 |
Качественные показатели надёжности и эффективности систем
|
|
|
|
Лекция 2
Качественные показатели надёжности и эффективности систем
2. 1. Общие положения
Системы, которые, обладая свойством активности стремятся к достижению некоторой цели называются эргатическими системами (ЭС) и относятся к классу целенаправленных систем [1].
О результативности этой активности, можно судить по конечному результату – степени достижения цели.
Эргатический (от греч. ergates действующее лицо, деятель) процесс – любой производственный процесс, протекающий с участием человека.
Необходимо различать свойства и показатели эффективности, качества и надежности функционирования системы.
Эффективность системы — свойство достигать конечной цели, т. е.
получать продукт труда с заданным качеством в заданных условиях и обусловленные достижением цели результаты или эффект от них.
Качество функционирования системы – совокупное свойство, определяемое характеристиками процесса функционирования, ведущего к достижению конечной цели в заданных условиях.
Надежность функционирования – свойство сохранить устойчивость процесса функционирования, заключающуюся в отсутствии вынужденных прекращений процесса (срывов функционирования) и неправильных действий (ошибок).
Надежность и качество функционирования – это процессуальные свойства, а эффективность – это результирующее свойство. Надежность функционирования обусловливается двумя факторами: качеством функционирования (практически величиной разброса характеристик, описывающих качество функционирования) и внешними требованиями к качеству функционирования (практически величиной ограничений на предельно допустимые отклонения характеристик качества функционирования).
|
|
|
Эффективность обусловливается надежностью функционирования (степенью бесперебойности процесса функционирования) и качеством процесса функционирования (уровнем характеристик процесса функционирования на интервалах бесперебойного функционирования).
В зависимости от задач исследования или применения могут использоваться различные градации эффективности:
- прагматическая эффективность – в качестве оценки принимается степень достижения поставленной перед системой цели (оценка по достигаемому результату);
- специфическая (техническая, военная и т. д. ) эффективность – в качестве оценки принимается эффект, получаемый благодаря достижению цели системой (оценка по эффекту);
- специфически-экономическая (технико-экономическая, военноэкономическая и т. д. ) эффективность – при оценке учитывается не только достигаемый системой материальный эффект, но и материальные заслуги, которые необходимы для достижения этого эффекта (оценка по комплексу " эффект — затраты" )
Надежность характеризует качество технического средства. Показатели надежности в технике входят в номенклатуру нормируемых показателей качества.
Предметом науки о надежности является изучение закономерностей изменения показателей качества объектов во времени и разработка методов, позволяющих с минимальной затратой времени и ресурсов обеспечить необходимую продолжительность и эффективность их работы.
Особенно большое значение имеет прогноз на ранних стадиях жизненного цикла объекта (разработка и изготовление), когда необходимо дать оценку эффективности принятых конструкторских решений и применяемых технологических методов для обеспечения требуемого уровня качества и эффективности применения объекта в предполагаемых условиях эксплуатации, в течение необходимого времени применения.
|
|
|
2. 2. Понятие о качестве технической системы и его составляющих
Разные образцы однотипной продукции, находящиеся в обращении на рынке, могут в разной степени соответствовать конкретному набору требований. А значит, их качество можно сравнивать. Таким образом, уровень качества конкретной продукции определяется степенью соответствия ее показателей качества конкретным требованиям, с одной стороны, и соотношением с аналогичными показателями других образцов однотипной продукции с другой [1, 2].
Логично утверждать, что теория надежности исследует показатели качества не с целью сравнения образцов продукции. Этот аспект оценки качества продукции относится к квалиметрии. Теория надежности исследует изменчивость показателей надежности, являющихся одновременно показателями качества, в течение времени (по мере исчерпания ресурса или срока хранения).
Представляется, однако, что теория надежности и обеспечение качества хотя и сильно взаимосвязанные, но все же это различные научные дисциплины, имеющие свои специфические предметы исследований. Это особенно явно проявляется в соотношениях: «надежность-безопасность», «качество-безопасность».
В обеспечении качества безопасность не исследуется – это присущее свойство продукции, а в теории надежности показатели рассматриваются одновременно как потребительские свойства продукции и как параметры, влияющие на величину риска, определяемого вероятностью нанесения ущерба и его тяжестью при нарушении работоспособного состояния объекта.
Формулирование этого определения, приведенные в ГОСТ 15467—79 и в международном стандарте ИСО 8402—86 аналогичны по смыслу и по форме.
ГОСТ 15467—79 Качество продукции — совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением
ИСО 8402—86 Качество — совокупность характеристик объекта, относящихся к его способности удовлетворять установленные или предполагаемые потребности.
Государства выступают гарантами соблюдения этих стандартов.
Качество наукоемкой производственной продукции, являющейся одной из технических систем, можно обеспечить, лишь опираясь на созданную в обществе пирамиду формирования качества.
|
|
|
Мерой свойств объектов являются показатели свойств, позволяющие количественно сопоставлять одноименные свойства различной продукции одного назначения. Каждый показатель свойства является следствием сочетания множества параметров, влияющих на численное значение показателя свойства.
Свойства продукции можно разделить на следующие основные группы: потребительские; экономические; производственные; а также свойства, ограничивающие рынок сбыта продукции.
Из группы потребительских свойств технических систем выделяют свойства: свойства точности и надежности функционирования.
Свойства точности функционирования технической системы определяют степень соответствия фактических значений выходных параметров системы Yj ф номинальным – Yj н (j=1…m – порядковый номерпараметра). Эта степень соответствия характеризуется погрешностями выходных параметров VYj:
VYj = Yjф – Yjн ,
Абсолютная погрешность VYj состоит из случайной VYjсл и систематической VYjс составляющих:
|
|
|
