Научно-методическое обеспечение автоматизированной системы подготовки и поддержки деятельности специалистов по управлению качеством аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики

Новиков, Василий Николаевич

Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Научно-методическое обеспечение автоматизированной системы подготовки и поддержки деятельности специалистов по управлению качеством аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики

кандидата технических наук: Новиков, Василий Николаевич
город: Москва
год: 2006
специальность ВАК РФ: 05.13.06

Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Научно-методическое обеспечение автоматизированной системы подготовки и поддержки деятельности специалистов по управлению качеством аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики»

Автореферат диссертации по теме "Научно-методическое обеспечение автоматизированной системы подготовки и поддержки деятельности специалистов по управлению качеством аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики"

На прада^ру^опаси

* ^

НОВИКОВ Василий Николаевич

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ И ПОДДЕРЖКИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СПЕЦИАЛИСТОВ ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ АППАРАТУРЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (образование)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2006

Работа выполнена в Институте информатизации образования Российской академии образования в лаборатории проблем информатизации профессионального образования

1 )аучный руководитель: доктор технических наук. профессор

БЕЗРОДНЫЙ Борис Федорович

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ, доктор

технических наук, профессор НОВИКОВ Николай Николаевич кандидат технических наук, доцент КАНУШКИН Сергей Владимирович

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное

предприятие Научно-исследовательский институт Авиационного оборудования

Защита состоится «24» ноября 2006 г. в 15 ч. на заседании диссертационного совета К 008.004.01 в Институте информатизации образования Российской академии образования по адресу: 119121, г. Москва, ул. Погодинская, д. 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института информатизации образования Российской академии образования

Автореферат разослан «23» октября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Общая характеристика работы

Актуальность темы диссертации. Повышение качества электронной компонентной базы (ЭКБ) аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) на современном этапе развития ее производства во многом зависит от уровня внедрения современных методов статистического контроля качества, эффективность практической реализации которых определяется успехом массового обучения руководителей, инженерно-технического персонала, контролеров, рабочих и служащих предприятий производителей и ремонтных служб на линии. Это особенно важно применительно к проблеме обеспечения качества современной ЭКБ аппаратуры ЖАТ.

Многообразие средств, используемых для параметрического контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ. большие объемы разнородной по способам съема и характеру контрольной и диагностической информации, сложность применяемых для ее обработки методов, - все это определяет необходимость разработки автоматизированной системы подготовки и поддержки деятельности (АСППД) специалистов по управлению качеством аппаратуры ЖАТ. Основным компонентом этой системы является база знаний (БЗ), аккумулирующая информацию процедурного и прецедентного рода, выполняющая функции накопления, преобразования, реструктуризации имеющейся и генерации новой информации в целях повышения эффективности деятельности технического персонала в ходе его обучения методам контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ и при реализации профессионально возложенных на него функций по организации процесса контроля качества.

Значительные достижения в СТРО (Айвазян С.А., Аронов И.З., Бурдасов Е.И., Беляев Ю.К., Бонгард М.М., Браверман Э.М., Мучник И.Б., Вапник В.Н., Васильев В.И., Верхаген К., Дейн Р., Грун Ф., Горелик А.Л., Скрипкин В.А., Гренандер У., Журавлев Ю.И., Левин Б.Р. и др.) создают объективные условия для совершенствования работ по обеспечению качества продукции. Однако специфика производства и эксплуатации аппаратуры ЖАТ (мелкосерийное производство, высокие требования по надежности, высокие требования по устойчивости к внешним воздействиям и т.п.) требует уточнения общих методов СТРО. Одним из перспективных направлений является путь совмещения методов физико-технического анализа с универсальностью методов СТРО (Фомин Я.А., Безродный Б.Ф., Тарловский Г.Р., Савич A.B.).

Обобщая вышеизложенное можно заключить, •ito научное исследование, направленное на разработку научно-методических основ формирования БЗ для автома-

тизированной системы образовательного назначения, предназначенной для подготовки специалистов по контролю качества ЭКБ, используемой при изготовлении аппаратуры ЖАТ, и поддержки деятельности этих специалистов при решении своих профессиональных задач, следует признать актуальным и своевременным.

С учетом проведенного выше анализа может быть определена проблемная ситуация, сущность которой состоит в противоречии между практической необходимостью обучения руководителей, инженерно-технического персонала, контролеров, рабочих и служащих предприятий производителей и ремонтных служб на линии эффективному контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ на основе СТРО и отсутствием моделей и методик контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ, адекватно учитывающих условия мелкосерийного и технологически нестационарного производства ЭКБ аппаратуры ЖАТ; как необходимого условия построения БЗ автоматизированной системы, предназначенной'для подготовки специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ и поддержки их профессиональной деятельности.

С учетом результатов анализа состояния решаемой научной проблемы целью диссертации является создание основы для построения БЗ автоматизированной системы поддержки деятельности и подготовки специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ посредством разработки моделей и процедур принятия решений при параметрическом контроле качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ, в ,условиях мелкосерийного гфо из во детва.

Таким образом, объектом исследований является база знаний автоматизированной системы, предназначенной для подготовки специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ и поддержки их профессиональной деятельности, а предметом - методы контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ и процедуры функционирования БЗ АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ, а также подходы к реализации ее гносеологической компоненты в целях подготовки специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ.

Научную задачудиссертационной работы целесообразно определить как задачу разработки комплекса научно-обоснованных моделей и методик контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ как основы функционирования БЗ автоматизированной системы подготовки специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ и поддержки их профессиональной деятельности.

Основными результатами диссертационного исследования, выносимыми на защиту, являются:

1. Математическая модель контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ.

2; Процедура входного контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ на основе правила максимума правдоподобия с заданной достоверностью и эффективностью.

3. Процедура группового контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ. .

4: Структура АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры

ЖАТ.

Достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, основывается на том, что анализ состояния и путей решения поставленной научной задачи проведен с учетом ее актуальности и потребности. При решении научной за-

дачи были использованы методологические принципы, разработанные в трудах известных ученых в области надежности, качества, искусственного интеллекта и статистической теории распознавания образов.

Научная новизна и теоретическая значимость диссертационной работы состоит в том, что 1) математическая модель контроля качества разработана с учетом особенностей условий мелкосерийного и технологически нестационарного производства ЭКБ, используемой для изготовления аппаратуры ЖАТ; 2) разработанная процедура входного контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ на основе правила максимума правдоподобия позволяет специалистам осуществлять отбор ЭКБ для использования при изготовлении аппаратуры ЖАТ с заранее заданными уровнями достоверности и эффективности при минимально доступном объеме априорной информации; 3) разработанная процедура группового контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ позволяет сформировать рациональный по составу и объему комплекс контрольных параметров, достаточный для эффективного контроля качества; 4) обоснованная в диссертации структура АСППД специалистов позволяет реализовать разработанные модель и процедуры контроля при решении задач подготовки специалистов и поддержки их профессиональной деятельности по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ.

Практическая значимость диссертационной работы обусловлена тем, что разработанные в ходе проведения исследований модель и процедуры являются научно-методической основой для реализации БЗ автоматизированной системы подготовки специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ и поддержки их профессиональной деятельности. Результаты работы нашли применение при проведении практических работ по организации системы подготовки специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ и поддержки их профессиональной деятельности, при формировании системы сбора и обработки прецедентной информации о причинах отказов ЭКБ аппаратуры ЖАТ, при разработке основополагающих нормативных и методических документов в области задания, контроля и обеспечения требований к надежности и качеству ЭКБ аппаратуры ЖАТ. Основные положения и методы, составляющие содержание работы, включены в программы подготовки специалистов по управлению качеством и надежностью ЭКБ аппаратуры ЖАТ.

Апробация и публикации по теме работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на Международных, Всероссийских и отраслевых конференциях и научно-технических семинарах: «Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем» (г. Серпухов, СВИ РВ, 2003 г., 2004 г., 2005 г.).

По теме диссертации опубликовано 11 работ. Среди наиболее значимых публикаций 4 статьи в рецензируемых научно-технических журналах «Контроль. Диагностика», «Автоматика, связь, информатика».

ховского военного института РВ. Также основные положения работы составили научно-методическую основу руководящих материалов: «Методическое обеспечение централизованного тотального входного контроля, дополнительных испытаний и специальных исследований.электрорадиоизделий, комплектующих серийно выпускаемую и разрабатываемую по заданию департамента автоматики и телемеханики аппаратуру СЦБ» (РТМ РЖД 04.11 - 2004).

Основное содержание диссертации Диссертация имеет объем 157 страниц и состоит из списка сокращений, введения, трёх разделов, заключения, списка литературы (197 наименований).

'Во введении подробно проанализировано состояние проблемы обеспечения качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ, исходя из чего обоснована актуальность темы диссертации,. сформулировано противоречие, сформулированы основные научные результаты, которые вынесены на защиту, приведены сведения об их публикации, апробации и реализации, а также описана структура и содержание работы.

В первом разделе проведен анализ направлений развития аппаратуры ЖАТ. При комплексном подходе к управлению качеством аппаратуры ЖАТ (рис. 1), среди -'■ ' ' ' ■'--задач, требующих первостепенного внимания, на современном этапе является задача организации эффективного контроля качества ЭКБ, которая используется при изготовлении аппаратуры ЖАТ.

Внедрение надежной ,

■Элементнойбаш V

Ан«лга я корректировка схемотехнических , V решений \ :

Разработка и . проектирование

Изготовление, включая выходной контроль и испытания

• ', ■ Входной ; параметрический я контроль качества

Эксплуатация

. Повышение уровня технологии производства

•Анализ я доыаательство причин отказов ~ .

Рис.

1. Структура комплексного обеспечения качества аппаоатуоы ЖАТ

чества ЭКБ на решение более общей задачи обеспечения качества аппаратуры ЖАТ. Из рис. 2 видно, что доля отказов аппаратуры ЖАТ, связанных с использованием ЭКБ составляет 41 %. Причем, как следует из физико-технического анализа отказавших элементов ЭКБ (рис. 3), практически половина из выделенных отказов (48 %) - это отказы, вызванные недостаточным качеством ЭКБ, более того, значительная часть из 33 % отказов ЭКБ, квалифицированных как отказа ввиду электрических перегрузок на эксплуатации, также обусловлена недостаточным или граничным качеством .ЭКБ.

управления качеством аппаратуры ЖАТ выделена задача массовой подготовки персонала, ответственного за обеспечение качества как аппаратуры ЖАТ в целом, так, в частности, и за качества ЭКБ, используемой при изготовлении ЭКБ.

Недостатки технологии производства

Отказ ЭКБ

Недостатки конструктивных и схемных решений

Электрические перегрузки при эксплуатации

Ошибки эсплуатационного персонала

Электрические перегрузки Дефекты производства ЭКБ

.15

Отказ не подтвердился Дефекты монтажа ЭКБ

0% 20% 40% 60%

Рис. 2. Причины возникновения отказов по всем типам аппаратуры ЖАТ

0% 20% 40% 60%

Рис. 3. Причины возникновения отказов ЭКБ, аппаратуры ЖАТ

Образовательный аспект этой задачи, с учетом проведенного в диссертации анализа, может быть обозначен как необходимость создания условий для эффективной деятельности специалистов, обеспечивающих качество аппаратуры ЖАТ при изготовлении. Принимая во внимание большое число специалистов в сирасли, занятых обеспечением качества изготовления аппаратуры ЖАТ, многообразие устройств аппаратуры ЖАТ, существенные различия в условиях ее эксплуатации, а также антро-потехнические факторы, влияющие на решение проблемы обеспечения качества аппаратуры ЖАТ, отмеченный выше подход целесообразно реализовать путем создания АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ.

Проведенный анализ применения информационных технологий при разработке автоматизированных систем подготовки и поддержки деятельности специалистов с учетом задач обеспечения качества аппаратуры ЖАТ путем организации эффективного входного контроля позволил сформулировать основные требования, которым должна 93 94 95 96 97 98 99 0 1 2 3 удовлетворять АСППД.

Рис. 4. Число забракований ЭКБ, применяемых в аппарату ре ЖАТ

Второй раздел диссертации посвящен разработке моделей и процедур контроля качества ЭКБ, составляющих научно-методическую основу организации и функционирования АСППД специалистов по управлению качеством аппаратуры ЖАТ.

Основополагающим для создания АСППД при контроле качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ являлся вопрос построения математической модели адекватно отражающей условия и возможности входного контроля качества

Zk. (1)

ЭКБ аппаратуры ЖАТ с учетом принятого статистического подхода. При этом, опираясь на положения СТРО, были учтены следующие особенности. При контроле качества ЭКБ контрольная выборка (КВ) .?],..., хп должна быть сопоставлена одному из двух классов 50 (изделия, неудовлетворяющие заданным требованиям) или 5"| (изделия, удовлетворяющие заданным требованиям), которые описываются многомерными распределениями "'о О?) и ^(.г), на основе решающего правила:

при выполнении (1) КВ относится к классу $1, а при не выполнении - к классу 50.

Так как элементы КВ, как правило, статистически независимы, а распределения значений вектора контролируемых параметров изделия ЭКБ аппаратуры ЖАТ н'0 и н>1 в классах 50 и 5) априорно неизвестны, вместо них будем использовать их оценки м'0 и полученные в результате обучения. Поэтому для принятия решения будем использовать соотношение (2):

(2)

Для определения априорных и апостериорных вероятности ошибок контроля первого и второго рода введем две величины У и 2, удовлетворяющие условиям (3) и (4) соответственно:

,Л _ V , [оД(1,.....х„)<к

у (3)

[1, Ц.Х,

1,L(xlt...tx„)*k . (4)

2, при отказе от решения

Априорные вероятности ошибок и правильного принятия решения для правила (2): a0 = P(Z = i\Y = j) , (5)

где «oí - вероятность забраковать годный образец изделия ЭКБ аппаратуры ЖАТ; ог10 - вероятность пропустить образец, не удовлетворяющий заданным требованиям; croo _ вероятность правильного забракования образца изделия ЭКБ аппаратуры ЖАТ;

огц - вероятность правильного признания образца годным ог0у + ог|у= 1 (/ = 0,1). Вероятности ошибок а01 и <ЗГ| о характеризуют, соответственно, долю неверно забракованных образцов среди всех годных и долю неправильно признанных годными среди всех не удовлетворяющих заданными требованиям.

Априорные вероятности появления образцов из классов So и 5 Р(5,)=Р(Г = 1)=н>; (6,а) />(£,)= P{Y = 0)= 1-w. (6,6)

Априорные вероятности появления образцов из классов S0nS\ [выражение (6)] характеризуют качество и устойчивость технологического процесса изготовления образцов изделия ЭКБ аппаратуры ЖАТ, а вероятности arbi и «ю [выражение (5)] -эффективность параметрического контроля этих образцов и являются фактическим риском изготовителя забраковать годный и пропустить не удовлетворяющий заданным требованиям образец.

Однако при использовании ЭКБ при изготовлении аппаратуры ЖАТ важнее знать долю не удовлетворяющих заданным требованиям образцов (класс 50) среди всех пропущенных процедурой контроля, т.е. используемых для изготовления. Такой величиной является апостериорная вероятность ошибки, которая может быть вычислена на основании выражения (7):

г =р(г = цг= /)=_= = _в

<*лКУ=о .. Л1

=--т;-- при /,7=0,1. (7)

В рамках сформированной модели задача параметрического контроля изделий ЭКБ аппаратуры ЖАТ по значениям информативных электрофизических параметров может быть сформулирована как задача распознания двух многомерных априорно неизвестных распределений по КВ. Решение данной задачи достигается проверкой решающего правила (2), заключающегося в сравнении с порогом к оценки логарифма отношения правдоподобия I, построенной на основе полученных в результате обучения оценок плотностей априорно неизвестных распределений значений вектора контролируемых параметров в классах годных (5,) и не удовлетворяющих заданным требованиями (5о) образцов изделия ЭКБ аппаратуры ЖАТ. При этом вероятности ошибок контроля определяются согласно (5), (6) и (7).

Для реализации входного контроля ЭКБ, применяемой для изготовления аппаратуры ЖАТ, на малых выборках в условиях отсутствия априорных сведений о распределении изделий по классам 5о и и потерях от ошибок контроля на основе сформированной математической модели разработана соответствующая процедура на основе правила максимума правдоподобия с заданной достоверностью и эффективностью. Поскольку на практике плотности м?к„ либо полностью неизвестны, либо, в лучшем случае, известен их вид, но неизвестны параметры, то в решающее правило (1) вместо плотностей м!кп подставляются их оценки \икп - ^(Зс,,^...^ | З^), получаемые на этапе обучения.

Правило максимального правдоподобия в общем случае представлено выражением:

|1, если ¿„СО>1, " (8)

|0, если Ьп{Хп)<\.

Уточним решающее правило, когда класс 50 представлен сложной альтернативой в виде разделенной смеси к распределений и^(Зг)(/ = 1,..., к). В этом случае целесообразно ввести в рассмотрение функции правдоподобия и(х,,..., х„ 1 (/=1, ..., к) для каждого подкласса Б'0 класса и соответствующие отношения правдоподобия Ь'п (.?,,..., хп ) = и (г,,..., | 5,) / и(х,,..., хп | ). Тогда для каждого подкласса ^ правило (8) запишется в виде

г = |1, если ¿'„(Л'„)>1, [о, если ИН{ХЯ)< 1.

а общее решающее правило примет вид Z = YYZI. Другими словами, КВ

1=1

л........ следует отнести к классу 5| в случае выполнения неравенства ¿'„(Л'„)> 1для

всех /=1.....к. При контроле качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ в подавляющем

большинстве случаев распределение значений вектора контролируемых параметров в классе 5| является нормальным, а распределение значений вектора_контролируемых параметров в классе 5о с достаточной для практики точностью приближается смесью нормальных распределений, соответствующих подклассам Поэтому представляется целесообразным рассмотреть подробнее решающее правило и соответствующие вероятности ошибок контроля в нормальном приближении распределений значений вектора контролируемых параметров в различаемых классах образцов исследуемого изделия ЭКБ аппаратуры ЖАТ оцениваемых параметрически по классифицированным обучающим выборкам. Эта задача важна, т.к. с одной стороны, в большинстве случаев общая задача контроля ЭКБ аппаратуры ЖАТ распадается на такие подзадачи, а, с другой - указанное приближение позволяет получить аналитические выражения вероятностей ошибок контроля через объемы обучающих и контрольной выборок и характеристики распределений значений вектора контролируемых параметров в различаемых классах образцов рассматриваемого изделия ЭКБ аппаратуры ЖАТ. Тогда неизвестные плотности распределения и и-, (,х) значений случайного вектора контролируемых параметров представляют собой /7-мерные нормальные плотности с неизвестными векторами средних а0, а, и ковариационными матрицами М0, М\. Практика показывает, что контролируемые параметры в первом приближении можно считать некоррелированными и статистически независимыми. Тогда ковариационные матрицы являются диагональными и однозначно определяются через вектора дисперсий:

Го1 0 ... О ^ О <т|, ... О

о о ...

/ = 0,1, (10)

а решающее правило примет следующий вид 1

¿(х„ -а0;У -"У + я(11) /=1 а\) /=1 )

где а, =(ап,...,а/р) - неизвестные вектора средних, а М) =d^ag¡p■{¡,...,cГpl) - неиз-

вестные ковариационные матрицы контролируемых, параметров для классов 5„ /=0,1. Для полного определения решающего правила максимального правдоподобия используем точечные оценки неизвестных векторов средних и дисперсий

02,-а) - ^-^¿^-¿Д 02,6)

т1 к=I ; ' ~

гдеу'=1, .... р; / = 0,1; /я, - объемы обучающих выборок; - эле-

менты обучающих выборок для соответствующих классов, т.е. замеры значений вектора контролируемых параметров у образцов, составляющих установочные партии образцов ЭКБ. После подстановки оценок (12) вместо неизвестных средних и дисперсий решающее правило (11) примет окончательный вид

¿1

_ ,-^гИ*» -¿о^-^-К*, >0. Ш)

7=1 1^0", ;=1 СТ\) !=\ аМ )

Пусть /„ ^„(¿1^)- плотность распределения величины когда КВ объе-

ма п принадлежит классу А = 0,1, а оценки плотностей получены по обучающим выборкам объемов ша и т\. Тогда вероятность того, что будет принято решение 2= 1, хотя на самом деле У=0, определится интегралом

а^п = {Д^лЙ^о)^- (И)

...•.'.•...... ,1..

Аналогично, вероятность принятия решения 2=0, когда верно У'=1, имеет вид //^„(ф.К (15)

Значения и РтпЩП и их зависимость от т0, т\ и п характеризуют дос-

товерность решений в условиях априорной неопределенности. Достоверность решения 2=к определяется как вероятность ац принятия правильного решения. Учитывая, что ащт{П= ог01 = 1 -а00 и Рт.щп =а[0 = 1-огп, получаем для достоверностей

решений 2=0 и 2= I простые выражения «оо = 1 - , аи = . При по-

строении процедуры контроля особое значение имеет априорный уровень значимости а, т.е. вероятность ошибки контроля первого рода, смысл которой состоит в том, какую долю образцов из класса 5о процедура контроля признает принадлежащими классу 5] и допустит к эксплуатации. В качестве величины, характеризующей эффективность контроля, следует использовать апостериорный уровень значимости у, смысл которого заключается в том, какова доля образцов из класса 50 среди признанных процедурой контроля принадлежащими классу Для контроля с заданной эффективностью необходимо наложить ограничение на величину апостериорной вероятности ошибки у < /<ь которое с учетом заданной достоверности (условие а <, а0) приводит к ограничению на вероятность ошибки контроля второго рода /?, имеющему смысл доли образцов из класса среди всех отнесенных классу ¿о (забракованных). Согласно формуле Байеса

у = «О - чг)1[сс{\ - »)+ (1 - Р)*\, где м и 1 -и1 - неизвестные априорные вероятности появления образцов контролируемого изделия ЭКБ аппаратуры ЖАТ из классов 5] и 50 соответственно. Тогда условие у < уо эквивалентно а < ¿(1 - Р), где 2 = уо~н'/[(\ - /о)(1 - *»>)]. Если учесть, что а <, а0, то р < {-а0/2. Чтобы последнее неравенство выполнялось с гарантией, необходимо добиться выполнения неравенства Р<\-{ао/&о)[0 ""/оУ/о]' где^о - нижняя граница возможных значений отношения м>/( 1-й»). Таким образом, для осуществления контроля с заданными достоверностью 1-«о и эффективностью Уо достаточно на вероятности ошибок аир наложить условия а <а0,Р < /?0, где а0 выбирается из условия достижения заданной достоверности контроля, а /?0 принимается равной Р0 - 1 - (а0 /20 )[(! - /о ]' или меньшей величине, которую следует выбирать из экономических соображений в каждом конкретном случае, так как малость р0, т.е. сильное ограничение на Р, вызывает увеличение объемов обучающих и контрольной выборок, а большое значение /?0 приводит к забраковыванию значительного числа образцов изделий ЭКБ аппаратуры ЖАТ, удовлетворяющих заданным требованиям, определяющим класс что также нежелательно.

При осуществления входного контроля качества достаточно часто возникает задача контроля партий функциональных элементов ЭКБ аппаратуры ЖАТ. Для обеспечения функционирования АСППД по решению подобных задач необходимо разработать процедуру группового контроля качества ЭКБ аппаратуры Ж А Т. Задача группового контроля качества ЭКБ сводится к задаче распознавания двух р- мерных нормальных совокупностей и Л'г, описывающих классы ненадежных и надежных модулей, по КВ. Процедура ее решения основана на сравнении с нулем оценки логарифма отношения правдоподобия, для вычисления которой используются оценки максимального правдоподобия (16) средних значений а{] и дисперсий

<т2(/ контролируемых параметров (/' = 1, р) для каждого из двух = 0, 1) классов модулей, полученные по классифицированным обучающим выборкам объемами т0 и т,;

т'к=1 тI 4=1

При выполнении неравенства

£ ¡4- ¿(х'/-аи)2+",п^г4-0 (17)"..

7=1 [сг 0] /=1 а |у /=, <т 1/}

контролируемый сектор признается содержащим в основном надежные модули, а при выполнении обратного неравенства - в основном ненадежные.

Для формирования обучающих выборок 1)у всех модулей, составляющих установочную партию, производят замеры значений вектора из выбранных контролируемых параметров; 2) модули проходят проверку на функционирование; 3) прошедшие модули подвергаются необходимым испытаниям. В результате этих

операций все модули из установочной партии в соответствии с выражением (17) делятся на две группы. К одной группе относятся модули, прошедшие проверку на функционирование и испытания. При этом упомянутые выше замеры значений вектора контролируемых параметров у этих модулей составляют обучающую выборку для класса надежных модулей. К другой группе относятся все остальные модули из установочной партии, а соответствующие им замеры значений вектора контролируемых параметров составляют обучающую выборку для класса ненадежных модулей.

Вероятность ошибки группового контроля качества первого рода, т.е. пропуска содержащего много ненадежных модулей сектора, реализуется согласно выражению:

л0 " Р\и) ) ¡-\ ,=1 ы

где е(и)Л±\п тУ^0"0 -(»-Оа^М+Х

(18)

Ь,/ Л„ и

аплв^и)- """"

. л—I 2

Аи=ки5,;. (21)

з2

• 2

1+ _

(19)

(20)

¿//=с0/50, (22)

Лу Ь,1 и2

с„ (23)

= 1 + п г/т, + Г„п/т0. (24) /?„ = 1 - у„, (25)

= «и + ссц, (26) к0 =(-1)' (оГ|У - ЛоуГз-/./) / (Г2> - ЛЛ (27) «1/ =(/"о - О (28) -т,) /г,г2>, (29)

= (а,/т0 - а2]г/т{) п, (30) г} = сг¿/«г^ (31)

¿,=(а0, -я,,)2 / о"2о„ (32) / = 1,2; (33) у = 1,2, ..., р; (34)

_1 2/,

(35)

- плотность распределения с /и>— 1 степенями свободы.

Реализация разработанной процедуры проведена на примере контроля для ти-пономинала. пластина которого содержит 256 модулей, разделенных на 16 секторов по я0 = 16 модулей в каждом, а максимальное число выбранных независимых контролируемых параметров р0 - 3. Анализ накопленных ранее статистических данных об измерениях электрических параметров тестовых структур у модулей различных классов позволил ограничить величины и п, соответственно числами 0,1 и 0,6 > 1 и nj < 0,6). Вероятности ошибок контроля были ограничены величиной 0,1.

Минимальный объем обучающих выборок, гарантирующий это ограничение, составил т0 =36. Для обучения были выбраны установочные партии из класса надежных модулей - 36 образцов; а из класса ненадежных - 52 образца.

При изложенных исходных данных в соответствии с разработанной процедурой были получены расчетные значения, которые представлены в табл. 1, приведены оценки средних значений ач и дисперсий а1,, контролируемых параметров в классах, а также оценки величин с1] и г,.

Таблица 1. Расчетные оценки средних значений ап и дисперсий а2и контролируемых параметров в классах, а также оценки величин с1, и г.

} Коэффициент усиления п-р-п -транзистора Сопротивление диффузионного резистора Коэффициент усиления р— п-р-транзистора

«оу 156,52 2.62 58,53

132,06 2,88 50,88

2 1142,33 0,19 354,53

342,71 0,11 202,53

0,52 0,35 0,18

п 0,32 0,48 0,57

Из табл. 1, в силу имеющейся монотонности по} величин (¡1 и г,, видно, что наиболее информативным для данного типоно-минала среди контролируемых электрических параметров тестовых структур является коэффициент усилен ия п-р -п -

транзистора. Вторым по информативности следует величина сопротивления диффузионного резистора, а наименее информативным остается коэффициент усиления р-п-р-транзистора. Оптимальным является набор из двух контролируемых параметров. Это - коэффициент усиления п-р-п-транзистора и величина сопротивления диффузионного резистора. При этом оптимальный объем КВ составляет семь модулей в секторе. Если вероятность отказа заказной микросхемы в условиях мелкосерийного производства до введения указанной процедуры группового параметрического контроля качества составляла в среднем 0,3, то после проведения этой процедуры не превышает 0,15, а в среднем равна 0,1.

Третий раздел работы посвящен исследованию организационно-технических основ использования АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ. При этом были решены задачи:

1) разработки структуры, состава и функций программного и аппаратного обеспечений АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ;

2) обоснования технико-экономических и методических требований реализации АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппарату ры ЖАТ;

3) обоснования требований к организации деятельности испытательных технических центров (ИТЦ) по обучению специалистов эффективному конлролю качества и испытаний ЭКБ аппаратуры ЖАТ с использованием АСППД;

4) обоснования направлений по совершенствованию управления качеством аппаратуры ЖАТ на базе ИТЦ.

Реализация АСПГ1Д специалистов по контролю качества ЭКБ состоит из программного и аппаратного обеспечений. Наиболее значимыми принципами организации АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ являются единство, многофункциональность и иерархичность вычислительной среды, гибкость, инвариантность к внешним и внутренним возмущениям, открытый характер, совместимость автоматизированных и неавтоматизированных операций, диалоговый характер, наличие архива с оперативным доступом. Структура программного обеспечения АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ представлена на рис. 4. Открытый характер АСППД определяет необходимость обеспечения возможности использования при контроле дополнительных информативных параметров и, соответственно, подключения новых измерительных приборов.

Рис. 4. Структура программного обеспечения АСППД специалистов по контролю

качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ

Использование АСППД для обучения персонала эффективному контролю качества может быть организовано в рамках следующей структу ры (рис. 5). Функции обучаемого специалиста при этом состоят в подборе с учетом априорных знаний о контролируемом объекте, своих знаний возможностей и критериев применимости методов контроля метода, позволяющего реализовать контроль с требуемыми характеристиками достоверности и эффективности. Открытый и динамичный характер системы позволяет многократно «прогонять» выбор метода и, соответственно, определение процедуры контроля, для исходного комплекса измерительных данных. Возможности АСППД по контролю уровней достоверности и эффективности позволяют путем проб

и ошибок научиться определять для различных вариантов объема и качества априорной информации по любому из образцов ЭКБ если не оптим&тьный. то рациональный метод и процедуру контроля.

Рис. 5. Структура взаимодействия специалиста и АСГ1ПД в режиме обучения контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ

Для организации и проведения работ по обучению специалистов по контролю качества, по подтверждению качества и обеспечению надежности ЭКБ аппаратуры ЖАТ путем исключения из проверяемых партий изделий со скрытыми дефектами, а также анализа причин и механизмов их отказов, развития методов отбраковочных испытаний и диагностического контроля с целью обеспечения комплектации высоконадежной аппаратуры ЖАТ в диссертации обоснованы требования к формированию сети ИТЦ. В работе обоснованы подходы к использованию АСППД: в качестве информационно-справочной системы, при необходимости предоставляющей требуемую информацию; в качестве экспертной системы, обеспечивающей объяснение фактов и закономерностей; в качестве познавательного инструмента, позволяющего специалистам совершенствовать свои знания о контроле качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ.

Основные результаты исследования

С учетом сформулированных противоречия и цели исследований в диссертаци-

онной работе была решена научная задача разработки научно-обоснованных моделей и методик контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ как основы функционирования БЗ автоматизированной системы подготовки специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ и поддержки их профессиональной деятельности. При этом основными результатами диссертационного исследования являются:

1. Проведен анализ существующей практики обеспечения процесса изготовления аппаратуры ЖАТ изделиями ЭКБ, в ходе которого выявлены основные факторы и тенденции, определяющие качество аппаратуры ЖАТ. На основе результатов анализа определена практическая потребность совершенствования системы контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ на основе подходов СТРО, исходя из которой с учетом возможностей ИКТ при реализации общих методов СТРО и специфики обеспечения изделиями ЭКБ процесса изготовления аппаратуры ЖАТ, обоснована необходимость разработки АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ.

2. Разработана математическая модель контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ, позволяющая адекватно учесть особенности условий мелкосерийного и технологически нестационарного производства ЭКБ, используемой для изготовления аппаратуры ЖАТ.

3. Разработана процедура входного контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ на основе правила максимума правдоподобия с заданной достоверностью и эффек-,, тивностью, которая позволяет специалистам рационально задать ограничения на вероятности ошибок первого и второго рода с учетом экономических условий и условия достижения заданной достоверности контроля для каждого конкретного случая входного контроля изделий ЭКБ, используемой для изготовления аппаратуры ЖАТ.

4. Разработана процедура группового контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ, позволяющая реализовать адаптивный механизм группового контроля качества однотипных изделий ЭКБ с минимальными требованиями к априорной статистической информации.

5. Обоснована структура и основные требования к реализации АСППД спе-циатистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ, а также предложены практические рекомендации по созданию ИТЦ, а также подходы к использованию АСППД в целях подготовки специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ.

Публикации по теме исследования

В рецензируемых научных журна1ах и изданиях

1. Новиков В.Н. Организация технического и технологического перевооружения хозяйства СЦБ // Автоматика, связь, информатика - 2002. - № 5. - С. 8 - 11.

2. Новиков В.Н., Безродный Б.Ф. Исследование механизмов и причин отказов элементной базы устройств СЦБ // Автоматика, связь, информатика - 2003. -№8.-С. 19-20.

3. Новиков В.Н.. Безродный Б.Ф., Кайнов В.М. Методические основы входного контроля комплектующих электрорадиоизделий при изготовлении аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики // Контроль. Диагностика. - 2004. - № 8. - С. 62-64.

4. Новиков В.Н., Безродный Б.Ф., Каинов В.М. Оценка требуемой безотказности элементов зашиты от электроперегрузок // Контроль. Диагностика. -2004.-Л» 10. .

Статьи:

5. Новиков В.Н., Безродный Б.Ф., Каинов В.М. Обоснование методики входного контроля комплектующих ЭРИ при изготовлении аппаратуры ЖАТ / МО РФ Сб. тезисов докладов XXII Межведомственной научно-технической конференции РВ «Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем». - Ч. 4. - Серпухов: СВИ РВ, 2003. - 495 с. - С. 281 -285.

6. Новиков В.Н., Безродный Б.Ф., Каинов В.М. Подход к оценке требуемой безотказности элементов защиты от перегрузок / МО РФ Сб. тезисов докладов XXII Межведомственной научно-технической конференции РВ «Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем». - Ч. 4. - Серпухов: СВИ РВ, 2003. - 495 с. - С. 277 - 280.

7. Новиков В.Н„ Безродный Б.Ф., Каинов В.М. Факторы эксплуатационной надежности аппаратуры ЖАТ / МО РФ Сб. тезисов докладов XXII Межведомственной научно-технической конференции РВ «Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем». - Ч. 4. -Серпухов: СВИ РВ, 2003. - 495 с. - С, 286 - 291.

,8. Новиков В.Н., Безродный Б.Ф., Кайнов В.М., Торопов Ю.А. Вопросы создания баз знаний о видах и причинах отказов аппаратуры ЖАТ / МО РФ Сб. тезисов докладов ХХШ Межведомственной научно-технической конференции РВ «Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем». - Ч. 6. - Серпухов: СВИ РВ, 2004. - 314 с. - С. 193 - 197.

9. Новиков, В.Н., Безродный Б.Ф., Кайнов В.М., Торопов Ю.А. Методический подход к установлению причин отказов аппаратуры ЖАТ и комплектующих ее.электрорадиоизделий / МО РФ Сб. тезисов докладов ХХШ Межведомственной научно-технической конференции РВ «Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем». - Ч. 6. - Серпухов: СВИ РВ, 2004. - 314 с. - С. 188 - 192.

Ю.Новиков В.Н., Безродный Б.Ф. Методы исследования механизмов отказа изделий электронной техники / МО РФ Сб. трудов XXIV Межведомственной научно-технической конференции «Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем». - Ч. 4. - Серпухов: СВИ РВ, 2005. - 268 с. - С. 163 - 165.

П.Новиков В.Н., Безродный Б.Ф. Обоснование направлений исследований по информационному обеспечению анализа физики отказов изделий электронной техники / МО РФ Сб. трудов XXIV Межведомственной научно-технической конференции «Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем». - Ч. 4. - Серпухов: СВИ Р^г>2005. - 268 с. — С. 165-168. , " '

Издательство Института содержания и мстодон обучения РАО Москва, 103062, ул.Макаренко, д.5/1 б. Тираж 100 экз.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Новиков, Василий Николаевич

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТНОЙ БАЗОЙ ПРОИЗВОДСТВА АППАРАТУРЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ.

1.1. Анализ существующей практики обеспечения электронной компонентной базой производства аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики.

1.1.1. Качество электронной компонентной базы в общей проблеме обеспечения качества аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики.

1.1.2. Организационно-технические и методические аспекты обеспечения качества электронной компонентной базы аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики.

1.2. Анализ причин отказов электронной компонентной базы аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики

1.3. Обоснование принципов управления качеством электронной компонентной базы для аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики.

1.4. Обоснование способов применения автоматизированной системы подготовки и поддержки деятельности специалистов по контролю качества электронной компонентной базы для обеспечения качества аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики.

Выводы.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ И ПОДДЕРЖКИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СПЕЦИАЛИСТОВ ПО КОНТРОЛЮ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТНОЙ БАЗЫ АППАРАТУРЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ.

2.1. Содержательная постановка задачи адаптивного параметрического контроля электронной компонентной базы аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики

2.2. Математическая модель параметрического контроля изделий электронной компонентной базы аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики.

2.3. Анализ методических аспектов построения адаптивных процедур параметрического контроля изделий электронной компонентной базы аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики

2.4. Разработка процедуры входного контроля качества электронной компонентной базы на основе правила максимума правдоподобия с заданной достоверностью и эффективностью.

2.5. Разработка процедуры группового контроля качества электронной компонентной базы аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики.

Выводы.

РАЗРАБОТКА ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ ОСНОВ

АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ И ПОДДЕРЖКИ

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СПЕЦИАЛИСТОВ ПО КОНТРОЛЮ КАЧЕСТВА

ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТНОЙ БАЗЫ АППАРАТУРЫ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ.

3.1. Структура, состав и функции программного и аппаратного обеспечений автоматизированной системы подготовки и поддержки деятельности специалистов по контролю качества электронной компонентной базы аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики.

3.1.1. Обоснование принципов организации программного и аппаратного обеспечения автоматизированной системы подготовки и поддержки деятельности специалистов по контролю качества электронной компонентной базы аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики.

3.1.2. Программное обеспечение системы контроля качества.

3.1.3. Аппаратное обеспечение системы контроля качества.

3.1.4. Схема функционирования автоматизированной системы подготовки и поддержки деятельности специалиста по контролю качества электронной компонентной базы аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики.

3.2. Обоснование направлений по совершенствованию управления качеством аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики.

3.2.1. Ограничение и оптимизации номенклатуры электронной компонентной базы для применения в аппаратуре железнодорожной автоматики и телемеханики

3.2.2. Совершенствование организации поставки электронной компонентной базы для производства и ремонта аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики.

3.2.3. Организация в специализированных испытательных технических центрах входного контроля электронной компонентной базы аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики.

3.3. Организация деятельности испытательных технических центров по обучению персонала реализации программы контроля и испытаний электронной компонентной базы аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики.

3.3.1. Основы организации деятельности испытательных технических центров

3.3.2. Организация взаимодействия между испытательными техническими центрами и потребителями ЭРИ.

3.3.3. Реализация программ контроля и испытаний электронной компонентной базы аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики на базе испытательных технических центров.

Выводы.

Введение 2006 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Новиков, Василий Николаевич

Обоснование актуальности темы диссертации. Проблема повышения качества и надежности аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) в условиях возрастающих требований к уровню функциональности, безопасности железнодорожной техники (ЖТ) и снижения стоимостных показателей железнодорожных перевозок, является одной из наиболее приоритетных. Следует четко понимать, что качество и надежность электронной компонентной базы (ЭКБ) применяемой при разработке и производстве аппаратуры ЖАТ, определяет сегодня ее конкурентоспособность.

Несмотря на большое внимание, уделяемое вопросам надежности и качества при разработке и производстве аппаратуры ЖАТ, качественного изменения ситуации в отрасли не произошло и в эксплуатацию продолжают поступать образцы, имеющие недостаточный уровень надежности [97]. Поэтому проблема обеспечения требуемых показателей надежности аппаратуры ЖАТ на основе комплексного и всестороннего совершенствования системы управления надежностью на всех стадиях жизненного цикла априорно относится к актуальным и имеет большую научную и практическую значимость. Преодоление недостатков существующей практики обеспечения и управления показателями надежности в ходе разработки, производства и эксплуатации аппаратуры ЖАТ, которая сложилась в 60 - 70-х годах, должно происходить на основе международной системы стандартов ИСО 9000. В структуре комплексного подхода к решению проблемы управления качеством аппаратуры ЖАТ (рис. 1.3) одно из центральных мест принадлежит задачам входного контроля ЭКБ.

Важнейшим научно-техническим аспектом общей проблемы комплексного управления качеством аппаратуры ЖАТ является диагностический аспект надежности. Повышение (управление) надежностью аппаратуры ЖАТ во многом зависит от уровня внедрения современных методов анализа и контроля ЭКБ при производстве аппаратуры ЖАТ. Многообразие средств, используемых для параметрического контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ, большие объемы разнородной по способам съема и характеру контрольной и диагностической информации, сложность применяемых для ее обработки методов, - все это определяет необходимость разработки автоматизированной системы подготовки и поддержки деятельности (АСППД) специалистов по управлению качеством аппаратуры ЖАТ. Основным компонентом этой системы является база знаний (БЗ), аккумулирующая информацию процедурного и прецедентного рода, выполняющая функции накопления, преобразования, реструктуризации имеющейся и генерации новой информации в целях повышения эффективности деятельности технического персонала в ходе его обучения методам контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ и при реализации профессионально возложенных на него функций по организации процесса контроля качества.

Исследование возможности построения на основе информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) средств обучения, предназначенных для организации профессиональной подготовки, является актуальным направлением. Совершенствованию подготовки в области использования средств ИКТ в практических целях посвящены исследования И.В.Роберт, В.И. Громыко, К.К. Колина, А.Я. Савельева, Б.А. Сазонова, О.А.Козлова, Ю.Г. Татур, С.А. Христочевского и других специалистов. В последнее время в связи с заметно выросшим потенциалом средств ИКТ в сфере образования существенно увеличилась доля научно-исследовательских работ, в прямой постановке посвященных разработке методических подходов к подготовке специалистов, В числе значимых работ отмеченного плана только за последнее время можно отметить следующие работы [4, 67, 99, 120]. Однако, вопросы использования ИКТ для подготовки специалистов по управлению качеством ЭКБ аппаратур ЖАТ на основе реализации методов статистической теории распознавания образов (СТРО) поднимаются впервые.

Как уже было сказано, повышение качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ во многом зависит от уровня внедрения современных методов статистического контроля качества в условиях мелкосерийного производства, которые в большинстве определяются успехом массового обучения руководителей, инженерно-технического персонала, контролеров, рабочих и служащих предприятий производителей и ремонтных служб на линии. Эффективное применение статистических методов контроля позволяет получить достаточно полную, достоверную и оперативную информацию для принятия своевременных и обоснованных решений по корректировке качества выпускаемой продукции, а также для согласования решаемых задач на различных этапах создания изделий требуемого качества и на различных уровнях иерархии управления. Вышесказанное особенно важно применительно к проблеме обеспечения качества современной электронной компонентной базы аппаратуры ЖАТ.

Обобщая вышеизложенное можно заключить, что научное исследование, направленное на разработку научно-методических основ формирования БЗ для автоматизированной системы образовательного назначения, предназначенной для подготовки специалистов по контролю качества ЭКБ, используемой при изготовлении аппаратуры ЖАТ, и поддержки деятельности этих специалистов при решении своих профессиональных задач, следует признать актуальным и своевременным.

С учетом проведенного выше анализа может быть определена проблемная ситуация, сущность которой состоит в противоречии между практической необходимостью обучения руководителей, инженерно-технического персонала, контролеров, рабочих и служащих предприятий производителей и ремонтных служб на линии эффективному контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ на основе СТРО и отсутствием моделей и методик контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ, адекватно учитывающих условия мелкосерийного и технологически нестационарного производства ЭКБ аппаратуры ЖАТ, как необходимого условия построения БЗ автоматизированной системы, предназначенной для подготовки специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ и поддержки их профессиональной деятельности.

С учетом результатов анализа состояния решаемой научной проблемы целью диссертации является создание основы для построения БЗ автоматизированной системы поддержки деятельности и подготовки специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ посредством разработки моделей и процедур принятия решений при параметрическом контроле качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ в условиях мелкосерийного производства.

Для достижения указанной цели необходимо провести исследование по следующим направлениям:

1. Провести анализ состояния существующей практики обеспечения изделиями ЭКБ процесса производства аппаратуры ЖАТ, выявить основные причины и факторы определяющие отказы ЭКБ и их влияние на надежность и качество аппаратуры ЖАТ.

2. Обосновать принципы повышения качества аппаратуры ЖАТ на основе обеспечения ее производства качественной и надежной ЭКБ.

3. Исследовать возможности информационных технологий при разработке автоматизированных систем подготовки и поддержки деятельности специалистов в области обеспечения качества аппаратуры ЖАТ.

4. Разработать научно-методические основы организации контроля и испытаний ЭКБ для обеспечения производства аппаратуры ЖАТ.

5. Разработать рациональные подходы к использованию АСППД специалистов для подготовки к реализации контроля качества ЭКБ при производстве аппаратуры ЖАТ.

6. Разработать организационно-технические основы использования АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ при производстве аппаратуры ЖАТ.

Исходя из сформулированных ранее противоречия и цели исследований решаемая в диссертационной работе научная задача может быть определена как задача разработки комплекса научно-обоснованных моделей и методик контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ как основы функционирования БЗ автоматизированной системы подготовки специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ и поддержки их профессиональной деятельности,

Научная новизна и теоретическая значимость диссертационной работы состоит в том, что 1) математическая модель контроля качества разработана с учетом особенностей условий мелкосерийного и технологически нестационарного производства ЭКБ, используемой для изготовления аппаратуры ЖАТ; 2) разработанная процедура входного контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ на основе правила максимума правдоподобия позволяет специалистам осуществлять отбор ЭКБ для использования при изготовлении аппаратуры ЖАТ с заранее заданными уровнями достоверности и эффективности контроля при минимально доступном объеме априорной информации; 3) разработанная процедура группового контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ позволяет сформировать рациональный по составу и объему комплекс контрольных параметров, достаточный для эффективного контроля качества; 4) обоснованная в диссертации структура АСППД специалистов позволяет реализовать разработанные модель и процедуры контроля при решении задач подготовки специалистов и поддержки их профессиональной деятельности по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ.

Основными результатами диссертационного исследования, выносимыми на защиту, являются:

1. Математическая модель контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ.

2. Процедура входного контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ на основе правила максимума правдоподобия с заданной достоверностью и эффективностью.

3. Процедура группового контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ.

4. Структура АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры

ЖАТ.

Достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, прежде всего, основывается на том, что анализ состояния и путей решения поставленной научной задачи проведен с учетом ее актуальности и потребности, обусловленных необходимостью решения важной проблемы, состоящей в повышении надежности аппаратуры ЖАТ. Поставленная научная задача не противоречит общим законам природы. При формировании единого научно-методического подхода, составляющего основу решаемой задачи, были использованы методологические принципы, разработанные в трудах известных ученых в области надежности, качества, искусственного интеллекта и статистической теории распознавания образов.

Внедрение результатов исследований. Результаты диссертационных исследований (математическая модель, процедуры контроля, структура БЗ АСППД) внедрены в виде методики подготовки технического персонала по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ во ВНИИАС МПС России, а также в учебном процессе Серпуховского военного института РВ. Также основные положения работы составили научно-методическую основу руководящих материалов: «Методическое обеспечение централизованного тотального входного контроля, дополнительных испытаний и специальных исследований электрорадиоизделий, комплектующих серийно выпускаемую и разрабатываемую по заданию департамента автоматики и телемеханики аппаратуру СЦБ» (РТМ РЖД 04.11 - 2004).

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на Международных, Всероссийских и отраслевых конференциях и научно-технических семинарах, а также на научно-технических советах [138, 139, 141, 143, 144, 145, 146].

Публикации по теме. По теме диссертации опубликовано 11 работ. Среди наиболее значимых публикаций 4 научно-технические статьи в рецензируемых на-учыо-технических журналах: «Автоматика, связь, информатика» [136, 137], «Контроль. Диагностика» [ 140, 142].

Структура диссертационной работы. Работа состоит из введения, трех разделов, заключения.

Заключение диссертация на тему "Научно-методическое обеспечение автоматизированной системы подготовки и поддержки деятельности специалистов по управлению качеством аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики"

Выводы

В данном разделе диссертационной работы исследованы организационно-технические основы использования АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ. При этом были решены задачи; разработки структуры, состава и функций программного и аппаратного обеспечений АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ; обоснования технико-экономических и методических требований реализации АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ; обоснования требований к организации деятельности испытательных технических центров (ИТЦ) по обучению специалистов эффективному контролю качества и испытаний ЭКБ аппаратуры ЖАТ с использованием АСППД; обоснования направлений по совершенствованию управления качеством аппаратуры ЖАТ на базе ИТЦ.

Реализация АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ состоит из программного и аппаратного обеспечений. Наиболее значимыми принципами организации АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ являются единство, многофункциональность и иерархичность вычислительной среды, гибкость, инвариантность к внешним и внутренним возмущениям, открытый характер, совместимость автоматизированных и неавтоматизированных операций, диалоговый характер, наличие архива с оперативным доступом. Структура программного обеспечения АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ разработана в п. 3.1.

Для использования АСППД в целях обучения персонала эффективному контролю качества разработана структура взаимодействия обучаемого и системы и определены их функции в рамках структуры. Функции обучаемого специалиста при этом состоят в подборе с учетом априорных знаний о контролируемом объекте, своих знаний возможностей и критериев применимости методов контроля метода, позволяющего реализовать контроль с требуемыми характеристиками достоверности и эффективности. Открытый и динамичный характер системы позволяет многократно «прогонять» выбор метода и, соответственно, определение процедуры контроля, для исходного комплекса измерительных данных. Возможности АСППД по контролю уровней достоверности и эффективности позволяют путем проб и ошибок научиться определять для различных вариантов объема и качества априорной информации по любому из образцов ЭКБ если не оптимальный, то рациональный метод и процедуру контроля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Повышение качества электронной компонентной базы аппаратуры ЖАТ во многом зависит от уровня внедрения современных методов статистического контроля качества в условиях мелкосерийного производства, которые в большинстве определяются успехом массового обучения руководителей, инженерно-технического персонала, контролеров, рабочих и служащих предприятий производителей и ремонтных служб на линии. Эффективное применение статистических методов контроля позволяет получить достаточно полную, достоверную и оперативную информацию для принятия своевременных и обоснованных решений по корректировке качества выпускаемой продукции, а также для согласования решаемых задач на различных этапах создания изделий требуемого качества и на различных уровнях иерархии управления. Вышесказанное особенно важно применительно к проблеме обеспечения качества современной электронной компонентной базы аппаратуры ЖАТ.

Трудности внедрения методов управления качеством ЭКБ аппаратуры ЖАТ обусловлена многообразием факторов, влияющих на качество, сложностью методов обеспечения и контроля качества продукции. Введение методов контроля и управления качества, основанных на статистической теории распознавания образов, затрудняется тем, что специалисты на предприятиях недостаточно подготовлены к восприятию математико-статистических методов, не способны оценить преимущество статистического управления качеством, и соответственно, не прикладывают к этому должных усилий.

Эффективность решения задачи обеспечения заданных показателей качества аппаратуры ЖАТ зависит от многих факторов, среди которых одним из важнейших является степень знания специалистами, занятыми области организации входного контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ, современных методов контроля, основанных на достижениях статистической теории распознавания образов. Учитывая сложность самой задачи контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ, решение которой осуществляется в условиях высокой степени неопределенности, подготовка специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ должна проводиться на основе подходов искусственного интеллекта.

Многообразие средств, используемых для параметрического контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ, большие объемы разнородной по способам съема и характеру контрольной и диагностической информации, сложность применяемых для ее обработки методов, - все это определяет необходимость разработки АСППД специалистов по управлению качеством аппаратуры ЖАТ. Основным компонентом этой системы является база знаний, аккумулирующая информацию процедурного и прецедентного рода, выполняющая функции накопления, преобразования, реструктуризации имеющейся и генерации новой информации в целях повышения эффективности деятельности технического персонала в ходе его обучения методам контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ и при реализации профессионально возложенных на него функций по организации процесса контроля качества.

Анализ существующей практики обеспечения электронной компонентной базой аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики при ее производстве и эксплуатации. В ходе проведенного анализа выявлена степень влияния качества ЭКБ на решение более общей задачи обеспечения качества аппаратуры ЖАТ. Доля отказов аппаратуры ЖАТ, связанных с использованием ЭКБ составляет 41 %. Причем практически половина из выделенных отказов (48 %) - это отказы, вызванные недостаточным качеством ЭКБ, более того, значительная часть из 33 % отказов ЭКБ, квалифицированных как отказа ввиду электрических перегрузок на эксплуатации, также обусловлена недостаточным или граничным качеством ЭКБ.

Указанная проблема обостряется процессом коммерциализации отрасли, обеспечивающей производство аппаратуры ЖАТ. Объективно это выражается в тенденции к росту удельного числа отказов ЭКБ. На основе обоснования принципов управления качеством аппаратуры ЖАТ выделена задача массовой подготовки персонала, ответственного за обеспечение качества как аппаратуры ЖАТ в целом, так, в частности, и за качества ЭКБ, используемой при изготовлении ЭКБ.

Процесс совершенствования и развития информационных технологий и вычислительных средств априорно создает благоприятные условия для реализации на практике таких методов обработки информационных массивов, которые ранее в силу их трудоемкости и высоких требований к ресурсам вычислительных систем в практических целях не использовались или использовались крайне ограничено.

Задача разработки АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ может и должна трактоваться как задача интеллектуализации процессов подготовки специалистов в заданной предметной области, в области организации процесса контроля на основе применения методов статистической теории распознавания образов. Следует отметить, что в соответствии с современными взглядами на интеллектуальные системы признается их высокая гносеологическая способность [40].

С учетом вышеизложенного основными принципами, положенными в основу построения и функционирования базы знаний АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ являются: принцип прецедентности при получении информации, принцип адаптивности при сборе, классификации и систематизации контрольной информации в базе знаний АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ, принцип открытости системы, предусматривающий возможность совершенствования и пополнения базы знаний, принцип модульности при построении, предусматривающий реализацию отдельных алгоритмов функционирования системы в виде функционально независимых модулей, принцип когниктивности при обучении, предусматривающий в составе системы наличие процедур дружественного и конструктивного взаимодействия.

Основываясь на результатах диссертационного исследования, приведенных выше, могут быть определены основные методические подходы к использованию базы знаний АСППД в целях подготовки квалифицированных специалистов. В зависимости от степени подготовленности персонала и стоящих перед ним задач в дидактических целях база знаний может быть использована следующими способами: 1) как информационно-справочная система, реализующая функции предоставления контекстно-зависимой информации, 2) как информационно-поисковая система, обеспечивающая поиск и извлечение требуемых фактов и объяснения закономерностей по запросу, 3) как дидактический инструмент и формализм представления знаний, позволяющий даже квалифицированному персоналу более глубоко и полно осознать структуру знаний предметной области, связанной с организацией процесса контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ.

Для создания легко автоматизируемых процедур параметрического контроля изделий ЭКБ аппаратуры ЖАТ требуются методы контроля их образцов по информативным электрофизическим параметрам, которые наряду с универсальностью должны обладать и адаптивностью, которая заключается в описании областей G0 и G\, а, следовательно, и в построении решающего правила R на основе статистических данных, полученных в результате обучения. Такими методами являются методы распознавания образов, в частности, методы статистической теории распознавания образов, непосредственно использующие статистическую природу значений контролируемых параметров изделий ЭКБ аппаратуры ЖАТ и в силу этого обстоятельства наиболее приемлемые для использования при создании адаптивных процедур параметрического контроля их образцов, Таким образом, для осуществления параметрического контроля изделий ЭКБ аппаратуры ЖАТ на основе статистической теории распознавания образов требуется построить процедуру контроля, состоящую из статистических описаний классов образцов Sо и S\, решающего правила R и математического аппарата вычисления вероятностей ошибок контроля, а также характеризуемую объемами обучающих т о и т I, контрольной п выборок и числом контролируемых параметров р.

При статистическом анализе данных используют такие известные методы математической статистики, как метод моментов [45, 72, 111, 172], несколько реже используется байесовский метод [ 166]. Метод максимального правдоподобия считается одним из наиболее распространенных и сильных методов [113], но при малых объемах выборки и он дает оценки показателей качества со значительным смещением, то есть с плохой точностью. Однако, большинстве ситуаций время наблюдения и объемы партий образцов изделий ЭКБ аппаратуры ЖАТ сравнительно невелики. В то же время желательно располагать оценками, обладающими как можно меньшим разбросом и не имеющими систематической ошибки, т.е. несмещенными состоятельными оценками показателей качества с минимальной дисперсией, применимыми для обработки неоднородных статистических данных, имеющих место в случае эксплуатации изделий ЭКБ аппаратуры ЖАТ.

В рамках сформированной модели была сформулирована задача параметрического контроля изделий ЭКБ аппаратуры ЖАТ по значениям информативных электрофизических параметров как задача распознания двух многомерных априорно неизвестных распределений по КВ.

При контроле качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ в подавляющем большинстве случаев распределение значений вектора контролируемых параметров в классе S\ является нормальным, а распределение значений вектора контролируемых параметров в классе Sо с достаточной для практики точностью приближается смесью нормальных распределений, соответствующих подклассам Sq . В диссертации рассмотрено решающее правило и соответствующие вероятности ошибок контроля в нормальном приближении распределений значений вектора контролируемых параметров в различаемых классах образцов исследуемого изделия ЭКБ аппаратуры ЖАТ оцениваемых параметрически по классифицированным обучающим выборкам. В результате ее решения были получены аналитические выражения вероятностей ошибок контроля через объемы обучающих и контрольной выборок и характеристики распределений значений вектора контролируемых параметров в различаемых классах образцов рассматриваемого изделия ЭКБ аппаратуры ЖАТ.

Для реализации входного контроля качества партий функциональных элементов ЭКБ аппаратуры ЖАТ и обеспечения функционирования АСППД по решению подобных задач была разработана процедура группового контроля качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ, которая была решена как задача распознавания двух р- мерных нормальных совокупностей Ni и Nj, описывающих классы ненадежных и надежных модулей, по КВ. Процедура ее решения основана на сравнении с нулем оценки логарифма отношения правдоподобия, для вычисления которой используются оценки максимального правдоподобия средних значений atJ- и дисперсий a2tj контролируемых параметров (/' = 1, р) для каждого из двух (t = 0, 1) классов модулей, полученные по классифицированным обучающим выборкам объемами in о и т 1

В диссертационной работе исследованы организационно-технические основы использования АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ. При этом были решены задачи: разработки структуры, состава и функций программного и аппаратного обеспечений АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ; обоснования технико-экономических и методических требований реализации АСППД специалистов по контролю качества ЭКБ аппаратуры ЖАТ; обоснования требований к организации деятельности испытательных технических центров (ИТЦ) по обучению специалистов эффективному контролю качества и испытаний ЭКБ аппаратуры ЖАТ с использованием АСППД; обоснования направлений по совершенствованию управления качеством аппаратуры ЖАТ на базе ИТЦ.

Библиография Новиков, Василий Николаевич, диссертация по теме Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

1. Адаптивные фильтры: Пер. с англ. / Под ред. К.Ф.Коуэна и П.М.Гранта. -М.: Мир, 1988.-392 с.

2. Айвазян С.А., Бежаева З.И., Староверов О.В. Классификация многомерных наблюдений. -М.: Статистика, 1974.

3. Аксенов В.Е. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Серпухов: СВВКИУ РВ, 1988. - 451 с.

4. Аксянов И.М. Инновационные, информационные и коммуникационные технологии в подготовке специалистов (в системе среднего профессионального образования). Москва: Изд-во РАО, 2004. - 100 с.

5. Алгоритмы и программы восстановления зависимостей / Под ред. В.Н.Вапника. М.: Наука, 1984. - 816 с.

6. Александровская J1.H., Афанасьев А.П., Лисов А.А. Современные методы обеспечения безотказности сложных технических систем. М.: Логос, 2003.-208 с.

7. Александровский Н.М., Егоров С.В., Кузьмин А.В. Адаптивные системы автоматического управления сложными технологическими процессами. М.: Энергия, 1978.-272 с.

8. Алексанян И.Т., Рубаник Ю.Т., Бабаенко Е.И. Изучение надежности больших интегральных схем методом машинных испытаний // Электронная техника, сер. 8, вып. 4,1984.

9. Алексеенко А.Я., Адерихин И.В. Эксплуатация радиотехнических систем. М.: Военное издательство МО, 1980.

10. Андреев А.И., Демочко Ю.А., Русаков Ю.М., Торопов Ю.А. Надежность радиоэлектронных средств. С-Пб., 2001.

11. Арбиб М.А., Мейс Дж.Э. Основание теории систем, разложимые системы. Математические методы в теории систем: Пер. с англ. / Под ред. Ю.И.Журавлева. М.: Мир, 1979. - С. 5 - 48.

12. Арене X., Лейтер Ю. Многомерный дисперсионный анализ: Пер. с нем. и предисл. В.М. Ивановой и Ю.Н. Тюрина. М.: Финансы и статистика, 1985.

13. Аронов И.З., Бурдасов Е.И. Методы обработки цензурированных данных по надежности.-М.: Знание, 1983.

14. Аронов И.З., Бурдасов Е.И. Оценка надежности по результатам сокращенных испытаний.-М.: Из-во стандартов, 1987.

15. Артеменко Е.А. Основы построения автоматизированных систем контроля и управления сложными техническими объектами. М.: МО СССР, 1975. - 304 с.

16. Астраханский Ю.Л., Демочко Ю.А., Рубаник Ю.Т. Исследование физики отказов для увеличения надежности ИЭТ. / Электронная промышленность, № 6, 1990, С. 30- 32.

17. Барзилович Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем.-М.: Высшая школа, 1982.

18. Безродный Б.Ф. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Серпухов: СВВКИУ РВ, 1997. - 306 с.

19. Безродный Б.Ф., Талалаев В.И. Пути повышения качества и надежности выпускаемой аппаратуры ЖАТ и технологической связи // Автоматика связь информатика. 2002. - № 6.

20. Беляев Ю.К. Вероятностные методы выборочного контроля. -М.: Наука, 1975. -266 с.

21. Беляев Ю.К. Непараметрические методы в задачах обработки результатов испытаний и эксплуатации. М.: Знание, 1984.

22. Бережной В.П., Дубицкий Л.Г. Выявление причин отказов РЭА. -М.: Радио и связь, 1983. 232 с.

23. Бессонов А.А., Загашвили Ю.В., Маркелов А.С. Методы и средства идентификации динамических объектов. Л.: Эиергоатомиздат, 1989. - 280 с.

24. Биргер И.А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1978. - 240 с.

25. Богомолов A.M., Твердохлебов В.А. Диагностика сложных систем. Киев: Наукова Думка, 1974.

26. Браверман Э.М., Мучник И,Б. Структурные методы обработки эмпирических данных. М.: Наука, 1983. - 464 с.

27. Браун Р., Мэзон Р. и др. Исследование операций: Пер. с англ. М.: Мир, 1981.-Т. 2.-677 с.

28. Броудай И. Мерей Дж. Физические основы микротехноогии. Пер. с аыгл. -М.: Мир, 1995.-496 с.

29. Буков В.Н. Адаптивные прогнозирующие системы управления полетом. М.: Наука, 1987. -232 с.

30. Вальд А. Последовательный анализ.-М.: Физматгиз, 1960.

31. Вапник В.Н. Восстановление зависимостей по эмпирическим данным. М.: Наука, 1979.-448 с.

32. Васильев В .И. Распознающие системы: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Наукова думка, 1983. - 424 с.

33. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учеб. для вузов. М.: Высш.шк., 1998. -576 с.

34. Верхаген К., Дейн Р., Грун Ф. и др. Распознавание образов: состояние и перспективы / Пер. с англ. -М.: Радио и связь, 1985. 104 с.

35. Видениекс П.О., Вентинып Я.Я., Кривченков А.А. Проблемно-ориентированные микропроцессорные системы в производстве РЭА. М.: Радио и связь, 1987.-296 с.

36. Волков Л.И. Управление эксплуатацией летательных комплексов: Учеб. пособие для втузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1987. - 400 с.

37. Волосов С.С., Гейлер 3.IJI. Управление качеством продукции средствами адаптивного контроля. -М.: Изд-во стандартов, 1989. -263 с.

38. Вопросы математической теории надежности /Барзилович Е.Ю. и др.; Под ред. Енеденко Б.В. -М.: Радио и связь, 1983.

39. Выявление экспертных знаний (процедуры и реализации) / О.И. Ларичев, А.И. Мечитов, Е.М.Мошкевич, Е.М.Фуремс. -М.: Наука, 1989. 128 с.

40. Еаврилова Т.А., Червинская К.Р. Извлечение и структурирование знаний для экспертных систем. М.: Радио и связь, 1992. - 200 с.

41. Еаскаров Д.В., Еолинкевич Т.А., Мозгалевский А.В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры. -М.: Сов. Радио,1974.

42. А.В.Блинова, Н.К.Юркова. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1999. - 575 с. -С. 349 -351.

43. Глазунов Л.П., Смирнов А.И. Проектирование технических систем диагностирования. Л.: Энергоатомиздат, 1982. - 168 с.

44. Глудкин О .П. Методы и устройства испытаний РЭС и ЭВС. М.: Высш. шк., 1991.-332 с.

45. Гнеденко Б.В., Ушаков И.А. Современные задачи теории и практики надежности. М.: «Надежность и контроль качества», N11, 1987.

46. Гольдман Р.С., Чипулис В.П. Техническая диагностика цифровых устройств. М.: Энергия, 1976. - 224 с.

47. Горелик А.Л., Скрипкин В.А. Методы распознавания. М.: Высш. шк., 1984.-208 с.

48. Горелкина Е.Н., Соляр В.Г. О повышении надежности партий с помощью отбраковки потенциально ненадежных изделий методами распознавания образов. Электронная техника, сер. 12, вып. 6, 1973.

49. ГОСТ 27.410-87 Надежность в технике. Методы контроля показателей надежности и планы контрольных испытаний на надежность.

50. ГОСТ 27.503-81 Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Методы оценки показателей надежности.

51. ГОСТ 27.504-84 Надежность в технике. Методы оценки показателей надежности по цензурированным выборкам.

52. Гренандер У. Лекции по теории образов: В 3-х томах / Пер. с англ. М.: Мир, 1979. - Т. 1.- 383 е., 1981.-Т. 2-448 с, 1983.-Т. 3 -430 с.

53. Гришин В.Н., Дятлов В.А. и др. Модели, алгоритмы и устройства идентификации сложных систем. Л.: Энергоатомиздат, 1985. - 104 с.

54. Гуляев В.А., Кудряшов В.И. Автоматизация наладки и диагностирования микроУВК. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 256 с.

55. Данилин Н.С., Гусев Л.И., Загорский Ю.И. и др. Обеспечение качества РЭА методами диагностики и прогнозирования. М.: Издательство стандартов 1983.

56. Данилюк С.Г. Автоматизированные системы контроля. Учебное пособие. -Серпухов: МО РФ, 1998. 96 с.

57. Данилюк С.Г. Вероятностно-лингвистический метод диагностирования. Учебное пособие. Серпухов: МО РФ, 1998. - 96 с.

58. Данилюк С. Г. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Серпухов: СВИ РВ, 2000. - 467 с.

59. Данилюк С.Г. Метод абдуктивного контроля качества функционирования сложных технических систем / Сб. докладов V Международной научно-технической конференции. -Воронеж: НИИ Связи, 1999. С. 1318 - 1323.

60. А.В.Блинова, Н.К.Юркова. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1999. - 575 с. -С. 161-164.

61. Данилюк С.Г., Романенко Ю.А. Метод формализации нечеткой информации для диагностической экспертной системы аппаратуры радиосвязи // Электросвязь. 1997. - № 1.с. 32-34.

62. Данилюк С.Г., Романенко Ю.А. Теоретические основы применения лингвистических переменных в диагностических моделях дискретных объектов // Измерительная техника. 1997. - № 1. - С. 13-16.

63. Дедков В.К., Северцев IT.А. Основные вопросы эксплуатации сложных систем.-М.: Высшая школа, 1976.

64. Деду с Ф.Ф. Обобщенный спектрально-аналитический метод обработки информационных массивов. -М.: Машиностроение, 1999.

65. Дедус Ф.Ф., Воронцов В.Б. Диагностика непрерывных систем с использованием ортогональных фильтров / Техническая диагностика. «Труды I Всесоюзного совещания по технической диагностике». - М.: Наука, 1972. - С. 103 - 108.

66. Деев В.В., Плюснин А.10., Тенетко В.А. Основы построения распознающей многофункциональной системы контроля и диагностики состояний корабельной техники. М.: Изд-во Академ. Военных наук, 1998. - 221 с.

67. Джонсон IT., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных: Пер. с англ./Под ред. Лецкого Э.К.-М.: Мир, 1980.

68. Джордж Ф. Мозг как вычислительная машина. М.: Изд-во «Иностранная литература», 1963. - 528 с.

69. Диагностирование изделий. Общие требования: ГОСТ 27518.87. Введ. 01.01.89.-М.: Изд-во стандартов, 1988.-6 с.

70. Диллон Б., Сингх Ч. Инженерные методы обеспечения надежности систем: Пер. с англ.-М.: Мир, 1984.-318 с.

71. Дисперсионная идентификация / Под ред. Н.С.Райбмана. М.: Наука, 1981. -336 с.

72. Дмитриев А.К., Мальцев П.А. Основы теории построения и контроля сложных систем. Л.: Энергоатомиздат, 1988. - 192 с.

73. Дмитриев А.К., Юсупов P.M. Идентификация и техническая диагностика. -Л.: ВИКИ им. Можайского, 1987. 521 с.

74. Долгов В.А., Касаткин А.С., Стретеиский В.Н. Радиоэлектронные автоматические системы контроля (системный анализ и методы реализации). Под ред.

75. B.Н.Стретенского. -М.: Сов. радио, 1978 -384 с.

76. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Проблемы системологии (проблемы теории сложных систем). М.: «Советское радио», 1976. - 296 с.

77. Дубровин В.И., Табунщик Г.В. Робастное проектирование по Татуги//Надежность и качество. Инновационные технологии производству XXI века / Кн. Докл. Международ. Симпоз., посвящ. 275-летию РАН. Под ред. А.Н.Андреева,

78. A.В.Блинова, Н.К.Юркова. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1999. - 575 с.1. C. 149-151.

79. Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен: Пер. с англ./ Под. Ред.

80. B.Л. Стефанюка. -М.: Мир, 1976.

81. Егоров Л.П., Филькенштейн Е.Я. Метод выявления групп полупроводниковых приборов повышенной надежности .- Электронная техника, сер. 8, вып. 1, 1975.

82. Ежкова И.В., Поспелов Д.А. Принятие решений при нечетких основаниях. I. Универсальная шкала // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1977. - № 6. - С. 3 -11.

83. Емелин Н.М., Новиков Н.Н., Павлов А.А. и др. Подход к построению автоматизированных систем контроля сложных объектов / Цифровые модели в проектировании и производстве РЭС. Межвуз. сб. научн. тр. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2000. - Вып. 9. - 260 с.

84. А.Н.Андреева, А.В.Блинова, Н.К.Юркова. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1999. -575 с.-С. 400-402.

85. Журавлев Ю.И. Об алгебраическом подходе к решению задач распознавания или классификации. Проблемы кибернетики. М.: Наука, 1978. - Вып. 33.

86. Заде JI.A. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. -М.: Мир, 1976. 168 с.

87. Защита радиоэлектронной аппаратуры от влияния климатических условий / Под ред. Г.Юбиша, пер.с нем.-М.: «Энергия», 1970. 368 с.

88. ИСО 9000 4: 1993. Стандарты в области административного управления качеством. Часть 4. Руководство по управлению программой обеспечения надежности.

89. Испытания радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры и испытательное оборудование: Учебное пособие для вузов / О.П.Глудкии, А.Н.Енгалычев, А.И.Коробов, Ю.В.Трегубов; под ред. А.И.Коробова. М.: Радио и связь, 1987. - 272 с.

90. Каган Б.М., Мкртумян И.Б. Основы эксплуатации ЭВМ. М.: Энергоатомиздат, 1988.-432 с.

91. Кайнов В.М., Безродный Б.Ф. Обеспечение надежности аппаратуры ЖАТ физико-техническими методами // Проектирование и технология электронных средств. -2003,- №4. -С. 11-19.

92. Кайнов В.М., Безродный Б.Ф. Системный подход к обеспечению надежности аппаратуры ЖАТ на основе комплексного анализа ее отказов // Автоматика связь информатика. 2003. - № 4. - С. 20 - 22.

93. Кендал М., Стьюарт А. Статистические выводы и связь.:Пер. с англ.-М.: Наука, 1973.

94. Колосов С.А. и др. Математическое обеспечение для прогнозирования надежности изделий электронной техники на основе методов распознавания образов. Электронная техника, сер. 8, вып. 9, 1975.

95. Колосов С.А. Применение теории распознавания образов к вопросам прогнозирования надежности изделий электронной техники .- Электронная техника, сер. 12, вып. 1, 1969.

96. Контроль и функционирование больших систем / Под. ред. Г.П.Шибанова. -М.: Машиностроение, 1977. -360 с.

97. Концепция сертификации систем обеспечения надежности сложной наукоемкой продукции / В.В.Барабанов, М.Г.Захаров, Н.П.Крель и др.//Проблемы продвижения продукции и технологий на внешний рынок. Спец. вып., 1997.

98. Концепция стандартизации в области надежности// Надежность и контроль качества. 1997, № 1.

99. Королёв В.Ю. Монотонность отношения функций распределения в некоторых задачах проверки гипотез. Тезисы докладов 3-й Всесоюзной научио-техн. конф. по применению многомерного статистического анализа в экономике и оценке качества, Тарту, 1985.

100. Королев В.Ю. Наиболее мощные критерии проверки простой гипотезы против простой альтернативы с апостериорным уровнем значимости. Труды семинара «Устойчивость стохастических моделей», ВНИИСИ, 1985.

101. Королёв В.Ю. Различение двух простых гипотез с неопределёнными решениями. Тезисы докладов 4-й Международной вильнюсской конференции по теории вероятностей и математической статистике, т. 2, Вильнюс, 1985.

102. Крамер Г. Математические методы статистики: Пер. с англ. / Под. Ред. А.Н. Колмогорова. М.: Мир, 1975.

103. Кроль И.А. Оценка характеристик надежности по усеченным выборкам с различающимися наработками неотказавших изделий. Надежность и контроль качества, № 11, 1977.

104. Круопис Ю.И. Оптимизация систем технического контроля. М.: Знание, 1983.

105. Ксенз С.П. Диагностика и ремонтопригодность радиоэлектронных средств. -М.: Радио и связь, 1989. 248 с.

106. Кузнецов П.И., Пчелинцев J1.A. Последовательное обучение систем диагностики. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 112 с.

107. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. -М.: Радио и связь, 1989.-656 с.

108. Леман Э. Проверка статистических гипотез. М.: Наука, 1979.

109. Лорьер Ж.-Л. Системы искусственного интеллекта: Пер. с франц. М.: Мир, 1991.-568 с.

110. Лучино А.И. Направленное обучение при прогнозировании индивидуального срока службы изделий электронной техники в помощью алгоритма обучения распознавания образов «с учителем».- Электронная техника, сер. 8, вып. 8, 1974.

111. Майоров А.В. и др. Безопасность функционирования автоматизированных объектов / А.В .Майоров, Г.К.Москатов, Г.П.Шибанов. М.: Машиностроение, 1988. -264 с.

112. Макарова О. Коммерческие экспертные системы на научном семинаре // COMPUTERWEEK-MOSCOW, 1995. -№ 17.-С. 31,60.

113. Макино Т., Охаси М., Докэ X., Макино К. Контроль качества с помощью персональных компьютеров: Пер. с японск. А.Б.Орфепова; Под ред Ю.Б.Адлера. М.: Машиностроение, 1991. - 224 с.

114. Мозгалевский А.В. Техническая диагностика: Непрерывные объекты: Учеб. пособ. для втузов. / А.В.Мозгалевский, Д.В.Гаскаров. М.: «Высш. шк.», 1975.-207 с.

115. Мозгалевский А.В. Технические средства диагностирования. Л.: Судостроение, 1984.-207 с.

116. Мукаидоно М. Нечеткий вывод резолюционного типа // Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения / Под ред. Р.Р.Ягера. М.: Радио и связь, 1986.-408 с.

117. Надежность электронных элементов и систем / Под ред. Шнайдера М.: 1977.

118. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему: Пер с англ. -М.: Энерго-атомиздат, 1991.-286 с.

119. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта / Под ред. Д.А.Поспелова. -М.: Наука, 1986.-312 с.

120. Новиков В.Н. Организация технического и технологического перевооружения хозяйства СЦБ // Автоматика, связь, информатика. 2002. - № 5. - С. 8-11.

121. Новиков В.Н., Безродный Б.Ф. Исследование механизмов и причин отказов элементной базы устройств СЦБ // Автоматика, связь, информатика. 2003. -№8.-С. 19-20.

122. Новиков В.Н., Безродный Б.Ф., Кайнов В.М. Методические основы входного контроля комплектующих электрорадиоизделий при изготовлении аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики // Контроль. Диагностика. -2004,-№8.-С. 62-64.

123. Новиков В.Н., Безродный Б.Ф., Кайнов В.М. Оценка требуемой безотказности элементов защиты от электроперегрузок // Контроль. Диагностика. 2004. -№ 10.

124. Основы эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры/ А.К.Быкадоров, Л.И.Кульбак, В.Ю.Лавриненко и др. Под ред. В.Ю.Лавриненко.-М.: Высш. шк., 1978.-320 с.

125. Отчет о работе по теме: «Исследование и испытания элементной базы, анализ и контроль технологии изготовления аппаратуры ЖАТ». М., 2002 г.

126. Пампуро В.И. Прогнозирование стабильности информационных устройств. -Киев.: «Техгпка», 1978. -248 с.

127. Пересада В.П. Автоматическое распознавание образов. М.: Энергия, 1970.

128. Перроте А.И., Сторчак М.А. Вопросы надежности РЭА.-М.: Сов. радио, 1976.

129. Перечень Международных стандартов и проектов МС, разрабатываемых МЭК / ТК 56 «Надежность» / Надежность и контроль качества, 1998, № 9.

130. Петров С.П. Исследование статистических токов потребления КМОП БИС МП. Электроника и счетно-решающая техника в лесной и деревообрабатывающей промышленности. Научные труды МЛТИ, вып. 158, 1984.

131. Попеначенко В.И., Пархотин И.И., Гамлявый П.С. Прогнозирование надежности изделий электронной техники ни основе информативных параметров." Электронная техника, сер. 8, вып. 4, 1978.

132. Прикладная статистика: Классификация и снижение размерности / С.А. Айвазян, В.М. Бухштабер, И.С. Енюков, Л.Д. Мешалкин / Под ред. С.А. Айвазяна.-М.: Финансы и статистика, 1989.

133. Программа технического и технологического перевооружения хозяйства ЖАТ железных дорог на период 2002 2005 г.г. Приложение 4. «Анализ состояния безопасности движения поездов в хозяйстве ЖАТ». - М., 2001 г.

134. Репкин В.Ф., Персиков А.С., Лернер В.Ю. Основы надежности и эксплуатации радиоэлектронных систем.-Киев: КВИРТУ ПВО, 1976.

135. РД 32 ЦШ 01.003 2002 «Положение о техническом надзоре разработчика и изготовителя за ходом эксплуатации вновь разработанных систем железнодорожной автоматики и телемеханики».

136. РД 32 ЦШ 01.003 2004 ЛУ «Положение о перечне электрорадиоизделий, разрешенных к применению при разработке (модернизации), производстве и эксплуатации аппаратуры сигнализации, централизации и блокировки».

137. РД РЖД 04.07 2004 ЛУ «Положение о порядке поставки электрорадиоизделий заводам-изготовителям аппаратуры сигнализации, централизации и блокировки».

138. РМ РЖД 04.10 2004 ЛУ «Положение о порядке комплектации электрорадиоиз-делиями серийно выпускаемой и разрабатываемой по заданию департамента автоматики и телемеханики аппаратуры ЖАТ».

139. Рубаник Ю.Т. О принципах надежностно-ориентированной разработки ИС // Электронная техника. Сер. Упр. качеством, стандартизация, метрология, испытания, 1991. Вып. 3.

140. Руководство по техническому обеспечению связи и автоматизированных систем управления в ВС СССР. -М.: Военное издательство, 1988.

141. Савотин Ю.И., Сахащик А.Г. Применение теории распознавания образов для прогнозирования надежности БИС.- Электронная техника, сер. 8, вып. 4, 1982.

142. Савчук В.П. Байесовские методы статистического оценивания. Надежность технических объектов. -М.: Наука, 1989.

143. Скрипник В.М., Назин А.Е. Оценка надежности технических систем по цен-зурированным выборкам/Под ред. Широкова А.И.-Минск: Наука и техника, 1981.

144. Северцев Н.А. Надежность сложных систем в эксплуатации и отработке: Учеб. пособие для вузов. -М.: Высш.шк., 1989. -432 с.

145. Соловьев Н.А. Тесты (теория, построение, применение). Новосибирск: Наука, 1978.- 189 с.

146. Толковый словарь по искусственному интеллекту / А.Н.Аверкин, М.Г.Гаазе-Раппопорт, Д.А.Поспелов. -М.: Радио и связь, 1992. -256 с.

147. Уилкс С. Математическая статистика: Пер с англ. / под ред. Ю.В. Линника. -М.: Наука, 1967.

148. Управление качеством электронных средств: Учеб. для вузов / О.П.Глудкин, А.И.Гуров, А.И.Коробов и др.; под ред. О.П.Глудкина. М.: Высш. шк., 1994.-414 с.

149. Федулов А. А., Федулов Ю.Г., Цыгичко В.Н. Введение в теорию статистически ненадежных решений. М.: Статистика, 1979. - 279 с.

150. Финкельштейн Е.Я. Обеспечение надежности элементов методами параметрического контроля. Рига: Зинатне, 1979.

151. Фокин Ю.Г. Оператор-технические средства: обеспечение надежности. М.: Воениздат, 1985. - 192 с.

152. Фомин А.В., Бобчеиков Ю.И., Сорокопуд В.А. Технология, надежность и автоматизация производства БГИС и микросборок. М.: Радио и связь, 1981.

153. Фомин Я.А. Теория выбросов случайных процессов. -М.: Сов. Радио, 1980.

154. Фомин Я.А., Безродный Б.Ф. Адаптивные системы контроля изделий микроэлектроники на ПЭВМ. М.: Издательство стандартов, 1993. - 204 с.

155. Фомин Я.А., Савич А.В. Оптимизация распознающих систем. М.: Машиностроение, 1993. -288 с.

156. Фомин Я. А., Тарловский Г.Р. Статистическая теория распознавания образов. М.: Радио и связь, 1986. - 264 с.

157. Фролов В.Н., Львович Я.Е., Меткин Н.П. Автоматизированное проектирование технологических процессов и систем производства РЭС. М.: Высш. шк„ 1991.-463 с.

158. Эффективность и надежность сложных систем. М. Машиностроение, 1977.

159. Fuzzy Logic und neuronale Netze in der MaSchinendiagnoSe / Kruger J., Su-walSki I. //ZwF.- 1992.-№ 11.-P. 611 -615.

160. Mizumoto M., Zimmermann H.I. Comparison of fuzzy reasoning methods // Fuzzy SetS and SyStemS. 1982. - V. 8. - P. 253 - 283.

161. Modern approaches to SyStem/SenSor fault detection and diagnoSiS / TzafeStaS S, Watanabe K. // Journal A. 1990. - 31, № 4. - P. 42 - 58.

162. Nakamura N., Kumagai H., Manabe N. Computer aideS reliability aSSurance SyStem. Annual Symp. On Reliability, WaSt., 1972.

163. Neural networks and fuzzy logic, toolS of promiSe for controls / Mc CuSker Tom //Contr. Eng. 1990. - 37, № 6. -P. 84 - 85.

164. Padmini S., Diwakar M., Rathod N., Bairi B. Expert SyStem development (ESD) Shell // В ARC Rept. / Gov. India. Bhabha Atom. ReS. Cent. -1991. № E010. - P. 1 -40.

165. SnoureSht R. Learning and deciSion-making for intelligent control SyStemS // Proc. Amer. Contr. Conf., San Diego, Calif., 1990. Vol. 1. P. 985 - 987.

166. Fulcami S., Mizumoto M., Tanalca K. Some considerations on fuzzy conditional inferences // Fuzzy SetS and SyStemS. 1980. - V. 4. - P. 243 - 273.

167. Zadeh L.A. Approximate reasoning in fuzzy logic // Proc. Int. Conf. on Artif. Intell. Tokyo, 1979.

Похожие работы

Информатика, вычислительная техника и управление
05.13.00