Комплексные показатели надёжности объектов

Вероятностные характеристики отдельных свойств надежно­сти в общем случае являются независимыми. Один объект может обладать высокими показателями безотказности, но быть плохо ремонтопригодным. Другой объект может быть долговечным, но обладать низкими показателями безотказности. Конечно, жела­тельно иметь объекты, обладающие хорошими показателями и безотказности, и долговечности, и ремонтопригодности, но осу­ществить это не всегда удается. Для оценки нескольких свойств надежности используются комплексные показатели.

Коэффициент готовности — это вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых при­менение объекта по назначению не предусматривается:

(1.28)

Коэффициент оперативной готовности определяется как ве­роятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусмат­ривается, и начиная с этого момента будет работать безотказно в течение заданного интервала времени

(1.29)

Коэффициент оперативной готовности характеризует надеж­ность объектов, необходимость применения которых возникает в произвольный момент времени, после которого требуется опреде­ленная безотказная работа. До этого момента времени такие объек­ты могут находиться как в режиме дежурства (при полных или об­легченных нагрузках, но без выполнения заданных рабочих функ­ций), так и в режиме применения для выполнения других рабочих функций (задач, работ и т. д.). В обоих режимах возможно возник­новение отказов и восстановление работоспособности объекта. Иногда пользуются коэффициентом простоя:

(1.30)

Коэффициент технического использования — это отношение математического ожидания интервалов времени пребывания объ­екта в состояниях простоев, обусловленных техническим обслу­живанием и ремонтами, за тот же период эксплуатации:

(1.31)

где — математическое ожидание наработки восстанавливаемо­го объекта; — математическое ожидание интервалов времени простоя при техническом обслуживании; — математическое ожидание времени, затрачиваемого на плановые и неплановые ремонты.

Коэффициент технического использования характеризует долю времени нахождения объекта в работоспособном состоянии относи­тельно рассматриваемой продолжительности эксплуатации. Пе­риод эксплуатации, для которого определяется должен, как правило, содержать все виды технического обслуживания и ре­монтов. Коэффициент технического использования учитывает за­траты времени на плановые и неплановые ремонты.

Коэффициент планируемого применения представляет собой долю периода эксплуатации, в течение которой объект не должен находиться на плановом техническом обслуживании и ремонте, т. е. это отношение разности заданной продолжительности экс­плуатации и математического ожидания суммарной продолжи­тельности плановых технических обслуживании и ремонтов за тот же период эксплуатации к значению этого периода:

(1.32)

Коэффициент сохранения эффективности — это отношение значения показателя эффективности за определенную продолжи­тельность эксплуатации Э к номинальному значению этого показа­теля , вычисленному при условии, что отказы объекта в течение того же периода эксплуатации не возникают. Данный коэффици­ент характеризует степень влияния отказов элементов объекта на эффективность его применения по назначению:

(1.33)

При этом под эффективностью применения объекта по на­значению понимают его свойство создавать некоторый полезный результат (выходной эффект) в течение периода эксплуатации в определенных условиях. Эффективность, как свойство объекта, характеризуется соответствующими показателями. Показатель эффективности — показатель качества, характеризующий вы­полнение объектом его функций. В идеальном случае объект вы­полняет свои функции (создает определенный выходной эффект) при отсутствии отказов. Реальный выходной эффект определя­ют с учетом реальной надежности Э. Аналитические выражения для расчета эффекта для различных типов объектов приведены в ГОСТ 27.003-89.

В некоторых отраслях техники изменяются комплексные по­казатели надежности, отражающие специфику эксплуатации обо­рудования отрасли. Так, в ядерной энергетике при оценке надеж­ности ядерной энергетической установки распространение получил коэффициент использования установленной мощности, который представляет собой отношение фактически выработанной мощно­сти за время к мощности, которую она выработала бы за это же время, работая на номинальной мощности W_H без остановок:

(1.34)

где — средний уровень мощности ЯЭУ за время (исключая время остановок).

Коэффициент установленной мощности также можно исполь­зовать при оценке надежности ЭА. Тогда за фактическую мощ­ность следует принимать мощность, выработанную в утяжеленном режиме работы за время .

Номинальная мощность — это мощность, выработанная за вре­мя при работе ЭА в режиме номинального тока.

Выбор номенклатуры показателей надежностей и их нормиро­вания осуществляется на основании ГОСТ 27.033-83 [5].