1.2 Основные понятия и определения

Эксплуатация предусматривает наличие, с одной стороны, человека (оператора), с другой – объекта эксплуатации (машина, аппарат, система и т.п.), над которым оператор должен совершить определенные действия для получения необходимых результатов. В техническом плане эксплуатацию можно рассматривать как процесс использования (управления) оператором объекта для достижения заданного результата. Составной частью объекта является элемент. Это также достаточно широкое понятие, зависящее от содержания, вкладываемого в понятие «объекта». Если объектом является система, то элементами его будут отдельные подсистемы и устройства. Если объектом является аппарат, то элементами его будут узлы и отдельные детали.

Как процесс, эксплуатация должна характеризоваться временем и местом действия. Процесс эксплуатации охватывает весь период существования объекта с момента его изготовления. Окончание эксплуатации объекта определяется его предельным состоянием, т.е. состоянием, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена из-за неустранимого нарушения требований безопасности, или неустранимого ухода параметров за установленные пределы, неустранимого снижения эффективности эксплуатации ниже допустимой, необходимости проведения среднего или капитального ремонта, или при технико-экономической нецелесообразности дальнейшей эксплуатации объекта.

Признаки предельного состояния задаются нормативно-технической документацией на объект. Если объект подвергается среднему или капитальному ремонту, то после его окончания эксплуатация объекта продолжается.

Так как объект эксплуатируется в различных условиях, то необходимо знать возможные результаты влияния этих условий на качество функционирования объекта. Помимо внешних факторов на поведение объекта будут влиять особенности его конструирования, изготовления и наладки.

Исследование поведения объекта во время эксплуатации и оценка его эксплуатационных качеств составляет предмет теории надежности. Вопросами взаимодействия оператор – объект при эксплуатации занимается наука – эргономика.

В процессе эксплуатации объект может находиться в различных состояниях. Состояние объекта характеризуется степенью соответствия требованиям или параметрам, устанавливаемым нормативно – технической документацией на него.

Все требования можно подразделить на две группы: основные, определяющие способность объекта выполнять заданные функции (как правило, к ним относятся параметры), и второстепенные, определяющие удобство работы, внешний вид, характер окраски и т.п. непосредственно не влияющие на выполнение объектом заданных функций.

В зависимости от степени соответствия объекта той или иной группе требований различают состояния: исправное и неисправное, работоспособное и неработоспособное.

Исправным состоянием, называют состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической документацией. Если в данный момент времени объект не соответствует хотя бы одному из этих требований, то он находится в неисправном состоянии, Следует подчеркнуть, что неисправность объекта еще не означает, что он не может выполнить заданные функции.

Работоспособным состоянием называют состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией. Если хотя бы один из заданных параметров объекта, характеризующих способность выполнять заданные функции, не соответствует этим требованиям, то он находится в неработоспособном состоянии. Изделие может быть исправным, но в какой-то период времени находиться на складе, транспортироваться и т.п., т.е. быть в неработоспособном состоянии.

Объект характеризуется рядом свойств, определяющих его пригодность выполнять заданные функции. Важнейшим из них является надежность.

Надежность– свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания ремонтов, хранения и транспортировки. Это сложное свойство объединяет безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняем ость объекта. В зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации надежность может включать все эти свойства или их сочетание.

Переход объекта из одного состояния в другое называется событием.Событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта или его составных частей вследствие влияния внешних воздействий, превышающих уровни, установленные в нормативно- технической документации на объект, и в переходе его в неисправное состояние, называют повреждением, (неисправностью).

Событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта, называют отказом, что является одним из важнейших понятий теории надежности. Следует различать отказ объекта и отказ элемента объекта. Ввиду сложной природы отказов теория надежности дает достаточно широкую их классификацию.

Объекты бывают восстанавливаемыми и невосстанавливаемыми.

Под восстанавливаемым -подразумевают объект, работоспособность которого в случае возникновения отказа, подлежит восстановлению в рассматриваемой ситуации. Объект, не подлежащий восстановлению в данной ситуации, называютневосстанавливаемым.

Ремонтируемымназывают объект, исправность и работоспособность которого в случае возникновения отказа или повреждения подлежит восстановлению. Объект, у которого исправность и работоспособность не подлежит восстановлению, называетсянеремонтируемым.

При оценке надежности объекта необходимо знать способ соединения составляющих его элементов. Соединение элементов с точки зрения надежности, как правило, не соответствует их электрической схеме соединения, так как оно осуществляется, прежде всего, с учетом влияния каждого элемента на работоспособность всего объекта. Различают следующие соединения элементов надежности: последовательное, параллельное и смешанное.

Таким образом, надежность объекта рассматривается во времени и зависит от качества его конструирования, изготовления и организации эксплуатации.

Конструирование – как инженерная деятельность есть процесс поиска нахождения и отражения в конструкторской документации формы, размеров и состава изделия, входящих в него деталей и узлов, используемых материалов, комплектующих изделий, взаимного расположения частей и связей между ними, указаний на технологию изготовления. Поиск основан на логико-математическом выборе устойчивых компромисов для удовлетворения противоречивых требований технического задания на разработку изделия по назначению и надежности с учетом ремонтопригодности и свойств системы человек-машина при использовании материалов и комплектующих изделий, свойства которых ограничены рамками паспортных данных.