Обеспечение надежности. Качество применяемых изделий и компонентов. Основные понятия и термины теории надежности

Параметр простейшего потока совпадает с параметром пуассоновского распределения

W = a = const.

Профессор Кузнецов доказал теорему о том, что интенсивность отказов невосстанавливаемых систем равна параметру потока отказов соответствующих восстанавливаемых систем, если потоки отказов в обоих случаях являются простейшими.

a(t)=w(t)=l(t).

На практике все-таки имеет место зачастую только приблизительное равенство.

a(t)»w(t).

11. Показатели надежности восстанавливаемых объектов

Надежность восстанавливаемых объектов характеризуются следующими показателями :

·  вероятность безотказной работы

 

                                                                                                                               (42)

где w - параметр потока

Статистическое определение параметра потока отказов w(t) осуществляется по следующей схеме:

ставится на испытание N одинаковых восстанавливаемых систем в одинаковых условиях эксплуатации и при одинаковом техническом обслуживании. В момент t = 0 все системы работоспособны и начинают работать. Продолжительностью восстановлений пренебрегаем.

Если n_i(t) — число отказов i-той системы (i-1,..N), то w(t) будет равно

                                                                                                               (43)

·  среднее время между соседними отказами (наработка на отказ) - это математическое ожидание времени (исправной работы между соседними отказами при условии восстановления каждого отказавшего объекта)

где: ti - время исправной работы объекта между i-1 отказом и i-тым отказом.

n - число отказов за время t.

Если испытания проводились на нескольких объектах, то

где: N - количество испытываемых объектов;

t_срi- значение, определенное по предыдущей формуле для одного объекта

·  показатель ремонтопригодности

В предыдущих рассуждениях мы не учитывали время восстановления, но это время тоже случайная величина, хотя  оно, как правило, существенно меньше времени работы между отказами.

Когда в теории надежности возникают задачи определения потерь из-за отказов, количества ЗИП и ремонтного персонала, то необходимо учитывать время восстановления.

t_ср- среднее время работы         объекта между отказами

t_в- время восстановления

t_ср   t_в

 

Рис.20. График функционирования системы с учетом восстановления

Дадим понятие альтернирующего процесса восстановления - это такой поток отказов с учетом времени восстановления, у которого распределение t_в не зависит ни от времени, ни от порядкового номера восстановления, ни от длительности предыдущего восстановления, ни от предшествующей наработки между отказами.

Вероятность восстановления работоспособного состояния за заданное время t₁

Среднее время восстановления равно его математическому ожиданию

·  показатели долговечности

Срок службы системы - это наработка от начала эксплуатации до прихода в предельное состояние (календарный или ресурс).

Для устройств, длительно находящихся во включенном состоянии и используемых кратковременно, характеристикой надежности является вероятность их успешного использования, которая определяется из выражения

                                                                                                                (44)

где: P(t,t) - вероятность того, что в момент времени t объект будет исправен и безотказно проработает в течение времени t  .

P(t) - вероятность безотказной работы объекта в течение времени t  .

k_г  - коэффициент готовности, который определяется по формуле (для альтернирующего процесса восстановления)

                                                                                                                                          (45)

где: t_в - среднее время восстановления.

t_ср - среднее время наработки на отказ.

Для оценки надежности используется также показатель вынужденного простоя, определяемый через коэффициент K_п

                                                                                                                                       (46)

При определении К_т из рассмотрения исключены периоды времени, в течение которых применение систем по назначению не предусматривается (интервалы планового технического обслуживания).

Это время учитывается коэффициентом технического использования

математическое ожидание суммарного времени пребывания системы в работоспособном состоянии, технического обслуживания и восстановления.

Задачей расчета надежности систем и устройств является определение показателей, характеризующих их безотказность. Расчет складывается из следующих этапов:

1.Определение критериев и видов отказов системы и состава рассчитываемых показателей.

2.Составление структурной (логической) схемы надежности, основанной на анализе функционирования системы.

3.Выбор метода расчета надежности с учетом принятых моделей, (описание процессов функционирования и восстановления, получение математической модели).

4.Подбор данных по показателям надежности.

5.Выполнение расчета и анализ результатов.

Содержание перечисленных этапов в значительной мере зависит от выбранных критериев отказа и рассчитываемых показателей надежности. К наиболее характерным показателям надежности систем относятся вероятность безотказной работы за заданное время и средняя наработка до отказа. Количество рассматриваемых показателей может расширяться, если