2 Основні поняття та визначення

Теорія надійності як наука оперує такими основними поняттями та визначеннями.

Надійність — це властивість виробу (деталі, приладу, системи) виконувати задані функції, зберігаючи свої експлуатаційні показники в заданих межах, при певних режимах і умовах експлуатації, протягом необхідного часу чи необхідного обсягу виконаної виробом роботи.

Обсяг роботи виробу (кілометри, гектари, кубометри) чи тривалість функціонування виробу (години, цикли) характеризують таке поняття в теорії надійності як напрацювання.

Працездатність — властивість виробу виконувати задані функції з параметрами і характеристиками, які відповідають технічній документації.

Властивість виробу зберігати працездатність (тобто не мати відмов) протягом заданого часу і при визначених умовах експлуатації називається безвідмовністю.

Відмова — подія, після якої виріб перестає виконувати (цілком або частково) свої функції, або, інакше кажучи, — це подія, яка спричиняє перехід виробу з працездатного стану в непрацездатний.

Пояснимо, що розуміють під тим чи іншим видом відмови (табл. 2.1).

Повні (катастрофічні) відмови — це такі відмови, за яких прилад втрачає працездатність (короткі замикання в електричних колах, поламки, заїдання і деформації механічних деталей, згорання чи розплавлення деталей конструкції та компонентів схем).

Часткові (параметричні) відмови — це погіршення якості функціонування виробу. Якщо погіршення якості функціонування виробу не призводить до відмови, то такі несправності називають дефектами, і їх розгляд виходить за межі теорії надійності.

Таблиця 2.1 – Класифікація відмов

Класифікаційні ознаки	Види відмов
За ступенем впливу на працездатність	Повна (катастрофічна) Часткова (параметрична)
За зв'язком з іншими відмовами	Залежна Незалежна
За часом появи відмови	Раптова Поступова
За тривалістю існування відмови	Стійка Тимчасова

Класифікація відмов на раптові й поступові до деякої міри умовна, тому що появі раптової відмови, здебільшого, передують приховані зміни властивостей елементів, які не вдається проконтролювати.

Такі типи відмов, як залежна і незалежна, або стійка і тимчасова, не потребують додаткового пояснення, тому що суть відмови повністю виражена в її назві.

У теорії надійності розрізняють два класи виробів: невідновлювані, тобто такі, які не підлягають ремонту у випадку відмови, і відновлювані, тобто ремонтопридатні. До перших належать переважно елементи складних виробів – деталі радіоелектронної апаратури, машин і приладів. Деякі пристрої можна розглядати як невідновлювані за одних умов і відновлювані за інших (наприклад, бортові пристрої ракет або штучних систем у космосі невідновлювані в польоті і відновлювані при підготовці до стартів).

Довговічність виробу — це здатність до довготривалої експлуатації при необхідному технічному обслуговуванні, до якого можуть входити різні види ремонтів.

Ремонтопридатність — це пристосовуваність виробу до попередження, знаходження і ліквідації відмови.

Ресурс — напрацювання до критичного стану, який регламентується технічною документацією. Цей показник властивий виробам з особливо відповідальними функціями (літальні пристрої, системи атомної енергетики тощо).

Елемент розрахунку надійності — це пристрій (деталь, елемент, прилад, лінія або канал зв'язку, система або комплекс систем), який входить до розрахунку надійності окремою самостійною частиною, що має свій загальний кількісний показник надійності.

Виріб — це будь-який предмет, чи сукупність предметів виробництва, які виробляються підприємством. Виробами можуть бути деталі, збірні модулі, комплекси і комплекти.

Система — це виріб, який складається з комплектувальних частин, що об'єднані або не об'єднані збірними операціями, і призначений для виконання певних функцій. Система може являти собою не тільки сукупність комплектувальних технічних засобів, але й мати у своєму складі і нетехнічні засоби, наприклад, програмне забезпечення, людину-оператора та інше.

Об'єкт — це предмет цільового призначення, який розглядається в період проектування, виробництва, експлуатації, вивчення, дослідження чи випробування на надійність. Об'єктами можуть бути як системи, так і їх елементи.

У теорії надійності розглядають три найбільш вживані показники надійності:

— ймовірність безвідмовної роботи протягом заданого часу;

— середній час напрацювання до відмови;

— коефіцієнт готовності виробу.

Перемонтовані вироби працюють до першої відмови. Цілий ряд показників надійності неремонтованих об'єктів є характеристиками випадкової величини — часу напрацювання виробу до відмови. Під часом напрацювання до відмови розуміють тривалість роботи виробу. Для великої кількості виробів, які випробовуються, цей показник є різним і носить випадковий характер, а його середньоквадратичне відхилення називається дисперсією.