Проблема эффективности методов обеспечения надежности

Любую систему, особенно сложную, характеризуют:

- внешние воздействия (входы-выходы);

внутреннее устройство (структура);

- поведение.

Если рассматривать процессы выбора, нормирования и оценки показателей надежности как операцию, то эффективность этих процессов можно определить как степень соответствия реального результата требуемому. Но что тогда такое – требуемый результат? Если это достижение требуемого значения показателя надежности, тогда все понятно, а если этот требуемый результат заключается в получении показателей надежности оптимальным образом, т.е. за приемлемые затраты, с требуемой точностью, понятные потребителю и пр., то что тогда такое эффективность оценки показателей надежности? Другими словами, ключевой вопрос – в чем заключается требуемый результат?

Назовем нашу операцию так – «достижение и обеспечение требуемой надежности технического устройства оптимальным образом (или рациональным способом?)».

Для оценки эффективности этой операции мы должны описать «требуемый результат», т.е. сформулировать требования к операции. Нужно, следовательно, разработать критерий эффективности. Нам нужно также описать, как эта операция реализуется, какие ресурсы привлекаются (организационные ресурсы, персонал, оборудование, финансы и пр.) – т.е. какова стратегия, какие методы оптимизации и оценки эффективности применяются и пр. Именно по критерию эффективности и будет выбираться оптимальная стратегия.

Очевидно, что критерий эффективности и стратегия в значительной степени определяется видом продукции, который формируется ее основными признаками.

Следовательно, необходима такая классификация продукции по признакам, которая позволяет для продукции с данным признаком классификации сформулировать общий критерий эффективности и общую стратегию обеспечения надежности.

В теории надежности, в целях применения общих подходов к заданию требований, обеспечению, оценке и контролю показателей надежности, а также применения общих методов анализа и синтеза, обоснования конструкторских, технологических и эксплуатационных параметров, выбор признаков классификации изделий проводят на основе анализа следующих групп характеристик:

- условия эксплуатации (хранение, транспортирование, применение, внешние воздействия);

- конструкционные, технологические и эксплуатационные параметры (зависят от объема выпуска: массовое, серийное или единичное производство);

- потребительские свойства и их устойчивость.

В проблеме достижения наилучшего результата важнейшей является постановка задачи, включающая в себя: описание цели, описание стратегий и описание условий.

Цель должна максимально отражать ожидания потребителя (потребителя в широком смысле слова) в надежности и безопасности предлагаемой ему продукции, учитывать технические и организационные возможности производителя, а также экономические интересы обеих сторон. При описании цели должны быть определены показатели, указаны критерии выбора, сформулированы правила выбора.

Описание стратегий по существу представляет собой последовательность принятия решений об использовании активных средств и описание их расходования. Активные средства – средства, с помощью которых может быть реализована стратегия, т.е. все виды располагаемых ресурсов.

Условия выбора в общем случае относят к неуправляемым факторам (в противоположность этому активные средства представляют собой управляемые факторы), являющимся основным источником неопределенности.

Цель – желаемый результат, достигаемый в приемлемых пределах по времени. Если фактический или ожидаемый результат не соответствует желаемому, то имеет место проблема. Комплекс условий существования проблемы называют ситуацией. Совокупность проблемы и ситуации образует проблемную ситуацию. Выявление, описание и анализ проблемной ситуации составляют основное содержание исследования эффективности.

Цель считается достигнутой, если получен соответствующий этой цели результат. Степень достижения цели возможна лишь при ее формализации. Обычно проблема формализации цели решается путем введения множества параметров целеполагания. Перечень и значения этих параметров определяются по результатам анализа проблемной ситуации.

Совокупность взаимосвязанных действий по преобразованию ресурсов (материальных, человеческих, энергетических, информационных, финансовых, временных и пр.) в требуемый результат называют операцией. Степень соответствия фактического или ожидаемого результата желаемому или требуемому называют эффективностью операции.

Таким образом, ясно, что ожидаемый или желаемый результат должен характеризоваться не только полезным эффектом, т.е. соответствием характеристик объекта назначению, но и затрачиваемыми на его достижение ресурсами.

Проблема эффективности методов обеспечения надежности чрезвычайно сложная и многогранная. Ее изучение выходит за рамки нашего курса. Теоретические и методологические основы исследования эффективности в технике детально рассмотрены в [справочник.т.3]. Мы ограничимся лишь кратким рассмотрением общих вопросов по выбору стратегий при поиске оптимальных методов обеспечения надежности технических систем.

Существенным для обоснования требований по надежности является планируемый масштаб производства [справочник т.1]:

• При разработке изделий массового производства важнее оптимизировать затраты на изготовление и эксплуатацию образца, чем на его разработку и экспериментальную отработку. Достигнутый на образце уровень надежности вносится в ТЗ в качестве требуемого.

• При разработке изделий единичного применения затраты на изготовление и эксплуатацию изделий гораздо меньше затрат на их разработку. В этой ситуации устанавливают в качестве требуемых такие показатели надежности, которые минимизируют затраты на проектирование и разработку изделия.

• При разработке изделий мелкосерийного производства значимыми оказываются доли затрат, понесенных как на стадии ОКР, так и на стадиях изготовления и эксплуатации изделий. В этом случае пренебречь какой-либо из составляющих суммарных затрат уже нельзя.