Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
41
Добавлен:
29.02.2016
Размер:
60.56 Кб
Скачать

ВСТУП

Бурхливий розвиток комп'ютеризованих систем в транспортній галузі пов'язаний з їх високою економічною ефективністю, швидкий доступ до різних джерел інформації та своєчасні та надійні результати обчислень підвищують продуктивність праці користувачів транспортних організацій. Надійні обчислювальні машини та системи є ключовими елементами для побудови найбільш відповідальних транспортних інформаційно-управляючих систем, що застосовуються для покращення транспортної роботи та перевезень пасажирів і вантажів.

При виконанні повсякденної роботи на транспортному підприємстві співробітники підприємства використовують інформаційну систему, що складається з різних компонентів обчислювальної техніки. Одним з таких компонентів є персональний комп'ютер, що, як і будь-яке устаткування, підданий виходам з ладу. Виникає необхідність обґрунтувати тимчасові інтервали непрацездатності комп'ютера в встановлений період часу таким чином, щоб:

  • правильно спрогнозувати ймовірність виходу персонального комп'ютера з ладу залежно від тривалості періоду експлуатації з метою завчасного інформування замовника;

  • адекватно спрогнозувати стан резервів запасних частин або комплектуючих комп'ютерів для мінімізації часу відновлення.

Комп'ютерне устаткування (персональний комп'ютер або робоча станція) являє собою багатофункціональну систему, що виконує різні обчислювальні завдання протягом заданого проміжку часу. Виконання кожного завдання є складною подією, що складається з ланцюга випадкових станів, які мають імовірнісні характеристики. Логічним формулюванням відмови устаткування є неможливість вирішення користувальницького завдання внаслідок виходу з ладу апаратної частини.

1. Характеристики надійності комп'ютеризованих систем

    1. Поняття надійності. Терміни і визначення

Термінологія надійності регламентується рядом стандартів СНД і України: ДСТУ 2860-94 "Надійність техніки. Терміни та визначення, ГОСТ 27.002-89 "Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения" та інші.

Відзначимо, що терміни і визначення, встановлені в ДСТУ 2860-94, відповідають міжнародному стандарту ISO 50(191) і стандарту ГОСТ 27.002-89. Стандарт ДСТУ 2860-94 містить ряд термінів і показників надійності, які поки не знайшли широкого застосування в науково-технічній літературі. Для єдності розгляду різних систем, пристроїв і їхніх елементів предметом обговорення в стандартах є - "об'єкт".

Об'єкт - це предмет певного цільового призначення, що розглядається під час проектування, виробництва, експлуатації, досліджень і випробувань на надійність. Об'єктами є вироби, системи і їхні окремі елементи.

Надійність - властивість об'єкта зберігати в часі у встановлених межах значення всіх параметрів, що характеризують здатність виконувати необхідні функції в заданих режимах і умовах застосування, технічного обслуговування, зберігання і транспортування.

Структурна надійність - це різновид надійності, що визначає втрату працездатності, відмова виробничої системи.

Функціональна надійність - це надійність виконання окремих функцій, що покладаються на систему. Характеризується поняттями "збої" і "помилки в роботі".

Своєчасність - це властивість виробничої системи, що характеризується ймовірністю виконання роботи на заданий час або в даний строк.

Точність роботи - це властивість виробничої системи, що визначається припустимими відхиленнями результатів від досягнення мети.

Адаптивність - це властивість виробничих систем змінювати свою структуру і функції у відповідь на зміну середовища з метою забезпечення заданого критерію якості функціонування.

Ефективність - це властивість виробничих систем, що визначається співвідношенням корисного результату керування з витратами та втратами, що обумовлюють розробку, створення і експлуатацію систем керування.

Надійність є складною властивістю, і формується такими складовими, як безвідмовність, довговічність, відновлюваність і збережуваність.

Основною тут є властивість безвідмовності.

Безвідмовність - здатність виробу безупинно зберігати працездатний стан протягом часу.

Наробіток є тривалість або обсяг роботи об'єкта. Для комп'ютерної системи природне розрахунок наробітку в одиницях часу, тоді як для інших технічних засобів можуть бути зручними інші засоби виміру (наприклад, наробіток автомобіля - у кілометрах пробігу). Для невідновлюваних і відновлюваних виробів поняття наробітку розрізняється: у першому випадку мається на увазі наробіток до першої відмови (він же є і останньою відмовою), у другому - між двома сусідніми в часі відмовами (після кожної відмови відбувається відновлення працездатного стану). Математичне очікування випадкового наробітку Т:

(1.0)

є характеристикою безвідмовності і називається середнім наробітком на відмову (між відмовами). В (1.1) через t позначене поточне значення наробітку, а  f(t) - щільність ймовірності її розподілу.

Граничний стан - стан об'єкта, при якому його подальша експлуатація неприпустима або недоцільна, або відновлення його працездатного стану неможливо або недоцільно. Після настання граничного стану експлуатація об'єкта припиняється і приймається рішення про його списання, або про продовження ресурсу.

Загальним вимогам для безвідмовності і довговічності є вимога збереження працездатності протягом певного часу або наробітку. Відрізняються ці поняття тим, що безвідмовність вимагає безперервного збереження працездатності, а довговічність - збереження працездатності протягом тривалого часу, але з можливими перервами для технічного обслуговування та ремонту.

Ремонтопридатність - властивість об'єкта, що полягає в пристосованості до підтримки і відновлення працездатного стану шляхом технічного обслуговування і ремонту.

Збережуваність - властивість об'єкта зберігати в заданих межах значення параметрів, що характеризують здатність об'єкта виконувати необхідні функції протягом і після зберігання та (або) транспортування.

Довговічність - властивість об'єкта зберігати працездатний стан до настання граничного стану при встановленій системі технічного обслуговування і ремонту.

Надійність об'єкта в процесі експлуатації може істотно погіршуватися, якщо не приймати спеціальних заходів щодо попередження, визначенню відмов і їхнього оперативного усунення. З метою підтримки надійності об'єкта на рівні, що необхідний для успішного виконання поставлених перед ним завдань, розробляють і реалізують раціональну (оптимальну) експлуатацію об'єкта з використанням методів теорії надійності, теорії масового обслуговування, теорії планування експерименту, технічної діагностики тощо.

На перших етапах дослідження надійності використовують розрахункові методи, на наступних етапах експлуатації, на основі отриманих дослідних даних роблять оцінку надійності об'єкта і порівняння їх з певними вимогами, що дозволить прийняти необхідні рішення по підвищенню надійності окремих елементів і забезпечити необхідну надійність об'єкта в цілому.

В цілому дослідження надійності включає наступні завдання:

1. Завдання вимог до надійності об'єкта і визначення вимог до надійності окремих елементів цього об'єкта;

2. Вибір оптимальної структури об'єкта в цілому з метою забезпечення його надійності і обґрунтування необхідного резервування;

3. Розрахунок надійності об'єкта на етапі його проектування і конструювання;

4. Обґрунтування основних принципів (напрямків) і програм забезпечення надійності об'єкта та його елементів з урахуванням їх особливостей;

5. Обґрунтування системи контролю якості та надійності об'єкта при його виготовленні;

6. Обґрунтування системи забезпечення і підтримки надійності об'єкта в процесі його експлуатації;

7. Оцінка і контроль надійності об'єкта за результатами виробництва та експлуатації.

Крім названих узагальнених завдань, при дослідженні надійності вирішується також ряд конкретних завдань:

- оптимізація структури не резервованих і резервованих систем з урахуванням надійності;

- оцінка надійності елементів систем на підставі різної статистичної інформації;

- діагностики і прогнозування технічного стану об'єкта;

- пошук елементів, що відмовили, в об'єкті;

- неруйнуючий і статистичний контроль якості елементів об'єкта при його виробництві;

- контроль і керування технічним станом об'єкта в процесі його експлуатації;

- експлуатаційні випробування об'єкта і його елементів;

- імітаційне моделювання роботи об'єкта і його елементів.

Розрізняють відновлювані і невідновлювані об'єкти, а також ремонтуємі та неремонтуємі об'єкти.

Зокрема, невідновлюваний об'єкт - це об'єкт для якого в розглянутій ситуації проведення відновлення працездатного стану не передбачено в нормативно-технічній і (або) конструкторській (проектній) документації.

Неремонтуємий об'єкт- це об'єкт, ремонт якого не можливий або непередбачений нормативно-технічною, ремонтною і (або) конструкторською (проектною) документацією.

В надійності розглядаються такі основні стани об'єктів: справний, несправний, працездатний, непрацездатний.

Поняття справного об'єкта є більш широким, чим поняття працездатного об'єкта. Тобто працездатний об'єкт може бути справним і несправним.

Основними подіями, які приводять до зміни станів об'єктів є відмова та ушкодження, які можна класифікувати відповідно до деяких ознак (раптові, поступові, незалежні та залежні, конструктивні, виробничі, експлуатаційні відмови і тощо).

Для характеристики наведених вище особливостей об'єкта ДСТУ вводяться кількісні показники надійності.

В таблиці 1.1 наведений перелік кількісних показників надійності.

Основною подією в надійності є відмова (ушкодження) у досліджуваному об'єкті, що, у загальному випадку , є випадковою подією. Для вивчення процесів, пов'язаних з причинами і наслідками відмов (ушкоджень), необхідно застосовувати математичний апарат таких теорій як: теорія ймовірностей, математична статистика, теорія статистичних висновків, тощо.

Основним елементом теорії ймовірностей є - випадкові події, випадкові величини.

Говорячи про випадкові події, розглядають: визначення ймовірності (класичне і статистичне); основні теореми (теореми додавання та множення ймовірностей); формулу повної ймовірності; формулу Байеса; формулу Бернуллі і ряд інших питань.

Таблиця 1.1

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке Лекції