9.2. Вимоги до моделей відмов

Для розрахунку показників надійності на різних стадіях життєвого циклу будь-якого об’єкта (розробка, виробництво, експлуатація), підтвердження досягнутого рівня надійності експериментальними випробуваннями, визначення норм запасних частин для експлуатації складаються моделі відмов.

Функція розподілу, як модель відмов, повинна дозволяти вирішувати наступні основні завдання надійності:

• розрахунок показників безвідмовності не відновлювальних систем за будь-який заданий час;

• розрахунок довговічності (терміну служби) систем;

• розрахунок комплексних показників надійності систем;

• розрахунок норм запасних частин;

• планування визначальних та контрольних випробувань на надійність;

• оброблення та отримання оцінок показників надійності за експериментальними даними.

Основні вимоги до моделей відмов визначають такі вимоги до функцій розподілів які відповідають властивостям фізичності, адекватності, можливості виконання розрахунку надійності, універсальності та практичної придатності.

Фізичність моделі – передбачає урахування фізичної природи відмов та їх причин під час нормалізування моделей відмов, визначає фізичне обґрунтування або фізичність моделей та дозволяє ефективніше вирішувати практичні завдання. Фізичне обґрунтування моделі передбачає виявлення причинно-наслідкових зв’язків та механізму відмов, кінетики та динаміки процесів деградації, умов навантаження, а також додаткової апріорної інформації про усі явища, у тому числі побічно зв’язаних з формуванням відмов. Фізичне обґрунтування є визначальним критерієм для остаточного приймання рішення при наявності статистичної інформації є єдиним в разі відсутності статистичної інформації.

Адекватність моделі – здатність достатньо точно описувати форми розподілів з будь-якими реальними значеннями коефіцієнтів варіації, асиметрії та ексцесу. Перевагу надають тим функціям розподілу, які точніше описують хвости розподілів (початок і кінець розподілу). Узагальненою інформацією розподілу відмов є функція інтенсивності відмов. Емпірична інтенсивність відмов має немонотонний характер з деяким кінцевим значенням у кінці розподілу. Немонотонний характер поведінки теоретичної функції відмов, яка відповідає закономірності емпіричної інтенсивності відмов, засвідчує про близькість емпіричного і теоретичного розподілів відмов.

Можливість виконання розрахунку надійності систем є найважливішою властивістю моделі, яка дозволяє проводити розрахунки та здійснювати прогнозування надійності. Протягом життєвого циклу об’єктів доводиться неодноразово вирішувати це завдання починаючи з технічного завдання, уточнюючих розрахунків тощо.

Функція розподілу, яка використовується як модель відмов повинна дозволяти розраховувати надійність на підставі відомих показників надійності їх складових частин і забезпечувати використання єдиного математичного апарату на усіх етапах проектування, виробництва та експлуатації.

Універсальність моделі – здатність моделі вирішувати різноманітні завдання надійності (кількість показників надійності, які оцінюються та методів їх визначення, див. розділ 9.1).

Практична придатність характеризує простоту аналітичних виразів для усіх необхідних характеристик розподілів і оцінок параметрів розподілів, а також зручність їх використання під час вирішуванні конкретних завдань надійності. Цій вимозі відповідають функції розподілу, які мають мале число параметрів, а також функції, які виражаються через відомі, широко поширені і табульовані функції.