Тема 1. Понятие о надежности. Термины теории надежности

1.1. Историческая справка

Теория надежности (ТН), как самостоятельная научная дисциплина, появилась в 50-е годы 20-го века и связана с гитлеровским ракетчиком В. фон Брауном, оказавшимся после войны в США и ставшим создателем американской ракетной техники.

Именно США являются родиной ТН. Вся методология этой науки разрабатывалась в США. Это единственный случай, когда научная дисциплина целиком и полностью зародилась и сформировалась в одной стране. О причинах этого явления будет сказано в § 1.2.

Сейчас необходимо выяснить, что же было с надежностью до 50-х годов нашего века. Как люди относились к этой проблеме?

Проблема надежности стара как мир. 4 тысячелетия назад в Вавилоне был составлен закон, обнаруженный в наше время на одной из глиняных табличек. Согласно этому закону, в случае обвала дома по вине строителя и гибели под обломками людей необходимо казнить строителя и членов его семьи в соответствии с жертвами, то есть за гибель хозяйки казнить жену строителя, а в случае гибели детей - убить детей строителя. Самого горе-строителя надлежало казнить во всех этих случаях.

В России первые документы, связанные с надежностью техники, относятся к эпохе Петра Великого. Известен такой его указ:

§ 1. Повелеваю хозяина Тульской оружейной фабрики

Корнилу Белоглаза бить кнутом и сослать в работу в

монастырь, понеже он, подлец, осмелился войску

государеву продавать негодные пищали и фузеи.

Старшину олдермана Фрола Фукса бить кнутом и сос-

лать в Азов, пусть не ставит клейма на плохие ружья…

§ 2. Приказываю Ружейной канцелярии переехать в Тулу и

денно и нощно блюсти исправность ружей. Пусть

дьяки и подьячие смотрят, как олдерман клейма

ставит, буде сомнение возьмет, самим проверять и

смотром, и стрельбою. А два ружья каждый месяц

стрелять пока не испортятся.

В последней фразе отсутствует, но, безусловно, подразумевается главное – какое количество выстрелов сделает каждое ружье до отказа, то есть "пока не испортится".

Сама постановка этого вопроса говорит о том, что каждое ружье сделает неодинаковое количество выстрелов, и предсказать это количество заранее (до опыта) невозможно, т. к. оно определяется влиянием очень большого числа самых разных факторов. В то же время, проведя подобные испытания на надежность, можно хотя бы приблизительно узнать, чего следует ждать от изделий этого типа (или этого завода) и не надо ли приобретать изделия у другой фирмы, где наработка изделий до отказа будет больше?

Таким образом, проблемы надежности волновали людей задолго до формирования ТН как самостоятельной науки.

1.2. Роль теории надёжности и её место среди других наук

Роль ТН хорошо видна уже из того, что эта наука родилась в США, где до тех пор не могли родиться никакие науки, настолько эта страна привыкла решать свои научные и культурные проблемы за счет иммиграции.

Развитие техники породило дилемму - лучше дешевая, часто ломающаяся машина или надежная, но дорогая? Что выгоднее – тратить деньги на ремонты и замены частей или потратиться на нечто очень дорогое и потом не знать забот? Ни технические науки сами по себе, ни экономика не в состоянии ответить на этот вопрос без достаточно точного знания числа поломок машины и необходимого количества запчастей.

Таким образом, ТН оказывается как бы между техникой и экономикой, связывая их друг с другом. Эта связь выражается с точки зрения экономики поиском оптимума приведенных затрат на мероприятия по повышению надежности. Иными словами, окупят ли себя эти мероприятия по повышению надёжности? Графически это показано на рисунке 1.1.

Приведенные затраты С

С = Э + Е_нК

К

Э

Оптимум Надежность

Рис. 1.1.