1. Надежность. Основные свойства, единичные и комплексные показатели.

Надежность – свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания и ремонтов, хранения и транспортировки.

Система – объект в котором необходимо и возможно различать определенные взаимозависимые части, соединенные воедино.

Элемент – определенным образом ограниченный объект, рассматриваемый как часть другого объекта.

Свойства надежности:

1. Безотказность (max/min) – свойства объектов сохранять работоспособное состояние в течении некоторого времени или некоторой наработки.

2. Ремонтопригодность (max/min) – свойство объекта, которое заключается в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин отказов, повреждений, и восстановлению работоспособного состояния путем проведения ТОиР

3. Долговечность (max/min) – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе ТОиР

4. Сохраняемость – свойство объекта сохранять значение показателей безотказности, долговечности, ремонтопригодности в течении использования и после хранения и/или транспортировки

Показатель надежности – количественная характеристика одного или нескольких свойств, составляющих надежность объекта

1. Единичный – характеризует одно свойство

2. Комплексный

Единичные показатели надежности для безотказности:

1. Вероятность безотказной работы - вероятность того, что в пределах заданной наработки, отказа объекта не возникнет.

2. Гамма-процентная наработка до отказа – наработка в течении которой отказа объекта не возникнет с вероятностью γ, выраженная в процентах

3. Средняя наработки на отказ – отношение наработки восстанавливаемого объект к математическому ожиданию числа его отказов в течении этой наработки

4. Интенсивность отказов – отношение числа отказавших объектов (в единицу времени) к среднему числу объектов, продолжающих исправно работать в данный интервал времени

5. Параметр потока отказов – отношение среднего числа отказов восстанавливаемого объекта за произвольно малую его наработку к значению этой наработки

Единичные показатели надежности для долговечности:

1. Средний ресурс

2. Гамма-процентный ресурс

3. Назначенный ресурс

4. Средний срок службы

5. Гамма-процентный срок службы

6. Назначенный срок службы

Единичные показатели надежности для ремонтопригодности:

1. Вероятность восстановления в заданное время

2. Среднее время восстановления

3. Интенсивность восстановления

Единичные показатели надежности для сохраняемости:

1. Средний срок сохраняемости

2. Гамма-процентный срок сохраняемости

Комплексные показатели надежности

1. Коэффициент готовности – вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течении которых применение объекта по назначению не предусмотрено.

2. Коэффициент оперативной готовности - вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течении которых применение объекта по назначению не предусмотрено, и начиная с этого момента будет работать безотказно в течении заданного интервала времени.

3. Коэффициент технического использования – отношение математического ожидания интервалов времени пребывания объекта в состояниях простоев, обусловленных техническим обслуживанием и ремонтами за тот же период эксплуатации.

4. Коэффициент планируемого применения – доля периода эксплуатации в течении которого объект не должен находиться в плановом ТОиР

5. Коэффициент сохранения эффективности – отношение значения показателя эффективности за определенную продолжительность эксплуатации к номинальному значению этого показателя, вычисленных при условии что отказа объекта в течении того же периода эксплуатации не возникает

2 .Понятие отказа. Основные виды отказов.

Техническое состояние объектов:

• Исправность/ неисправность

• Работоспособность/неработоспособность

• Дефект/повреждение

• Отказ

Исправное состояние – состояние, при котором объект соответствует всем требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.

Работоспособность – состояние объекта, при котором значение всех параметров, характеризующих способность объекта выполнять заданные функции, соответствует требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.

Отказ – событие, заключается в нарушении работоспособного состояния объекта

Повреждение (дефект) – событие, состоящее в нарушении исправного состояния объекта, но сохранении его работоспособности

Повреждение – во время эксплуатации

Дефект – вовремя проектирования

Классификация отказов объектов

1. Зависимость от отказов других объектов

   1. Зависимые

   2. Независимые

2. Возможность последующего использования объекта

   1. Полный

   2. Частичный

3. Наличие внешних проявлений отказа

   1. Явный (очевидный)

   2. Неявные (скрытый)

4. Возможность устранения отказа

   1. Устранимый

   2. Неустранимый

5. Характер изменения основного параметра объекта

   1. Внезапный

   2. Постепенный

6. Причина возникновения отказа

   1. Конструкционный

   2. Производственный

   3. Эксплуатационный

3. Факторы, влияющие на надежность объектов техники. Методы и цели расчета надежности.

Надежность любого класса закладывается при проектировании и конструировании, реализуется при изготовлении и расходуется при эксплуатации

Классификация факторов влияющих на надежность

1. Конструктивный фактор

   1. Выбор структурной/функциональной схемы способов резервирования и контроля

   2. Определение материалов и комплектующих элементов

   3. Выбор режимов и условий работы элементов системы

   4. Назначение требований к допускам на технологические характеристики элементов

   5. Выбор установок и защит на технологические параметры установки

   6. Учет психофизиологических особенностей операторов

   7. Разработка эксплуатационной документации

2. Производственный фактор (факторы производства монтажа и наладки)

   1. Входной контроль качества материалов и элементов, получаемых от предприятий поставщиков

   2. Организация технологического процесса изготовления оборудования

   3. Контроль качества продукции на всех этапах технологического процесса

   4. Квалификация изготовителей

   5. Обеспечение качества и контроль монтажа и наладки оборудования системы

   6. Условия работы на производстве

3. Эксплуатационный факторы

   1. Объективные – воздействие внешней среды

      1. Внешние – воздействие, обусловленное внешней средой и условиями применения

         1. Климатические

         2. Механические воздействия

         3. Электромагнитное и радиационное излучение

         4. Агрессивная среда

      2. Внтуренние – связанны с изменением параметров объектов и конструкционных материалов с течением времени под влиянием внешних факторов

         1. Старение

         2. Износ

         3. Коррозия

   2. Субъективные – воздействие обслуживающего персонала

      1. Квалификация обслуживающего персонала

      2. Обученность обслуживающего персонала

      3. Организация и качество технического обслуживания и регламентных работ

      4. Методы и способы организации эксплуатации объектов

      5. Организация сбора и анализа сведений о надежности объекта

Рассчитать систему на надежность – определить одну или несколько характеристик надежности.

Структурная надежность – осуществляется определение значений показателей надежности объекта, обусловленное надежностью его элементов и разветвленностью связей между элементами.

Функциональная надежность – определение показателей надежности выполнения объектом заданных функций (более сложный, по сравнению со структурной).

Сложные системы –. Функциональная надежность выше и сложнее структурной надежности.

Простые системы – Структурная и функциональная надежности равны.

4. Особенности расчета надежности сложных технических систем.

Факторы влияющие на выбор метода расчета надежности:

1. Этапы жизненного цикла:

   1. Этап разработки системы –расчет надежности производится с целью прогнозирования ожидаемой надежности проектируемого объекта.

   2. Этап создания и эксплуатации – расчет надежности проводят по результатам испытаний и эксплуатации. На основании этих расчетов разрабатывают меры по повышению надежности, определяют слабые места объекта, дают оценки надежности объекта и влияния на него отдельных факторов.

2. Характер отказов элементов в системе:

   1. Внезапные

   2. Постепенные

   3. Перемежающиеся

3. Способ соединения элементов в системе

   1. При основном соединении элементов

   2. При резервном соединении элементов

4. Вид закона распределения времени безотказной работы

5. Режим работы элементов системы

   1. Непрерывный (постоянный)

   2. Периодичность действия

   3. Одноразовое и многократное использование элементов объекта

6. Восстанавливаемость объекта

   1. Восстанавливаемый

   2. Невосстанавливаемый

7. Способ анализа объекта

   1. Структурная надежность – осуществляется определение значений показателей надежности объекта, обусловленное надежностью его элементов и разветвленностью связей между элементами.

   2. Функциональная надежность – определение показателей надежности выполнения объектом заданных функций (более сложный, по сравнению со структурной).

8. Класс системы

   1. Сложные системы – имеют большее количество элементов. При отказе одного элемента происходит снижение параметров эффективности. Функциональная надежность выше и сложнее структурной надежности.

Простые системы – при отказе одного элемента, система переходит в неработоспособное состояние. Структурная и функциональная надежности равны

5. Показатель поддерживаемости. Понятие пригодности к поддержке ЖЦ изделия.

Понятия резервирования, структурной и функциональной избыточности

Резервирование – применение дополнительных средств и/или возможностей с целью сохранения работоспособного состояния объекта при отказе одного или нескольких его элементов.

Резервирование – метод повышения надежности путем введения избыточности

Избыточность – дополнительные средства и/или возможности сверх минимально необходимые для выполнения объектом заданной функции.

Виды избыточности:

1. Структурная – для обеспечения работоспособности системы, необходимо иметь дополнительные структурные элементы.

2. Функциональная – для обеспечения работоспособности системы, помимо главной функции необходима работоспособность других функций.

Методы резервирования

1. По видам резервирования

   1. Структурное (элементное) – применение резервных элементов структуры объекта. Суть заключается в том, что в минимально необходимый вариант объекта вводятся дополнительные элементы.

   2. Временное – использование резервов времени. Суть: на выполнение объектом необходимой работы отводится время заведомо больше минимально необходимого

   3. Информационное – связанное с избыточностью информации. Суть: компенсация искажения передаваемой информации и устранение их.

   4. Функциональное – заданная функция может выполняться различными способами и техническими средствами

   5. Нагрузочное – с применением нагрузочных резервов