Тема 2.
Показатели надежности и основные соотношения между ними.
Показатели надежности РЭУ и их элементов невосстанавливаемых и восстанавливаемых изделий.
Надежность является комплексным свойством изделия Для описания различных сторон этого свойства на практике пользуются показателями надежности, представляющими собой количественные характеристики одного или нескольких свойств определяющих надежность изделия.
Используют единичные и комплексные показатели надежности. Под единичным понимают такой показатель, который характеризует одно из свойств, составляющих надежность изделия. Комплексный показатель характеризует несколько свойств составляющих надежность изделия.
Для количественного описания различных сторон надежности как свойства обычно используют несколько групп показателей.
Первая группа — показатели безотказности К основным показателям этой группы относятся:
— вероятность безотказной работы P(tз) в течение заданного времени t3;
—. вероятность отказа Q(tз) в течение заданного времени t3;
— интенсивность отказов λ;
— средняя наработка до отказа (среднее время безотказной работы в случае, если наработка выражается временем) Тср;
— средняя наработка на отказ (кратко — наработка на отказ) T0;
— параметр потока отказов μ;
— гамма-процентная наработка до отказа.
Под интенсивностью отказов понимают условную плотность времени до отказа изделия, определяемую при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник.
Под параметром потока отказов понимают отношение математического ожидания числа отказов восстанавливаемого изделия за достаточно мал|ое время работы к значению этого времени.
Под гамма-процентной наработкой до отказа понимают наработку, -в течение которой отказ в изделии не возникнет с вероятностью γ, выраженной в процентах, т.е. эта есть такая минимальная наработка до отказа, которую будут иметь гамма процентов изделий данного вида. Например, запись в технической документации: "90-процентная наработка до отказа составляет не менее 250 ч" означает, что у 90% изделий данного вида в течение суммарной наработки, равной 250 ч, отказ не возникнет.
Показатели этой группы, кроме показателя Т0, используют как для устройств, так и для элементов. Показатель Т0 применяют только для восстанавливаемых устройств.
Вторая группа — показатели ремонтопригодности. Основными показателями этой группы являются:
— вероятность восстановления изделия за заданное
время ;
— среднее время восстановления (математическое ожидание времени восстановления работоспособного состояния изделия после отказа) Тв.
Показатели данной группы имеют смысл только для восстанавливаемых изделий. Для элементов РЭУ эти показатели не используют, ибо элементы являются, как правило, изделиями невосстанавливаемыми.
Третья группа — показатели долговечности. К ним относят:
— средний ресурс (математическое ожидание ресурса);
— гамма-процентный ресурс;
— средний срок службы (математическое ожидание срока службы);
— гамма-процентный срок службы.
Под ресурсом понимают суммарную наработку изделия от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.
Под предельным понимают состояние изделия, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно. Критерий предельного состояния изделия устанавливается в нормативно-технической или проектной документации.
Под гамма процентным понимают ресурс, который обеспечивается с вероятностью γ, выраженной в процентах, т.е. это такой минимальный ресурс, который будут иметь гамма процентов изделий данного вида.
Под сроком службы понимают календарную продолжительность эксплуатации от начала эксплуатации изделия или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.
Гамма-процентный срок службы — это такой срок службы, который обеспечивается с вероятностью λ, выраженной в процентах, т.е. это минимальный срок службы, который будут иметь гамма процентов изделий данного вида.
Показатели этой группы используют как для устройств, так и для элементов.
Четвертая группа — показатели сохраняемости. К ним относят:
— средний срок сохраняемости (математическое ожидание срока сохраняемости);
— гамма-процентный срок сохраняемости.
Под сроком сохраняемости понимают календарную продолжительность хранения и (или) транспортирования изделия, в течение которой сохраняются в заданных пределах значения параметров, характеризующих способность изделия выполнять заданные функции. По истечении срока сохраняемости изделие должно соответствовать требованиям безотказности, долговечности и ремонтопригодности, установленным нормативно-технической документацией на изделие.
Гамма процентный срок сохраняемости — это срок сохраняемости, достигаемый изделием с заданной вероятностью γ, выраженной в процентах, т.е. это такой минимальный срок сохраняемости, который будут иметь гамма процентов изделий данного вида.
Показатели этой группы также используют, как для устройств, так и для элементов.
Пятая группа — комплексные показатели надежности. Показатели этой группы выступают в виде эксплуатационных коэффициентов надежности, используемых для устройств. Основными коэффициентами являются:
коэффициент готовности;
коэффициент технического использования;
коэффициент простоя.
Подробно эти коэффициенты рассмотрим ниже.
В отличие от показателей пятой группы, показатели первых четырех относятся к единичным показателям надежности.