Надійність

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Наді́йність (рос. надежность, англ. reliability, нім. Betriebssicherheit f, Zuverlässigkeit f) — властивість технічних об'єктів зберігати у часі в установлених межах значення всіх параметрів, які характеризують здатність виконувати потрібні функції в заданих режимах та умовах застосування, технічного обслуговування, зберігання та транспортування[1]. Під технічними об'єктами розуміють пристрої, прилади, механізми, машини, комплекси обладнання, будівельні конструкції і споруди, технологічні операції і процеси, системи зв'язку, інформаційні системи, автоматизовані системи управління технологічними процесами тощо.

Методи теорії і практики дослідження надійності базуються на застосуванні апарату теорії імовірностей і випадкових процесів, математичної статистики, моделювання.

Параметри надійності[ред.ред. код]

  1. Закон розподілу ресурсу — ймовірність відмови Q(t)
  2. Імовірність безвідмовної роботи P(t)=1-Q(t)
  3. λ(t) — інтенсивність імовірності відмови — це питома умова ймовірність відмови на нескінченно малому проміжку від t до t+Δt при умові що на проміжку часу від 0 до t відмови не було.
  4. Щільність імовірності відмови, за законом:
    1. Гаусса: q(t)=\frac{1}{\sqrt{2\pi\sigma_T}}exp(-\frac{(t-m_t)^2}{2\sigma_T^2})
    2. Експонентному: ~q(t)=\lambda e^{-\lambda t}
    3. Вейбула ~q(t)=\alpha_{\beta} e^{-\alpha t \beta} t^{\beta-1}
    4. Релея
  5. Математичне очікування (середній ресурс)
  6. Дисперсія часу до відмови

Основні поняття надійності:

У справному стані об'єкт повинен відповідати всім вимогам, встановленим для нього нормативно-технічною і конструкторською документацією. Невідповідність хоч би одній з вимог переводить об'єкт в категорію несправних.

Теорія надійності[ред.ред. код]

Докладніше: Теорія надійності

Теорія надійності — наукова дисципліна, у якій вивчаються і розробляються методи забезпечення ефективності роботи об'єктів (виробів, пристроїв, систем тощо) у процесі експлуатації. Вона є основою інженерної практики в галузі надійності технічних об'єктів.

Під надійністю технічного об'єкта у широкому розумінні слова мається на увазі здатність технічного пристрою або системи до безвідмовної роботи протягом заданого часу, обумовленого часом виконання поставленого завдання.

В теорії надійності вводяться параметри надійності об'єктів, обґрунтовуються вимоги до надійності з врахуванням економічних та інших факторів, розробляються рекомендації по забезпеченню заданих вимог до надійності на етапах проектування, виробництва зберігання та експлуатації.

Випробування на надійність[ред.ред. код]

Випробування на надійність — випробування, які виконують для визначення чи контролю показників надійності в заданих умовах[1][2].

Випробування на надійність проводяться для того, щоб на ранніх стадіях життєвого циклу виробу виявити потенційні проблеми, забезпечити впевненість, що система буде відповідати поставленим вимогам.

Складні системи можуть випробовуватися як у цілому, так і на рівні компонент, пристроїв, підсистем. Наприклад, випробування окремих компонент виробу на вплив зовнішніх факторів може виявити проблеми до того, як вони будуть виявлені на вищому рівні інтеграції. Недоліками таких випробувань є значні затрати часу і коштів. Для здешевлення і скорочення у часі випробувань можуть проводитись прискорені випробування та застосовуватись методи планування експерименту та моделювання.

Все частіше застосовуються так звані прискорені випробування у динамічно змінному середовищі у тому числі і структурно-складних систем з урахуванням їх старіння, втоми, зносу та деградації в ході їх експлуатації. Для цього в статистиці прискорених випробувань розроблені спеціальні моделі прискорення життя (див праці авторів: Nelson[3], Meeker and Escobar[4], Singpurvalla[5]), котрі добре адаптовані для статистичного аналізу даних про відмови, що спостерігаються як при змінних у часі стресових навантаженнях, так і за наявності процесів деградації, які у свою чергу можуть залежати від цих стресових навантажень.

Надійність і безпека[ред.ред. код]

Надійність в інженерній практиці відрізняється від безпеки ставленням до видів небезпек, з якими вона має справу. Надійність в техніці головним чином пов'язана з оцінкою вартісних показників. Вони стосуються тих небезпек з точки зору надійності, які можуть перерости в аварії, що приведуть до додаткових витрат коштів розробника та/або замовника. Це може статися через збитки з причини неготовності системи, несподівано високих витрат на запасні частини та ремонт, перерви у нормальній роботі тощо. Безпека ж відноситься до тих випадків прояву небезпек, які можуть призвести до потенційно тяжких наслідків від аварій. Вимоги з безпеки функціонально пов'язані з вимогами до надійності, але характеризуються вищим ступенем відповідальності. Безпека має справу з небажаними небезпечними подіями для життя людей і навколишнього середовища в тому ж розумінні, що і надійність, але не пов'язана прямо з вартісними показниками і не має відношення до дій з відновлення після відмов та аварій. У безпеки інші рівні важливості відмов у суспільстві і контролю з боку держави. Безпека переважно перебуває під контролем держави (наприклад, атомна промисловість, космічна галузь, оборона, залізничний та авіаційний транспорт, нафтогазовий сектор тощо).

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б ДСТУ 2860-94
  2. ДСТУ 3021-95
  3. Nelson W. Accelerated Testing: Statistical Models, Test Plans, and Data Analysis.- New York: J.Wiley and Sons, (1990).
  4. Meeker W.Q., Escobar, L.A. Statistical Methods for Reliability Data.- New York: J.Wiley and Sons, (1998).
  5. Singpurvalla N. Survival in Dynamic Environments. «Statistical Science», (1995), v.1, 10, p.86-103.

Джерела[ред.ред. код]