Идентификация товаров: цель, задачи, объекты, субъекты.

Для оценки долговечности  изделия используются три показателя:

- средний  ресурс (математическое ожидание  ресурса) T_р;

- средний  срок службы до капитального  ремонта;

- средний  срок службы до списания, обусловленного  предельным состоянием. Срок службы  измеряется в годах. Увеличение  срока службы не всегда необходимо  из-за морального старения изделия.

г) Ремонтопригодность

Ремонтопригодность - это приспособленность к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонта. Под устранением отказов подразумевается восстановление работоспособности. Единичными показателями ремонтопригодности служат:

- среднее  время восстановления работоспособного  состояния;

- вероятность  восстановления работоспособности  в течение определенного интервала  времени.

При наличии  статистических данных о длительности восстановления 1, ,... m, оценка среднего времени восстановления работоспособности вычисляется по формуле:       

       

 

К комплексным показателям надежности относятся несколько коэффициентов, из которых наиболее распространенны следующие три:

- коэффициент  готовности изделия;

- коэффициент  технического использования;

- коэффициент  оперативной готовности.

Коэффициент готовности изделия есть вероятность того, что изделие окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых использование изделия не предусматривается. Коэффициент готовности, если принять, что работоспособность изделия восстанавливают только при отказах, определяется по формуле:      

       

 

где T_о - средняя наработка до отказа, T_в - средняя продолжительность восстановления работоспособности изделия.

Коэффициент технического использования рассчитывается по формуле:      

       

где Т_р - время пребывания изделия в работоспособном состоянии; Т_то - время простоев, обусловленных техническим обслуживанием; Т_рем - время ремонтов за период эксплуатации.

Коэффициент оперативной готовности К_ог - вероятность того, что изделие, находясь в режиме ожидания и начав в произвольный момент времени выполнение задачи, проработает безотказно требуемое время.        

 Пути повышения надёжности. На стадии разработки изделий: использование новых материалов, обладающих улучшенными физико-химическими характеристиками, и новых элементов, обладающих повышенной надёжностью. по сравнению с применявшимися ранее; принципиально новые конструктивные решения, например замена электровакуумных ламп полупроводниковыми приборами, а затем интегральными схемами; Резервирование, в том числе аппаратурное (поэлементное), временно́е и информационное; разработка помехозащищённых программ и помехозащищённого кодирования информации; выбор оптимальных рабочих режимов и наиболее эффективной защиты от неблагоприятных внутренних и внешних воздействий; применение эффективного контроля, позволяющего не только констатировать техническое состояние изделия (простой контроль) и устанавливать причины возникновения отказового состояния (диагностический контроль), но и предсказывать будущее состояние изделия, с тем чтобы предупреждать возникновение отказов (прогнозирующий контроль).        

  В процессе производства: использование  прогрессивной технологии обработки  материалов и прогрессивных методов  соединения деталей; применение  эффективных методов контроля (в  том числе автоматизированного  и статистического) качества технологических  операций и качества изделий;  разработка рациональных способов  тренировки изделий, выявляющих  скрытые производственные дефекты;  испытания на надёжность, исключающие  приёмку ненадёжных изделий.        

  Во время эксплуатации: обеспечение  заданных условий и режимов  работы; проведение профилактических  работ и обеспечение изделий  запасными деталями, узлами и  элементами, инструментом и материалами;  диагностический контроль, предупреждающий  о возникновении отказов.        

  В ходе развития техники возникают  новые аспекты проблемы обеспечения  надёжности. Так, например, внедрение больших интегральных схем требует принципиально новых методов расчёта их надёжности, применение систем автоматизированного контроля приводит к необходимости учёта его влияния на показатели надёжности. и т.д. Наука о надёжности. возникла на стыке ряда научных дисциплин, а именно: теории вероятностей и случайных процессов, математической логики, термодинамики, технической диагностики и др., развитие которых взаимосвязанно и находит своё отражение в развитии теории надёжности. Основное направление развития науки о надёжности определяется общей тенденцией технического развития в различных отраслях народного хозяйства и задачами народно-хозяйственных планов страны. К числу наиболее актуальных вопросов теории надёжности относятся оценка и обеспечение надёжности сложных кибернетических систем. Проблема надёжности является «вечной» проблемой, т.к. она всякий раз возникает в новой формулировке на каждом новом этапе развития техники.

К единичным показателям относят такие показатели, которые характеризуют отдельные состояния объекта. Для основного и вспомогательного оборудования станций и подстанций в целях расчетов надежности используются такие единичные показатели объекта как:

— вероятность  безотказной работы Р(t);

— вероятность  отказа Q (t);

— интенсивность  отказов λ(t);

— средняя наработка  до отказа:

— параметр потока отказов ω(t);

— средний срок службы Tсc;

— средний ресурс.

Эти показатели подробно были рассмотрены выше, но существуют и другие единичные показатели надежности объектов. Их значения указываются  в справочных данных или определяются на каждом предприятии опытным путем.

Так для каждого  вида электрооборудования или установки  существуют свои определенные эксплуатационные показатели надежности. Например, для  секции или системы СШ РУ существуют следующие показатели:

— параметр потока отказов (частота отказов) секции или  системы шин ω, 1/год;

— среднее время  восстановления Тв, ч;

— частота капитальных  ремонтов секции или системы шин  μ0, 1/год;

— среднее время  капитального ремонта на одно присоединение  Т0, ч.

Для турбогенератора  и гидрогенератора выделяют такие  показатели как:

— параметр потока отказов (частота отказов) осредненный  с автоматическим отключением ω, 1/год;

— среднее время  восстановления Тв, ч;

— частота вынужденных  неавтоматических отключений оперативным  персоналом ωоп, 1/год;

— среднее время  вынужденного простоя после  вынужденного неавтоматического отключения Тп, ч.

— частота плановых простоев μп, 1/год;

— среднее время  плановых простоев в течение одного года Тпл, ч.

К комплексным показателям относят такие показатели, которые характеризуют объект с двух и более сторон. К таким комплексным показателям надежности относят:

— коэффициент  готовности кг. Он характеризует вероятность работоспособного состояния в произвольно выбранный момент времени. Коэффициент готовности имеет смысл надежностного коэффициента полезного действия, т.к. числитель представляет полезную составляющую, а знаменатель общие затраты времени (см. формулу 2.19). Он оценивает эксплуатационные качества объекта и квалификацию обслуживающего персонала, характеризует готовность объекта (элемента) к работе. Его недостатком является то, что по нему нельзя судить о времени непрерывной работы объекта без отказов.

— коэффициент вынужденного простоя кп. Он характеризует вероятность того, что объект неработоспособен в произвольный момент времени (см. формулу 2.20).

— коэффициент  технического использования кт.и... Этот показатель характеризует те же свойства, что и коэффициент готовности, но учитывает дополнительно предупредительные ремонты и представляет собой отношение математического ожидания времени пребывания объекта в работоспособном состоянии за некоторый период эксплуатации к сумме математических ожиданий времени пребывания объекта в работоспособном состоянии, времени простоев, обусловленных техническим обслуживанием, и времени ремонтов за тот же период эксплуатации:

кт.и =Tср / (Tср + tв + τ) = 1 / (1 +ωTв + μрTр),  (2.28)

где τ — математическое ожидание времени нахождения объекта в отключенном состоянии для производства профилактических работ.

— коэффициент  оперативной готовности Ког(t, τ) — вероятность того, что объект будет работоспособен в произвольный момент времени ”t” и безотказно проработает заданное время «τ» в аварийных условиях:

Ког(t, τ) = Кг(t) Р(τ)                 (2.29)

Коэффициент Ког позволяет оценить надежность оборудования в аварийный период.

— математическое ожидание длительности цикла работы объекта Тцикла:

Тцикла = Тср + Тв,                   (2.30)

где Тср — среднее время наработки до отказа объекта;

Тв — среднее время восстановления объекта .

— частота появления  отказов объекта f:

f = 1/ Тцикла.                      (2.31)

— вероятности  работоспособного состояния объекта  и состояния восстановления для  переменного процесса восстановления с экспоненциальным распределением длительности состояний определяются из выражений:

,            (2.32)

,          (2.33)

где Рр(t) — вероятность работоспособного состояния объекта,

Рв(t) — вероятность состояния восстановления объекта,

μ — интенсивность восстановления объекта,

λ — интенсивность отказов объекта.

Коэффициенты готовности и неготовности можно рассматривать  как предел Рр(t) и Рв(t ) при t→∞.

— вероятность  планового ремонта:

Рр = μр Тр.                           (2.34)

— вероятность  нормального состояния:

Рн = 1 — Рр = 1 — μр Тр.                (2.35)

— средний недоотпуск электроэнергии ∆Э. Этот показатель характеризует не только все основные свойства надежности системы, но и режим ее загрузки, и представляет собой математическое ожидание недоотпуска электроэнергии потребителям за расчетный период времени. Его оценка для узлов нагрузки и системы в целом является одной из конечных целей расчетов надежности. Недоотпуск электроэнергии за время Т потребителям узла нагрузки при полном прекращении его ЭСН можно определить по формуле:

∆Э = Wн кп = Pн Т кп                (2.36)

где Pн, Wн — соответственно математическое ожидание мощности и энергии, потребляемой узлом нагрузки за время Т;

кп — коэффициент вынужденного простоя системы относительно узла нагрузки (средняя вероятность состояния отказа).

— экономический  ущерб от ненадежности. Этот показатель надежности является наиболее полным. Он характеризует интегрально все  свойства надежности системы, включая  режим ее загрузки и значимость потребителя  энергии. Экономический ущерб при  каждом отказе к (к = 1, 2, ... n) за некоторый период Т:

Уk = У0 ∆Эk                               (2.37)

где У0 – величина удельного ущерба, руб/кВт*ч;

∆Э — средний недоотпуск электроэнергии, определяется по выражению (2.26).

Как видно из изложенного, надежность объекта характеризуется довольно широким спектром показателей. Эти показатели считаются основными или практическими показателями надежности.

 

 

 

 

         Лит.: Шор Я. Б., Статистические методы анализа и контроля качества и надежности, М., 1962; Берг А. И., Кибернетика и надежность, М., 1964; Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д., Математические методы в теории надежности, М., 1965; Сотсков Б. С., Основы теории и расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники, М., 1970; Бруевич Н. Г., Количественные оценки надежности изделий, в сборнике: Основные вопросы теории и практики надежности, М., 1971; Ллойд Д. и Липов М., Надежность, пер. с англ., М., 1964; Базовский И., Надежность. Теория и практика, пер. с англ., М., 1965; Барлоу Р. и Прошан Ф., Математическая теория надежности, пер. с англ., М., 1969.        

 Н. Г. Бруевич, Т. А. Голинкевич.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Надежность и эффективность в технике. Справочник в 10 т. (Ред. совет: В. С. Авдуевский (пред.) и др. Т. 1. Методология. Организация. Терминология) Под ред. А. И. Рембезы.- М.: Машиностроение, 1989.-224 с.

2 Надежность и эффективность в технике. Справочник в 10 т. / Ред. совет:В. С. Авдуевский (пред.) и др. Т. 2. Математические методы в теории надежности и эффективности/Под ред. Б. В. Гнеденко.- М.: Машиностроение, 1987.-280 с.

3 Надежность технических систем. Справочник/Ю. К. Беляев, В. А. Богатырев, В. В. Болотин и др./Под ред. И. А. Ушакова — М.: Радио и связь, 1985—608 с.

4 Data Processing Vocabulary. Section 14. Reliability, Maintenance and Availability. — Geneva: ISO 2382, 1976. — 16 p.

5 International Electrotechnical Vocabulary. Chapter 191. Reliability, Maintainability and Quality of Service (draft). — Geneva: International Electrotechnical Commission, 1987.-75 p.

6 EOQC Glossary. — Bern: EOQC. 1988.-24 p.

7 Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. — М.: Наука, 1965.-524 с.

8 Болотин В. В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. — М.: Машиностроение, 1984.-312 с.

9 Хазов Б. Ф., Дидусев Б. А. Справочник по расчету надежности машин на стадии проектирования. — М.: Машиностроение, 1986.-224 с.

10 Дзиркал Э. В. Задание и проверка требований к надежности сложных изделий. — М.: Радио и связь, 1981.-176 с.

11 Резиновский А. Я. Испытания и надежность радиоэлектронных комплексов. — М.: Радио и связь, 1985—168 с.