12. Эффективность автоматизированной системы. Основные показатели эффективности, их связь с надёжностью систем.

13. Основные факторы, определяющие надёжность ас. Связь эксплуатационных затрат с затратами на обеспечение надёжности.

Жизненный цикл (интервал) технического изделия включает 3 этапа: проектирование, производство, эксплуатация и модернизация, которой завершается утилизация технического изделия. Задачу, обеспечения надежности АС разработчики должны решать для всех этапов жизни технического изделия. Для этого разработчику необходима информация для анализа фактов, наиболее влияющих на надежность на всех этапах жизни. Вторая информация, необходимая разработчику - это технические требования к технической системе и условия ее эксплуатации. Имея эту информацию, разработчик должен выбрать или создать заново методы обеспечения надежности и средства их реализации. Чтобы АС надежно функционировала необходимо, чтобы все ее компоненты были высоконадежны. Включение человека в контур управления в целом повышает надёжность системы, так как он способен выполнить функции некоторых отказавших элементов или предотвратить наступление отказа. Это требует от работника высокой квалификации. С другой стороны, человеку свойственны ошибки в процессе преобразования и обработки информации. Например, ввод оператором данных, не воспринимаемых программными средствами. При несоблюдении определённых условий для труда человека количество его ошибочных действий может быть недопустимым. Наличие ошибок в программных средствах может привести к тому, что технические средства передачи или обработки информации не смогут выдавать своевременно достоверную информацию, несмотря на их исправность. Таким образом, безотказность автоматизированной системы зависит не только от надёжности комплекса технических средств (КТС), но и от достоверности обрабатываемых и передаваемых данных, а также от надежности работы человека и программных средств.

При оценке надёжности системы необходимо учитывать все факторы, которые могут на неё повлиять, оценивать вес каждого фактора с точки зрения затрат на разработку и эксплуатацию.

Если обозначить через Pm (t) — вероятность безотказной работы КТС. а через Рu(t) — вероятность безошибочной передачи и обработки информации при исправном КТС, то вероятность безотказной работы системы определяется вероятностью совместных событий: Рc(t) = Рm(t)* Рu(t).

Анализ надёжности функционирования АС показывает, что она определяется двумя группами факторов:

— аппаратурные, определяемые состоянием КТС.

— неаппаратурные, определяемые качеством программных средств и состоянием человека, его физиологическими возможностями.

14. Общие рекомендации по повышению надёжности средств управления на этапах проектирования. Примеры.

На предпроектной стадии разработчик на основе заданных условий эксплуатации и количественных показателей надежности должен представить в техническом задании на разработку АС отдельный раздел, относящийся к требованиям об обеспечении надежности. При этом разработчик должен рассмотреть АС как открытую и провести анализ функционирования системы при взаимодействии с внешней средой и наличии дестабилизирующих воздействий с ее стороны.

На этапах проектирования необходимо прорабатывать следующие системные вопросы обеспечения надёжности и отражать их решения в проектной документации.

1. Анализ вариантов построения схем системы с оценкой их надёжности, простоты и удобства эксплуатации. Выбор варианта, который в большей степени обеспечит заданные показатели надёжности и эффективности.

2. Выбор структуры, элементной базы, методов повышения надёжности, расчёт запасных частей должны быть обоснованы и отражены в документе «Проектная оценка надёжности КТС».

3. Обеспечение возможности останова или аварийного отключения управляющей системы во избежание нежелательных последствий.

4. Обеспечение защиты данных на всех этапах информационных процессов: при их передаче, хранении, обработке, отображении.

5. Для повышения надёжности и удобства отладки программных средств использовать методы структурного проектирования на базе единообразно оформленных программных модулей.

6. Обеспечение условий и средств для быстрого аппаратного и программного контроля технических средств, позволяющего непрерывно либо периодически определять состояние системы, её функциональных узлов, а также своевременно обнаруживать место отказа. Предусматривать индикацию состояния функциональных узлов.

Диагностику состояния системы можно реализовать следующими методами и средствами:

• с помощью схем самотестирования, встроенных в каждый функциональный узел.

• с помощью специального функционального узла диагностики, который проверяет состояние всех функциональных узлов.

• с помощью комбинации функционального узла диагностики и встроенных схем самотестирования. Эти методы требуют прокладки специальной шины диагностики в микросхемах, печатных платах.

Четкое разделение функций между человеком и КТС, а также обеспечение условий работы человеку на основе

рекомендаций инженерной психологии и эргономики. Для периодического контроля состояния операторов предусматривать

программно-аппаратные средства.

7. Разработка контрольно-профилактических мероприятий, методов и средств технического обслуживания системы.

8. Опыт показывает, что время освоения системы пользователем зависит и от качества технической документации: технического описания, инструкций для пользователей. Эта документация должна быть отредактирована опытным системотехником. Неопытный пользователь, имея качественные инструкции, не допустит ошибочные действия, потратит меньше времени на поиск места отказа, обеспечит лучшее техническое обслуживание, что будет способствовать увеличению времени наработки на отказ средств автоматики.