Журнал "Системы безопасности" #5, 2019

К О М П Л Е К С Н А Я Б Е З О П А С Н О С Т Ь , П Е Р И М Е Т Р О В Ы Е С И С Т Е М Ы 104 октябрь – ноябрь 2019 www.secuteck.ru Техническое состояние КСБ определяется как совокупность подверженных изменению в процессе разработки, производства или экс- плуатации свойств КСБ, характеризуемых в определенный момент времени признаками, установленными в технической документации на систему. Указанные признаки отождеств- ляются с присущим КСБ фазовым простран- ством технических состояний (ФПТС), которое является отображением зависимости между входными, выходными и внутренними пере- менными, описываемой функционалом (опе- ратором). В общем случае техническое состояние КСБ можно характеризовать подмножеством точек ФПТС, соответствующих состоянию: l исправности или неисправности КСБ; l работоспособности или неработоспособности КСБ; l функционирования или нефункционирова- ния КСБ. Подразумевается, что переход КСБ из одно- го состояния в другое происходит вслед- ствие повреждения (обусловливает пере- ход КСБ в неисправное, но работоспособ- ное состояние) либо отказа (обусловливает переход КСБ в неработоспособное состоя- ние). Полагают, что КСБ, находящаяся в работоспособном состоянии, удовлетво- ряет лишь тем требованиям нормативно- технических (НТД) и/или конструкторских документов, выполнение которых обес- печивает нормальное применение КСБ по назначению. Техническая эффективность КСБ характери- зует степень приспособленности КСБ для выполнения базовых функций, то есть приме- нения КСБ по назначению в заданных усло- виях. Она достигается на основе выработки управляющих решений в рамках программы обеспечения безотказности КСБ и последую- щей реализации предусмотренных этими решениями управляющих воздействий на про- цессы, протекающие при разработке, про- изводстве, монтаже (регулировании) и опыт- ной эксплуатации КСБ. Формирование программы обеспечения безотказности КСБ Программа обеспечения безотказности КСБ устанавливает комплекс взаимоувязанных требований и мероприятий, направленных на выполнение заданных в документации на КСБ (составные части системы) требований по безотказности. Структура построения программы Структуру программы формируют пораз- дельно для стадий разработки, производ- ства, монтажа (регулирования) и опытной эксплуатации КСБ. В каждой из указанных программ устанавливают: l перечень конкретных мероприятий по обес- печению безотказности КСБ с указанием исполнителей и сроков выполнения каждого мероприятия; l перечень НТД и методических документов, которые допускается использовать при реали- зации указанных мероприятий; l контрольные этапы видов работ, после завер- шения которых производится оценка достиг- нутого уровня безотказности КСБ; l отчетные документы, отражающие результаты выполнения мероприятий по обеспечению безотказности КСБ. Содержание мероприятий Содержание мероприятий является индиви- дуальным на каждой стадии жизненного цикла КСБ. Так, в программе обеспечения безотказности КСБ на стадии ее разработки могут быть предусмотрены следующие меро- приятия: l прогнозирование безотказности возможных вариантов схемного и конструктивного построения КСБ; l обоснование оптимального варианта КСБ (из числа принятых к рассмотрению), удовлетво- ряющего ограничениям по габаритным раз- мерам, электрическим и другим параметрам, стоимости; l анализ и оценка влияния внешних воздей- ствующих факторов на безотказность КСБ, разработка и реализация мероприятий, направленных на повышение устойчивости КСБ к указанным факторам; l анализ возможных видов отказов, оценка их последствий и повторяемости, разработка мер по предупреждению наиболее опасных отказов. На стадии создания КСБ к основным мероприя- тиям по обеспечению безотказности КСБ могут быть отнесены: l включение в систему контроля технологиче- ских процессов операций, позволяющих выявлять и устранять отклонения от конструк- торской и технологической документации (КД и ТД), влияющие на уровень безотказности КСБ (составных частей); l организация и проведение испытаний состав- ных частей КСБ на безотказность (если они предусмотрены указанной выше документа- цией); l анализ неисправностей КСБ (составных частей), выявление причин их появления, определение необходимости и корректиров- ка КД и ТД, проведение испытаний для про- верки вносимых изменений, оценка эффек- тивности проводимых мероприятий; l организация сбора и учета информации о неисправностях, выявленных в процессе изго- товления КСБ (составных частей). Применительно к стадии эксплуатации КСБ программа может предусматривать: l организацию и проведение наблюдений за безотказностью КСБ, включая периодическую оценку фактических значений показателей безотказности составных частей КСБ; l исследование безотказности КСБ в процессе ее опытной эксплуатации в условиях конкрет- ного ПО (совмещается с испытаниями КСБ на долговечность в случае их проведения); l анализ информации о безотказности КСБ по результатам проведенных испытаний и экс- плуатации с целью планирования авторского надзора, предусмотренного ТЗ (эксплуата- ционной документацией). Выбор методов оценки соответствия КСБ требованиям по безотказности Основными факторами, определяющими выбор методов оценки соответствия КСБ требо- ваниям по безотказности, являются: l вид работ, выполняемых на стадиях жизнен- ного цикла КСБ; l вид и заданные значения показателей безот- казности КСБ; l требования к точности и достоверности ста- тистических оценок безотказности КСБ; l особенности конструкции и функционирова- ния КСБ; l технические возможности и мощность испы- тательной базы ПО; l ограничения по продолжительности и стои- мости процесса оценки безотказности КСБ. В зависимости от способа получения и метода обработки исходных данных для оценки соот- ветствия КСБ требованиям по безотказности применимы расчетный, экспериментально- расчетный и экспериментальный методы. Расчетный метод Используется на стадии разработки КСБ для определения принципиальной возможности выполнения требований по безотказности КСБ, заданных в ТЗ, разработки мероприя- тий по выполнению программы обеспечения безотказности КСБ (указана выше), выбора варианта схемно-конструктивного построе- ния КСБ, в наибольшей степени удовлетво- ряющего заданным требованиям. Расчетный метод применим также на стадии производства КСБ для решения задачи стати- стической оценки качества КСБ (функциональ- ных подсистем) по мере их изготовления. Под качеством КСБ здесь понимается совокупность свойств системы, обусловливающих состояние ее функционирования в соответствии с назначе- нием. Рассмотрим в качестве примера непараметри- ческий алгоритм восстановления неизвестных однозначных функциональных зависимостей на основе статистически независимых наблюде- ний ситуаций Задача статистического прогнозирования пока- зателей функционального состояния исследуемой КСБ (функциональных подси- стем), характеризуемых соответствующими им значениями косвенных признаков , измеренных (полученных) по мере исследова- ния КСБ, состоит в восстановлении неизвестных однозначных функций z = f(x) по имеющимся статистическим наблюдениям. Известно, что оптимальным по среднеквадра- тическому критерию оператором, преобразую- щим x ∈ Ω x (элемент пространства признаков Ω x ) в x ∈ Ω z (элемент пространства признаков Ω z ) является условное математическое ожида- 2 Справочник по математике для научных работников и инженеров. Пер. с англ. М.: "Наука", 1968. С. 495.