Реферат: Апполонов И. В. д т. н., профессор, гл н. с. Вниисертификации Хариев Н. И

Апполонов И.В.

д.т.н., профессор, гл. н.с. ВНИИсертификации

Хариев Н.И.

к.т.н., ведущий эксперт ФБУ РФЦСЭ при Минюсте России

hariev@mail.ru


надежность и безопасность сложной наукоемкой техники второй половины ХХ века в свете задач XXI века


Вторая половина ХХ века и, в частности, 50-80 гг. были «звездными» как для СССР в целом, так и его союзных республик. Именно в эти годы осуществлялось интенсивное развитие страны с неуклонно возрастающим темпом в самых различных направлениях жизни советского общества: в науке, технике, литературе, искусстве и т.д. В эти годы наиболее интенсивно развивались машиностроительные отрасли с опережающим приоритетным развитием оборонных отраслей, разрабатывающих и выпускающих сложную наукоемкую технику двойного назначения: в аэрокосмической отрасли, ракетостроении, авиапроме, судпроме, атомпроме, автопроме и т.д.

Интенсивное развитие в перечисленных отраслях процессов создания и производства новой сложной наукоемкой техники и средств технологического оснащения (СТО) ее производств повлекло за собой становление и развитие на принципиально новом уровне жизненно важной дисциплины – дисциплины надежности, которая в эти годы сформировалась в самостоятельное комплексное многостороннее научно-практическое направление. В теоретическом аспекте это направление выросло до уровня комплекса математических методов, моделей и специализированных алгоритмов, снабженных соответствующими библиотеками стандартных пакетов прикладных программ, ставшие в последние годы хорошим базисом при формировании диалоговых человеко-машинных процедур в ходе разработки и решении различных инженерных задач и обмена информацией с помощью современной электронной техники. В практическом аспекте это направление выросло до уровней отраслевых, межотраслевых и государственных программ развития новой сложной наукоемкой техники, получившие статус инновационных и коммерческих разработок для конкретных классов сложных изделий и СТО их производств. Разработка и реализация таких программ потребовали создания достаточно многочисленных специализированных структурных подразделений и служб надежности практически во всех ведущих разрабатывающих и промышленных предприятиях (НИИ, КБ, НПО, заводах) с приоритетом на предприятиях военно-промышленного комплекса (ВПК) страны. Теоретический и практический опыт и большое количество пионерных разработок в виде отраслевых и межотраслевых НИР и ОКР, выполненных за эти годы по проблематике надежности и сопутствующих ей направлениям (теории проектирования, теории испытаний, теории прогнозирования, неразрушающим методам контроля и т.д.) нашли свое отражение в большом числе публикаций в виде книг, монографий, справочных руководств, отдельных специализированных брошюр, диссертаций (докторских и кандидатских), ГОСТов, ОСТов, стандартов предприятий, отраслевых и межотраслевых учебных специализированных руководств, а также концептуальных научных статей в многочисленных всесоюзных и республиканских изданиях применительно к конкретным видам техники. Перечисленные публикации в настоящее время настоятельно требуют квалифицированного обобщения с целью постановки на их основе новых актуальных задач, направленных на решение проблемы обеспечения надежности и безопасности создаваемых и эксплуатируемых объектов национального уровня и постоянно усложняющейся техники ХХI века. Необходимость такого обобщения именно сегодня обусловливается двумя основными обстоятельствами.

Первое из них заключается в том, что наиболее квалифицированные специалисты в области надежности («надежники» 1-го поколения 50-60-гг.) практически в полном составе «ушли в иной мир», а специалисты 2-го поколения («надежники» 60-80-гг.) в основной своей массе по возрасту подошли к рубежу 70-75 лет, а за ними нет никого (!). По этой причине через 5-7 лет просто некому будет на должном уровне обобщать накопившийся громадный научный и практический материал в виде перечисленных публикаций 60-80 гг. по проблематике надежности и сопутствующим ей указанным выше направлениям, передать его очередному 3-му поколению «надежников» (если оно в принципе состоится) и сформулировать новые важные задачи применительно к надежности и безопасности разрабатываемой, выпускаемой в опытном и серийном производстве, а также эксплуатируемой сложной наукоемкой техники ХХI века в ближайшей, среднесрочной и дальней перспективе. Второе важное обстоятельство заключается в том, что в связи с «перестроечными делами» 90-х годов ХХ века именно в последние годы резко возросло и с печальным постоянством возрастает число тяжелых аварий, катастроф и серьезных происшествий на различных крупных объектах национального уровня, а также в сложных технических системах1, повлекших за собой многочисленные жертвы людей, утрату дорогостоящей техники и технологического оборудования, большому урону природе и фауне, существенному ухудшению экологической обстановке регионов, социальной напряженности в зонах бедствий, значительным затратам основных видов ресурсов (денежных, трудовых, материальных, временных) на ликвидацию последствий от указанных происшествий.1

Во многих практических случаях эти аварии, катастрофы и серьезные происшествия в последние годы стали характерными и для многих ведущих стран мира. В основном они обусловливаются недостаточной надежностью создаваемой и эксплуатируемой сложной техники, а также целым рядом других важных причин. Эти причины подробно раскрываются в нашей работе1. Указанные обстоятельства требуют радикальных и срочных мер (в основном в законодательстве) не только на уровне законодательной власти и правительства нашей страны, но и на международном уровне по проблеме обеспечения надежности и безопасности объектов национального уровня и сложной техники XXI века. В числе первостепенных мер и шагов в качестве конкретных постановок задач по данной проблематике следует указать на необходимость подготовки и выпуска в свет обобщающих публикаций в виде общих и частных по видам техники обзорных работ и аналитических отчетов по важнейшим отраслям промышленности с приоритетом обобщающих результатов, представленных в многочисленных публикациях 60-80 гг., отражающих результаты исследований и разработок ведущих ученых и специалистов по надежности сложной наукоемкой техники двойного назначения. Одним из таких аналитических обзоров общепостановочного плана с рядом конкретных предложений и рекомендаций и является вышеупомянутая работа авторов. В контексте излагаемых материалов по данному обзору обращено особое внимание на ряд наиболее важных вопросов, непосредственно относящихся к проблематике обеспечения надежности и безопасности крупных объектов национального уровня, а также сложной наукоемкой техники, подлежащей разработке, опытному и серийному производству, а также эксплуатации (в том числе транспортировке, хранению и утилизации) в ближайшей, среднесрочной и более отдаленной перспективе ХХI века. К таким вопросам отнесены:

систематизация, обобщение и анализ основополагающих публикаций 60-80-х гг. по проблематике надежности, выполненных ведущими учеными и специалистами применительно к различным ведущим отраслям промышленности СССР и России;

анализ конкретных работ по проблематике надежности применительно к некоторым важным объектам национального уровня и техническим направлениям (видам техники) с целью постановки на их основе новых актуальных задач по обеспечению надежности сложной наукоемкой техники ХХI века;

создание информационной системы (как бумажной, так и электронной) на национальном уровне по результатам проведения НИР и ОКР и их обсуждения в специализированных открытых и закрытых изданиях (публикациях), а также отраслевых, межотраслевых, общероссийских и международных съездах, конференциях, круглых столах и других мероприятиях по проблеме надежности и безопасности сложной наукоемкой техники ХХI века;

анализ основных причин и факторов, стимулирующих положительную динамику по количественному и качественному росту объемов НИР и ОКР, а также инициативных работ по договорам о научно-техническом сотрудничестве между предприятиями и различными организациями смежных отраслей и ведомств по проблематике надежности в 60-80гг и резкого их спада в 90-е годы ХХ века;

анализ положительной динамики, наметившейся в последние годы в формировании новых групп авторов, разрабатывающих и развивающих программно-целевой подход к проблеме обеспечения надежности новой сложной наукоемкой техники ХХI века в контексте с формированием нового научно-методологического подхода к управлению качеством создаваемой продукции;

необходимость восстановления на национальном уровне соответствующих подразделений и служб надежности, повсеместно созданных в 60-70-е годы практически во всех ведущих отраслях промышленности СССР и России, которые в значительной мере способствовали выходу создаваемой продукции двойного назначения на мировой уровень изделий, товаров и услуг;

организация на новом уровне общенационального образовательного процесса в порядке вузовского и послевузовского обучения по проблематике надежности в соответствии с новыми текущими задачами ведущих отраслей промышленности России с целью ее выхода на мировой уровень создаваемой сложной техники XXI века по показателям надежности и другим ее важнейшим потребительским свойствам;

подготовка на новом уровне специалистов-экспертов из правоохранительных и правоприменительных структур по проблематике надежности для целей более активного и результативного проведения экспертных исследований по авариям, катастрофам и серьезным происшествиям на объектах национального уровня и сложной техники XXI века;

создание системы Государственного контроля со стороны правоохранительных и правоприменительных структур за процессами создания, опытного и серийного производства, а также эксплуатации (в том числе, транспортировки, хранения, утилизации) с точки зрения обеспечения надежности и безопасности объектов национального уровня и сложной техники ХХI века;

создание системы Государственного надзора в структуре Счетной палаты РФ и ее региональных отделений за целевым расходом основных видов ресурсов (денежных, трудовых, материальных, временных) в ходе разработки и реализации отраслевых, межотраслевых и национальных программ по проблематике надежности создаваемых и эксплуатируемых крупных объектов и уникальных технических систем.

Применительно к последним двум пунктам весьма уместно отметить положительный опыт наличия хорошо структурированной системы военных представителей (военпредов) в структурах разрабатывающих и промышленных предприятий (НИИ, КБ, НПО, заводах) и воинских частей. Активное участие институту военпредов во всех процессах (НИРах, ОКРах, опытном и серийном производстве, а также эксплуатации) представляло собой весьма эффективную управленческую функцию со стороны заказывающих управлений МО СССР, что в конечном итоге в период 60-80-х гг. ХХ века позволило осуществить выход отечественной техники двойного назначения на мировой уровень. Результаты этого процесса подтверждаются и в настоящее время, несмотря на весьма серьезные трудности перехода России на новые условия промышленно-хозяйственной деятельности.

Перечисленные вопросы следует отнести к наиболее актуальным в ходе научно-методических и практических исследований и разработок по проблеме обеспечения надежности и безопасности создаваемой, производимой промышленностью и эксплуатируемой сложной наукоемкой техники в указанных выше отраслях в ближайшей, среднесрочной и отдаленной перспективе XXI века.

1 К наиболее резонансным происшествиям второй половины ХХ века и первого десятилетия ХХI века следует отнести происшествия, катастрофы, аварии и серьезные отказовые ситуации на:

- атомных, тепловых и гидростанциях;

- атомных и дизельных подводных лодках (АПЛ и ДПЛ);

- морских лайнерах и паромах, а также теплоходах типа «река-море»;

- гражданских авиалайнерах и различной военной авиатехнике;

- гражданских и военных строительных объектах;

- железнодорожном транспорте и метрополитене городов Москвы, Санкт-Петербурга, Нижнего Новгорода и т.д.;

- спецобъектах военно-промышленного комплекса (ВПК);

- угольных шахтах глубокого залегания;

- нефтегазовых транспортных сетях и магистральных трубопроводах;

- городских, междугородных и федеральных автодорогах;

- магистральных высоковольтных линиях электропередач;

- водных и энергосетях, трансформаторных подстанциях, а также многочисленных объектах ЖКХ в городах, ЗАТО, поселениях городского типа и т.д.

1 Затраты денежных средств на ликвидацию последствий, указанных в основном тексте данного обзора, имевших место в перечисленных отраслях и сложных объектах национального уровня различного назначения, за последние 20-25 лет (т.е. за время «перестроечных» процессов в стране) составляют весьма внушительную сумму. По некоторым оценкам специалистов в области надежности сложных систем ежегодно они составляют величины порядка многих триллионов (!) рублей. Так, например, только в нефтегазовой отрасли, начиная со второй половины 90-х годов ХХ века такие затраты составляют суммы порядка 500-800 миллиардов (Щелгунов Г.П. Рост катастроф можно остановить // Надежность и контроль качества и надежности. 1997. - № 6. - С.44). В автодорожной отрасли из-за резкого отставания в развитии инфраструктур дорожного хозяйства, по сравнению с резким скачкообразным ростом числа автомобилей за последние 10-15 лет возникла проблема «пробок». Так например, в г. Москве в 1960 г было всего 148 тыс. автомобилей, а в 2010 г. их число составило около 4-х млн. (!) (Пикуленко А. радио «Эхо Москвы». 26.11.2010 г.). Проблема «пробок» в последние годы присуща многим крупным городам всего мира. Их наличие в городах и подъездах к ним приводит к многочисленным ДТП, в которых погибают и серьезно травмируются многие тысячи людей. Так, например, в России за последние годы на дорогах в целом по стране погибает около 30 тыс. человек (это примерно 100 человек в день, что эквивалентно одной ежедневной серьезной авиационной катастрофе. При этом около 120 тыс. человек серьезно травмируются. Наличие «пробок» приводит к весьма значительным денежным издержкам. Так в США в 2009 году издержки в денежном выражении по стране в целом составили $750 млрд. (!). У нас в России, по словам А. Пикуленко, эти затраты никто не подсчитывал, но они (затраты) могут составлять величины порядка 1-4 триллионов рублей за тот же период времени. Многие затраты в денежном выражении по другим вышеперечисленным отраслям в основном являются закрытыми данными. Но в целом по стране они составляют весьма внушительные суммы, соответствующие вышеназванным. Они вполне убедительны для того, чтобы руководство страны (и не только России) обратили самое пристальное внимание на проблему надежности и безопасности объектов национального уровня и сложной техники XXI века. Как отмечено в ряде работ последних лет, проблема надежности создаваемой и эксплуатируемой техники на национальных уровнях вставала и ранее во многих странах мира в 50-60-е гг. ХХ века, в том числе в Японии, США, Германии, Великобритании, и др., и успешно решалась в рамках соответствующих программ в 60-70-е годы. Примерно в эти годы, со сдвигом на 7-10 лет, данная проблема решалась на национальном уровне и в СССР. Каким образом она решалась, и что конкретно было получено в результате практической реализации этой программы в 60-80-е годы кратко, но достаточно исчерпывающе, отмечается в указанной выше работе авторов. Постановки и решения конкретных проблем и задач применительно к различной технике в ведущих отраслях промышленности, в том числе, и в отраслях оборонного комплекса страны, достаточно подробно описывается в многочисленных монографических изданиях, а также публикациях последних лет. Сегодня проблема надежности и безопасности создаваемой и эксплуатируемой техники ХХI века стоит существенно более остро и ее следует решать незамедлительно. При этом в отличие от 60-80-х годов данную проблему следует ставить и решать с учетом новых факторов, акцентируя особое внимание на человеческом факторе, а также на террористическом, криминальном, коррупционном, хозяйственно-экономическом и других аспектах, рассматриваемых в ряде работ и публикаций последних лет. В этой связи в заключительном разделе настоящего обзора предлагается более широкий спектр вопросов, задач и предложений по проблематике надежности и безопасности объектов национального уровня и сложной техники, подлежащих решению в ближайшей, среднесрочной, и более отдаленной перспективе ХХI века, в том числе, на международном уровне, с участием зарубежных специалистов.

1 Апполонов И.В., Хариев Н.И. Надежность и безопасность сложной наукоемкой техники двойного назначения XXI в. // Горизонты экономики. –М.: Экономика, 2012. - № 1. - С. 40-59.