1.6 Нормирование надёжности

1.6.1 Исходные предпосылки

Выбор норм надёжности системы производят после установления номенклатуры нормируемых показателей надёжности.

Под нормой надёжности понимают предельно допустимую (минимальную или максимальную) величину характеристики надёжности системы, подлежащую обеспечению в процессе проектирования.

Обычно повышение надёжности влечёт за собой повышение себестоимости системы при изготовлении, но эксплуатация системы с более высокой надёжностью может дать экономию средств на техническое обслуживание, ремонты, а также снижение непроизводительных простоев оборудования. При этом возникает возможность обоснования норм надёжности по критерию минимума суммарных затрат на изготовление и эксплуатацию. Однако, такой подход может быть использован только для систем, последствия ненадёжности которых измеряются в тех же единицах стоимости, что и затраты на изготовление (включая затраты на обеспечение надёжности).

Нормирование надёжности значительно осложняется для систем, при использовании которых не получают прямого экономического эффекта или когда последствия ненадёжности количественно измеряются не в тех единицах, что затраты на её обеспечение. Примеры таких объектов и систем: системы вооружения; транспортные средства, отказы которых могут повлечь катастрофические для человека последствия; медицинское оборудование, используемое в хирургии и т.д. В таких случаях система может быть спроектирована оптимально по некоторому критерию эффективности, например, автомобиль по критерию максимальной скорости при заданном удельном расходе топлива, но уровень безопасности движения, связанный с достигнутой величиной показателя безотказности, может не удовлетворять тем требованиям, при которых можно согласиться на эксплуатацию такой системы.

Для систем, отказы которых могут повлечь пагубные последствия для отдельных людей или коллективов, нормирование надёжности по принципу суммарных экономических издержек также не обеспечивает установление требуемых уровней надёжности. Может оказаться, что хотя повышение надёжности осуществляется оптимально, то есть отсутствуют варианты конструирования системы с более высокими показателями надёжности при тех же затратах, но достигаемый уровень надёжности не является удовлетворительным по ряду причин.

В этом случае нормирование надёжности производят как выбор некоторого компромиссного решения с учётом рисков надёжности и связанных с этим пагубных последствий. Эти вопросы решаются различным математическими методами (например, с помощью теории исследования операций) в тесной связи с назначением и спецификой эксплуатации системы.

1.6.2 Нормирование безотказности.

Исходя из изложенного в п.1.6.1 существует два критерия оценки функционирования систем: 1) экономический; 2) требования безопасности или безусловного выполнения задачи.

Учитываемые дополнительные факторы и методы обоснования нормы безотказности приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2 Нормирование безотказности

Критерий Учитываемые дополнительные Метод обоснования

оценки факторы нормы безотказности

функциони-

рования

Экономи- Сам факт отказа и затраты Определение минимума

ческий на его устранение суммарных затрат на разработ-

ку, производство и эксплуата-

цию системы

------------------------------------------------------------------------------------- Потери в производимой Определение максимума

продукции в результате эффекта на единицу

отказа суммарных затрат

Последствия отказов:

Требование

безопаснос- 1)Катастрофические По «принципу практической

ти или безу- уверенности»

словного ------------------------------------------------------------------------------

выполнения 2)Работа с перегрузкой По опыту предыдущих разра-

задачи боток и корреляционный

анализ

-----------------------------------------------------------------------------

3)Ухудшение характеристик Определение требуемой

выполнения задания эффективности

------------------------------------------------------------------------------

4)Задержка выполнения Моделирование ситуации

задания на определённое

время