Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ

Система - это совокупность элементов, взаимодействующих между собой в процессе выполнения заданных функций.

Элементсистемы – это составная часть системы, которая рассматривается без дальнейшего разделения как единое целое; внутренняя структура элемента при данном рассмотрении не является предметом исследования.

Режим работы системы - вполне определенная ее конфигурация, состав элементов, организация ее работы, рабочий ритм и другие факторы, изменение которых приводит к изменению выходного эффекта.

Система «человек-техника» - это такая система, в которой субъект труда находится не непосредственно у объекта труда, а удален от него и осуществляет управление, используя информационную модель.

Ячейка- отдельная конструкция, не имеющая самостоятельного функцио­нального назначения.

Узел- несколько деталей, ячеек, объединенных для выполнения определен­ных функций, но не имеющих самостоятельного эксплуатационного назначения.

Устройство - соединение деталей, узлов, имеющее самостоятельное экс­плуатационное назначение (блок питания).

Прибор- группа блоков, имеющая конструктивно самостоятельное назначе­ние.

Установка - группа приборов.

Автоматизированные системы (АС) – это определенное количество компьютеров, промышленных контроллеров, устройств числового программного управления станками и промышленными роботами, устройств управления транспортными средствами и другими технологическими установками, объединенных локальными вычислительными сетями и обеспечивающих сбор, обработку, хранение и передачу управляющей информации.

Исправное состояние — состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Неисправное состояние — состояние объекта, при котором он не соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Работоспособное состояние — состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Неработоспособное состояние — состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Примечание: для сложных объектов возможно деление их неработоспособных состояний. При этом из множества неработоспособных состояний выделяют частично неработоспособные состояния, при которых объект способен частично выполнять требуемые функции.

Предельное состояние— состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Критерий предельного состояния — признак или совокупность признаков предельного состояния объекта, установленные нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документацией.

Примечание: в зависимости от условий эксплуатации для одного и того же объекта могут быть установлены два и более критериев предельного состояния.

Дефект — каждое отдельное несоответствие продукции устанавливаемым требованиям.

Повреждение— событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния.

Сбой - кратковременное нарушение работоспособности системы (элемента), после ко­торого ее (его) работоспособность либо восстанавливается оператором без проведения ремонта, либо самовосстанавливается.

Отказ- событие, заключающееся в нарушении работоспособности системы (элемента), т. е. в переходе ее (его) из работоспособного в неработоспособное состояние.

Критерий отказа — признак или совокупность признаков нарушения работоспособного состояния объекта, установленные в нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Конструктивный отказ — отказ, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленных правил и (или) норм проектирования и конструирования.

Производственный отказ— отказ, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленного процесса изготовления или ремонта, выполняемого на ремонтном предприятии.

Эксплуатационный отказ— отказ, возникший по причине, связанной с нарушением установленных правил и (или) условий эксплуатации.

Деградационный отказ — отказ, обусловленный естественными процессами старения, изнашивания, коррозии и усталости при соблюдении всех установленных правил и (или) норм проектирования, изготовления и эксплуатации.

Функциональный отказ – отказ объекта, в результате которого наступает прекращение его функционирования, непредусмотренное регламентированными условиями производства или в конструкторской документации.

Параметрический отказ – отказ объекта, при котором сохраняется его функционирование, но происходит выход значений одного или нескольких параметров технологического процесса за пределы, установленные в нормативно-технической или конструкторской и технологической документации.

Восстановление - событие, заключающееся в переходе системы из неработоспособного в работоспособное состояние.

Невосстанавливаемыесистемы – это системы, восстановление которых непосредственно после отказа считается нецелесообразным или невозможным.

Восстанавливаемые системы – это системы, в которых проводится восстановление непосредственно после отказа.

Надежность и безопасность АС - это ее защищенность от случайных или преднамеренных вмешательств в нормальный процесс ее функционирования, выражающийся в хищении или изменении информации, а также в нарушении ее работоспособности.

Надежность— свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

Примечание 1: в данном и последующих определениях под объектом понимается как отдельный элемент (составная часть системы), так и система в целом, представляющая собой совокупность элементов, взаимодействующих между собой в процессе выполнения требуемых функций.

Примечание 2: надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость или определенное сочетание этих свойств.

Безотказность— свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.

Долговечность — свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность— свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость— свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способности объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования.

return false">ссылка скрыта

Живучесть - свойство АС сохранять работоспособность (полностью или частично) в условиях неблагоприятных воздействий, не преду­смотренных нормативными условиями эксплуатации.

Достоверность информации - свойство АС выдавать достоверную информацию при возникновении в ней сбоев.

Достоверность функционирования – это свойство АС производить безошибочно преобразование, хранение и передачу информации.

Отказоустойчивость - свойство АС продолжать выполнение задан­ных функций после возникновения одного или нескольких сбоев или отказов от­дельных элементов.

Конфигурация - совокупность и способ взаимодействия программных и аппаратных средствАС, направленных на выполнение рабочего задания.

Реконфигурация - изменение состава и способа взаимодействия программ­ных и аппаратных средств АС с целью исключения отказавших элементов.

Избыточность - дополнительные программные и аппаратные средства, возможности алгоритма для выполнения дополнительных функций, предназна­ченных для повышения надежности АС.

Эффективность – свойство АС выдавать некото­рый полезный результат (эффект) при использовании ее по назначению.

Эффективность номинальная - это эффективность АС при безотказном ее состоянии.

Эффективность реальная - это эффективность реальнойАС, не об­ладающей идеальной надежностью.

Эффективность техническая - это технический эффект, полученный при использовании АС (количество переданной информации, снижение затрат времени и т. п.).

Эффективность экономическая - степень выгодности экономических затрат при использовании АС.

Коэффициент сохранения эффективности– этоотношение значения показателя эффективности за заданный период эксплуатации к номинальному значению данного показателя, определяемому при условии, что отказы АС в течение того же периода эксплуатации не возникают.

Показателями надежностиназываются количественные характеристики одного или нескольких свойств, составляющих надежность АС.

Наработка — продолжительность или объем работы объекта.

Примечание: наработка может быть как непрерывной величиной (продолжительность работы в часах, километраж пробега и т. п.), так и целочисленной величиной (число рабочих циклов, запусков и т. п.).

Наработка до отказа — наработка объекта от начала эксплуатации до возникновения первого отказа.

Наработка между отказами — наработка объекта от окончания восстановления его работоспособного состояния после отказа до возникновения следующего отказа.

Ресурс— суммарная наработка объекта от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.

Срок службы — календарная продолжительность от начала эксплуатации объекта до перехода в предельное состояние.

Срок сохраняемости — календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования объекта, в течение которой сохраняются в заданных пределах значения параметров, характеризующих способность объекта выполнять заданные функции.

Примечание: по истечении срока сохраняемости объект должен соответствовать требованиям безотказности, долговечности и ремонтопригодности, установленным нормативно-технической документацией на объект.

Остаточный ресурс — суммарная наработка объекта от момента контроля его технического состояния до перехода в предельное состояние.

Примечание: аналогично вводятся понятия остаточной наработки до отказа, остаточного срока службы и остаточного срока хранения.

Назначенный ресурс — суммарная наработка, при достижении которой эксплуатация объекта должна быть прекращена независимо от его технического состояния.

Примечание: по истечении назначенного ресурса объект должен быть изъят из эксплуатации и должно быть принято решение, предусмотренное соответствующей нормативно-технической документацией, — направление в ремонт, списание, уничтожение, проверка и установление нового назначенного срока и т. д.

Назначенный срок службы — календарная продолжительность эксплуатации, при достижении которой эксплуатация объекта должна быть прекращена независимо от его технического состояния.

Примечание: по истечении назначенного срока службы объект должен быть изъят из эксплуатации и должно быть принято решение, предусмотренное соответствующей нормативно-технической документацией, — направление в ремонт, списание, уничтожение, проверка и установление нового назначенного срока и т. д.

Назначенный срок хранения — календарная продолжительность хранения, при достижении которой хранение объекта должно быть прекращено независимо от его технического состояния.

Примечание: по истечении назначенного срока хранения объект должен быть изъят из эксплуатации и должно быть принято решение, предусмотренное соответствующей нормативно-технической документацией, — направление в ремонт, списание, уничтожение, проверка и установление нового назначенного срока и т. д.

Восстановление — процесс перевода объекта в работоспособное состояние из неработоспособного состояния.

Вероятность безотказности работы — вероятность того, что в пределах заданной наработки отказа объекта не возникает.

Интенсивность (частота) отказов – условная плотность вероятности отказа системы в момент времени t при условии, что до этого момента отказы не возникали.

Средняя наработка на отказ— отношение суммарной наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки.

Средний ресурс — математическое ожидание ресурса.

Средний срок службы — математическое ожидание срока службы.

Примечание: при использовании показателей долговечности следует указывать начало отсчета и вид действий после наступления предельного состояния (например, гамма-процентный ресурс от второго капитального ремонта до списания). Показатели долговечности, отсчитываемые от ввода объекта в эксплуатацию до окончательного снятия с эксплуатации, называются гамма-процентный полный ресурс (срок службы), средний полный ресурс (срок службы).

Поток отказов – это последовательность отказов, происходящих один за другим в случайные моменты времени.

Простейший поток отказов (стационарный пуассоновский поток) – это поток, обладающий свойствами ординарности, стационарности и отсутствия последействия.

Стационарность потока отказов означает, что вероятность появления определенного числа отказов за определенный интервал времени длительностью t не зависит от того, где располагается на оси времени этот интервал, а зависит только от длительности этого интервала, т. е. плотность потока появления отказов постоянна во времени и вероятностные характеристики потока отказов не зависят от времени.

Ординарность потока отказов означает практическую невозможность возникновения двух и более отказов одновременно в течение малого промежутка времени t.

Отсутствие последействия потока отказов означает, что вероятность возникновения фиксированного числа отказов на интервале времени t не зависит от того, сколько отказов возникло до этого момента времени.

Нестационарный пуассоновский поток- это поток, обладающий свойством ординарности и отсутствием последействия, но не обладающий свойством ста­ционарности.

Комплексные показатели надежности –этопоказатели, отражающие одновременно безотказность и ремонтопригодность.

Коэффициент готовности – этовероятность того, что система окажется работоспособной в произвольно выбранный момент времени в установившемся процессе эксплуатации.

Коэффициент вынужденного простоя - вероятность того, что система ока­жется неработоспособной в произвольный момент времени в промежутках между плановыми ремонтами

Коэффициент планируемого применения – это доля периода эксплуатации, в течение которой система не должна находиться на плановом техническом обслуживании и ремонте

Коэффициент оперативной готовности - это вероятность того, что система окажется работоспособной в произвольно выбранный момент времени в установившемся режиме эксплуатации и что, начиная с этого момента, система будет работать безотказно в течение заданного интервала времени t.