Технические средства обеспечения надежности
Технические средства (элементная база, экспериментальные и производственные возможности) являются важнейшей составной частью активных средств, позволяющих, в конечном счете, добиться высокой надежности систем. Отсутствие материально-технической основы высокой надежности систем не может быть скомпенсировано другими средствами обеспечения (организацией работ, реализацией системного подхода, методического, нормативного или информационного обеспечения).
Уровень технического обеспечения зависит от следующих факторов:
- уровня качества и надежности материалов, полуфабрикатов, электро- и радиодеталей, комплектующих элементов, агрегатов и изделий общего назначения, выпускаемых промышленностью и используемых в составе технических систем;
- технического уровня, номенклатуры, количества, производительности, автоматизации технических средств для проектирования, конструирования, отработки, производства, контроля и эксплуатации сложных систем;
- уровня автоматизации и оперативного сбора, обработки, обмена информацией для планирования, координации и контроля за ходом создания и применения систем.
Для создания высоконадежных и эффективных систем необходимо, чтобы новые материалы, электронные изделия и др. комплектующие обладали высокими показателями надежности, достаточными для практически безотказной эксплуатации перспективных систем в определенных для них условиях в течение срока эксплуатации, равного сроку их морального старения.
Чем сложнее создаваемые системы, тем больше в системе причин и источников отказов, тем проблематичнее возможность обеспечения надежности на уже достигнутом научно-техническом уровне технических средств проектирования, конструирования, экспериментальной отработки, производства и эксплуатации.
Все технические средства обеспечения надежности, которые используют при создании и эксплуатации технических систем, могут быть условно разделены на три класса:
- средства предупреждения;
- средства контроля;
- средства защиты.
3.1.3.1 Средства предупреждения. Средства предупреждения отказов систем одновременно являются и техническими средствами, позволяющими выбрать и детально разработать наилучшую конструкцию, оформить документацию, обеспечить полную экспериментальную обработку.
К числу технических средств, используемых для предупреждения отказов и отклонений конструктивного характера, относят:
- автоматизированные комплексы моделирования, имеющие необходимое математическое обеспечение и позволяющие проектантам разрабатывать большое число альтернативных вариантов элементов системы и выбирать наиболее надежные и эффективные;
- средства автоматизированной разработки конструкторской и технологической документации, позволяющие исключить ошибки в документации и значительно ускорить ее разработку;
- современное экспериментальное оборудование, позволяющее своевременно отрабатывать новые технические решения, обеспечить высокую надежность элементов;
- технические средства обучения и повышения квалификации проектантов, конструкторов и других сотрудников предприятий-разработчиков;
- автоматизированную систему информации по вопросам качества и надежности элементов.
К числу технических средств, предупреждающих отказы и отклонения производственного характера, относят:
- прогрессивное автоматизированное производственно-технологическое оборудование, средства контроля и управления технологическими процессами;
- технические средства входного неразрушающего контроля и диагностики, исключающие попадание в производство недостаточно качественных материалов, полуфабрикатов и комплектующих элементов;
- автоматизированные средства обучения рабочих и инженерно-технических работников предприятий-изготовителей;
- автоматизированную систему информации по качеству и надежности систем в производстве.
К числу технических средств предупреждения отказов в эксплуатации относят:
- технические средства для отработки эксплуатационной документации (стенды, макеты, имитаторы) и обучения эксплуатирующего персонала;
- автоматизированные средства контроля, диагностики и поиска неисправностей;
- технические средства для проведения предупредительных и регламентных работ.
3.1.3.2 Средства контроля. К числу технических средств, обеспечивающих контроль и выявление отказов конструктивного характера, относят:
- экспериментальную базу, достаточную для контроля правильности заложенных технических решений, проверки запасов работоспособности элементов во всех режимах функционирования, контроля надежности;
- технические средства контроля и корректировки конструкторской документации, качества труда исполнителей.
Технические средства контроля надежности в производстве технических систем предназначены для осуществления следующих функций:
- проведения эффективного входного, пооперационного и приемочного контроля качества элементов;
- проверки режимов функционирования, запасов работоспособности, проведения контрольно-технологических испытаний;
- контроля качества сборки и совместного функционирования групп элементов;
- контроля качества технологической документации, стабильности технологических процессов, качества труда исполнителей.
Технические средства контроля надежности в эксплуатации:
- технические средства неразрушающего контроля и диагностики;
- автоматизированные средства регистрации и обработки информации о результатах функционирования элементов систем, об отказах и неисправностях;
- технические средства прогнозирования работоспособности элементов, контроля и поиска неисправностей;
- автоматизированные средства контроля качества работы операторов.
3.1.3.2 Средства защиты. К числу технических средств защиты, используемых для недопущения отказов или устранения последствий отказов, относят:
- технические средства локализации отказов, вводимые в состав системы;
- технические средства оперативного контроля и управления функционированием при возникновении опасных ситуаций, блокировки в ответственных технологических процессах, исключающие возможности разрушения элементов системы при нарушении технологического процесса.
В процессе эксплуатации для уменьшения ущерба от возможных отказов предусматривают следующие технические средства:
- пожаро-взрывобезопасности и пожаротушения;
- автоблокировки, исключающие прохождение и выполнение неправильных команд;
- предупреждения ошибочных действий операторов.
При разработке новых систем необходимо с опережением создавать и применять на каждой стадии технические средства:
- предупреждения отказов и отклонений от намеченного хода технологического процесса;
- средства оперативного контроля и выявления причин;
- средства защиты от вредных последствий отказов и отклонений.
Таким образом, средства защиты – это совокупность организационных и технических средств, используемых в системах для поддержания заданного режима технологических процессов, предотвращения аварийных ситуаций и (или) повреждения элементов систем.
Современные ИИК, входящие в состав агрегатов и систем более высокого уровня, сами являясь объектами обеспечения надежности, одновременно выступают в качестве эффективных технических средств обеспечения надежности.