Основные термины и определения теории надежности

1. Основные термины и определения теории надёжности

Объект, система и элементы
Объект (технический) – это предмет определенного целевого
назначения, рассматриваемый на этапах проектирования,
производства и эксплуатации.
Объектами могут быть различные системы и их элементы.
Система – это совокупность элементов, взаимодействующих
между собой в процессе выполнения заданных функций.
Элемент системы – это составная часть системы, которая
рассматривается без дальнейшего разделения как единое
целое. Внутренняя структура элемента в данном случае не
является предметом исследования.
Понятия «система» и «элементы» условны: то, что является
системой для одних задач, для других принимается
элементом в зависимости от целей изучения, требуемой
точности, уровня знаний о надежности и т. д.

2.

Состояния и события
Работоспособное состояние – это состояние объекта, при
котором значения параметров, характеризующих способность
объекта выполнять заданные функции, находятся в пределах,
установленных нормативно-технической и/или конструкторской
(проектной) документацией.
Неработоспособное состояние – это состояние объекта, при
котором значение хотя бы одного параметра,
характеризующего способность выполнять заданные функции,
не находится в пределах, установленных нормативнотехнической и/или конструкторской (проектной)
документацией.
Исправное состояние – это состояние, при котором объект
соответствует всем требованиям нормативно-технической
и/или конструкторской (проектной) документации.
Неисправное состояние – это состояние, при котором объект
имеет хотя бы одно несоответствие требованиям нормативнотехнической или конструкторской (проектной) документации.

3.

Предельное состояние – это состояние объекта, при котором его
применение по назначению или восстановление невозможно
или нецелесообразно.
Применение (использование) объекта по назначению
прекращается в следующих случаях:
• при неустранимом отклонении величин заданных параметров;
• при неустранимом нарушении безопасности;
• при недопустимом увеличении эксплуатационных расходов.
Отказ – это событие, которое заключается в нарушении
работоспособности объекта, т. е. в переходе его из
работоспособного в неработоспособное состояние.
Критерии отказа – это отличительный признак или совокупность
признаков, по которым устанавливается факт возникновения
отказа.

4.

По типу отказы разделяются на
• функциональные;
• параметрические.
Функциональные – это отказы, при которых прекращается
выполнение объектом одной или нескольких основных
функций.
Параметрические – это отказы, при которых один или несколько
параметров объекта изменяются в недопустимых пределах.
По характеру возникновения отказы разделяют на
• внезапные;
• постепенные.
Внезапные – это отказы, которые наступают в результате резкого,
скачкообразного изменения одного или нескольких параметров
объекта.
Постепенные – это отказы, которые наступают в результате
длительного, постепенного изменения одного или нескольких
параметров объекта.

5.

По причине возникновения отказы разделяют на
• конструктивные;
• производственные;
• эксплуатационные.
Конструктивные – это отказы, которые возникают по причине
связанной с несовершенством или нарушением установленных
правил и/или норм проектирования и конструирования
объекта.
Производственные – это отказы, связанные с несовершенством
или нарушением технологического процесса изготовления или
ремонта (на ремонтном предприятии) объекта.
Эксплуатационные – это отказы, связанные с нарушением правил
и/или условий эксплуатации, при возникновении
непредусмотренных внешних воздействий или воздействий
высокой интенсивности.
.

6.

По степени нарушения работоспособности отказы разделяют на
• полные;
• частичные.
Полные – это отказы, после которых функционирование объекта
полностью прекращается.
Частичные – это отказы, после которых может продолжаться
функционирование объекта с ухудшенными показателями.
По характеру внешних проявлений отказы разделяют на
• очевидные (явные);
• скрытые (неявные).
Очевидные (явные) – это отказы, которые обнаруживаются
непосредственно после возникновения.
Скрытые (неявные) – это отказы, которые соответственно не
обнаруживаются непосредственно после возникновения.

7.

По характеру устранения отказы разделяют на
• устойчивые;
• самоустраняющиеся (сбои);
• перемежающиеся.
Устойчивые – это отказы, которые всегда требуют проведения
мероприятий по восстановлению работоспособности объекта.
Самоустраняющиеся – это отказы, или сбои, которые устраняется
в результате естественного возвращения объекта в
работоспособное состояние без участия или при
незначительном вмешательстве оператора, причем время
устранения отказа мало или близко к нулю.
Перемежающиеся – это отказы, которые представляют собой
многократно возникающие самоустраняющиеся отказы одного
и того же характера. Как правило, для его устранения требуется
вмешательство оператора.

8.

По связи с предшествующим отказом отказы разделяют на
• первичные;
• вторичные.
Первичные – это отказы, которые не являются следствием ранее
возникших отказов.
Вторичные – это отказы, которые являются следствием ранее возникших
отказов.
Повреждение – это событие, которое заключается в переходе объекта из
исправного в неисправное (но работоспособное) состояние.
Восстановление – это событие, которое заключается в переходе
объекта из неработоспособного в работоспособное состояние.
Невосстанавливаемые – это объекты, восстановление которых
непосредственно после отказа считается нецелесообразным или
невозможным.
Восстанавливаемые – это объекты, которые восстанавливаются
непосредственно после отказа.

9. Наработка и ресурс

Наработка – это продолжительность или объём работы объекта.
Наработка до отказа – это наработка объекта от начала
эксплуатации до возникновения первого отказа. Величина
наработки до отказа зависит от случайных отклонений
технологических условий изготовления отдельных элементов от
номинальных, различия условий транспортировки, монтажа,
наладки и не будет одинаковой у различных объектов даже при
абсолютно одинаковых условиях эксплуатации.
Наработка между отказами – это наработка объекта от
окончания восстановления его работоспособного состояния
после отказа до возникновения следующего отказа.
Технический ресурс – это наработка объекта от начала
эксплуатации или возобновления эксплуатации после ремонта
до наступления предельного состояния.
Технический ресурс может быть регламентирован, например, от
начала эксплуатации до среднего или капитального ремонта, от
среднего до капитального ремонта и т. п. Если регламентация
отсутствует, то имеется в виду ресурс от начала эксплуатации до
достижения предельного состояния после всех видов ремонтов.

10.

Назначенный ресурс – это суммарная наработка объекта, при
достижении которой эксплуатация должна быть прекращена
независимо от его состояния.
Срок службы – это календарная продолжительность эксплуатации (в том
числе, хранение, ремонт и т. п.) от ее начала до наступления
предельного состояния.
Рис.1.2 Временной график эксплуатации объекта
t0 – начало эксплуатации;
t1, t5 – моменты отключения объекта по технологическим причинам;
t2, t4, t6 – моменты включения объекта в работу;
t3– момент вывода объекта в ремонт;
t7 – момент прекращения эксплуатации;
t8 – момент отказа объекта.

11.

Технический ресурс (наработка до отказа)
TP t1 (t 3 t 2 ) (t 5 t 4 ) (t 8 t 6 )
Назначенный ресурс
TÍ t1 (t 3 t 2 ) (t 5 t 4 ) (t 7 t 6 )
Срок службы
TC t 8

12. Надежность

Надежность – это свойство объекта сохранять во времени в
установленных пределах значения всех параметров,
характеризующих его способность выполнять требуемые
функции в заданных режимах и условиях эксплуатации,
технического обслуживания, хранения и транспортировки.
Понятие надёжности имеет ряд особенностей:
• надёжность, как свойство объекта, не может быть выражена
количественно;
• надёжность объекта проявляется с течением времени;
• надёжность зависит от условий эксплуатации и режимов
применения объекта.
Надежность включает в себя четыре составляющие:
• безотказность;
• ремонтопригодность;
• долговечность;
• cохраняемость.

13.

Безотказность – это свойство объекта сохранять
работоспособность (выполнять свои функции с
эксплуатационными показателями не хуже заданных) в течение
требуемого интервала времени непрерывно, без вынужденных
перерывов. Безотказность объектов в решающей степени
влияет на эффективность их использования и определяется
количеством и безотказностью составляющих, режимом их
работы, наличием резервирования, параметрами окружающей
среды (температурой, запыленностью) и др.
Ремонтопригодность – это свойство объекта, которое
заключается в его приспособленности к предупреждению,
обнаружению и устранению причин возникновения отказов, а
также поддержанию и восстановлению работоспособного
состояния путем проведения технического обслуживания и
ремонтов. Ремонтопригодность зависит от структуры и
составляющих объекта, а также от использования средств
встроенного контроля работоспособности и диагностики.

14.

Долговечность – это свойство объекта сохранять
работоспособность до наступления предельного
состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Долговечность объекта зависит от
долговечности технических средств и от подверженности
объекта моральному старению.
Сохраняемость – это свойство объекта сохранять в заданных
пределах значения параметров, характеризующих
способность объекта выполнять требуемые функции в
течение и после хранения и/или транспортирования.
Сохраняемость характеризует поведение объекта в
условиях, весьма существенно отличающихся от условий
эксплуатации.