Прогнозирование, как способ управления надежностью технических систем

Н.А. Корецкая

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ, КАК СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НАДЕЖНОСТЬЮ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Рассмотрены методы надежности технических систем через прогнозирование.

Ключевые слова: технические системы, технические комплексы, горное оборудование.

~П связи с развитием современной техники особую важность

-Я-М приобрели вопросы повышения надежности различных устройств и механизмов. Современные машины, обладающие высокой конструктивно-функциональной сложностью, представляют собой технические комплексы, включающие огромное количество деталей, узлов, агрегатов и готовых изделий, объединенных конечной функциональной целостностью. Конструктивнофункциональная сложность обуславливает высокую материалоемкость, трудоемкость, энергоемкость и сложность технических комплексов. Рост количества элементов, объектов различной природы, усложнение связей между ними и поведения объекта во внешней среде привели к созданию больших технических систем. Это свойство технических комплексов потребовало системного подхода к ее созданию и эксплуатации.

К любой технической системе предъявляются высокие требования к безотказности выполнения заданных функций в соответствии с ее назначением. На современном этапе развития экономики качество продукции играет весьма важную роль. Комплексная наука, изучающая общие методы и приемы, которых следует придерживаться при проектировании, изготовлении, транспортировке и эксплуатации технических устройств для обеспечения максимальной их эффективности в процессе использования, а также разрабатывающая общие методы расчета качества устройств по известным качествам составляющих их частей, получила название теории надежности. Теория надежности устанавливает закономерности возникновения отказов устройств и методы их прогнозирования; изыскивает способы повышения надежности изделий при

конструировании и последующем изготовлении, а также приемы поддержания надежности во время их хранения и эксплуатации.

С понятием надежности тесно связано понятие технического состояния - состояния объекта, характеризующееся совокупностью подверженных изменению свойств объекта, определяемых в данный момент признаками, установленными в технической документации. Для управления надежностью оборудования производится сбор информации о надежности (по использованию, наработке, отказам, ремонтам), проводится анализ показателей надежности, факторов, влияющих на надежность технических устройств, проводится прогнозирование показателей надежности. Прогнозирование - это процесс разработки предсказаний, суждений о состоянии какого-либо явления в будущем на основе специального научного исследования. Методом прогнозирования называется способ исследования объекта прогнозирования, направленный на разработку прогнозов.

Исследование множества методов прогнозирования позволяет выбрать оптимальный для решения конкретных задач (рис. 1). По информационному основанию методы прогнозирования подразделяются на:

- фактографические - базирующиеся на фактической информации об объекте прогнозирования (как настоящем, так и прошлом развитии);

- экспертные - использующие мнение специалистов-экспертов, которое систематизируется и обобщается в процессе специальных процедур;

- комбинированные - использующие совокупность результатов фактографических и экспертных методов.

По принципу обработки информации методы прогнозирования подразделяются на:

- статистические - методы обработки информации, основанные на выявлении математических закономерностей и взаимосвязей с целью получения прогнозных математических моделей;

- методы аналогий - выявляют сходство в закономерностях развития различных процессов;

- опережающие - принципы обработки научно-технической информации, на основании которых прогноз определяет возможность опережать Развитие научно-техничес-кого прогресса.

Принцип обработки Информационное

информации основание метода

фактографа чес кие

базируются на фактически имеющемся информационном материале об объекте прогнозирования и его прошлом развитии

статистические совоку пность методов обработки количественной информации об объекте прогнозирования по принципу выявления содержащихся в них математических закономерностей развития и математических взаимосвязей характеристик с целью получения прогнозных моделей

экспертные

базируются на информации, которую поставляют специалисты-эксперты в процессе систематизированных процеду р выявления и обобщения своего мнения

методы аналогий выявляют сходство в закономерностях развития различных процессов и на этом основании производят прогнозы

- методы экстраполяции

- методы математических аналогий

- методы интерполяции

- методы исторических аналогий

- аппарат регрессивного и корреляционного анализа

комбинированные

методы, в которых в качестве первичной информации используются фактографическая и экспертная

опережающие определенные принципы специальной обработки научно-технической информации, реализующие в прогнозе ее свойство опережать развитие научно-технического прогресса

І

- методы исследовании динамики научно-технической информации

- методы исследования и оценки уровня техники

Л

л

- методы использующие факторный анализ

Рис. 1. Классификация методов прогнозирования

По используемому аппарату методы подразделяются на:

- методы экстраполяции;

- методы интерполяции;

- регрессивный и корреляционный анализ

- факторный анализ и т.д.

- математических аналогий;

- исторических аналогий.

- исследование динамики научнотехнической информации

- исследование и оценка уровня техники

Статистические методы используются в основном для подготовки данных, приведения их к виду, пригодному для прогнозирования. После их применения, как правило, для получения непосредственного прогноза используются методы экстраполяции или интерполяции, как наиболее распространенные и разработанные на современном этапе, позволяющие определить тенденцию развития исследуемого объекта. Экспертная оценка применяется в условиях отсутствия достаточно представительной статистики, при средне- и долгосрочном прогнозировании, в экстремальных ситуациях и т.д. Опережающие методы используются для прогнозирования уровня качества проектируемой техники.

Степень достоверности полученных прогнозов сравнивается с реальными показателями и на основе выявленной тенденции производится следующий прогноз, что позволяет увеличить достоверность прогнозирования.

Рассмотрев существующие методы прогнозирования можно сказать, что наиболее достоверными и объективными являются те из них, которые используют математический аппарат для анализа надежности сложных технических систем, так как такие методы позволяют уйти от известного субъективизма экспертных и оценок.

Статистические

методы

Методы аналогий

Опережающие

методы

1. Квагинидзе В.С., Радкевич Я.М., Русихин В.И. Ремонтная технологичность металлоконструкций карьерных механических лопат на угольных разрезах Севера. М., Изд. МГГУ, 1997.

2. Квагинидзе В. С. Эксплуатация карьерного горного и транспортного оборудования в условиях Севера. М., Изд. МГГУ, 2002.

3. Квагинидзе В.С. Петров В.Ф. Корецкий В.Б. Эксплуатация карьерного оборудования. М., Изд. МГГУ, 2007. ВТШ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Корецкая Н.А. - кандидат технических наук, доцент, Технический институт (филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова» в г. Нерюнгри, nfygu@neru.sakha.ru