|

Повышение безотказной работы изделий с использованием элементов искусственного интеллекта

Авторы: Сердюков В.И., Сердюкова Н.А., Шишкина С.И. Опубликовано: 14.02.2017
Опубликовано в выпуске: #1(112)/2017  

DOI: 10.18698/0236-3941-2017-1-62-72

 
Раздел: Машиностроение и машиноведение | Рубрика: Машины, агрегаты и процессы  
Ключевые слова: безотказность, раздельное резервирование, нагруженный и ненагруженный резервы, смешанное резервирование с восстановлением, граф возможных состояний узла, функция надежности, средняя продолжительность безотказной работы, система Колмогорова - Чепмена

Надежность работы сложных технических объектов играет все большую роль в век больших скоростей и внедрения сложных наукоемких технологий во все области человеческой деятельности. Рассмотрен один из способов повышения безотказности работы изделий вследствие смешанного резервирования с восстановлением в сочетании с использованием элементов искусственного интеллекта. Определена и исследована его функция надежности, проведена оценка преимуществ и недостатков, доказано преимущество раздельного резервирования, подразумевающего наличие переключателя, работающего в автоматическом режиме. При этом учитывалось существующее различие в технических параметрах и интенсивностях потоков отказов. Приведены система уравнений, описывающих развитие случайного процесса, и ее решение с последующим анализом полученных результатов, которые демонстрируют преимущества смешанного резервирования с восстановлением. Таким образом, предложенный математический аппарат позволяет выполнять анализ продолжительности безотказной работы изделий и целесообразности усложнения конструкций систем.

Литература

[1] Федеральный закон от 21 июля 1997 года №116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов". URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_15234 (дата обращения: 03.02.2016)

[2] Феодосьев В.И. Основы техники ракетного полета. М.: Наука, 1979. 496 с.

[3] Математические методы в теории надежности и эффективности // Надежность и эффективность в технике: Справочник: В 10 т. Т. 2 / под ред. В.Б. Гнеденко. М.: Машиностроение, 1987. 280 с.

[4] Абиев Р.Ш., Струков В.Г. Надежность механического оборудования и комплексов. СПб.: Проспект Науки, 2012. 222 с.

[5] Кравченко И.П., Пучин Е.А., Чепурин А.В. Оценка надежности машин и оборудования: теория и практика / под ред. И.Н. Кравченко. М.: Альфа-М, Инфра-М, 2012. 334 с.

[6] Бржозовский Б.М., Мартынов В.В., Схиртладзе А.Г. Диагностика и надежность автоматизированных систем. Старый Оскол: ТНТ, 2013. 351 с.

[7] Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н., Савельева И.Ю. Математическая модель нелокальной среды с внутренними параметрами состояния // Инженерно-физический журнал. 2013. Т. 86. № 4. С. 768-773.

[8] Кувыркин Г.Н., Савельева И.Ю. Математическая модель микрополярной среды с внутренними параметрами состояния // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2011. № S. С. 51-62.

[9] Марков Г.А. Планирование испытаний программ с открытым кодом с помощью нейросетевых технологий // Труды Междунар. симпоз. "Надежность и качество". 2014. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/planirovanie-ispytaniy-programm-s-otkrytym-kodom-s-pomoschyu-neyrosetevyh-tehnologiy (дата обращения: 18.01.2016).

[10] Косолап А.И., Довгополая А.А. Оптимизация структуры систем резервирования методом точной квадратичной регуляризации // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. 2015. № 11. С. 81-85.

[11] Декомпозиционный подход к надежности технической системы / А.П. Иванова, Л.В. Межуева, Т.И. Пискарева, В.В. Гунько, А.В. Быков // Вестник ОГУ. 2011. № 10. С. 280-283.

[12] Потапов В.И., Горн О.А. Программа "Решение задачи оптимизации восстановления технической системы при регулярном контроле исправности резервных элементов" // Хроники объединенного фонда электронных ресурсов. Наука и образование. 2015. № 10.

[13] Ергалиев Д.С., Тулегулов А.Д., Тулебаева А.Х., Ергалиева Л.Д. Статистические методы контроля закономерностей в множестве случайных событий // Труды Междунар. сим-поз. "Надежность и качество". 2013. С. 26-28.

[14] Павлов И.В., Разгуляев С.В. Построение доверительных границ для коэффициента готовности системы с восстанавливаемыми элементами // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2015. № 4. С. 15-22. DOI: 10.18698/1812-3368-2015-4-15-22

[15] Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Сов. радио, 1971. 551 с.

[16] Тимофеев Г.А., Самойлова М.В. Использование метода графов в структурном анализе планетарно-волнового механизма // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2010. № 2. С. 3-14.

[17] Сердюков В.И., Шишкина С.И. Использование дизъюнктивных множеств при моделировании многоступенчатых процессов // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. Вып. 8. DOI: 10.18698/2308-6033-2013-8-892 URL: http://engjournal.ru/catalog/mathmodel/hidden/892.html

[18] Мочалов В.А. Метод синтеза отказоустойчивой структуры сенсорной сети при наличии ограничений по размещению узлов сети в разнородном пространстве // T-Comm-Телекоммуникации и Транспорт. 2012. № 10. С. 71-75.

[19] Агафонов С.А., Герман А.Д., Муратова Т.В. Дифференциальные уравнения. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 347 с.

[20] Шишкина С.И. Об одном подходе к решению системы дифференциальных уравнений // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2012. Спец. вып. "Математическое моделирование в технике". С. 213-218.