Надежность — это свойство объектов поддерживать во временных рамках в заданных границах величины определённых параметров, которые характеризуют способность исполнения требуемых функций в заданных режимах и условиях использования.
Сущность понятия «надежность»
Надёжность, как комплексное понятие, включает следующие свойства объекта:
- Свойство безотказности. Способность объекта постоянно находиться в работоспособном состоянии в течение заданного временного интервала или наработки.
- Свойство долговечности. Способность объекта находиться в работоспособном состоянии до наступления состояния предела при заданной системе технического обслуживания.
- Свойство ремонтопригодности. Способность объекта обладать возможностью обнаруживать и предупреждать причины отказов и неисправностей, а также возможность восстанавливать и поддерживать работоспособное состояние объекта за счёт выполнения технического обслуживания и ремонта.
- Свойство сохраняемости. Способность объекта сохранять параметры безотказной и долговечной работы, а также быть ремонтопригодным вовремя и после истечения сроков хранения и транспортировки.
Надежность, эргономика и качество АСОИ
Свойство надёжности считается одним из главных параметров качества любого технического устройства и системы, включая и автоматизированные системы обработки информации (АСОИ). От этого параметра напрямую зависят параметры безопасности, экономичности, конкурентоспособности. Главной концепцией, на которой базируется решение задачи обеспечения надёжности всех технических устройств, считается системность. Системы реализации надёжности сопровождают весь жизненный цикл устройства от его проектирования до эксплуатации. Причём методики, которые обеспечивают требуемый уровень надёжности, являются специфическими для всех этапов жизненного цикла. Для того, чтобы обеспечить проектную надёжность АСОИ, нужно:
- Для аппаратного системного обеспечения следует выбирать материалы с требуемыми запасами прочности, оптимальные структуры резервирования и так далее.
- При проектировании программного обеспечения следует выбирать оптимальные алгоритмы функционирования системы.
Технологическая надёжность аппаратной составляющей системы должна обеспечиваться бездефектными, стабильными техпроцессами предприятия. Для проектирования программного обеспечения (ПО) следует использовать современные технологии типа Case, то есть поддержки коллективной работы над проектом путём применения возможностей локальных сетей.
Эксплуатационная надёжность обеспечивается путём организации технического обслуживания аппаратной части и сопровождения программного обеспечения. Решение данных задач основано на применении всего накопленного на данный момент опыта в научном и техническом направлении понятия «надёжность».
Научное направление «надёжность» является относительно молодым. Наука о надёжности изучает причины, вызывающие отказы, определяет закономерности, с которыми они связаны, разрабатывает методы измерения уровня надёжности, способы расчётов и испытаний, а также ищет средства, повышающие надёжность.
Существуют следующие главные направления развития теории надёжности:
- Математические основы теории надёжности.
- Методы сбора и обработки статистической информации о надёжности.
- Исследование физических и химических процессов, которые происходят в оборудовании и приводят к отказам.
- Разработка прикладных вопросов надёжности в конкретных технических сферах. Параллельно решаются вопросы рационального применения общих принципов теории надёжности в конкретной сфере использования, в частности в АСОИ.
Системой является набор совместно работающих объектов, которые предназначены для реализации некоторой практической задачи. Под элементом понимается компонент системы, не имеющий специального эксплуатационного предназначения, а исполняющий в ней заданную функцию.
АСОИ является системой, а её элементами является набор технических средств, таких как компьютерное оборудование с периферийными модулями, набор программных продуктов, оператор, функции которого может исполнять человек.
Термины «система» и «элемент» в определённой степени являются относительными. Когда объектом исследования выступает аппаратное обеспечение АСОИ, то системой может считаться компьютер, а его элементами будут центральный процессор, модули памяти и так далее.
Когда анализируется надёжность системы, её элементы, в зависимости от эксплуатационных условий, могут быть классифицированы:
- По методике использования элементы могут быть однократного и многократного действия.
- По методике обслуживания элементы могут быть восстанавливаемые и невосстанавливаемые.
- По методам изменения работоспособности элементы могут быть простые и сложные. У простой системы есть всего два варианта, система работоспособна или неработоспособна. Сложная система может иметь набор состояний и в каждом из них работоспособность определяется разной эффективностью.
Под эффективностью понимается свойство системы выдавать определённый целевой результат.
Эффективность системы может быть определена следующими способами:
- По уровню вероятности достижения цели при заданных условиях эксплуатации.
- По уровню затрат на реализацию цели при заданной вероятности.
АСОИ является сложной системой и для неё характерны следующие особенности:
- Значительное количество компонентов различного рода, включая нетехнические.
- Аппаратные средства могут иметь самую разную физическую природу, то есть могут быть механическими, оптическими, электрическими, электронными.
- Наличие многообразия функциональных задач, которые решает система.
