Матрица критичности отказов Таблица 8.11

Частота возникновения отказа 1/год		Тяжесть последствий отказа
		Катастрофический отказ	Критический отказ	Некритический отказ	Отказ с пренебрежимо малыми последствиями
Частый отказ	>1	А	А	А	С
Вероятный отказ	1 - 10-2	А	А	В	С
Возможный отказ	10-2 - 10-4	А	В	В	С
Редкий отказ	10-4 - 10-6	А	В	С	Д
Практически невероятный отказ	<10-6	В	С	С	Д

БИЛЕТ №14(1). Нормируемые виды отказов. Классификация и особенности

Классификация отказов

В ГОСТ 27.002-89 определены восемь видов отказов:

• независимый;

• зависимый;

• внезапный;

• постепенный;

• перемежающийся;

• конструкционный;

• производственный;

• эксплуатационный.

В литературе по надёжности часто применяют более детальные и структурированные по различным признакам виды отказов (табл.4.1).

Пример классификации отказов по различным признакам Таблица 4.1

Признаки и классификация отказов

Взаимосвязь отказов

Возможность устранения отказа

Возможность последующего использования

Устойчивость состояния неработоспособности

Время возникновения отказа

Характер изменения основного параметра

Наличие внешних проявлений отказа

Природа происхождения отказа

Причина возникновения отказа

Зависимый

Независимый

Устранимый

Неустранимый

Полный отказ

Частичный отказ

Устойчивый отказ

Самоустраняющийся отказ

Сбой

Перемежающийся отказ

Приработочный

При испытаниях

В период нормальной эксплуатации

На стадии износа

Внезапный

Постепенный

Явный

Скрытый

Естественный

Искусственный

Конструкционный

Производственный

Эксплуатационный

Постепенный отказ возникает в результате постепенного протекания того или иного процесса повреждения, монотонно ухудшающего выходные параметры объекта. Основным признаком постепенного отказа является монотонно возрастающая интенсивность отказов от наработки объекта.

К постепенным отказам относятся отказы, вызываемые процессами изнашивания, коррозии, усталости и ползучести материалов.

Внезапный отказ возникает в результате сочетания неблагоприятных факторов и случайных внешних воздействий, превышающих возможности объекта к их восприятию. Внезапный отказ характеризуется скачкообразным изменением выходного параметра объекта. Основным признаком внезапного отказа является независимость интенсивности отказов от наработки объекта, т. е. вероятность отказа на малом интервале наработки объекта, следующем за рассматриваемым моментом t, зависит только от длины этого интервала, но не зависит от предыдущей наработки объекта, т.е. не связана с постепенным накоплением повреждений. Для моделирования внезапных отказов используют экспоненциальный закон распределения.

Отказ, который включает особенности двух предыдущих, называется сложным отказом.

К полным отказам относят отказы, после которых использование объекта по назначению невозможно (для восстанавливаемых объектов - невозможно до проведения восстановления).

Частичные отказы - отказы, после возникновения которых объект может быть использован по назначению, но с меньшей эффективностью или когда вне допустимых пределов находятся значения не всех, а одного или нескольких выходных параметров.

Независимый отказ - отказ, не обусловленный другими отказами или повреждениями объекта.

Зависимый отказ - отказ, обусловленный другими отказами или повреждениями объекта, в том числе и другого объекта.

Устойчивые отказы - отказы, которые можно устранить только путем восстановления (ремонта).

Отказы, устраняемые без операций восстановления путём регулирования или саморегулирования, относятся к самоустраняющимся.

Сбой - самоустраняющийся отказ или однократный отказ, устраняемый незначительным вмешательством оператора.

Перемежающийся отказ - многократно возникающий самоустраняющийся отказ одного и того же характера.

Явный отказ - отказ, обнаруживаемый визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования при подготовке объекта к применению или в процессе его применения по назначению.

Скрытый отказ - отказ, не обнаруживаемый визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования, но выявляемый при проведении технического обслуживания или специальными методами диагностики.

Большинство параметрических (см. раздел 1.2) отказов относятся к категории скрытых.

Конструкционный 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 естественным процессом старения, изнашивания, коррозии и усталости при соблюдении всех установленных правил и (или) норм проектирования, изготовления и эксплуатации.

Искусственные отказы вызываются преднамеренно, например, в исследовательских целях, с целью прекращения функционирования и т.п.

Отказы, происходящие без преднамеренной организации их наступления в результате направленных действий человека (или автоматических устройств), относят к категории естественных отказов.

Математический аппарат теории надёжности является инструментом формального анализа надёжности и не затрагивает причин, приводящих к отказам, и обуславливающих их физико-химических процессов в материалах, изделиях и их элементах, а также влияния воздействующих факторов. Этим и определяется ограниченность возможностей вероятностного подхода и теории статистики в разработке методов повышения надёжности. Средством правдоподобного прогнозирования и эффективного поиска путей повышения надёжности новых и уникальных технических объектов является их моделирование, основанное на детальном исследовании всех происходящих в объекте процессов. Такое моделирование невозможно без рассмотрения физико-химических процессов и явлений в материалах. К наиболее важным из них относятся: термоактивационные, диффузионные, химические реакции, процессы образования и развития дефектов, процессы усталости, коррозии, трения и износа, эрозии, тепловые и электрические явления и процессы старения.