2.2 Основные показатели эксплуатационных свойств средств автоматизации

2.2.1 Показатели безотказности

Важнейшим эксплуатационным свойством (ЭС) объектов является их безотказность.

Показателями безотказности при эксплуатации СА являются наработка на отказ и вероятность безотказной работы.

Для опытного определения показателя безотказности восстанавливаемого объекта проводится наблюдение за испытанием или эксплуатацией данного объекта в течение некоторой суммарной наработки Т_ в заданных условиях. При этом определяются наработки между соседними отказами (рисунок 2.2), которые образуют ряд опытных наработок t₁, t₂, …,t_i, …,t_n, где i – номер i-ой наработки объекта до i-го номера его отказа, n – число отказов восстанавливаемого объекта.

Рисунок 2.2 – Суммарная наработка восстанавливаемого объекта

С помощью этого ряда наработок между отказами определяют статистический показатель вероятности безотказной работы Р’(t) (рисунок 2.3), где Т_Р – заданная или требуемая наработка объекта.

Рисунок 2.3

Статистическая вероятность безотказной работы на протяжении заданной наработки Т_Р определяется

, (2.1)

где n – число отказов восстанавливаемого объекта за суммарное время наработки Т_.

– число отказов объекта с наработкой между отказами t_i<T_P.

(знак 'штрих' здесь и далее означает, что результат получен опытным путем).

Точность оценки Р’(t) зависит от количества статистически подобранных отказов n. В период нормальной работы СА параметр потока отказов (интенсивность отказов) объекта может быть определен через наработку на отказ объекта, а именно ’=1/T’.

По результатам эксплуатации параметр потока отказов объектов СА для любого периода определяется по формуле

, 1/ч, (2.2)

где t_i=(t_i+1-t_i) – исследуемый отрезок времени;

N – первоначальное число исследуемых объектов;

n(t_i) – число отказов объектов за время t_i.

2.2.2 Показатели долговечности

Показателями долговечности являются ресурс и срок службы.

Срок службы подразделяется на:

1) средний срок службы Т’_сл.ср.;

2) средний срок службы до списания Т’_{сл.ср.сп.};

; , (2.3)

где t_сл.i – срок службы i-го объекта;

n – число объектов, участвующих в опыте;

t_сл.сп.i – срок службы i-го объекта от начала эксплуатации до списания, обусловленного предельным состоянием.

3) средний срок службы до капитального ремонта Т’_{сл.ср.д.р};

4) средний срок службы между капитальными (средними) ремонтами Т’_{сл.ср.м.р}.

; , (2.4)

где t_сл.д.р.i – срок службы i-го объекта до первого ремонта;

t_сл.м.р.i – срок службы объекта после i-го ремонта;

m – число ремонтов объектов.

Разновидностью срока службы объекта является гарантийный срок изготовителя объекта. Гарантийным сроком службы называют срок, в течение которого в случае появления и обнаружения дефектов при соблюдении потребителем правил эксплуатации объекта, в том числе правил хранения и транспортировки, изготовитель объекта обеспечивает выполнение установленных требований к объекту и несет за это ответственность.

Ресурс объекта R_H, назначенный перед его эксплуатацией, требует учета суммарной наработки объекта с тем, чтобы при достижении величины назначенного ресурса R_H прекратить его эксплуатацию. Разновидностью ресурса объекта является гарантийная наработка, т.е. наработка, в течение которой изготовителем выполняются условия, оговоренные ранее.

Ресурс объекта подразделяется на:

1) средний ресурс R’_ср.:

, (2.5)

где r_i – ресурс i-го объекта.

2) средний ресурс между ремонтами R’_ср.м.р.

3) средний ресурс до списания R’_ср.сп..

, , (2.6)

где r_м.р.i – ресурс объекта на i-ом межремонтном периоде;

r_i – ресурс до списания i-го объекта.

2.2.3 Показатели сохраняемости.

Сохраняемость объекта – это эксплуатационное свойство объекта, характеризуемое его способностью противостоять отрицательному влиянию хранения и транспортировки объекта на его безотказность и долговечность.

Продолжительное хранение и транспортировка могут оказать какое-то влияние на последующее поведение объекта при выполнении основных функций. Такое влияние может быть заметным или незаметным. В неблагоприятных условиях при длительной работе, безотказность объекта, который был на хранении и транспортировке может оказаться хуже, чем безотказность объекта, не находившегося на хранении и не подвергавшегося транспортировке.

Основным показателем фазы сохраняемости объекта является средний срок сохраняемости T_С.СР, который статистически определяется выражением

, (2.7)

где N – количество наблюдаемых объектов;

r_i – число отказов i-го объекта за время T_Ci ;

T_Ci – срок сохраняемости i-го объекта.

Кроме T_С.СР для режимов (фаз эксплуатации) хранения и транспортировки могут применятся следующие показатели безотказности:

• вероятность безотказного хранения за время t_C – P’_хр(t_C) (2.1);

• параметр потока отказов при хранении ’_хр(t_C) (2.2);

• время хранения на отказ Т’_х (2.3).

2.2.4 Показатели ремонтопригодности

Показателями ремонтопригодности являются вероятность восстановления в заданное время и среднее время восстановления.

Статистическое значение среднего времени восстановления объекта

, (2.8)

где t_Вi – время ремонта объекта при устранении i-го отказа;

m – количество отказов объекта за расчетный промежуток времени.

Величина T’_В показывает, сколько в среднем затрачивается времени на устранение одного отказа.