Расчет надежности системы по надежности составляющих её элементов

Одно из основных предназначений и результатов научной дисциплины теории надежности – провести расчет надежности сложной системы по надежности составляющих её элементов, которые получены экспериментальным образом, то есть статистически определены в результате специальных испытаний в заданных условиях над партией элементов.

Известные законы изменения во времени ВБР элементов позволяют проводить расчет надёжности систем по экспериментально определенной надёжности отдельных её элементов

 

Для этого нужно составить надежностную схему соединения

элементов в системе. Это не структурная и не электрическая схема, хотя имеет с ними общие черты. Это схема, построенная по принципу приводят ли отказы изображенных на схеме элементов к отказу всей системы или нет.

Если система состоит из n элементов), работающих последовательной цепочкой, отказ каждого из которых приведет к отказу всей системы, то можно записать последовательную надежностную схему системы.

Для такой системы работоспособность обеспечивается, если все элементы работоспособны.

Для такой системы из последовательно соединенных элементов ВБР также меняется по ехр, а l_сист = .

В случае n элементов с одинаковой интенсивностью отказов λ

Р = е^--λnt

Чем больше последовательно соединенных элементов, тем меньше суммарная надежность соединения.

Параллельная надежностная схема соединения элементов в системе

 

Если отказ элемента не приводит к отказу системы за счет наличия параллельно работающих элементов, выполняющих ту же работу, что и отказавший, то можно составить параллельную надежностную схему.

 

Для ВБР элементов близких к 1

Р=1 -

Если интенсивность отказов у всех элементов одинакова, то

Р =1 – (λt)ⁿ

Ясно, что в этом случае ВБР системы из параллельных элементов меняется во времени не экспоненциально.

Для расчета надежности (ВБР) реальных систем составляется надежностная схема, которая обычно является сочетанием рассмотренных нами двух схем. По ней определяется ВБР путем подставки ВБР отдельных элементов.

 

Три пути повышения надежности СТС

Все чаще СТС попадают в разряд критических. Повышение ВБР такой системы можно достичь,:

1. уменьшая интенсивность отказов , повышая качество элементов,

2. уменьшая число элементов в системе N, удерживая тот же уровень интенсивности отказов . Поэтому рост степени интеграции БИС, составляющих систему, способствует повышению её надежности.