CC BY
28
Министерство образования и науки РФ
Правительство Пензенской области Академия информатизации образования Академия проблем качества РФ Российская академия космонавтики им. К.Э.Циолковского Российская инженерная академия Вычислительный центр РАН им. А.А.Дородницына Институт испытаний и сертификации ВВТ ОАО «Радиотехнический институт имени академика А.Л.Минца» ОАО «УПКБ ДЕТАЛЬ», ОАО «РУБИН» ОАО «НИИФИ», ОАО «ПНИЭИ», ФГУП ФНПЦ «ПО СТАРТ», НИКИРЭТ, ЗАО «НИИФИиВТ» ОАО «ППО ЭЛЕКТРОПРИБОР», ОАО «РАДИОЗАВОД» Пензенский филиал ФГУП НТЦ «АТЛАС» ОАО «ТЕХПРОММАШ», МИЭМ НИУ ВШЭ, Евразийский Национальный университет им. Л.Н. Гумилева Сургутский институт мировой экономики и бизнеса «ПЛАНЕТА» Пензенский государственный университет
АадижУ{%шсж
ТРУДЫ
МЕЖДУНАРОДНОГО СИМПОЗИУМА
НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО
II то^
ПЕНЗА 2015
УДК 621.396.6:621.315.616.97:658:562 Т78
Труды Международного симпозиума «НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО»:
T78 в 2 т. - Пенза : ПГУ, 2015. - 2 том - 384 с.
ISBN 978-94170-818-5(т.1) ISBN 978-94170-818-8
В сборник трудов включены доклады юбилейного ХХ-го Международного симпозиума «Надежность и качество», проходившего с 25 по 31 мая 2015 г. в городе Пензе.
Рассмотрены актуальные проблемы теории и практики повышения надежности и качества; эффективности внедрения инновационных и информационных технологий в фундаментальных научных и прикладных исследованиях, образовательных и коммуникативных системах и средах, экономике и юриспруденции; методов и средств анализа и прогнозирования показателей надежности и качества приборов, устройств и систем, а также анализа непараметрических моделей и оценки остаточного ресурса изделий двойного назначения; ресурсосбережения; проектирования интеллектуальных экспертных и диагностических систем; систем управления и связи; интерактивных, телекоммуникационных сетей и сервисных систем; экологического мониторинга и контроля состояния окружающей среды и биологических объектов; исследования физико-технологических процессов в науке, технике и технологиях для повышения качества выпускаемых изделий радиопромышленности, приборостроения, аэрокосмического и топливно-энергетического комплексов, электроники и вычислительной техники и др.
Оргкомитет благодарит за поддержку в организации и проведении Международного симпозиума и издании настоящих трудов Министерство образования и науки РФ, Правительство Пензенской области, Академию проблем качества РФ, Российскую академию космонавтики им. К. Э. Циолковского, Российскую инженерную академию, Академию информатизации образования, Вычислительный центр РАН им. А. А. Дородницына, Институт испытаний и сертификации ВВТ, ОАО «Радиотехнический институт имени академика А.Л. Минца», ОАО «УПКБ ДЕТАЛЬ», ОАО «НИИФИ», ФГУП «ПНИЭИ», ОАО «РУБИН», ОАО «РАДИОЗАВОД», ОАО «ППО ЭЛЕКТРИПРИБОР», ФГУП «ПО «СТАРТ», НИКИРЭТ - филиал ФГУП «ПО «СТАРТ», Пензенский филиал ФГУП НТЦ «АТЛАС», ОАО «ТЕХПРОММАШ», МИЭМ НИУ ВШЭ, Евразийский Национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Сургутский институт мировой экономики и бизнеса «ПЛАНЕТА»,Пензенский государственный университет.
Сборник статей зарегистрирован в Российском индексе научного цитирования (РИНЦ) с 2005 г.
Р е д а к ц и о н н а я к о л л е г и я :
Юрков Н. К. - главный редактор Трусов В. А. - ответственный секретарь Баннов В. Я. - ученый секретарь Волчихин В. И., Абрамов О. В., Авакян А. А., Дивеев А.И., Иофин А. А., Каштанов В. А., Майстер В. А., Острейковский В.А., Петров Б. М., Писарев В. Н., Роберт И. В., Романенко Ю. А., Северцев Н. А., Садыков С. С., Садыхов Г. С., Увайсов С. У.
ISBN 978-94170-818-5(т.1) ISBN 978-94170-818-8
© Оргкомитет симпозиума, 2015 © ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», 2015
ортопедическое лечение не проводилось ни одному из обследуемых.
При осмотре выявлено: 5 человек с отсутствием 1 зуба в боковом отделе, удаленного по поводу осложненного кариеса, с диагнозом частичное
51 17%
1Е; 50W
По окклюзиогаммам суперконтакты выявляются у 12 человек, 5 из которых имеют включенный дефект зубного ряда в боковом отделе, другие 7 -дефекты терапевтического лечения (сколы пломб и пломбы с нарушением рельефа окклюзионной поверхности) .
Большинство пациентов не имеют правильного представления о состоянии своей полости рта.
отсутствие зубов III класс по Кеннеди; 2 человека, имеющих начинающуюся вторичную деформацию зубного ряда (1 - вертикальное, 1 - горизонтальное перемещение зубов в сторону дефекта).
Примененный метод окклюзиографии с компьютерным сканированием может помочь в выявлении начинающейся патологии зубочелюстной системы и повысить мотивацию пациентов к ортопедическому лечению, являясь достаточно точным и наглядным как для врача, так и для пациента.
7;23Щ
□ 1 - ВьлкчтЕшьш лгфгст Б боковом отделе ш2 - Дефеггы терапевтического лечения
□ I - Без штслггтш ажпшиионных контактов
Рисунок 1 - Данные окклюзиографии
УДК 621.3.011
Панкин1 А.М., Кузнецов2 М. А.
Институт ядерной энергетики, г. Сосновый Бор, Ленинградская обл. 2Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ ОБЪЕКТОВ ПРОГРАММНЫМ ПУТЕМ
Контролируемые объекты относятся к категории сложных, даже если их структурные схемы предполагают наличие всего лишь двух отдельных конструктивно оформленных элементов. Поэтому рассматриваемые показатели надежности будут определяться в соответствии с известными правилами [1], а данные по показателям надежности (безотказность, долговечность) отдельных элементов объекта считаются известными. При этом в ряде случаев, полагают, что такие элементы уже могли быть ранее использованы в составе других сложных объектов, и, таким образом, эти показатели надежности определены или уточнены экспериментальным путем.
Рассмотрим вначале случай простого объекта -один конструктивно оформленный элемент, структура которого рассматривается в виде "черного ящика".
К основным факторам, влияющие на надежность технических объектов, относятся: старение, тепловые поля, влажность окружающей среды, солнечная и иная радиация, механические воздействия и режимы работы.
Основные факторы можно разделить на две группы: субъективные и объективные.
К субъективным факторам относятся ошибки персонала вследствие нарушения инструкций по эксплуатации и другой эксплуатационной документации.
Объективные факторы разделяются на внутренние факторы, возникающие вследствие старения и износа, и внешние факторы [1].
Причиной старения являются физико-механические процессы, происходящие в элементах изделий и оборудования, в силу которых эти изделия и системы начинают чаще отказывать. Износ возникает в машинах и механизмах, в которых имеются трущиеся детали.
Большую группу факторов составляют внешние, к которым относятся: температура, влажность, солнечная и ядерная радиация, механические воздействия и режимы работы.
Основной особенностью показателей надежности всех объектов (и простых и сложных) является то, что они определяются как среднестатистические величины для партии однотипных изделий. Это означает, что изделия из такой партии не только имеют одинаковое назначение по набору выполняемых функций, ради чего они и создавались, но и созданы на производстве по единой
технологии с одинаковыми допусками на основные параметры. Следствием сказанного будет, то, что все изделия из партии будут иметь одну и ту же величину или функциональную зависимость для соответствующего показателя надежности.
Вначале будем моделировать процесс нахождения показателей надежности (безотказности, сохраняемости) для простых невосстанавливаемых изделий.
Рассмотрим влияние внешних факторов для свойства надежности, называемого сохраняемостью [2]. Таким образом, мы исключаем влияние на параметры изделия такого мощного внешнего фактора как режим работы. Тем не менее, спустя какое-то время изделие может перейти в неработоспособное состояние. Для этого имеются причины, связанные со случайными и детерминированными процессами. Начнем со случайных.
При создании изделия на производственной площадке в силу влияния случайных факторов будет иметь место разброс размеров и свойств отдельных частей изделий из некоторой партии. После прохождения контроля на выходном участке производства, часть изделий из полной партии будет отбракована в соответствии с принятыми допусками на указанные параметры (размеры и свойства). Оставшиеся изделия с допустимыми параметрами начнут свой жизненный цикл называемый эксплуатацией (включает этапы: транспортирование, хранение, техническое обслуживание, ремонт, применение по назначению).
Что же это за параметры, по которым изделие должно удовлетворять выходному допусковому контролю? В технической диагностике такие параметры (и характеристики изделия) принято называть диагностическими признаками (ДП) [3]. Эти величины, при нахождении их в соответствующих диапазонах (и областях), обеспечивают выполнение изделием заданных рабочих функций. При приближении ДП в процессе эксплуатации к границам этих областей изделие может перейти в неработоспособное состояние, т.е. отказать. Таких диагностических признаков может быть несколько. Допустим, что их число равно п.
Вначале моделируется разброс 1 -го ДП (в предположении, что диагностический признак -это параметр объекта) по какому-то распределению случайной величины (например, равномерное или гауссовское распределение). Это распределение обусловлено особенностями технологического
процесса при изготовлении и ограничено принятыми допусками, отсчитываемыми от номинального значения, введенного для всей партии, содержащей N изделий.
Рассмотрим теперь детерминированные процессы. Они будут иметь место после начала эксплуатации изделия даже находящегося в состоянии хранения под влиянием внешних факторов.
Строится модель изменения 1 -го ДП, учитывающая влияние на него ряда внешних факторов, каждого по своему закону, представляющая монотонную функцию от времени. Такая модель сохраняется для всех изделий из партии, отличающихся разными начальными значениями 1 -го ДП в силу фактора случайности в процессе изготовления.
Выбираем 1 -е изделие из партии. Можно его выбрать совершенно случайным образом.
При заданном законе изменения величины 1 -го ДП и известном начальном значении этого ДП для 1 -го изделия, этот диагностический признак через какое-то время выйдет на свое предельное значение (нижнее или верхнее). Это время фиксируется как T11.
Далее выбираем 2 -е изделие из партии. Можно также как и первое. Выполняя аналогичные операции для 1 -го ДП 2 -го изделия, получим время T12.
Повторяя данную процедуру для оставшихся изделий из партии, содержащей N изделий, получим набор чисел T11r T12,.., T1N. Выбираем наименьшее T1min и наибольшее T1maK числа из этого набора. В пределах интервала (T1min, T1maK) вероятность безотказной работы P(t), будет изменяться от 1 до 0. До момента времени t = T1min P(t)=1, После момента времени t = T1maK , P(t)=0. В пределах указанного интервала величина P(t) может быть вычислена для любого произвольного момента времени t± по формуле
P(ti)=(N-m)/N , (1)
где m - число изделий, для которых t±> T1k. (k=1,2,...,N) , то есть отказавших за время t±.
Если контролируемый объект имеет n>1 диагностических признаков, то повторяем все вычисления для каждого из них. В результате получим n пар чисел Tjrrmin, T1rmaK , где j=1,2,...,n.
Из всех Tjrrmin выберем самое наименьшее значение Tmin , а из всех T1rEaK - самое наибольшее значение TmaK.
Вопрос работоспособности объекта будем рассматривать на основе имеющихся связей между рабочими функциями объекта и введенным для него набором ДП. Если каждый диагностический признак отвечает за выполнение только одной своей рабочей функции, то можно сказать, что абсолютная работоспособность объекта может иметь место при t< Tmin, а абсолютная неработоспособность - при t> TmaK . В остальной части временного интервала может иметь место частичная неработоспособность.
Зная законы изменения Pj(t) , полученные для всех диагностических признаков простого объекта можно найти и остальные показатели безотказности по формулам: Qj(t)=Pj(t)-1 - для вероятности отказа по j - той рабочей функции,
(j=1,2,...,n) ; TaPrj= JP(t)dt - для средней наработ-0
ки на отказ по j - той рабочей функции;
Интенсивность отказов Xj (t) и вероятность безотказной работы Pj(t) связаны между собой
формулой Pj(t)=exp j—JXj(t)dt j .
Из этого уравнения можно получить Xj(t) , как
интенсивность отказов по j - той рабочей функции.
Следующим моментом, который рассматривается для простого невосстанавливаемого объекта, является включение в набор внешних факторов, которые влияют на изменение диагностических признаков, такого фактора как режим работы объекта. Если до этого момента полагалось, что на-
дежность обеспечивалась таким ее свойством как сохраняемость, то теперь будем полагать, что объект эксплуатируется с коэффициентом нагрузки Кн > 0. На что в вышеприведенных показателях безотказности это окажет влияние? В первую очередь реально установленный коэффициент нагрузки приведет к более интенсивному изменению значений ДП объекта. Следовательно, должен быть пересмотрен закон изменения ДП от времени эксплуатации, причем при таком активном влиянии входных воздействий на ДП может поменяться характер их изменения: если до этого диагностический параметр изменялся в сторону нижнего допустимого значения, до после введения коэффициента нагрузки он может начать изменяться в сторону верхней границы, или наоборот. Главным условием будем полагать монотонность в характере изменения ДП. Таким образом, пересматриваются модели изменения всех ДП после введения Кн > 0. Скорость и характер изменения ДП в зависимости от Кн будет определять время выхода этого параметра на TjrrШin или Т1ШШХ. Все остальное рассчитывается по прежней схеме.
Далее переходим к случаю простого восстанавливаемого объекта. Если невосстанавливаемые объекты работают только до 1 -го отказа, после чего могут быть заменены на новые объекты, аналогичные отказавшим, то при возможности их восстановления в процессе эксплуатации, рассматриваются такие свойства надежности, как ремонтопригодность и долговечность.
Поскольку моменты времени возникновения отказов носят характер случайных величин, то для восстанавливаемых изделий определен параметр надежности, называемый параметром потока отказов . Вероятность безотказной работы Pj(t) для данного случая не носит монотонный характер на всем времени эксплуатации изделия, т.е. от ее начала до наступления предельного состояния. Это связано с тем, что после очередного отказа и выполненного ремонта происходит повышение этой вероятности за счет осмотра и предупредительного ремонта и остальных элементов изделия, помимо элемента, вызвавшего отказ изделия. Между двумя соседними отказами Pj(t) по-прежнему носит монотонно убывающий характер для ] - той рабочей функции, ( ^=1,2,..,п). Параметр потока отказов может быть определен статистическим путем по формуле ) = Ат / (Ы -Д) , где Ат - число отказов в интервале времени ( ? + Д ), имевших место во всех изделиях, N - число однотипных изделий. Для получения этого параметра в работе программным путем моделировались времена наступления очередных отказов для всех изделий партии, имеющие случайный характер. А также задавался закон, по которому повышались значения вероятности безотказной работы после выполнения очередного ремонта. Между двумя соседними отказами эта величина сохраняла прежний монотонный характер. Может быть выполнено также моделирование поведения этой вероятности с учетом сдвига на время, требуемое для проведения ремонта.
Данный процесс повторялся для получения вероятностей Pj(t) по всем рабочим функциям, что позволяло имитировать разнообразие законов изменения детерминированных величин и набирать статистику по случайным величинам.
Переход к показателям надежности сложного объекта может быть легко выполнен в случае предположения о соединении в нем отдельных элементов (конструктивно оформленных частей) по схеме основного соединения (отказ одного любого элемента приводит к отказу всего объекта). В этом случае вероятность безотказной работы объекта находится путем перемножения аналогичных вероятностей отдельных элементов, а интенсивность отказов находится как сумма отдельных интенсивностей.
Остальные показатели надежности сложного объекта находятся с учетом уже найденных показателей. При переходе к сложному объекту, вве-
денные рабочие функции полностью переходят к нему как к целой части, что приводит к определению иного набора диагностических признаков, связанных со структурой всего объекта.
Заключение.
1. В пакете «МаЦаЬ» создана программа, позволяющая имитировать нахождение показателей надежности сложного объекта при разных законах изменения случайных и детерминированных факторов, влияющих на техническое состояние этого объекта.
2. Рассмотренный путь построения алгоритма данной программы указывает на необходимость при нахождении показателей надежности конкретных технических объектов использовать при проведении такой работы ряд определений и показателей технической диагностики (например, таких как «диагностический признак»). В противном случае возникает сложность с определением предельного технического состояния контролируемого объекта, для которого эти показатели надежности и вводятся.
1.
учеб. 2. 3.
1990.
ЛИТЕРАТУРА
Калявин В. П. Основы теории надёжности и технической диагностики элементов и систем ЯЭУ : пособие / В. П. Калявин, А. М. Панкин. - СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2007. - 213 с. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Термины и определения. М. : Изд-во стандартов, 1990. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. М. : Изд-во стандартов,
УДК 616.314-002
Суворова М.Н., Кузнецова Н.К., Корецкая Е.А., Емелина Г.В.
Медицинский институт, Пензенский Государственный университет, Пенза, Россия
ПАТОЛОГИЯ ОРГАНА СЛУХА: ПРИЧИНЫ, РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ. ОСОБЕННОСТИ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО СТАТУСА ИНВАЛИДОВ ПО СЛУХУ
Заболевания органа слуха относятся к социально значимым болезням, так как дефекты слуха оказывают существенное влияние на формирование второй сигнальной системы человека. Нарушение слуха препятствует формированию интеллекта и самой личности индивидуума именно это и приводит к нарушению социальной адаптации человека и последующему выходу на инвалидность.
По данным ВОЗ, в 2002 г. в мире насчитывалось не менее 250 млн. человек с нарушениями слуха, причем в последние годы отмечается рост частоты поражений органов слуха, особенно среди населения крупных промышленных стран. В тоже время отмечается, что распространенность тугоухости и глухоты в различных географических зонах неодинакова и находится в прямой зависимости от возраста, пола, условий труда, быта и степени урбанизации региона [4].
В России, по данным отечественных исследователей, к настоящему времени зарегистрировано свыше 24 0 тыс. инвалидов по слуху и более 12 млн. лиц с социально значимыми нарушениями слуха.
В последние годы отмечается рост общего количества инвалидов в Российской Федерации, что является одним из ведущих негативных факторов общественного здоровья.
Общий контингент инвалидов ежегодно увеличивается в среднем на 7-10% .
Значительный рост инвалидности связан с высоким уровнем заболеваемости и травматизма, увеличением численности лиц пенсионного возраста и другими причинами [3].
К факторам, поддерживающим неблагоприятный рост численности населения с социально значимыми нарушениями слуха, помимо увеличения числа лиц старших возрастных групп в общей структуре населения, относят генетически обусловленную тугоухость, на которую приходится не менее 50% всех случаев нейросенсорной тугоухости, обнаруживаемой в раннем детском возрасте [8].
Сердечно-сосудистая патология, широко распространенная в современном обществе, оказывает влияние на состояние слуховой функции. Поражение артериально вертебробазилярной системы, при остеохондрозе шейного отдела позвоночника в большинстве случаях приводят к нарушению слуха [9].
Существенную роль в поражение преддверно-улиткового органа могут нанести вирусные инфекции, в том числе вирус гриппа, вирусы кори, свинки (вирусного эпидемического паротита) и опоясывающего герпеса, цитомегаловирус, вирус Эпштейн-Барра .
Значительное место среди причин поражения органов слуха отводится лекарственным препаратам, обладающим ототоксическим действием, таким как антибиотики аминогликозидового ряда и про-
тивоопухолевым препаратам, содержащим платину [5].
Длительное воздействие на орган слуха производственного шума может оценивается, как один из основных этиологических факторов тугоухости и глухоты, на которые приходится 53,4% всей профессиональной патологии.
Не менее важной по частоте причиной развития тугоухости является хронический гнойный средний отит, который поражает людей самых разных возрастных групп.
Социальной значимостью данного заболевания является то, что частые обострения хронического гнойного среднего отита приводят не только к потерям трудоспособности, но и к прогрессирующей тугоухости [7].
Социально-политические и экономические потрясения, охватившие нашу страну, привели многих к тяжелому кризису, среди которых инвалиды, в том числе инвалидов с патологией слуха, оказались наиболее незащищенными, что объясняется их низким уровнем адаптационных возможностей, большей уязвимостью с точки зрения материального благополучия, уровня здоровья, психологического состояния и всевозможных ограничений [6].
Рациональная организация лечебно-
профилактической и стоматологической помощи глухонемым пациентам является одной из важных задач здравоохранения [10].
Одной из проблем современной стоматологии является совершенствование стоматологической помощи инвалидам по слуху. Особый медико-социальный статус делает данный контингент населения уязвимым в вопросах стоматологического просвещения, что влечет за собой низкий уровень гигиенических стоматологических знаний, а также недостаточную мотивацию к сохранению и укреплению здоровья полости рта.
В доступной литературе недостаточно освещены особенности стоматологического статуса инвалидов по слуху, а также особенности решения проблем стоматологического просвещения и стимулирования мотивации стоматологического здоровья у данного контингента пациентов. В последние годы многими исследованиями доказана возможность снижения уровня стоматологических заболеваний внедрением первичной профилактики.
Исследования, посвященные вопросам индивидуальной профилактики кариеса и болезней пародон-та проводятся во многих странах, однако, данных по освещению результатов этих исследований не-достаточно[1]. Кроме того, имеет место недостаток информации, касающейся вопросов выбора наиболее эффективных индивидуальных мер профилактики применительно к определенному контингенту населения, в частности к инвалидам по слуху. Поэтому необходим поиск новых и совершенствование традиционных методов и средств профилакти-
