В. Жаднов

Концепция реализации CALS-технологий в расчетах надежности РЭА

Расч╦т над╦жности РЭА является несколько своеобразной задачей, которая, тем не менее, является обязательной при проектировании аппаратуры, приборов, устройств и оборудования военного назначения. Расч╦тная оценка надежности военной аппаратуры различных классов должна проводиться, в соответствии с [1], на всех этапах е╦ проектирования.

Расч╦ты над╦жности аппаратуры и ЭРИ различных классов проводятся по данным, привед╦нным в официальном издании Минобороны РФ и отраслей-разработчиков и изготовителей ЭРИ [2]. Существующая в настоящее время схема информационной поддержки расч╦тов над╦жности на предприятиях-разработчиках и изготовителях аппаратуры представлена на рис. 1.

Рисунок 1. Информационная поддержка расч╦тов над╦жности

Основой информационной поддержки расч╦тов над╦жности является [2] (в печатной или CD-версии), который созда╦тся на основе результатов исследований специализированных НИИ и с использованием материалов МО РФ и предприятий промышленности, а также официально распространяемые программные средства (ПС) АСРН [3], в БД которой содержатся те же данные, что и в [2]. Вышеперечисленные издания и ПС передаются службам над╦жности предприятий-разработчиков и изготовителей аппаратуры. ПС устанавливаются на рабочие станции пользователей и без каких-либо изменений эксплуатируются до момента выхода новой редакции справочника (соответственно, и новой версии АСРН). Если принять во внимание, что периодичность издания [2] составляет 2√2,5 года, то в течение всего этого времени пользователи остаются практически полностью без информационной поддержки со стороны разработчиков АСРН.

В то же время, применение новых типов ЭРИ, изменение численных значений характеристик над╦жности и математических моделей эксплуа-тационной интенсивности отказов, широкое применение в отечественной аппаратуре ЭРИ зарубежного производства [4] требует постоянного обновления программного и информационного обеспечения, то есть непрерывной информационной поддержки расч╦тов над╦жности. Непрерывная информационная поддержка и является одним из основополагающих принципов CALS-технологий. Исходя из этого и основываясь на созданных в настоящее время сетевых технологиях, можно предложить следующую концепцию непрерывной информационной поддержки расч╦тов над╦жности (рис. 2), которая на практике позволяет реализовать современные методы проектирования.

Рисунок 2. Концепция непрерывной информационной поддержки расч╦тов над╦жности

Возможность практической реализации этой концепции основана на использовании программных средств расч╦та над╦жности нового поколения, созданных в технологии ⌠клиент√сервер■ и непрерывно функционирующих в глобальной сети Internet.

К сожалению, новая версия [3], которая будет поставляться одновременно с новой, 2002 года, редакцией [2] (хотя уже и созданная под WINDOWS, а не под DOS), не является клиент-серверным приложением.

Выходом в создавшемся положении является, на наш взгляд, использование подсистемы АСОНИКА-К [5] для расч╦та над╦жности аппаратуры и ЭРИ различных классов. При создании подсистемы была решена задача инвариантности программного кода к практически любым изменениям информации о над╦жности ЭРИ (то есть переизданию [2]). В результате было создано ПС, обладающее уникальными возможностями, реализованными в подсистеме, а именно:

• создание подсистемы в технологии "клиент√сервер";
• возможность изменения численных значений характеристик над╦жно-сти ЭРИ;
• возможность изменения математических моделей эксплуатационной интенсивности отказов ЭРИ;
• возможность добавления новых классов ЭРИ;
• возможность изменения окон интерфейса пользователя и так далее.

Другими словами, появление новых данных о над╦жности ЭРИ приводит лишь к изменению данных в БД справочной системы и файла инструкций работы клиентской части, хранящихся на сервере подсистемы, без изменения кода программных модулей. Установка сервера подсистемы в глобальную сеть Internet позволяет полностью реализовать концепцию непрерывной информационной поддержки расч╦та над╦жности. В этом случае время появления новой информации о характеристиках над╦жности ЭРИ у конечных пользователей составит не более 1√2 дней с момента е╦ официального появления. Естественно, что это требует проведения определ╦нных организационно-методических мероприятий со стороны соответствующих подразделений МО РФ.

Другим важным аспектом практической реализации CALS-технологий является информационная поддержка непосредственно самого процесса расч╦тной оценки над╦жности. Традиционная методика расч╦та над╦жности представляет собой то, что раньше называлось ⌠пакетным режимом■: пользователь сначала вводит всю исходную информацию, проводит расч╦т, а лишь затем получает результаты. Если же результаты оказываются отрицательными (не удовлетворяют требованиям ТЗ), то это влеч╦т, как правило, проведение повторных расч╦тов, число которых определяется количеством изменений, вносимых в документацию.

Подсистема АСОНИКА-К позволяет избежать напрасных трудозатрат, так как любое изменение проекта (добавление, изменение или удаление компонента) вызывает автоматический перерасч╦т показателей над╦жности РЭА, в результате которого пользователю сообщается о соотношении между требуемым и текущим уровнями над╦жности. Эта информация отображается в графическом виде в окне постпроцессора интерфейса пользователя (рис. 3).

Рисунок 3. Окно постпроцессора интерфейса пользователя

В любой момент пользователь может запустить систему анализа результатов подсистемы (рис. 4), с помощью которой он не только может выбрать наиболее целесообразные направления повышения над╦жности, но и определить необходимые количественные значения (предельно допустимые значения рабочей температуры ЭРИ, число резервных компонентов и так далее). После внесения необходимых изменений в проект пользователь может продолжить расч╦т. Другими словами, применение подсистемы для расч╦тной оценки над╦жности позволяет одновременно решать и задачи обеспечения требуемого уровня над╦жности, что является практической реализацией CALS-технологий при выполнении программы обеспечения над╦жности (ПОН).

Рисунок 4. Окно системы анализа результатов

И, наконец, подсистема позволяет реализовать ещ╦ один принцип CALS-технологий ≈ безбумажный (электронный) обмен данными. В состав клиент-ской части подсистемы входят интерфейсы связи с промышленными САПР (конверторы выходных файлов P-CAD, АСОНИКА-Т и др.) и генератор отч╦тов, который созда╦т протокол работы подсистемы в электронном виде (рис. 5). При установке сервера подсистемы в локальной или глобальной сети подсистема позволяет проводить расч╦ты над╦жности как одного проекта РЭА с разных рабочих станций, так и различных проектов РЭА с одной рабочей станции, на основе электронного обмена данными между клиентскими приложениями.

Рисунок 5. Фрагмент протокола результатов работы подсистемы

Для опытной эксплуатации подсистема была установлена в локальную сеть МИЭМ и глобальную сеть Internet. Подсистема использовалась для проведения расч╦тов над╦жности как студентами очной и дистанционной форм обучения, так и пользователями, зарегистрировавшимися на сайте подсистемы (рис. 6). В процессе эксплуатации, по требованию пользователей пополнялась БД подсистемы (вносились характеристики над╦жности ЭРИ зарубежного производства), добавлялись сервисные функции в интерфейс пользо-вателя, развивалась справочная система подсистемы и так далее. Результаты опытной эксплуатации убедительно подтвердили предложенную концепцию реализации CALS-технологий в расч╦тах над╦жности РЭА и высокие эксплуатационные характеристики подсистемы АСОНИКА-К.

Рисунок 6. Сайт подсистемы. Окно регистрации пользователей

Литература

1. ГОСТ Р В 20.39.302-97.
2. Справочник "Надежность ЭРИ".
3. Автоматизированная система расчета надежности.
4. Хрусталев Д. Об особенностях применения импортных компонентов в военной и специальной технике // Компоненты и технологии. 2001. ╧ 7.С. 4√5.
5. Жаднов В.В., Жаднов И.В., Измайлов А.С., Сотников В.В., Марченков К.В. Подсистема АСОНИКА-К ≈ расчет надежности аппаратуры и ЭРИ // EDA Express. Научно-технический журнал. 2002. ╧ 5. С. 17√20.