Содержание к диссертации
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ. 6
ВВЕДЕНИЕ 8
1; АНАЛИЗ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ И ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ АСПЕКТОВ; ПРОБЛЕМЫ? ОБЕСПЕЧЕНИЯ! НАДЕЖНОСТИ АППАРАТУРЫ; ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ. 26
1.1. Анализ тенденций развития аппаратуры железнодорожной
автоматики и телемеханики 26
1.2: Анализ отечественной практики, обеспечения надежности аппаратуры железнодорожной автоматики и. телемеханики
1:3.-. Диагностические аспекты комплексного подхода к управлению надежности аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики. 36
1.3.1. Обоснование комплекса диагностических задач при комплексном управлении надежностью аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики. 36
1.3.2. Оценка антропотехнических свойств диагностической компоненты, обеспечения надежности аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики 37
1.4: Анализ- проблемы использования информационных и коммуникационных технологий для интенсификации подготовки: специалистов по анализу причин- отказов аппретуры железнодорожной автоматики и телемеханики40
1.5. Анализ подходов к построению баз знаний интеллектуальных систем технического диагностирования
1.5.1. Продукционные правила, з
1.5.2- Семантические сети. 45
1.5.3. Логика предикатов: 47
1.5.4. Модель доски объявлений 47
1.5.5. Фреймовые системы 48
1.5.6. Нечеткие системы. 49
1.5.7. Системы распознавания 50
1.5.8; Выводы по результатам анализа 50
1.6. Концепция построения базы знаний информационно аналитической, системы анализа причин отказов аппаратуры ЖАТ 52
Выводы 56
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БАЗЫ ЗНАНИЙ ИНФОРМАЦИОННО АНАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ" АНАЛИЗА ПРИЧИН ОТКАЗОВ АППАРАТУРЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ 60
2.1. Выбор и обоснование критериев эффективности: системы контроля технического: состояния и управления надежностью аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики 60
2:2. Обоснование принципов контроля технического состояния и управления надежностью аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики: 71
2.2.1. Принцип специфичности физико-технических свойств 72
2.2.2. Принцип- скоординированностн, исследований надежности; с этапами жизненного цикла аппаратуры 73
2.2.3. Принцип исчерпывающего поэлементного подхода 74
2.3. Разработка методики установления причин отказов устройств на основе физико-технического анализа и моделирования: 83
2:4. Обоснование требований" к: составу технических средств для исследования физических причин отказов 95
2:5. Организация сбора и: обобщения диагностической информации- о надежности аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики. 103
Выводы. 112
З; ПРИМЕНЕНИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОТКАЗАХ АППАРАТУРЫ ЖЕ Л ЕЗНОДОРОЖНОЙ ї АВТОМАТИ КИ И і ТЕЛЕМЕХАНИКИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЕЕ НАДЕЖНОСТЬЮ...115
3.1: Диагностический аспект реализации управления процессами разработки аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики. 115
3.2. Диагностический аспект реализации управления процессами производства аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики. 135
3:3: Диагностический аспект реализации управления номенклатурой применяемой в аппаратуре железнодорожной автоматики и телемеханики элементной базы 148
3.3.1. Ограничение и оптимизации, номенклатуры ЭРИ для применения в аппаратуре ЖАТ 149
3.3.2. Выбор предприятий-поставщиков комплектующих ЭРИ, обеспечивающих поставку качественной продукции. 153
3.3.3. Проведение в специализированных испытательных технических центрах входного контроля комплектующих ЭРИ, отбраковка потенциально ненадежных и последующая поставка комплектующих ЭРИ предприятиям-разработчикам или изготовителям аппаратуры ЖАТ 154
3.5. Организация базы знаний информационно-аналитической системы анализа причин отказов аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики и ее применение в образовательных целях 156 Выводы 166
ЗАКЛЮЧЕНИЕ : 171
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1
Введение к работе
Обоснование актуальности темы диссертации. Повышение качества и надежности продукции является одной из важнейших проблем на современном этапе развития общества. Именно качество и надежность продукции в первую очередь определяет сегодня конкурентоспособность, выпускаемых изделий [153].
Анализ данных об испытаниях и. эксплуатации аппаратуры аппаратурой железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) показывает, что несмотря на усилия разработчиков аппаратуры,. служб надежности и управления качеством на предприятиях отрасли, в эксплуатацию продолжают поступать образцы, имеющие недостаточный уровень надежности [79]. Вместе с этим одной из основных тенденций в развитии объектов современной техники различных классов является их интенсивное насыщение радиоэлектронными средствами. Данная закономерность отчетливо проявляется для железнодорожной техники (ЖТ), которая в условиях возрастающих требований к уровню функциональности и потребительского качества активно оснащается ЖАТ. Поток отказов аппаратуры ЖАТ в сфере ее эксплуатации достигает нескольких тысяч в год ив п оследние 5 — 7 л ет практически не снижается несмотря на значител ьные вложения материальных к финансовых средств в совершенствование процессов разработки, производства и эксплуатации аппаратуры.
Поэтому проблема обеспечения требуемых показателей надежности аппаратуры ЖАТ на основе комплексного и всестороннего совершенствования системы управления надежностью на всех стадиях жизненного цикла априорно относится- к актуальным и имеет большую научную и практическую значимость.
Необходимость соответствия функциональных свойств ЖАТ потребностям и задачам, определяемым условиями;эксплуатации и современными требованиями потребителей ЖТ, предопределила непрерывность процесса совершенствования технических средств: железнодорожной автоматики и телемеха 9 ники. Для выявления основных тенденций отмеченного процесса целесообразно рассмотреть этапы совершенствования аппаратуры ЖАТ.
Следует отметить, что основным критерием при определении этапов Развития ЖАТ является технологический уровень ее производства, который собственно предопределяет уровень качества (функциональные и эксплуатационные характеристики) аппаратуры. Первое поколение ЖАТ было построено на релейных устройствах.и электровакуумных приборах (РУ и ЭВП). Ко второму поколению относится ЖАТ, построенная на полупроводниковых приборах. Аппаратура ЖАТ, в основе которой были интегральные микросхемы (ИС) с малой степенью интеграции и микромодули, является аппаратурой третьего поколения. Четвертое поколение аппаратуры ЖАТ характеризуется; применением больших интегральных схем и микропроцессоров (БИС и МП).
Таким образом, развитие средств ЖАТ в области программно-аппаратного обеспечения осуществлялось и продолжает осуществляться по пути наращивания управляюще-вычислительного потенциала [138].
В Программе ускоренного технического и технологического перевооружения хозяйства сигнализации, централизации и блокировки железных дорог на 2002.— 2005 г.г. [138] поставлена задача увеличения объемов производства технических средств ЖАТ более чем в 3 раза. При этом выдвигается требование о необходимости организации производства аппаратуры ЖАТ и их компонентов на новой микропроцессорной элементной базе. Осваиваемые в настоя-щее время новые виды аппаратуры ЖАТ (электронные модули и узлы для линейных пунктов ДЦ «ТРАКТ»; УВК РА для микропроцессорной электрической централизации; электронные блоки микропроцессорной диспетчерской централизации ДЦ «Юг»; микро процессорная универсальная система автоблокировки АБ-Е; микропроцессорная электрическая; централизация в транспортабельных модулях; электронные модули комплекса локомотивных устройств безопасности КЛУБ-У; цифровая аппаратура оперативно-технологической связи ОТС-ЦМ и др.) должны разрабатываться с учетом современных методов конструирования радиоэлектронных средств с использованием достижений отечественной и зарубежной микроэлектроники.
Существующая до настоящего времени практика обеспечения и управления показателями надежности: в ходе разработки, производства и эксплуатации аппаратуры ЖАТ, сложилась под воздействием нормативно-технической документации (НТД), разработан ной в 60 — 70-х годах. В соответствии с указанными нормативными актами, основными процессами в системе обеспечения надежности являются процессы задания требований к надежности создаваемого объекта, обеспечения надежности и; контроля (оценки) достигнутого уровня надежности. Рассогласование между фактическим и требуемым уровнями-надежности объекта служит основой для І принятия управленческих решений по коррекции функционирования системы обеспечения надежности. Анализ такой системы у правлен ия: надежности показывает, что ей присущи принципиальные недостатки. Основным недостатком является недостаточная оперативность (запаздывание) в выработке корректирующих воздействий, что-впоследствии негативно проявляется в неэффективном использовании временных и материальных ресурсов.
Преодоление недостатков отмеченной системы управления надежностью должно происходить на основе международной системы стандартов ИСО 9000, среди основных идей которых особую практическую ценность (применительно к. рассматриваемой в диссертационной работе проблеме) имеют требованиям принятии корректирующих и упреждающих действий, основываясь на фактах. Указанные требования при детальном рассмотрении могут быть с учетом научного подхода к разработке аппаратуры ЖАТ и-практического опыта ее эксплуатации уточнены в виде принципа формирования оперативных управляющих решенийпо результатам данных о фактических физических причинах отказов аппаратуры.
Актуальность и важность задачи комплексного управления надежностью аппаратуры ЖАТ на всех этапах ее жизненного цикла определяется тем; что ее решение позволит существенно снизить остроту фундаментального противоречия между объективным ростом сложности аппаратуры ЖАТ (в силу расширения множества выполняемых ею функций) и ужесточением требований, предъявляемых к надежности и безопасности аппаратуры при ограниченных темпах роста надежности комплектующих электрорадиоизделий, а также между возможностями повышения надежности аппаратуры за счет ее удорожания и ограничениями на допустимую стоимость образцов аппаратуры, обусловленных требованиями экономической целесообразности.
В условиях комплексного подхода к решению проблемы управления надежностью аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики, суть которого отражает структурно-логическая схема, приведенная на рис. ВЛ, среди задач, требующих первостепенного внимания и централизованного решения, одними из основных являются задачи анализа и доказательства причин отказов [16,78].
Используемая в настоящее время в целях подготовки квалифицированных специалистов по анализу причин отказов ЭРИ аппаратуры ЖАТ информационно-аналитическая система которая является подсистемой глобальной автоматизированной системой управления надежностью аппаратуры ЖАТ, должна быть построена с учетом новых требований, обусловленных потребностью решения практических задач. Необходимость использования средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в целях совершенствования системы подготовки специалистов различного профиля, в том числе и технического, обозначена трудами, многих ученых. Проблемы обучения информатике в высшей школе рассматривали В.И.Громыко, К.К. Колин, А.Я. Савельев, Б.А.Сазонов, Ю.Г. Татур, С.А. Христочевский и другие специалисты, однако практическое использование результатов перечисленных выше исследований в техническом и естественнонаучном образовании крайне ограничено.
Более проработанными являются вопросы обучения информатике студентов педагогических вузов (работы А.А. Абдукадырова, Ю.С. Брановского, В,И. Роровой, СР. Домановой, М:И. Жалдака, В.А. Извозчикова, В.И. Кузнецова, Э.И. Кузнецова, М.П. Лапчика, И.В. Марусевой, И.А. Румянцева, М.В. Шведского и других авторов).
В последнее время в связи с заметно выросшим потенциалом средств ИКТ в сфере: образования существенно увеличилась доля научно-исследовательских работ, в прямой постановке посвященных разработке методических подходов к подготовке специалистов. В числе значимых работ отмеченного плана только за последнее время -. можно отметить следующие работы [6,54,91,109,166].
Вместе с этим необходимо отметить, что, во-первых, вопросы использования ИКТ для подготовки узконаправленных специалистов технического характера, тем более в такой сложной и специфической сфере знаний как техническая диагностика практически не исследованы, а, во-вторых, в передовых трудах по искусственному интеллекту [12] обозначено новое направление -применение баз знаний как гносеологического инструмента, но вопросы реализации обозначенного подхода остаются непроработанньши.
Таким образом, применение баз знаний для организации современной подготовки квалифицированных специалистов по анализу причин отказов аппаратуры ЖАТ является априорно новым-и неразработанным направлением как. в области искусственного интеллекта [12], так ив сфере научных исследований образовательной направленности [ 109].
Научное исследование является актуальным,. если современная наука обладает достаточным потенциалом для исследования: в рамках сформулированной темы [89]. Подвергнем анализу.методы и модели технической диагностики как методологической основы исследования причин отказов электрорадиоизде-лий и электрорадиоэлементов аппаратуры ЖАТ. Кроме этого следует оценить пригодность существующей - нормативно-методической базы анализа и доказательства причин: отказов для подготовки специалистов:по контролю технического состояния железнодорожной автоматики и телемеханики и управлению ее надежностью.
Основной целью технической диагностики [124]; является: организация эффективных процессов диагностирования технических объектов: Эффективность диагностирования в большой мере зависит от оптимальности алгоритма диагностирования, в основе которого лежит метод диагностирования. О роли методов диагностирования и их месте в структуре предметов исследования технической диагностики можно судить по классификации [ 124], представленной нарис. В:2.
Современный уровень развития технической диагностики характеризуется многообразием;методов [3, 15, 18, 19; 36, 38, 47, 61, 97, 103, 117 -ь 119, 124, 149, 164, 171], применяемых для организации процессов определения технического состояния объектов. Значительный вклад в развитие теоретических основ технической диагностики- внесли советские и российские ученые Яблонский СВ. [169- 171], Пархоменко П.ГТ. [90, 124,.131, 151], Карибский В:В. [90, 124], Согомонян Е.С. [90, 124], Дмитриев А.К. [61, 62], Кострыкин А.И: [97], Мозгалевский А.В. [3; 117 + 119], Клюев В.В: [151], Калявин В.П; [151], Чипу-лисВ.П; [38, 164]; Артеменко Е.А. [11], Гуляев В .А. [42], Глазунов Л. П. [3, 36], Ксенз СП! [103]; и;др. В зависимости от задач, решаемых при диагностировании, методы технической диагностики можно разделить на две основные группы: методы определения работоспособности и методы поиска места и определения причин отказа. Достаточно широко и систематично те и другие представлены в работах [18,38, 61, 119, 124].
Алгоритмы: диагностирования
Вопросы анализа особенностей объектов диагностирования и построения математических моделей исследованы в работах [36, 42, 124, 164, 171]. Взави-симости от природы диагностируемых объектов, от характера изменения их параметров, объекты, а соответственно иЇ методы их диагностирования можно разбить на две группы: методы диагностирования непрерывных объектов и методы диагностирования дискретных объектов. Вопросы диагностирования непрерывных: объектов всесторонне рассмотрены в работах Мозгалевского А.В. [118, 119], Дедуса Ф.Ф. [54, 56]. Математический базис для развития методов диагностирования дискретных объектов во многом был обеспечен; благодаря; трудам Яблонского С.В1 [169 171]. Большой вклад в;развитие методов диагностирования дискретных объектов внесен, работами Пархоменко П.П. [ 130], Кострыкина А.И. [97], Гуляева В.А. [42К Соловьева Н.А. [149].
По характеру используемой информации методы диагностирования де-лятсяна две большие группы: статистические и детерминированные. Исследованию статистических методов посвящены труды Биргера И;А. [18], Волкова Л.И. [31], Шибанова ГЛ. [94], Беляева Ю.К. [15], Мозгалевского А.В: [3], Глазунова Л.П. [3,36].
Применение статистических методов основано на использовании классифицирующего правила, обеспечивающего в среднем наименьшую вероятность ошибочного решения при диагностировании или наименьшее значение некоторой функции потерь. При: детерминированных методах диагностирования решение : о принадлежности распознаваемого образа к одному из классов принимается по результатам вычислений некоторой функции расстояний от этого образа до эталонных а пространстве измеряемых признаков [18]. Главным достоинством детерминированных методов,диагностирования является; простота их алгоритмической и технической реализации. Вопросыдиагностирования на базе детерминированных методов освещены в работах [18, 36, 119; 124, 149, 164].
Отмеченные выше методы диагностирования послужили основой для решения задачи автоматизации поиска неисправностей в различных технических объектах ограниченной сложности. Однако, факторы, определяемые функционирования: аппаратуры ЖАТ и специфика задач анализа и доказательства причин отказа, являющихся, как отмечалось выше; приоритетными в рамках комплексного подхода к управлению надежностью, не позволяют непосредственно: использовать перечисленные методы при.разработке подходов к решению этих задач; При:этом- одним из возможных путей:преодоления имеющихся ограничений является путь поиска возможностей совмещения, с одной стороны, преимуществ методов физико-химического анализа к физической, сущности диагностируемого объекта, с силой абстрактности и универсальности статистических методов.
Обобщая вышеизложенное можно заключить, что научное исследование,, направленное на разработку научно-методических основ: формирования базы знаний для информационно-аналитической системы образовательного назначения; используемой для подготовки специалистов по анализу и доказательству причин отказов аппаратуры- ЖАТ на всех этапах ее замкнутого жизненного цикла, следует признать актуальным и своевременным, т.к. общий уровень об 17 ластей науки, имеющих непосредственное отношение к данной проблемной области достаточно высок и априорно предполагает возможность ее разрешения.
С учетом проведенного выше анализа может быть определена проблемная ситуация, сущность которой состоит в противоречии между необходимостью подготовки инженерно-технического персонала к проведению эффективного анализа причин отказов аппаратуры ЖАТ на основе физико-технических диагностических методов и; практической невозможностью ее реализации в: рамках существующей системы подготовки с использованием имеющейся автоматизированной системы образовательного назначения.
С учетом результатов анализа состояния решаемой научной проблемы целью диссертации является: интеллектуализация информационно-аналитической системы образовательного назначения посредством разработки алгоритмического обеспечения ее базы знаний; отвечающей современным требованиям подготовки квалифицированных специалистов по анализу и доказательству причин отказов аппаратуры ЖАТ в соответствии с комплексным подходом к обеспечению ее надежности.
Для достижения указанной цели необходимо провести исследование: по следующим направлениям:
Г. Провести анализ состояния с надежностью аппаратуры ЖАТ, опыт смежных отраслей по решению проблем надежности? ответственных образцов радиоэлектронных систем, выявить основные факторы, влияющие на надежность перспективных и создаваемых образцов аппаратуры и на этой основе обосновать актуальные направления совершенствования системы управления надежностью аппаратуры ЖАТ.
2. Разработать научно-методологические основы построения системы управления надежностью аппаратуры ЖАТ, обосновать критерии эффективности, обосновать структуру и состав системы, определить функции основных ее звеньев.
3; Разработать требования к информационно-аналитической системе анализа отказов аппаратуры ЖАТ, включающие требования к структуре и со 18 держанию информации, необходимой для решения задач подготовки квалифицированных специалистов по анализу и доказательству причин отказов аппаратуры ЖАТ, методы ее получения, обобщения и использования.
4. Разработать научно-методические основы выполнения-физических исследований, позволяющих формировать базу знаний информационно-аналитической І системы, используемой для подготовки и при работе квалифицированных специалистов по анализу и доказательству причин отказов аппаратуры ЖАТ на всех этапах ее замкнутого жизненного цикла.
5;. Разработать подходы, позволяющих использовать базу знаний информационно-аналитической системы для подготовки и при работе квалифицированных специалистов по анализу и доказательству причин отказов аппаратуры ЖАТ на всех этапах ее замкнутого жизненного цикла.
6. Разработать требования к составу и содержанию нормативных документов, регламентирующих организационно-методические принципы функционирования системы управления надежностью на стадиях жизненного цикла аппаратуры ЖАТ.
Таким образом, объектом исследований является информационно-аналитическая система, используемая для подготовки и при работе квалифицированных специалистов по анализу и доказательству причин отказов аппаратуры ЖАТ на всех этапах ее замкнутого жизненного цикла, а предметом — методы анализа причин отказов ЭРИ аппаратуры ЖАТ, а также подходы к интеллектуализации процессов определения технического состояния аппаратуры ЖАТ и построения диагностических баз знаний.
Исходя из сформулированных ранее противоречия и цели исследований решаемая в диссертационной работе научная задача может быть определена как разработка алгоритмов функционирования базы знаний информационно-аналитической системы образовательного назначения, предназначенной для подготовки квалифицированных специалистов по анализу и доказательству причин отказов аппаратуры ЖАТ. Научная новизна работы состоит в том, что в ней на основе анализа системы управления надежностью аппаратуры ЖАТ ДЗря отаїїьі и исследованы научные основы построения диагностической базы знаний образовательной информационно-аналитической системы,, обоснованы ее структура и состав, критерии эффективности; определены функции основных элементов.
Научная значимость диссертационной работы состоит в том, что в ней обоснованы принципы и критерии эффективного управления надежностью аппаратуры ЖАТ, разработана методика установления причин; отказов устройств на основе физико-технического анализа и моделирования, научно обоснованы требования к составу технических средств для исследования физических причин отказов.
Практическая значимость диссертационной работы обусловлена тем, что полученные в ходе проведения исследований экспериментальные и теоретические результаты, методы, алгоритмы и методики, а также разработанные нормативно-методические документы позволяют принимать технически обоснованные меры по обеспечению надежности аппаратуры ЖАТ на всех стадиях жизненного цикла.
Результаты работы нашли применение при проведении практических работ по формированию ТЗ на ОКР по разработке важнейших образцов РЭС ЖТ, при анализе хода и результатов выполнения ОКР, при исследовании причин отказов РЭС и комплектующих ЭРИ, при разработке основополагающих нормативных и методических документов в области задания, контроля и обеспечения требований к надежности РЭС [138, 139; 140, 141, 146].
Основные положения и; методы, составляющие содержание работы, используются разработчиками и изтчэтовител ями РЭС для обеспечения заданных требований к надежности, создаваемых объектов, отработки эффективных мероприятий по исключению причин и предпосылок к их отказам; Эти методы включены в программы подготовки специалистов по управлению качеством и надежностью РЭС. Методы находят применение при сертификации систем качества продукции предприятий отрасли.
В дальнейшем результаты работьг целесообразно использовать в практической работе по управлению надежностью важнейших объектов ЖТ, а также при создании комплекса руководящих документов, направленных на обеспечение качества и надежности РЭС.
Основным и результатам и диссертационного исследования, выносимыми на защиту, являются:
1. Математическая модель интеллектуализации процесса управления надежностью на основе внедрения базы, знаний информационно-аналитической системы анализа причин отказов аппаратуры ЖАТ.
2 . Обобщенный алгоритм проведения? физико-технического анализа отказов аппаратуры ЖАТ.
3; Обобщенный алгоритм анализа отказов ЭРИ.
4: Процедура оценки электрических рекомендуемых режимов (РР) элек-тро-радиоизделий (ЭРИ).в виде подсистем-расчета и контроля электрических параметров режима (ЭПР).
Достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, прежде всего, основывается на том, что анализ состояния и путейфеше-ния поставленной научной задачи проведен с учетом ее актуальности и потребности, обусловленных необходимостью решения: важной проблемы, состоящей в повышении, надежности аппаратуры ЖАТ. Поставленная научная задача не противоречит общим законам природы. При формировании единого научно-методического подхода, составляющего основу решаемой задачи, были использованы методологические принципы, разработанные в трудах известных в области надежности и технической диагностики ученых І В процессе исследований раскрыты внутренние противоречия, характерные для современного состояния средств и методов контроля и диагностирования. При проведении исследований использованы основополагающие концепции со времен ной математики — теоретико-множественная и логико-алгебраическая. Достоверность полученных результатов подтверждается логическим обоснованием принципов и положений разработанных научно-методических основ;. строгой математической формулировкой задач; исследования. Основные результаты исследований опубликованы в ряде научных статей и освещались в докладах на научно-технических конференциях.
Реализация результатов исследований. Основные результаты диссертационной работы нашли.отражение при разработке «Программы: технического и технологического перевооружения хозяйства сигнализации, централизации и блокировки железных дорог на период 2002 - 2005 г.г.», одним из важнейших разделов, которой: является техническое и технологическое перевооружение предприятий отрасли.
С целью организации работ по проведению в специализированных испытательных технических центрах (ИТЦ) централизованного входного контроля-комплектующих ЭРИ отбраковки потенциально ненадежных и последующей поставки комплектующих ЭРИ предприятиям-разработчикам или изготовителям, аппаратуры ЖАТ при участии автора разработан руководящий материал РМРЖД 04.10 — 2004 Л У «Положение о порядке комплектации электрорадио-изделиями серийно выпускаемой и разрабатываемой по заданию департамента автоматики и телемеханики аппаратуры СЦБ».
С целью ограничения и оптимизации номенклатуры; ЭРИ для применения в аппаратуре ЖАТ при участии автора разработан руководящий документ РД РЖД 04.07 - 2004 ЛУ «Положение о порядке поставки электрорадиоизделий-заводам-изготовителям аппаратуры сигнализации, централизации и; блокировки», регламентирующий порядок выбора и комплектования ЭРИ (РФ,- СБЗ и СДЗ),. обеспечивающих требуемые качество и надежность аппаратуры ЖАТ приі ее разработке (модернизации) и производстве. Кроме этого с участием автора разработан руководящий документ РД 32 ЦШ01.003 - 2004 ЛУ «Положение о перечне электрорадиоизделий, разрешенных к применению при разработке: (модернизации), производстве и эксплуатации аппаратуры сигнализации, централизации и блокировки». Положение разработано в отрасли впервые, на 22 правлено на использование при разработке и. производстве аппаратуры ЖАТ преимущественно перспективной элементной базы и предназначено для всех предприятий-разработчиков и изготовителей аппаратуры сигнализации, централизации и блокировки Министерства путей сообщения Российской Федерации. Оно соответствует требованиям OGT 32.146-2000, дополняя и конкретизируя их по отдельным вопросам, связанным с обеспечением требовании к эксплуатации аппаратуры ЖАТ, с учетом ее специфики.
Кроме этого, результаты диссертационных исследований (разработанные математические модели и методики, обобщенная структура базы знаний информационно-аналитической системы диагностирования и методика ее использования для подготовки инженерно-технического персонала) реализованы в следующих научных организациях и учебных заведениях::
1) Научно-исследовательском институте Авиационного оборудования,
2) Серпуховском ВИ РВ в учебном процессе на кафедре № 32 при проведении лекционных и групповых занятий по дисциплине «Техническая диагностика»,
3) Серпуховском ВИ РВ в учебном процессе на кафедре № 32 при проведении групповых занятий по дисциплинам «Эксплуатация специальных технических объектов» и «Автоматизированные системы контроля».
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на Международных, Всероссийских и отраслевых конференциях и научно-технических семинарах, а также на научно-технических советах [81, 83, 84, 85, 86, 87].
Публикации по теме. По теме диссертации опубликовано 11 работ. Среди наиболее значимых публикаций 3 научно-технических статьи в российских научно-технических журналах: «Проектирование и технология электронных средств» [78], «Автоматика, связь, информатика» [79], «Контроль. Диагностика» [80, 82, 88]. Структура диссертационной работы. Работа состоит из введения, трех разделов, заключения.
Во введении дается анализ состояния; предметной области; исследований; обосновывается актуальность темы диссертации, формулируется противоречие, составляющее существо проблемной-ситуации, исходя из которого, затем определяется цель исследований и научная. задача. Здесь же приводятся данные, подтверждающие новизну, достоверность и практическую значимость полученных научных результатов, а также сведения об их реализации, апробации и публикациях.
Первая глава диссертационной работы посвящена анализу противоречия между высокими темпами роста сложности систем, оцениваемой количеством применяемых в них комплектующих ЭРИ, и ограниченными темпами роста надежности комплектующих изделий; в ходе которого выявлены причины низкой эффективности мероприятий, выполняемых в соответствии с ПОН, разрабатываемыми в соответствии с традиционными подходами обеспечения надежности. В действующей системе недостаточно реализуются со временные положения теории обеспечения надежности, основанные на стремлении выявить и-своевременно предотвратить реальные, свойственные конкретному изделию проблемы надежности, которые для конкретных образцов аппаратуры ЖАТ могут быть установлены на основе современных диагностических методов и моделей; При анализе диагностического аспекта комплексного обеспечения управлением надежностью аппаратуры ЖАТ, с учетом рассмотрения конкретных проблем обеспечения функционирования системы управления надежностью аппаратуры и практических аспектов реализации полученных знаний- и-данных для создания, объектов аппаратуры с требуемыми технико-эксплуатационными характеристиками, обоснован комплекс задач диагностического характера, решение которых составляет существо исследовательской части данной диссертационной работы. С учетом достигнутых результатов исследования в качестве направления для преодоления сложившейся проблемы избран подход, в основе которого лежит идея интеллектуализации процесса анал иза прич и н отказов и построения И AG, реализующей фу н кции подготовки квалифицированных специалистов по диагностике и анализу причин отказов аппаратуры ЖАТ.
Во второй главе на основании проведенного исследования сформулированы требования, определяющие условия; существования эффективных стратегий управления надежностью аппаратуры ЖАТ, показана возможность использования в качестве обобщенного критерия оценки эффективности системы управления надежностью аппаратуры ЖАТ на этапе разработки величины предельной остаточной энтропии. В данной главе изложены основные научно-методические положения построения и функционирования базы знаний информационно-аналитической системы анализа и установления, причин отказов аппаратуры ЖАТ. Обоснован выбор критерия эффективности функционирования системы, .принципы контроля и диагностирования технического состояния: отказавших элементов аппаратуры ЖАТ, с целью установления1 истинных причин: их отказов и уяснения механизмов развития деградационных процессов, приводящих к отказам. Разработаны методики и алгоритмы реализующие обоснованный подход к получению, анализу и использованию диагностической информации для управления в конечном счете надежностью аппаратуры ЖАТ.
Опираясь на научно-методические результаты, полученные в рамках второй главы, в третьей главе представлена проработка практических аспек-тов управления надежностью на основе использования разработанной информационно-аналитической системы анализа и установления причин отказов аппаратуры ЖАТ. Проведено исследование и определены принципы и направления использования системы в целях подготовки квалифицированных специалистов к решению диагностических задач по анализу и установлению причин отказов аппаратуры ЖАТ.
В заключении сформулированы основные результаты исследований по решению теоретических и прикладных задач, поставленных в работе. Указываются возможные пути дальнейшего развития исследований по проблеме управления качеством и надежностью аппаратуры ЖАТ в аспекте диагностического обеспечения.
