73

Тема 1. Основные понятия и термины теории надежности.

Задачами изучения дисциплины являются изучение общих методов анализа и расчета надежности, а также прогнозирование отказов электронных систем; нахождение способов повышения надежности при проектировании, производстве и сохранения надежности при эксплуатации систем; определение методики сброса, учета и анализа статистических данных, характеризующих надежность системы.

Объект – это техническое изделие определенного целевого назначения, рассматриваемого в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации. Объектами могут быть различные системы, устройства и их элементы.

Система – это объект, представляющий собой совокупность совместно действующих устройств, предназначенное для выполнения определенного круга практических задач.

Устройство – это объект, представляющий совокупность функционально взаимосвязанных элементов, выполняющих одну определенную функцию.

Элемент – это объект, представляющий собой простейшую часть системы или устройства, который самостоятельно не применяется и не расчленяется на части на данном уровне рассмотрения.

Указанные выше понятия являются относительными, так как в одном исследовании один и тот же объект может рассматриваться как система, а в другом – как элемент или устройство более сложной системы.

Надежность – это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значение всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания (ТО), ремонта, хранения и транспортирования.

Надежность является сложным свойством объекта и включает его следующие составные частные свойства: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Безотказность – это свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течении некоторого времени или некоторой наработки.

Долговечность – это свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе ТО и ремонта.

Ремонтопригодность – это свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем поведения ТО и ремонта.

Сохраняемость – это свойство объекта сохранять в заданных пределах значение параметров, характеризующих способности объекта выполнять требуемые функции в течении и после хранения и (или) транспортирования.

В зависимости от значения характеристик, определяющих основные свойства объекта, различают следующие типы технических состояний:

1. Исправное – это состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и конструкторской документации;

2. Неисправное – это состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований документации;

3. Работоспособное – это состояние объекта, при котором значение всех его параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям документации;

4. Неработоспособное – это состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям документации;

5. Предельное – это состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация не допустима или не целесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния не возможно или не целесообразно.

Любой объект может быть неисправным, но работоспособным. В процессе эксплуатации любой объект может переходить из одного состояния в другое при возникновении следующих событий: повреждения, отказа, восстановления, ремонта.

Повреждение – это событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния.

Отказ – это событие, состоящее в нарушении работоспособного состояния объекта.

Восстановление – это событие, состоящее в восстановлении работоспособного состояния за счет замены отказавших элементов работоспособными.

Ремонт – это процесс восстановления исправного и работоспособного состояния за счет выполнения электромонтажных и других видов работ.

В теории надежности оценивают, как правило, работоспособное и неработоспособное состояния. Этот переход из работоспособного состояния в неработоспособное осуществляется за счет появления отказов, обратный переход – за счет восстановления и ремонта. Различают следующие основные типы отказов:

1. Внезапный – это отказ, который характеризуется скачкообразным изменением одного или нескольких основных параметров объекта;

2. Постепенный – это отказ, который возникает в результате постепенного изменения одного или нескольких основных параметров за счет старения и износа объекта;

3. Независимый – это отказ, который не обусловлен отказами других элементов объекта;

4. Зависимый – это отказ элемента, вызванный отказами других элементов объекта;

5. Устойчивый – это отказ, который сохраняется до его устранения в процессе восстановления или ремонта;

6. Перемежающийся (сбой) – это отказ, который проявляется периодически и самоустраняется. Длительность периода при этом носит случайный характер. Сбои характерны для всех дискретных объектов.

7. Конструкционный – это отказ, возникающий вследствие ошибок разработчика;

8. Производственный – это отказ, возникающий вследствие нарушения или несовершенства технологического процесса изготовления объекта;

9. Эксплуатационный – это отказ, возникающий из-за нарушения установленных правил эксплуатации или из-за влияния непредусмотренных внешних воздействий.

Все объекты делятся на две группы:

1. Восстанавливаемые объекты – это такие объекты, восстановление работоспособности которых при возникновении отказа предусмотрено документацией;

2. Невосстанавливаемые объекты – это такие объекты, восстановление работоспособности которых при возникновении отказа не предусмотрено документацией.

Восстанавливаемые и невосстанавливаемые объекты могут быть резервированными и нерезервированными.