4. Свойство надежности - долговечность и его показатели.

Долговечность – это свойство объекта сохранять работоспособность состояния до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта

Долговечность – предполагает рассмотрение его работоспособного состояния за весь период его эксплуатации – поддержание, восстановление, ремонт. Показатель долговечности может выражаться через ресурс.

Показатели долговечности:

Долговечность системы характеризуется ее наработкой от начала эксплуата-

ции до наступления предельного состояния. Эта наработка называется техниче-

ским ресурсом. Ресурс для каждого объекта может быть величиной случайной.

Долговечность ИС и ее элементов может оцениваться следующими показателями.

Средний ресурс – математическое ожидание ресурса.

Гамма-процентный ресурс – время, в течение которого объект не достигает

предельного состояния с заданной вероятностью γ процентов.

Назначенный ресурс – установленная в нормативно-технической документа-

ции суммарная наработка, при достижении которой дальнейшее применение сис-

темы по назначению следует прекратить независимо от ее технического состоя-

ния.

5. Свойство надежности - сохраняемость и его показатели.

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

Это свойство характеризует поведение объекта в условиях, весьма существенно отличающихся от условий эксплуатации.

Средний срок сохраняемости – математическое ожидание срока сохраняемо-

сти.

Гамма-процентный срок сохраняемости – срок сохраняемости, который бу-

дет достигнут объектом с заданной вероятностью γ процентов.

6. Основные понятия теории надежности: события, состояния, классификация отказов

Объект – техническое изделие определенного целевого назначения, рассматриваемое в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации.

Система – объект, представляющий собой совокупность элементов, взаимодействующих в процессе выполнения определенного круга задач и взаимосвязанных функционально.

Основные состояния объекта с позиц. над: техническое состояние – исправное, неисправное, работоспособное, неработоспособное, предельное

1 Исправное состояние (исправность) – это состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям НТД и (или) конструкторской (проектной) документации.

2 Неисправное состояние (неисправность) — это состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований НТД и (или) конструкторской (проектной) документации.

3 Работоспособное состояние (работоспособность) – это состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям НТД и (или) конструкторской (проектной) документации.

4 Неработоспособное состояние – это состояние объекта, при котором значения хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям НТД и (или) конструкторской (проектной) документации.

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

Предельное состояние обусловлено физической невозможностью дальнейшей эксплуатации объекта, либо недопустимым снижением его эффективности, либо требованиями безопасности и определяется установленным критерием предельного состояния.

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

Типичные критерии предельных состояний:

— отказ одной или нескольких составных частей, восстановление или замена которых на месте эксплуатации не предусмотрены эксплуатационной документацией (должны выполняться на предприятии-изготовителе или на специализированном ремонтном предприятии);

— механический износ ответственных деталей (узлов) или снижение физических (химических) свойств материалов до предельно допустимого уровня;

— снижение наработки на отказ (повышение интенсивности отказов) ниже (выше) допустимого уровня;

— повышение установленного уровня текущих (суммарных) затрат на техническое обслуживание и ремонт или другие признаки, определяющие экономическую нецелесообразность дальнейшей эксплуатации.

Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.

Критерий отказа - признак или совокупность признаков неработоспособного состояния объекта, установленных в нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Типичные критерии отказов:

1) прекращение выполнения объектом заданных функций (отказ функционирования); снижение качества функционирования по одному или нескольким из выходных параметров (производительность, мощность, точность и др.) за пределы допускаемого уровня (параметрический отказ);

2) искажения информации на выходе объектов, из-за сбоев;

3) внешние проявления, связанные с наступлением или предпосылками наступления неработоспособного состояния (шум, вибрации, перегрев и др.).

В информационных системах подразделяют следующие отказы.

Аппаратным отказом принято считать событие, при котором изделие утрачивает работоспособность и для его восстановления требуется проведение ремонта аппаратуры или замена отказавшего изделия на работоспособное.

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 и т .д .). Программный отказ устраним.

Информационный отказ возникает вследствие ошибки в информации и искажает результат работы программы.

Эргатический отказ возникает из-за ошибки персонала (например, оператора) и искажает результат работы программы.

Восстановление - событие, заключающееся в переходе объекта из неработоспособного состояния в работоспособное в результате устранения отказа путем перестройки (реконфигурации) структуры, ремонта или замены отказавших частей.

Классификация отказов

Можно дать классификацию отказов по ряду разделительных признаков.

1. Характер изменения выходного параметра объекта до момента возникновения отказа. По этому признаку различают следующие виды отказов:

Постепенные (износные) отказы возникают в результате постепенного протекания того или иного процесса повреждения, прогрессивно ухудшающего выходные параметры объекта. К постепенным отказам относятся отказы, связанные с процессами изнашивания, коррозии, усталости и ползучести материалов.

Внезапные отказы возникают в результате сочетания неблагоприятных факторов и случайных внешних воздействий, превышающих возможности объекта к их восприятию. Внезапные отказы характеризуются скачкообразным характером зависимости степени повреждения объекта от наработки.

Отказ, который включает особенности двух предыдущих, называется сложным отказом. Пример сложного отказа: ударное воздействие на жесткий диск привело к нарушению его целостности, к-е повлекло накопление пыли и как следствие, отказ головки.

2. Возможность последующего использования объекта после возникновения отказа. По этому признаку различают:

Полные отказы - 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.

3. Связь между отказами объекта. По этому признаку различают:

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

Зависимый отказ - отказ, обусловленный другими отказами или повреждениями объекта.

4. Устойчивость состояния неработоспособности. По этому признаку различают:

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

Отказы, устраняемые без операций восстановления путем 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.

5. Наличие внешних проявлений отказа. Различают:

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 отказов относятся к категории скрытых.

6. Причина возникновения отказа. Различают:

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.

Причиной конструктивных, производственных и эксплуатационных отказов является наличие соответствующих дефектов.

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

7. Природа происхождения отказа. По этому признаку различают:

- естественные отказы - отказы, происходящие без преднамеренной организации

- искусственные отказы - вызываются преднамеренно

8. Время возникновения отказа. По этому признаку различают:

- отказы при испытаниях;

- приработочные отказы;

- отказы периода нормальной эксплуатации;

9. Возможность устранения отказа. По этому признаку различают:

- устранимые отказы;

- неустранимые отказы.

10. Критичность отказа (уровень прямых и косвенных потерь, трудоемкость восстановления). По этому признаку различают:

- критические отказы;

- некритические отказы (существенные и несущественные).