Теорія і практика діагностики та профілактики прихованих відмов складних технічних систем

Анотація

У статті розглянуто проблему діагностики та профілактики прихованих відмов у складних технічних системах (СТС) транспортних засобів, зокрема повітряних суден, які мають емерджентну природу та виникають не на рівні окремих елементів, а як нова властивість системи в цілому [7], [8], [10]. Показано, що приховані відмови проявляються у хибному відгуку при зовнішній працездатності, що створює небезпеку для експлуатації та ускладнює процес їхнього виявлення [3], [12], [13]. Вперше доведено, що неможливість діагностування прихованої відмови призводить до втрати керованості об’єкта у логістичній структурі технічної експлуатації, де час виступає найціннішим і незворотним ресурсом [1], [2], [5]. Розроблено обмеження щодо втрати ресурсів на діагностування відмови, які визначають доцільність подальшої експлуатації транспортного засобу [4], [20].

Особливу увагу приділено аналізу логістичної системи відмов, яка визначає ефективність використання матеріально-технічних засобів, персоналу та діагностичних ресурсів [6], [15], [16]. Показано, що ймовірність виявлення причини прихованої відмови має нелінійний характер: спочатку вона зростає, але після певного порогу різко знижується, що потребує переходу на нові рівні діагностики або заміни об’єкта [17], [18]. Такий процес формує обмеження щодо витрат часу та ресурсів, які повинні бути враховані при прийнятті рішень про подальшу експлуатацію [5], [12].

Запропоновано підхід до профілактики прихованих відмов, який включає конструктивний, діагностичний, організаційний та аналітичний рівні [13], [15]. Показано, що метод дерева відмов (FTA) є ефективним інструментом для структурованого аналізу та виявлення емерджентних ефектів, коли комбінація факторів породжує нову системну властивість – приховану відмову [10],[16]. Практичні приклади з сенсорних систем та теплообмінників демонструють, що приховані відмови мають як технічну, так і економічну природу, впливаючи на точність вимірювань, енергоємність продукту та витрати на експлуатацію транспортних засобів [3], [17].

У статті також розглянуто концепцію аутопойєзису як умову підтримання життєздатності складних технічних систем [9], [11], [14], [19]. Здатність до самоконтролю, самокорекції та узгодження внутрішньої моделі з фактичним станом визначається як ключовий механізм запобігання трансформації прихованої відмови у явну чи катастрофічну [21]. Таким чином, профілактика прихованих відмов розглядається не лише як технічне завдання, а й як  функція логістичної системи, що забезпечує оптимізацію ресурсів, управління ризиками та підтримання надійності транспортних засобів протягом усього життєвого циклу [6], [15], [16].