Однако и при таком расчленении трудности разработки практически эффективных методов прогнозирования для сложных объектов остаются значительными.

Наиболее простой была бы явная аналитическая модель в которой отсутствует зависимость будущего технического состояния от случайных помех и погрешностей. Стремясь к "идеальной" модели, применяют различные способы математической обработки моделей с целью уменьшения зависимости окончательных результатов измерения прогнозирующих параметров и прогноза от случайных функций Y, X и W. Эти способы заключаются главным образом в сглаживании случайных процессов применением операторов сглаживания, таких, как опера- ' торы математического ожидания, текущего среднего, экспоненциального сглаживания, и некоторых других. Для применения операторов сглаживания необходимо знать характеристики сглаживаемых случайных процессов, например вероятности появления величин Y, X и W, интервалов сглаживания и др., что сопряжено с необходимостью получения и обработки больших объемов априорной информации, что практически далеко не всегда возможно.

Простейшими критериями Годности могут быть, например, абсолютные значения или скорости изменения абсолютных значений интенсивностей отказов, или некоторых (прогнозирующих) параметров.

Конечно, наиболее трудными являются вопросы обоснованного назначения предельного значения критерия годности, а также выбора прогнозирующих параметров. Теоретически обоснованные ответы на эти вопросы удается получить далеко не всегда и только для очень простых объектов. В большинстве случаев, однако, могут оказаться приемлемыми методы экспертных оценок.

8 Связь технической диагностики с надежностью и качеством

Качество продукции есть совокупность ее свойств, обусловливающих пригодность продукции удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Среди показателей качества продукции важное место занимают показатели ее надежности (безотказности, долговечности, сохраняем ости, ремонтопригодности). Наличие или появление дефектов, что возможно на любой стадии жизни продукции (объектов), отрицательно сказывается на ее качестве и надежности.

Физический аспект, являющийся основным для неделимых объектов, охватывает выбор, совершенствование и создание новых материалов, поиск и реализацию новых физических принципов работы, новых видов энергии и способов ее преобразования, задание щадящих условий применения объектов, совершенствование технологии производства и конструкции и т. п.

Аппаратурный аспект охватывает принципы и методы организации и использования аппаратурной (материальной) избыточности. Это - мажорирование (в частности, дублирование и троирование), распределенное резервирование, статическое и динамическое резервирование, ненагруженный и нагруженный резерв, и т. п.

Информационный аспект надежности включает в себя принципы и методы получения и использования избыточной информации, поступающей на объект, а также передаваемой, перерабатываемой, хранимой и выдаваемой объектом. Это, например, применение избыточных кодов, исправляющих ошибки, и многократное (в частности, двукратное) повторение во времени операций передачи и обработки информации. К информационному аспекту следует отнести также вопросы, связанные с организацией падежного (в частности, нечувствительного к ошибкам) матобеспечения вычислительных машин.

Целью мероприятий, выполняемых в рамках физического аспекта надежности, является создание таких объектов, которые как можно меньше подвержены появлению в них дефектов как при производстве, так и при их эксплуатации. Однако избежать возникновения дефектов в более или менее сложных объектах, особенно при длительной их эксплуатации, нельзя.

Для реализации диагностического обеспечения в общем случае требуется ввести аппаратурную и информационную избыточность, а также дополнительно затратить энергию. Поэтому разработчик, желающий иметь хорошее диагностическое обеспечение для проектируемого объекта, должен сознавать, что для этого потребуются затраты, которые должны определяться технико-экономическими соображениями или даже расчетами, но которые начнут окупаться немедленно -в процессе изготовления объекта и при его наладке. В первую очередь разработчику надлежит рассмотреть все стадии и этапы жизни объекта и для каждого такого этапа решить вопрос о необходимости решении той .или иной задачи диагностирования, выбрать или назначить требуемую полноту обнаружения и глубину поиска возможных (вероятных, допустимых) дефектов объекта, За этим должна следовать разработка и создание соответствующих систем диагностирования.

Главными показателями качества систем диагностирования являются гарантируемые ими полпота обнаружения и глубина поиска дефектов. К числу "вторичных" показателей качества систем диагностирования можно отнести затраты на аппаратуру, время, энергию, а также показатели надежности средств диагностирования, в том числе достоверность диагноза.

Для правильной организации проектирования систем диагностирования такие основные исходные данные, как состав обнаруживаемых дефектов и глубина их поиска, должны быть заданы не "в среднем", а в виде совершенно конкретных перечней дефектов и сменных составных частей объекта.

Внедрение в практику проектирования указанных выше методов количественных расчетов в определенной мере дело будущего. В настоящее время целесообразно согласовывать показатели надежности объектов и характеристики их систем диагностирования путем итеративного рассмотрения ряда вариантов. При этом существенно полезными и эффективными являются машинные системы моделирования надежности, которые обеспечивают возможность учета характеристик диагностического обеспечения моделируемых объектов.

9 Основы теории технической диагностики

В качестве широко применяемых диагностических моделей аналоговых объектов можно назвать их логические модели и графы причинно-следственных связей. Эти модели пригодны в тех случаях, когда возможна организация диагностирования на принципах допускового контроля параметров объекта. Электрические цепи как объекты диагностирования могут быть представлены моделями, разработанными в рамках общей электротехники, а для анализа этих моделей с целью построения алгоритмов диагностирования привлекаются известные методы расчета таких цепей.

Для решения задач тестового диагностирования динамических систем привлекаются методы, основанные на результатах теории чувствительности. Применительно к линейным аналоговым системам разработаны методы дешифрации результатов физических экспериментов над такими объектами с целью как обнаружения, так и поиска их неисправных блоков. Тестовыми воздействиями при этом являются гармонические входные сигналы. Методы, получившие общее название методов интегральной диагностики, основаны на анализе переходных процессов, вызываемых специальными входными воздействиями, и применяются для диагностирования относительно простых "неделимых" объектов (например, резисторов, конденсаторов и других изделий электротехники и электроники) . При этом путем обработки результатов диагностирования удается определять наличие скрытых дефектов, влияющих, например, на показатели долговечности изделий.