Назначение норм долговечности

Долговечность — свойство объекта сохранять работо­способность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ре­монтов. Предельным называют состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена из-за неустранимого нарушения требований безопасности или неустранимого ухода заданных пара­метров за установленные пределы, или неустранимого снижения эффективности эксплуатации ниже допусти­мой, или необходимости проведения среднего или капи­тального ремонта. Признаки (критерии) предельного состояния устанавливаются нормативно-технической до­кументацией на данный объект.

Для неремонтируемых объектов критериями пре­дельного состояния могут быть: отказ объекта, повышен­ная опасность появления отказа или нарушение требований безопасности, достижение определенной на­работки, обусловленной специальными условиями экс­плуатации.

Для ремонтируемых объектов критериями предель­ного состояния могут являться необходимость проведе­ния очередного капитального ремонта, недопустимое снижение эффективности или нарушение требований бе­зопасности, которые не могут быть восстановлены в ре­зультате ремонта.

Некоторые системы практически никогда не достига­ют предельного состояния и снимаются с эксплуатации только в результате морального устаревания.

В этих системах элементы заменяются новыми без ущерба для функционирования.

При оценке долговечности рассматривают техниче­ский ресурс и срок службы. Технический ресурс — наработка объекта от начала эксплуатации (или ее возобновления после среднего или капитального ремон­та) до наступления предельного состояния. Срок службы — календарная продолжительность эксплуа­тации объекта от ее начала (или возобновления после среднего или капитального ремонта) до наступления предельного состояния.

Назначение технического ресурса (срока службы) может производиться по техническим или экономиче­ским показателям. Назначенный ресурс — сум­марная наработка объекта, при достижении которой эксплуатация должна быть прекращена независимо от состояния.

При назначении ресурса по техническим показате­лям объектов учитываются их основное назначение и условия безопасности эксплуатации.

В качестве определяющих параметров используются точность, производительность, запас прочности, герме­тичность и др. При таком назначении ресурса имеется опасность допустить к эксплуатации объект с повышен­ной интенсивностью отказов или повышенным значени­ем другого статистического показателя.

При проектировании промышленных объектов нор­мы долговечности часто назначаются из экономических соображений. При этом назначают оптимальную дол­говечность объектов, т. е. наивыгоднейший экономиче­ский ресурс и срок службы.

При назначении технического ресурса объектов по материальному износу в качестве критерия опти­мальности принимается достижение минимальной себе­стоимости единицы наработки, произведенной с помо­щью данного объекта за весь амортизационный период.

 

Надёжность систем «Человек и техника»

 

Надёжность технических систем с операторами. Учёт влияния человека-оператора на надёжность системы.

а) Особенности исследования надежности систем «человек и техника»

Рост значения проблемы надежности за последние годы связан с автоматизацией различных процессов. В автоматических системах резко увеличивается значе­ние безотказной работы каждого отдельного устройства.

В начальный период развития автоматизации ста­рались заменить человека автоматом и все внимание сосредоточивали на обеспечении надежности техниче­ских устройств. При этом деятельность человека вообще не учитывалась.

Однако в ходе научно-технической революции, свя­занной с автоматизацией, стало очевидным, что нельзя ставить вопрос о замене человека автоматом. Можно ставить вопрос лишь об усилении человеческих способ­ностей с помощью автоматики. Это изменение взглядов на роль автоматических систем оказало существенное влияние на понимание проблемы надежности. В настоя­щее время становится общепризнанным, что при рассмо­трении надежности технических систем необходимо как-то учитывать и человека. Однако пока еще нет полной ясности в том, как это делать.

Под надежностью системы «человек и техника» бу­дем понимать ее способность выполнять заданные функции в течение требуемого промежутка времени или тре­буемой наработки, сохраняя при этом свои эксплуата­ционные показатели в заданных пределах.

При рассмотрении системы «человек и техника» мож­но рассматривать или целенаправленную деятельность отдельных лиц и коллективов людей (исполнителей и руководителей работ), использующих частично автома­тизированные технические системы, или более частную задачу взаимодействия оператора (в том числе летчика, техника, водителя и т. д.) с машиной.

Если основное внимание уделяется рассмотрению функционирования технической системы, то для нере­монтируемых систем показателями надежности являются характеристики случайной величины — наработки до отказа системы; для ремонтируемых систем — характери­стики соответствующего потока отказов. При этом лю­бые действия операторов рассматриваются с точки зре­ния их влияния на безотказную работу системы.

Если основное внимание уделяется целенаправленной деятельности коллектива людей (или отдельных лиц), то рассматривается случайная величина — время дости­жения поставленной цели (выполнения плана). При этом в качестве показателей своевременности (надеж­ности) используются характеристики этой случайной величины

Изменения в технических устройствах, действия исполнителей и руководителей работ рассматриваются с точки зрения их влияния на время достижения цели (отказы технических устройств и ошибки исполнителей увеличивают это время).

Таким образом, исследование надежности системы «человек и техника» сводится или к рассмотрению на­дежности технической системы с учетом деятельности оператора, или к рассмотрению своевременности (надеж­ности) выполнения людьми системы работ по достиже­нию заданной цели.

Для исследования надежности технических систем с учетом деятельности операторов введем следующие допущения:

1) появление отказа технической системы и появле­ние ошибки оператора являются независимыми редкими случайными событиями; появление двух и более одно­именных событий за период (t, t + kt) применения систе­мы практически невозможно;

2) способность к компенсации ошибок и к безоши­бочной работе являются независимыми свойствами опе­ратора.

б) Системы с не компенсируемыми ошибками оператора и отказами техники

Невозможность компенсации ошибок и последствий отказов может являться следствием отсутствия обмена информацией между оператором и технической систе­мой, следствием отсутствия самопроверки деятельности оператора и т. д.

Для безотказной работы системы с некомпенсируе­мыми ошибками и отказами необходимо, чтобы техни­ческая система не отказывала и оператор не совершал ошибок.

Системы с некомпенсируемыми ошибками операторов и отказами техники сравнительно редко встречаются на практике. Надежность таких систем можно считать ниж­ней границей надежности системы «человек и техника».

Надежность систем с некомпенсируемыми ошибками и отказами может быть существенно повышена путем применения резервирования операторов с периодической сверкой результатов их деятельности. Если нет жестких ограничений по времени выполнения операторами работ, то эффективность резервирования будет тем выше, чем более разнообразные ошибки совершают операторы.

 

В опросы для самопроверки

1. Ч то понимается под работоспособностью деталей?

2. П очему важно знать и правильно оценивать работоспособность деталей?

3. К акие критерии работоспособности Вы знаете?