
- •Надежность технических устройств
- •Глава 1 Основные понятия и определения теории надежности
- •1.1 Понятие надежности. Термины и определения
- •1.2. Ремонтопригодность
- •1.3. Долговечность
- •1.4. Сохраняемость
- •1.5 Надежность как свойство ту. Понятие состояния и события. Определение понятия отказа
- •1.6. Классификация отказов ту
- •1.7. Восстанавливаемая и невосстанавливаемая аппаратура
- •1.8. Факторы, влияющие на снижения надежности ту
- •1.9 Факторы, определяющие надежность информационных систем
- •1.10 Влияние человека-оператора на функционирование информационных систем
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 2 Основные показатели надежности невосстанавливаемых технических устройств
- •2.1. Составляющие надежности
- •2.2. Простейший поток отказов
- •2.3. Вероятность безотказной работы и вероятность отказов
- •2.4. Интенсивность отказов
- •2.5. Среднее время безотказной работы
- •2.6. Аналитические зависимости между основными показателями надежности
- •2.7. Долговечность
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 3 Надежность невосстанавливаемых технических устройств первого типа в процессе их эксплуатации
- •3.1. Характеристики надежности на различных этапах эксплуатации
- •3.2. Надежность в период износа и старения
- •3.3. Надежность технических устройств в период хранения
- •3.4. Характеристики надежности информационной системы при хранении информации
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 4. Экспериментальное определение показателей надежности
- •4.1 Источники информации о надежности ту и ее элементов
- •4.2 Критерии согласия.
- •4.2.1 Критерий Пирсона
- •4.2.2 Критерий Колмогорова
- •4.3 Оценка доверительных интервалов для показателей надежности.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 5 Элементы теории восстановления
- •5.1 Основные понятия и определения теории восстановления
- •5.2. Коэффициенты отказов
- •5.3. Комплексные показатели надежности
- •5.4. Аналитические зависимости между показателями надежности восстанавливаемых технических устройств
- •5.5. Полная вероятность выполнения заданных функций
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 6 Структурные схемы надежности
- •6.1. Структурные схемы надежности с последовательным соединением элементов
- •6.2. Структурные схемы надежности с параллельным соединением элементов
- •6.3. Структурные схемы надежности со смешанным соединением элементов
- •6.4. Сложная произвольная структура
- •6.5. Расчет надежности по внезапным отказам
- •6.5.1. Покаскадный метод расчета надежности
- •6.5.2. Поэлементный метод расчета надежности
- •6.6. Расчет надежности по постепенным отказам
- •Глава7. Способы повышения надежности технических устройств
- •7.1. Способы повышения надежности в процессе проектирования и производства
- •7.2. Обеспечение надежности в процессе эксплуатации
- •7.3.Прогнозирование отказов
- •7.4. Резервирование как метод повышения надежности
- •7.4.1. Резервирование без восстановления основной и резервных цепей
- •Резервирование при восстановлении основной и резервных цепей
- •Глава 8. Испытания на надежность
- •8.1. Временные характеристики, применяющиеся при статистических
- •8.2. Экспериментальное определение характеристик надежности
- •8.3. Ускоренные испытания на надежность
- •Метод статистического моделирования надежности
- •Список использованной литературы
1.2. Ремонтопригодность
Большинство типов РЭА эксплуатируют длительное время, в течение которого возможны случаи нарушения состояния работоспособности. В этих случаях производится ремонт, т. е. восстановление работоспособности аппаратуры. Поэтому надежность наряду с работоспособностью и безотказностью оценивается также ремонтопригодностью, определяемой приспособленностью РЭА к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей при проведении технического обслуживания и ремонта.
Качество и быстрота восстановления аппаратуры определяются не только ремонтопригодностью, но и организацией службы эксплуатации (степенью автоматизации средств, применяемых при ремонте аппаратуры; квалификацией инженерно-технического персонала; обеспеченностью запасным имуществом и др.). Элементы РЭА, такие как полупроводниковые и электронно-вакуумные приборы, микросхемы, резисторы, конденсаторы, ремонту не подлежат. Поэтому к элементам понятие ремонтопригодности не применяется, если только они не являются типовыми элементами замены (сменные узлы, блоки и т. д.).
1.3. Долговечность
Важным является понятие долговечности как свойства РЭА сохранять работоспособность в процессе эксплуатации РЭА до предельного состояния. В течение периода эксплуатации аппаратура может многократно включаться, выключаться, подвергаться ремонту, иметь перерывы в использовании. Предельное состояние аппаратуры наступает тогда, когда обычные виды технического обслуживания (в том числе и ремонта) не позволяют поддерживать ее работоспособность на требуемом уровне. В этом случае экономически более целесообразно заменить данный экземпляр аппаратуры новым. Для неремонтируемых изделий, какими являются комплектующие элементы РЭА, предельным состоянием является отказ (см. далее) или наработка, обусловленная специфическими условиями эксплуатации. Во многих случаях до наступления предельного состояния образцы аппаратуры устаревают морально и заменяются другими, более современными.
1.4. Сохраняемость
Многие типы РЭА и практически все комплектующие элементы могут более или менее длительное время перед вводом в действие находиться на хранении в различных условиях (в отапливаемых или не отапливаемых хранилищах, в упаковках, в состоянии консервации и т. д.). После установленного в технической документации срока сохраняемости аппаратура должна оставаться работоспособной. В связи с этим РЭА и ее элементы характеризуются свойством сохраняемости, заключающимся в способности сохранять эксплуатационные показатели в течение и после хранения (часто в срок сохраняемости включается и процесс транспортирования).
1.5 Надежность как свойство ту. Понятие состояния и события. Определение понятия отказа
Таким образом, исходя из определений, надежность – это свойство ТУ.
Надежность - это свойство, присущее конкретному ТУ и зависящее от проекта этого ТУ, применяемых для его изготовления материалов и технологии изготовления.
Иными словами – это индивидуальное свойство. Как и всякое свойство, в общем случае надежность в процессе эксплуатации изменяется, а надежность, в частности - уменьшается. Уменьшение надежности ТУ происходит в результате его износа и старения. Тогда можно сказать, что в момент начала эксплуатации ТУ надежность была максимальной и с течением времени это свойство, несмотря на профилактические мероприятия, уменьшилось на столько, что дальнейшая эксплуатация ТУ стала нецелесообразной.
В связи с этим вводятся понятия работоспособности и отказа, которые определяются как состояние ТУ.
В соответствии с определением надежности по ГОСТ 27.002-83 работоспособность можно определить как состояние, при котором эксплуатационные характеристики ТУ находятся в заданных пределах, ТУ способно выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно – технической документацией.
Понятие работоспособности нельзя путать с понятием исправности. В соответствие с тем же ГОСТом:
Исправность - это такое состояние ТУ, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно–технической документацией. Поэтому понятие исправность более широкое, чем работоспособность. Действительно, ТУ может быть в неисправном состоянии, но функционировать нормально.
Если хотя бы один из заданных параметров ТУ, характеризующих его способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям, то это ТУ находится в неработоспособном состоянии.
Такое неработоспособное состояние называется отказом и является противоположным по отношению к работоспособному состоянию.
Переход ТУ из одного состояния в другое называется событием.
Отказ является событием нарушения работоспособности и происходит в результате воздействия на ТУ различных агрессивных факторов, по большей части носящих случайный характер. Таким образом, отказ является случайным событием со всеми особенностями, присущими случайному событию.
По характеру сохранения работоспособности РЭА целесообразно разделить на:
аппаратуру первого типа, имеющую всего два состояния — работоспособное, когда все рабочие (основные) параметры находятся в пределах установленных допусков, и неработоспособное, когда хотя бы один из рабочих параметров выходит за эти пределы;
аппаратуру второго типа, имеющую несколько (в общем случае — множество) состояний, в каждом из которых ее работоспособность характеризуется различными уровнями и соответственно различной эффективностью применения.
К аппаратуре первого типа относятся сравнительно несложные образцы, выполненные без применения или с применением резервирования (за исключением случая функционального резерва).
К аппаратуре второго типа относятся обычно сложные системы с функциональным резервом, с разветвленными обратными связями. Вследствие избыточности в схемно-конструктивной структуре аппаратуры второго типа появление отказов отдельных элементов, узлов, а часто даже блоков и отдельных каналов не приводит к отказу, но может ухудшить качество работы аппаратуры,
т. е. эффективность ее применения.