Количественная оценка надежности

Существует два возможных пути количественной оценки надежности объекта.

1. Эмпирическое определение характеристик надежности при специальных испытаниях одного или нескольких объектов. Этот путь возможен только после создания объекта и служит лишь для подтверждения заданного или определения фактического уровня надежности.

Включает следующие этапы:

• 1.1 Анализ и классификация отказов.
• 1.2 Организация правильной системы сбора непосредственной информации об отказах для получения такого объема этой информации, который обеспечил бы требуемую точность статистических оценок.
• 1.3 Построение эмпирических кривых интенсивностей отказов для всех типов отказов.
• 1.4 Определение количественных характеристик в период нормальной эксплуатации:
• 1.4.1 анализ полученных зависимостей и определение участка л_i = const;
• 1.4.2 сопоставление этих участков и выбор общего, то есть периода нормальной работы для всего объект;
• 1.4.3 вычисление характеристик надежности Pi (t), Qi (t), и др.;
• 1.4.4 вычисление P (t) по формулам, отражающим логические связи элементов;
• 1.4.5 расчет времени безотказной работы.
• 1.5 Определение количественных характеристик потока отказов для других периодов эксплуатации.
• 2. Расчет надежности на основе характеристик составляющих элементов объекта. Такая оценка возможна на стадии проектирования и преследует цель — прогнозирование уровня надежности объекта.

Второй путь состоит из следующих основных этапов:

• 2.1 Анализ отказов с целью выявления тех, которые вызывают отказ всего объекта, то есть полная классификация отказов.
• 2.2 Составление структурной схемы объекта для расчета надежности.

Структурная надежность Определение надежности сложных систем производится следующим образом: система разбивается на блоки и элементы, затем определяется надежность каждого блока и, наконец, определяется результирующая надежность всей системы. Для определения результирующей надежности составляется структурная схема.

Структурной надежностью системы называется результирующая надежность при заданной структуре и известных значениях надежности всех входящих в нее блоков и элементов.

Разбиение системы на блоки осуществляется на базе единства функционирования и физических процессов, происходящих в процессе работы изделия. Однако зачастую нет смысла выделять все узлы и элементы, входящие в систему. Объясняется это тем, что надежность узлов обычно сильно различается. Отказы некоторых из них практически невозможны и их учет при определении результирующей надежности только осложняет эксперименты и расчеты, не меняя сколь-нибудь значительно окончательный результат. Поэтому при составлении структурной схемы пользуются методом «слабых» звеньев, т. е. выделяют только те узлы или блоки, надежность которых в данных условиях функционирования объекта минимальна.

Проанализируем характер изменения показателей надежности объектов при различных статических схемах соединения элементов.

Расчет надежности при последовательном (основном) соединении элементов.

Когда отказ технического объекта наступает при отказе одного из его узлов, то такой объект имеет последовательное (основное) соединение элементов.

Если надежность отдельных элементов не зависит друг от друга, то есть выход из строя одного элемента не меняет надежности других, то надежность системы определяется как произведение значений надежности для отдельных элементов.

P_C=P₁•P₂•P₃•…P_N