4. Отказы, их виды и причины. Количественная оценка отказа. Отказы программных средств. Сбои в средствах обработки и передачи данных. Частота отказов.

Отказ – событие, заключающееся в утрате способности выполнять свои функции.

Отказы:

- Внезапные – в результате скачкообразного изменения параметров объекта (пример: залипание контактов электромагнитного реле, электрический пробой конденсатора, остановка принтера).

- Постепенные – в результате длительного, постепенного изменения параметров (обычно в следствии старения) (пример: износ механизмов в печатающих устройствах).

Причины отказов:

- При правильной эксплуатации объектов.

1) Ошибки, допущенные при проектировании и определении условий эксплуатации.

2) Ошибки, допущенные при изготовлении, вследствие нарушения технологии или ее несовершенства.

3) Отказы вследствие естественного старения элементов и необратимых физико-химических процессов в них.

Отсюда различают – конструкционные отказы (в результате несовершенства или нарушения установленных норм конструирования) и производственные (в результате несовершенства или нарушения установленного процесса изготовления или ремонта объекта).

- При нарушении установленных правил или условий эксплуатации – эксплуатационный отказ.

- Для АСОИУ отказы делятся на аппаратные и программные.

Отказ объекта количественно определяют вероятностью отказа Q(t) – вероятностью того, что в заданном интервале времени и заданных условиях эксплуатации произойдет хотя бы один отказ.

, где N₀ - количество наблюдаемых изделий в течении [0,t], n – число отказавших изделий

В отличии от технических изделий, надежность программных средств с течением времени возрастает. В процессе эксплуатации обнаруживаются ошибки, не найденные в процессе откладки.

Сбои – временные и самоустраняющиеся отказы. Они наиболее характерны для систем передачи и обработки информации и могут возникать на 2 порядка чаще устойчивых отказов.

Частота отказа – плотность вероятности отказа.

, где n(t) - число отказавших изделий в единицу времени , - первоначальное число изделий.

5. Средняя наработка до отказа, её физический смысл, методы расчёта. Пример. Методы увеличения средней наработки до отказа.

Средняя наработка до отказа T₁, ч – математическое ожидание времени работы изделия до первого отказа.

Для непрерывной случайной величины:

- площадь под кривой вероятности безотказной работы

Для дискретной случайной величины:

; где ;

6. Наработка на отказ, её физический смысл, методы расчета для изделий, содержащих восстанавливаемые звенья. Пример.

Наработка на отказ T₂, ч – среднее время между соседними отказами, при условии восстановления каждого отказавшего объекта.

, где n – число отказов за время испытания t, - время безотказной работы между i-1 и i-м отказами.

Для N₀ изделий: , где (j=1…J) – наработка на отказ j’-ой группы изделий, вычисленная по предыдущей формуле.

Наработка на отказ объекта, содержащего N элементов, представляют собой отношение наработки объекта t к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки :

.

Математическое ожидание числа отказов объекта в течение наработки t определяется при условии, что отказы элементов объекта независимые, приводящие его к отказам, и поток отказов объекта является суммой потоков отказов его элементов.

где - наработка на отказ элементов i-го типа, (t) – математическое ожидание числа отказов элементов i-го типа за время наработки t.

Математическое ожидание числа отказов объекта: .

Наработка на отказ: