IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

Поиск по файловому архиву
  Add File

> Квалиметрия

Информация о файле
Название файла Квалиметрия от пользователя z3rg
Дата добавления 6.2.2016, 20:44
Дата обновления 6.2.2016, 20:44
Тип файла Тип файла (zip - application/zip)
Скриншот Не доступно
Статистика
Размер файла 90,22 килобайт (Примерное время скачивания)
Просмотров 2639
Скачиваний 129
Оценить файл

Описание работы:


Квалитология – это наука о качестве.
Загрузить Квалиметрия
Реклама от Google
Доступные действия

Введите защитный код для скачивания файла и нажмите "Скачать файл"

Защитный код
Введите защитный код

Текст работы:


Томский государственный национальный исследовательский университет

Факультет инновационных технологий

Кафедра управления качеством

РЕФЕРАТ

Квалиметрия

Томск 2015

1.     Квалитология

Квалитология – это наука о качестве.

Объектом квалитологии (науки о качестве) выступает качество предметов и явлений мира человека.

Предметом квалитологии являются качества объектов и процессов той  части мира, которые ассимилированы общественной практикой в широком ее значении. Это означает, что категория качества несет в себе ценностный аспект, отражающий соотнесённость любых продуктов труда и применяемых процессов с общественными потребностями, с социальными и производственными  возможностями, с личным и производственным потреблением, с социальными (государственными)  нормами и доктринами.

А.В. Гличев первый дал развернутую структурную характеристику науки о качестве как системы научных направлений и проблем, охватывающих механизмы обеспечения качества продукции на всех его стадиях [16, с.2].

А.И. Субетто сформулировал методологический принцип триединства науки о качестве – единства трех ее основных частей:

-  Теории качества (законы и принципы формирования и реализации качества объектов и процессов);

-   Теории измерения и оценки качества (квалиметрии);

-  Теории управления качеством (законы, принципы, механизмы, системы, методологии и технологии управления качеством продуктов, труда и работ).

Взаимосвязь трех основных частей квалитологии показана на рисунке. Теория  качества (ТК) служит входом в квалиметрию, служит базисом теории управления качества, которая замыкает триаду квалитологии.

Принцип триединства обеспечивается:

-  Единством понятийно-категориального аппарата;

-  Единой системой взаимосвязанных принципов и классификаций;

-  Взаимосвязанностью законов ТК, ВК и УК.

Квалиметрию можно разделить на три ветви:

- теоретическую (изучает только общие закономерности и математические модели, связанные с оценкой качества);

- специальную (разрабатывает конкретные методики и математические модели для оценки качества конкретных объектов разного назначения);

- прикладную (квалиметрия продукции, труда и деятельности, проектов, процессов и др.).

При этом теоретическая, прикладная и специальная квалиметрия находятся в тесной взаимосвязи, отражая диалектику общего, особенного и единичного.

В структуре квалитологии можно выделить следующие взаимосвязанные и взаимодействующие друг с другом составные части :

Теория качества, предметом которой является исследование природы качества, изучение экономических, социалистических, информационных аспектов качества продукции на этапах ее создания и применения.

Теория управления качеством – это область науки, занимающаяся разработкой научных основ и методов обеспечения и управления качеством.

Квалиметрия – отрасль науки, изучающая и реализующая методы количественной оценки качества.

Метрология – отрасль науки, изучающая и реализующая методы измерения качества.

У квалиметрии, как науки, можно выделить следующие статусы :

- экономический;

- технико-экономический;

- общенаучный;

- систематический.

Экономический статус обусловлен политэкономическим содержанием категории качества в ее взаимодействии с потребительной стоимостью и стоимостью. С позиции экономического статуса квалиметрия включает в себя методы эконометрии, как теоретического измерения экономических свойств создаваемых объектов и процессов. Технико – экономический статус квалиметрии отражает ее направленность на комплексные оценки экономических и технических свойств объектов и процессов, что отображается в результатно – затратных мерах эффективности, технико – экономических показателях, технико – экономических уровнях и т.д.

Общенаучный статус определяется философско – методологической и общенаучной функциями категории качества и подтверждается формированием большого числа предметных квалиметрий (продукции, техники, труда и т.д.).

Систематический статус квалиметрии определяет ее, как систематическую теорию. Это связано с тем, что категория качества имеет аспекты структурности, динамичности, определенности, упорядоченности – все основные признаки системы. Таким образом, здесь возможен системный подход и к оценке, и к анализатору, и к управлению.

Количественная оценка качества необходима для принятия обоснованных решений на всех стадиях жизненного цикла продукции, от маркетинговых исследований до принятия решения о снятии с производства. Квалиметрия качества позволяет определить конкурентоспособность, установить взаимосвязь качества и цены, сделать анализ качества процессов производства, определить пути совершенствования продукции и сокращения затрат. При этом распространение квалиметрических методов и подходов на качество процессов, проектов и решений создает действенный аппарат выбора лучших вариантов многокритериальных решений во всех сферах управления качеством.

Квалиметрия как наука выступает в виде взаимосвязанной системы теорий, различающихся степенью общности, средствами и методами измерения и оценивания. К таким теориям относятся:

- Общая квалиметрия.

- Специальная квалиметрия.

- Предметные квалиметрии.   

2.     Общая квалиметрия

В рамках общей квалиметрии разрабатываются теоретические проблемы. Среди них сегодня выделяются четыре группы проблем разной обобщённости.

1. Самые общие – это проблемы наличной системы понятий и её терминологического (знакового) отображения. Иными словами, это проблемы предмета особой науки – «квалиметрия». Именно с этим предметом непосредственно имеют дело работники науки на теоретическом её уровне.

2. Далее выделяются проблемы «квалиметрической аксиоматики» (полной системы аксиом и правил, связанных с оценкой качества), или концептуального ядра в общей квалиметрии. Здесь рассматриваются исходные положения науки. В их число входят, прежде всего, определение объекта квалиметрии, определение её общих проблем, определение её принципов и её методов.

3. Особый раздел в рамках общей квалиметрии представлен проблематикой особенной «теории оценивания». Эта частная теория раскрывает законы оценивания как особой познавательной деятельности и методы этой деятельности.

(В общем же, наряду с общей теорией квалиметрии, следовало бы говорить о квалиметрической методологии. Именно в её рамках рассматривается вся область способов измерения качества: от уровня обыденного познания (с позиции «здравого смысла») через уровень профессионального познания (с позиции «компетентной экспертизы») до уровня понятийного познания – посредством инструментального технологизированного измерения).

4. Самые частные проблемы, выделяемые в рамках общей квалиметрии, это группа проблем теории квалиметрического шкалирования. (Существенное обстоятельство: будучи частным в рамках общей квалиметрии, шкалирование является общим моментом в рамках теории измерения.

Общая квалиметрия как практика – это учёт того, насколько взятая отдельность совершенна в сравнении со взятым её эталоном. Методологически-квалиметрическая практика – это учёт, использование, модификация и новаторская разработка подходящих способов измерения качества. Практика «квалиметрической аксиоматики» предполагает, что мы осознанно используем актуальные, ситуативно-функциональные (т.е. адекватные) меры на основе законов мышления и в соответствии с принятыми принципами. И, наконец, практика квалиметрического шкалирования – это осознанное использование при измерении качества всего диапазона возможностей, который предоставляется четырьмя вариантами классического шкалирования. В общем, квалиметрия как область человеческой деятельности, теоретическая и практическая, имеет фактически системную, а на теоретическом уровне – системологическую природу. И, по существованию, у квалиметрии выделяются такие атрибуты, как предметность, константность, целостность, обобщённость, структурность.

3.     Специальная квалиметрия

3.1.         Экспертная квалиметрия

Экспертный метод решения квалиметрических задач основан на использовании обобщенного опыта и интуиции специалистов-экспертов.

Эксперт - это специалист, компетентный в решении данной задачи (от лат. слова "expertus" - опытный). Эксперт должен быть беспристрастным и объективным при оценке объекта исследования.

Особенность экспертной квалиметрии заключается в том, что она ориентирована на человека как непосредственного измерителя качества в системе оценки.

Экспертный метод (метод экспертных оценок) является совокупностью нескольких различных методов:

·метод "мозговой атаки", который предусматривает генерирование идей участниками экспертной группы в творческом споре;

·метод "мозгового штурма", который заключается в том, что одна группа экспертов выдвигает идеи, а другая их анализирует;

·морфологический метод, который основан на морфологических матрицах, содержащих системные взаимосвязи между всеми элементами объекта. В левой части приводятся все функции изучаемого объекта, а в правой - возможные способы их осуществления;

·синтаксический метод, который предполагает генерирование идеи, использование аналогий из других областей знаний;

·метод  "Дельфы",  который  предусматривает  анонимный  опрос группы экспертов по специальным анкетам с последующей статистической обработкой материала.

Экспертный метод применяется там, где основой решения является коллективное решение компетентных людей (экспертов). Так, например, решения различных советов, конференций, совещаний, комиссий, а также экзаменаторов при оценке знаний учащихся и т.п. - все это решения, принимаемые на основе экспертных методов.

Экспертные методы оценки качества продукции могут использовать­ся при формировании сразу общей оценки (без детализации) уровня каче­ства продукции, а также при решении многих частных вопросов, связан­ных с определением показателей качества чего-либо. Следовательно, экспертные методы применяются:

·при общей (обобщенной) оценке качества продукции;

·при классификации оцениваемой продукции;

·при определении номенклатуры показателей качества оцениваемой продукции;

·при определении коэффициентов весомости показателей качества продукции;

·при оценке показателей качества продукции органолептическим методом;

·при выборе базовых образцов и их безразмерных показателей качества;

·при сертификации продукции.

Экспертный метод оценки уровня качества продукции не должен ис­пользоваться, если качество можно оценить другими методами с большей точностью или с меньшими затратами.

Результаты общей экспертной оценки такого сложного комплекса свойств, каким является качество продукции, имеют элементы неопределенности и необоснованности. Поэтому экспертная оценка качества продукции в целом является предварительной, ненасыщенной информационно и только в первом приближении ориентировочно характеризует качество оцениваемого изделия. На основе такой экспертной оценки качества, очевидно, нет возможности принимать какие-либо инженерно-технические решения. Этот метод может, например, использоваться при коммерческих сделках, когда нет конкретных (численно выраженных) сведений об уровне качества приобретаемой продукции и т.п.

Однако следует отметить, что экспертный метод для оценки многих показателей качества технической и другой продукции (например, эстетических) является единственно возможным.

В экспертной квалиметрии выделяются два основных класса экспертиз. Первый - это класс интеллектуальных экспертных методов (ИЭМ), основанный на привлечении интеллекта (опыта, знаний) специалиста, вто­рой - это класс сенсорных экспертных методов (СЭМ), состоящий в ис­пользовании сенсорных (чувствительных) возможностей человека (специалиста).

Механизм экспертизы на основе ИЭМ. Эксперт (группа экспертов) оценивает качество продукции (или только нескольких ее свойств) на основе вопросов (ответов) и дополнительной информации, поступившей из вне, в виде системы необходимых сведений об объекте оценки и критериях оценки (например, от квалиметролога).

Критерии, по которым осуществляется экспертиза качества, подразделяются на общие и конкретные. К общим критериям относятся сложившиеся в обществе ценностные ориентиры, представления и нормы. Конкретные критерии для эксперта - это реальные требования к качеству продукции данного вида, установленные в нормативных и других обязательных для исполнения документах. В форме конкретных критериев выступает также комплекс базовых значений показателей качества, характеризующих планируемую или проектируемую продукцию. Характеристики реально существующих высококачественных изделий, изготавливаемых в стране или за рубежом, тоже являются конкретными критериями для экспертов.

В соответствии с критериями оценки качества эксперт генерирует выходную информацию в следующем виде:

·информацию о предпочтениях, т.е. в семантических (передавающих все содержание, информацию, один из разделов семиотики, науки изучающей свойства знаков и знаковых систем) оценочных шкалах;

·информацию в определенных числовых шкалах (номинальных,

метрических и др.);

·информацию о выборах оцениваемых объектов.

На основе экспертных оценок качества лицо, принимающее решение, (ЛПР) выдает свое заключение.

Механизм экспертизы на основе СЭМ. При применении СЭМ информация, как правило, формируется в непосредственном сенсор­ном контакте с объектом оценки. При этом особенность СЭМ состоит в том, что критерий оценки является внутренней информацией, отражающей потребности эксперта. Это означает, что эксперт в оценке качества выступает как потребитель.

Класс СЭМ по своему содержанию шире традиционно понимаемых органолептических измерений, использующих зрительный, слуховой, тактильный и другие анализаторы (органы чувств). Он охватывает также методы оценки качества, основанные на фиксируемых ощущениях испытате­лей различных видов техники (например, транспортных средств).

В теории организации субъекта экспертизы раскрываются основные факторы организации экспертных процедур оценки качества и тем самым реализуется деятельный аспект экспертной квалиметрии.

Основные аксиомы и принципы, отражающие закономерности организации экспертной оценки :

1. Эксперты должны выбираться с одинаковыми компетентностью и квалификацией. В этом случае действует гипотеза равноточности оценок отдельных экспертов.

С целью повышения качества экспертных оценок создается рабочая группа.

Разнообразие экспертной группы как по числу экспертов, так и по их специальностям должно соответствовать разнообразию свойств и показателей оцениваемого качества.

Это положение позволяет сформулировать групповой принцип экспертного  покрытия: для сложных объектов оценки группа экспертов областью своей компетентности должна полностью охватывать пространство оцениваемого качества.

Важное требование организации экспертных процедур - минимальное психологическое напряжение эксперта. С учетом этого требования вытекает принцип иерархизации экспертной оценки, который служит регулятором при построении графа (дерева) экспертизы с учетом иерархии свойств.

Экспертные оценки по своей информационной емкости ограничены уровнем текущей информированности экспертов и объемом их знаний. Данная аксиома - методологическое основание необходимости обучения экспертов.

Экспертная квалиметрия есть измерение (оценка) качества объектов и работ на основе или привлечения "плохо" формализуемого опыта (памяти) экспертов (Э), или на основе измерения с помощью органов чувств ("сенсоров") эксперта (органолептическое измерение).

Теория экспертной квалиметрии, представляя собой часть квалиметрии вообще, одновременно входит неотъемлемой компонентой в теорию решений, в психологическую теорию решений, в теорию Выбора. Этим определяется специфика экспертной квалиметрии, которая перебрасывает "мосты" между общей теорией измерения качества (квалиметрией) и такими ее измеренческими ветвями. как психометрика, теория измерения спроса, социометрия и т.п. , где активную роль играет человек, его ощущения, потребности, интересы и т.д.

Теория объекта экспертной квалиметрии - это теория качества рассматриваемого объекта и соответственно определенная теоретическая компонента квалитологии- В данном случае она выступает как связующее звено экспертной квалиметрии с общей квалиметрией и квалитологией и определяет решение таких вопросов как классификация свойств и показателей качества (ПК), выбор показателей качества для ЭО и т.п.

Теория оператора экспертной квалиметрии направлена на разработку методов обработки экспертной информации, методов шкалирования и свертывания (многокритериальная задача сводится к задаче с одним критерием), на обоснование моделей ОК в процессе экспертизы. Так как оператор экспертизы есть совокупность операций, совершаемых субъектом над объектом ОК, то теория оператора экспертной квалиметрии отражает в себе особенности субъекта и объекта ЭО и в значительной степени связана с остальными теоретическими компонентами экспертной квалиметрии. Так, например, теория субъективных оценок и шкалирований, базирующаяся на психофизике и психологической теории решений, одновременно выступает и неотъемлемой компонентой, теории оператора экспертизы. Однако наряду с этой зависимостью в теории оператора экспертной квалиметрии имеются теоретические компоненты, обладающие "внутренними" источниками саморазвития и опирающиеся на нормативную теорию выбора, математическую теорию шкал, таксономию (теорию классификации и систематизации сложноорганизованных областей действительности и знания, имеющих иерархическое строение), кластерный анализ (многомерная статистическая процедура, выполняющая сбор данных, содержащих информацию о выборке объектов, и затем упорядочивающая объекты в сравнительно однородные группы) и т.д.

3.2.         Вероятностно-статистическая квалиметрия

Вероятностно-статистическая квалиметрия – основана на сборе статистической информации о параметрах и свойствах оцениваемой продукции. Модели вероятностно-статистической квалиметрии широко применяются в практике оценке качества продукции машиностроению.

Вероятностно-статистическая квалиметрия ориентирована на исследования методов применения вероятностно-статистических моделей методологии измерения и оценивания качества продукции и работ.

Теория вероятностно-статистической квалиметрии основано на методах теории вероятностей и математической статистики, включая методы числовой и нечисловой статистики. Иными словами, вероятностно-статистическая квалиметрия охватывает вопросы разработки методов ОК и отдельных операций оценивания, которые осуществляются с применением всех типов квалиметрических шкал. Содержание многомерного статистического анализа связывается как с количественными, так и с порядковыми (ординальными) классификационными (номинальными) шкалами. При этом оценка качества и эффективности просматривается как одна из основных задач статистического анализа. В схему статистического вывода и статистического анализа вкладывается широкий класс задач теории и практики измерения комплексного понятия «качество» сложного изделия.

Таким образом, основные положении, принципы, закономерности, аксиоматику вероятностно-статистическая квалиметрия заимствует из теории вероятностей и математической статистики, обеспечивая им квалиметрическую интерпретацию. К таки положениям относятся гипотезы качественной в определенном смысле однородности генеральной совокупности, для некоторых ситуаций оценивания о нормальном законе распределения или о других видах законов распределения; эргодичности; статистической независимости или зависимости; марковости процессов и др.

Статистические методы (методы теории вероятностей) применяются для решения следующих задач в системе оценивания:

- оценки статистической точности определение комплексных и обобщенных показателей индексов качества;

- оценки и учета в моделях ОК различного вида неопределенностей (с помощью байесовских моделей, моделей «риска» и др.);

- статистического шкалирования показателя качества (точностей, дефектности) и эффективности продукции работ

- построения обобщенных показателей совокупного качества продукции предприятия, отрасли, региона, т.е. статистического свертывания (ССК) в форме определенного типа вероятностно-статистических функционалов (математического ожидания, среднеквадратического отклонения, коэффициента вариации и т.п.);

- построения моделей ССК в форме статистических зависимостей общего показателя качества (эффективности) от частных показателей с помощью методов регрессионного, факторного, дисперсионного, конфлюэнтного (разложения функции случайного аргумента) анализов ;

- статистического определения коэффициентов весомости;

- статистической классификации качеств технологии и объектов техники;

- построения прогнозных баз оценки (типа «от будущего уровня») с помощью статистической экстраполяции временных рядов динамики оценочных показателей;

- построения эталонно-нормативной базы оценки (ЭНБ) – нормирования качества продукции и работ;

- оценки стабильности качества производства и продукции.

Методы вероятностно-статистической квалиметрии широко применяются в практике оценки качества продукции в машиностроении и приборостроении.

3.3.         Индексная квалиметрия

Индексная квалиметрия - теория измерения и оценки измерения качества объектов и процессов во времени (оценки динамики) и в пространстве с помощью индексов, которая применяет и развивает аппарат экономической теории индексов. Ее основная направленность – оценка изменения, темпов «движения» показателей качества объектов и процессов.

Индекс – это мера качества, построенная на применении операций нормировки на базе индексации. Такими базами выступают показатели качества объектов и процессов в базовом периоде и времени (смене, декаде, месяце, квартале, году, пятилетке и т.д.) или показатели качества разрабатывающей организации, предприятия, отрасль и т.п.

Единичным индексом iр называется результат нормировки показателей (единичных, групповых, комплексных, интегральных) по базе индексации без предшествующего или последующего разложения показателя (например, в виде отношения i(1)p = р/р0 или обратного отношения i(2)p = р0/р). Единичный индекс всегда является результатом деления двух чисел без оценки вклада в изменение общего показателя изменений частных показателей.

Агрегатный (групповой) индекс J – это результат нормировки агрегатов показателя качества и (или) показателей экстенсивного количества (объемных показателей) по базе индексации. При этом база индексации служит соответствующий агрегат. Как правило, агрегатом выступают: сепарабельная модель свертывания, ее модификации – аддитивная модель, мультипликативная модель или их комбинации – аддитивно- мультипликативная или мультипликативно-аддитивная модели. В зависимости от типа агрегата агрегатные индексы получают соответствующее наименование.

В зависимости от применяемой схемы индексации (сравнения) различаются полные (безусловные) и неполные (условные) агрегатные индексы. Полным называется индекс, в котором база индексации представляет собой агрегат баз индексации по частным показателям, например

                     

 

(5.1)

или

 

,

(5.2)

где J(a) J(м) – аддитивные и мультипликативные индексы соответственно.

Неполный индекс есть агрегатный индекс, у которого имеются показатели, входящие с одним и тем же значением агрегаты числителя и знаменателя. Следуя традициям индексологии, указанные показатели называются весом или условием соизмерения агрегатов. Назначение весов (условия) соизмерения – в «замораживании» определенных показателей – факторов, благодаря чему оценивается «условная» динамика уровня качества, т.е. динамика при условии, что данный частный показатель остается неизменным. Если «замораживается» базисное значение частного показателя, то агрегатный индекс называется базисно-условным, а если текущее – то текуще-условным индексом.

Запись J(ам) (р0kl+1, р0kl+2, . . , р0km) означает, что это базисно-условный аддитивно-мультипликативный индекс, где условием является неизвестность m – (l + 1) ,базисных значений (l = l + 1, m) показателей качества.

Отметим, что индекс i(1)p представляет собой базисно-взвешенный единичный индекс, а i(2)p – текуще-взвешенный единичный индекс. Их взаимосвязь выражает условие обратимости базисно-взвешенных и текуще-взвешенных единичных индексов друг в друга. Условие обратимости – одно из правил, часто предъявляемых и к агрегатным индексам. Этому условию удовлетворяет класс мультипликативных индексов, включая его базисно-взвешенную и текуще-взвешенную формы:

 

.

(5.3)

Наряду с агрегатным индексом могут применяться различные формы агрегатов единичных индексов. Например, среднеарифметический индекс представляется в виде

 

,

(5.4)

а среднегеометрический – в виде

 

.

(5.5)

Для данных представлений имеет место равенство: .

В квалиметрии представление о классах индексов шире, чем принятое в экономической теории индексов. Индексы качества могут строиться не только в пространстве метрических шкал, но и в пространстве порядковых, ранговых и номинальных шкал. В последних случаях индексация динамики осуществляется на базе введения мер сходства или метрик с эталонными порядками или классификациями.

Временной (операционный) ряд индексов называется временной индексной цепью. Индексная цепь – это последовательность индексов, отражающая изменения качества во времени или от одной технологической операции к другой:

 

(5.6)

Запись  означает, что в качестве базы индексации приняты значения показателей в момент tR; в этом случае= 1 (или 100%).

Индексным изменением называется изменение показателя качества, нормированное по базе индексации. Различаются полные (безусловные) и неполные (условные) индексные изменения. Справедливы соотношения:

 

(5.7)

где - агрегат показателей.

Таким образом, индексная квалиметрия, включая ранговую индексацию динамики качества объектов (техники, проектов, производственных процессов и т.п.), формирует методический арсенал целого класса задач оценки качества управления качеством продукции и работ машиностроения и приборостроении.

Квалиметрия в ракетостроении

Обеспечение отказоустойчивости космических аппаратов длительного функционирования (КА ДФ) и ракет носителей (РН) - совокупность мероприятий по обеспечению гарантийных сроков КА на уровне 7-10 лет и безотказности РН, включая предупредительные, защитные и контрольные мероприятия, направленные на снижение уровня отказов элементной базы, дефектов производства, повышение уровня долговечности, обнаружение, локализацию и парирование отказов и неисправностей бортовой аппаратуры.

Основные положения по обеспечению отказоустойчивости перспективных КА ДФ и РН.

В основе системы обеспечения и контроля отказоустойчивости КА ДФ и РН - методические положения по следующим основным вопросам (направлениям):

- концепция обеспечения и контроля надежности КА ДФ, РН и их БА;

- программы обеспечения надежности К А ДФ и РН;

- анализ отказов прототипов и возможных отказов создаваемых КА ДФ и РН;

- выбор и обоснование использования элементной базы, применяемой в  бортовой аппаратуре (БА) КА ДФ и РН;

- обоснование видов, кратности и режимов резервирования БА;

- обоснование использования современных методов резервирования на модульном уровне для различных видов БА;

- обоснование использования бортовой системы диагностики, контроля и

локализации отказов и неисправностей и восстановление работоспособности КА и РН;

- обеспечение качества производства отказоустойчивой БА;

- обеспечение контроля технического состояния БА на различных стадиях изготовления и испытаний;

- обеспечение защиты БА от внешних воздействующих факторов;

- контроль отказоустойчивости БА на различных стадиях создания КА и РН;

- нормативные документы по разработке отказоустойчивых КА ДФ и РН.

В основе концепции обеспечения и контроля надежности КА ДФ и РН должно быть положение о том, что требуемый уровень долговечности и безотказности достигается для каждого образца КА ДФ и РН гарантированным образом. В соответствии с указанным требованием на стадиях проектирования и экспериментальной отработки должны быть продемонстрированы требуемые запасы надежности по каждому возможному виду отказа.

В состав НОН КА ДФ и ПОН РН вводятся дополнительные мероприятия по обеспечению надежности, учитывающие специфику КА ДФ и РН. К дополнительным мероприятиям, которые должны войти в состав ПОН отказоустойчивых КА ДФ и РН, относятся:

- модели технического ресурса отказоустойчивых КА ДФ и РН;

- обоснование избыточности, используемой в аппаратуре, использование отказоустойчивых систем;

- исключение влияния внешних воздействующих факторов на надежность КА ДФ и РН при эксплуатации в наземных условиях и при условиях штатной эксплуатации;

- анализ причин и последствий возможных отказов, исследование влияния отказов на выходной эффект КА ДФ и РН;

- разработка перечней критичных элементов КА ДФ и РН, а также элементов, лимитирующих долговечность КА ДФ и РН;

- обеспечение надежности критичных элементов КА ДФ и РН и элементов, лимитирующих долговечность КА ДФ и РН;

- обоснование выбора, оценка и контроль надежности элементной базы, используемой в аппаратуре;

- оценка качества изготовления и достоверности контроля технического состояния КА ДФ и РН на этапах приемо-сдаточных испытаний и испытаний на техническом и стартовом комплексах;

- объемы и режимы приработочных испытаний и входного контроля;

модели типовых отказов КА ДФ и РН.

Контроль отказоустойчивости КА ДФ и РН и их бортовой аппаратуры последовательно проводится на этапах эскизного проектирования, наземных испытаний, летных испытаний и эксплуатации.

В материалах эскизного проекта в части надежности должны быть проведены работы по количественному анализу и обоснованию оптимального резервирования (избыточности), необходимого для обеспечения требований по надежности КА ДФ и РН, установленных в ТТЗ. Должны быть рассмотрены все основные виды избыточности, включая различные виды и способы структурного, функционального, программного и временного резервирования аппаратуры и ее составных частей, а также запасы работоспособности и запасы ресурса. Актуальна разработка алгоритмов по обоснованию оптимальной структурной и временной избыточности БА КА и РН, используемых для обоснования проектных решений.

В составе эскизного проекта предусмотрен анализ причин возможных отказов (АВО), который является обязательным элементом ПОН КА ДФ и ПОН РН. При методическом обеспечении работ по АВО используется метод дерева отказов (МДО), позволяющий проводить анализ причин и последствий возможных отказов и разрабатывать мероприятия по их предотвращению.

В эскизном проекте должны быть представлены материалы по обоснованию использования и контролю надежности элементной базы, входящей в состав БА К А ДФ и РН. Система входного контроля элементной базы КА ДФ и РН должна предусматривать 100%-ный прогнозирующий параметрический контроль.

Качество изготовления КА ДФ и РН определяется по результатам приемо-сдаточных испытаний на заводе-изготовителе бортовой аппаратуры, на головном заводе-изготовителе, испытаний на ТК и СК и в начальный период функционирования при эксплуатации.

Показателем качества изготовления КА ДФ и РН является вероятность исправного состояния изготовленных КА ДФ и РН после проведения испытаний. Для оценки показателя качества используется информация о дефектности элементов КА ДФ и РН и достоверности контроля ТС на различных этапах.

Для оценки уровня дефектности элементов КА ДФ и РН необходимо использовать информацию о техническом состоянии БА на этапах приемо-сдаточных испытаний на заводе-изготовителе, регламентных работ по техническому обслуживанию, испытаний на ТК и СК.

Надежность тяжелых ракет-носителей

Ракета-носитель

Страна

Период использования

Общее количество пусков

Успешные и частично успешные пуски*

Аварийные пуски*

Надежность (%)

Atlas 2

США

07.12.91-31.12.01

55

55

--

100

Delta 2

США

26.11.90-31.12.01

66

65

1

98,5

Ariane 4

Европа

15.06.88-31.12.01

107

104

3

97,2

"Протон"

Россия

01.01.91**-31.12.01

90

84

6

93,3

"Зенит-3SL"

Россия--Украина

28.03.99-31.12.01

7

6

1

85,7

Chang Zheng 3

КНР

08.04.84-31.12.01

24

20

4

83,3

Ariane 5

Европа

04.06.96-31.12.01

10

7

3

70,0

*Успешный пуск -- полезный груз выведен на расчетную орбиту, частично успешный пуск -- полезный груз выведен на нерасчетную орбиту, но это не препятствует его использованию по назначению, аварийный пуск -- полезный груз не выведен на орбиту либо выведен на нерасчетную орбиту, на которой он не может быть использован по назначению.

**Ракета-носитель "Протон" используется с 1965 года, всего произведено 288 пусков.

Источник: Данные Игоря Лисова

Развитие и совершенствование методологии задания требований, оценки, контроля и обеспечения качества и надежности космических систем и их составных частей

Существенное возрастание сложности РКТ, разработка КА длительного функционирования и высокие требования к безотказности внесли принципиальные изменения в методологию обеспечения и контроля их надежности. Основное внимание при обеспечении и контроле надежности РКТ было направлено на анализ причин потенциальных и имевших место при испытаниях отказов, разработку эффективных мероприятий по их предупреждению.

Основные принципы современной методологии обеспечения и контроля надежности.

Системный подход к обеспечению надежности на основе ПОН.

Использование вероятностных показателей надежности, включаемых в контракты с заказчиком.

Всесторонние отработочные испытания в условиях, максимально приближенных к эксплуатационным.

Использование на стадиях опытно-конструкторских работ систем автоматизированного проектирования, позволяющих сократить сроки разработки, избежать конструкторских ошибок, проводить сравнение различных вариантов построения систем, оптимизировать проекты по критериям стоимости и надежности, оптимальных весовых показателей и габаритов.

Использование на стадии производства автоматических и автоматизированных технологических процессов, контрольных систем и средств неразрушающего контроля.

Создание экспериментальной базы, позволяющей проводить отработку элементов РКТ на этапе наземных испытаний.

Создание отказоустойчивой бортовой аппаратуры РН и КА.

Основные направления совершенствования методологии оценки и контроля надежности перспективных космических средств на современном этапе.

Первое направление - поэтапное подтверждение требований. Оно обусловлено невозможностью подтверждения высоких требований по надежности (на уровне 0,98-0,99 и выше) на всех стадиях разработки и создания космических средств. Используется стратегия поэтапного подтверждения требований по надежности, учитывающая планируемые объемы наземных и летных испытаний и позволяющая подтвердить установленный в ТТЗ уровень надежности РН, РБ и КА к моменту завершения их летных испытаний. Предложенная идея нашла воплощение в соответствующих технических решениях по КРН "Протон-М" и КРБ "Бриз-М". Аналогичное решение планируется к реализации и для семейства РН "Ангара".

Второе направление - полное использование информации о надежности и техническом состоянии. Оно в первую очередь связано с необходимостью более детального учета физических параметров, определяющих работоспособность РН,РБ и КА, при оценке надежности космических средств и их составных частей. Указанный факт требует разработки методов оценки и контроля технического состояния космических средств и их составных частей на этапах приемных и контрольных испытаний и испытаний на техническом и стартовом комплексах.

Третье направление - учет опыта отработки эксплуатируемых в настоящее время космических средств. В первую очередь это относится к анализу типовых отказов РН, РБ и КА и на этой основе к разработке моделей в виде деревьев отказов перспективных средств. При этом следует отметить перспективность исследований по деревьям отказов космических средств.

Представленные концепция, принципы и основные положения по обеспечению качества и надежности перспективных КА и РН при условии их своевременной реализации окажут существенное влияние на научно-технический уровень разрабатываемых изделий, их стоимость, качество и надежность и в итоге на конкурентную способность на мировом рынке космических технологий и услуг.

Оценку качества параметров ракеты производят по расчетному пространственному движению ракеты путем сравнения рассчитываемых отклонений и углов атаки и скольжения или только отклонений ракеты с заданными значениями при допусках, в пределах которых не происходит ухудшения точности и коэффициента лобового сопротивления. Таким образом, обеспечивается контроль параметров управляемой ракеты в составе системы управления с реальными аппаратурными блоками.

В автоматизированной системе контроля повышение достоверности достигается путем:

- формирования на выходе блока 2 сигнала, пропорционального отклонению модулированного излучения относительно линии прицеливания;

- подачей сигнала с выхода блока 2 на вход вычислительного блока 3;

- формирования на выходе вычислительного блока 3 сигналов, пропорциональных расчетным координатам пространственного движения ракеты относительно линии прицеливания, и подачи этих сигналов на второй вход блока управляемых зеркал;

- определенной последовательностью соединения вновь вводимых элементов 3, 4 и 5 и выполнением определенных параметрических соотношений.

Обосновать работу системы управления можно следующим образом.

Передаточная функция замкнутой системы управления по выходным расчетным координатам ракеты имеет вид [см. [6] стр.64...84]:

где Wi(p) - передаточная функция i-го блока,  - оператор дифференцирования по времени.

Передаточной функции (1) предлагаемой автоматизированной системы контроля соответствует передаточная функция реальной системы управления. При этом в оптический тракт устройств 1-2 возможно вводить различные оптические помехи, а в устройстве 3 задавать возмущающие воздействия, в том числе ветер, и разбросы по начальным возмущениям при решении уравнений пространственного движения ракеты.

В замкнутой системе управления наведение ракеты осуществляется по сигналу ошибки. Передаточная функция системы управления по сигналу ошибки имеет вид:

Формулы (1) и (2) показывают, что ошибка управления в замкнутом контуре наведения меньше, чем при проведении контроля в разомкнутом контуре управления.

Проведение контроля в замкнутой системе позволяет оценить влияние отклонений параметров на выходные характеристики системы, т.е. учитывает реальную динамику ракеты при оценке качества параметров ракеты.

В рассматриваемой системе обеспечивается повышение достоверности оценки качества параметров ракеты за счет проведения проверок в условиях работы всей системы управления с реальными аппаратурными блоками, в том числе при наличии возмущающих воздействий и помех.

Установлено экспериментально, что (1) справедливо, если для отношения коэффициентов передачи элементов системы управления в полосе рабочих частот выполняется зависимость:

где Кi - коэффициент передачи i-го блока.

Значения коэффициентов из диапазона 0,7...1,3 в (3) определяются при настройке каждого конкретного образца системы с целью наиболее полной реализации условия (1) и (2). Это обстоятельство вызвано отличием параметров конкретного образца системы от номинала.

Таким образом, предлагаемый способ контроля параметров управляемой ракеты и автоматизированная система контроля параметров управляемой ракеты для его реализации обеспечивают повышение достоверности проверок путем оценки качества параметров проверяемой аппаратуры по результатам сравнения выходных характеристик системы управления (качества пространственного движения ракеты), а именно отклонений и углов атаки и скольжения или только отклонений, с заданными значениями.

Следовательно, использование новых элементов 3, 4 и 5, соединенных в последовательности в соответствии с фиг.1, 2 с указанными динамическими характеристиками определенными соотношениями (1)-(3) в предлагаемой автоматизированной системе контроля параметров управляемой ракеты выгодно отличает предлагаемое техническое решение от прототипа, так как обеспечивает повышение достоверности оценки параметров ракеты.



Поиск по файловому архиву
Fast Reply  Оставить отзыв  Add File

Collapse

> Статистика файлового архива

Десятка новых файлов 
4 пользователей за последние 3 минут
Active Users 4 гостей, 0 пользователей, 0 скрытых пользователей
Yandex Bot, Google.com
Статистика файлового архива
Board Stats В файловом архиве содержится 217129 файлов в 132 разделах
Файлы в архив загрузили 7 пользователей
Файлы с архива были скачаны 13157206 раз
Последний добавленный файл: Дельфин от пользователя admin (добавлен 2.1.2019, 21:39)
RSS Текстовая версия
Рейтинг@Mail.ru

Владимир Аверьянович МАРКОВ
футболист. Выступал за команду «Спорт» (Санкт-Петербург) на позициях защитника и крайнего форварда. В 1912 году стал чемпионом России и был включен в состав олимпийской сборной. Сыграл за сборную всего один матч — первый в ее истории, когда Россия у...
>>>
Смотреть календарь

Джон ЛЕННОН встретился с родителями Йоко ОНО в Японии. >>>
Смотреть календарь

Ody см. Оди..