Количественные характеристики надёжности
Для оценки надёжности СИ используют определенные критерии надёжности. Критерием надёжности называется признак, по которому оценивается надёжность различных СИ.
Характеристика надёжности - признак, но которому оценивается количественное значение критерия надёжности конкретного изделия.
Выбор количественных характеристик надёжности зависит от класса проектирования СИ.
Основные критерии надёжности можно разбить на две группы (рис.10.1):
1) критерий надежности, характеризующий надёжность невосстанавливаемых СИ;
2) характеризуемые надёжности восстанавливаемых изделий.
При анализе надёжности невосстанавливаемых изделий будем считать, что испытания на надежность подвергается N изделий, и испытания были закон-чены, если все изделия вышли из строя, причём вместо отказавших изделий новое пли отремонтированное изделие не ставится. В этом случае под интенсивностью отказов понимают отношение числа отказавших изделий в единицу времени к среднему числу изделий
Надёжность отдельных элементов также характеризуется интенсивностью от-казов. Интенсивность отказа элемента показывает, какая доля элементов данною типа в среднем выходит из строя за 1 час работы (λ(1/час)).
В дальнейшем интенсивность отказа СИ будем обозначать λ, а интенсивность отказов элементов - λj, где j - номер элемента или типа элементов в схеме СИ. Значение интенсивности отказов элементов СИ получены экспериментально на основании анализа результатов эксплуатации большого количества изделий и помешены в справочниках по надёжности.
При анализе надежности восстанавливаемых изделий могут использоваться критерии надёжности невосстанавливаемой аппаратуры, но при условии, что время работы берётся до 1-го отказа. Другими критериями надёжности для восстанавливаемой аппаратуры является:
1) наработка на отказ Т0;
2) коэффициент готовности Кг;
3) коэффициент вынужденного простоя Кн.
10.3. Расчёты надёжности при проектировании СИ
Первые расчёты надёжности делают на ранних стадиях разработки, а с уточнением сведений об изделии уточняются и расчёты надёжности, которые сопоставляются с Т3. Существующие методы расчёта надёжности сводятся к определению вероятности безотказной работы P(t) и средней наработки до первого отказа Тср по известным интенсивностям отказа элементов схемы. В зависимости от полноты учетов факторов, влияющих на работу изделия и её надёжность, последовательно проводят три расчёта надёжности:
1) прикидочный;
2) ориентировочный;
3) окончательный.
Прикидочный расчет надежности позволяет судить о принципиальной возможности обеспечения требуемой надёжности изделия. Используется при проверке требований по надёжности, выдвинутых заказчиком в ТЗ, при сравнительной оценке надёжности различных вариантов выполненных изделий на ранних стадиях разработки. При прикидочном расчете делается 3 вида допущения:
1) все элементы схемы равнонадёжны, так как принципиальная электриче-ская схема ещё окончательно не разработана;
2) соединения элементов с точки зрения надёжности таково, что выход из строя любого элемента приводит к отказу всего изделия;
3) интенсивность отказа элементов берётся для периода нормальной работы,
когда λi(t)=const.
Ориентировочный расчет надежности проводится тогда, когда на изделие и все его составные части разработана электрическая принципиальная схема. При ориентировочном расчете учитывается влияние на надёжность изделия, количество и типы применяемых в схеме элементов. При расчете делается следующие три допущения:
1) все элементы схемы работают в нормальном режиме, предусмотрен-ные ТУ на эти элементы;
2) все элементы СИ работают одновременно;
3) интенсивности отказов элементов каждого типа берутся для периода нормальной работы, т.е. λi (t)=const.
Ориентировочный расчет надежности позволяет определить рациональный состав элементов изделия и наметить пути повышения надежности.
Окончательный расчёт надежности проводится на этапе технического проектирования и учитывает влияние на характеристики надёжности режимов работы элементов в схеме и конкретные условия эксплуатации СИ.