Обговорення користувача:PetroGaida

Надійність техніки і її теорія

Надійність являє собою один з найважливіших показників сучасної техніки. Від неї залежить такі показники, як якість, ефективність, безпека, ризик, готовність, живучість. Технічні засоби можуть бути ефективні тільки тоді, коли вони є високонадійні. Надійність техніки визначається при її проектуванні і виробництві. Щоб створити систему, яка задовільняє цим потребам, потрібно вміти розраховувати її в процесі проектування і знати способи технічної реалізації, що забезпечить високу надійність. А також потрібно розробити методи, які забезпечують високу відмовостійкість в процесі експлуатації системи. Все це не можна реалізувати, якщо не володіти основами теорії надійності.
Теорія надійності – це наука, що вивчає закономірності відмов технічних об’єктів. Вона включає в себе:

• Критерії і показники надійності різних видів технічних об’єктів.
• Методи аналізу і синтезу техніки по критеріям надійності.
• Методи забезпечення і підвищення надійності техніки.
• Наукові методи експлуатації, що забезпечують її експлуатаційну надійність.
  

Теорія надійності як наука і технічна дисципліна має ряд особливостей:

• Необхідність застосування комп’ютерних технологій для вирішення практичних задач.
• Випадковий характер відмов та відновлень. Це означає, що любі рішення задач надійності мають вірогідний характер.
• Складність сучасних систем призводить до тяжких розрахунків, розв`язок яких в деяких ситуаціях є не можливим, навіть при застосуванні комп`ютера.
• Тяжкість в моделюванні об’єктів через відсутність достовірних даних про надійність елементів системи.
  

Відмова – це подія, після появи якої характеристики технічного об’єкта виходять за допустимі рамки системи. Дане поняття є суб’єктивне, так як може вийти з ладу деякий функціонал, проте ціла система буде працювати і надалі.
Відмови поділяються за типом на:

• Функціональні – при яких здійснюється відмова основних функцій системи.
• Параметричні – при яких відбувається збій вимірювальних параметрів.
  

За природою виникнення:

• Випадкові – зумовлені непередбачуваними перевантаженнями, дефектами матеріалу, збоями системи чи помилкою персоналу.
• Систематичні – зумовлені закономірними явищами(наприклад знос деталей).

Класифікація технічних систем

Технічна система – це сукупність зв’язаних між собою елементів, які виконують певні дії, що відрізняються властивостями від окремих її елементів. Технічні системи бувають кількох видів, а саме:

• Не відновлювана.
• Відновлювальна.
• Резервована.
• Не резервована.
  

Технічна система називається не відновлювальною, якщо при її відмові не можливо здійснити усунення цих наслідків і систему не можна використовува- ти за призначенням. Робота після відмови не відновлюваної системи рахується не можливою або не раціональною. Прикладом таких систем є напівпровідникові прибори, системи управління повітряними апаратами в процесі польоту.
Технічна система називається відновлювальною, якщо система може продовжувати виконувати свої функції після усунення неполадок, що призвели до її відмови. Робота даної системи може бути відновлена після проведення ремонтних робіт, які можуть являти собою заміну деяких деталей на нові.
Резервуванням називають спосіб підвищення надійності системи шляхом включення резервних одиниць, які можуть в разі відмови основного пристрою виконувати його функції. Цей метод має велике практичне застосування.
Існує 3 методи резервування: загальне, роздільне та змішане.
Загальним резервуванням називається таке резервування при якому паралельно включаються ідентичні системи.
Роздільним називається резервування системи шляхом використання одиночних резервних елементів.
Комбінаторне ж резервування включає в себе вище описані методи одночасно.
Резервування може бути з відновленням, тобто якщо основні та резервні елементи ремонтуються під час експлуатації.
Основними способами включення резервних приладів при відмові є:

• Постійне, при якому резервні елементи з’єднані з основним протягом всього часу роботи.
• Заміною, при якому резервні об’єкти заміняють основні після відмови останніх.
  

Критерій надійності

Критерієм надійності називається ознака, по якій здійснюється оцінка надійності. Основні його характеристики є наступними: повнота оцінки надійності технічної системи; обчислюваність; наглядність; можливість застосування для оцінки інших, більш загальних показників технічного об’єкта;
Показником надійності називається числове значення критерію надійності. Показники вказуються в процесі проектування і оцінюються при тестування і експлуатації системи. Надійність являє собою досить складну фізичну властивість, тому не існує одного загального критерію і показника, який міг би характеризувати любий вид техніки. Тільки сукупність кількох критеріїв дозволяє оцінити надійність складної системи. Вибір видів критеріїв залежить суто від оцінюваної техніки.

Представлення надійності систем

Існує кілька способів представлення систем в плані її надійності:

1. Структурна схема (використовуючи графічні елементи для представлення).
2. Функції алгебри логіки (використання логіки Буля для представлення роботи системи).
3. Граф станів (відображення станів системи використовуючи графові структури).
4. Диференціальні та алгебраїчні рівняння.
5. Інтегральні рівняння.

Джерела інформації

1. Афанасьев В.Г., Зеленцов В.А., Миронов А.Н. Методы анализа надежности и критичности отказов сложных систем. – М.: Мин-во обороны, 1992, 100с.
2. Базовский И. Надежность. Теория и практика.- М.: Мир, 1965, 373с.
3. Гуров С.В., Половко А.М. Основы теории надежности. – СПб.: Петербург, 2005
4. Gurov S.V., Utkin L.V. Reliability of repairable systems with periodic modifications. Microelectron. Reliab. Vol36, No. 1, pp. 27-35, 1995
5. Gurov S.V., Utkin L.V. Reliability and optimization of systems with periodic modifications in the probability and possibility contexts. Microelectron. Reliab. Vol37, No. 5, pp. 801-808, 1997
6. Гуров С.В., Герасин М.Л., Моделирование систем. Учебное пособие. – Сыктывкар: Лесной институт, 2001
7. Бессонов А.А., Мороз А.В. Надежность систем автоматического регулирования. – Л.: Энергоатомиздат, 1984, 216с.
8. Бусленко В.Н. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. – М.: Наука, 1977
9. Гаскаров Д.В., Голинкевич Т.А., Мозгалевский А.В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры. – М.: Сов. Радио, 1974, 223с.
10. Коваленко И. Н. Асимптотический метод анализа надежности сложных систем. В кн. : О надежности сложных технических систем. – М. : Сов. радио, 1967
11. Креденцер Б.П. Прогнозирование надежности систем с временной избыточностю. – Киев: Наукова думка, 1978, 240с.
12. Леонтьев Л.П. Надежность технических систем. – Рига: Зинатне, 1969, 266с.
13. Лонгботтом Р. Надежность вычислительных систем. – М.: Энергоатомиздат, 1985, 383с.