Надежность

Классическая теория тестирования

Цель теории надежности — оценить ошибки в измерениях и предложить способы улучшения тестов с целью минимизации ошибок.

Центральное предположение теории надежности состоит в том, что ошибки измерения в основном случайны. Это не означает, что ошибки возникают из-за случайных процессов. Для любого человека ошибка измерения не является полностью случайным событием. Однако предполагается, что у большого числа людей причины ошибки измерения настолько разнообразны, что ошибки измерения действуют как случайные величины.

Если ошибки имеют основные характеристики случайных величин, то разумно предположить что ошибки в равной степени могут быть положительными или отрицательными и что они не коррелируют с истинными оценками или с ошибками в других тестах.

Предполагается, что:

1. Средняя погрешность измерения = 0

2. Истинные оценки и ошибки некоррелированы

3. Ошибки по различным показателям не коррелированы

Теория надежности показывает, что дисперсия полученных оценок — это просто сумма дисперсии истинных оценок плюс дисперсия ошибок измерения .

σ Икс 2 знак равно σ T 2 + σ E 2 {\ Displaystyle \ sigma _ {X} ^ {2} = \ sigma _ {T} ^ {2} + \ sigma _ {E} ^ {2}}

Это уравнение предполагает, что результаты тестов зависят от двух факторов:

1. Вариабельность истинных оценок

2. Вариабельность из-за ошибок измерения.

Коэффициент надежности ρ x x ′ {\ displaystyle \ rho _ {xx ‘}}обеспечивает показатель относительного влияния истинных и ошибочных оценок на достигнутые результаты теста. В общем виде коэффициент надежности определяется как отношение истинной дисперсии оценок к общей дисперсии оценок теста. Или, что то же самое, единица минус отношение вариации оценки ошибки и вариации наблюдаемой оценки:

ρ xx ′ = σ T 2 σ X 2 = 1 — σ E 2 σ X 2 {\ displaystyle \ rho _ {xx ‘} = {\ frac {\ sigma _ {T} ^ {2}} {\ sigma _ {X} ^ {2}}} = 1 — {\ frac {\ sigma _ {E} ^ {2 }} {\ sigma _ {X} ^ {2}}}}

К сожалению, нет возможности напрямую наблюдать или вычислять истинный результат, поэтому для оценки надежность теста.

Некоторые примеры методов оценки надежности включают надежность повторного тестирования, внутреннюю согласованность надежность и надежность параллельного тестирования. Каждый метод по-своему решает проблему определения источника ошибки в тесте.

Безопасность, качество, долговечность, отказоустойчивость или отказоустойчивость

Вопросы безопасности связаны с предотвращением серьезных несчастных случаев: человеческих жертв, телесных повреждений, крупного материального ущерба.

Исследования надежности не ограничиваются вопросами безопасности, но также включают исследования качества  : многие продукты могут выполнять одну и ту же функцию, но некоторые делают это лучше, чем другие, они приносят больше удовлетворения своим пользователям, они имеют лучшее качество. Прогнозирование степени удовлетворенности, обеспечиваемой продуктом, является частью исследований надежности.

Устойчивое развитие — это вопрос безопасности и качества. Безопасность должна быть гарантирована в течение длительного времени, но нельзя ожидать, что продукт будет работать вечно, и тем более вы удовлетворены тем, что он прослужит дольше.

Часто невозможно заставить устройство работать без сбоев, а только то, что вероятные сбои вызывают только умеренный ущерб. Эта отказоустойчивость или отказоустойчивость (работа в ухудшенном режиме) является одним из аспектов надежности.

1.7. Характеристики надежности сложных систем

Отличительными чертами сложных систем,
к которым относятся современные АСУ,
являются: многоканальность, т. е. наличие
нескольких каналов, каждый из которых
выполняет определенную функцию, частную
по отношению к общей задаче системы;
многосвязность, т. е. большое количество
функциональных связей между элементами
системы; наличие вспомогательных и
дублирующих устройств.

Благодаря
перечисленным особенностям сложная
система может находиться
в нескольких рабочих состояниях, так
как выход из строя
некоторых ее элементов не вызывает
полного отказа системы, т.е.
прекращения выполнения ею заданных
функций, но ухудшает в
той или иной степени качество
функционирования. Следовательно, отказ
элемента переводит систему из состояния
с полной работо­способностью
в состояние с частичной работоспособностью.

ЛСУ
можно характеризовать функциональной
и эффективной надежностью.

Функциональная
надежность Р_Ф
— вероятность того, что данная система
будет удовлетворительно выполнять свои
функции в тече­ние
заданного времени. Функциональная
надежность отличается от
определения надежности, данной в гл. 1,
тем, что учитывает наличие
схемы контроля в системе. В дальнейшем
под функцио­нальной
надежностью понимается надежность,
рассматриваемая в
предыдущих главах.

Эффективная
надежность РЭ—
среднее значение (математическое
ожидание)
величины, характеризующей относительный
объем и полезность
выполняемых системой функций в течение
заданного времени
по сравнению с ее предельными возможностями.
Введение критерия
эффективной надежности объясняется
тем, что одними показателями надежности,
взятыми отдельно, не удается оценить
функционирование
сложной системы

Сложная система кроме
надеж­ности каждого
блока и всей системы характеризуется
еще относительной
важностью потери системой тех или иных
качеств поэтому под
РЭ
понимается некоторая количественная
мера, оценивающая качество
выполнения системой своих функций. В
ряде случаев выполнение
конкретной частной задачи с некоторой
эффектив­ностью
требует работоспособности лишь части
аппаратуры. С дру­гой
стороны, даже при полной работоспособности
всех элементов системы
нельзя говорить о выполнении некоторой
задачи как о
достоверном событии

Основная идея
метода определения эффек­тивной
надежности заключается в том, что
учитывают не только внутренние
свойства самой системы, но и качество
функциониро­вания
и выполнения задачи и выходной эффект

С дру­гой
стороны, даже при полной работоспособности
всех элементов системы
нельзя говорить о выполнении некоторой
задачи как о
достоверном событии. Основная идея
метода определения эффек­тивной
надежности заключается в том, что
учитывают не только внутренние
свойства самой системы, но и качество
функциониро­вания
и выполнения задачи и выходной эффект.

Пусть
система находится в каком-либо состоянииj.
Эффектив­ную
надежность этой системы в данном
состоянии называют част­ной
(условной) эффективностью. Это
может быть вероятность того, что
система, находясь в состоянии j,
способна решить задачу, выбранную
случайным образом (независимо от
состояния j)
в соот­ветствии
с некоторым вероятностным законом из
определенного множества
задач. Тогда под эффективностью можно
понимать коли­чество
задач, решенных системой в том пли ином
состоянии.

Частная эффективность
системы характеризуется вероятностью
получения
этой эффективности. В общем случае
эффективная надежность
системы со счетным множеством дискретных
состояний определяется
как математическое ожидание выходного
эффекта

(1.70)

Прогнозирующая надежность

Прогнозирующая надежность позволяет оценить априорную надежность компонента, оборудования или системы. Для этого мы ассимилируем поведение каждого элементарного компонента с математическими вероятностными моделями и физическим старением. Обратная связь по опыту и выполнение тестов являются основой построения этих моделей поведения с точки зрения надежности.

В случае электроники существует несколько наборов моделей прогнозирования для элементарных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, интегральные схемы и т. Д. Наиболее широко используемые электронные хранилища прогнозов надежности:

• MIL-HDBK-217F: американский военный стандарт, разработанный для оценки надежности оборудования;
• RDF2000: сборник данных по надежности, основанный на опыте France Telecom  ; эта коллекция была преобразована в стандарт под названием UTE C 80-810;
• FIDES  : руководство по прогнозной надежности, построенное на основе вышеупомянутых коллекций на основе отзывов консорциума французских промышленников; эта коллекция была преобразована в стандарт под названием UTE C 80-811.

Различные параметры, влияющие на надежность компонента, называются факторами и обозначаются греческой буквой «пи»; можно процитировать, например, коэффициент качества: Πq.

Для неэлектронных компонентов также есть справочники, позволяющие оценить некоторые элементарные компоненты (винты, клапаны, прокладки и т. Д.). Мы различаем, например:

• OREDA (Offshore данных надежности)  компендиум: надежность компендиум построен на обратной связи от опыта компаний, работающих морских платформ; данные касаются промышленного оборудования, в основном электромеханического, связанного с добычей нефти  : компрессоров, теплообменников, генераторов, различных клапанов, котлов, насосов, испарителей и т. д.
• сборник EIREDA (Европейский банк данных о надежности отрасли)  : сбор данных о надежности на основе отзывов европейских компаний, в основном из химического сектора, относительно электромеханического оборудования, потребляющего электрическую энергию: вентиляторы, испарители, теплообменники, насосы, компрессоры;
•  сборник NPRD-95 (данные о надежности неэлектронных компонентов ) : сборник данных о надежности, созданный на основе отзывов крупных американских организаций, таких как НАСА и ВМС США  ; данные относятся к механическим и электромеханическим компонентам, используемым в основном в военной технике.

Результаты расчетов, полученные с помощью этих сборников, позволяют оценить интенсивность отказов электронных или других систем, основные данные, необходимые для анализа SdF (деревья отказов, блок-схемы надежности, FMEA и т. Д.).

Во Франции надежность выросла под руководством Жан-Клода Лигерона, особенно в области механической надежности.

Разница из действительности

Надежность не означает действительности. То есть надежная мера, которая измеряет что-то последовательно, не обязательно означает то, что вы хотите измерить. Например, хотя существует множество надежных тестов на определенные способности, не все из них могут быть пригодны для прогнозирования, скажем, производительности труда.

Хотя надежность не подразумевает достоверность, надежность накладывает ограничения на общую достоверность теста. Тест, который не является абсолютно надежным, не может быть совершенно достоверным ни как средство измерения характеристик человека, ни как средство прогнозирования оценок по критерию. В то время как надежный тест может предоставить полезную достоверную информацию, тест, который не является надежным, не может быть достоверным.

Например, если набор весов последовательно измерял вес объекта как На 500 грамм больше истинного веса, тогда весы будут очень надежными, но недействительными (поскольку возвращенный вес не является истинным весом). Чтобы шкала была действительной, она должна возвращать истинный вес объекта. Этот пример демонстрирует, что абсолютно надежный показатель не обязательно действителен, но что действительный показатель обязательно должен быть надежным.

Надежность и качество

Технический Союз электроэнергии (UTE), по рекомендации Международной электротехнической комиссии, предложил следующее определение:

Надежность — это вероятность отсутствия отказа в течение времени t . Между 0 и 1 (или от 0 до 100%) отмечается R ( t ) (R означает надежность ).

Не следует путать надежность (функция времени) и контроль качества (статическая функция).

Пример:

Мы тестируем интегральные схемы, когда они покидают производственную линию, и видим, что 3% из них работают некорректно: мы можем сказать, что «качество» этой цепочки (эффективность ее производства) составляет 97% (3% дефектов).

После того, как эти цепи вставлены в систему, мы обнаруживаем, что их среднее время наработки на отказ ( MTTF для «  среднего времени наработки на отказ  » ) составляет 100 000 часов. Это показатель их надежности.

Если отказы непредсказуемы и происходят совершенно случайно, количество отказов за определенный период зависит только от количества цепей. Интенсивность отказов λ — число отказов в единицу времени — это константа. В этом случае закон надежности экспоненциальный. В самом деле, каждый сбой снижает количество сотрудников и, следовательно, вероятность увидеть сбой в следующую единицу времени.

Закон надежности записан:

R ( t ) = e -λ t

Средняя наработка до отказа выводится из этой экспоненциальной функции .

MTTF = 1 / λ.

и наоборот, λ — величина, обратная средней наработке на отказ.

В случае экспоненциального закона, независимо от продолжительности уже достигнутого хорошего функционирования, в любой момент вероятность отказа цепи между моментом t и моментом ( t + d t ) остается постоянной и равна d t / MTTF. (существенное свойство экспоненциального распределения ).

Мы можем видеть это независимо от MTTF:

• при t = 0 надежность всегда равна 1: при вводе в эксплуатацию ни одна система не неисправна;
• если t стремится к бесконечности, надежность стремится к нулю: системы имеют ограниченный срок службы.

Примечание

Снижение значения надежности с течением времени не следует путать с явлением износа. Просто каждая система терпит неудачу.

Похожие термины:

• согласно ГОСТ Р ИСО 15489–12007 «Системы СИБИД. Управление документами. Общие требования», используемая для управления документами, обеспечивает: а) в соответствии с установленным порядком включение

• способность экосистемы относительно полно самовосстанавливаться и саморегулироваться (в пределах естественных для системы суточных, сезонных, межгодовых и вековых колебаний) в течение сукцесси

• в практической (экспертной или следственной) деятельности способность при заранее определенных условиях и применительно к определенной категории объектов приложения и решаемых задач достигать

• Свойство объекта (системы) сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях: примене

• собирательный термин, используемый для определения характеристик эксплуатационной готовности изделий и влияющих на нее факторов: надежности, ремонтопригодности и материального обеспечения тех

• свойство системы обеспечивать бесперебойный режим (с достаточным количеством и давлением) подачи питьевой воды физическим и юридическим лицам в соответствии с установленными нормами питьевого

• НСУ) Способность выполнять заданные функции в производственно-хозяйственных условиях, сохраняя при этом свои основные характеристики (параметры) в установленных пределах. НСУ является вероятнос

• Исследует вероятные характеристики и статистические оценки показателей функционирования технических объектов как сложных технических систем. Параллельно развиваются физические и технические

• общие принципы обеспечения безопасности, эксплуатационной пригодности и долговечности строительных сооружений, инженерных систем, конструкций и материалов. основные понятия надежности, класси

• показатели, применяемые для определения степени исполнения обязательств концессионера по созданию и (или) реконструкции объекта концессионного соглашения, обязательств организации, осуществля

• показатели, применяемые для контроля за исполнением обязательств концессионера по созданию и (или) реконструкции объектов концессионного соглашения, реализацией инвестиционной программы, произ

• Показатели надежности качества энергетической эффективности объектов централизованных систем горячего водоснабжения холодного водоснабжения и водоотведения

  показатели, применяемые для контроля за исполнением обязательств концессионера по созданию и (или) реконструкции объектов концессионного соглашения, реализацией инвестиционной программы, произ

Интенсивность отказов

Интенсивностью отказов λ(t) называется отношение числа отказавших объектов в единицу времени к среднему числу объектов, работающих в данный отрезок времени, при условии, что отказавшие объекты не восстанавливаются и не заменяются исправными: λ(t) = n(t)/[N_срΔt] где N_ср = [N_i + N_i+1]/2 — среднее число объектов, исправно работавших в интервале времени Δt; N_i – число изделий, работавших в начале интервала Δt; N_i+1 – число объектов, исправно работавших в конце интервала времени Δt.

Ресурсные испытания и наблюдения над большими выборками объектов показывают, что в большинстве случаев интенсивность отказов изменяется во времени немонотонно.

Типичная кривая изменения интенсивности отказов объекта

Из кривой зависимости отказов от времени видно, что весь период работы объекта можно условно поделить на 3 периода. I — й период – приработка.

Приработочные отказы являются, как правило, результатом наличия у объекта дефектов и дефектных элементов, надежность которых значительно ниже требуемого уровня. При увеличении числа элементов в изделии даже при самом строгом контроле не удается полностью исключить возможность попадания в сборку элементов, имеющих те или иные скрытые дефекты. Кроме того, к отказам в этот период могут приводить и ошибки при сборке и монтаже, а также недостаточная освоенность объекта обслуживающим персоналом.

Физическая природа таких отказов носит случайный характер и отличается от внезапных отказов нормального периода эксплуатации тем, что здесь отказы могут иметь место не при повышенных, а и при незначительных нагрузках («выжигание дефектных элементов»). Снижение величины интенсивности отказов объекта в целом, при постоянном значении этого параметра для каждого из элементов в отдельности, как раз и объясняется «выжиганием» слабых звеньев и их заменой наиболее надежными. Чем круче кривая на этом участке, тем лучше: меньше дефектных элементов останется в изделии за короткий срок.

Чтобы повысить надежность объекта, учитывая возможность приработочных отказов, нужно: • проводить более строгую отбраковку элементов; • проводить испытания объекта на режимах близких к эксплуатационным и использовать при сборке только элементы, прошедшие испытания; • повысить качество сборки и монтажа.

Среднее время приработки определяют при испытаниях. Для особо важных случаев необходимо увеличить срок приработки в несколько раз по сравнению со средним.

II — й период – нормальная эксплуатация Этот период характеризуется тем, что приработочные отказы уже закончились, а отказы, связанные с износом, еще не наступили. Этот период характеризуется исключительно внезапными отказами нормальных элементов, наработка на отказ которых очень велика.

Сохранение уровня интенсивности отказов на этом этапе характеризуется тем, что отказавший элемент заменяется таким же, с той же вероятностью отказа, а не лучшим, как это происходило на этапе приработки.

Отбраковка и предварительная обкатка элементов, идущих на замену отказавших, имеет для этого этапа еще большее значение. Наибольшими возможностями в решении этой задачи обладает конструктор. Нередко изменение конструкции или облегчение режимов работы всего одного-двух элементов обеспечивает резкое повышение надежности всего объекта. Второй путь – повышение качества производства и даже чистоты производства и эксплуатации.

III – й период – износ Период нормальной эксплуатации заканчивается, когда начинают возникать износовые отказы. Наступает третий период в жизни изделия – период износа.

Вероятность возникновения отказов из-за износов с приближением к сроку службы возрастает.

С вероятностной точки зрения отказ системы в данном промежутке времени Δt = t₂ – t₁ определяется как вероятность отказа:

∫a(t) = Q₂(t) — Q₁(t)

Интенсивность отказов есть условная вероятность того, что в промежуток времени Δt произойдет отказ при условии, что до этого он не произошел λ(t) = [Q₂ — Q₁]/ λ(t) = lim [Q₂ — Q₁]/ = / = Q'(t)/P(t) = -P'(t)/P(t) так как a(t) = -P'(t), то λ(t) = a(t)/P(t).

Эти выражения устанавливают зависимость между вероятностью безотказной работы, частотой и интенсивностью отказов. Если a(t) – невозрастающая функция, то справедливо соотношение: ω(t) ≥ λ(t) ≥ a(t).

Общая модель

На практике меры тестирования никогда не бывают полностью согласованными. Для оценки влияния несогласованности на точность измерения были разработаны теории надежности испытаний. Основной отправной точкой почти всех теорий надежности тестов является идея о том, что результаты тестов отражают влияние двух видов факторов:

1. Факторы, способствующие согласованности: стабильные характеристики человека или атрибут, который пытаются измерить

2. Факторы, способствующие несогласованности: особенности человека или ситуации, которые могут повлиять на результаты тестов, но не имеют ничего общего с измеряемым атрибутом.

Эти факторы включают:

• Временные, но общие характеристики человека: здоровье, утомляемость, мотивация, эмоциональное напряжение
• Временные и специфические характеристики человека: понимание конкретной тестовой задачи, специфики приемы или приемы работы с конкретными тестовыми материалами, колебания памяти, внимания или точности
• Аспекты тестовой ситуации: отсутствие отвлекающих факторов, ясность инструкций, взаимодействие личности, пола или расы экзаменатора
• Случайные факторы: удача в выборе ответов путем простого предположения, моментальные отвлекающие факторы

Целью оценки надежности является определение того, какая часть изменчивости в результатах тестов вызвана ошибками в измерениях и насколько это связано с изменчивостью истинных оценок .

A истинных оценок — это воспроизводимая характеристика измеряемой концепции. Это часть наблюдаемой оценки, которая будет повторяться в разных случаях измерения в отсутствие ошибки.

Ошибки измерения состоят из случайной ошибки и систематической ошибки. Он представляет собой расхождения между оценками, полученными на тестах, и соответствующими истинными оценками.

Эта концептуальная разбивка обычно представлена ​​простым уравнением:

Наблюдаемая оценка теста = истинная оценка + ошибки измерения

Надёжность и безопасность

Надёжность в инженерной практике отличается от безопасности отношением к видам опасностей, с которыми она имеет дело. Надёжность в технике главным образом связана с определением стоимостных показателей. Они относятся к тем опасностям в смысле надёжности, которые могут перерасти в аварии с частичной потерей доходов для компании или заказчика. Это может произойти из-за потери по причине неготовности системы, неожиданно высоких затрат на запасные части и ремонт, перерывов в нормальной работе и т. п. Безопасность относится к тем случаям проявления опасности, которые могут привести к потенциально тяжёлым авариям. Требования по безопасности функционально связаны с требованиями по надёжности, но характеризуются более высокой ответственностью. Безопасность имеет дело с нежелательными опасными событиями для жизни людей и окружающей среды в том же смысле, что и надёжность, но не связана напрямую со стоимостными показателями и не относится к действиям по восстановлению после отказов и аварий

У безопасности другой уровень важности отказов в обществе и контроля со стороны государства. Безопасность часто контролируется государством (например, атомная промышленность, космос, оборона, железные дороги и нефтегазовый сектор)

Надёжность на этапе проектирования

Надёжность на этапе проектирования является новой дисциплиной и относится к процессу разработки надёжных изделий. Этот процесс включает в себя несколько инструментов и практических рекомендаций и описывает порядок их применения, которыми должна владеть организация для обеспечения высокой надёжности и ремонтопригодности разрабатываемого продукта с целью достижения высоких показателей готовности, снижения затрат и максимального срока службы продукта. Как правило, первым шагом в этом направлении является нормирование показателей надёжности. Надёжность должна быть «спроектирована» в системе. При проектировании системы назначаются требования к надёжности верхнего уровня, затем они разделяются на определённые подсистемы разработчиками, конструкторами и инженерами по надёжности, работающими вместе. Проектирование надёжности начинается с разработки модели. При этом используют структурные схемы надёжности или деревья неисправностей, при помощи которых представляется взаимоотношение между различными частями (компонентами) системы.

Одной из наиболее важных технологий проектирования является введение избыточности или резервирование. Резервирование — это способ обеспечения надёжности изделия за счёт дополнительных средств и (или) возможностей, избыточных по отношению к минимально необходимым для выполнения требуемых функций (ГОСТ 27.002). Путём введения избыточности совместно с хорошо организованным мониторингом отказов, даже системы с низкой надёжностью по одному каналу могут в целом обладать высоким уровнем надёжности. Однако введение избыточности на высоком уровне в сложной системе (например, на уровне двигателя самолёта) очень сложно и дорого, что ограничивает такое резервирование. На более низком уровне системы резервирование реализуется быстро и просто, например, использование дополнительного соединения болтом.

Существует много методик анализа надёжности, специфических для отдельных отраслей промышленности и приложений. Наиболее общие из них следующие.

• Анализ видов и последствий отказов (АВПО)
• Имитационное моделирование надёжности
• Анализ схем функциональной целостности (СФЦ)
• Анализ опасностей (Hazard analysis)
• Анализ структурных схем надёжности (RBD)
• Анализ деревьев неисправностей
• Ускоренные испытания
• Анализ роста надёжности
• Вейбулл-анализ (анализ эмпирических данных из испытаний и эксплуатации)
• Анализ смеси распределений
• Устранение критичных отказов
• Планирование технического обслуживания, обеспечивающего надёжность (RCM)
• Анализ диагностики отказов
• Анализ ошибок человека-оператора

Инженерные исследования проводятся для определения оптимального баланса между надёжностью и другими требованиями и ограничениями.
Существенную помощь при инженерном анализе надёжности могут оказать программные комплексы для расчёта надёжности.

Надежность и вероятность

Прогнозы надежности обязательно имеют вероятностный характер, поскольку они требуют знания интенсивности отказов каждого компонента. Поскольку эти частоты отказов получены на выборках, которые обязательно ограничены по размеру, их значение регулируется законами статистики (в частности, доверительными интервалами). Таким образом, математическая теория надежности состоит из частного приложения теории вероятностей к проблемам безотказной работы.

Наиболее распространенное приближение, особенно в электронике, состоит в предположении экспоненциального распределения отказов компонентов; в частности, это позволяет суммировать интенсивность отказов для нерезервированных узлов. Затем надежность и доступность избыточных групп неизбыточных подмножеств можно рассчитать с помощью марковских процессов . Конкретным примером этого является метод прогнозирования надежности электронных систем под названием FIDES .

Примечание

На практике пробой скорость распределение часто отклоняется от экспоненты: В этом случае, для определенного оборудования, в начале своей жизни (приработки), и в конце своей жизни (износ). Экспоненциальный закон обычно применим только для электроники, но для простоты он часто используется в других областях.

Объем исследований надежности

Вся человеческая деятельность движется намерениями . В отношении любой деятельности мы можем задать себе проблему средств обеспечения надежности: достаточны ли средства для достижения намеченных целей? Таким образом, потенциальная область исследований надежности включает всю человеческую деятельность: все продукты и все услуги. Кроме того, электроника присутствует во всех сферах деятельности человека. Поэтому становится важным, чтобы компоненты, входящие в состав наших новых инструментов безопасности, были надежными. Понятие физики отказов предоставляет информацию о различных режимах отказа электронных систем

Поскольку количество электронных компонентов очень важно, а технологии очень разнообразны, становится полезным иметь базу информации об их поведении в данной среде (температура, влажность, вибрации, излучения…). Обратная связь также полезна для анализа надежности системы, хотя часто бывает трудно поделиться информацией, которая по большей части является конфиденциальной

Затем необходимо использовать базу данных, которая позволяет объединить информацию.

Пример

В качестве примера можно рассмотреть надежность работы паротурбинного энергоблока, которая включает в себя:

• качество материалов, использующихся в процессе производства;
• совершенство разработанной конструкции;
• используемую технологию изготовления;
• применяемую технологию перевозки и монтажа оборудования;
• качество применяемого топлива;
• условия эксплуатации и обслуживания устройств.

И это только краткий список того, что включает в себя характеристика показателей надежности. Создание и применение новых, непрерывно усложняющихся установок предусматривает необходимость в постоянном обеспечении их все более и более высокой степени надежности. Именно поэтому была разработана специализированная «теория надежности», которая в последнее время стала пользоваться довольно широким распространением.

Факторы, влияющие на надежность объектов

Многие факторы которые влияют на оборудование систем, классифицируют по области их действия, это показано на рис.1. В зависимости от типа оборудования на которых влияют факторы влияющие на надежность, могут изменяться.

Рисунок — 1

Конструктивные факторы:

определение составных элементов и материалов;
выбор функциональной и структурной схем, варианты контроля резервирования;
выбор условий и режимов работы элементов в системе;
выбор защит и установок на технологические параметры элементов;
принятие во внимание психофизиологических характеристик сотрудников;
Создание документации.

К производственным факторам относятся:

• контроль качества элементов и метериалов которые приходят от поставщиков;
• контроль качества элементов на всех этапах процесса создания (точность, прочность, характеристика объектов и тд.);
• организация процесса создание или настройки оборудования;
• квалификация изготовителей;
• условие работы на предприятии;
• контроль наладки и монатажа оборудования систем.

Эксплуатационные факторы, это факторы которые находятся вне зоны производства и проектирования объектов. Они могут быть объективные и субъективные. Объективные факторы оказывают влияние на надежность объектов. Они бывают внутренние и внешние.

Внешние факторы обусловленны условиями применения и внешней средой. К таким можно отнести климатические факторы (разные температуры, радиация, влажность), электромагнитные излучения, механические воздействия (вибрации, удары). Внутренние факторы же обусловленны с изменением характеристик самых объъектов и их несущих материалов, это износ, старение, коррозия. Эти изменения реализуются в течении времени. Климатические условия показаны на рис.2.

Рисунок — 2

Субъективные факторы подразумевают:

• обучееность сотрудников;
• квалификация сотрудников;
• способы и средства организации объектов;
• анализ и организация сбора о надежности объектов;