Record Details

Genesis of dependability of unique safety critical systems

Dependability

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title Genesis of dependability of unique safety critical systems
Генезис надежности уникальных высокоответственных систем
 
Creator Yu. Pokhabov P.; Joint Stock Company “NPO PM - Design Bureau”
O. Valishevsky K.; Joint Stock Company «Academician M.F. Reshetnev Information Satellite Systems»
Ю. Похабов П.; НПО ПМ – Малое Конструкторское Бюро, Красноярский край, Железногорск
О. Валишевский К.; «Информационные спутниковые системы»
имени академика М.Ф. Решетнёва, Красноярский край, Железногорск
 
Subject unique safety critical systems; transformable structure; spacecraft; reliability; genesis; life cycle of products
уникальные высокоответственные системы; трансформируемая конструкция; космический аппарат; надежность; генезис; жизненный цикл изделий
 
Description  Purpose. This article offers to focus on the genesis of dependability of unique safety critical systems specified by low probability of failures, using the example of transformable structures of spacecrafts, in relation to which just the possibility of failures can question the reasonability of their creation. It describes the stage of the life cycle of unique mission critical systems at which the measures taken to improve reliability are the most effective, and the stages at which it is already late to take any measures at all. Methods. Neglecting the genesis of unique mission critical systems will inevitably lead to failures at the stage of operation, and the failures are caused by errors in design, engineering, modeling, as well as by different manufacturing deviations. In practice up to 80% of cases are predetermined before the start of operation - “at a drafting machine” and in manufacturing departments, when something was not thought through, taken into account and controlled, making an error or foozling. Reliability of future products depends on the quality of the decisions taken under development, which directly depend on the principles, rules and requirements used under design and engineering. These notions are interrelated, they have a concrete meaning. Principles are used to develop design solutions. Rules are intermedia between theory and practice, they often reflect the gained experience that should be considered in new developments to avoid repeating the errors. Reliability requirements at the stage of engineering are formed as the result of application of goal-oriented procedures and analyses, being established in graphic and text form in design documentation: in technical requirements and on a draft, as well as in technical specification. Satisfying these requirements is finally aimed at undoubted performance by a product of its functional tasks with predetermined reliability. Results. The aspects described in the article, separate the methods of reliability theory which are based on probabilistic and statistical models, with practical engineering methods aimed at the creation of reliable equipment. The field of reliability theory covers the study of behavior of finished products, proceeding from the information about mathematical models that consider stochastic parameters. Real objects in reliability theory are schematized to the models described by probabilistic dependences and having a sampling that can be used for statistical generalization. In practice though, engineers work having no statistics and concepts of probabilistic behavior of a future product, and the collection of methods and algorithms of its operation makes it possible to influence the reliability of real products. Conclusion. This paper shows that the stages of a life cycle of unique safety critical systems before the stage of operation are strictly differentiated by the efficiency of reliability measures. At each stage it is necessary to use certain reliability algorithms and methods that are specific to this particular stage, which may increase the effectiveness when solving the tasks of reliability of unique safety critical systems.
РЕЗЮМЕ. ЦЕЛЬ. Предлагается взгляд на генезис надежности уникальных высокоответственных систем, характеризуемых малой вероятностью отказов, на примере трансформируемых конструкций космических аппаратов, для которых сама возможность отказов способна поставить под сомнение целесообразность их создания. Показано, на какой из стадий жизненного цикла уникальных высокоответственных систем меры по обеспечению их надежности максимально действенны, а когда уже поздно что-либо предпринимать. МЕТОДЫ. Не учет генезиса уникальных высокоответственных систем неизбежно приводит к отказам на стадии эксплуатации изделий, причем отказы обусловлены ошибками проектирования, конструирования, моделирования, а также возникновением различного рода отклонений при производстве. На практике до 80% случаев отказов предопределяются еще до начала эксплуатации - «за кульманом» и в производственных цехах, когда что-то недодумали, не учли, где-то ошиблись, допустили брак, не проконтролировали т.д. Надежность будущих изделий зависит от качества принимаемых решений в процессе разработки, которые напрямую зависят от принципов, правил и требований, используемых при проектировании и конструировании. Указанные понятия взаимосвязаны и несут конкретную смысловую нагрузку. Принципы используются для выработки проектных решений. Правила являются переходным звеном от теории к практике и часто отражают полученный опыт, который должен учитываться в новых разработках во избежание повторения ошибок. Требования к надежности на этапе конструирования формулируются в результате применения целенаправленных процедур и анализов и устанавливаются в графической и текстовой форме в конструкторской документации: в технических требованиях и на поле чертежа, а также в технических условиях. Исполнение этих требований в конечном итоге направлено на безусловное выполнение изделием своих функциональных задач и обеспечение заданной надежности. РЕЗУЛЬТАТЫ. Рассмотренные в статье аспекты позволяют разграничить методы теории надежности, которые базируются на вероятностно-статистических моделях, с практическими инженерными методами, нацеленными на создание надежной техники. Область теории надежности распространяется на исследование поведения готовых изделий, исходя из наличия информации о математических моделях, учитывающих стохастичность параметров. Реальные объекты в теории надежности схематизируются до моделей, которые описываются вероятностными зависимостями и имеют выборку, пригодную для статистических обобщений. На практике же, как правило, инженеры работают в условиях отсутствия статистики и представлений о вероятностном поведении будущего изделия, причем арсенал методов и алгоритмов его работы, по сути, позволяет в широком диапазоне влиять на надежность реальных изделий. ВЫВОДЫ. В статье показано, что стадии жизненного цикла уникальных высокоответственных систем, предшествующих этапу эксплуатации, резко дифференцированы по действенности мер обеспечения надежности. На каждой стадии необходимо пользоваться определенными, свойственными только данной стадии алгоритмами и методами надежности, что способно существенно повысить эффективность решения задач надежности уникальных высокоответственных систем.
 
Publisher LLC Journal Dependability
 
Contributor —
—
 
Date 2016-11-02
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
application/pdf
 
Identifier http://www.dependability.ru/jour/article/view/165
10.21683/1729-2640-2016-16-3-47-53
 
Source Dependability; № 3 (2016); 47-53
Надежность; № 3 (2016); 47-53
1729-2646
 
Language rus
eng
 
Relation http://www.dependability.ru/jour/article/view/165/326
http://www.dependability.ru/jour/article/view/165/327
Похабов Ю.П. Подход к обеспечению надежности уникальных высокоответственных систем на примере крупногабаритных трансформируемых конструкций // Надежность. - 2016. - № 1.- С. 24-36.
Чеботарев В.Е., Косенко В.Е. Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения. - Красноярск, СибГАУ, 2011. - 488 с.
Куриленко А.М., Ледовский А.Д. Качество судовых динамических систем правления. - СПб.: Судостроение, 1994. - 176 с.
Hecht H., Hecht M. Reliability prediction for spacecraft, Report prepared for Rome Air Development Center, no. RADC-TR-85-229, Dec. 1985. - 156 p.
Похабов Ю.П. О философическом аспекте надежности на примерах уникальных высокоответственных систем // Надежность. - 2015. - № 3. - С. 16-27.
Способ закрепления изделий: пат. 2230945 Рос. Федерации. МПК F16B 1/00 / Ю.П. Похабов, В.В. Гри- невич. - № 2002113143/11; заявл. 18.05.2002; опубл. 20.06.2004. Бюл. № 17.
Лепихин А.М., Москвичев В.В., Черняев А.П., Похабов Ю. П., Халиманович В. И. Экспериментальная оценка прочности и герметичности металлокомпозитных сосудов высокого давления // Деформация и разрушение материалов. - 2015. - № 6. - С. 30-36.
Бушуев В.В. Практика конструирования машин: справочник. - М.: Машиностроение, 2006. - 448 с.
Способ выбора привода для поворота конструкции в шарнирном узле: пат. 2198387 Рос. Федерации. МПК G01L 3/00 5/00 / Ю.П. Похабов. - № 2000129330/28; заявл. 23.11.2000; опубл. 10.02.2003. Бюл. № 4. 10.
Bowden M.L. Deployment devices // Space Vehicle Mechanisms - Elements of Successful Design, Edited by Peter L. Conley. John Wiley & Sons, Inc., 1998. - P. 495-542.
Похабов Ю.П. О методе конструкторско-технологического анализа надежности // Решетневские чтения. - 2015. - Т. 1. - № 19. - С. 126-128.
Похабов Ю.П. Обеспечение надежности крупногабаритных трансформируемых механических систем // Решетневские чтения. - 2014. - Т. 1. - № 18. - С. 95-97.
Клиффорд М. Справочник инженера. Инженерная механика. М.: Изд-во АСВ, 2003. 280 с.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).