Mitmefaktoriline analüüs usaldusväärsuse teoorias. Usaldusväärsuse teooria põhimõisted ja definitsioonid

Üliõpilaste koefitsiendid Lisa 1.

2. lisa

USALDUSVÄÄRSUSE TEOORIA ALUSED

USALDUSVÄÄRSUSE TEOORIA PÕHIMÕISTED JA MÕISTED

Töökindlus– objekti omadus säilitada aja jooksul kehtestatud piirides kõik parameetrid, mis tagavad nõutavate funktsioonide täitmise antud tingimustel (kasutus-, hooldus-, remont-, ladustamis- ja transporttingimused).

Töökindlus on üks toodete kvaliteeti iseloomustavaid omadusi. Under kvaliteet tooteid mõistetakse kui toodete omaduste kogumit, mis määravad kindlaks selle sobivuse teatud vajaduste rahuldamiseks vastavalt selle otstarbele.

Objektid, mida peetakse usaldusväärsuse teoorias:

toode - antud ettevõtte, töökoja vms toodetud toote ühik;

element - süsteemi tinglikult jagamatu komponent;

süsteem -ühiselt toimivate elementide kogum, mis on loodud kindlaksmääratud funktsioonide iseseisvaks täitmiseks.

Tooted jagunevad taastamatu, mida tarbija ei saa taastada (elektrilambid jms) ja taastada, mida tarbija saab taastada (auto jne).

osariigid Tooted, mis iseloomustavad selle töökindlust:

töötingimused - toote olek, milles see on võimeline täitma määratud funktsioone;

töötingimused - toote olek, milles see ei vasta mitte ainult põhi-, vaid ka kõikidele abinõuetele. Töötav toode peab olema funktsionaalne.

piirseisund - toote kasutuskõlbmatu seisukord, mille puhul toote kasutamine või taastamine on ebaotstarbekas.

Sündmus, mis iseloomustab toote töökindlust:

keeldumine - sündmus, mis seisneb jõudluse täielikus või osalises kaotamises.

Rike ilmneb ühe või mitme toote defekti olemasolu tõttu. Under defekt mõistetakse iga toote individuaalset mittevastavust kehtestatud nõuetele. Tuleb märkida, et defektide ilmnemine ei põhjusta alati toote rikkeid.

Keeldumise kriteerium Need on märgid toote kasutuskõlbmatust seisukorrast, mis on kindlaks määratud regulatiivses, tehnilises või projekteerimisdokumentatsioonis.

Vastavalt arengu ja avaldumise olemusele jagunevad ebaõnnestumised ootamatu(rikked ülekoormusest), järkjärguline areng ja äkiline ilming(väsimusrike, lambi läbipõlemine) ja järkjärguline(kulumine, vananemine). Järk-järgulised tõrked seisnevad parameetrite sujuvas kõrvalekaldes üle tolerantsi piiride.

Kui toote edasine kasutamine on võimalik, jagunevad rikked täis, välistades toote kasutamise võimaluse kuni nende kõrvaldamiseni, ja osaline kui toodet võib osaliselt kasutada, näiteks täisvõimsusest väiksemal või vähendatud kiirusel.

Tekkimisaja järgi jagunevad rikked sissejooksmine mis tekivad esimesel tööperioodil, edasi rikked normaalse töö ajal(perioodil enne kulumishäirete ilmnemist) ja edasi kulumine.

Tooterikkeid, mis kõrvaldatakse spontaanselt, ilma välise sekkumiseta, nimetatakse ennast kõrvaldav või vahele segatud(elektrikontakti rike) .

Sõltuvalt nende esinemise põhjustest jagunevad tõrked järgmisteks osadeks: struktuurne põhjustatud disainivigadest, tehnoloogilised põhjustatud ebatäiuslikust tootmistehnoloogiast ja töökorras põhjustatud ebaõigest kasutamisest.

Ebaõnnestumise põhjused on jagatud juhuslik Ja süstemaatiline.

Ebaõnnestumise juhuslikud põhjused - põhjused, mille esinemist ei ole võimalik ette ennustada. Juhuslik ebaõnnestumise põhjus on tavaliselt juhuslike tegurite ebasoodne kombinatsioon.

Süstemaatilised põhjused – põhjused, mille esinemist on võimalik ette ennustada (temperatuuri mõju, hõõrdumine, agressiivsed kemikaalid jne).

Toodete omadused, mis iseloomustavad nende töökindlust.

Usaldusväärsus – omadus säilitada pidev töövõime antud tööaja jooksul.

Vastupidavus – omadus säilitada töövõime piirseisundini väljakujunenud hooldus- ja remondisüsteemiga. Mitteparandatavate toodete puhul langevad vastupidavuse ja töökindluse mõisted kokku.

Hooldatavus – toote omadus, mis seisneb selle kohanemisvõimes rikete ja rikete ennetamiseks, avastamiseks ja kõrvaldamiseks hoolduse ja remondiga.

Ladustavus – toote omadus säilitada töökindluse, vastupidavuse ja hooldatavuse väärtusi ladustamise ja transportimise ajal.

Sellised terminid nagu "keeldumine" nõuavad erilist tähelepanu. See on usaldusväärsuse teooria põhikontseptsioon. Üleminek töökorras olekust vigasesse, kuid toimivasse olekusse toimub kahjustuse tõttu. Objekti üleminek mittetöötavasse olekusse toimub rikke kaudu. Ebaõnnestumine on sündmus, mis koosneb rike objektiks. Just rikete ilmnemine seadmete töötamise ajal stimuleeris töökindlusteooria tekkimist ja arengut. Seetõttu peetakse ebaõnnestumist õigustatult usaldusväärsuse teooria võtmemõisteks. Ja pole juhus, et töökindluse peamine omadus on tõrgeteta töö. Praktikas on seadmeid hooldavate inimeste põhitegevuseks rikete kõrvaldamine ja objektide tööseisundi taastamine. Ja loomulikult on hoolduspersonal alati huvitatud rikete esinemise prognoosist, huvitav on teada eeldatavat tööaega. See võimaldab hinnata tehnosüsteemide tõhusust neile omaste ülesannete täitmisel ning arvutada välja rikkinud varuosade asendamiseks vajaliku arvu. Hoolduse teostamine ja ennetava hoolduse sageduse kehtestamine lähtub samuti võimalike rikete arvestamisest. Lühidalt, alustades sellisest mõistest nagu "ebaõnnestumine", töötati välja usaldusväärsuse teooria.

Rikete eristamiseks klassifitseeritakse need. On olemas rikete matemaatiline (tõenäosuslik) klassifikatsioon ja tehniline (füüsiline) klassifikatsioon.

Esinemise põhjustel võivad rikked olla konstruktsiooni-, tootmis-, töö- ja lagunemishäired.

Konstruktiivne ebaõnnestumine tekib projekteerimise ja ehitamise kehtestatud reeglite ja eeskirjade ebatäiuslikkuse või rikkumise tõttu. On ilmne, et tehniliste objektide disaini täiuslikkus sõltub suuresti inimfaktorist, nimelt disainerite ja arendajate andekusest. Need on loodud selleks, et tagada arendatava varustuse konstruktsioonis nõrkade lülide puudumine.

Tootmisrike tekib tootmis- või remondiprotsessi ebatäiuslikkuse või rikkumise tõttu. Hea disaini võib rikkuda see, mida tavaliselt nimetatakse madalaks tootmiskultuuriks.

Toimimistõrge tekib kehtestatud reeglite ja töötingimuste rikkumise tõttu. Igal seadmel on töödokumentatsiooni komplekt, mis on välja töötatud, võttes arvesse töökindlusteooria soovitusi. Käitava personali ülesanne on rangelt järgida kasutusjuhendit. Kui seda ei tehta, võib tekkida töötõrge. Sageli tekivad sellised rikked mis tahes rikkeid vältivate hooldusmeetmete tegemata jätmise või halva kvaliteediga.

Degradatiivne ebaõnnestumine on põhjustatud loomulikest vananemis-, kulumis-, korrosiooni- ja väsimusprotsessidest, mille puhul järgitakse kõiki projekteerimise, tootmise ja kasutamise eeskirju ja eeskirju. Igal seadmel on väga spetsiifiline piiratud ressurss. Muidugi sõltub selle ressursi suurus disaini täiuslikkusest ja "tootmiskultuurist", kuid see on alati piiratud. Vananemine on iseloomulik mitte ainult elusolenditele, vaid ka tehnilistele objektidele.

Ilmnemise olemuse järgi võib tõrkeid jagada ka juhuslikeks ja süstemaatilisteks. Juhuslikud tõrked võivad olla põhjustatud ülekoormusest, materjali- ja tootmisdefektidest, personali vigadest ja talitlushäiretest. Enamasti ilmnevad need ebasoodsates töötingimustes.

Süstemaatilised rikked tekivad põhjustel, mis põhjustavad kahjustuste järkjärgulist kuhjumist (aeg, temperatuur, kiirgus). Väljendatakse kulumisena, vananemisena, korrosioonina, kleepumisena, lekkimisena jne.

Rikkeid ei tohiks segi ajada defektidega. Defekt on iga objekti individuaalne mittevastavus regulatiivses dokumentatsioonis kehtestatud nõuetele. See termin kehtib igat tüüpi tööstuslike ja mittetööstuslike toodete kohta.

Täielik ebaõnnestumine toob kaasa täieliku jõudluse kaotuse. Osaline rike põhjustab osalise jõudluse kaotuse.

Rikete matemaatiline klassifikatsioon:

Järkjärgulised ebaõnnestumised- arenevad aja jooksul ja on seotud vananemise, kulumise, väsimustugevuse ja muude materjali omadusi muutvate teguritega.

Äkilised ebaõnnestumised– nende esinemise tõenäosust ei mõjuta eelneva töö aeg.

Liigeste ebaõnnestumised- objekti elementide rikked, mis võivad korraga ilmneda kahe või enama koguse ulatuses.

Kokkusobimatud tõrked– rikkeid, mida ei saa koos esineda.

Sõltumatud ebaõnnestumised– nende esinemise tõenäosused ei sõltu üksteisest.

Sõltuvad ebaõnnestumised– ühe rikke esinemise tõenäosus on seotud teise rikke tõenäosusega.

Tehniliste rikete klassifikatsioon:

1. Tuvastades:

– enne funktsioonide täitmist;

– funktsioonide täitmisel.

2. Vastavalt tagajärgedele:

- ilma tagajärgedeta;

– viib funktsioonide täitmata jätmiseni;

- viib õnnetusteni.

3. Põhjustel:

– projekteerimis- ja tootmisvead;

– operatiivpersonali vead;

– välised või juhuslikud põhjused.

4. Eemaldamise meetodi järgi:

– töövõime taastamine käitamiskohas;

– osaline remont remonditeenustes;

– kapitaalremont;

– objekti mahakandmine.

Lisaks tõrke mõistele võib rakenduslikus töökindlusteoorias ja praktikas kasutada ka muid objekti rikkega seotud mõisteid:

Purunemine– eseme kahjustus, mida meeskond või remonditeenused saavad parandada ilma inimkaotusi põhjustamata.

Intsident– sündmus, mis on seotud eseme talitlushäirega selle hävimise või kahjustamise tõttu.

Õnnetus- selline objekti kahjustamine, mille taastamine on majanduslike kriteeriumide järgi ebaotstarbekas (kuid ei too kaasa inimelude kaotust).

Katastroof– eseme täielik hävitamine, mis tavaliselt põhjustab inimeste surma.

Teatavasti arutati enne töökindluse teoreetiliste aluste tekkimist tehniliste objektide töökindlust tavaliselt kvalitatiivses võtmes. See kõlas umbes nii: "see objekt on usaldusväärne, kuid see on ebausaldusväärne." Tõepoolest, kui objekt oli mittetöötavas olekus sagedamini kui töötavas olekus, siis vaevalt saaks seda usaldusväärseks nimetada. Kuid tehnoloogia arenedes hakkasid kerkima loomulikud küsimused: mida peaksime ootama tehnoloogia eeldataval tööperioodil; milline on tööseisundi säilitamise prognoos; millist ressurssi tehnilisele objektile määrata; kui palju varuosi on planeeritud tööperioodiks vaja; Kuidas tõsta tehnosüsteemi töökindlust, kui elemendibaas on ebapiisavalt töökindel? Need ja teised probleemid viisid usaldusväärsuse teooria väljatöötamiseni. Ja tehniliste objektide usaldusväärsuse teooria on mõeldamatu ilma kvantitatiivsete omaduste ja vastavalt nende arvutamise meetoditeta.

Seadmete töökindluse uurimine sai alguse parandamatute tehniliste objektide arvestamisest ehk objektidest, mis töötavad kuni esimese rikkeni, mis antud töötingimustel on ka viimane. Restaureerimisest rääkides peame silmas tehnilise objekti töökorra taastamist. Tuleb märkida, et taastatavuse omadus ei sõltu mitte niivõrd tehnilise objekti projektist, kuivõrd selle töötingimustest. Nii et näiteks ebaõnnestunud rakett on laeva tingimustes parandamatu objekt, kuid relvabaasi tingimustes või tootmistehase tingimustes on see kindlasti remonditav objekt.

On ilmne, et keerulised relvasüsteemid on taastatavad süsteemid. Personali tegevus seisneb suures osas nende töökorras hoidmises. Samas on selge, et keeruliste süsteemide funktsionaalsuse taastamine toimub reeglina parandamatute elementaarseadmete väljavahetamisega. Selleks on tegevuskohtades saadaval varuosade komplekt. Seetõttu on seadmeid opereerivatele töötajatele kindlasti oluline teadmine remondikõlbmatute objektide töökindlusomaduste kohta ja oskus neid praktikas hinnata. Tuleb rõhutada, et usaldusväärsuse teooria aluste väljatöötamine sai alguse mittetaastavate elementide omaduste uurimisest, nendest “tellistest”, millest ehitatakse üles mis tahes tehnosüsteemi “ehitis”.

Sissejuhatavad märkused

Loetelu aluseks on GOST 27.002-89 "Usaldusväärsus tehnoloogias. Põhimõisted. Mõisted ja määratlused", mis sõnastab teaduses ja tehnoloogias kasutatavad mõisted ja määratlused töökindluse valdkonnas. Siiski ei hõlma määratud GOST kõiki termineid, seetõttu lisatakse teatud lõigetes tärniga (*) tähistatud täiendavad terminid.

Objekt, element, süsteem

Usaldusväärsuse teoorias kasutatakse mõisteid objekt, element ja süsteem.

Objekt– konkreetsel otstarbel mõeldud tehniline toode, mida arvestatakse projekteerimise, tootmise, katsetamise ja käitamise ajal.

Objektideks võivad olla erinevad süsteemid ja nende elemendid, eelkõige: konstruktsioonid, paigaldised, tehnilised tooted, seadmed, masinad, aparaadid, instrumendid ja nende osad, sõlmed ja üksikosad.
Süsteemi element on objekt, mis esindab süsteemi eraldi osa. Elemendi mõiste on tinglik ja suhteline, kuna mis tahes elementi võib omakorda alati käsitleda teiste elementide kogumina.

Mõisted süsteem ja element väljenduvad üksteise kaudu, kuna ühte neist tuleks aktsepteerida kui esialgset, postuleeritud. Need mõisted on suhtelised: ühes uuringus süsteemiks peetud objekti võib pidada elemendiks, kui uuritakse objekti suuremas skaalas. Lisaks sõltub süsteemi elementideks jaotus kaalutluse olemusest (funktsionaalsed, struktuursed, vooluringi või tööelemendid), uurimistöö nõutavast täpsusest, meie ideede tasemest, objektist tervikuna. .

Inimene Operaator esindab ka üht lülist inimene-masin süsteemis.

Süsteem on objekt, mis on elementide kogum, mis on omavahel seotud teatud suhetega ja toimivad vastastikku nii, et see tagab süsteemile mõne üsna keeruka funktsiooni täitmise.

Süstemaatilisuse märk on süsteemi struktuur, selle koostisosade seotus, kogu süsteemi korralduse allutamine kindlale eesmärgile. Süsteemid toimivad ruumis ja ajas.

Objekti olek

Hoolduskõlblikkus- objekti seisund, milles see vastab kõigile normatiiv- ja tehnilise dokumentatsiooni (NTD) nõuetele.

Rike- objekti seisund, milles see ei vasta vähemalt ühele normatiiv- ja tehnilise dokumentatsiooniga kehtestatud nõuetele.

Esitus- objekti olek, milles see on võimeline täitma kindlaksmääratud funktsioone, säilitades põhiparameetrite väärtused normatiivse ja tehnilise dokumentatsiooniga kehtestatud piirides.

Peamised parameetrid iseloomustavad rajatise toimimist määratud ülesannete täitmisel ja on kehtestatud regulatiivses ja tehnilises dokumentatsioonis.

Töövõimetus- objekti seisund, milles vähemalt ühe kindlaksmääratud funktsioonide täitmise võimet iseloomustava parameetri väärtus ei vasta normatiivse ja tehnilise dokumentatsiooniga kehtestatud nõuetele.

Töötavuse mõiste on laiem kui jõudluse mõiste. Kasutusobjekt, erinevalt kasutuskõlblikust, vastab ainult neile tehnilise ja tehnilise dokumentatsiooni nõuetele, mis tagavad selle normaalse toimimise määratud ülesannete täitmisel.

Üldjuhul võib toimivus ja mittetoimivus olla täielik või osaline. Täiesti töökorras objekt tagab teatud tingimustel selle kasutamise maksimaalse efektiivsuse. Osaliselt töötava objekti samades tingimustes kasutamise efektiivsus on väiksem kui maksimaalne võimalik, kuid selle näitajate väärtused jäävad siiski normaalseks peetava toimimise jaoks kehtestatud piiridesse. Osaliselt mittetöötav objekt võib toimida, kuid efektiivsuse tase on alla vastuvõetava taseme. Täiesti mittetöötavat objekti ei saa sihtotstarbeliselt kasutada.
Osalise töövõime ja osalise töövõimetuse mõisteid rakendatakse peamiselt keerukate süsteemide puhul, mida iseloomustab mitmes olekus olemise võimalus. Need olekud erinevad süsteemi tõhususe taseme poolest. Mõne objekti töövõime ja töövõimetus võivad olla täielikud, s.t. neil saab olla ainult kaks olekut.
Tõhus objekt, erinevalt kasutuskõlblikust, peab vastama ainult neile tehnilise dokumentatsiooni nõuetele, mille täitmine tagab objekti normaalse kasutamise sihtotstarbeliselt. See ei pruugi aga rahuldada näiteks esteetilisi nõudeid, kui eseme välimuse halvenemine ei sega selle normaalset (tõhusat) funktsioneerimist.

On ilmne, et kasutusobjekt võib olla rikkis, kuid kõrvalekalded tehnilise ja tehnilise dokumentatsiooni nõuetest ei ole nii olulised, et normaalset toimimist häiritaks.
Piirseisund - objekti seisund, milles selle edasine sihtotstarbeline kasutamine tuleb lõpetada ohutusnõuete parandamatu rikkumise või määratud parameetrite korvamatu kõrvalekalde tõttu üle kehtestatud piiride, tegevuskulude lubamatu suurenemise või vajaduse tõttu. kapitaalremondiks.

Piirseisundi märgid (kriteeriumid) kehtestatakse antud objekti normatiivse ja tehnilise dokumentatsiooniga.

Taastamatu objekt jõuab piirseisundisse rikke ilmnemisel või kui saavutatakse kasutusea või kogu tööaja eelnevalt kindlaksmääratud maksimaalne lubatud väärtus, mis on kehtestatud kasutusohutuse kaalutlustel seoses kasutusefektiivsuse pöördumatu langusega alla kasutusaja väärtuse. lubatud tase või seoses rikkemäära suurenemisega, mis on seda tüüpi objektide puhul loomulik pärast kindlaksmääratud tööperioodi.
Taastatud objektide puhul määrab ülemineku piirseisundisse hetke saabumine, mil edasine kasutamine on võimatu või ebaotstarbekas järgmistel põhjustel:
- on võimatu säilitada selle ohutust, töökindlust või tõhusust minimaalsel vastuvõetaval tasemel;
- kulumise ja (või) vananemise tagajärjel on objekt jõudnud seisu, kus remont nõuab lubamatult suuri kulutusi või ei taga vajalikku kasutuskõlblikkuse või ressursi taastamist.

Mõnede taastatavate objektide puhul loetakse piirseisund selliseks, kui vajalikku töövõime taastamist on võimalik saavutada ainult kapitaalremondiga.
Režiimi juhitavus* on objekti omadus säilitada juhtimise kaudu tavarežiimi, et säilitada või taastada oma tavapärane töörežiim.

Objekti üleminek erinevatesse olekutesse

Kahju on sündmus, mis seisneb objekti kasutuskõlblikkuse rikkumises, säilitades selle funktsionaalsuse.

Keeldumine- sündmus, mis seisneb objekti talitlushäires.

Rikkekriteerium on eristav tunnus või tunnuste kogum, mille järgi tuvastatakse rikke fakt.

Rikete märgid (kriteeriumid) kehtestatakse antud objekti normatiivse ja tehnilise dokumentatsiooniga.
Taastamine on rikke (kahjustuste) tuvastamise ja kõrvaldamise protsess, et taastada selle funktsionaalsus (teenindusvõime).

Taastav objekt- objekt, mille toimimine rikke korral kuulub vaadeldavatel tingimustel taastamisele.

Taastamatu objekt- objekt, mille talitlust rikke korral ei ole võimalik vaadeldavatel tingimustel taastada.

Töökindluse analüüsimisel, eriti objekti töökindluse näitajate valikul, on olulise tähtsusega otsus, mis tuleb objekti rikke korral teha. Kui vaadeldavas olukorras peetakse antud objekti töövõime taastamist selle mingil põhjusel rikke korral ebaotstarbekaks või teostamatuks (näiteks täidetava funktsiooni katkestamise võimatuse tõttu), siis selline objekt see olukord on parandamatu. Seega võib sama objekti olenevalt omadustest või tööetappidest lugeda taastatavaks või mittetaastavaks. Näiteks ilmasatelliidi varustus hoiustaadiumis klassifitseeritakse taastatavateks, kuid kosmoses lennu ajal on see mittetaastav. Pealegi võib isegi sama objekti liigitada ühte või teise tüüpi olenevalt selle otstarbest: mitteoperatiivseteks arvutusteks kasutatav arvuti on taastatav objekt, kuna rikke korral võib mis tahes toimingut korrata ja sama arvuti juhib keemia keerulist tehnoloogilist protsessi, on taastamatu objekt, kuna rike või talitlushäire põhjustab korvamatuid tagajärgi.
Õnnetus* on sündmus, mis seisneb objekti üleminekus ühelt jõudluse või suhtelise funktsioneerimise tasemelt teisele, oluliselt madalamale, koos objekti töörežiimi olulise häirega. Õnnetus võib kaasa tuua eseme osalise või täieliku hävimise, luues ohtlikud tingimused inimestele ja keskkonnale.

Objekti ajalised omadused

Tööaeg - objekti töö kestus või maht. Objekt võib töötada pidevalt või katkendlikult. Teisel juhul võetakse arvesse kogu tööaega. Tööaega saab mõõta ajaühikutes, tsüklites, väljundühikutes ja muudes ühikutes. Töö käigus eristatakse igapäevast, igakuist tööaega, tööaega kuni esimese rikkeni, tööaega rikete vahel, määratud tööaega jne.
Kui objektil käitatakse erinevatel koormusrežiimidel, siis saab näiteks valgusrežiimis tööaega eraldada ja arvestada eraldi tööajast nimikoormusel.

Tehniline ressurss- objekti tööaeg selle töö algusest kuni piirseisundini.

Tavaliselt näidatakse, millist tehnilist ressurssi mõeldakse: kuni keskmiseni, kapitali, kapitalist lähimasse meediumisse jne. Kui konkreetsed juhised puuduvad, siis mõeldakse ressurssi töö alustamisest kuni piirseisundi saavutamiseni pärast kõiki (keskmisi ja suuremaid) remonditöid, st. kuni tehnilise seisukorra tõttu mahakandmiseni.

Eluaeg- rajatise kalenderne tööaeg selle algusest või taasalustamist pärast kapitaalremonti kuni piirseisundi tekkimiseni.

Eseme käitamise all mõistetakse selle tarbija käsutuses olemise etappi, tingimusel et esemet kasutatakse sihtotstarbeliselt, mis võib vahelduda ladustamise, transportimise, hoolduse ja remondiga, kui seda teostab tarbija.

Säilitusaeg- objekti ladustamise ja (või) transportimise kalendriline kestus kindlaksmääratud tingimustel, mille jooksul ja pärast seda hoitakse kindlaksmääratud näitajate (sh usaldusväärsuse näitajate) väärtused kindlaksmääratud piirides.

Usaldusväärsuse definitsioon
Iga tehnosüsteemi toimimist saab iseloomustada selle efektiivsusega (joonis 4.1.1), mille all mõistetakse omaduste kogumit, mis määravad süsteemi võime selle loomise ajal täita teatud ülesandeid.

Riis. 4.1.1. Tehnosüsteemide põhiomadused

Vastavalt standardile GOST 27.002-89 mõistetakse töökindluse all objekti võimet säilitada aja jooksul kehtestatud piirides kõigi parameetrite väärtused, mis iseloomustavad võimet täita vajalikke funktsioone antud režiimides ja kasutustingimustes, hooldus, remont, ladustamine ja transport.

Seega:
1. Töökindlus- objekti omadus säilitada aja jooksul võime täita vajalikke funktsioone. Näiteks: elektrimootori jaoks - võllile vajaliku pöördemomendi ja kiiruse tagamiseks; toitesüsteemi jaoks - varustada toitevastuvõtjaid vajaliku kvaliteediga energiaga.

2. Nõutavad funktsioonid tuleb täita parameetrite väärtustega kehtestatud piirides. Näiteks: elektrimootori jaoks - vajaliku pöördemomendi ja kiiruse tagamiseks, kui mootori temperatuur ei ületa teatud piiri, plahvatusallika puudumine, tulekahju jne.

3. Vajalike funktsioonide täitmise võime tuleb säilitada kindlaksmääratud režiimides (näiteks katkendlikul tööl); kindlaksmääratud tingimustel (näiteks tolm, vibratsioon jne).

4. Objektil peab olema omadus säilitada nõutavate funktsioonide täitmine oma eluea erinevates faasides: ekspluatatsiooni, hoolduse, remondi, ladustamise ja transportimise ajal.

Töökindlus- oluline objekti kvaliteedi näitaja. Seda ei saa vastandada ega segi ajada teiste kvaliteedinäitajatega. Näiteks teave puhastusjaama kvaliteedi kohta on selgelt ebapiisav, kui on teada vaid, et sellel on teatud tootlikkus ja puhastuskoefitsient, kuid pole teada, kui järjepidevalt need omadused selle töötamise ajal säilivad. Samuti on kasutu teada, et installatsioon säilitab stabiilselt oma olemuslikud omadused, kuid nende omaduste väärtused pole teada. Seetõttu hõlmab töökindluse mõiste kindlaksmääratud funktsioonide täitmist ja selle omaduse säilimist objekti sihtotstarbelisel kasutamisel.

Sõltuvalt objekti otstarbest võib see hõlmata töökindlust, vastupidavust, hooldatavust ja ladustamist erinevates kombinatsioonides. Näiteks mittetaastava objekti puhul, mis ei ole ette nähtud ladustamiseks, määrab töökindluse selle tõrgeteta töö, kui seda kasutatakse sihtotstarbeliselt. Info pikka aega laos ja transpordis olnud taastatud toote tõrgeteta töö kohta ei määra täielikult selle töökindlust (vajalik on teada nii hooldatavust kui ka ladustatavust). Paljudel juhtudel muutub väga oluliseks toote suutlikkus säilitada töövõime kuni piirseisundi saabumiseni (kasutusest kõrvaldamine, üleandmine keskmiseks või suuremaks remondiks), s.t. teavet pole vaja ainult objekti töökindluse, vaid ka selle vastupidavuse kohta.

Usaldusväärsuse indikaatoriks nimetatakse tehnilist omadust, mis kvantifitseerib ühe või mitu objekti töökindluse moodustavat omadust. See iseloomustab kvantitatiivselt seda, mil määral on antud objektil või objektide rühmal teatud omadused, mis määravad usaldusväärsuse. Usaldusväärsuse indikaatoril võib olla dimensioon (näiteks keskmine taastumisaeg) või mitte olla (näiteks rikkevaba töö tõenäosus).

Usaldusväärsus on üldiselt keeruline omadus, mis hõlmab selliseid mõisteid nagu töökindlus, vastupidavus, hooldatavus ja salvestatavus. Konkreetsete objektide ja nende töötingimuste puhul võivad need omadused olla erineva suhtelise tähtsusega.

Usaldusväärsus on objekti omadus püsida pidevalt töökorras teatud tööaja või teatud aja jooksul.

Hooldatavus on objekti omadus, mida tuleb hoolduse ja remondi käigus kohandada rikete ja kahjustuste ennetamiseks ja avastamiseks, töö- ja kasutuskõlblikkuse taastamiseks.

Vastupidavus on objekti omadus püsida töökorras kuni piirseisundi saabumiseni koos vajaliku katkestusega hoolduseks ja remondiks.

Säilitatavus on objekti omadus säilitada pidevalt kasutuskõlblikku ja töökorras olekut ladustamise ja (või) transportimise ajal (ja pärast seda).

Usaldusväärsusnäitajate puhul kasutatakse kahte esitusviisi: tõenäosuslikku ja statistilist. Tõenäosuslik vorm on tavaliselt mugavam a priori analüütiliseks usaldusväärsuse arvutuseks, statistiline vorm aga tehniliste süsteemide töökindluse eksperimentaalseteks uuringuteks. Lisaks selgub, et mõned näitajad on paremini tõlgendatavad tõenäosuslikult, teised aga statistiliselt.

Töökindluse ja hooldatavuse näitajad
Jookse ebaõnnestumiseni- tõenäosus, et antud tööaja jooksul objekti riket ei esine (eeldusel, et see on algsel ajahetkel töökorras).
Ladustamis- ja transpordiviiside puhul võib kasutada sarnaselt määratletud mõistet "tõrke esinemise tõenäosus".

Keskmine aeg rikkeni on matemaatiline ootus objekti juhusliku tööaja kohta enne esimest riket.
Keskmine riketevaheline aeg on objekti riketevahelise juhusliku tööaja matemaatiline ootus.

Tavaliselt viitab see indikaator püsioleku tööprotsessile. Põhimõtteliselt sõltub ajas vananevatest elementidest koosnevate objektide rikete vaheline keskmine aeg eelmise rikke arvust. Kui aga rikete arv suureneb (st tööaja pikenedes), kipub see väärtus muutuma konstantseks või, nagu öeldakse, selle statsionaarseks väärtuseks.
Keskmine rikete vaheline aeg on taastatud objekti teatud aja jooksul töötamise aja suhe selle tööaja jooksul esinevate rikete arvu matemaatilise ootusega.

Seda terminit võib lühidalt nimetada keskmiseks ajaks rikkeni ja keskmiseks tõrgete vaheliseks ajaks, kui mõlemad näitajad langevad kokku. Viimaste kokkulangemiseks on vajalik, et pärast iga riket taastataks objekt algsesse olekusse.

Määratud tööaeg- tööaeg, mille jooksul objekt peab töötama ilma oma funktsioone täitmata.

Keskmine seisakuaeg- matemaatiline ootus objekti sunniviisilise reguleerimata viibimise juhusliku aja kohta töövõimetusseisundis.

Keskmine taastumisaeg- töövõime taastamise (remondi enda) juhusliku kestuse matemaatiline ootus.

Taastumise tõenäosus on tõenäosus, et objekti töövõime taastamise tegelik kestus ei ületa määratud kestust.

Töö tehnilise efektiivsuse näitaja- objekti tegeliku toimimise kvaliteedi mõõt või objekti kasutamise otstarbekus kindlaksmääratud funktsioonide täitmiseks.
Seda näitajat kvantifitseeritakse objekti väljundefekti matemaatilise ootusena, st. olenevalt süsteemi eesmärgist omandab see kindla väljenduse. Sageli on jõudlusnäitaja määratletud kui kogu tõenäosus, et objekt täidab ülesande, võttes arvesse selle töö kvaliteedi võimalikku langust osaliste rikete ilmnemise tõttu.

Tõhususe säilitamise määr- indikaator, mis iseloomustab usaldusväärsuse astme mõju selle indikaatori maksimaalsele võimalikule väärtusele (st objekti kõigi elementide täieliku töövõime vastav olek).

Mittestatsionaarne käideldavuse tegur- tõenäosus, et objekt on teatud ajahetkel töökorras, arvestatuna töö algusest (või mõnest muust rangelt määratletud ajahetkest), mille puhul on teada selle objekti algseisund.

Keskmine kättesaadavuse tegur- mittestatsionaarse käideldavusteguri väärtus, mis on keskmistatud antud ajavahemiku jooksul.

Statsionaarne kättesaadavuse tegur(kättesaadavuse tegur) – tõenäosus, et taastatud objekt hakkab töötama suvaliselt valitud ajahetkel stabiilses tööprotsessis. (Kättesaadavustegurit võib defineerida ka kui objekti tööseisundis olemise aja suhet vaadeldava perioodi kogukestusse. Eeldatakse, et kaalutakse püsiseisundi tööprotsessi, matemaatiline mudel mis on statsionaarne juhuslik protsess Kättesaadustegur on piirväärtus, milleni Nii mittestatsionaarsed kui ka keskmised käideldavustegurid kipuvad suurenema vaadeldava ajaintervalli kasvades.

Sageli kasutatakse lihtsat objekti iseloomustavaid indikaatoreid - vastavat tüüpi nn seisakukoefitsiente. Iga käideldavusteguri saab seostada kindla seisakuteguriga, mis on arvuliselt võrdne vastava saadavusteguri lisamisega ühele. Asjakohastes määratlustes tuleks jõudlus asendada mittetoimivusega.

Mittestatsionaarne töövalmiduse koefitsient on tõenäosus, et ooterežiimis olev objekt on teatud ajahetkel töökorras, arvestatuna töö algusest (või mõnest muust rangelt määratletud ajast) ja sellest hetkest alates töötada tõrgeteta teatud aja jooksul.

Keskmine töövalmiduse suhe- mittestatsionaarse töövalmiduse koefitsiendi väärtus, mis on keskmistatud antud intervalli kohta.

Statsionaarse töövalmiduse suhe(töövalmiduse koefitsient) – tõenäosus, et taastatud element hakkab tööle suvalisel ajahetkel ja sellest hetkest alates töötab antud ajaintervalli jooksul tõrgeteta.
Eeldatakse, et vaadeldakse püsiseisundi tööprotsessi, millele vastab matemaatilise mudelina statsionaarne juhuslik protsess.

Tehniline kasutusmäär- objekti keskmise tööaja suhe ajaühikutes teatud tööperioodi jooksul sama tööperioodi tööaja, hooldusest tingitud seisaku ja remondiaja keskmiste väärtuste summasse.

Ebaõnnestumise määr- parandamatu objekti rikke tingimuslik tõenäosustihedus, mis on määratud vaadeldaval ajahetkel, eeldusel, et rike ei ilmnenud enne seda hetke.
Rikkevoolu parameeter on taastatud objekti rikke esinemise tõenäosustihedus, mis on määratud vaadeldaval ajahetkel.

Rikkevoolu parameetrit saab defineerida kui objekti teatud ajaintervalli rikete arvu ja selle intervalli kestuse suhet tavalise rikkevoolu korral.

Taastumise intensiivsus- objekti töövõime taastamise tingimuslik tõenäosustihedus, mis on määratud vaadeldaval ajahetkel, eeldusel, et taastamine ei ole selle hetkeni lõpetatud.

Vastupidavuse ja hoiustamise näitajad

Gamma protsendi ressurss- tööaeg, mille jooksul objekt ei jõua piirseisundisse etteantud tõenäosusega 1-?.

Keskmine ressurss- ressursi matemaatiline ootus.

Määratud ressurss- objekti kogu tööaeg, milleni jõudmisel tuleb töö peatada, olenemata selle seisukorrast.

Keskmine remondiiga- keskmine ressurss külgneva rajatise kapitaalremondi vahel.

Keskmine eluiga enne mahakandmist- objekti keskmine ressurss alates käitamise algusest kuni selle kasutusest kõrvaldamiseni.

Keskmine ressurss enne kapitaalremonti on keskmine ressurss rajatise käitamise algusest kuni selle esimese suurema kapitaalremondini.

Gamma protsendi eluiga- kasutusiga, mille jooksul objekt ei jõua piirseisundisse tõenäosusega 1-?.

Keskmine kasutusiga- kasutusea matemaatiline ootus.

Keskmine kasutusiga kapitaalremondi vahel- keskmine kasutusiga külgneva rajatise kapitaalremondi vahel.

Keskmine kasutusiga enne kapitaalremonti- keskmine kasutusiga rajatise käitamise algusest kuni selle esimese suurema kapitaalremondini.

Keskmine kasutusiga enne dekomisjoneerimist- keskmine kasutusiga objekti käitamise algusest kuni selle kasutusest kõrvaldamiseni.

Gamma protsendi säilivusaeg- säilitamise kestus, mille jooksul objekt säilitab kehtestatud näitajad antud tõenäosusega 1-?.

Keskmine säilivusaeg- säilivusaja matemaatiline ootus.

Usaldusväärsuse tüübid

Seadmete ja süsteemide mitmeotstarbeline otstarve toob kaasa vajaduse uurida töökindluse teatud aspekte, võttes arvesse põhjuseid, mis moodustavad objektide töökindlusomadused. See toob kaasa vajaduse jagada usaldusväärsus tüüpideks.

Seal on:
- riistvaraline töökindlus tänu seadmete seisukorrale; omakorda võib selle jagada konstruktsiooni-, vooluahela-, tootmis- ja tehnoloogiliseks töökindluseks;
- funktsionaalne usaldusväärsus, mis on seotud objektile või süsteemile määratud teatud funktsiooni (või funktsioonide kogumi) täitmisega;
- töökindlus tänu kasutus- ja hoolduskvaliteedile;
- tarkvara töökindlus tänu tarkvara kvaliteedile (programmid, tegevusalgoritmid, juhised jne);
- süsteemi “inimene-masin” töökindlus, olenevalt inimoperaatori poolt objekti teenindamise kvaliteedist.

Rikke omadused

Üks usaldusväärsuse teooria põhimõisteid on rikke mõiste (objekt, element, süsteem).
Objekti rike on sündmus, mille korral objekt lakkab täielikult või osaliselt täitmast määratud funktsioone. Täieliku jõudluse kaotamise korral tekib täielik rike, osalise rikke korral osaline rike. Täieliku ja osalise rikke mõiste tuleb iga kord enne töökindlusanalüüsi selgelt sõnastada, kuna sellest sõltub töökindluse kvantitatiivne hindamine.

Vastavalt antud asukohas tõrgete esinemise põhjustele eristatakse neid:
konstruktsiooni defektidest tingitud rikked;
tehnoloogilistest defektidest tingitud rikked;
rikked, mis on tingitud töövigadest;
järkjärgulisest vananemisest (kulumisest) tingitud rikked.
Projekteerimisvigadest tulenevad tõrked tekivad projekteerimise käigus tekkinud puuduste tõttu. Sel juhul on kõige levinumad "tippkoormuse" alahindamine, madalate tarbijaomadustega materjalide kasutamine, vooluringi "puudused" jne. Selle rühma tõrked mõjutavad kõiki toote, objekti, süsteemi koopiaid.
Tehnoloogilistest defektidest tulenevad tõrked tulenevad toodete valmistamisel aktsepteeritud tehnoloogia rikkumisest (näiteks üksikute omaduste kõrvalekaldumine üle kehtestatud piiride). Selle rühma tõrked on tüüpilised üksikutele tootepartiidele, mille valmistamisel täheldati tootmistehnoloogia rikkumisi.

Kasutusvigadest tingitud tõrked tekivad nõutavate töötingimuste ja hooldusreeglite tegelikele mittevastavuse tõttu. Selle rühma tõrked on tüüpilised üksikutele tooteüksustele.

Rikked, mis on tingitud järkjärgulisest vananemisest (kulumisest), mis on tingitud materjalide pöördumatute muutuste kuhjumisest, mis põhjustab tugevuse (mehaaniline, elektriline) katkemist ja objekti osade vastastikmõju.

Esinemise põhjuslikel mustritel põhinevad tõrked jagunevad järgmistesse rühmadesse:
hetkelise esinemismustriga rikked;
rikked, mille esinemise muster on järkjärguline;
tõrked lõõgastusmustri esinemise korral;
rikked kombineeritud esinemismustritega.
Hetkelise esinemismustriga rikkeid iseloomustab asjaolu, et rikke aeg ei sõltu eelnevast tööajast ja objekti seisundist, rikke hetk tekib juhuslikult, ootamatult. Sellise skeemi rakendamise näideteks võivad olla toote rikked elektrivõrgu tippkoormuse mõjul, mehaaniline hävitamine kõrvaliste välismõjude poolt jne.
Järkjärgulise esinemismustriga tõrked tekivad materjalide füüsikalis-keemiliste muutuste tõttu järk-järgult kuhjuvate kahjustuste tõttu. Sel juhul ületavad mõne "otsustava" parameetri väärtused lubatud piire ja objekt (süsteem) ei suuda määratud funktsioone täita. Järkjärgulise esinemisskeemi rakendamise näideteks võivad olla tõrked isolatsioonitakistuse vähenemisest, kontaktide elektrilisest erosioonist jne.

Lõõgastumismustriga rikkeid iseloomustab kahjustuste esialgne järkjärguline kuhjumine, mis loob tingimused objekti oleku järsuks (järsuks) muutumiseks, misjärel tekib rikkeseisund. Rikete esinemise lõõgastusskeemi rakendamise näideteks võib olla kaabli isolatsiooni purunemine soomuse korrosioonikahjustuse tõttu.

Kombineeritud esinemismustritega tõrked on tüüpilised olukordadele, kus samaaegselt toimivad mitu põhjuslikku mustrit. Selle skeemi rakendamise näide on mootori rike lühise tagajärjel, mis on tingitud mähiste isolatsioonitakistuse vähenemisest ja ülekuumenemisest.
Usaldusväärsuse analüüsimisel on vaja välja selgitada rikete valdavad põhjused ja alles seejärel vajadusel arvestada muude põhjuste mõjuga.

Ajalisest aspektist ja prognoositavuse astmest lähtuvalt jaotatakse tõrked äkilisteks ja järkjärgulisteks.
Lähtudes eliminatsiooni olemusest aja jooksul, eristatakse stabiilseid (lõplikke) ja iseeneslikult kõrvaldavaid (lühiajalisi) tõrkeid. Lühiajalist ebaõnnestumist nimetatakse krahhiks. Rikke iseloomulik tunnus on see, et töövõime taastamine pärast selle ilmnemist ei vaja riistvara remonti. Näiteks võib tuua lühiajalised häired signaali vastuvõtmisel, programmi vead jne.
Usaldusväärsuse analüüsi ja uuringute eesmärgil saab põhjuslikke rikkemustreid esitada statistiliste mudelite kujul, mida kahjustuste tõenäosusliku esinemise tõttu kirjeldatakse tõenäosusseadustega.

Ebaõnnestumise tüübid ja põhjuslikud seosed

Põhjuslike seoste analüüsimisel on peamised uurimisobjektid süsteemi elementide tõrked.
Nagu on näidatud sisemisel rõngal (joonis 4.1.2), mis asub elemendi rikke ümber, võivad rikked tekkida järgmistel põhjustel:
1) esmased rikked;
2) sekundaarsed rikked;
3) vigased käsud (algatatud tõrked).

Kõigi nende kategooriate tõrgetel võivad olla erinevad põhjused, mis on esitatud välisringis. Kui täpne rikkerežiim on kindlaks määratud ja andmed saadud ning lõppsündmus on kriitiline, loetakse need esialgseteks tõrgeteks.

Elemendi esmane rike on defineeritud kui selle elemendi mittetöötav seisund, mis on iseenesest põhjustatud ja elemendi tööolekusse naasmiseks tuleb teha parandustööd. Esmased rikked tekivad sisendmõjude korral, mille väärtus jääb projekteerimisvahemikku, ja tõrkeid seletatakse elementide loomuliku vananemisega. Materjali vananemisest (väsimisest) tingitud paagi purunemine on näide esmasest rikkest.
Sekundaarne rike on sama, mis esmane rike, välja arvatud see, et element ise ei ole rikke põhjus. Sekundaarseid rikkeid seletatakse eelneva või praeguse liigse pinge mõjuga elementidele. Nende pingete amplituud, sagedus ja kestus võivad olla väljaspool tolerantsipiire või olla vastupidise polaarsusega ning on põhjustatud erinevatest energiaallikatest: termilised, mehaanilised, elektrilised, keemilised, magnetilised, radioaktiivsed jne. Neid pingeid põhjustavad naaberelemendid või keskkond, näiteks meteoroloogilised (sadu, tuulekoormus), geoloogilised tingimused (maalihke, pinnase vajumine), aga ka muude tehnosüsteemide mõjud.

Riis. 4.1.2. Elemendi rikke omadused

Sekundaarsete rikete näideteks on "kaitsme käivitamine suurenenud elektrivoolu eest", "hoiukonteinerite kahjustus maavärina ajal". Tuleb märkida, et kõrgendatud pinge allikate kõrvaldamine ei taga elemendi töökorrasolekusse naasmist, kuna eelnev ülekoormus võib põhjustada elemendi pöördumatuid kahjustusi, mis nõuavad sel juhul remonti.
Käivitatud tõrked (valed käsud). Inimesed, nagu operaatorid ja hooldustöötajad, on samuti võimalikud sekundaarse rikke allikad, kui nende tegevus põhjustab komponentide rikkeid. Vigaseid käske tähistab element, mis ei tööta vale juhtsignaali või häirete tõttu (elemendi tööolekusse naasmiseks on vaja ainult aeg-ajalt remonti). Spontaansed juhtsignaalid või häired ei jäta sageli tagajärgi (kahjustusi) ja tavalistes järgnevates režiimides töötavad elemendid vastavalt etteantud nõuetele. Tüüpilised näited vigasetest käskudest on: "relee mähisele pandi spontaanselt pinge", "lüliti ei avanenud kogemata häirete tõttu", "valvesüsteemi juhtseadme sisendi häired põhjustasid vale stoppsignaali", “operaator ei vajutanud hädaabinuppu” (vale käsk hädaabi nupult).

Mitmekordne rike (üldine rike) on sündmus, mille puhul mitu elementi ebaõnnestuvad samal põhjusel. Sellised põhjused võivad hõlmata järgmist:
- seadmete projekteerimisvead (defektid, mida projekteerimisetapis ei tuvastatud ja mis põhjustavad elektriliste ja mehaaniliste alamsüsteemide või üleliigse süsteemi elementide vastastikusest sõltuvusest tingitud rikkeid);
- kasutus- ja hooldusvead (vale reguleerimine või kalibreerimine, operaatori hooletus, ebaõige käsitsemine jne);
- keskkonnamõjud (niiskus, tolm, mustus, temperatuur, vibratsioon, samuti normaalse töö äärmuslikud tingimused);
- välised katastroofilised mõjud (looduslikud välisnähtused, nagu üleujutus, maavärin, tulekahju, orkaan);
- ühine tootja (sama tootja tarnitud reserveeritud seadmetel või nende komponentidel võivad esineda ühised konstruktsiooni- või tootmisdefektid. Näiteks tootmisdefektid võivad olla põhjustatud valest materjalivalikust, paigaldussüsteemide vead, ebakvaliteetne jootmine jne);
- ühine väline toiteallikas (ühine toiteallikas põhi- ja varuseadmetele, üleliigsed alamsüsteemid ja elemendid);
- ebaõige toimimine (valesti valitud mõõteriistade komplekt või mitterahuldavalt kavandatud kaitsemeetmed).

Mitmekordsete rikete kohta on mitmeid näiteid: näiteks mõned paralleelselt ühendatud vedrureleed ütlesid üles samaaegselt ja nende rikke põhjustas ühine põhjus; haakeseadiste ebaõige lahtiühendamise tõttu hoolduse käigus paigaldati kaks klappi valesse asendisse; Seoses aurutorustiku hävimisega tekkis korraga mitu elektrikilbi riket. Mõnel juhul ei põhjusta tavaline põhjus mitte üleliigse süsteemi täielikku riket (mitme sõlme samaaegne rike, st äärmuslik juhtum), vaid vähem tõsist üldist usaldusväärsuse langust, mis suurendab tõenäosust süsteemi sõlmede liigeste rike. Seda nähtust täheldatakse äärmiselt ebasoodsate keskkonnatingimuste korral, kui jõudluse halvenemine põhjustab varusõlme rikke. Üldiste ebasoodsate välistingimuste olemasolu toob kaasa asjaolu, et teise sõlme rike sõltub esimese tõrkest ja on sellega seotud.

Iga ühise põhjuse jaoks on vaja kindlaks määrata kõik selle põhjustatud käivitavad sündmused. Samal ajal määratakse kindlaks iga ühise põhjuse ulatus, samuti elementide asukoht ja intsidendi aeg. Mõnedel üldistel põhjustel on ainult piiratud ulatus. Näiteks võib vedelikuleke piirduda ühe ruumiga ning teistes ruumides elektripaigaldised ja komponendid ei saa lekete tõttu kahjustada, välja arvatud juhul, kui need ruumid omavahel suhtlevad.

Riket peetakse teisest kriitilisemaks, kui seda eelistatakse töökindluse ja ohutuse küsimuste väljatöötamisel esimesena arvesse võtta. Rikete kriitilisuse võrdleval hindamisel võetakse arvesse rikke tagajärgi, esinemise tõenäosust, avastamise võimalust, lokaliseerimist jne.

Ülaltoodud tehniliste objektide omadused ja tööstusohutus on omavahel seotud. Seega, kui objekti töökindlus on ebarahuldav, on vaevalt oodata häid näitajaid selle ohutuse kohta. Samal ajal on loetletud kinnistutel oma iseseisvad funktsioonid. Kui töökindlusanalüüsis uuritakse objekti võimet täita määratud funktsioone (teatud töötingimustes) kehtestatud piirides, siis tööstusohutuse hindamisel tuvastatakse õnnetuste ja muude rikkumiste toimumise ja arengu põhjus-tagajärg seosed nende rikkumiste tagajärgede põhjalik analüüs.

Töökindlus on toodete omadus täita kindlaksmääratud funktsioone, säilitada nende tööomadused kindlaksmääratud piirides etteantud režiimides ja töötingimustes nõutava ajavahemiku või nõutava tööaja jooksul.

Sellest definitsioonist järeldub, et usaldusväärsus on toote sisemine omadus, objektiivne reaalsus, mis on omane igale antud tootenäidisele. Seega ei peeta ebausaldusväärseks mitte ainult süsteemi, milles tekivad mehaanilised või elektrilised kahjustused, mis põhjustavad seadmete töövõimetust, vaid ka sellist, mille parameetrid ületavad maksimaalseid lubatud väärtusi.

Töökindlusteooria ülesanne hõlmab kahe põhimõttelise probleemi lahendamist: toodetud toodete töökindluse hindamist ja toodete töökindluse hindamist nende projekteerimisetapis.

Valmistatud toodete töökindlust hinnatakse nende testimise tulemusena, s.o. kindla arvu testide ja nende läbiviimise ajaintervalli puhul määratakse toote töökindlus. Ja pooljuhtseadme töökindluse hindamine selle tootmisetapis nõuab a priori teadmisi kõige tõenäolisemate rikete tüüpide ja nende aluseks olevate füüsikaliste protsesside kohta.

Usaldusväärsuse kvantifitseerimiseks kasutatavad matemaatilised mudelid sõltuvad usaldusväärsuse tüübist. Kaasaegne teooria tuvastab kolm

töökindluse tüüp:

1. "Momentne" töökindlus, näiteks sulava töökindlus

kaitsmed.

2. Töökindlus normaalse töökindlusega, näiteks arvutitehnoloogia töökindlus. Normaalse töökindluse hindamisel on üheks peamiseks kvantitatiivseks näitajaks riketevaheline keskmine tööaeg. Praktikas on soovitatav töövahemik 100 kuni 2000 tundi.

3. Äärmiselt pikaajaline töökindlus, näiteks kosmoselaevade töökindlus. Kui seadmete kasutusiga on üle 10 aasta, siis liigitatakse need äärmiselt pikaajalise töökindlusega seadmeteks.

Konkreetse seadme iseloomustamiseks kasutage mõisteid heas ja töökorras.

Hoolduskõlblikkus - See on seadme olek, milles see vastab kõigile regulatiivse ja projekteerimisdokumentatsiooni nõuetele.

Jõudlus - See on seadme olek, milles see on võimeline täitma kindlaksmääratud funktsioone regulatiivses, tehnilises või projekteerimisdokumentatsioonis kehtestatud parameetritega.

Usaldusväärsuse täielikumaks kirjeldamiseks kasutage sellist mõistet nagu vastupidavus.

Vastupidavus - see on toodete omadus säilitada oma funktsionaalsust (koos võimalike katkestustega hoolduseks või remondiks) kuni tehnilises dokumentatsioonis märgitud piirseisundi (rike, võimsuse vähenemine jne) saabumiseni. See omadus katab seadme ressursiomadused ja täiendab oluliselt tõrkevaba töö kontseptsiooni.

Usaldusväärsus - See on seadme omadus säilitada teatud aja või teatud tööaja pidevalt tööolekut. Seoses pooljuhtseadmete ja mikroskeemidega mõistetakse töökindluse all nende võimet pidevalt säilitada parameetrite algväärtusi, kui neid kasutatakse alaldus-, võimendus-, lülitus- ja muudes vooluahelate ja töötingimustega määratud režiimides.

Hoiustatavus - See on seadme omadus säilitada töökindlus- ja vastupidavusnäitajate väärtusi ladustamise või transportimise ajal ja pärast seda.

Selle tööga seotud seadme omadused on tööaeg, mis tähistab toote töö kestust või mahtu. Tööaega mõõdetakse tundides või tsüklites seadme pideva või täieliku perioodilise töötamise kohta elektrirežiimis. Seadme tööaega, mõõdetuna tundides alates töö algusest kuni tehnilises dokumentatsioonis märgitud piirseisundi saabumiseni nimetatakse nn. tehniline ressurss.

Eluaeg - see on toote kalendriline tööaeg alates kasutuselevõtust kuni tehnilises dokumentatsioonis määratud piirseisundi saabumiseni.

Hooldatavus - see on toote omadus, mis väljendub selle kohandatavuses hoolduseks ja remondiks, s.t. rikete ja rikete ennetamiseks, avastamiseks ja kõrvaldamiseks.

Usaldusväärsuse teooria põhikontseptsioon on määratlus keeldumine sündmusena, mis seisneb toote toimivuse täielikus või osalises kaotuses, s.o. toote talitlushäire korral.

Rike võib ilmneda mitte ainult toote elementide mehaaniliste või elektriliste kahjustuste tõttu (katkestus, lühis), vaid ka reguleerimise rikkumise tõttu, elementide parameetrite tõttu, mis ületavad maksimaalseid lubatud väärtusi jne. Lisaks võib süsteemi tõrkeid põhjustada osade konstruktsioon, tootmine või töö.

Usaldusväärsuse teoorias on rikete lai klassifikatsioon erinevate kriteeriumide järgi.

Rikke klassifikatsioon

1. Alguse iseloomu alusel jaotatakse rikked äkilisteks ja järkjärgulisteks.

Ootamatu(katastroofiline) on rike, mis tekib süsteemi ühe või mitme põhiparameetri järsu muutumise tagajärjel, mis on seotud elementide sisemiste defektide, töötingimuste rikkumise, hoolduspersonali vigade ja muude kahjulike mõjudega.

Järk-järguline(parameetriline) on rike, mis tekib seadme kindlaksmääratud parameetrite sujuva muutumise tagajärjel, esiteks materjali füüsikaliste ja keemiliste omaduste halvenemise tõttu töötegurite ja loomuliku vananemise mõjul ning teiseks süsteemi elementide kulumisele tööparameetrite triivimise ja nende maksimaalsete lubatud väärtuste ületamise tagajärjel.

2. Omavahelise seose alusel eristatakse iseseisvaid ja sõltuvaid ebaõnnestumisi.

Sõltumatu nimetatakse riketeks, mille esinemine ei muuda teiste rikete esinemise tõenäosust, näiteks seadmete rikkeid, mis tekivad nende sisestruktuuris toimuvate protsesside tulemusena.

Sõltuv nimetatakse riketeks, mille esinemine muudab (suurendab) teiste rikete esinemise tõenäosust. Näiteks ülekoormuskaitse ahela kaitsmete ja passiivsete piiravate elementide rike põhjustab seadmete kahjustusi.

3. Manifestatsiooni tunnuste alusel eristatakse ilmseid ja varjatud ebaõnnestumisi. Selgesõnaline tuvastatakse välisel kontrollimisel või sisselülitamisel

varustus.

Peidetud rikked tuvastatakse spetsiaalsete instrumentide abil.

4. Seadme töövõimele avalduva mõju astme põhjal eristatakse täielikke ja osalisi rikkeid.

Täis viitab sellisele rikkele, mille kõrvaldamiseni on seadme sihtotstarbeline kasutamine võimatu.

Osaline nimetatakse rikkeks, mille kõrvaldamiseni on võimalik seadmeid vähemalt osaliselt sihtotstarbeliselt kasutada.

5. Nende eluea alusel eristatakse järgmisi tõrkeid: stabiilne, tõrked, katkendlikud.

Säästev nimetatakse rikkeks, mida saab kõrvaldada ainult seadme remondi või reguleerimise tulemusena.

Ebaõnnestumine nimetatakse ühekordseks iseparanevaks rikkeks, mille kestus on lühike võrreldes seadmete töö kestusega kuni järgmise rikkeni.

Katkendlik Ebaõnnestumine on rida kiiresti toimivaid tõrkeid, mis ilmnevad üksteise järel. Näiteks võivad seadmete talitlushäired tekkida suletud korpuse mahus olevate juhtivate osakeste tõttu, mis võivad tekitada lühiajalisi lühiseid sisemiste klemmide või üksikute juhtivate teede vahel.

Seadme elutsükli etapi kindlakstegemisel, kus rikete algpõhjus tekkis, eristame struktuurne, tootmine ja toimimine keeldumised.

Konstruktiivne rikked ilmnevad vigade ning projekteerimisreeglite ja -eeskirjade rikkumise tagajärjel arendusperioodil.

Under tootmine Rikete all mõeldakse rikkeid, mis tekivad seadmete tootmisprotsessi ebatäiuslikkuse või tehnoloogia rikkumiste tagajärjel.

Kui seadmete loomisel on seadmete võimalusi valesti hinnatud, tekivad probleemid. töökorras keeldumised. Selle tulemusena võivad seadmed olla riistvara ülekoormuse ja enneaegse rikke all.

Suurim arv seadme rikkeid esineb seadmete kasutamise perioodil tarbijate poolt kehtestatud tööreeglite rikkumise ja ebasoodsate keskkonnamõjude tõttu.

Usaldusväärsuse teoorias eristatakse süsteemide ja elementide usaldusväärsust.

Süsteem on ühiselt tegutsevate objektide kogum, mis tagab täielikult teatud praktiliste ülesannete täitmise.

element on osa süsteemist, millel pole iseseisvat tähendust ja mis täidab selles teatud funktsioone.

Mõisted "süsteem" ja "element" on suhtelised. Näiteks võivad erinevad raadiokomponendid (takistid, kondensaatorid) olla selliste süsteemide elemendid nagu võimendi, raadiovastuvõtja jne. Neid süsteeme võib omakorda käsitleda kui keerukama süsteemi elemente - radarisüsteemi, mis võib olla ka näiteks satelliitseiresüsteemi vms element.

Süsteemid võivad olla taastatavad või mittetaastavad.

Taastav(võimaldab mitut remonti) süsteem pärast riket parandatakse ja jätkab oma funktsioonide täitmist (majapidamis-, arvutitehnika, audio- ja videotehnika jne).

Taastamatu rikke korral süsteemile ei kohaldata või seda ei saa majanduslikel või tehnilistel põhjustel taastada (kaitsmed, lahingurakettide varustus).

Teenuse olemusest lähtuvalt eristatakse teenindatud ja teenindamata süsteeme.

Hooldatud süsteemid täidavad oma ülesandeid hoolduspersonali juuresolekul ja on tavaliselt kohandatud ennetava hoolduse käigus tekkinud rikete kõrvaldamiseks.

Hooldusvaba süsteemid täidavad neile määratud funktsioone ilma hoolduspersonalita, näiteks enamikele mittetagastatavatele kosmoseobjektidele paigaldatud seadmed.

Lähtudes süsteemi elementide rikete mõju olemusest selle väljundparameetritele ja sellest tulenevalt ka süsteemi efektiivsusele, võib selle jagada lihtsaks ja keerukaks.

Lihtne Kui üks või mitu elementi ebaõnnestuvad, kaotavad süsteemid täielikult oma funktsionaalsuse.

Kompleksne süsteemid on võimelised elementide rikke korral töötamist vähendatud efektiivsusega.

Usaldusväärsuse teoorias eristatakse elementide jada-, paralleel- ja segaühendusi. Seda tüüpi ühendusi käsitletakse üksikasjalikult ühes järgmistest jaotistest.

Eespool nimetatud rikete klassifitseerimisel kasutatud terminid kajastuvad riiklikes standardites ning regulatiivses ja tehnilises dokumentatsioonis ning on kohustuslikud.