Научная статья на тему 'К вопросу повышения надежности сложных технических систем'

К вопросу повышения надежности сложных технических систем Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
82
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Уласень Александр Филаретович, Титов Эдуард Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «К вопросу повышения надежности сложных технических систем»

Выводы

На основе проведенных исследований разработан способ низкотемпературного крашения шерстяного волокна кислотными красителями, который позволяет:

1. получить равномерную окраску волокна при крашении на 80°С с интенсивностью окрашивания как при крашении на 100°С;

2. совместить процесс крашения и заключительной отделки, в результате чего волокно приобретает высокую износостойкость;

3. прогнозировать снижение количества шерстяного кнопа образующегося на стадии получения пряжи, за счет сохранения прочностных свойств волокна в процессе крашения;

4. прогнозировать эффективность последующих процессов чесания и прядения за счет низкой свойлачи-ваемости волокна в ходе процесса крашения.

Список литературы:

1. «Перспективы развития технологии отделки текстильных материалов», В.В. Сафонов, д.т.н., проф., МГТУ им. А.Н. Косыгина - 7-8 июль - август, 2005 «Научный Альманах» Текстильная Промышленность.

2. Фенелонов В.Б. Введение в физическую химию формирования супрамолекулярной структуры адсорбентов и катализаторов. — Новосибирск. Изд-во СО РАН, 2002.

3. Тасымбекова А.Н., Логинова Л.В., Кутжанова А.Ж. «Низкотемпературное крашение шерстяного волокна с применением методов химической интенсификации»: Алматы, АТУ, Материалы Республиканской конференции молодых ученых «Наука. Образование. Молодежь» посвященная 55-летию АТУ, 18 мая 2012, стр.186-188.

К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Уласень Александр Филаретович

кандидат технических наук, доцент Военная академия войсковой противовоздушной обороны г. Смоленск

Титов Эдуард Владимирович

старший помощник начальника отдела Военная академия войсковой противовоздушной обороны г. Смоленск

Вопросам надежности функционирования сложных технических систем в общем и информационных систем изделий специального назначения в частности в настоящее время уделяется большое внимание, поскольку обеспечение заданной надежности таких систем на всех этапах их жизненного цикла - одна из важнейших существующих проблем. Причем обеспечение надежности должно осуществляться с одновременным учетом достоверности выдаваемой информации, учетом структуры, возникающих отказов и ограниченным числом компонентов ЗИП [1].

Проблема повышения надежности технических устройств должна решаться в первую очередь на основе разработки высоконадежных компонентов этих устройств. В свою очередь, разработка и проектирование современной радиоэлектронной аппаратуры и сложных систем специального назначения невозможны без проведения анализа и прогнозирования их надежности на ранних этапах. Целями анализа являются оптимальное распределение надежности между составными частями аппаратуры или системы, выбор структуры, обеспечивающей наибольшие значения показателей надежности, определение необходимой степени избыточности, оптимальный выбор начальных значений параметров компонентов аппаратуры и др. Прогнозирование надежности является, по существу, конечным этапом анализа, на котором проводится теоретическая оценка количественных показателей надежности окончательно выбранного варианта аппаратуры или системы.

Потенциальная надежность, закладываемая в процессе разработки технического устройства, может быть реализована на практике при надлежащих условиях эксплуатации. В этой связи исследуются три группы задач: анализ взаимодействия человека-оператора с техническим устройством, задачи профилактического обслуживания устройств и задачи, связанные с обеспечением ремонтопригодности устройств [2].

Первый круг задач, посвященный взаимодействию человека-оператора с техническим устройством, выделился в самостоятельное научное направление. Основная проблематика этого направления заключается в разработке методов рационального проектирования пультов и органов управления технических устройств, а также в разработке методов обеспечения и оценки надежности работы системы «человек - машина».

Профилактическое обслуживание технических устройств выдвигает для решения целый ряд оптимальных задач. С одной стороны, своевременное проведение профилактических осмотров и работ предотвращает появление отказов, а с другой - связано с простоями оборудования, внесением дополнительной ненадежности из-за небрежного проведения работ, отказом от более предпочтительного непрерывного режима работы. Решение этих оптимальных задач позволяет установить оптимальную периодичность профилактических работ, их глубину и продолжительность.

Обеспечение ремонтопригодности технических устройств связано с решением следующих задач. Во-первых, разработка методов конструирования аппаратуры, обеспечивающих минимальные затраты времени на ремонт либо замену отказавшего элемента. Сюда же относится разработка методов рационального поиска места неисправности и проверки работоспособности аппаратуры. Решением этих задач занимается техническая диагностика. Во-вторых, разработка методов обеспечения запасными элементами и организации систем обслуживания.

Одним из методов существенного повышения надежности при проектировании сложных технических систем в общем и информационных систем изделий специального назначения в частности является их резервирование, под которым понимается обеспечение надежности объекта за счет использования дополнительных средств и (или) возможностей, избыточных по отношению к минимально необходимым для выполнения требуемых функций [3,4].

Работоспособность систем без резервирования требует работоспособности всех элементов системы. В сложных технических устройствах, к которым и относятся вычислительные системы реального времени изделий специального назначения, без резервирования в большинстве случаев не удается достичь высокой надежности даже, если использовать элементы с высокими показателями безотказности (вероятность безотказной работы, средняя наработка до отказа, интенсивность отказов, параметр потока отказов и др.).

В свою очередь, в системах с резервированием работоспособность обеспечивается до тех пор, пока для замены отказавших основных элементов имеются в наличии резервные, при этом по характеру реакции на появление отказа различают пассивное и активное резервирование.

При пассивном резервировании системы отказ одного или даже нескольких элементов не влияет на ее работу. Элементы объединены в систему жестко, изменения структуры системы не осуществляются.

При активном резервировании после отказа структура системы перестраивается, то есть система активно реагирует на возникновение отказа, при этом осуществляется замена отказавшего элемента, функции основного элемента передаются резервному только после отказа основного.

Оба метода резервирования могут быть реализованы путем использования различных видов резервных схем, которые применяются в зависимости от необходимости резервирования. При этом резервироваться может система в целом (общее резервирование), отдельные элементы или группы элементов системы (раздельное резервирование). Может использоваться несколько независимых систем, выполняющих одну и ту же задачу и работающих автономно (автономное резервирование). Элементы системы могут заменяться элементарными резервными схемами в виде готовых блоков или ячеек (одиночное резервирование). В системах, состоящих из нескольких элементов, может использоваться наибольшее число резервных элементов, каждый из которых может заменить любой из основных элементов в случае его отказа (скользящее резервирование).

В целом реализация методов резервирования с использованием различных видов резервных схем, а также дополнительных средств и (или) возможностей, избыточных по отношению к минимально необходимым, а также прогнозирование, решение и учет возможного круга задач, связанных с обеспечением потенциальной надежности радиоэлектронной аппаратуры сложных технических систем в общем и информационных систем изделий специального назначения в частности позволит обеспечить оптимальное распределение надежности между составными частями аппаратуры или системы, выбор оптимальной структуры, обеспечивающей наибольшие значения показателей надежности в целях выполнения изделиями возложенных на них функций.

Литература

1. Уласень А.Ф., Морозов А.В. Теоретические основы обеспечения надёжности СуперЭВМ перспективных образцов вооружения войск ПВО СВ: моногр. /. - Смоленск : ВА ВПВО ВС РФ, 2013. - 197 с.

2. Волосенков В.О. Методология построения системы поддержки разработки и отладки функционального программного обеспечения вычислительных систем зенитного ракетного вооружения войсковой ПВО: Дисс. ... докт. техн. наук. Смоленск, ВА ВПВО, 2006. 301 с.

3. Волосенков В.О., Морозов А.В. Способ построения средств комплексной отладки программного обеспечения специализированных ЭВМ функционирующих в режиме реального времени. Вестник Оренбургского Государственного университета. Оренбург, 2006. № 2, том 2. с.136-140.

4. Константиновский В.М., Лопашинов П.М., Шалин С.А. Средства разработки и отладки программного обеспечения для систем, работающих в режиме реального времени. ВСРЭ, серия РЛТ, 2000, вып. 1, С. 7-21.

МАКРОМОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ УЗЛОВ

Тушин Николай Андреевич

Докт. техн. наук, профессор кафедры «Управление эксплуатационной работой» УрГУПС, г. Екатеринбург

Пермикин Вадим Юрьевич

Канд. техн. наук, доцент кафедры «Управление эксплуатационной работой» УрГУПС, г. Екатеринбург

Слободянюк Инна Геннадьевна

Директор по финансам и экономике, холдинг СТРАТЕГ, г. Екатеринбург

1. Проблема

Имитационное моделирование обычно предполагает детальное описание структуры транспортного объекта. Это вполне объяснимо по трем причинам.

Первая - моделировались не очень крупные объекты. На железнодорожном транспорте это, обычно, станции. Там в структуре несколько десятков путей и две-три сотни стрелок.

Вторая - сложное взаимодействие структуры и потоков не поддается строгому математическому описанию, поэтому укрупнять элементы структуры опасно.

Третья - задачи моделирования. Обычно это оценка проектируемой станции. И проектанту нужно дать детальную оценку проекта, вплоть до каждой стрелки [1].

При моделировании крупных транспортных узлов, включающих два и более десятков станций, морские терминалы, перегрузочные склады и т.п. эти три причины исчезают. При моделировании узла важно оценить, насколько гармонично структура узла соответствует распределению работы и принятой технологии. Однако важно учитывать вместимость парков путей и складов, пропускную способность горловин и перерабатывающую способность терминалов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.