Техническая диагностика и прогнозирование. Качество и надежность. Тестовое и функциональное диагностирование
Техническая диагностика и прогнозирование
Техническая диагностика - отрасль научно-технических знаний, сущность которой составляют теория, методы и средства обнаружения и поиска дефектов объектов технической природы.
Оценивая область, охватываемую технической диагностикой, рассмотрим три типа задач определения технического состояния объектов. К первому типу относятся задачи определения технического состояния, в котором находится объект в настоящий момент времени. Это - задачи диагностирования. Задачи второго типа - предсказание технического состояния, в котором окажется объект в некоторый будущий момент времени. Это - задачи прогнозирования. К третьему типу относятся задачи определения технического состояния, в котором находился объект в некоторый момент времени в прошлом. По аналогии можно говорить, что это задачи генеза.
Задачи первого типа формально следует отнести к технической диагностике, а второго типа - к технической прогностике (прогнозированию). Тогда отрасль знания, которая должна заниматься решением задач третьего типа, естественно назвать технической генетикой.
Качество и надежность
Качество продукции есть совокупность ее свойств, обусловливающих пригодность продукции удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Среди показателей качества продукции важное место занимают показатели ее надежности (безотказности, долговечности, сохраняемости, ремонтопригодности). Наличие или появление дефектов, что возможно на любой стадии жизни продукции (объектов), отрицательно сказываются на ее качестве и надежности.
В проблеме надежности можно выделить аспекты, определяемые принципами, методами и средствами обеспечения и поддержания тех или иных показателей надежности.
- Физический аспект,
- Аппаратурный аспект
- Информационный аспект
Тестовое диагностирование
Содержательно задача построения тестов состоит в том, чтобы найти такую совокупность и, возможно, последовательность входных воздействий, при подаче которой на объект диагностирования получаемые ответы объекта в заданных контрольных точках позволяют сделать заключение о его техническом состоянии. Проверяющие тесты предназначены для проверки исправности или работоспособности объекта, а тесты поиска дефектов - для указания места и, возможно, причин дефектов, нарушающих исправность или работоспособность объекта диагностирования.
При создании систем диагностирования не менее важной является задача выбора или разработки средств реализации тестов. Средства систем тестового диагностирования содержат две основные части - генератор тестовых воздействий и анализатор ответов объекта на эти воздействия. При «классической» реализации средств тестового диагностирования (рис. 2, а) генератор Г и анализатор А выполняются функционально и, возможно, конструктивно раздельно. Функции генератора заключаются в том, чтобы в процессе работы системы хранить или генерировать тесты и подавать последние на объект диагностирования ОД. Анализатор предназначен для хранения ожидаемых ответов объекта на тестовые воздействия, сравнения фактических ответов с ожидаемыми и для выдачи диагноза Д. Там, где это возможно и целесообразно, анализатор можно выполнить в виде совокупности эталона Э, представляющего собой заведомо исправную копию объекта диагностирования, и схемы сравнения СС (рис. 2, б). При этом исключается необходимость хранения ожидаемых ответов объекта диагностирования, но возникают заботы по созданию эталона и поддержанию его в исправном состоянии.
При диагностировании дискретных объектов псевдослучайными тестами последние генерируются регистром Рг сдвига с обратными связями (рис. 2, в), что существенно сокращает затраты на аппаратуру для реализации генератора тестов, так как не требуется память для хранения последних. С целью сжатия длинных выходных последовательностей (ответов дискретного объекта диагностирования) применяют так называемые сигнатурные анализаторы СА, представляющие собой обычно регистры с обратными связями или счетчики (рис. 2, г). Для дискретных объектов можно объединить функции генератора псевдослучайных тестов и сигнатурного анализатора в одном регистре Рг - СА с добавлением в ряде случаев дополнительного устройства ДУ, обеспечивающего улучшение качества генерируемых тестов (рис. 2, д).
Рис. 2.