Pragmatica
Программный комплекс для прогнозирования и подтверждения требуемого уровня надежности изделий
Мультиплатформенное интегрированное решение для прогнозирования и подтверждения требуемого уровня надежности на всех этапах жизненного цикла изделия
Программный комплекс управления данными о надежности изделий «Pragmatica» создан с учетом требований российских предприятий-разработчиков сложной наукоёмкой продукции машиностроения, а также с учетом совершенствования нормативной базы в области управления надёжностью в технике. Разработанное решение может применяться вместо зарубежного программного обеспечения (ПО) для расчета и анализа надёжности. В комплексе предусмотрен набор инструментов, позволяющих интегрировать его в общую информационную среду предприятия.
Программный комплекс «Pragmatica» позволяет полностью перейти на российское ПО при решении целого спектра задач в области управления надежностью сложных изделий, таких как:
- Управление требованиями к надёжности;
- Построение структур анализируемых изделий и распределение требований к надёжности для их составных частей;
- Выполнение анализа видов, последствий и критичности отказов;
- Формирование сложных моделей надёжности методами построения структурных схем и построения деревьев отказов и событий;
- Формирование и сопровождение справочников по надёжности;
- Управление проектной работой в рамках анализа и обеспечения надёжности разрабатываемых и эксплуатируемых изделий.
Программный комплекс «Pragmatica» позволяет распределять работу в рамках проектной деятельности предприятия, работает на отечественных ОС, имеет инструменты для отраслевой донастройки, с учетом внутренних требований. Разработка велась с учетом требований ФСТЭК России.
Справочники и классификаторы
Модуль ведения справочников и классификаторов обеспечивает формирование справочника единиц измерения, справочника надежности и классификаторов.
Справочник «Единицы измерения» предназначен для создания и ведения перечня единиц измерения, которые используются при решении задач в ПК Pragmatica.
Справочник надежности предназначен для описания и хранения математических моделей надежности изделий, применяемых при разработке, производстве и эксплуатации изделий машиностроения. ПК Pragmatica позволяет создать справочники надежности для разных видов изделий. Данные в каждом справочнике группируются по разделам, например, по классам изделий (микросхемы, полупроводниковые приборы).
Раздел справочника содержит:
- перечень изделий, сгруппированных по определенному признаку, например, по основным параметрам, конструктивно-технологическому назначению;
- математические модели для расчета интенсивности отказов изделий.
Нормативная база модуля: справочные данные формируются с использованием типовых моделей, приведённых в отраслевых руководящих документах, а также на основе справочника «Надёжность электрорадиоизделий» (ЭРИ).
Проекты анализа надежности
Модуль ведения проектов анализа надежности позволяет:
- создавать свойства нового финального изделия, редактировать свойства и удалять ФИ;
- создавать свойства нового проекта, редактировать и удалять проект;
- определять номенклатуру нормируемых показателей для финальных изделий.
Нормативная база модуля: задания требований к надёжности и номенклатура показателей устанавливаются согласно ГОСТ 27.003-2016 и ГОСТ РВ 27.3.01-2005.
Описание изделия
Модуль структуры изделия и функций позволяет сформировать структуру изделия и структуру функций изделия.
Формирование структуры изделия
Структура изделия включает в себя элементы, описывающие физическую структуру конечного изделия, и связи между ними. Формирование структуры изделия проводится по следующим уровням разукрупнения:
- корневой элемент структуры изделия, соответствующий финальному изделию;
- элемент структуры, соответствующий системам финального изделия;
- элемент структуры, соответствующий подсистемам;
- элемент структуры, соответствующий под-подсистемам (может отсутствовать);
- элемент структуры, соответствующий узлам/агрегатам.
Формирование структуры функций
Структура функций — это структура, состоящая из элементов, соответствующих функциональным блокам и функциям изделия, а также связей между ними. Это формальное представление функций системы, которое можно сделать на этапе эскизного проекта. Построение структуры функций необходимо для выполнения функционального анализа.
Функциональный анализ выполняется с целью:
- выявления полноты и непротиворечивости функций (в первую очередь – функциональных требований к изделию);
- выявления возможных видов функциональных отказов, а также анализа их причин.
Анализ изделия выполняется согласно требованиям ГОСТ Р 53392–2017 и включает в себя:
- создание структуры функций;
- установление связей между элементами структуры функций и структуры изделия.
Структура функций формируется в процессе анализа на основе:
- данных, содержащихся в техническом задании, контракте;
- информации об изделиях аналогах;
- предварительных проработок (блок-схемы и подобные документы).
Структура функций состоит из функциональных блоков различного уровня разукрупнения. Нижний уровень разукрупнения структуры функций соответствует функциям. Функциональный блок – это система или часть системы, чьи функции будут анализироваться независимо от функций других функциональных блоков. В общем случае функциональным блоком может быть система, подсистема, под-подсистема, крупный агрегат. Решение о выделении анализируемых функциональных блоков в структуре принимается в зависимости от сложности системы/агрегата, количества функций и функциональных взаимосвязей внутри системы.
Основные функциональные блоки, включаемые в структуру функций изделия, обычно соответствуют основным системам и подсистемам. Для каждого функционального блока составляется перечень выполняемых функций. При необходимости функции разукрупняются на один уровень вниз. Количество уровней разукрупнения в общем случае не ограничено, но создавать слишком много уровней не рекомендуется, так как это затруднит анализ.
Распределение значений показателей надежности по составным частям изделия
Модуль расчета показателей и формирования отчетов обеспечивает выполнение расчета и анализа показателей надежности изделия. В модуле предусмотрено выполнение расчета значений показателей надежности и распределение их по составным частям изделия.
Нормативная база модуля: основные методы расчёта и математические выражения для показателей безотказности, готовности и ремонтопригодности регламентированы ГОСТ 27.301-95 и ГОСТ Р 27.010-2019. Терминология соответствует ГОСТ Р 27.102-2021, а для военной техники используется ГОСТ РВ 0027-301-2022.
Выполнение анализа изделия
Формирование данных о видах отказов изделия
Модуль анализа деревьев неисправностей обеспечивает оценку надежности изделия на основе метода построения деревьев неисправностей и деревьев событий.
В модуле предусмотрено выполнение следующих действий:
- создание и редактирование свойств функционального отказа;
- создание и редактирование свойств причины функционального отказа для элемента;
- отображение неисправностей в графическом виде — дерево неисправностей;
- выполнение расчета вероятности функционального отказа;
- выполнение оценки надежности изделия на основе метода построения деревьев неисправностей и деревьев событий.
Нормативная база модуля: для количественного анализа видов отказов применяются методы, установленные ГОСТ Р 27.302-2009 и отраслевым ОСТ 1 00132-97 (АТ).
Выполнение АВПО/АВПКО
Модуль анализа видов и последствий отказов обеспечивает выполнение оценки надежности изделия, включая анализ конструкции, технологических процессов изготовления, а также критичных по последствиям отказов.
В модуле предусмотрено выполнение следующих действий:
- настройка анализа видов и последствий отказов;
- выполнение расчета вероятности функционального отказа;
- выполнение анализа видов и последствий отказов;
- выполнение анализа видов и последствий критичности отказов;
- формирование отчета с перечнем критичных элементов и видов отказов;
- формирование отчета с результатами оценки опасностей при функционировании изделия.
Нормативная база модуля: реализован в соответствии с ГОСТ Р 27.303-2021 и ГОСТ 27.310-95. Для авиационной техники дополнительно учитываются требования Руководства 4761 по методам оценки безопасности систем и бортового оборудования ВС ГА.
Анализ структурных схем надежности
Модуль анализа структурных схем обеспечивает построение структурных схем надежности сложных систем, в том числе с резервированием, последовательным и параллельным соединением элементов, холодным и горячим резервом, и выполнение расчета показателей безотказности сложных схем методом Монте-Карло.
Модуль анализа структурных схем предназначен для оценки показателей безотказности как изделия в целом, так и его систем и составных частей.
В модуле предусмотрено выполнение следующих действий:
- создание структурных (логических) схем надежности по ГОСТ Р МЭК 61078–2021;
- хранение создаваемых структурных (логических) схем;
- расчет вероятности безотказной работы на основе построенных схем с использованием метода статистического анализа Монте-Карло (ГОСТ Р МЭК 61078–2021, п.6.1);
- формирование по результатам расчетов отчетов.
Анализ цепей Маркова
Модуль применения марковских методов предназначен для моделирования надёжности восстанавливаемых и невосстанавливаемых систем с учётом различных состояний и переходов между ними. Позволяет рассчитывать вероятности нахождения системы в каждом из состояний, среднее время безотказной работы, коэффициент готовности и другие показатели.
Нормативная база модуля: методы и порядок применения марковских моделей регламентированы ГОСТ Р МЭК 61165-2019.
Расчёт запасов в комплектах ЗИП
Модуль расчёта материально-технического обеспечения (МТО) позволяет определять требуемое количество запасных частей, инструментов и принадлежностей для обеспечения заданного уровня готовности изделия в процессе эксплуатации. Поддерживаются различные стратегии пополнения запасов, расчёт одиночных и групповых комплектов ЗИП.
Нормативная база модуля: оценка и расчёт запасов выполняются по ГОСТ 27.507-2015 и ГОСТ РВ 27.3.03-2005.
Контролепригодность и техническая диагностика
Модуль контролепригодности предназначен для оценки и обеспечения возможности контроля технического состояния изделия, поиска и локализации неисправностей. Включает в себя формирование логических схем поиска неисправностей, расчёт глубины и полноты контроля, а также других характеристик контролепригодности.
Нормативная база модуля: для изделий авиационной техники используются ГОСТ 19919-74 (термины и определения) и ГОСТ 19838-82 (правила оформления характеристик контролепригодности). Общие положения по контролепригодности и технической диагностике базируются на отраслевых руководящих документах.