Надежность Печать

Вернуться к оглавлению

Надежность это вероятность безотказной работы какого-либо устройства в течение заданного срока службы.
Reliability

Если испытать несколько электроламп одного и того же типа и из одной партии на срок службы, то окажется, что каждая из них работает разное время. Заранее сказать, какова величина безотказного времени работы той или иной лампы, нельзя. Можно только указать, сколько в среднем ламп из очень большого их числа проработает не меньше заданного срока.

Иными словами, для каждой лампы, так же как и для каждого другого изделия, срок службы - случайная величина. Ученые и должны вычислить вероятность безотказной работы устройства в течение заданного срока службы. Эту вероятность они называют надежностью.
Для оценки важности понятия «надежность» нам придется вести довольно тривиальный разговор о сложности мира машин и приборов.

В типовом электронном устройстве от 60 до 90 деталей. А например, бортовая аппаратура авиалайнера содержит десятки тысяч электронных устройств. И вся эта сложнейшая аппаратура должна работать длительное время в условиях значительных перегрузок, вибраций, резких изменений температуры и давления.

Надежность подобных комплексов определяется самым слабым его элементом. Тем, который скорее всего выйдет из строя. А как знать, какая же из множества деталей окажется самой слабой?

Если элемент в среднем может проработать безотказно 10 тысяч часов, то даже тогда за каждые две минуты можно ждать одной неисправности, одного отказа в работе.

Выходит, чем сложнее система, тем она менее надежна. Надежность машин зависит от множества причин: и от материалов, используемых для их изготовления, и от станочного оборудования, и от условий эксплуатации, и от заводского контроля, и от мастерства рабочих, и, конечно, от конструкторских идей, заложенных в проект машины.

Надежность каждого элемента в машине влияет на ее надежность в целом. Испытывали один из образцов вычислительной машины. Результаты были малоутешительными, она не соответствовала требованиям надежности. Стали искать причину. Оказалось, что недостаточно надежны самые массовые детали - непроволочные сопротивления.

Для изготовления этой простой детали нужно было девять материалов: керамика, латунь, эмаль, абразивные камни и другие. Каждая деталь проходила двенадцать технологических операций, любая из них влияла на надежность.

В образце машины, проходившей испытания, было около 600 тысяч непроволочных сопротивлений. Подсчитаем теперь, сколько же факторов влияло на надежность этой машины только от одних сопротивлений:600 000 * 9 * 12 = 64 800 000! А ведь в машине были тысячи других деталей.

Надежность работы сложных систем и машин для каждой отрасли определяется по-своему. В измерительных приборах ее определяет точность показаний, в гидрооборудовании - безотказность при разных режимах работы. Надежность же компьютерной техники определяют точность приема, обработки и выдачи готовой информации. Если работа вычислительного устройства ненадежна, жди ошибок, искажений.

Степень надежности изделий и систем определяют по показателям так называемого «отказа», то есть по нарушению работоспособности. Отказы бывают постепенные и внезапные. А для систем передачи и переработки информации характерны «сбои», то есть самоустраняющиеся отказы, когда случайная ошибка в вычислительном оборудовании или в вычислительной системе устраняется автоматически.

Постепенные отказы проявляются постепенно, по мере отхода системы или устройства от установленных допусков. В таких случаях даже пользуются специальным понятием - среднее время до появления сбоя. Внезапные же отказы проявляются сразу, при резком изменении параметров, определяющих правильную работу системы.

Существует специальная методика исследования надежности. Большую роль в ней играет теория вероятностей, математическая статистика, теория информации, теория массового обслуживания. Вопросами надежности, анализом надежных систем занимаются на всех этапах создания системы - от проектирования до испытания и эксплуатации.

Всеми возможными средствами стараются ученые, конструкторы и инженеры увеличить надежность - показатель доверия к машине. И ныне надежность достаточно высока: авиадвигатели, например, рассчитаны на 20 тысяч часов работы, самолеты гражданской авиации и крупные технологические комплексы - до 20 лет, тепловые энергоустановки - до 40 лет.

В борьбе за надежность применяют и самые современные способы проектирования, и лучшие материалы, и совершенные технологии, и тончайшую диагностику, и новейшие методы ремонта машин, и грамотную эксплуатацию. Но надо помнить, что борьба за надежность - процесс бесконечный, что проблема надежности, решенная сегодня, по-новому возникнет завтра, так как используемые человеком технические средства все время совершенствуются.

- Я, кажется, нашел, почему она не работает!