Що таке надійність? Показники надійності: визначення та характеристика

Властивість об`єкта виконувати певні додані йому функції, зберігаючи при цьому експлуатаційні характеристики в певних межах, що відповідають заданим режимам та умовам застосування, - це надійність. Показники надійності можуть бути самими різними, але саме від них багато в чому залежить якість виконання того чи іншого виробу.

Відео: Кількісні показники надійності

складові

Є три основних складових даного визначення:

• виконання встановлених функцій;
• час, необхідний для цього;
• певні умови експлуатації.

Якщо говорити про виконання заданих функцій, то тут варто відзначити два поняття, які відносяться до теоретичного і практичного розуміння того, що являє собою надійність. Показники надійності з цієї точки зору такі: справність і працездатність зазначеного вироби.

Працездатність і справність

Працездатність є певний стан об`єкта, при якому у нього зберігається можливість виконувати зазначені функції з параметрами, визначеними технічною документацією. При цьому варто відзначити той факт, що працездатність і справність неправильно ототожнювати, оскільки друга являє собою такий стан, при якому він повністю відповідає встановленим вимогам в технічній документації.

Час - це ще один важливий елемент, який має на увазі надійність. Показники надійності в даному випадку включають в себе це поняття далеко не випадково, так як фізична сутність надійності полягає в тому, що будь-який виріб має в обов`язковому порядку протягом певного часу зберігати свої технічні параметри.

інші складові

Крім цього, визначення надійності включає в себе також умови експлуатації. Для технічних систем, які функціонують в різних умовах, може бути характерним різний час до появи перших випадків відмови.

Потрібно правильно розуміти, який широкий сенс несе в собі термін «надійність». Показники надійності включають в себе великий діапазон якості без якогось конкретного визначення їх кількісної оцінки і певних властивостей. Однак в процесі встановлення надійності певного об`єкта або ж загальної технічної системи з`являється потреба в розкритті тих понять і властивостей, які входять саме в комплексний показник. Наприклад, для спеціалізованого обладнання різних електростанцій в числі подібних понять наступні:

• довговічність;
• ремонтопридатність;
• безвідмовність.

І самі вони також залежать ще від цілого ряду інших параметрів.

вторинні показники

Відео: Лекції по Теор.НК РЕМ

Якщо говорити про те, від чого залежать основні параметри надійності, можна виділити три основні чинники. це:

• Якість. Показники якості (надійності) включають в себе сукупність властивостей, за якими визначається ступінь придатності того чи іншого технічного пристрою для використання його за прямим призначенням.

Якість безпосередньо залежить від того, яким способом застосовується той чи інший виріб. Наприклад, якщо спеціалізований паротурбінний блок, який був спроектований спочатку для несення базових навантажень, буде використовуватися в особливому маневреному режимі, то подібна експлуатація в кінцевому підсумку почне вкрай негативно позначатися на його стані і, відповідно, на його якості, а також з`являться низькі результати , коли проводиться розрахунок показників надійності.

• Живучість. Являє собою здатність певного технічного пристрою перешкоджати будь-яким серйозних порушень, а також виключати процес розвитку всіляких аварій і фізичної несправності обладнання.

• Безпека. Певне властивість технічних пристроїв, яке передбачає відсутність можливості появи будь-яких ситуацій, які є небезпечними для людей і навколишнього їхнього середовища. Таким чином, в процесі того як проводиться розрахунок показників надійності, враховуються і ці особливості.

В ході розгляду питань надійності роботи різних складних систем розглядається також таке поняття, як стійкість в зв`язку з відмовою роботи окремих елементів. В окремих же випадках також може застосовуватися поняття «збереження».

Що це?

Збереження є властивість будь-якого обладнання перебувати в справному стані під час його зберігання. Як і інші показники надійності систем, вона передбачає можливість вироби підтримувати свої основні технічні характеристики у встановлених межах. Якщо мати на увазі, що зберігання являє собою невід`ємну частину експлуатації, то безпека - це надійність в умовах зберігання.

Можна сказати, що даний параметр є досить складним, і його досить важко буде оцінити якоїсь певної характеристикою, так як критеріями збереження можуть виступати будь-які показники надійності виробів.

Головною особливістю даного поняття є те, що тут переважають постійні відмови через зниження встановлених характеристик комплектуючих, що відбувається з причини їх старіння. Збереження є досить важливе технічне поняття, і в комплексі з надійністю дозволяє визначити надійність того чи іншого обладнання в різних станах. Це є тим більш важливим з тієї причини, що у великої кількості обладнання присутні якісь певні терміни зберігання, які дорівнюють або навіть перевищують встановлений робочий термін. Визначення показників надійності роботи технічних систем включає в себе ще дуже велика кількість інших чинників, які розрізняються за своєю природою.

приклад

Як приклад можна розглянути надійність роботи паротурбінного енергоблоку, яка включає в себе:

• якість матеріалів, що використовуються в процесі виробництва;
• досконалість розробленої конструкції;
• використовувану технологію виготовлення;
• застосовується технологію перевезення і монтажу обладнання;
• якість застосовуваного палива;
• умови експлуатації та обслуговування пристроїв.

І це тільки короткий список того, що включає в себе характеристика показників надійності. Створення і застосування нових, безперервно ускладнюються установок передбачає необхідність в постійному забезпеченні їх все більше і більше високого ступеня надійності. Саме тому була розроблена спеціалізована «теорія надійності», яка останнім часом стала користуватися досить широким поширенням.

теорія

Сьогодні передбачений математичний апарат теорії надійності, який досить часто використовується в практиці вирішення величезної кількості найрізноманітніших завдань, які з`являються в процесі виробництва і експлуатації різного устаткування. Таким чином, основні поняття, якими визначаються показники надійності (довговічності) обладнання, включають в себе:

• систему-
• об`єкт-
• елемент.

Формулювання даних понять повністю відповідає основному філософського представлення про цілий і елементі. Різні технічні об`єкти, які розглядаються в даній теорії надійності, представляються у вигляді всіляких систем, які є сукупністю функціонально взаємопов`язаних і взаємодіючих між собою елементів. Дана система призначається для того, щоб виконувати задану цілісність програми. Як елементи розглядаються окремі частини системи, які можуть здійснювати самостійне виконання певних завдань.

Вибір системи, а також різних утворюють її частин є досить довільним. Якщо використовується розширена постановка задачі, то будь-яка система в кінцевому підсумку стає частиною більшої системи, а будь-які елементи розбиваються на частини, в свою чергу, перетворюються в його елементи. Таким чином, розподіл різного устаткування на елементи і системи безпосередньо залежить від того ієрархічного рівня, на якому вирішуються поставлені завдання.

Відео: Лекція 3 | Структурні схеми надійності (НіТД | 1 семестр)

ГОСТом поняття системи і елемента об`єднується в один термін - "об`єкт".

Що він собою являє?

Об`єктом прийнято називати певний пристрій системи або окремого її елемента, яке приймається з метою вивчення якихось конкретних його властивостей поза всілякими зв`язків з іншими частинами.

В процесі експлуатації як всієї системи в цілому, так і окремого її елемента можуть з`являтися такі випадки, при яких виникає повна або ж часткова втрата їх функціональних властивостей. Подібну втрату працездатності в теорії надійності прийнято називати відмовою, і він є одним з основних понять.

Відмова та його особливості

Відмова є будь-яка подія, яка передбачає порушення або ж повне припинення працездатності даного об`єкту. При цьому він буває:

• раптовим або поступовим;
• залежним або незалежним;
• частковим або остаточним.

Якщо відмова якогось певного елемента не передбачає відмову решти частин, його прийнято називати незалежним, в той час як вихід з ладу приладу через поломки інших елементів іменується залежним.

Раптові відмови, виходячи з назви, виникають абсолютно несподівано без будь-яких помітних ознак їх появи, в той час як поступові передбачають знос або старіння матеріалу, занадто тривалий вплив надмірних навантажень, що призводить до поступового зниження характеристик при повному або частковому збереженні працездатності використовуваного обладнання .

Остаточні або повні відмови - це така форма виходу з ладу обладнання, при якій система втрачає свою працездатність або ж параметри долають допустимі межі до того моменту, поки причина відмови не буде усунена. Часткові ж призводять тільки до активації попереджувальної сигналізації, а також до необхідності зниження робочих параметрів до певного рівня.

Крім усього іншого, варто відзначити той факт, що особливе місце приділяється відмов або їх совокупностям, які є причиною переходу об`єкта в граничний стан, при досягненні якого його подальше застосування за прямим призначенням є недоцільним або неприпустимим.

Як забезпечується надійність обладнання в процесі виробництва?

Щоб забезпечувалися високі показники надійності і довговічності різних виробів, потрібно правильно дотримуватися технології виготовлення і монтажу будь-якої системи. Аналіз статистичної інформації свідчить про те, що в переважній більшості випадків аварійні зупинки спеціалізованого обладнання є причиною відповідних технологічних дефектів, тому сучасні виробники намагаються використовувати цілий ряд спеціалізованих заходів, які дозволяють ще на стадії виготовлення і установки мінімізувати ризики виникнення неполадок в різних системах.

Незалежно від того, які основні показники надійності намагається забезпечити виробник, їм повинна проводитися робота в таких напрямках:

Відео: Коефіцієнт надійності світлодіода

• Збільшення ступеня заводської готовності за допомогою випуску обладнання в надійному виконанні. Наприклад, трубопроводи, турбіни, котли і спеціалізоване обладнання для водопідготовки може поставлятися укрупненими блоками, при цьому переважна більшість складально-зварювальних робіт переноситься з первісної монтажного майданчика в заводський цех, так як в подібних умовах набагато простіше домогтися гранично високої якості роботи.
• Широке використання найсучасніших технологій забезпечення контролю якості на кожній окремій стадії виробництва, починаючи від вхідного контролю різних напівфабрикатів і вихідних матеріалів до забезпечення контролю фінішних процедур, натурних або ж стендових випробувань. Доцільність проведення вхідного контролю була неодноразово підтверджена статистикою дефектів, які були виявлені в ході проведення спеціалізованого контролю різних виробів.
• Використання прогресивних технологічних виробничих пристроїв з програмним керуванням, які дозволяють максимально детально обробляти комплектуючі та виготовляти виріб з максимальною точністю.
• Механізація і автоматизація складних процедур, розширення використання прогресивних технологій.

Практикою вже неодноразово було доведено, що використання сучасного обладнання в процесі виробництва, а також повноцінне дотримання встановлених режимів роботи дозволяє в значній мірі визначити надійність кінцевого вироби. При цьому потрібно правильно розуміти особливості виробництва того або іншого обладнання або будь-яких виробів, а також основні чинники ризику, щоб використовувати всі необхідні заходи для їх усунення або мінімізації. Завдяки цьому оцінка показників надійності завжди буде високою незалежно від того, в якій саме сфері ведеться робота.