3. Показатели для оценки долговечности изделия.
Показатели долговечности оценивают потерю работоспособности изделия за весь период его эксплуатации. Следует различать показатели для долговечности элемента изделия и для изделия или машины в целом.
Основным показателем долговечности элемента изделия является его срок службы (наработка) до отказа Т. Значение Т определяется предельно-допустимой величиной выходного параметра X=Xmax и некоторым случайным процессом потери работоспособности X(t) — например, износом изделия, его коррозией и т. п. Срок службы (наработка) до отказа t = Т является случайной величиной и характеризуется некоторым законом распределения, например плотностью вероятности f(t) и числовыми характеристиками — математическим ожиданием М (t), дисперсией D = σ2 и др.
Если имеется регламентированное значение вероятности безотказной работы Р(t), то соответствующее ему значение Т превращается в неслучайную величину — гамма-процентный ресурс.
После периода работы элемента t=Tр деталь или изделие должны ремонтироваться или заменяться. Типичным для изделий машиностроения является случай, когда срок службы или ресурс регламентированы и заменяемая или ремонтируемая деталь еще обладает потенциальной работоспособностью, так как не достигла своего предельного состояния.
Предельное состояние всей машины, т. е, прекращение ее эксплуатации, определяется экономическими факторами — ее моральным износом или затратами, связанными с физическим износом машины.
Моральный износ машины вызывается тем, что ее потребительная стоимость становится ниже допустимого для данной отрасли промышленности уровня.
Физический износ машины приводит к возрастанию затрат, связанных с ненадежностью выше допустимых значений, и обусловливает целесообразную продолжительность эксплуатации машины.
4. Экономические показатели надежности.
Экономические показатели при оценке надежности весьма важны, так как повышение безотказности и долговечности машин, с одной стороны, связано с дополнительными материальными затратами, а с другой — с повышением эффективности капитальных вложений, уменьшением затрат общественного труда на ремонт и обслуживание техники, с устранением потерь от простоя машин в ремонте.
Показателем надежности с экономической точки зрения может служить сумма затрат, связанных с изготовлением и эксплуатацией машины, отнесенная к длительности ее эксплуатации.
где Кэ — экономический показатель надежности, руб./ч; Qи - стоимость изготовления новой машины, руб.; Qэ — суммарные затраты на эксплуатацию, ремонт и обслуживание машины, руб.; Тэ — период эксплуатации машины, ч.
Следует стремиться к минимальному значению этого показателя за счет рационального распределения капиталовложений между сферой производства и сферой эксплуатации.
Соотношение между стоимостью изготовления и эксплуатацией машины характеризуется коэффициентом эксплуатационных издержек
Более высокая надежность достигается за счет дополнительных затрат. В связи с этим часто пользуются понятием цены надежности Qн. Общие затраты на изготовление изделия складываются из постоянных затрат Qп, не зависящих от требований надежности, и Qи — переменной составляющей затрат, обусловленных требованиями надежности
Qн = Qп + Qи.