Надёжность в машиностроении
1.История и значения надёжности в технике
2. Надежность в современной технике
История и значения надёжности в технике
Надежность происходит от существительного надежда, от праславянского na-dedi̯a, от которой в том числе произошли: древнерусское «надежа» (кстати один наш инженер обожал называть надежность именно надежой), белорусское «надзёжа», болгарское «наде́жда», устаревшее польское nadziewać в значении «надевать на себя».В настоящее время у термина "надежность" есть вполне конкретное определение. ГОСТ 27.002-2015 гласит, что надежность это "Свойство объекта сохранять во времени способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования".Определение достаточно громоздкое, мне нравится другое, более простое и ёмкое. Надежность - это качество во времени. Расшифровка здесь простая - чем больше времени работает технический объект, тем ниже его надежность. Как говорят арабы: "Всё боится времени, в время боится пирамид».В настоящее время надежность, как ключевое свойство технического объекта принято подразделять на четыре составляющие: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.
Надежность как свойство объекта сохранять свои свойства в течении времени волновала людей с самых ранних времен.Интересно, что самый древний свод законов в мире - законы Хаммурапи (древний Вавилон) уже содержал в себе параграфы, регламентирующие надёжность. Например, 229 параграф "Законов..." гласит: «Если строитель построил человеку дом и свою работу сделал непрочно, а дом, который он построил, рухнул и убил хозяина, то этот строитель должен быть казнен».А вот как Петр I боролся за качество вооружения и организовывал испытания на надежность: "Приказываю ружейной канцелярии из Петербурга переехать в Тулу и денно и нощно блюсти исправность ружей. Пусть дьяки и подьячие смотрят, как олдерман клейма ставит, буде сомнения возьмет, самим проверять и смотром, и стрельбою. А два ружья каждый месяц стрелять, пока не испортятся".э. Когда создавалась отечественная ракета Н-1, для полётов на Луну, то на этапе проектирования никто не делал ни одного расчёта надежности. Результат известен: все четыре пуска Н-1 были неудачными и закончились падениями и взрывами ракет. Когда разработчика каждой системы ракеты спрашивали: «надежна ли ваша система?», то каждый отвечал: «да, конечно надежна». В итоге, когда после четвертого подряд неудачного пуска решили посчитать надежность ракеты, оказалось, что её надежность, характеризуемая таким показателем как ВБР (вероятность безотказной работы) составляет всего лишь 0,5! Для сравнения, у современных ракет надежность составляет 0,985.
Многие не знают, что надежность можно посчитать. Не только можно, но и нужно! Многие вещи можно понять интуитивно. Например, все мы знаем, что одна голова хорошо, а две лучше. Две системы управления лучше чем одна. Если одна откажет, другая сможет её заменить. Это называется резервирование.А если мы поставим три системы управления, насколько это будет более надежно чем две? А если у нашего спускаемого аппарата предусмотрено четыре парашюта, и мы допускаем в них два отказа. Насколько это схема надежнее, чем спускаемый аппарат с тремя парашютами, но при это ни один из них не может отказать. Всё это и многое другое - задачи анализа надежности. Задача поиска компромисса между высокой надежностью изделия и ограничениями на габариты, массу и энергопотребления могут быть очень и очень интересными.Поставим на беспилотный летательный аппарат три системы управления. Надежно? Да! Но мы заняли весь объем отсека с полезной нагрузкой и теперь наш беспилотник не сможет доставить груз до клиента, или сможет, но очень маленький. Значит надо найти разумный компромисс между надежностью, габаритами и массой. Все это - задачи инженера по надежности.Без анализа надежности нельзя грамотно спроектировать ни одно техническое устройство. А ошибки при разработке обходятся дороже всего. Низкая надежность техники ведет к потерям денег, времени, экономическому и экологическому ущербу, но самое грустное - к ранениям и гибели людей. Чем больше людей будет разбираться в надежности, тем удобнее, приятнее и безопаснее будет мир вокруг нас.