Основні параметри Надійності

ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НАДІЙНОЇ РОБОТИ АПАРАТУРИ

Поняття надійності. Один з основних параметрів РЕА - надійність - залежить як від надійності використовуваної елементної бази, так і від ухвалених рішень схемотехнік і конструкторських. Враховуючи значущість сучасної апаратури в людській діяльності, вимоги до надійності апаратури постійно підвищуються. Це пов'язано з тим, що від правильної роботи РЕА залежать хід виконання технологічного процесу, достовірність отримання результатів вимірювань і обробки даних, і тому подібне Питанням підвищення надійності РЕА на всіх етапах її проектування і виробництва приділяється найбільша увага.

Під надійністю розуміють властивість виробу виконувати задані функції, зберігаючи свої експлуатаційні показники в заданих межах протягом необхідного проміжку часу або необхідного напрацювання при дотриманні режимів експлуатації, правил технічного обслуговування, зберігання і транспортування. Тривалість роботи РЕА до граничного стану, встановленого в нормативно-технічній документації, називають ресурсом виробу.

Надійність - це складне комплексне поняття, за допомогою якого оцінюють такі найважливіші характеристики виробів, як працездатність, довговічність, безвідмовність, ремонтопридатність, відновлюваність і ін.

У будь-який момент часу РЕА може знаходитися в справному або несправному стані. Якщо РЕА в даний момент часу задовольняє всім вимогам, встановленим як відносно основних параметрів, що характеризують нормальне виконання обчислювальних процесів (точність, швидкодія і ін.), так і відносно другорядних параметрів, що характеризують зовнішній вигляд і зручність експлуатації, то такий стан називають справним станом.

Несправний стан – це стан РЕА, при якому вона в даний момент часу не задовольняє хоч би одній з цих вимог, встановлених відносно як основних, так і другорядних параметрів.

Не кожна несправність приводить до невиконання РЕА заданих функцій. Розрізняють несправності основні і другорядні. Другорядні несправності називають дефектами. Наприклад, утворення вм'ятин або іржі на корпусі апаратури, вихід з ладу лампочок підсвічування не можуть перешкоджати експлуатації РЕА.

Основні експлуатаційні властивості виробів з позицій забезпечення надійної роботи: безвідмовність, ремонтоспособность, довговічність і сохраняемость.

Напрацювання - тривалість (або об'єм) роботи виробу, вимірювана часом, циклами, періодами і тому подібне В процесі експлуатації або випробування виробу залежно від його призначення розрізняють добове або місячне напрацювання, напрацювання на відмову, середнє напрацювання до першої відмови, гарантійне напрацювання і тому подібне Добове і місячне напрацювання оцінюються часом (циклами, періодами), який виріб пропрацював протягом доби або місяця.

Напрацювання на відмову - середнє значення напрацювання ремонтованого виробу між відмовами. Якщо напрацювання виражене в одиницях часу, то використовують термін середній час безвідмовної роботи. Під середнім напрацюванням до першої відмови розуміють середнє значення напрацювання виробів в партії до першої відмови. Для виробів, що не ремонтуються, цей термін рівнозначний поняттю середнього напрацювання повністю.

Гарантійне напрацювання є напрацюванням виробу, до завершення якого виготівник гарантує і забезпечує виконання певних вимог до виробу, за умови дотримання споживачем правил експлуатації, зокрема правил зберігання і транспортування. Термін гарантії встановлюється в технічній документації або договорах між виготівником і замовником.

Безвідмовністю називають властивість виробу зберігати свою працездатність протягом деякого напрацювання без вимушених перерв. Безвідмовність вимірюється в одиницях напрацювання.

Ремонтоспособность - властивість РЕА, що полягає в пристосуванні до попередження, виявлення і усунення відмов і несправностей шляхом проведення технічного обслуговування і ремонтів.

Довговічність - властивість РЕА зберігати працездатність до граничного стану з необхідними перервами для технічного обслуговування і ремонтів. Граничний стан визначається технічною непридатністю РЕА із-за зниження ефективності експлуатації або вимог техніки безпеки і обмовляється в технічній документації.

Сохраняємость - властивість виробу зберігати експлуатаційні показники протягом заданого терміну зберігання і після нього.

Інтенсивність відмов - залежність інтенсивності відмов від часу (крива життя виробу).

Розрізняють три види відмов:

· обумовлені прихованими помилками в конструкторсько-технологічній документації і виробничими дефектами при виготовленні виробів;_

· обумовлені старінням і зносом радио- і конструкційних елементів;

· обумовлені випадковими чинниками різної природи.

Для оцінки надійності систем введені поняття «працездатність» і «відмова».

Працездатність і відмови. Працездатність - це стан виробу, при якому воно здатне виконувати задані функції з параметрами, встановленими вимогами технічної документації. Відмова – подія, що приводить до повної або часткової втрати працездатності виробу. По характеру зміни параметрів апаратури відмови підрозділяють на раптових і поступових.

Раптові (катастрофічні) відмови характеризуються стрибкоподібною зміною одного або декількох параметрів апаратури і виникають в результаті раптової зміни одного або декількох параметрів елементів, з яких побудована РЕА (обрив або коротке замикання). Усунення раптової відмови проводять заміною елементу, що відмовив, справним або його ремонтом.

Поступові (параметричні) відмови характеризуються зміною одного або декількох параметрів апаратури з часом. Вони виникають в результаті поступової зміни параметрів елементів до тих пір, поки значення одне з параметрів не вийде за деякі межі, що визначають нормальну роботу елементів. Це може бути наслідком старіння елементів, дії коливань температури, вологості, тиску, механічних дій, і тому подібне Усунення поступової відмови зв'язане або із заміною, ремонтом, регулюванням параметрів елементу, що відмовив, або з компенсацією за рахунок зміни параметрів інших елементів.

По взаємозв'язку між собою розрізняють відмови незалежні, не пов'язані з іншими відмовами, і залежні. По повторюваності виникнення відмови бувають одноразові (збої) і переміжні. Збій - одноразово виникаюча відмова, що самоусувається, переміжна, — багато разів виникаючий збій одного і того ж характеру.

По наявності зовнішніх ознак розрізняють відмови явні - такі, що мають зовнішні ознаки появи, і неявні (приховані), для виявлення яких потрібно провести певні дії.

Унаслідок виникнення відмови підрозділяють на конструкційних, виробничих і експлуатаційних, викликаних порушенням встановлених норм і правил при конструюванні, виробництві і експлуатації РЕА.

По характеру усунення відмови діляться на стійких і таких, що самоусуваються. Стійка відмова усувається заміною елементу (модуля), що відмовив, а той, що самоусувається зникає сам, але може повторитися. Відмова, що самоусувається, може виявитися у вигляді збою або у формі переміжної відмови. Відмова типу збою особливо характерна для РЕА. Поява збоїв обумовлюється зовнішніми і внутрішніми чинниками.

До зовнішніх чинників відносяться коливання напруги живлення, вібрації, температурні коливання. Спеціальними заходами (стабілізації живлення, амортизація, термостатування і ін.) вплив цих чинників може бути значно ослаблене. До внутрішніх чинників відносяться флуктуаційні коливання параметрів елементів, несинхронна роботи окремих пристроїв, внутрішні шуми і наведення.