Описание научного проекта группы

Проект направлен на решение острой проблемы разработки методов и методик расчетной оценки основных показателей надежности электронных модулей (ЭМ) разных уровней (функциональные узлы – ЭМ₁, электронные устройства – ЭМ₂, аппаратура – ЭМ₃) при их проектировании и производстве с повышенной точностью расчета посредством учета влияния состояния системы управления организацией.
Объект исследования
Объектом исследования являются инженерные методики прогнозирования единичных показателей надежности ЭМ разных уровней (ЭМ₁ – ЭМ₃). В результате предполагается предложить математические модели расчетной оценки эксплуатационной интенсивности отказов и «коэффициента качества производства» электронных модулей (функциональные узлы (ЭМ₁) и электронные устройства (ЭМ₂)), а также программное и методическое обеспечение для автоматизации процессов оценки и прогнозирования безотказности ЭМ на основе определения состояния системы менеджмента качества (СМК) организации-исполнителя при их проектировании и производстве, что будет отвечать основным мероприятиям программ обеспечения надежности ЭМ гражданского, ответственного и специального назначения, а также позволит получать экономическую выгоду потребителю и предприятию от более точного количественного значения «коэффициента качества производства».
Предмет исследования
Предметом исследования являются методы и математические модели расчетной оценки единичных показателей надежности электронных модулей.
Постановка научной проблемы
Научная проблема №1 заключается в значительном несоответствии эмпирических данных единичных показателей надежности ЭМ с расчетными численными значениями.
Научная проблема № 2 заключается в разработке и внедрении моделей, методов, методик, программных средств, методического обеспечения на их основе, а также интеграция с современной СМН, используемой при проектировании и производстве наукоемких изделий на базе ИПИ(CALS)-технологии.
В рамках НУГ планируется проверить гипотезу №1 о возможности структурированной дифференциальной расчетной оценки «коэффициента качества производства» по результатам выполнения стадий проектирования и производства электронных модулей реальных образцов, разработанных высокотехнологичными предприятиями для различного применения; а также планируется проверить гипотезу №2 о влиянии состояния СМК предприятия (организации-исполнителя) на модель управления надежностью разрабатываемых электронных модулей. Гипотеза № 3 заключается в проверке наличия взаимосвязи СМН и СМК на российских предприятиях. Гипотеза №4 заключается в наличии фундаментальности прикладного исследования. Гипотеза №5 заключается в том, что дифференциальная расчетная оценка «коэффициента качества производства» позволит своевременно выявить недостатки-нарушения при выполнении обязательных требований НТД при проектировании и производстве ЭМ, в т.ч. сокращая количество возможных причин их отказа и снижая вероятность доработок на заключительных этапах проектирования и производства.
Актуальность исследования
Риски проектов, связанные с предоставлением телекоммуникационных услуг, услуг космической связи и т.д. с каждым годом в РФ увеличиваются, что отрицательно сказывается на рентабельности страны в данных сферах. Этот факт подтверждается статистикой отказов электронных модулей, например, космической аппаратуры непилотируемых автоматических космических аппаратов в течение срока активного существования до 15 лет. В связи с регулярностью отказов не достигается установленный «нормативный бюджет надежности» к концу срока активного существования. Статистика отказов от Центра исследования надежности RIAC, представленная на рисунке главной страницы, доказывает, что имеются недостатки в моделях управления надежностью на предприятиях. А существенное противоречие между теоретическим расчетом единичных показателей надежности и экспериментальными данными (реальной статистикой отказов ЭМ) и недостаточной эффективности функционирования СМК порождает актуальностьдальнейшего развития методов оценки надежности ЭМ с учетом влияния СМК т.е. системы управления организацией.
Цель и задачи
Глобальная цель : повышение надежности электронных модулей различного назначения посредством обеспечения необходимой точности расчетной оценки единичных показателей безотказности на ранних этапах проектирования.
Частная цель : повышение достоверности количественной расчетной оценки единичных показателей надежности электронных модулей на этапах проектирования с помощью учета состояния СМК организации-исполнителя (предприятия).
Для достижения указанной цели необходимо выполнить ряд основных научных задач:

• Разработка метода/методики присваивания весовых коэффициентов вопросам опросника для экспертной оценки;
• Разработка методологии обеспечения надежности и качества электронных модулей на протяжении всех стадий жизненного цикла;
• Разработка метода присваивания весовых коэффициентов вопросам опросника для экспертной оценки;
• Разработка метода/методики оценки численных значений  вопросам экспертного опросника в зависимости от возможных ответов. Разработка концепции стандарта организации по оценке качества технологического процесса при оценке надежности;
• Обзор и анализ существующих методов учета влияния внешних воздействующих факторов на общий уровень надежности электронных модулей;
• Разработка метода дифференциальной оценки влияния внешних воздействующих факторов на прогнозируемые значения показателей надежности электронных модулей;
• Исследование существующих международных методов, методик управления надежностью электронных модулей и анализ их применимости на российских предприятиях;
• Разработка формата рекламаций по разрабатываемому электронному модулю первого уровня с указанием конкретных причин выявленных проблем;
• Разработка  методики оценки надёжности беспилотных летательных аппаратов, производимых на российских предприятиях;
• Разработка банка вопросов для экспертной оценки качества обеспечения надежности беспилотных летательных аппаратов при технологическом процессе;
• Разработка информационной системы для поддержки надежности и качества выпускаемых электронных модулей российскими предприятиями;
• Разработка модуля формирования отчетов о проведенных аудитах;
• Исследование методологии обеспечения надежности и качества изделий FIDES;
• Разработка системы рекомендаций для предприятий в рамках экспертной системы для минимизации доработок электронных модулей;
• Разработка структуры экспертной системы для прохождения аудита;
• Разработка методики проведения аудита;
• Формирование вопросов в базу данных;
• Исследование методов и методик обеспечения надежности и качества изделий в ведущих странах мира;
• Исследование CAQ-систем;
• Исследование методов оценки влияния доработок на уровень надежности электронных модулей;
• Тестирование ПО.

Приоритеты
В ходе реализации проекта планируется:

• Получение свидетельства о регистрации программы ЭВМ;
• Получение свидетельства о регистрации базы данных;
• Апробация научных и прикладных результатов у предприятий-партнеров по имеющимся соглашениям (порядка 30 организаций);
• Активная работа со студентами и аспирантами;
• Подготовка 4 шт. научных публикаций из списка «D» и 1-2 шт. уровнем выше;
• Подготовка и выпуск национального государственного стандарта по оценке коэффициента качества технологического процесса;
• Исследование и продукт прикладного характера на стыке фундаментальных исследований и реального промышленного производственного сектора электроники;
• Участие в конференциях.

Научная новизна
Научная новизна планируемых результатов исследования состоит в развитии технологии обеспечения (управления) надежности(ью) электронных модулей при проектировании и производстве с увеличенным сроком эксплуатации, включающая в себя модели, методы, программные средства и методики, интегрированные в сквозную технологию автоматизированного проектирования и построенную на базе основных принципов ИПИ(CALS)-технологий.

Полученные научные результаты предполагается согласовывать с результатами, опубликованными в отечественной и зарубежной литературе, а также с заинтересованными предприятиями и научно-исследовательскими институтами, такими как:

• АО "Концерн "Океанприбор";
• АО "НПП "Радар ммс";
• АО «Концерн «МПО – Гидроприбор»;
• АО "ИТТ";
• АО "НПК "СПП";
• АО "НИИ ТП";
• АО "НПО "Электромашина";
• АО «СЭГЗ»;
• ООО «Трансконвертер»;
• АО «НИКИРЭТ»;
• АО "Концерн ВКО "Алмаз-Антей";
• АО "РТИ им Минца";
• АО "УПТ";
• ПАО «НПО «Алмаз»;
• ПАО «РКК «Энергия» им. С.П. Королёва»;
• Филиал ОРКК - НИИ КП;
• ИКИ РАН;
• АО "КБточмаш им. А.Э. Нудельмана";
• НИИ Радио;
• ФГБОУ «МАИ НИУ»;
• ФГБОУ ВО УУНиТ;
• НИУ ИТМО;
• Воронежский государственный технический университет;
• Пензенский государственный университет и др.

Карта партнеров НУГ