1.2 Понятие надежности
Теоретическое обоснование: В контексте эксплуатационных характеристик прибора, надёжность определяется через состояния системы. «Под надежностью и безопасностью автоматизированной системы управления понимается ее защищенность от случайных или преднамеренных вмешательств в нормальный процесс ее функционирования... а также в нарушении ее работоспособности из-за отказов (аппаратная надежность)» [1, с. 2].
Практический пример: Кофеварка Redmond RCM-M1531 находится в состоянии надёжности, когда она «нормально выполняет заданные функции с заданными технической документацией параметрами». Отказ ТЭНа, произошедший в условиях общежития, является примером потери «аппаратной надежности», что также отображено на рисунке 2 [1, с. 4]. Это событие привело к тому, что выходная характеристика системы (температура подаваемой воды) вышла за допустимые пределы, то есть «система нормально выполняет заданные функции с заданными... параметрами» перестала выполняться [1, с. 6; 2, с. 5].
Рисунок 2 – Нарушение аппаратной надёжеспособности
1.3 Проблема надежности
Теоретическое обоснование: «Первая проблема (связана) с усложнением технических объектов... Третья проблема связана с ростом количества элементов используемых в системе... Четвертая проблема – ответственность функций, выполняемых системой» [1, с. 8]. Размытой формулировкой является «необходимость предварительного учета влияния на систему при ее эксплуатации различных факторов объективного характера».
Практический пример: Для кофеварки RCM-M1531 проблема надёжности проявилась через влияние факторов объективного характера. Вода, используемая в общежитии, имела высокую жёсткость (объективный фактор). Вторая проблема надёжности не была решена на уровне эксплуатации. Пользователь не провёл своевременную очистку от накипи, что привело к перегреву элемента.
1.4 Повышение надёжности
Теоретическое обоснование: Для обеспечения работоспособности применяются различные методы. «На стадии проектирования повышение надёжности обеспечивается: ... выбором элементов и режимов их работы... удобством технического обслуживания и восстановления» [1, с. 9-10]. Ключевыми способами также являются: «Стандартизация и унификация элементов» и «Организация текущего и выходного контроля».
Практический пример: В анализируемом случае поломки ТЭНа повышение надёжности должно было реализовываться через эксплуатационные мероприятия.
Инструкция к кофеварке предписывает: «Если на внутренних стенках прибора образовались налет или накипь, используйте средство для очистки... Следуйте инструкции производителя средства» [2, с. 10]. Это требование коррелирует с методом «Организация текущего и выходного контроля». В дальнейшей теории, если бы пользователь своевременно выполнял эти действия, был бы реализован метод «предупреждения, обнаружения и ликвидации отказов», что составляет суть ремонтопригодности [1, с. 7].
В случае с Redmond RCM-M1531 защита от перегрева («Защита от перегрева... есть» [2, с. 8]) является способом «облегчения режимов работы элементов» [1, с. 10], однако при критическом слое накипи эта защита не смогла предотвратить разрушение ТЭНа.
Рисунок 3 – Способ повышения надёжности при помощи
облегчения режимов работы элементов