Обеспечение надежности на стадиях создания

Первой стадией проектирования является разработка технического задания (ТЗ). Оно разрабатывается совместно с техническо-экономическим обоснованием (ТЭО). Цель ТЭО - определение целесообразности разработки с определенными функциями и техническими характеристиками.

На стадии ТЗ основной целью является определение требования заказчика к разрабатываемой системе, в том числе к функциональным и обеспечивающим подсистемам системы; к организации работ по её созданию.

ТЗ на проектирование включает в себя характеристику объекта системы, ее назначение, технико-экономические показатели, требования к заказчику по подготовке объекта, состав и содержание работ по созданию системы.

На всех этапах составления ТЗ проводятся работы по обеспечению надежности системы.

На этапе предварительного обследование основной целью является выявление главных предполагаемых источников эффективности создаваемой системы и сбор необходимых данных для выбора ТС. По надежности проводятся следующие работы: сбор данных об условиях и режимах работы объекта (дискретный или непрерывный, характер производства, наличие и характер среды, характер помех, наличие и величина колебаний уровня напряжения питающего потока и т.п.); сбор данных о существующей системе ТО и ремонта оборудования, контрольно-измерительных приборов, средств автоматизации средств ВТ; сбор данных о составе и организации работы ремонтно-эксплутационного персонала; сбор данных о надежности объекта; изучение видов и последствий отказов ТС. Работы на этом этапе заканчиваются материалами к ТЗ.

На втором этапе стадии ТЗ (предпроектные научно-исследовательские работы) производится подготовка ТЗ на создание системы. К работам по надежности на этом этапе относится анализ данных об объекте и определение предварительных требований к надежности системы, сбор и анализ данных о функциях надежности и условиях работы существующей системы и систем, аналогичных разрабатываемой, постановка и разработка методов решений новых задач по надежности системы.

На этапе эскизной разработки системы производится сбор данных о надежности КТС, который предполагается использовать в системе; анализ его функций, определение конкретного содержания формулировки понятия отказа отдельных функций и системы в целом, определение функций системы и видов их отказов, для которых необходимо нормировать требования к надежности; предварительная оценка надежности КТС по основным функциям системы; определение целесообразности и возможности применения основных путей повышения надежности системы по рассмотренным функциям.

На четвертом этапе – непосредственная разработка ТЗ производится определение требований к надежности функционирования системы вносимых в ТЗ, выбор методов оценки (контроля) надежности системы на дальнейших стадиях создания системы; утверждение ПОН разрабатываемой системы. Кроме того, на стадии ТЗ обосновывается необходимость учета особенностей алгоритмов и программ, а также действий оператора при оценки надежности системы на различных стадиях создания.

Второй стадией проектирования является технический проект. Он состоит из нескольких этапов. Главное назначение технического проекта – разработка и утверждение основных технических решений, затрат, экономической эффективности, требуемых рабочих площадей и штатов обслуживающего персонала. Технический проект системы оформляется в виде комплекса материалов, дающих полное представление о составе и функционировании системы. Большое внимание в проекте уделяется вопросам надежности функционирования системы и техники безопасности во время эксплуатации.

На этапе системотехнического синтеза системы с целью обеспечения её надежности производится анализ различных вариантов построения системы, предполагаемого состава используемых ТС, структуры и содержания алгоритмов функционирования системы, а также оперативного персонала; ориентировочная проектная оценка надежности перспективных вариантов системы.

На этапе аппаратно-технического синтеза определяется возможность и пути повышения надежности по различным вариантам системы; сравниваются варианты, и выбирается предпочтительный вариант по критерию надежности; разрабатываются требования по надежности отдельных подсистем и локальных устройств системы; подготавливаются исходные данные и проводятся предварительные расчеты параметров ТО; утверждение одиночного комплекта запасных элементов, состава и квалификации ремонтно-эксплутационного персонала системы; производится проектная оценка надежности её функционирования системы с учетом ТС, алгоритмов управления и действия оперативного персонала по выбранному варианту системы.

На последующих этапах технического проекта производится разработка требований к надежности новых модернизированных средств автоматизации, разработанных для данной системы; к надежности оперативно - диспетчерского оборудования, не выпускающегося серийно; уточнение КТС, в том числе средств технической диагностики и запасных элементов.

Третья стадия проектирования системы - рабочий проект. Он включает в себя текстовую и графическую документацию, необходимую для внедрения и функционирования системы. Это пояснительные записки, различительные инструкции и спецификации, схемы, чертежи и т.д.

На этапе разработки рабочей документации КТС проводятся уточнение данных о надежности ТС, выбранных для окончательного варианта системы, а также данных о надежности действий оперативного персонала; даётся уточненния проектной оценки надежности КТС системы по основным функциям системы для окончательного варианта. На этапе составления запасных модификаций производят уточненный расчет одиночного комплекта запасных элементов системы, включая оборотную и расходную части.

На этапе разработки рабочей документации на программное и информационное обеспечение производится проектная оценка качества программного обеспечения (ПО). Производится проектная оценка надежности системы с учетом ТС, алгоритмов и программ; уточненная проектная оценка надежности функционирования системы с учетом ТС, особенностей структуры алгоритмов и программ, действий оперативного персонала, режимов и параметров технической эксплуатации системы.

На четвертой стадии создания системы - внедрение - производится исследование надежности создаваемой системы в условия опытной эксплуатации.

На этапе подготовки объекта к внедрению делают уточнение методик и форм сбора и обработки информации о надежности системы, при проведении испытаний и в условиях эксплуатации системы; разрабатывают программы экспериментной оценки надежности системы на этапе опытной эксплуатации. При наладке системы производят сбор и анализ информации о неисправностях ТС, их наладку; отладку программ, реализующей общий алгоритм функционирования системы и т.д.

На этапе приемо-сдаточного испытания системы на надежность (при необходимости) разрабатывают программы экспериментальной оценки (контроля надежности системы на этапе опытной эксплуатации). Кроме того, на стадии внедрения собирают и обрабатывают информацию о надежности системы в условиях опытной эксплуатации; уточняются (при необходимости) параметры технической эксплуатации, состав запасных элементов, состав функции и степени подготовленности оперативного персонала (и эксплуатационного); производится коррекция эксплуатационной документации.

На этом этапе определяют также частота и глубина профилактических и регламентных проверок на основе всестороннего рассмотрения вопросов будущей эксплуатации системы.

На последней стадии создания системы (анализ функционирования) проводится анализ надежности системы в условиях промышленной эксплуатации, собирается статистическая информация по этому вопросу.

На этапе исследования фактической технико-экономической эффективности системы собирается, обрабатывается и анализируется статистическая информация о надежности системы в целом, и её отдельных функций, подсистем, локальных устройств и технических средств в условиях промышленной эксплуатации, включая качество технического обслуживания электропитания, климатики и т.п.; производится оценка фактической надежности системы и её влияние на эффективность функционирования системы по результатам промышленной эксплуатации. На этой же стадии разрабатываются и реализуются рекомендации по совершенствованию системы с целью повышения её эксплутационной надежности; разрабатываются рекомендации по повышению и обеспечению надежности последующих образцов системы, по разработке типовых проектных решений.

Рассмотренные вопросы показывают, что теория надежности занимает одно из ведущих мест в процессе проектирования системы. Особенно важную роль она играет на ранних стадиях проектирования, когда решаются вопросы построения структуры системы, организации её функционирования и эксплуатации, так как методы надежности позволяют найти наиболее рациональное решение. Без высокой надежности не может быть и речи о эффективных и качественных АСОИУ.

Контрольные вопросы

1. Опишите зависимость эффективности от надежности.

2. Какова зависимость стоимости системы от ее надежности?

3. Как влияют на показатели стоимости системы этапы решения вопросов надежности на стадиях проектирования системы?

4. Что представляет собой программа обеспечения надежности?

5. Какие вопросы надежности рассматриваются на стадии ТЗ?

6. Что исследуется в процессе технического проектирования системы?

7. Какие вопросы в части надежности системы рассматриваются на стадии рабочего проектирования?

8. Что производится на последней стадии проектирования системы?

глава 10. Методы экспериментальной оценки надежности

Дата добавления: 2014-01-07