НАДЁЖНОСТЬ НЕРЕМОНТИРУЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ
Виды надёжности
Теорема сложения вероятностей
Плотность вероятности f(t) времени безотказной работы T
Числовые характеристики надёжности
Экспериментальная оценка надёжности изделий
Критерий Пирсона
Законы распределения отказов и их основные характеристики
Закон распределения Вейбулла
Виды соединения элементов в систему
Параллельное соединение элементов в систему
Расчёт надёжности системы с постоянным общим резервированием
Режим нагруженного резерва
НАДЁЖНОСТЬ РЕМОНТИРУЕМЫХ (ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ) ИЗДЕЛИЙ
НАДЁЖНОСТЬ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Математические модели надёжности комплексов программ
Навигация
НАДЁЖНОСТЬ НЕРЕМОНТИРУЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ
Надёжность функционирования автоматизированных систем
89220
знаков
0
таблиц
3
изображения
1. НАДЁЖНОСТЬ НЕРЕМОНТИРУЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ
1.1 Проблемы надёжности
Проблема надёжности возникла по следующим причинам:
1) Резкое усложнение изделий, электронной аппаратуры, большое количество элементов, входящих в состав изделия. Чем сложнее и точнее аппаратура, тем менее она надёжна;
2) Рост сложности системы превышает рост надёжности элементов в этой системе;
3) Функция, которую выполняет изделие, бывает очень ответственной и отказ изделия может дорого обойтись.
Пример: отказ аппаратуры управления производственным процессом может привести не только к прекращению изготовления продукции, но может вызвать серьёзную аварию.
К каким последствиям могут привести отказы электронной аппаратуры военного назначения, учитывая огромную разрушительную силу ядерного оружия.
4) Исключение человека - оператора из процесса управления. Это обусловлено скоротечностью процессов либо вредными условиями труда. Важным фактором безотказности аппаратуры является способность человека принимать решения при управлении сложным объектом.
5) Сложность условий, в которых осуществляется эксплуатация аппаратуры.
Академик Берг: “Не одно достижение науки и техники, сколь бы эффективно оно не было, не может быть полноценно использовано, если его реализация будет зависеть от “капризов” малонадёжной аппаратуры”.
1.2 Факторы, влияющие на надёжность электронной аппаратуры, на надёжность изделия
При анализе надёжности целесообразно рассматривать три этапа в создании аппаратуры или изделия.
1. Проектирование
2. Изготовление
3. Эксплуатация
1.2.1 Факторы, влияющие на надёжность при проектировании
1. Количество и качество элементов в системе оказывает влияние на надёжность. Увеличение количества используемых элементов приводит к резкому ухудшению надёжности аппаратуры. К ухудшению надёжности приводит применение менее надёжных элементов.
2. Режим работы элементов. Самые надёжные элементы, работающие в тяжёлом, не предусмотренном для их применения режиме, могут стать источником частых отказов. Для каждого элемента устанавливаются технические условия на режим работы элемента. Необходимо правильно выбрать режимы работы элементов.
3. Применение стандартных и унифицированных элементов резко повышает надёжность системы. Технология производства этих элементов отработана, надёжность их известна.
4. Конструктор должен предусмотреть хороший доступ к блокам, элементам аппаратуры для осмотра, ремонта; предусмотреть сигнализацию об отказе того или иного элемента.
1.2.2 Факторы, влияющие на надёжность в процессе изготовления
1. Качество материалов. Необходим хороший входной контроль материалов и комплектующих изделий, поступающих от других предприятий.
2. Качество хранения материалов и комплектующих изделий.
3. Чистота рабочих мест, оборудования, рабочего помещения.
4. Соблюдение технологии изготовления и сборки: термообработка, антикоррозийные покрытия и т.п.
1.2.3 Факторы влияющие на надёжность в процессе эксплуатации
1. Квалификация обслуживающего персонала. Этот фактор доказан практикой.
2. На надёжность влияют внешние условия: климатические условия, вибрации, перегрузки, удары. Частое включение и выключение аппаратуры нежелательно.
3. На надёжность влияет фактор времени. Продолжительность эксплуатации аппаратуры с момента выпуска с завода до капитального ремонта может составлять несколько лет. К концу этого периода повышается опасность возникновения отказов отдельных элементов.
1.3 Пути повышения надёжности
1. Устранение влияния факторов, приводящих к снижению надёжности аппаратуры.
2. Резервирование (вместо одного изделия ставят два). Второе изделие резервное. Если откажет 1-е изделие, то подключают 2-е изделие.
3. Сбор во время эксплуатации аппаратуры полных и достоверных данных об отказах и простоях аппаратуры. Эта информация может использоваться при решении задачи повышения надёжности аппаратуры.
1.4 Основные понятия теории надёжности
Теория надёжности это наука, изучающая закономерности особого рода явлений - отказов технических устройств.
Надёжность - это более узкая характеристика изделия, чем качество изделия.
Качество изделия - это совокупность свойств, определяющих пригодность изделия для работы в соответствии со своим назначением. К таким свойствам относятся надёжность, точность, удобство и т.д.
Надёжность - свойство изделия выполнять заданные функции в заданных условиях эксплуатации.
Надёжность - свойство изделия сохранять значения заданных параметров в заданных пределах при определённых условиях эксплуатации.
Надёжность находится в противоречии с точностью, габаритами и весом изделия. Чем меньше габариты изделия, тем менее оно надёжно.
Вторым фундаментальным понятием теории надёжности является понятие отказа.
Отказ - это событие, после наступления которого изделие перестаёт выполнять свои функции.
Отказы делят на внезапные, постепенные, перемежающиеся.
Внезапный отказ - происходит в результате скачкообразного изменения характеристик изделия.
Постепенный отказ - отказ, возникший в результате постепенного изменения характеристик изделия вследствие износа, старения элементов изделия.
Перемежающийся отказ - самоустраняющийся отказ, возникающий в результате временно действующих причин.
Отказы в АСУ целесообразно подразделять на аппаратурные и программные.
Аппаратурным отказом принято считать событие, при котором изделие утрачивает работоспособность и для его восстановления требуется проведение ремонта аппаратуры или замена отказавшего изделия на исправное.
Программным отказом считается событие, при котором объект утрачивает работоспособность по причине несовершенства программы (несовершенство алгоритма решения задачи, отсутствие программной защиты от сбоев, отсутствие программного контроля за состоянием изделия, ошибки в представлении программы на физическом носителе и т.д.). Характерным признаком программного отказа является то, что устраняется он путём исправления программы.
Второстепенные неисправности: дефекты и неполадки.
Дефект - это неисправность, которая приводит к отказу не сразу, а через некоторое время. Пример: нарушение изоляции провода, а впоследствии короткое замыкание.
Неполадки - неисправности, не приводящие к отказу изделия (перегорание лампочки освещения шкалы).
Ремонтопригодность - приспособленность изделия к предупреждению, обнаружению и устранению отказов.
Сохранность изделия - свойство изделия сохранять свою способность к работе в определённых условиях хранения.
Долговечность (технический ресурс) - это суммарная продолжительность работы изделия, ограниченная износом, старением или другим предельным состоянием.
Ресурс - это установленное время, по истечению которого эксплуатация изделия недопустима. Пример: авиационный двигатель: ресурс 500 часов.
Безотказность - свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течении некоторого времени или некоторой наработки.
Работоспособность - такое состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции, удовлетворяя требованиям нормативно - технической документации. Работоспособность - характеристика состояния изделия в некоторый момент времени.
Наработка - это продолжительность или объём работы изделия.
Наработка до отказа - продолжительность или объём работы изделия до возникновения первого отказа.
Средняя наработка до отказа - математическое ожидание наработки изделия до первого отказа.
Однако для АСУ, информационных сетей и вычислительной техники оказалось, что этих понятий для характеристики надёжности недостаточно. В практике создания и использования АСУ находят применение дополнительные понятия, без учёта которых нельзя в полной мере представить комплексное понятие “надёжность”. Рассмотрим эти понятия.
1. Живучесть - свойство объекта сохранять работоспособность (полностью или частично) в условиях неблагоприятных воздействий, не предусмотренных нормальными условиями эксплуатации. Главный смысл требования к живучести объекта состоит не только в том, чтобы он длительное время работал непрерывно без отказа в нормальных условиях эксплуатации и чтобы его можно было быстро отремонтировать, но также и в том, чтобы он в ненормальных условиях эксплуатации сохранял работоспособность, хотя бы и ограниченную.
2. Достоверность информации, выдаваемой объектом. При работе вычислительной машины или тракта передачи информации могут отсутствовать отказы. Поэтому объект может обладать высокой безотказностью, хорошей долговечностью, сохраняемостью и ремонтопригодностью. Однако в нём могут иметь место сбои, искажающие информацию. В изделии “ломается”, “портится” не аппаратура, а информация. Это не менее опасная “поломка”.
Похожие работы
... первоначальное количество ошибок можно оценить как: Поставленная задача позволяет определить такие важные характеристики функционирования программного комплекса, как: расчет текущего времени наработки до отказа; расчет среднего времени наработки до отказа за все время моделирования работы системы; расчет вероятности отказа ПО в единицу расчёт коэффициента готовности Таким образом, наша ...
... , что каждый из них можно представить как шкалу в многомерном фазовом пространстве, тогда конкретным АСУ в этом пространстве будут соответствовать точки или определенные области. 2.2. Классификация систем и автоматизация управления сложными системами Прежде всего система – это целостная совокупность некоторых элементов, не сводящаяся к простой сумме своих частей, т.е. представляющая собой ...
... разных этапах производства (потребления) электроэнергии. Основная цель создания таких систем – дальнейшеё повышение эффективности технических и программных средств автоматизации и диспетчеризации СЭС для улучшения технико-экономических показателей и повышения качества и надёжности электроснабжения ПП. Реформирование электроэнергетики России требует создания полномасштабных иерархических систем ...
... , повысить вероятность выявления дефектов и, с другой стороны, снизить различные технико-экономические затраты на проведение контроля. 2. Проектирование системы контроля знаний 2.1 Общая структура системы По своей логической структуре система состоит из трёх частей: - подсистемы конфигурирования теста; - подсистемы тестирования; - подсистема сервиса. ...
0 комментариев