Про один підхід до однорідності статистичної оцінки технічних систем

Abstract

У статті розглянуто проблему забезпечення статистичної однорідності емпіричних даних при аналізі надійності та готовності складних технічних систем. Автори виходять із тези, що статистика як наука про однорідні події вимагає суворого виділення ознак спільності об’єктів дослідження, оскільки ігнорування цього фактору веде до отримання грубих та малоінформативних результатів. У роботі проведено паралель між методами стратифікації в медицині (зокрема в геронтології) та процесами технічної експлуатації авіаційного і транспортного парку. Відомо, що в медицині статистика враховує вікові зміни організму (діти, підлітки, люди старшого віку), технічна оцінка повинна базуватися на динамічній стратифікації життєвого циклу об’єкта для врахування незворотних структурних змін матеріалів, втоми металу та накопиченого зносу.Методологічним фундаментом дослідження виступає подальший розвиток дистрибутивного підходу, що передбачає класифікацію відмов відповідно до конкретних фізичних процесів, що привиде до змін в технічних системах, таких як корозія, вібрація, тертя та температурне навантаження. На основі аналізу стратифікації життєвого циклу, де наочно демонструється зростання базового рівня інтенсивності виділено окремі інтервали часу, які характеризуються відповідною інтенсивністю відмов, що зумовлено ремонтом. Особливу увагуприділено етапу подовженої експлуатації, де вирішального значення набувають приховані відмови, що не виявляються штатними методами діагностування.Наукова новизна роботи полягає у розробці та обґрунтуванні критеріїв, щодо розподілу масиву даних про відмови за типами технічних систем, що в свою чергу забезпечує однорідність отриманої інформації. Розроблено показник, який дозволяє прогнозувати наявність прихованих дефектів, що вимагає виключення таких подій із загального розрахунку показників надійності.У заключній частині статті запропоновано використовувати показники технічного використання kТВта готовності kг як інструменти кількісної оцінки ефективності на чотирьох інтервалах: до першого капітального ремонту, між ремонтними циклами, до моменту списання та на етапі «продовження життя» після завершення призначеного терміну служби. Запропонований підхід дозволяє реалізувати однорідність подій на відповідних часових періодах життєвого циклу технічних систем/

The article addresses the problem of ensuring the statistical homogeneity of empirical data in the reliability and availability analysis of complex technical systems (CTS). The author proceeds from the thesis that statistics, as the science of homogeneous events, requires a strict identification of common characteristics among research objects, as ignoring this factor leads to coarse and uninformative results. The work draws a parallel between stratification methods in medicine (specifically in gerontology)and the processes of technical operation of aviation and transport fleets. It is substantiated that just as medical statistics account for age-related changes in the body (children, adolescents, elderly), technical evaluation must be based on the dynamic stratification of an object's life cycle to account for irreversible structural changes in materials, metal fatigue, and accumulated wear.The methodological foundation of the study is the distributive approach, which involves classifying failures according to specific physical degradation processes such as corrosion, vibration, friction, and thermal loading. The author details a graphical model of life cycle stratification, clearly demonstrating the increase in the baseline failure rate even after major overhauls, caused by processes that repair cannot neutralize. Special attention is paid to the extended operation stagewhere latent failuresthat are not detected by routine maintenance methods (MS-1, MS-2) become critically important.The scientific novelty of the work lies in the development and substantiation of a criterion for filtering out anomalous values in a statistical sample to maintain its homogeneity. It is established that exceeding the standard indicates the presence of hidden defects, requiring the exclusion of such events from the general calculation of reliability indicators.In the final part of the article, the author proposes using the availability factor kТВand the coefficient of technical utilization kг as tools for quantitative efficiency assessment across four intervals: before the first overhaul, between repair cycles, until decommissioning, and at the "life extension" stage after the expiration of the designated service life. The proposed approachenables a transition from averaged reliability estimates of the entire fleet to individual technical condition monitoring for each unit of the CTS, ensuring high predictive accuracy.