоматической теории надежности (АТН) для разработки и создания СТС и АИС, отображенных на рис. 8.2.

Ассоциация по надежности и безопасности провозгласила следующие направления работ по обеспечению надежности на этапах проектирования, производства и эксплуатации изделий:

• • обеспечение безопасности;
• • разработка нормативов и сертификаций, методических документов в области надежности;
• • создание физических основ надежности;
• • развитие технической диагностики;
• • программное обеспечение работ по надежности и безопасности;
• • разработка экономических проблем надежности;
• • создание экологических основ надежности;
• • развитие научных связей в области надежности;
• • создание информационного центра по надежности;
• • расширение редакционно-издательской деятельности по проблемам надежности;
• • развитие образования, подготовки и переподготовки кадров в области надежности и безопасности.

Рис. 8.2. Взаимосвязь аксиоматической теории надежности (АТН) со сложной технической системой (СТС) и адаптивной избыточной системой (АИС).

Указанные направления работ обязательны для реализации, поскольку они будут способствовать обеспечению устойчивого развития страны, ее соответствию мировому уровню развития науки и техники, а также повышению обороноспособности.

• [1] См.: Усоскин В. М. Теории денег. М.: Мысль, 1976. С. 194.
• [2] Имеются в виду работы генерального конструктора космических систем Г. Я. Гуськова, специалистов-надежников из НИИ микроприборов, НПО ЭЛАС, НИЦ СПУРТ и НИУ МИЭТ — А. Я. Панкратова, Б. В. Панюкова, Μ. X. Булатова, Ю. В. Лебедева, И. 11. Егорова, Г. И. Звигуновой, В. М. Крикуна, В. Н. Брюнина, В. Н. Шлыкова, Г. П. Руднева (радиационная надежность), Т. А. Мингазина (анализ отказов), И. Т. Алексаняна и других выдающихся личностей, фанатично преданных делу обеспечения надежности. Их деятельность только частично из-за особенностей тематик выполняемых ими работ освещена в открытых публикациях, в частности в [29, т. 4].