В современных автоматизированных технологиях создания и развития сложных ПС с позиции обеспечения их необходимой и заданной надежности можно выделить методы и средства, позволяющие:
– создавать программные модули и функциональные компоненты высокого, гарантированного качества;
– предотвращать дефекты проектирования за счет эффективных технологий и средств автоматизации обеспечения всего жизненного цикла комплексов программ и баз данных;
– обнаруживать и устранять различные дефекты и ошибки проектирования, разработки и сопровождения программ путем систематического тестирования на всех этапах жизненного цикла ПС;
– удостоверять достигнутое качество и надежность функционирования ПС в процессе их испытаний и сертификации перед передачей в регулярную эксплуатацию;
– оперативно выявлять последствия дефектов программ и данных и восстанавливать нормальное, надежное функционирование комплексов программ.
Комплексное, скоординированное применение этих методов и средств в процессе создания, развития и применения ПС позволяет исключать некоторые виды угроз или значительно ослаблять их влияние. Тем самым уровень достигаемой надежности ПС становится предсказуемым и управляемым, непосредственно зависящим от ресурсов, выделяемых на его достижение, а главное от качества и эффективности технологии, используемой на всех этапах жизненного цикла ПС.
DevSecOps. Погружение в безопасную разработку
Систематизация принципов и методов обеспечения надежности в соответствии с их целью
Все принципы и методы обеспечения надежности в соответствии с их целью можно разбить на четыре группы: предупреждение ошибок, обнаружение ошибок, исправление ошибок и обеспечение устойчивости к ошибкам. К первой группе относятся принципы и методы, позволяющие минимизировать или вообще исключить ошибки. Методы второй группы сосредоточивают внимание на функциях самого программного обеспечения, помогающих выявлять ошибки. К третьей группе относятся функции программного обеспечения, предназначенные для исправления ошибок или их последствий. Устойчивость к ошибкам (четвертая группа) – это мера способности системы программного обеспечения продолжать функционирование при наличии ошибок.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Раздел 16. Информационное обеспечение программ обеспечения надежности
Цели и задачи информационного обеспечения. Информационное обеспечение составляет совокупность всех видов информации по эффективности, качеству и надежности, а также методы и средства сбора, накопления, обработки, анализа и передачи этой информации.
Необходимость в полноте, достоверности и оперативности информации возрастает пропорционально росту сложности разрабатываемых комплексов.
На всех стадиях жизненного цикла комплекса эта информация должна позволять оценивать эффективность, качество и надежность объектов и комплекса в целом, состояние процессов создания и применения техники, разрабатывать и принимать обоснованные управляющие и корректирующие меры.
Качество программного обеспечения
В состав информационного обеспечения входят:
— все виды информации, необходимые для исследования эффективности, качества и надежности всех стадиях жизненного цикла комплекса на уровнях предприятий, отраслей промышленности, государства;
— методы получения каждого вида информации;
— источники и потребители каждого вида информации;
— периодичность поступления информации;
— формы носителей каждого вида информации (формы документов или других материальных средств хранения информации);
— технические средства сбора, обработки, передачи и отображения информации.
Информационное обеспечение эффективности, качества и надежности является неотъемлемой составной частью информационного обеспечения управления народным хозяйством. Его разрабатывают, внедряют и совершенствуют на уровне государственных, правительственных органов, на отраслевом и межотраслевом уровнях, на уровне предприятий.
Информационное обеспечение управления качеством и надежностью техники регламентировано рядом государственных стандартов, руководящих и методических документов. На межотраслевом, отраслевом уровнях и уровне предприятий информационное обеспечение определяется отраслевыми стандартами или стандартами предприятий.
Виды информационного обеспечения. Вся информация по эффективности и надежности на различных уровнях ее использования может быть классифицирована по следующим видам:
— номенклатура показателей эффективности и надежности;
— исходные нормативы для каждого вида показателей;
— фактические значения показателей;
— исходная информация для определения значений показателей;
— информация о факторах, мешающих достижению требуемых (нормативных) значений показателей;
— информация о располагаемых активных средствах (ресурсах) и способах их использования для обеспечения требуемых значений показателей;
Нормативными значениями показателей эффективности и надежности являются обоснованные и запланированные (заданные в ТЗ) значения показателей или значения, соответствующие требованиям нормативно-технической документации.
Оценки этих показателей на различных стадиях создания и применения комплексов и их объектов получают либо расчетным путем, либо непосредственными измерениями, либо расчетно-экспериментальным способом.
Информацию о мешающих факторах, проблемах обеспечения и располагаемых ресурсах получают от всех предприятий и организаций, составляющих кооперацию разработчиков-изготовителей и потребителей продукции.
Управляющая информация — это информация о разрабатываемых, планируемых и реализуемых мероприятиях по обеспечению эффективности и надежности.
Отчетная информация позволяет оценить степень выполнения запланированных мероприятий по обеспечению требуемых показателей эффективности и надежности.
Источники и потребители информации. Источниками информации являются предприятия и организации, отдельные подразделения, должностные лица и исполнители, использующие ее для решения задач обеспечения эффективности и надежности. Между источниками и потребителями информации существуют сложные многоуровневые и многоэтапные прямые и обратные информационные связи. Например, руководитель предприятия или главный конструктор объекта является потребителем информации для решения задач обеспечения эффективности и надежности в пределах отпущенных ему прав, обязанностей и располагаемых ресурсов. В то же время он является источником информации для руководства соответствующей отрасли, предприятий-головных разработчиков комплекса, предприятий-изготовителей и потребителей.
Выбор источников и потребителей информации обусловлен структурой кооперации предприятий и организаций, участвующих в создании и применении комплекса, структурой каждого предприятия или организации, особенностями разработки комплекса, этапов или стадий работ.
По каждому виду информации формируется группа источников и потребителей информации. Потребителями управляющей информации являются соответствующие исполнители, потребителями информации о мешающих факторах, располагаемых активных средствах и способах их использования, отчетной информации являются руководители различных уровней, ответственные за принятие решений.
Носителями информации в процессе создания и применения комплекса является вся плановая, проектная, конструкторская, технологическая, отчетная и нормативно-техническая документация, информация о создании и применении объектов-аналогов и прототипов.
С целью повышения оперативности составления, учета, анализа, хранения и использования информации разрабатывают также специальные формы учетной документации (карты технического уровня и качества продукции, сертификаты качества, акты испытаний, журналы и бланки учета результатов контроля, оперативные сообщения об отказах и неисправностях, о нарушениях нормального хода разработки объектов, карты учета отказов и неисправностей в производстве и при испытаниях, рекламационные и технические акты).
В условиях автоматизированной системы управления разработкой и производством используют различные технические носители информации.
Для автоматизированной обработки и отображения этой информации используют вычислительные средства: ЭВМ, ПК, различные вычислительные сети, специализированные информационно-поисковые системы, а также программно- , образующее основу информационной поддержки жизненного цикла комплексов и их объектов.
Целесообразность разработки и применения автоматизированных информационных комплексов зависит от объема требуемой оперативности обработки информации.
Структура информационных документов. Совокупность информационных документов по эффективности, качеству и надежности условно можно разделить на следующие группы.
Первая группа. Информационные документы, используемые для обоснования и разработки технического задания и технических предложений на комплекс, его составные части и объекты. К их числу относят документы, содержащие:
— результаты поисковых НИР по определению перспектив развития и использования техники;
— перспективы развития отрасли и: других отраслей промышленности, участие которых предусматривается в создании нового комплекса;
— результаты разработки и отработки новых технических решений, которые могут быть использованы при разработке комплекса и его объектов;
— данные об эффективности применения комплексов-аналогов (отечественных и зарубежных);
— данные о качестве и надежности материалов, полуфабрикатов, комплектующих элементов и объектов;
— затраты времени и средств на разработку объектов;
— затраты на производство и эксплуатацию объектов и комплексов-аналогов;
— данные о мешающих факторах и последствиях их проявления, сопровождающих разработку, отработку, производство, эксплуатацию и применение комплексов и их объектов;
— типовые мероприятия, реализуемые при разработке комплекса, и данные об их влиянии на показатели качеству, надежности и эффективности.
Выходными документами этой группы являются техническое задание и технические предложения, а также проекты программных документов по обеспечению надежности и директивных документов на создание комплекса.
Вторая группа. Информационные документы, используемые при разработке эскизного проекта, автономной и комплексной экспериментальной отработке, корректировке рабочей документации. К их числу относят:
— руководства, справочники и другие нормативные документы по проектированию, конструированию, испытаниям, обработке результатов;
— плановую и программную документацию по обеспечению надежности и управлению качеством, программы экспериментальной отработки объектов;
— типовые программы и методики испытаний;
— результаты опытного производства, автономных и комплексных испытаний;
— сведения о качестве и надежности объектов, качестве документации и труда.
Выходными документами этой группы являются эскизные и технические проекты, программные документы по обеспечению надежности, отчеты о результатах автономных и комплексных испытаний, комплект рабочей документации, откорректированный по результатам испытаний.
Третья группа. Информационные документы, используемые при разработке и реализации программ государственных испытаний комплекса:
— программы государственных испытаний (ГИ);
— сведения (отчеты) о результатах отработки объектов;
— сведения о результатах изготовления и испытаний опытных образцов для проведения ГИ;
— сведения о результатах ГИ каждого объекта и комплекса в целом.
Выходными документами являются отчеты государственной комиссии о выполнении программ испытаний.
Четвертая группа. Информационные документы, используемые в процессе серийного производства и эксплуатации объектов:
— комплекты технической и эксплуатационной документации;
— карты технического уровня и качества объектов;
— сообщения об отказах и неисправностях объектов, выявленных на входном контроле, в производстве и эксплуатации;
сведения об исследовании причин отказов и неисправностей в производстве и эксплуатации и принятых мерах по их предотвращению в будущем;
— отчеты о стабильности производства;
— отчеты о качестве труда;
— отчеты о качестве и надежности объектов и комплекса в целом;
— отчеты о результатах технического обслуживания, плановых и внеплановых ремонтах техники;
— отчеты об эффективности применения комплекса.
Выходными документами этого уровня являются:
— рекламационные акты о выходе из строя объектов;
— сводные данные (отчеты) о качестве, стабильности и надежности продукции и технологических процессов за отчетный период;
— программы повышения надежности объектов;
— сводные данные о результатах эксплуатации комплекса.
Каждый информационный документ рекомендуется выполнять по специальной форме, позволяющей производить автоматизированный учет, обработку, хранение и выдачу необходимой информации с помощью ЭВМ или
счетно-аналитических устройств. ЭВМ желательно применять, когда имеются значительные потоки информационных сведений.
В каждой отрасли и на предприятиях вырабатывают типовые формы информационных документов, отражающие особенности разработки, производства, контроля и эксплуатации перспективных объектов.
Подразделения надежности и другие на предприятиях решают задачи автоматизации обработки и доведения до потребителя необходимой информации с использованием ЭВМ.
По результатам эксплуатации и применения комплексов на основе полученной информации о качестве и надежности объектов подразделения исследования эффективности уточняют модели и оценивают эффективность применения всей совокупности комплексов или техническую эффективность функционирования единичного комплекса или экономическую эффективность создания и применения объектов и используют полученные результаты в последующих этапах.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
К настоящему времени достаточно полно исследованы вопросы оценки и обеспечения надежности относительно простых объектов. Качество использования, которых характеризуется в основном результативностью. Однако с увеличением сложности объектов для их использования (эксплуатация и применение) во все большей степени привлекается обслуживающий персонал, который совместно с этими объектами в зависимости от уровня их сложности и иерархичности образует эргатические системы, объединяемые в свою очередь в ОТС различных уровней. При этом существенно возрастает роль «человеческого фактора», от которого в значительной степени зависит продолжительность (оперативность) выполнения задания. Кроме того, входящие в состав ОТС объекты, являются потребителями больших объемов различных ресурсов, что определяет их ресурсоемкость.
Таким образом, надежность и ее основные свойства (безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость) определяется такими их свойствами, как результативность, оперативность и ресурсоемкость. При этом ввиду малосерийности, высокой стоимости и уникальности современных ОТС возникают серьезные трудности из-за сложно характера взаимодействия элементов ОТС в условиях конкретной окружающей среды и ограниченного объема получаемой статистической информации об отказах и методах их предупреждения и устранения. Единственных путем устранения этих трудностей является разработка и исследование модели надежности ОТС и решение на этой основе задач анализа и синтеза надежности ОТС в условиях дефицита информации о состоянии их элементов. Базовым для решения этих задач является экономический фактор, выступающих в качестве серьезного ограничителя при оптимизации показателей надежности.
Решение этих задач, стоящих перед разработчиками теории ОТС требует привлечения ряда смежных научных дисциплин, а также более углубленного и классифицированного подхода к проектированию и расчету надежности ОТС на базе научно-обоснованных методов.
Знакомство с современными методами оценки и обеспечения надежности ОТС позволит реализовать их в оптимальные проектные и организационные решения на различных этапах жизненного цикла ОТС и входящих в состав объектов.
Ориентация на рассмотренные в данном пособии методе поможет специалистам, занимающимися вопросами надежности разрабатывать методы обеспечения надежности перспективных ОТС и их элементов.
Источник: poznayka.org
Техника обеспечения надежности и обеспечение безопасности
Услуги по надежности, готовности, ремонтопригодности и отказобезопасности (RAMS) являются ключевой сферой деятельности компании с самого ее основания в 1984. Команда ALD по RAMS успешно осуществила сотни проектов, в которых был выполнен целый спектр задач по надежности, ремонтопригодности и отказобезопасности. Более 30 лет консалтинга, обучения, разработок ПО и исследований надежности являются отличным доказательством безупречной репутации специалистов ALD в области RAMS по всему миру.
План программы по надежности и ремонтопригодности ( R M – это намного больше, чем просто расчет MTBF, это специальный план, в котором определяется каждая задача/функциональные требования изделия и ограничения для каждого этапа жизненного цикла изделия: концепции, разработки, производства, эксплуатации и ТОиР. Эксперты ALD по надежности составят целостный план программы по надежности и ремонтопригодности (R M, учитывая Ваши цели и требования для надежности.
Методы прогнозирования надежности
• MIL-HDBK-217
• 217 Plus
• SR332 — Telcordia 2001
• RDF 95 — French Telecom (Франция)
• IEC 62380 (RDF 2003)
• UTEC 80810 — (CNET 2000)
• FIDES Guide 2004
• SN29500.1 — Siemens
• HRD — British Telecom (Британия)
• ALCATEL
• RADC 85-91
• GJB299 — Chinese Standard (Китай)
• NSWC 98
• GJB299 — Chinese Reliability (Китай)
• GJB 1391,1392 — Chinese FMECA (Китай)
• CJB/Z35 — Chinese Derating (Снижение нагрузок. Китай)
• Зависимость прочности от напряжений
Анализ, прогнозирование и распределение надежности
Команда ALD по RAMS выполняет прогнозирование надежности для электронного и неэлектронного оборудования согласно любому существующему стандарту по надежности и внутренним данным производителя. Расчет надежности включает в себя анализ электростатического/термического напряжения, чтобы предусмотреть все возможные вариации данных напряжений. В результате будет составлен отчет с распределением показателей MTBCF на уровнях системы, блока, платы и компонента. Показатели надежности для компонентов с пометкой «Buy» (“Купить”) встроены в процесс прогнозирования после адаптации к определенным условиям окружающей среды и определенной температуры.
См. также ПО RAMS АLD — Модуль прогнозирования надежности.
Модели надежности
Разработка адекватной модели надежности для всей системы является ключевой задачей в анализе надежности и готовности. Модель надежности воспроизводит Вашу конкретную систему, учитывая амортизацию отказов, резервирование и другие важные факторы надежности. Специалисты ALD по надежности обладают огромным опытом в моделировании методом Монте-Карло, методологии цепей Маркова и других методах моделирования надежности, которые применяются в оценке надежности, и готовности системы. В результате Вы будете иметь вычисления надежности и готовности для Ваших систем, а также оценку, основанную на данных анализа видов отказов и предположениях о резервировании.
См. также ПО RAMS АLD – модули блок-диаграммы надежности и цепей Маркова .
Анализ видов отказов
Анализ видов и последствий отказов (FMEA) — это особая технология определения и устранения всех известных и/или потенциальных проблем в системе. FMEA — это постоянный процесс, который должен начинаться как часть первого обзора разработки и продолжаться на протяжении всего жизненного цикла Вашего изделия. Эксперты и специалисты ALD выполнят анализ FMECA для Вашей конструкции и/или процесса, уделяя особое внимание не только критическим, но и потенциальным отказам. Далее команда ALD по RAMS проследит за жизненным циклом Вашего изделия, обеспечивая эффективный анализ FMECA согласно требованиям MIL-STD-1629A и анализ FMEA конструкции/процесса в полном соответствии с QS 9000.
См. также ПО RAMS АLD — модуль FMECA.
Анализ деревьев отказов и деревьев событий
Анализ деревьев отказов и анализ деревьев событий являются двумя старейшими и разносторонними методами для анализа вероятности риска, надежности и готовности. Наши эксперты по RAMS обладают огромным опытом в выполнении анализа деревьев отказов для широкого круга военного оборудования и коммерческих изделий.
См. также ПО RAMS ALD — модуль анализа деревьев отказов (FTA) и модуль анализа деревьев событий (ETA).
Планирование испытаний по надежности и ремонтопригодности
Эффективная и финансово выгодная стратегия планирования испытаний по надежности и ремонтопригодности (R https://reliability-software.ru/Reliability-Services/reliability.html» target=»_blank»]reliability-software.ru[/mask_link]