1. Загальні відомості з теорії надійності

Якісне та кількісне оцінювання надійності неможливе без використання ряду основних понять, що надаються нижче.

Об’єкт – предмет цільового призначення, що розглядається на етапах проектування, виробництва, експлуатації, досліджень та випробувань на надійність. Об’єктами можуть бути вироби, установки, пристрої, машини, апарати, прилади та їх частини, агрегати та окремі деталі.

Елемент – це об’єкт, що характеризується притаманними йому властивостями і має кількісний показник (критерій), який застосовується при розрахунку надійності або живучості системи.

Система – це сукупність об’єктів (елементів), що взаємодіють між собою і зовнішнім середовищем та завдяки цьому забезпечують виконання певних функцій, відмінних від властивостей (призначення) окремих елементів цієї сукупності.

Структура системи – це взаємозв’язки та взаємне розташування складових системи. Зазвичай це поняття пов’язують із графічним відображенням. Залежно від зв’язків елементів між собою розрізняють такі структури: послідовні, паралельні, змішані, зі зворотним зв’язком, сітьові, мережні та ієрархічні. Найпростішими структурами є послідовна та паралельна.

Послідовною називають структуру системи, елементи чи підсистеми якої послідовно виконують різні частини заданого технологічного процесу чи алгоритму. Паралельною називають структуру системи, елементи чи підсистеми якої паралельно виконують заданий технологічний процес чи алгоритм.

Структурна логічна схема надійності не завжди аналогічна структурній, електричній чи функціональній схемі системи. Наприклад, підшипники на валу редуктора за функціональною схемою працюють паралельно один з одним, але вихід з ладу будь-якого з них призведе до припинення роботи усієї системи. Тому на структурній схемі надійності вони будуть зображені послідовно. На рис.1 наведені функціональна (рис.1,а) та структурна логічна схеми надійності (рис.1,б), що є аналогічними.

Рис.1. Приклад системи з послідовно-паралельним з’єднанням елементів:

а – функціональна схема; б – структурна логічна схема надійності

Не дивлячись на різноманітність об’єктів і умови їх роботи, формування показників надійності відбувається за загальними законами.

Критерієм називають ознаку, за якою оцінюють надійність. Числове значення критерію називають показником надійності.

Показники задають у технічному завданні на проектування виробу, їх визначають на етапі проектування, під час випробувань та в процесі експлуатації. Вибір критерію, яким характеризуватиметься надійність об’єкта, залежить від типу цього об’єкта, його призначення, потрібного обсягу інформації про надійність.

Показники надійності можна визначити імовірнісними або статистичними методами. Якщо значення критерію надійності визначено статистичними методами, то поряд з його позначеннями вказують символ «зірка», наприклад, .

З точки зору оцінки надійності усі об’єкти розподіляють на дві групи: відновлювані і невідновлювані об’єкти. Виходячи з цього критерії оцінки показників надійності також можна розподілити на дві групи: критерії надійності невідновлюваних та відновлюваних об’єктів.