ПРОГНОЗНЫЕ МОДЕЛИ В ПРОГРАММАХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЁЖНОСТИ ИЗДЕЛИЙ И ТЕХНОЛОГИЙ РКТ

© И.В.Апполонов, К.Д.Пантелеев, Н.И.Хариев
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2011 г.

В докладе в качестве одной из программ рассматриваются вопросы обеспечения стабильности конкурентных значений показателей надежности и других показателей важнейших потребительских свойств создаваемых изделий и технологий ракетно-космической техники (РКТ). При этом в контексте с кратким анализом становления и развития методов управления, созданием различных сложных наукоемких объектов (технических, технологических, производственных, организационно-экономических и других систем) сформулирован общий научно-методологический подход к проблемам обеспечения стабильности значений показателей важнейших потребительских свойств (ВПС), вновь разрабатываемых и (или) модифицируемых сложных объектов аэрокосмической отрасли, претендующих на роль конкурентоспособных на мировом рынке высоких технологий, изделий, товаров и услуг. Подход проблемно ориентирован на обеспечение стабильных значений, определяющих показателей ВПС создаваемых сложных наукоемких изделий машиностроительного профиля и средств технологического оснащения (СТО), их производств, характеризующих конъюнктуру выпуска и сбыта на мировом рынке в текущий период времени, а также ближайшей перспективе XXI века. Излагается конкретная инженерная методика расчета интегральной точности технологических процессов, количественная мера которой характеризует стабильность показателей ВПС выпускаемой продукции отрасли. Предложен метод исследования качества, а также количественной оценки надежности, меры отработанности и служебной пригодности изделий отрасли, изготавливаемых в условиях недостаточной стабильности и временной разладки и (или) неподконтрольности техпроцессов. Отмечены особенности обработки статистической информации по результатам испытаний изделий и СТО их производств, изготавливаемых в условиях недостаточной стабильности и (или) подконтрольности техпроцессов. Подведены общие итоги и основные результаты исследований и разработок по проблеме обеспечения стабильности параметров изделий отрасли и СТО их производств.

В конкретном плане в докладе рассматриваются следующие вопросы:

– формулировка общей постановки задачи и обоснования необходимости создания автоматизированной подсистемы обеспечения стабильности конкурентных значений показателей ВПС создаваемой сложной наукоемкой продукции и средств технологического оснащения (СТО) их производств в условиях функционирования интегрированных АСУ и САПР;

– формулировка общей постановки задачи к проблеме обеспечения стабильности значений показателей ВПС создаваемых сложных изделий и СТО их производств, в ходе управления разработками наукоемкой конкурентоспособной продукции в виде изделий машиностроения и специализированного технологического оборудования для их изготовления в опытных и серийных условиях. При этом предусматривается, что данная продукция претендует на роль конкурентоспособной по определяющим показателям ВПС в текущий период времени и ближайшей перспективе ХХI века на мировом рынке высоких технологий, изделий, товаров и услуг;

– классификация основных факторов, влияющих на стабильность параметров создаваемых сложных изделий и СТО их производств;

– возможность количественного учета случайных факторов, поддающихся определенным статистическим закономерностям, при построении общих и частных моделей для автоматизированных мониторингов в рамках подсистемы обеспечения стабильности значений показателей ВПС создаваемых сложных изделий и СТО их производств в условиях функционирования интегрированных АСУ и САПР;

– факторы неслучайной природы, не поддающиеся статистическим закономерностям, предложено учитывать при разработке общих программ обеспечения качества и надежности создаваемой конкурентоспособной продукции по конкретным видам техники и СТО их производств;

– предложение одного из возможных достаточно общих методологических подходов к задаче исследования и обеспечения стабильности значений показателей ВПС создаваемых сложных изделий и СТО их производств. В рамках данного подхода предлагается методика обеспечения стабильности технологических процессов на основе анализа и количественной оценки интегральной точности изготовления изделий на определенных подконтрольных маршрутах (участках, переходах). Математическая модель исследования и обеспечения стабильности техпроцессов рассматривается в рамках общей теории нормальных случайных процессов и теории их выбросов. При этом в качестве выбросов рассматриваются случайные отклонения параметров от некоторых заданных траекторий (технологических маршрутов) на подконтрольных участках, операциях, переходах;

– изложение типового расчета интегральной точности технологических процессов, предлагаемой в качестве количественной оценки стабильности значений показателей ВПС создаваемых изделий машиностроения и СТО их производств. При этом конкретный технологический процесс рассматривается как одна из реализаций многомерного нормального случайного процесса (стационарного или квазистационарного), подконтрольного на определенных участках (операциях, переходах) в оптимально выбранных контрольных точках. В этих точках фиксируются (непосредственно измеряются или рассчитываются по некоторым имитационным алгоритмам) некоторые количественные признаки, характеризующие конкретные «мгновенные» значения точности техпроцессов;

– изложение метода исследования качества, а также количественной оценки надежности, меры отработанности и служебной пригодности изделий, изготавливаемых в условиях недостаточной стабильности технологических процессов. При этом исходными данными для количественной оценки показателей надежности и других показателей ВПС создаваемых изделий и СТО их производств является информация по результатам сплошного неразрушающего контроля товарных партий продукции, а также по данным выборочного контроля при испытании изделий до предельного состояния (до потери несущей способности основных элементов изделий, до потери герметичности сварных швов изделий, до нарушения целостности структуры конструкционного материала изделий и т.д.);

– особенности обработки статистической информации по данным сплошного контроля партий изделий и выборочного контроля по данным контрольно-выборочных испытаний изделий до предельного состояния, в которых значения измеряемых количественных признаков имеют траектории центров их группирования как закономерные, так и незакономерные. Результаты статистической обработки оцениваются по методу «скользящих» средних при закономерном смещении центров группирования и по методу последовательных разностей при незакономерном смещении центров группирования измеряемых параметров. На конкретном примере показано, что статистическая обработка экспериментальных данных по методу «скользящих» средних и методу последовательных разностей дает существенное уточнение результатов, непосредственно влияющих на показатели качества создаваемой продукции;

– дальнейшее направление исследований и разработок по проблеме обеспечения стабильности значений показателей ВПС создаваемых сложных наукоемких изделий и СТО их производств, претендующих на роль конкурентоспособных на мировом рынке высоких технологий, изделий, товаров и услуг в ближайшей перспективе ХХI века.