Основные понятия и определения надёжности
В числе важнейших эксплуатационно-технических характеристик, определяющих эффективность объектов, особое место занимают показатели надёжности, безопасности и живучести.
Система (система элементов) – объект, в котором необходимо и возможно различать определённые взаимозависимые части, соединённые воедино.
Элемент – определённым образом ограниченный объект, рассматриваемый как часть другого объекта.
Вероятность – количество событий, удовлетворяющих заданному условию, делённое на общее число возможных событий. Вероятность всегда меньше единицы.
Надёжность – свойство объекта (устройства, узла, системы, элемента) сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.
Надёжность как сложное свойство в зависимости от назначения объекта и условий его применения состоит из сочетаний свойств: безотказности, ремонтопригодности, долговечности и сохраняемости.
Безотказность – свойство объектов сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки. Это одно из самых важных свойств надёжности элементов и систем.
Безотказность характеризуется техническим состоянием объекта: работоспособностью, неработоспособностью, дефектом, повреждением и отказом.
Исправное состояние объекта – такое состояние, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.
Работоспособное состояние объекта – такое состояние, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и конструкторской документации. Работоспособность может быть как полной, так и частичной, и она должна рассматриваться применительно к определённым внешним условиям эксплуатации объекта. Элемент, работоспособный в одних условиях, может, оставаясь исправным, оказаться неработоспособным в других.
Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта.
Сбой – кратковременное нарушение правильной работы объекта или его элемента, после которого его работоспособность самовосстанавливается или восстанавливается оператором без проведения ремонта.
Дефект (повреждение) – событие, состоящее в нарушении исправного состояние объекта, но сохраняющего его работоспособность.
Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин отказов, повреждений и восстановлению работоспособного состояния путём проведения технического обслуживания и ремонтов.
Долговечность – свойство объектов сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния.
Предельное состояние – состояние, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно.
Наработка – продолжительность или объем работы объекта. Она измеряется в единицах времени и единицах объема выполненной работы.
Наработка до отказа – наработка объекта от начала его эксплуатации до возникновения первого отказа.
Отказы, сбои, ошибки в программах, ошибки оператора и другие причины приводят к ошибочным результатам работы ЭВМ. В ходе работы ЭВМ встречаются нарушения работы, связанные с ошибками программного или аппаратного обеспечения, ошибками технологического процесса, неправильными действиями пользователей и др.
Основные показатели надёжности ЭВМ определяются распределением отказов во времени, процессами восстановлении организацией обслуживания. Улучшение надёжности требует, как правило, дополнительных затрат при разработке, изготовлении и эксплуатации системы.
Надёжность компонентов ЭВМ планируется на этапе разработки технического задания, закладывается на ранних этапах разработки – при эскизном проектировании, обеспечивается на следующих этапах разработки – техническом и рабочем проектировании, реализуется в процессе производства и поддерживается в процессе эксплуатации.
Правильные технические решения по обеспечению надёжности на первых этапах разработки дают значительную экономию средств по сравнению со случаем, когда принятые технические решения приходится пересмотреть на этапах технического и рабочего проектирования или даже на этапах производства или эксплуатации. Поэтому исключительное значение для экономного обеспечения надёжности приобретает правильное понимание и применение расчетных методов оценки надёжности, для обоснованного выбора наилучших технических решений с точки зрения надёжности.
