 |
Особенности количественной оценки надежности восстанавливаемых объектов
|
|
|
|
Выше были рассмотрены основные характеристики невосстанавливаемых систем, т.е. систем, работающих до первого отказа. На практике, как правило, применяются восстанавливаемые системы, поэтому важно знать характеристики надежности таких систем.
Так, для технических устройств, работающих длительное время, необходимо, например, знать долю времени, в течение которого изделие работоспособно. Это имеет особо важное значение для военно-технических систем (ракетные комплексы, системы оповещения и связи и т.п.). Отказы таких систем приводят к невозможности решения боевых задач (потере боеспособности) в течение некоторого времени. Поэтому желательно, чтобы техническая система как можно реже выходила из строя и как можно быстрее восстанавливалась. В некоторых случаях предпочтительнее иметь систему, которая сравнительно часто отказывает (т.е. менее надежна, но более проста в обслуживании, менее дорогостоящая), но довольно быстро вводится в строй.
Современные РК ВМФ проектируются таким образом, чтобы возникшая неисправность достаточно быстро определялась до заменяемого блока и замена последнего производилась в сравнительно короткий срок.
Оценивание характеристик надежности восстанавливаемых технических систем имеет свою специфику. Количественная оценка восстанавливаемых объектов производится во многом аналогично оценке невосстанавливаемых. Однако, есть и характерные отличия. Так, при расчете ВБР восстанавливаемых объектов используется та же формула, только отсчет времени ведется не от начала эксплуатации, а от момента последнего ремонта или технического обслуживания. И тогда изменение ВБР будет происходить так, как представлено на графике (рис. 5). На графике 
– это периодичность технического обслуживания.
|
|
|
Рис. 5. График надежности восстанавливаемых объектов
Кроме того в формуле ВБР вместо интенсивности отказов фигурирует так называемый параметр потока отказов 
, физический смысл которого фактически такой же, как и интенсивности отказов:
. (20)
И размерность параметра потока отказов идентична интенсивности отказов невосстанавливаемых объектов, то есть, это количество отказов в единицу времени. Только есть одна характерная особенность. Дело в том, что интенсивность отказов невосстанавливаемых объектов имеет отношение к большой группе (генеральной совокупности) одинаковых объектов, а параметр потока отказов восстанавливаемых объектов может иметь отношение как к группе одинаковых объектов, так и к одному-единственному объекту. При этом, как и в случае с невосстанавливаемыми объектами, при установившемся процессе эксплуатации параметр потока отказов становится практически стационарным 
.
Кроме того, среднее время работы до отказа (математическое ожидание) для восстанавливаемых систем называется наработкой на один отказ или просто наработкой на отказ и часто обозначается 
. При этом, как и в случае с невосстанавливаемыми системами, наработка на отказ и параметр потока отказов обратно пропорциональны (как показано в формуле 20).
Для восстанавливаемых систем, в отличие от невосстанавливаемых, характерны и другие свойства, о которых речь пойдет ниже.
По сравнению с невосстанавливаемыми системами восстанавливаемые системы обладают таким свойством надежности, как ремонтопригодность, под которым, говоря просто, понимается способность технических систем восстанавливать свои свойства в результате ремонта, т.е. восстанавливать работоспособное состояние.
Строгое определение дает ГОСТ «Надежность в технике»:
|
|
|
Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонта.
Время восстановления, особенно для сложных систем, носит случайный характер.
Основными количественными характеристиками ремонтопригодности являются: вероятность восстановления в заданное время и математическое ожидание времени (среднее время) восстановления (ремонта). Обоснование формул для расчета указанных показателей дано в главе 5.
Надежность, в соответствии с ГОСТ «Надежность в технике», характеризуется не только безотказностью и ремонтопригодностью, но и такими свойствами, как долговечность и сохраняемость.
По определению долговечность – это «свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта».
При этом предельное состояние – это такое состояние объекта, «при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно».
ГОСТ определяет следующие основные показатели долговечности.
Ресурс. Суммарная наработка объекта от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.
Срок службы. Календарная продолжительность эксплуатации от начала эксплуатации объекта или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.
Следует только заметить, что когда мы говорим о ресурсе, то имеем в виду общую продолжительность нахождения объекта в рабочем состоянии. Ресурс расходуется только в процессе работы. В нерабочем состоянии ресурс не расходуется. А когда мы говорим о сроке службы, то имеем в виду календарную продолжительность эксплуатации объекта, независимо от того в каком состоянии он находится – в рабочем или нерабочем.
Следует отметить, что ограничение срока службы объясняется не только суммарной наработкой, количеством проведенных ремонтов и естественным износом, но и «моральным» старением техники. В музее можно увидеть новенькую пушку, стреляющую ядрами, но для нашего времени она морально устарела. Очевидно, что через определенное время, принимаемая сегодня на вооружение техника, станет не современной, или другими словами «морально» устареет.
|
|
|
Говоря о таком свойстве надежности, как сохраняемость, следует сказать, что по определению сохраняемость – это «свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способности объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования».
Это свойство оценивает технические системы, находящиеся в нерабочем состоянии, а именно, в режиме хранения или транспортирования
ГОСТ определяет такой показатель сохраняемости, как срок сохраняемости.
Срок сохраняемости. Календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования объекта, в течение которой сохраняются в заданных пределах значения параметров, характеризующих способность объекта выполнять заданные функции.
В главе 5 приведены примеры количественной оценки показателей долговечности и сохраняемости.
|
|
|
