Вероятностное определение показателей надежности

ВВЕДЕНИЕ

§1 Понятие надежность. Основные термины и определения

Наука о надежности занимается изучением причин, вызывающих отказы, определением закономерностей, которым они подчиняются, разработкой способов измерения надежности, методов расчета и испытаний, а также поиском средств по повышению надежности.

Объектом изучения науки о надежности является сложная техническая система.

Сложная техническая система – это совокупность взаимосвязанных контруктивно-независимых изделий (элементов), обладающая свойством перестроения структуры и выполнения заданных функций при различных состояниях работоспособности.

Элемент (функциональный элемент, расчетный элемент) – составная часть системы, рассматриваемая при проведении анализа как единое целое, не подлежащее дальнейшему разукрупнению.

Сложная система состоит из подсистем, подсистемы в свою очередь состоят из приборов, узлов, блоков, кроме того система обладает сложной сетью передачи данных. Особенность выполняемых функций и рассматриваемых режимов работы определяет, является система восстанавливаемой или невосстанавливаемой. Если в рассматриваемой ситуации восстановление работоспособности данной системы в случае его отказа (нарушение работоспособности системы) по каким-либо причинам признается нецелесообразным, то такая система в данной ситуации является невосстанавливаемой.

Под восстановлением системы понимается не только ремонт той или иной подсистемы, блока, узла, но в ряде случаев его полная замена. Для пользователя, заинтересованного в выполнении определенных функций, совершенно неважно, восстанавливается работоспособность ремонтом или заменой на совершенно другую работоспособную систему.

Например, аппаратура метеоспутника на этапе хранения относится к восстанавливаемой, а во время полета в космосе к невосстанавливаемой. Вычислительный блок, используемый для неоперативных вычислений является восстанавливаемый объектом, а тот же вычислительный блок, управляющий сложной системой навигации является невосстанавливаемым объектом, так как его отказ или сбой приводит к непоправимым последствиям.

Под объектом будем понимать сложную систему, подсистему или элемент системы.

Качество любого изделия – это совокупность свойств, определяющих пригодность его для использования по назначению. Свойства, характеризующие качество изделия, делятся на две группы: 1) технические характеристики исправного изделия; 2) способность сохранять значение технических характеристик на протяжении заданного времени эксплуатации.

Надежность – это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортировки (ГОСТ 27.002).

 

В зависимости от назначения изделия, оно может включать в себя в различных сочетаниях безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость. Например, для невосстанавливаемого изделия не предназначенного для хранения надежность определяется его безотказностью при использовании по назначению. Часто, важное значение приобретает свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния (снятие с эксплуатации и передача в ремонт), т.е. необходима информация не только о безотказности, но и о долговечности.

Предельное состояние – состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Переход объекта в предельное состояние влечет за собой временное или окончательное прекращение эксплуатации объекта.

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторой наработки или в течение некоторого времени.

Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе для технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость – свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способности объекта выполнять требуемые функции в течение (и после) хранения и (или) транспортирование.

 

Исправное состояние – состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям установленным нормативно-технической и конструкторской (проектной) документации.

                       

Ремонтопригодность – свойство системы, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.

 

Неисправное состояние – состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требованиям установленным нормативно-технической и конструкторской (проектной) документации.

 

Работоспособное состояние – состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять своих функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

 

Неработоспособное состояние – состояние объекта, при котором значения хотя бы одного из параметров, характеризующих способность выполнять свои функции, не соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

 

Эти понятия охватывают основные технические состояния объекта. Работоспособный объект в отличие от исправного должен удовлетворять лишь тем требованиям документации выполнение, которых обеспечивает нормальное применение объекта по назначению. Работоспособный объект может быть неисправным.

Надежность – это комплексное свойство системы. Выделяют несколько понятий:

- аппаратная надежность – надежность, зависящая от технического состояния аппаратуры;

- функциональная надежность – свойство выполнения некоторой функции или нескольких функций;

- надежность математического обеспечения – надежность, зависящая от качества алгоритмов и программы;

- надежность системы человек-техника – надежность, зависящая от качества обслуживания объекта человеком-оператором;

- живучесть системы – надежность в условиях разрушающих воздействий. Под живучестью (fale safe) понимают свойство объекта, состоящее в его способности противостоять развитию критических отказов из дефектов и повреждений при установленной системе технического обслуживания и ремонта, или свойство объекта сохранять ограниченную работоспособность при воздействиях, не предусмотренными условиями эксплуатации. Примером такого свойства служит сохранение несущей способности элементами конструкции при возникновении в них усталостных трещин, размеры которых не превышают заданных значений.

 

Понятие отказ и его природа

Переход объекта из одного состояния в другое обычно происходит вследствие повреждения или отказа.

Повреждение – событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного.

Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособности системы. Отказы можно классифицировать по следующим признакам:

1) Характер изменения основного параметра системы до момента возникновения отказа - это внезапный или постепенный отказ;

Внезапный отказ – характеризующийся скачкообразным изменением одного или нескольких основных параметров системы. Постепенный – отказ, характеризующийся постепенным изменением значения одного или нескольких основных параметров объекта. Постепенный отказ возникает в результате накопления повреждений, главным образом, вследствие износа и старения. Выделять внезапные и постепенные отказы необходимо, потому что закономерности, которым они подчиняются различны. Различны и способы борьбы с ними. Для снижения интенсивности внезапных отказов может быть рекомендована предварительная приработка изделия с целью выявления скрытых дефектов производства, а также введение защиты от неблагоприятных воздействий, помех, перегрузок, вибраций.

2) Возможность последующего использования системы после возникновения отказа - это полный или частичный отказ;

3)  Связь между отказами – это зависимый или независимый отказ.

Независимый отказ элемента – отказ элемента системы, необусловленный повреждениями и отказами других элементов системы. Зависимый отказ – отказ элемента системы, обусловленный повреждениями или отказами других элементов системы.

4) Устойчивость неработоспособности – это устойчивый или самоустраняющийся отказ. Кратковременный самоустраняющийся отказ называется сбоем. Характерный признак сбоя то, что восстановление работоспособности после его возникновения не требует ремонта аппаратуры (залипание контакта, кратковременная действующая помеха, либо дефекты программы, приводящие к неблагоприятным временным характеристикам работы аппаратуры). Опасность сбоев заключается в том, что они могут приводить к искажению информации тогда, когда отказ аппаратуры не обнаруживается.

5) Наличие внешних проявлений отказа – явный/скрытый отказ.

6) Кроме того отказы можно классифицировать по причине возникновения отказа:

 - конструкционный отказ - при конструировании: ошибка конструктора или несовершенства принятых решений разработчиком;

- производственный отказ – при изготовлении: ошибка при изготовлении или нарушение принятой технологии, а также несовершенство технологии;

- эксплуатационный отказ – при эксплуатации: нарушение правил эксплуатации, внешние воздействия не свойственные нормальной эксплуатации;

- деградационный отказ – отказ, обусловленный естественными процессами старения, изнашивания, коррозии и усталости при соблюдении всех установленных правил и (или) норм проектирования, изготовления и эксплуатации.

Технологии изготовления и проектирования современных элементов столь сложна, что не всегда удается проследить за скрытыми дефектами производства или сразу заметить ошибку допущенную конструктором. Дефекты, вызывающие отказы, могут проявляться в процессе эксплуатации или при проверке системы на живучесть, т. е. в условиях разрушающих воздействий.

Анализ возможных отказов

В процессе проектирования и эксплуатации системы проводится анализ возможных отказов системы. Анализ возможных отказов проводится с целью определения последствий отдельных видов отказов, времени их возникновения, выбора методов обнаружения, оценки вероятности возникновения, выявления возможных причин и разработки предупредительных мер по обеспечению надежности.

Анализ возможных отказов проводится с учетом физической природы процессов протекающих в системе, с учетом взаимовлияния отказов, различных режимов работы элементов системы, возможных отказов межсистемных или внутрисистемных связей.

В зависимости от стадии создания системы и глубины ее конструкторской проработки анализ возможных отказов анализ возможных отказов проводят с использованием различных источников информации. На этапе проектирования используют данные технического задания на разработку, проектные проработки структуры, конструкции схемы, опыт создания и эксплуатации изделий-аналогов. На завершающих этапах создания системы используют принципиальные схемы, циклограммы функционирования, результаты статистической обработки измерений выходных параметров при испытаниях.

Причины каждого из возможных отказов определяют двумя дополняющими друг друга методами анализа: методом структурных схем надежности и методом дерева отказов.

Первый метод заключается в последовательном преобразовании параллельных и последовательных участков структурной схемы. Основной принцип метода заключается в последовательной постановке вопроса: к какому событию в процессе работы системы (его элементов) приводит отказ элемента следующего уровня, т.е. осуществляется анализ «снизу вверх».

Метод дерева отказов (ГОСТ 51901.13-2005) заключается в построении и анализе модели надежности представляющей собой логико-вероятностную модель причинно-следственных связей отказов системы с отказами ее элементов и другими воздействиями. Основной принцип построения «дерева отказов» заключается в постановке вопроса: по каким причинам может произойти отказ изделия, т.е. в осуществлении анализа «сверху вниз».

Методом дерева отказов проводится качественный и количественный анализ отказов. В результате качественного анализа определяют виды и причины отказов, степень защищенности изделия от конкретных видов отказов, причины возникновения двух и более отказов, проводят ранжирование причин отказов по важности. Количественный анализ отказов заключается в определение вероятностных характеристик отказов системы (результирующего события) по вероятностным характеристикам базовых и неполных событий.

Анализ возможностей обнаружения отказов проводят в порядке:

- определяют характерные признаки отказа или его симптомы;

-оценивают минимальное изменение время выходного параметра от номинального значения до предельно допустимого;

- определяют контролируемые параметры для системы контроля и прогнозирования технического состояния системы;

- подразделяют отказы на внезапные и постепенные;

- проводят анализ критичности отказа.

Анализ возможных отказов является инструментом для разработки мероприятий по обеспечению надежности сложных систем.

Показатели надежности

Использование понятия надежность в инженерной практике имеет смысл только тогда, когда надежность можно измерить и дать ее количественную оценку, удобную для расчетов. Рекомендации по измерению надежности формировались на протяжении длительного времени. К настоящему времени они определяются Межгосударственным стандартом ГОСТ 27.002 и отраслевыми стандартами.

Сложная система может находиться в нескольких возможных работоспособных состояниях, поэтому её надежность характеризуется набором показателей (каждому состоянию – свой показатель).

Показатель надежности – это характеристика одного или нескольких свойств составляющих надежность объекта.

 

Показатели надежности могут быть единичными и комплексными, расчетными и экспериментальными.

Согласно ГОСТу выделяют несколько групп показателей надежности.

1. Показатели безотказности

2. Показатели долговечности

3. Показатели ремонтопригодности

4. Показатели сохраняемости

5. Комплексные показатели

Для расчета надежности системы необходимо выбрать показатели надежности, решение этой задачи зависит от характера электротехнической системы, ее назначения и общих требований к процессу и результатам её функционирования.

Показатели надежности в зависимости от уровня рассматриваемого объекта удобно подразделить на функциональные и технические. Функциональные показатели надежности – это показатели, характеризующие качество функционирования системы с точки зрения потребителя, например, среднее время передачи данных.

Технические показатели имеют «технологический» характер, они нужны для дальнейших расчетов или статистических оценок. Эти показатели назначаются для подсистем и элементов.

Для оценки аппаратурной надежности системы и ее элементов могут быть использованы следующие показатели надежности:

- вероятность безотказной работы – вероятность того что в пределах заданной наработки отказ не возникает;

- средняя наработка до отказа – математическое ожидание наработки  объекта до первого отказа;

- средняя наработка на отказ – отношение суммарной наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки;

- интенсивность отказов – условная плотность вероятности возникновения отказа системы, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник;

- параметр потока отказов – отношение математического ожидания числа отказов восстанавливаемого объекта за достаточно малую его наработку к значению этой наработки;

- коэффициент готовности – вероятность того что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается.

Например, если дублированную систему удобно характеризовать коэффициентом готовности, то каждый из ее резервных элементов удобнее характеризовать техническими показателями – средней наработкой и среднем временем восстановления, поскольку именно они позволяют рассчитать показатель надежности системы в целом с учетом особенностей эксплуатации.

Некоторые рекомендации при выборе показателей надежности (ГОСТ 27.003):

- общее число показателей должно быть минимальным;

- следует избегать сложных комплексных показателей;

- показатели должны иметь простой физический смысл;

- выбранные показатели должны допускать возможность подтверждающих оценок на этапе проектирования (аналитических расчетов или имитационного моделирования);

- выбранные показатели должны допускать возможность статистической оценки при проведении специальных испытаний (контроль стойкости аппаратуры).

Стойкость аппаратуры (ГОСТ РВ 20.39.302-98) – свойство аппаратуры сохранять свои параметры в пределах установленных во время и после воздействия на нее определенного внешнего фактора (группы факторов) с уровнем, установленным в нормативной документации. Нормативным документом для определения уровня внешних воздействующих факторов (ВВФ) является классификация аппаратуры, связанная с областью ее применения. Согласно ГОСТ РВ 20.39.304-98 бортовая аппаратура космической техники относится к классу 5 (таблица 5). В техническом задании на объект могут быть занижены значения внешних воздействующих факторов.

Выбор и обоснование численных значений (норм) показателей аппаратуры осуществляется с учетом следующих факторов:

- достигнутого уровня и выявленных тенденций повышения надежности лучших отечественных прототипов и зарубежных аналогов;

- технико-экономических возможностей разработчиков (изготовителей) и заказчиков (потребителей аппаратуры);

- заданных из оперативно-тактических соображений или объективно существующих ограничений по массогабаритным и (или) стоимостным характеристикам объектов, для которых аппаратура предназначается.

Таблица 1. Требования к аппаратуре космической техники

Воздействующий фактор	Характеристика воздействующего фактора	Этап, стадия эксплуатации	Значение воздействующего фактора для аппаратуры групп
			5.1	5.2		5.3	5.4
1	2	3	4	5		6	7
Синусоидальная вибрация	Амплитуда ускорения, м/	1.3; 2.1	100 (10)
	Диапазон частот, Гц		5–2000
Случайная вибрация	Среднеквадратическое значение	1.3; 2,1	По ТТЗ (ТЗ)
	Диапазон частот, Гц		20–2000
Акустический шум	Диапазон частот, Гц	1.3; 2.1	150–10000
	Уровень звукового давления, дБ		150
Механический удар одиночного действия	Пиковое ударное ускорение, м/	1.3; 2.1; 2.3; 2.5–2.8	1500 (150)
	Длительность действия ударного ускорения, мс		0,3–1
Механический удар многократного действия	Пиковое ударное ускорение, м/	1.2	50 (5)
	Длительность действия ударного ускорения, мс		2–10
Линейное ускорение	Значение ускорения, м/с^2	1.3; 2.1	150 (15)
Повышенное давление воздуха или газа	Значение при эксплуатации, Па (мм. рт. ст.)	1.1–2.5	1,3·10^5(1000)	3,1·10^5(2300)		–
		2.6–2.8	1,3·10^5(1000)	3,1·10^5(2300)		По ТТЗ (ТЗ)
Атмосферное пониженное давление	Значение при эксплуатации, Па (мм. рт. ст.)	1.2	1.2·10^4(90)
		1.3; 2.2 2.3	4,7·10^4(350)	4·10^4(300)		1,3·10^-4(10^-6)	1,3·10^-11 (10^-13)
		2.1	4,7·10^4(350)	4·10^4(300)		1,3·10^-4(10^-6)
		2.4; 2.5	4,7·10^4(350)	4·10^4(300)		1,3·10^-7(10^-9)	1,3·10^-11 (10^-13)
		2.6–2.8	4,7·10^4(350)	4·10^4(300)		По ТТЗ (ТЗ)
Изменение давления воздуха или газа	Скорость изменения давления, Па/с (мм рт. ст./с)	2.1–2.8	2,7·10^3(20)
	Диапазон изменения давления, Па (мм рт. ст.)	2.1–2.5	1,3·10^5–4,7·10^4 (1000-350)	1,3·10^5–4·10^4 (2300-300)		–
		2.6–2.8	1,3·10^5–4,7·10^4 (1000-350)	3,1·10^5–4·10^4 (2300-300)		По ТТЗ (ТЗ)
1	2	3	4		5	6	7
Повышенная температура среды	Рабочая, °C	1.3; 2	40			50	125
	Предельная, °C	1.1	35
		1.2	50
		1.3; 2	50			60	125
Пониженная температура среды	Рабочая, °C	1.3; 2	Минус 10			Минус 50	Минус 150
	Предельная, °C	1.1	5
		1.2	Минус 50
		1.3; 2	Минус 50				Минус 150
Изменение температуры среды	Диапазон изменения температуры, °C	1.2	От минус 50 до 5
		1.3; 2	От минус 10 до 40			От минус 50 до 50	От минус 150 до 125
Повышенная влажность воздуха	Относительная влажность, %	1.3–2.1	98	–		98
	Температура, °C		20	–		25
	Относительная влажность, %	2.2–2.8	98	–
	Температура, °C		20	–
Пониженная влажность	Точка росы, °C	1.3; 2	–	Минус 40		–
Солнечное излучение	Плотность потока, Вт/м^2	1; 2
	интегральная		–				1400
	ультрафиолетового излучения		–				140
Компоненты ракетного топлива	Массовая концентрация, мг/м^2	2.1	–			5,0

 

Стойкость аппаратуры обеспечивается путем проведения мероприятий, включающих оценку и обеспечение стойкости составных частей и аппаратуры в целом за счет рационального выбора и применения ЭРИ и конструкционных материалов, специальных схемных решений и структурно-функционального построения аппаратуры, применения в аппаратуре локальной или общей защиты от воздействия ВВФ.

В программу обеспечения стойкости аппаратуры включаются следующие работы:

- уточнение ожидаемых условий функционирования аппаратуры и особенностей воздействия на нее ионизирующих и электромагнитных излучений и конкретизация требования стойкости;

- сбор и анализ информации о стойкости отечественных и зарубежных аналогов разрабатываемой аппаратуры;

- прогнозирование стойкости возможных вариантов схемного, конструктивного и структурно-функционального построения аппаратуры, выбор оптимального варианта ее построения;

- выбор и обоснование номенклатуры ЭРИ и конструкционных материалов применительно к выбранному варианту построения аппаратуры;

- определение критериев стойкости и установление допусков на выходные параметры подсистем и комплектующих ЭРИ исходя из требований к выходным параметрам аппаратуры;

- определение подсистем, критичных к воздействию рассматриваемых видов излучений, и выявление возможных видов отказов аппаратуры;

- проведение расчетной оценки ожидаемых показателей стойкости критичных подсистем и аппаратуры в целом;

- разработка технических решений по обеспечению требуемых показателей стойкости аппаратуры;

- определение состава подсистем аппаратуры для проведения предварительных и (или) зачетных (государственных) испытаний (далее в тексте – испытания) или оценка возможности испытаний аппаратуры в целом, составление программ и методик испытаний и проведение испытаний на воздействие ионизирующих и электромагнитных излучений;

- проведение схемно-конструктивных доработок подсистем и аппаратуры в целом, уточнение номенклатуры ЭРИ и конструкционных материалов, а также допусков на параметры ЭРИ, подсистем и аппаратуры в целом;

- определение показателей стойкости аппаратуры по результатам расчета и испытаний и подготовка материалов для составления заключения о соответствии аппаратуры заданным требованиям.

Нормальное распределение

Для однородных материалов временное сопротивление, предел текучести и предел выносливости имеют нормальное распределение. Такое распределение используется для расчетов прочности конструкций.

Нормальное распределение случайной величины X возникает всякий раз, когда X зависит от большого числа однородных по своему влиянию случайных факторов, причем влияние каждого из этих факторов по сравнению с совокупностью всех остальных незначительно. Это условие характерно для времени возникновения отказа, вызванного износами, старением. Плотность вероятности отказа этого распределения

       .                                                                                   (28)

Вероятность отказа за время t

       .                                                             (29)

Значение функции распределения F (t) определяется формулой

       .                                                              (30)

Вероятность отсутствия отказа за время t

       .                                                                                (31)

Монотонное возрастание интенсивности отказов с течением времени – характерный признак нормального распределения. Нормальное распределение существенно отличается от экспоненциального. Началом отсчета времени t в экспоненциальном распределении является момент начала эксплуатации изделия, т.е. момент времени, когда начинается процесс износа и старения, а началом отсчета времени t в нормальном распределение – момент времени, когда установлено, что изделие исправно (этот момент времени может быть любой точке на оси времени).

П.1 Выбор комплектующих

Выбор комплектующих ИЭТ по критерию чувствительности к одиночным эффектам. Выбор ИЭТ, отвечающих заданным к аппаратуре требованиям по сбое- и отказоустойчивости, осуществляется с использованием информации о технологии их изготовления, топологических размерах элементов и используемых схемотехнических решениях.

При выборе ИЭТ, обладающих минимальной чувствительностью к тиристорному эффекту, рекомендуется ориентироваться на следующие основные характеристики:

    — минимальное рабочее напряжение;

—предпочтительный выбор КНИ КМОП-технологии, затем КМОП эпитаксиальной технологии и далее КМОП объемной технологии;

—КНИ ИС с элементами, имеющими фиксированный потенциал тела канала;

—применение индустриальных объемных КМОП ИС с проектными нормами выше 0,35-0,5 мкм;

—применение ИЭТ с пороговыми энергиями к тиристорному эффекту выше 40 МэВ • см² • мг^-1;

—применение радиационно-стойких ИЭТ, в которых подавляется

тиристорный эффект.

 

ВВЕДЕНИЕ

§1 Понятие надежность. Основные термины и определения

Наука о надежности занимается изучением причин, вызывающих отказы, определением закономерностей, которым они подчиняются, разработкой способов измерения надежности, методов расчета и испытаний, а также поиском средств по повышению надежности.

Объектом изучения науки о надежности является сложная техническая система.

Сложная техническая система – это совокупность взаимосвязанных контруктивно-независимых изделий (элементов), обладающая свойством перестроения структуры и выполнения заданных функций при различных состояниях работоспособности.

Элемент (функциональный элемент, расчетный элемент) – составная часть системы, рассматриваемая при проведении анализа как единое целое, не подлежащее дальнейшему разукрупнению.

Сложная система состоит из подсистем, подсистемы в свою очередь состоят из приборов, узлов, блоков, кроме того система обладает сложной сетью передачи данных. Особенность выполняемых функций и рассматриваемых режимов работы определяет, является система восстанавливаемой или невосстанавливаемой. Если в рассматриваемой ситуации восстановление работоспособности данной системы в случае его отказа (нарушение работоспособности системы) по каким-либо причинам признается нецелесообразным, то такая система в данной ситуации является невосстанавливаемой.

Под восстановлением системы понимается не только ремонт той или иной подсистемы, блока, узла, но в ряде случаев его полная замена. Для пользователя, заинтересованного в выполнении определенных функций, совершенно неважно, восстанавливается работоспособность ремонтом или заменой на совершенно другую работоспособную систему.

Например, аппаратура метеоспутника на этапе хранения относится к восстанавливаемой, а во время полета в космосе к невосстанавливаемой. Вычислительный блок, используемый для неоперативных вычислений является восстанавливаемый объектом, а тот же вычислительный блок, управляющий сложной системой навигации является невосстанавливаемым объектом, так как его отказ или сбой приводит к непоправимым последствиям.

Под объектом будем понимать сложную систему, подсистему или элемент системы.

Качество любого изделия – это совокупность свойств, определяющих пригодность его для использования по назначению. Свойства, характеризующие качество изделия, делятся на две группы: 1) технические характеристики исправного изделия; 2) способность сохранять значение технических характеристик на протяжении заданного времени эксплуатации.

Надежность – это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортировки (ГОСТ 27.002).

 

В зависимости от назначения изделия, оно может включать в себя в различных сочетаниях безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость. Например, для невосстанавливаемого изделия не предназначенного для хранения надежность определяется его безотказностью при использовании по назначению. Часто, важное значение приобретает свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния (снятие с эксплуатации и передача в ремонт), т.е. необходима информация не только о безотказности, но и о долговечности.

Предельное состояние – состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Переход объекта в предельное состояние влечет за собой временное или окончательное прекращение эксплуатации объекта.

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторой наработки или в течение некоторого времени.

Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе для технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость – свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способности объекта выполнять требуемые функции в течение (и после) хранения и (или) транспортирование.

 

Исправное состояние – состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям установленным нормативно-технической и конструкторской (проектной) документации.

                       

Ремонтопригодность – свойство системы, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.

 

Неисправное состояние – состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требованиям установленным нормативно-технической и конструкторской (проектной) документации.

 

Работоспособное состояние – состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять своих функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

 

Неработоспособное состояние – состояние объекта, при котором значения хотя бы одного из параметров, характеризующих способность выполнять свои функции, не соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

 

Эти понятия охватывают основные технические состояния объекта. Работоспособный объект в отличие от исправного должен удовлетворять лишь тем требованиям документации выполнение, которых обеспечивает нормальное применение объекта по назначению. Работоспособный объект может быть неисправным.

Надежность – это комплексное свойство системы. Выделяют несколько понятий:

- аппаратная надежность – надежность, зависящая от технического состояния аппаратуры;

- функциональная надежность – свойство выполнения некоторой функции или нескольких функций;

- надежность математического обеспечения – надежность, зависящая от качества алгоритмов и программы;

- надежность системы человек-техника – надежность, зависящая от качества обслуживания объекта человеком-оператором;