Содержание

СОДЕРЖАНИЕ 3

ВВЕДЕНИЕ 4

1 ОСНОВЫ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ 5

1.1 Характеристики работоспособности объектов электронных 5

систем 5

1.2 Законы распределения в теории надежности 7

1.3 Показатели надежности невосстанавливаемых объектов 9

1.4 Показатели надежности восстанавливаемых объектов 13

1.5 Выбор показателей надежности 15

2 РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ НЕВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ОБЬЕКТОВ 17

2.1 Виды соединений в теории надежности 17

2.2 Основы расчета надежности 18

2.3 Предварительный расчет надежности 19

2.4 Ориентированный расчёт надёжности 20

2.5 Окончательный расчёт надёжности 21

3 ПОВЫШЕНИЕ НАДЁЖНОСТИ 24

3.1 Схемные методы повышения надёжности 24

3.2 Общие и специальные методы повышения надёжности 25

3.3 Основные принципы резервирования 26

3.4 Оценка эффективности резервирования 26

3.5 Способы резервирования 27

3.5.1 Общее резервирование с постоянно включённым резервом 29

3.5.2 Раздельное резервирование с постоянно включенным резервом 30

3.5.3 Общее резервирование замещением 31

3.5.4 Раздельное резервирование замещением 32

3.5.5 Скользящее резервирование 33

3.5 6 Резервирование с дробной кратностью 33

3.6 Специальные случаи резервирования 35

3.6.1 Метод прямого перебора 36

3.6.2 Метод разложения относительно особого элемента 38

4 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ 39

4.1 Оценка эффективности функционирования систем 39

кратковременного действия (СКД) 39

4.2 Оценка эффективности функционирования систем с аддитивным показателем эффективности 41

4.3 Оценка эффективности систем длительного действия 42

5 КОНТРОЛЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ 44

5.1 Контроль надежности по одному уровню 45

ЛИТЕРАТУРА 48

Введение

Проблема работоспособности радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) – сложная проблема, имеющая несколько аспектов. Если, к примеру, разработанное и изготовленное по вашей документации радиоэлектронное устройство сразу заработает и будет нормально функционировать длительное время, то это будет чудо. Где-то вы ошиблись в расчетах, где-то из-за незнания или отсутствия опыта приняли не лучшее техническое решение, где-то не внимательно посмотрели справочник и учли к примеру, “Iko” транзистора при нормальной температуре вместо максимальной, неудачно выбрали конструкцию и она начала разваливаться пока ее везли. То же самое можно сказать по технологии изготовления аппаратуры и о самом изготовлении. Технолог, к примеру выбрал температуру сушки платы с электрорадиоизделиями (ЭРИ) после лакирования опасной для самих ЭРИ. Монтажник после дня рождения перепутал марку припоя. И, наконец, ваше устройство попало эксплуатационщику. Один ставит его в прекрасное кондиционированное помещение, другой – “включает ногой”. Потом начинается износ узлов, старение и т.п. Это на уровне устройства. Тоже, самое, можно сказать и на уровне узлов, модулей, элементов и радиоэлектронных систем в целом. Таким образом, возникает проблема НАДЕЖНОСТИ устройства на всех этапах его жизненного цикла: разработки, изготовления, эксплуатации.

Чтобы выявить ошибки, допущенные при проектировании, и плохие технические решения, необходимо:

• моделирование и макетирование узлов прибора;

• изготовление опытных образцов разработанных приборов по выпущенной документации и разработанному технологическому процессу и проведение испытаний их в условиях близких к эксплуатационным.

Для исключения производственного брака вводят пооперационный контроль, выходной контроль (приемосдаточные испытания), периодические испытания и т.п.

Таким образом, второй аспект проблемы – ИСПЫТАНИЯ (Какие? В каком объеме? Как? Когда? и т.п.)

Прошли вы все это, поставили прибор (систему) в режим эксплуатации и рано - поздно произошел отказ. Если это, к примеру, телевизор, то вы берете тестер и начинаете поиск дефекта. Если мало тестера, то на следующий день вы достаете осциллограф, а потом может быть и специальные приборы (генератор испытательных сигналов, генератор сетчатого поля, генератор цветных полос и т.п.) и через несколько дней локализуете дефектный блок, узел, элемент. Потом ждете выходных дней, едете на радиорынок, покупаете блок (узел), производите замену. И так, глядишь через недельку – две, телевизор заработал вновь. Но не всегда в вашем распоряжении одна - две недели. Если это, к примеру, система управления атомной электростанцией или системна противовоздушной обороны, временная ситуация там совершенно другая. Но в любом случае требуется диагностическая аппаратура. Это может быть тестер, а может быть и специализированная автоматизированная система диагностирования.

Возникают следующие технические проблемы:

• разбиение аппаратуры на блоки, узлы, модули;

• оптимальное время замены узлов;

• где и сколько установить контрольных точек, если их много, то не проще ли поставить коммутатор?

• какое оптимальное соотношение встроенных узлов диагностики в проверяемую аппаратуру и входящих в штатную диагностическую аппаратуру и т.п.

Далее, чтобы вы были уверенны в работоспособности аппаратуры, ее надо периодически проверять. Как часто? В каком объеме? Какой необходимо иметь ЗИП (одиночный, ремонтный, групповой)? Это третий аспект проблемы работоспособности аппаратуры – ДИАГНОСТИКА. Этим аспектам проблемы работоспособности РЭА и посвящена настоящая дисциплина.