Проблемы надёжности и пути их решения при создании уникальных высокоответственных систем

Цель. Рассмотрены проблемы, обусловленные традиционными взглядами на надёжность, которые не позволяют использовать на практике анализы (оценку) надёжности как рабочий инструмент для инженеров, создающих уникальные высокоответственные системы, и обоснованы предложения по их разрешению. 

Методы. Произведён анализ проблем количественной оценки надёжности уникальных высокоответственных систем без построения вероятностно-статистических моделей. Взгляд на надёжность как на физическое свойство изделия (в результате изменения его внутреннего состояния) позволяет на физическом уровне обеспечить во времени способность выполнять требуемые функции и подсчитать количественно критерии выполнения требуемых функций, которые могут быть установлены, например, заданием для каждой функции набора параметров, характеризующих способность её выполнения, и допустимых пределов изменения значений этих параметров. Такой подход приводит к необходимости учёта генезиса надёжности и рассмотрения причин возникновения маловероятных отказов, которые необходимо выявлять в результате дополнительных анализов и проводить их в параллель с расчётно-экспериментальным обеспечением работоспособности. Решение проблем нечёткой терминологии позволяет выявить взаимосвязь между качеством и надёжностью, дающую возможность на единой информационной базе – конструкторских и технологических решениях, производить анализ, синтез и оценку надёжности уникальных высокоответственных систем по параметрам работоспособности без построения вероятностно-статистических моделей.

Результаты. Решение рассмотренных проблем надёжности даёт возможность обеспечить надёжность на основе физичности (закономерностей причинно-следственных связей) и физической необходимости (непротиворечия законам природы) причин отказов. Обеспечение надёжности уникальных высокоответственных систем должно осуществляться с самых ранних стадий жизненного цикла на основе последовательного выполнения определённых конструкторских, технологических и производственных процедур и применения методов конструкторско-технологического анализа надёжности, что позволяет дополнительно решать проблемы, косвенно связанные с надёжностью, – это повышение качества выпускаемой продукции и снижение её стоимости.

Выводы. Показано, что применение конструкторско-технологических методов анализа (оценки) надёжности позволяет в рамках существующих взглядов, но с учётом некоторых поправок, решать задачи надёжности без привлечения математического аппарата классической теории надёжности. Достижение высокой надёжности возможно обеспечить ровно теми же путями, при помощи которых получается и ненадёжность, – конструкторско-технологическими решениями. Анализ, обоснование технических решений и установление необходимых и достаточных требований к изготовлению позволяет достигать заданной надёжности инженерными средствами за счёт повышения уровня конструкторско-технологических разработок. Если относиться к надёжности как к многопараметрическому свойству, то возможно создание параметрических моделей изделий, с помощью которых можно производить оценку стабильности сохранения значений параметров во времени методами индивидуальной конструкционной надёжности и/или конструкторско-технологического анализа надёжности. При этом применение принципов единства конструкторско-технологического замысла и реализации их на производстве позволяет производить разработку изделий и оценку их надёжности на едином исходном материале – конструкторско-технологических решениях, неразрывно связанных с возможностями конкретного производства.

1. Кузнецов, А.А. Надёжность конструкции баллистических ракет [Текст] / А.А. Кузнецов. – М.: Машиностроение, 1978. – 256 с.

2. Похабов, Ю.П. О безаварийности функционирования уникальных высокоответственных систем [Текст] / Ю.П. Похабов, И.А. Ушаков // Методы менеджмента качества. – 2014. – № 11. – С. 50–56.

3. Похабов, Ю.П. О философическом аспекте надёжности на примерах уникальных высокоответственных систем [Текст] / Ю.П. Похабов // Надёжность. – 2015. – № 3. – С. 16–21.

4. Похабов, Ю.П. Подход к обеспечению надёжности уникальных высокоответственных систем на примере крупногабаритных трансформируемых конструкций [Текст] / Ю.П. Похабов // Надёжность. – 2016. – Т. 16. – № 1. – С. 24–30.

5. Похабов, Ю.П. Генезис надёжности уникальных высокоответственных систем [Текст] / Ю.П. Похабов, О.К. Валишевский // Надёжность. – 2016. – Т. 16. – № 3. – С. 47-53.

6. Похабов, Ю.П. О дефиниции термина «надёжность» [Текст] / Ю.П. Похабов // Надёжность. – 2017. – Т. 17. – № 1. – С. 4–10.

7. Похабов, Ю.П. Обеспечение надёжности уникальных высокоответственных систем [Текст] / Ю.П. Похабов // Надёжность. – 2017. – Т. 17. – № 3. – С. 17–23.

8. Похабов, Ю.П. Что понимать под расчётом надёжности уникальных высокоответственных систем применительно к механизмам одноразового срабатывания космических аппаратов [Текст] / Ю.П. Похабов // Надёжность. – 2018. – Т. 18. – № 4. – С. 28–35.

9. Похабов, Ю.П. Теория и практика обеспечения надёжности механических устройств одноразового срабатывания [Текст] / Ю.П. Похабов. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2018. – 340 с.

10. Нетес, В.А. Актуальные вопросы стандартизации терминологии в области надежности [Текст] / В.А. Нетес, Ю.И. Тарасьев, В.Л. Шпер // Надёжность. – 2014. – № 2. – С. 116–119.

11. Нетес, В.А. Как нам определить что такое «надёжность» [Текст] / В.А. Нетес, Ю.И. Тарасьев, В.Л. Шпер // Надёжность. – 2014. – № 4. – С. 3–14.

12. Болотин, В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций [Текст] / В.В. Болотин. – М.: Машиностроение, 1984. – 312 с.

13. Тимашев, С.А. Проблемы комплексного анализа и оценки индивидуальной конструкционной надёжности космических аппаратов (на примере поворотных конструкций) [Текст] / С.А. Тимашев, Ю.П. Похабов. – Екатеринбург: АМБ, 2018. – 38 с.

14. Волков, Л.И. Надёжность летательных аппаратов [Текст] / Л.И. Волков, А.М. Шишкевич. – М.: Высш. школа, 1975. – 296 с.