2.1.7.1 Стационарный коэффициент готовности

Стационарный коэффициент готовности K_г(t)=Р(t) определятся вероятностью того, что в произвольно заданный момент времени t объект находится в состоянии работоспособности(кроме плановых отключений). Статистическая оценка коэффициента готовности

, (2.26)

где N_B(t) - число объектов исправных в момент t;

N₀- общее число объектов.

Стационарный коэффициент готовности определяется как отношение суммарного времени работы объекта к суммарному времени работы и восстановлению.

(2.27)

2.1.7.2 Коэффициент оперативной готовности

Коэффициент оперативной готовности K_оп.г.(t)=Р(t)- вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент t и, начиная с этого момента, будет работать безотказно заданный интервал времени.

Коэффициент оперативной готовности не учитывается для планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусмотрено.

2.1.8 Погрешность оценки показателей надежности

2.1.8.1 Погрешность оценки показателей

Среднеквадратичная погрешность оценки вероятности безотказной работы, в виде статистической оценки обозначенной тильдой, т.е. определяется на основе теоремы Муавра-Лапласа выражением

, (2.24)

где Р- значениеP(t)для рассматриваемого момента времени.

Как видно из (2.24) , для обеспечения малой погрешности оценки требуется эксперимент над большим числом изделий N₀.

Среднеквадратическое отклонение наработки на отказ σ_t или его квадрат называется дисперсией D_t:

Дисперсия характеризует величину разброса наработки относительно среднего значения.

Показатели и σ_tможно оценить статистически по формулам:

,,

где t_i- время до отказа i-го образца.

Эти оценки пригодны в случае продолжения эксперимента до отказа всех образцов.

При современных высоконадежных объектах этого трудно добиться, поэтому, приходиться экстраполировать экспериментальную зависимость , а затем находить

,. (2.25)

2.2 Применение показателей надежности

В общем случае, структуру любого сложного электронного прибора можно представить совокупностью функциональных блоков состоящих из конечного числа различных типов элементов электрорадиоизделий, соединенных между собой определенным образом с целью их взаимодействия, направленного на выполнение определенных заданных функций по приему, преобразованию, временному хранению и передаче информации электрических сигналов.

Из различных приборов, взаимодействие которых определяется множеством связей между ними, составляются системы и сети любой сложности. Связи между ЭРИ в приборе, или между приборами в системе, определяют порядок функционирования, алгоритмы преобразования и передачи информации. Они не могут быть произвольными, они отражают структуру прибора. Нарушение цепи любой смысловой связи в приборе ведет к его отказу в работе.

Однако, учет множества смысловых связей прибора, при оценке показателей надежности, сильно усложняет аналитические расчеты. Поэтому, структурную схему надежностиприбора, не имеющего резервирования, значительно упрощают, представляя как последовательное соединение всех элементов ЭРИ в произвольном порядке (смотри рисунок 2.1), при этом, множество функциональных связей просто опускается и не учитывается. Считается,что отказ любого элемента ЭРИ, или любой цепи последовательной связи приводит к отказу прибора.

Рисунок 2.1- Структурная схема надежности прибора без резервирования

При расчете основных показателей надежности, необходимо учитывать что, время наработки до отказа, время между двумя отказами и время восстановления - величины всегда случайные. Поэтому, все основные показатели надежности являются вероятностными.

Существуют специальные методики по применению показателей надежности в том или ином конкретном случае. Приведем некоторые рабочие рекомендации.

1. Для невосстанавливаемых объектов работающих однократно или в ответственные отрезки времени (например, борт самолета) где применяют вероятность безотказной работы за заданное время.

2. Если необходимо гарантировать P(t) невосстанавливаемого объекта не ниже заданного уровня (определятся заказчиком), а наработку (ресурс) может назначать разработчик, тогда можно применять MTTFнаработку t (например, ЗУ на дисках, печать). После выработки ресурса изделияMTTFможно продлить.

3. Если отказ не влечет за собой опасных последствий и изделие эксплуатируется до полного износа, то можно неоднократно применять среднюю наработку на отказ MTTF(например, дискретные ЭРИ).

4. Если невосстанавливаемый объект хорошо характеризуется постоянством интенсивности отказов, тогда в качестве основного показателя надежности используют λ (например, ИС и БИС).

5. Для восстанавливаемых объектов с малым временем восстановления используют параметр потока отказов W(t) и - (среднюю наработку на отказ) в случае, когда W(t) = const.

6. Если время восстановления велико то используют коэффициент готовности K_Г(t) (например, для универсальных ВН).

7. При выполнении важных операций с необходимой надежной и безотказной работой, применяют коэффициент оперативной готовности R(t) [4, 8, 15].