Надёжность технических систем

Надежность технических систем, её свойства и показатели

Основными свойствами надежности технической системы являются:

• работоспособность (состояние при котором система работает в нормальном режиме),
• исправность (состояние объекта, при котором он соответствует всем установленным требованиям),
• предельное состояние (состояние объекта, при котором его использование противопоказано и или невозможно).

Технические системы могут быть восстанавливаемые (способные выполнять свои функции после ремонтных работ) и невосстанавливаемые (после отказа система окончательно теряет возможность выполнения поставленных задач).

Надежность один из самых важных показателей качества системы. Ее нельзя смешивать с другими показателями качества. Надежность - это комплексная характеристика системы или объекта, которая включает в себя ряд свойств и элементов.

Показатели надежности технических систем:

1. Безотказность подразумевает способность системы, не останавливаясь, сохранять работоспособность, в течении установленных времени или пределов. К показателям, которые характеризуют безотказность относятся вероятность безотказной работы, интенсивность отказа в работе, средняя результативность системы, плотность отказов.
2. Долговечность – способность системы выполнять поставленные задачи до первого отказа или ремонта. К показателям надежности относятся: технически ресурс, назначенный ресурс, срок службы.
3. Ремонтопригодность – свойство объекта или технической системы к обнаружению причины возникновения отказов в работе и сохранением работоспособности после ремонтных работ.
4. Сохраняемость – способность системы сохранять установленные эксплуатационные свойства.

Основной причиной нарушения надежности технической системы или объектов является отказ.

Отказы принято классифицировать по:

1. Типу. Различают отказы функционирования (невозможность выполнения функций), параметрические (изменение установленных параметров).
2. Природе возникновения. Бывают случайные и систематические.
3. Объекту возникновения. Различают первичные (причиной отказа является сама система), вторичные (причиной отказа является воздействие предыдущих или текущих напряжений), инициированные (в результате ошибки сотрудника, работающего на этом оборудовании).
4. Характеру возникновения. Бывают внезапные (наступающие в результате механического повреждения и не имеющие каких-либо предварительных признаков) и постепенные (отказ, происходящий медленно).
5. Причине возникновения. Различают конструктивный отказ (из-за неудачной конструкции системы), производственный отказ (из-за нарушения технологии производства), эксплуатационный отказ (из-за нарушения правил использования).
6. Характеру устранения. Бывают устойчивый, перемежающий (легок в устранении), средний (не вызывающий вторичных отказов), тяжелый (способный вызвать вторичные отказы).
7. Степени потери работоспособности: полные и частичные.
8. Легкости обнаружения: очевидные и скрытые
9. Времени возникновения. Различают приработанные (происходящие в начальный период эксплуатации), нормальные, износные (вызванные старением составляющих элементов системы).

Способы обеспечения надежности технической системы

На этапе разработки технической системы и ее подготовки к вводу в эксплуатацию на предприятии обязательным мероприятием является разработка способов обеспечения надежности системы и ее элементов, а также научно исследовательская оценка её показателей.

Прогнозирование показателей надежности технической системы на стадиях планирования и разработки дает нужные данные для оценки параметров конструкции системы. Данный прогноз производят для каждого варианта конструкции системы и методом сравнения полученных результатов выбирают самую оптимальную.

В настоящее применяют несколько способов обеспечения надежности в зависимости от структуры предприятия и сферы его деятельности.

Конструктивные способы включают в себя создание запасов прочности конструкций системы, облегчение работы автоматизированных элементов системы, упрощение конструкций технической системы, увеличение показателей ремонтопригодности.

Технологические способы являются научно-обоснованными, их разработка происходит на стадии планирования строительства системы и ввода ее в эксплуатацию. Среди технологических способов различают два основных:

1. Метод статистического контроля, который дает возможность вмешиваться в технологический процесс и предупреждать брак до наступления отказа.
2. Выборочный метод, который подразумевает анализа готового продукта. Выявление брака готового продукта позволяет установить место и причины нарушения надежности системы.

Способы повышения надежности технической системы

Для увеличения показателей надежности технической системы проводят ряд мероприятий, которые делятся на четыре группы

1. Разработка научных методов эксплуатации, подразумевающие использования научно-обоснованных методов на стадии разработки и подготовки ввода системы в эксплуатацию;
2. Сбор и анализ опыта эксплуатации. Изучение статистической информации позволяет лицам ответственным за разработку системы избежать ошибок в ее проектировании, а следовательно, снизить риск нарушения надежности;
3. Связь проектирования технической системы с производством изделий;
4. Повышение квалификации сотрудников. Эффективность и правильность эксплуатационных процессов напрямую зависит от опыта и знаний персонала, работающего на оборудовании.