Теория надежности
1
Теория надежности изучает
•критерии и количественные характеристики надежности;
•методы анализа надежности;
•методы повышения надежности;
•методы синтеза сложных систем по критериям надежности;
•методы испытания системы на надежность;
•научные методы эксплуатации системы с учетом ее надежности.
2
Общая схема эксплуатации системы
3
Надёжность
•Под надежностью и безопасностью автоматизированной системы управления понимается ее защищенность от случайных или преднамеренных вмешательств в нормальный процесс ее функционирования, выражающийся в хищении или изменении информации (программная надежность), а также в нарушении ее работоспособности из-за отказов (аппаратная надежность).
4
Случайные или преднамеренные вмешательства
Случайные вмешательства:
• аварийные ситуации из-за стихийных бедствий или отключения электрического питания;
• отказы или сбои в работе электрических схем;
• ошибки в программировании;
• ошибки в работе обслуживающего персонала. Преднамеренные вмешательства - это целенаправленные действия нарушителей.
5
Безотказность, работоспособность,
• долговечность
Безотказность – свойство системы сохранять свою работоспособность без вынужденных перерывов в течение некоторого периода времени, оцениваемого наработкой (длительность и объем выполненной работы до первого отказа).
• Под работоспособностью понимается такое состояние системы, при котором она нормально выполняет заданные функции с заданными технической документацией параметрами.
• Долговечность – свойство системы к длительной эксплуатации при необходимом техническом обслуживании и ремонте.
6
Предельное состояние системы,
ремонтпригодность, сохраняемость
Предельное состояние системы определяется невозможностью ее дальнейшей |
|||||||||
эксплуатации по ряду причин: |
|
|
|
|
|
|
|||
• |
произошел отказ, после которого восстановление невозможно или |
||||||||
• |
нецелесообразно; |
|
|
|
|
|
|
|
|
по соображениям безопасности; |
|
|
|
|
|
||||
• |
из-за низкой экономической эффективности дальнейшего использования. |
к |
|||||||
Под |
ремонтопригодностью |
понимается |
приспособленность |
системы |
|||||
предупреждению, обнаружению и ликвидации отказов. |
быть |
ремонтируемыми |
и |
||||||
Автоматизированные |
системы |
(АС) |
могут |
||||||
неремонтируемыми. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Под сохраняемостью понимается свойство системы (и составляющих ее элементов) сохранять свои параметры неизменными при определенных условиях (колебаниях температуры, действии влажности, вибрациях и т.п.) и сроках хранения и транспортировки.
7
Проблема надежности
• Первая проблема усложнением технических объектов.
• Вторая проблема связана с необходимостью предварительного учета влияния на систему при ее эксплуатации различных факторов объективного характера, параметры которых могут меняться в значительных диапазонах
• Третья проблема связана с ростом количества элементов используемых в системе
• Четвертая проблема - ответственность функций, выполняемых системой
8
Повышение надёжности
На стадии проектирования повышение надёжности обеспечивается:
• выбором схемы;
• выбором элементов и режимов их работы;
• учётом психофизических возможностей операторов;
• удобством технического обслуживания и восстановления;
• учётом недостатков проектирования, выявленных при испытаниях.
Мероприятия, связанные с обеспечением надёжности в процессе производства, можно свести в следующие группы:
• строгое соблюдение и совершенствование технологии производства;
• автоматизация производства;
• тренировка элементов и систем;
• настройка и налаживание систем;
• текущий выходной контроль.
9
Основные способы повышения надёжности
• Резервирование и использование систем встроенного автоматического контроля
• Выбор наиболее надёжных элементов
• Облегчение режимов работы элементов
• Создание систем с ограниченными последствиями отказов элементов
• Стандартизация и унификация элементов
• «Тренировка» и отбраковка элементов с внутренними дефектами
• Организация текущего и выходного контроля
• Выходной контроль элементов, поступающих со смежных предприятий
• Правильный выбор изоляционных материалов
• Удобство технического обслуживания и восстановления
• Испытания опытных образцов
10