29. Показатели надёжности невостанавлеваемых сисстем без резервирования

При исследовании надежности технических средств наиболее часто используются следующие показатели:

вероятность безотказной работы - вероятность того, что система не откажет к моменту времени t;

вероятность отказа - вероятность того, что система откажет к моменту времени t;

средняя наработка до отказа - математическое ожидание времени наработки до первого отказа или между очередными отказами.

интенсивность отказов L;

коэффициент готовности К_Г – определяется как вероятность того, что в произвольно заданный момент времени, восстанавливаемый объект находится в работоспособном состоянии.

После каждого отказа восстанавливаемой системы следует ее восстановление, которое проводится либо заменой отказавшего элемента на идентичный, работоспособный элемент, либо ремонтом отказавшего элемента. Моменты времени наступления отказов являются случайными. Также случайной является и продолжительность времени восстановления работоспособного состояния объекта, но время восстановления, как правило, значительно меньше времени между отказами.

Во всех исследованиях надежности необходимо указать, какие принимаются допущения о законах распределения времен наработки, восстановления и типах потоков отказов и восстановлений. На практике, в подавляющем большинстве случаев считается, что:

потоки отказов и восстановлений являются простейшими. Простейший поток обладает следующими свойствами:

ординарности (вероятность возникновения двух отказов или восстановлений в течение малого промежутка времени равна нулю);

стационарности (вероятностные характеристики потока не изменяются во времени);

отсутствие последействия (свойство потока, выражающееся в том, что вероятность наступления события не зависит от того, когда произошли предыдущие события, сколько их было, а зависит только от длительности наработки);

интенсивности отказов элементов технических средств во времени не изменяются;

закон распределения наработки на отказ (времени восстановления) показательный.

При принятии таких допущений для расчета показателей надежности целесообразно использовать относительно несложные аналитические выражения, позволяющие, с достаточной для практики точностью, получать значения показателей надежности различных вариантов структур технических средств.

Если потоки отказов и восстановлений отличны от простейших, то необходимо исследование их типов, определение параметров и выбор методов определения показателей надежности. Как правило, получение аналитических результатов очень маловероятно, и, чаще всего, невозможно. Реальный способ определения показателей надежности в таких случаях – это имитационное моделирование, которое является более трудоемким и более долговременным процессом по сравнению с аналитическими методами.

Для сравнения показателей надежности различных вариантов структур технических средств на этапе определения варианта структуры целесообразно использовать допущение о простейших потоках отказов и восстановлений. Это позволит воспользоваться аналитическими формулами (либо готовыми из справочников, либо получить их самостоятельно при отличии исследуемой системы от структур, приведенных в справочниках), которые, хотя и являются более грубыми, но зато приближенные результаты могут быть получены быстро для самых различных видов структур (с резервированием и без). Кроме того, при использовании допущений о простейших потоках отказов и восстановлений создаются наиболее тяжелые условия функционирования систем, и, как следствие, получаемые оценки показателей надежности являются нижней границей. Реальные показатели надежности систем будут, по крайней мере, не хуже, а даже лучше.