Современные тенденции и перспективы развития систем приемочного контроля
Одним из направлений деятельности Научно-производственного центра «Аквамарин» является разработка и производство контрольно-диагностического оборудования

Актуальность разработки новых и совершенствования известных эффективных методов контроля и диагностирования возрастает по мере усложнения объектов контроля и условий их функционирования, а также с ростом несоответствия между уровнем сложности технических систем и диагностическими возможностями традиционных методов и средств, применяемых для поиска дефектов.

Александр РУДИНСКИЙ

Владимир СМИРНОВ

В отделе новой техники проводятся работы в области совершенствования действующих систем контроля и диагностирования радиоэлектронных приборов, в инициативном порядке создается научный задел для будущих проектов по данной тематике.

Происходящие в последнее время события, связанные с неудачными запусками космических аппаратов, участившиеся отказы в период предстартовой подготовки, а также опыт применения ракетной техники в боевых условиях свидетельствуют о наличии определенных проблем в проектировании, производстве и эксплуатации авиационной и ракетно-космической техники. Одной из причин увеличения количества параметрических отказов, влияющих на качество функционирования летательного аппарата (ЛА) и полноту выполняемых им назначенных функций, является недостаточный технический ресурс критичных элементов ЛА. Отсюда следует обоснованное требование к ужесточению приемочного контроля, к повышению точности и достоверности его результатов и своевременности принятия управляющих решений.

Александр Вадимович РУДИНСКИЙ – заместитель генерального директора ЗАО «НПЦ «Аквамарин», доктор технических наук

Данное обстоятельство заставляет внимательно проанализировать весь жизненный цикл (ЖЦ) изделий, включая теоретические основы проектирования технологии приемочного контроля аппаратуры ракетной техники.

Теоретические основы выполнения приемочного контроля сложились к концу 80-х годов прошлого столетия, и с тех пор вопросы технологического проектирования приемочного контроля сложных ответственных изделий практически не изменились. Теоретические исследования велись на уровне типовой структуры контроля, и разработок более сложных структур практически не было. В теории приемочного контроля сложных объектов идеи системного анализа до настоящего времени не нашли своего должного применения. Диагностика процессов изготовления сложной наукоемкой продукции, в наибольшей степени оказывающих влияние на качество (уровень надежности и безопасности функционирования) изделий, разработка мероприятий по устранению выявленных причин возникновения несоответствий продукции установленным требованиям, согласование технологических процессов с требованиями к другим процессам ЖЦ изделия являются достаточно сложными задачами. Указанные обстоятельства требуют использования системного подхода к исследованию этих процессов, проектированию приемочного контроля и построению более эффективной модели производственного объекта.

Анализ воздействий дестабилизирующих факторов в процессе изготовления бортовых автоматизированных систем управления (БАСУ) и результатов такого рода воздействий показал следующее:

– крайне нежелательными являются факторы, приводящие к изменению физических и химических свойств материалов (ускорению коррозии металлов, разрушению изоляции проводов и кабелей и т.д.), электрических и магнитных параметров комплектующих элементов (ускорению протекания процессов старения, которые не принимают лавинообразный характер);

– наличие разнообразных повреждений, дефектов и видов отказа изделия;

– труднораспознаваемые повреждения и дефекты, имеющие скрытый и критический характер, поскольку существенно влияют на долговечность изделия и делают практически невозможным и недопустимым использование продукции по назначению. К таким дефектам можно отнести:

– «холодные пайки», нарушающие целостность электрической цепи при изменении температуры;

– присутствие «лишних» связей: перемычек; наводок в цепях питания, заземления и сигнальных цепях, из-за паразитных емкостных, индуктивных связей, а также связей через общее сопротивление;

– нестабильность работы комплектующих элементов, связанная с дестабилизацией процесса естественного старения;

– приработку изделия, осуществляемую в виде технологического прогона, имеющего ограничение по времени проведения, связанное с лимитированным временным ресурсом изделия, и не позволяющим выявить все разнообразие скрытых дефектов;

– влияние внешних по отношению к предприятию-изготовителю факторов.

Владимир Александрович СМИРНОВ – руководитель группы перспективных заказов отдела новой техники ЗАО «НПЦ «Аквамарин», кандидат технических наук

Известно, что в процессе изготовления изделия под воздействием различных факторов происходит с разной степенью интенсивности уменьшение ресурса комплектующих радиоэлементов, материалов и составных частей БАСУ.

На основе анализа проблемной области были определены основные задачи, требующие решения на современном этапе развития теории и практики приемочного контроля рассматриваемого вида аппаратуры на примере БАСУ, входящих в состав ЛА одноразового использования:

– определения технического состояния объекта контроля и его более глубокой оценки на основе качественных оценок значений критических параметров по критериям близости к границам полей допусков и аномальности поведения в пределах границ полей допусков;

– определения места и причин возникновения дефекта для анализа и разработки программы исследования отказа, позволяющей минимизировать расходование технического ресурса изделия при контроле и диагностировании на специализированных стендах контроля и диагностики при восстановлении изделия;

– прогнозирования технического состояния в будущий момент времени на основе прогнозных оценок дрейфа критических параметров;

– сбора и хранения исходных данных для анализа влияния конструкции, технологии производства и условий эксплуатации на качество функционирования БАСУ.

Решение такого рода задач в рамках традиционных подходов вызывает непреодолимые трудности, связанные с необходимостью учета неопределенности исходной информации. В большинстве задач известна лишь часть их элементов и связей между ними из-за сложности или невозможности оценки ряда параметров и показателей. Возможность применения опытно-статистических методов для определения законов распределения случайных переменных, описывающих состояние объекта или процесса контроля, требует получения достаточно большого объема экспериментальных данных, обеспечивающих приемлемую точность результатов. Данное обстоятельство, в свою очередь, связано с большими материальными и временными затратами и диктует необходимость поиска таких методов, которые позволяют использовать имеющийся статистический материал как большого, так и малого объема.

Информация о состоянии объекта моделирования имеет не только количественное выражение, но и качественный характер в виде интуитивных, приближенных оценок и эмпирических правил. Необходимость формализации многих качественных рекомендаций по описанию ситуаций в исследуемой проблемной области, нечеткой информации, получаемой от высококвалифицированных специалистов в виде суждений о функционировании объекта и учитывающей их предпочтения в процессе выбора решений, требует разрешения противоречий между развитием методов решения формализованных задач и трудноформализуемых средствами интеллектуальных технологий.

В настоящее время одним из основных направлений комплексной автоматизации систем контроля и диагностирования сложных технических объектов является совершенствование процессов обработки полученной информации с привлечением методов интеллектуального анализа данных и использование достижений инфокоммуникационных технологий в процессе принятия решений. Современное развитие технических и программных средств создает условия для разработки и внедрения интеллектуальных систем поддержки принятия решений (ИСППР), в рамках которых возможно использование эффективных методов решения слабоструктурированных и трудноформализуемых задач контроля и диагностирования. В этой связи большую теоретическую и практическую значимость приобретает разработка ИСППР приемочного контроля БАСУ. Такого рода система позволит обеспечить лицо, принимающее решение, инструментом для выполнения сбора и хранения необходимой разнородной информации из различных источников данных, ее преобразование, обработку, поиск, формирование и визуально-графическое предоставление в удобном для анализа и принятия решений виде. Исследование и разработка таких перспективных систем связаны с проблемой формального представления знаний высококвалифицированных специалистов, моделирования их рассуждений в процессе контроля и диагностирования. Реализация в ИСППР адаптивных моделей представления и манипулирования знаниями позволит рационально использовать накопленный объем данных и знаний, автоматизировать процесс принятия решений с использованием этих знаний и существенно повысить качество принимаемых решений и, как следствие, эффективность приемочного контроля.

Внедрение элементов CALS-технологий позволяет существенно повысить качество этих процессов, минимизировать общие затраты и влияние человеческого фактора, повысить конкурентоспособность самого предприятия на внешних рынках военно-технической продукции, удовлетворяя требования международных стандартов.

В настоящее время на предприятии создана концептуальная модель ИСППР для приемочного контроля БАСУ, комплекс методов, методик и алгоритмов для решения, рассмотренных выше задач контроля, являющихся исходной информацией для программной реализации функциональных модулей базы знаний. Разработанное методическое обеспечение базируется на адаптированных технологиях теории искусственного интеллекта, а именно: правдоподобных рассуждениях на основе прецедентов, байесовских сетях доверия, нечетко-множественном подходе, искусственных иммунных системах, эволюционных стратегиях, продукционных системах логического вывода. Это позволяет имитировать интеллектуальное поведение высококвалифицированных специалистов при решении задач в условиях возникновения неопределенности и неполноты информации, а также принципы работы, и конкретные особенности функционирования иммунной системы человека, природные оптимизационные механизмы наследственности, изменчивости и отбора, происходящие при эволюции живых организмов.

Выводы

1. Проводимое исследование лежит в русле дальнейшего развития и совершенствования теории и практики технологии приборостроения применительно к задачам контроля, прогнозирования и диагностирования сложной приборной аппаратуры с ограниченным ресурсом на примере БАСУ, что подчеркивает актуальность работы.

2. Современные тенденции и перспективы развития систем приемочного контроля связаны с совершенствованием процессов обработки полученной информации с привлечением методов интеллектуального анализа данных и использованием достижений инфокоммуникационных технологий в процессе принятия решений.

3. В статье изложены подходы к формированию основных требований, принципов построения и разработки концептуальной модели ИСППР для приемочного контроля сложных технических объектов для обеспечения своевременной и достоверной оценки состояния объекта контроля с минимальным исчерпанием ресурса.

ЗАО «НПЦ «Аквамарин»

Россия, 195196, Санкт-Петербург,

ул. Таллинская, 7

Тел.: +7 (812) 445-2360

akvamarin@akvamarin-npc.ru


 

НОВОСТИ

Президент России Владимир Путин своим указом назначил Александра Фомина заместителем министра обороны.
Специалисты Главного автобронетанкового управления Министерства обороны России и представители промышленности начали проведение испытания новых и перспективных образцов вооружения, военной и специальной техники в условиях Арктики.
В ходе полевых занятий по огневой и тактической подготовке с подразделениями мотострелковой бригады Южного военного округа, в которых были задействованы около 300 военнослужащих, а также более 40 единиц боевой техники, включая танки Т-90А, БМП-3, САУ «Мста-С», в режиме реального времени применялся новейший комплекс разведки, управления и связи «Стрелец».
АО «ММП имени В.В. Чернышева» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию) получило займ от Фонда развития промышленности (ФРП) на приобретение высокоточных станков в целях обеспечения требуемых стандартов качества и надежности нового турбовинтового двигателя ТВ7-117СТ.
Как сообщил командующий войсками Южного военного округа (ЮВО) генерал-полковник Александр Дворников, в Крыму сформирован и приступил к боевой подготовке 22-й армейский корпус Черноморского флота.
Доходы России от экспорта вооружений в 2016 г. составили около $15 млрд., заявил председатель правительства РФ Дмитрий Медведев на выездном заседании фракции «Единая Россия».
Штатный автомат для боевой экипировки «Ратник» будет выбран в конце 2017 г., заявил РИА «Новости» директор ЦНИИТОЧМАШ Дмитрий Семизоров.
В ходе внезапной проверки боевой готовности ВКС все из более чем 150 воздушных целей, которые имитировали полеты истребителей, БЛА и крылатых ракет условного противника в зоне ответственности система ПВО-ПРО Москвы и Центрального промышленного района, были своевременно перехвачены и условно уничтожены.
Боевой и численный состав Вооруженных Сил России и дислокация их межвидовых группировок определяются с учетом геополитической обстановки в мире и многообразия угроз для безопасности страны, заявил статс-секретарь – заместитель министра обороны России Николай Панков на специальном сборе начальников кадровых органов ВС РФ.
На Международной выставке вооружений и военной техники IDEX 2017 в Абу-Даби корпорация «УВЗ» впервые продемонстрировала полноразмерный макет 30-мм дистанционно управляемого боевого модуля для боевых бронированных машин, созданного Нижегородским центральным научно-исследовательским институтом «Буревестник».

 

 

 

 

 

 

Учредитель и издатель: ООО «ИД «Национальная оборона»

Свидетельство о регистрации: Эл № ФС 77-22322 от 17.11.2005

 

Дизайн и разработка сайта - Группа «Оборона.Ру»

Техническая поддержка - Группа Компаний КОНСТАНТА

Управление сайтом - Система управления контентом (CMS) InfoDesignerWeb

Rambler's Top100