P(/) = ประสบการณ์[-(?1, + A. 2

ลักษณะที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของความน่าเชื่อถือของระบบคือ เวลาชีวิตเฉลี่ยวัตถุซึ่งคำนวณโดยใช้นิพจน์:

ก. 0 =|p(^ = / อดีต พี(-ML =t-0 0 ^

ดังนั้นจึงสามารถเขียนฟังก์ชันความน่าเชื่อถือได้ดังนี้

/ 5 (/) = ประสบการณ์(-/ / Г 0)

หากเวลาในการทำงานขององค์ประกอบสั้นเมื่อเทียบกับ "อายุการใช้งาน" โดยเฉลี่ย คุณสามารถใช้สูตรโดยประมาณได้:

สำหรับกรณีของการแจกแจงแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล “อายุการใช้งาน” โดยเฉลี่ยของระบบจะเท่ากับ

ก,] + ก, + ... + ก. ((

ตัวอย่างที่ 6.4 กำหนด “อายุการใช้งาน” โดยเฉลี่ยของระบบในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ฉัน = 10 ชั่วโมง หากทราบว่าระบบประกอบด้วยห้าองค์ประกอบซึ่งมีอัตราความล้มเหลวที่สอดคล้องกัน h-1: ^ = 2 10 e; ถึง 2 = 5 10" 5 ; X, 3 = 10" 5 ; เอ็กซ์, 4 = 20 กก. 5; A-5 - 50 10" 5. ผลการทดสอบพบว่าการกระจายเวลาระหว่างความล้มเหลวเป็นไปตามกฎเอ็กซ์โปเนนเชียล

สารละลาย.โดยคำนึงถึงกฎเอ็กซ์โปเนนเชียลของการกระจายเวลาระหว่างความล้มเหลว เราจึงกำหนดความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลว:

/’(?) = exp «1-(I, + I, 2 + A, 3 + A. 4 + I. 5)g =

1 -(2 + 5 + 1 + 20 + 50)10“ 5 -10 = 0,992.

ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน เราจะกำหนด "อายุการใช้งาน" โดยเฉลี่ยของระบบ:

• 1 ฉัน A/l ฉัน *« ฉัน A/
• 1 1 น
• 1/(2+ 5 + 1+ 20+ 50)10~ 5 =10 5 /78 = 1282 ชั่วโมง

เงื่อนไข ความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัย อันตรายและ เสี่ยงมักปะปนกับความหมายที่ทับซ้อนกัน เงื่อนไขที่มักเกิดขึ้น การวิเคราะห์ความปลอดภัยหรือ การวิเคราะห์อันตรายถูกนำมาใช้เป็นแนวคิดที่เท่าเทียมกัน พร้อมทั้งคำว่า การวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือพวกเขาเกี่ยวข้องกับการศึกษาทั้งประสิทธิภาพ ความล้มเหลวของอุปกรณ์ การสูญเสียประสิทธิภาพ และกระบวนการที่เกิดขึ้น

การรับรองความน่าเชื่อถือของระบบครอบคลุมกิจกรรมของมนุษย์ในด้านต่างๆ ความน่าเชื่อถือเป็นหนึ่งในคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดที่นำมาพิจารณาในขั้นตอนของการพัฒนา การออกแบบ และการทำงานของระบบทางเทคนิคที่หลากหลาย

ด้วยการพัฒนาและความซับซ้อนของเทคโนโลยี ปัญหาความน่าเชื่อถือก็ลึกซึ้งและพัฒนามากขึ้น การศึกษาสาเหตุที่ทำให้เกิดความล้มเหลวของวัตถุการกำหนดรูปแบบที่พวกเขาปฏิบัติตามการพัฒนาวิธีการตรวจสอบความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์และวิธีการตรวจสอบความน่าเชื่อถือวิธีการคำนวณและการทดสอบการค้นหาวิธีการและวิธีการปรับปรุง ความน่าเชื่อถือเป็นเรื่องของการวิจัยความน่าเชื่อถือ

หากการวิเคราะห์จำเป็นต้องกำหนดพารามิเตอร์ด้านความปลอดภัย นอกเหนือจากความล้มเหลวของอุปกรณ์และระบบทำงานผิดปกติ ยังจำเป็นต้องพิจารณาถึงความเป็นไปได้ที่จะเกิดความเสียหายต่อตัวอุปกรณ์หรือความเสียหายอื่น ๆ ที่เกิดจากอุปกรณ์ด้วย หากสงสัยว่ามีความเป็นไปได้ที่จะเกิดความล้มเหลวในระบบในขั้นตอนของการวิเคราะห์ความปลอดภัย การวิเคราะห์ความเสี่ยงจะดำเนินการเพื่อระบุผลที่ตามมาจากความล้มเหลวในแง่ของความเสียหายต่ออุปกรณ์และผลที่ตามมาต่อผู้คนในบริเวณใกล้เคียง

วิทยาศาสตร์ความน่าเชื่อถือเป็นวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนและพัฒนาโดยมีปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับวิทยาศาสตร์อื่นๆ เช่น ฟิสิกส์ เคมี คณิตศาสตร์ ฯลฯ ซึ่งจะเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษเมื่อพิจารณาความน่าเชื่อถือของระบบที่มีขนาดใหญ่และซับซ้อน

เมื่อศึกษาปัญหาด้านความน่าเชื่อถือ วัตถุต่างๆ จะถูกนำมาพิจารณา: ผลิตภัณฑ์ โครงสร้าง ระบบพร้อมระบบย่อย ความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบต่างๆ และยิ่งความน่าเชื่อถือสูงเท่าใด ความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ทั้งหมดก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

ทฤษฎีความน่าเชื่อถือมีพื้นฐานมาจากชุดแนวคิด คำจำกัดความ ข้อกำหนด และตัวชี้วัดต่างๆ ที่ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในมาตรฐานของรัฐ (GOST)

ระบบเป็นวัตถุทางเทคนิคที่ออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่บางอย่าง

แต่ละส่วนของระบบ (แยกตามโครงสร้างตามกฎ) เรียกว่า องค์ประกอบ.

อย่างไรก็ตามควรสังเกตว่าวัตถุเดียวกันนั้นขึ้นอยู่กับปัญหาที่นักออกแบบ (นักวิจัย นักออกแบบ นักพัฒนา) ต้องการแก้ปัญหา ถือได้ว่าเป็นระบบหรือเป็นองค์ประกอบ ตัวอย่างเช่น สถานีวิทยุมักจะถือเป็นระบบ อย่างไรก็ตามมันสามารถกลายเป็นองค์ประกอบของวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่าได้ - สายรีเลย์วิทยุซึ่งถือเป็นระบบ ดังนั้นจึงสามารถให้คำจำกัดความที่สมบูรณ์ขององค์ประกอบได้อีกหนึ่งคำ

องค์ประกอบ- นี่คือวัตถุที่แสดงถึงส่วนที่ง่ายที่สุดของระบบ ซึ่งแต่ละส่วนไม่อยู่ในความสนใจอิสระภายในกรอบการพิจารณาเฉพาะ

จากมุมมองของทฤษฎีความน่าเชื่อถือ วัตถุทางเทคนิคใด ๆ (ระบบ อุปกรณ์ องค์ประกอบ) สามารถกำหนดลักษณะโดยคุณสมบัติ เงื่อนไขทางเทคนิค และความสามารถในการปรับตัวเพื่อการกู้คืนหลังจากสูญเสียประสิทธิภาพ (รูปที่ 1)

ความน่าเชื่อถือ -คุณสมบัติของวัตถุที่จะบำรุงรักษาเมื่อเวลาผ่านไปภายในขอบเขตที่กำหนดค่าของพารามิเตอร์ทั้งหมดที่แสดงถึงความสามารถในการทำหน้าที่ที่จำเป็นในโหมดและเงื่อนไขการใช้งานการบำรุงรักษาการจัดเก็บและการขนส่งที่กำหนด ความน่าเชื่อถือที่ไม่เพียงพอของวัตถุนำไปสู่ค่าใช้จ่ายจำนวนมากสำหรับการซ่อมแซม การหยุดทำงานของเครื่องจักร การหยุดจ่ายไฟฟ้า น้ำ ก๊าซ ยานพาหนะให้กับประชากร ความล้มเหลวในการทำงานที่สำคัญให้เสร็จสิ้น และบางครั้งก็เกิดอุบัติเหตุที่เกี่ยวข้องกับการสูญเสียทางเศรษฐกิจจำนวนมาก การทำลายล้าง สิ่งอำนวยความสะดวกขนาดใหญ่และการบาดเจ็บล้มตายของมนุษย์ ยิ่งเครื่องจักรมีความน่าเชื่อถือน้อยลงเท่าไร ก็ยิ่งต้องผลิตเป็นชุดมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งส่งผลให้มีการใช้โลหะมากเกินไป กำลังการผลิตเพิ่มขึ้น และค่าซ่อมและการดำเนินงานเพิ่มขึ้น

รูปที่ 1 - ลักษณะสำคัญของยานพาหนะ

ความน่าเชื่อถือของวัตถุคือ คุณสมบัติที่ซับซ้อนของมันได้รับการประเมินตามตัวบ่งชี้สี่ประการ ได้แก่ ความน่าเชื่อถือ ความทนทาน การบำรุงรักษา และความสามารถในการจัดเก็บ หรือคุณสมบัติเหล่านี้รวมกัน

ความน่าเชื่อถือ -คุณสมบัติของวัตถุที่จะคงการทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลาหนึ่งหรือบางเวลาในการทำงาน คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเครื่องจักรซึ่งความล้มเหลวนั้นเกี่ยวข้องกับอันตรายต่อชีวิตมนุษย์ ความน่าเชื่อถือเป็นคุณลักษณะของวัตถุในรูปแบบที่เป็นไปได้ของการดำรงอยู่ รวมถึงระหว่างการจัดเก็บและการขนส่ง

ความทนทาน -คุณสมบัติของวัตถุในการรักษาสถานะการปฏิบัติงานจนกว่าสถานะขีดจำกัดจะเกิดขึ้นพร้อมกับระบบการบำรุงรักษาและการซ่อมแซมที่จัดตั้งขึ้น

ตรงกันข้ามกับการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลว ความทนทานนั้นมีลักษณะเฉพาะคือระยะเวลาการทำงานของออบเจ็กต์โดยอิงตามเวลาการทำงานทั้งหมด ซึ่งถูกขัดจังหวะด้วยช่วงเวลาเพื่อฟื้นฟูประสิทธิภาพในระหว่างการซ่อมแซมและบำรุงรักษาตามกำหนดเวลาและไม่ได้กำหนดไว้

สถานะขีดจำกัด -สถานะของวัตถุซึ่งการดำเนินการต่อไปไม่เป็นที่ยอมรับหรือทำไม่ได้ หรือการฟื้นฟูสภาพการทำงานของวัตถุนั้นเป็นไปไม่ได้หรือทำไม่ได้

การบำรุงรักษา -คุณสมบัติของวัตถุซึ่งประกอบด้วยความสามารถในการปรับตัวเพื่อรักษาและฟื้นฟูสถานะการปฏิบัติงานผ่านการบำรุงรักษาและการซ่อมแซม ความสำคัญของการบำรุงรักษาระบบทางเทคนิคนั้นพิจารณาจากต้นทุนการซ่อมแซมเครื่องจักรจำนวนมาก

ความสามารถในการจัดเก็บ -คุณสมบัติของวัตถุที่จะรักษาภายในขอบเขตที่กำหนดค่าของพารามิเตอร์ที่แสดงถึงความสามารถของวัตถุในการทำหน้าที่ที่จำเป็นระหว่างและหลังการจัดเก็บและ (หรือ) การขนส่ง บทบาทในทางปฏิบัติของคุณสมบัตินี้เหมาะสำหรับชิ้นส่วน ส่วนประกอบ และกลไกที่จัดเก็บไว้ในชุดอุปกรณ์เสริมอะไหล่

วัตถุแบ่งออกเป็น ไม่สามารถกู้คืนได้,ซึ่งผู้บริโภคไม่สามารถซ่อมแซมได้และต้องเปลี่ยนใหม่ (เช่น หลอดไฟ แบริ่ง ตัวต้านทาน ฯลฯ) และ สามารถกู้คืนได้,ซึ่งผู้บริโภคสามารถคืนสภาพได้ (เช่น ทีวี รถยนต์ รถแทรกเตอร์ เครื่องจักร ฯลฯ)

ความน่าเชื่อถือของวัตถุมีลักษณะตามสถานะต่อไปนี้: สามารถซ่อมบำรุงได้ มีข้อบกพร่อง ใช้งานได้ ไม่สามารถใช้งานได้

สภาพดี-สถานะของวัตถุที่ตรงตามข้อกำหนดทั้งหมดของเอกสารด้านกฎระเบียบทางเทคนิคและ (หรือ) การออกแบบ (โครงการ)

ผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานได้จะต้องใช้งานได้.

สภาพชำรุด -สถานะของวัตถุที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดอย่างน้อยหนึ่งข้อของเอกสารด้านกฎระเบียบทางเทคนิคและ (หรือ) การออกแบบ (โครงการ) มีข้อบกพร่องที่ไม่นำไปสู่ความล้มเหลวและข้อบกพร่องที่นำไปสู่ความล้มเหลว ตัวอย่างเช่น ความเสียหายต่อสีรถหมายความว่ารถมีสภาพชำรุดแต่รถยังใช้งานได้

สภาพการทำงานหมายถึงสถานะของวัตถุที่สามารถปฏิบัติหน้าที่ที่ระบุซึ่งตรงตามข้อกำหนดของเอกสารด้านกฎระเบียบและทางเทคนิคและ (หรือ) การออกแบบ (โครงการ)

สินค้าที่ไม่ทำงานก็มีข้อบกพร่องเช่นกัน.

แนวคิดเรื่องความสามารถในการให้บริการนั้นกว้างกว่าแนวคิดเรื่องประสิทธิภาพ ยานพาหนะที่ชำรุดสามารถใช้งานได้หรือไม่สามารถใช้งานได้ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของเอกสารทางเทคนิคที่ไม่เป็นไปตามความต้องการของรถยนต์ ตัวอย่างเช่นหากโครงหรือแชสซีโค้งงอ สีของพวกเขาเสียหาย ฉนวนของตัวนำเสียหาย แต่พารามิเตอร์ของอุปกรณ์อยู่ภายในขอบเขตปกติ ยานพาหนะจะถือว่ามีข้อบกพร่อง แต่ในขณะเดียวกันก็ใช้งานได้

รูปที่ 2 - การจำแนกประเภทของวัตถุในยานพาหนะ

ตัวชี้วัดความน่าเชื่อถือตั้งชื่อลักษณะเชิงปริมาณของคุณสมบัติตั้งแต่หนึ่งรายการขึ้นไปของวัตถุที่ประกอบกันเป็นความน่าเชื่อถือ ลักษณะดังกล่าวรวมถึงแนวคิดเรื่องเวลา - เวลาในการทำงาน, เวลาถึงความล้มเหลว, เวลาระหว่างความล้มเหลว, ทรัพยากร, อายุการใช้งาน, เวลาฟื้นตัว ค่าของตัวบ่งชี้เหล่านี้ได้มาจากผลการทดสอบหรือการปฏิบัติงาน

ขึ้นอยู่กับความสามารถในการคืนสภาพของผลิตภัณฑ์ ตัวชี้วัดความน่าเชื่อถือจะแบ่งออกเป็น ลาก่อน-ตัวทำละลายสำหรับผลิตภัณฑ์คืนสภาพและ ตัวชี้วัดของผลิตภัณฑ์ที่ไม่สามารถซ่อมแซมได้

มีผลบังคับใช้ด้วย ตัวชี้วัดที่ซับซ้อนสามารถประเมินความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ โดยใช้ตัวชี้วัดความน่าเชื่อถือส่วนหนึ่งหรือตัวชี้วัดทั้งหมด

ตัวชี้วัดความน่าเชื่อถือ :

ความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลว -ความน่าจะเป็นที่ภายในระยะเวลาการทำงานที่กำหนด ความล้มเหลวของวัตถุจะไม่เกิดขึ้น

เวลาเฉลี่ยที่จะล้มเหลว -ความคาดหวังทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับเวลาการทำงานของวัตถุจนกระทั่งเกิดความล้มเหลวครั้งแรก

เวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว -อัตราส่วนของเวลาทำงานทั้งหมดของวัตถุที่ได้รับการกู้คืนต่อการคาดการณ์ทางคณิตศาสตร์ของจำนวนความล้มเหลวในช่วงเวลาการทำงานนี้

อัตราความล้มเหลว -ความหนาแน่นของความน่าจะเป็นแบบมีเงื่อนไขของการเกิดขึ้นของความล้มเหลวของวัตถุ ซึ่งกำหนดภายใต้เงื่อนไขว่าความล้มเหลวนั้นจะไม่เกิดขึ้นก่อนช่วงเวลาที่พิจารณา ตัวบ่งชี้นี้ใช้กับผลิตภัณฑ์ที่ไม่สามารถซ่อมแซมได้

ตัวชี้วัดความทนทาน

ตัวชี้วัดเชิงปริมาณของความทนทานของผลิตภัณฑ์ที่ได้รับคืนแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม

1. ตัวบ่งชี้ที่เกี่ยวข้องกับอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์:

อายุการใช้งาน -ระยะเวลาการดำเนินงานตามปฏิทินตั้งแต่เริ่มดำเนินการของสิ่งอำนวยความสะดวกหรือการเริ่มต้นใหม่หลังการซ่อมแซมจนถึงการเปลี่ยนไปสู่สถานะขีด จำกัด

อายุการใช้งานเฉลี่ย -ความคาดหวังทางคณิตศาสตร์ของอายุการใช้งาน

อายุการใช้งานจนถึงการยกเครื่องครั้งใหญ่ครั้งแรกของหน่วยหรือหน่วย– นี่คือระยะเวลาของการดำเนินการก่อนที่จะดำเนินการซ่อมแซมเพื่อคืนความสามารถในการให้บริการและฟื้นฟูอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ให้สมบูรณ์หรือใกล้จะสมบูรณ์ด้วยการเปลี่ยนหรือฟื้นฟูชิ้นส่วนใด ๆ รวมถึงชิ้นส่วนพื้นฐานด้วย

อายุการใช้งานระหว่างการยกเครื่องครั้งใหญ่ขึ้นอยู่กับคุณภาพของการซ่อมแซมเป็นหลักเช่น ในขอบเขตที่ทรัพยากรได้รับการฟื้นฟู

อายุการใช้งานทั้งหมด– นี่คือระยะเวลาปฏิทินการทำงานของระบบทางเทคนิคตั้งแต่เริ่มดำเนินการจนถึงการปฏิเสธ โดยคำนึงถึงเวลาการทำงานหลังการซ่อมแซม

อายุการใช้งานแกมมาเปอร์เซ็นต์ -ระยะเวลาการดำเนินการตามปฏิทินในระหว่างที่วัตถุจะไม่ถึงสถานะขีดจำกัดโดยมีความน่าจะเป็น γ แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์

ตัวบ่งชี้ความทนทานซึ่งแสดงอยู่ในเวลาการทำงานของปฏิทิน ช่วยให้สามารถใช้ตัวบ่งชี้เหล่านี้ได้โดยตรงในการวางแผนระยะเวลาการซ่อม การจัดหาชิ้นส่วนอะไหล่ และกำหนดเวลาในการเปลี่ยนอุปกรณ์ ข้อเสียของตัวบ่งชี้เหล่านี้คือไม่ได้คำนึงถึงความรุนแรงของการใช้อุปกรณ์

2. ตัวบ่งชี้ที่เกี่ยวข้องกับอายุการใช้งาน:

ทรัพยากร -เวลาปฏิบัติงานทั้งหมดของวัตถุตั้งแต่เริ่มต้นการทำงานหรือการต่ออายุหลังการซ่อมแซมจนกระทั่งเปลี่ยนเป็นสถานะขีดจำกัด

ทรัพยากรเฉลี่ย -ความคาดหวังทางคณิตศาสตร์ของทรัพยากร สำหรับระบบทางเทคนิค ทรัพยากรทางเทคนิคจะถูกใช้เป็นเกณฑ์ความทนทาน

ทรัพยากรที่ได้รับมอบหมาย- เวลาทำงานทั้งหมด เมื่อถึงจุดที่ต้องหยุดการทำงานของวัตถุ โดยไม่คำนึงถึงสภาวะทางเทคนิคของวัตถุ

ทรัพยากรเปอร์เซ็นต์แกมมา -เวลาปฏิบัติการทั้งหมดที่วัตถุจะไม่ถึงสถานะขีดจำกัดด้วยความน่าจะเป็นที่กำหนด γ ซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์

หน่วยสำหรับการวัดทรัพยากรจะถูกเลือกโดยสัมพันธ์กับแต่ละอุตสาหกรรมและแต่ละประเภทของเครื่องจักร หน่วย และโครงสร้างแยกกัน เพื่อเป็นการวัดระยะเวลาการทำงาน สามารถเลือกพารามิเตอร์ที่ไม่ลดลงซึ่งแสดงลักษณะระยะเวลาการทำงานของวัตถุได้ (สำหรับเครื่องยนต์เครื่องบินและเครื่องบิน การวัดอายุการใช้งานตามธรรมชาติคือชั่วโมงบินเป็นชั่วโมง สำหรับรถยนต์ - ไมล์สะสมเป็นกิโลเมตร , สำหรับโรงงานรีด - มวลของโลหะรีดเป็นตัน หากเวลาในการทำงานวัดตามจำนวนรอบการผลิตทรัพยากรจะใช้ค่าที่ไม่ต่อเนื่อง

ตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือที่ครอบคลุม

ตัวบ่งชี้ที่กำหนดความทนทานของระบบ วัตถุ เครื่องจักรอาจเป็นค่าสัมประสิทธิ์การใช้งานทางเทคนิค

ค่าสัมประสิทธิ์การใช้งานทางเทคนิค -อัตราส่วนของความคาดหวังทางคณิตศาสตร์ของเวลาทั้งหมดที่วัตถุยังคงอยู่ในสถานะที่สามารถใช้งานได้ในช่วงระยะเวลาหนึ่งของการดำเนินการกับความคาดหวังทางคณิตศาสตร์ของเวลาทั้งหมดที่วัตถุยังคงอยู่ในสถานะที่สามารถใช้งานได้ และเวลาหยุดทำงานทั้งหมดสำหรับการซ่อมแซมและบำรุงรักษา:

ปัจจัยการใช้งานทางเทคนิคที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาระหว่างการซ่อมแซมและบำรุงรักษาตามกำหนดการเรียกว่าปัจจัยความพร้อมใช้งาน ซึ่ง

ซึ่งประเมินการหยุดเครื่องจักรโดยไม่คาดคิดและกิจกรรมการซ่อมแซมและบำรุงรักษาที่วางแผนไว้ไม่สามารถตอบสนองบทบาทได้อย่างเต็มที่

ปัจจัยความพร้อมใช้งาน -ความน่าจะเป็นที่วัตถุจะอยู่ในสภาพการทำงาน ณ เวลาใดก็ได้ ยกเว้นช่วงเวลาที่วางแผนไว้ซึ่งวัตถุนั้นไม่ได้ตั้งใจที่จะใช้ตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้ ความหมายทางกายภาพของปัจจัยความพร้อมคือความน่าจะเป็นที่ผลิตภัณฑ์ที่จะทำงาน ณ จุดที่คาดการณ์ไว้ เช่น จะไม่อยู่ภายใต้การซ่อมแซมที่ไม่ได้กำหนดไว้

ค่าสัมประสิทธิ์ความพร้อมในการปฏิบัติงาน -ความน่าจะเป็นที่วัตถุจะอยู่ในสภาพการทำงาน ณ จุดใดก็ได้ในเวลาที่กำหนด ยกเว้นช่วงเวลาที่วางแผนไว้ซึ่งวัตถุนั้นไม่ได้ตั้งใจที่จะใช้ตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้ และเริ่มตั้งแต่ช่วงเวลานี้เป็นต้นไป จะทำงานโดยไม่มีความล้มเหลวตามที่กำหนด ช่วงเวลา

การจำแนกประเภทของตัวบ่งชี้ . ขึ้นอยู่กับวิธีการรับ ตัวบ่งชี้จะแบ่งออกเป็น การตั้งถิ่นฐาน,ได้มาจากวิธีการคำนวณ ทดลอง,กำหนดโดยข้อมูลการทดสอบ การดำเนินงาน,ได้จากข้อมูลการดำเนินงาน

ตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือจะแตกต่างกันระหว่างเชิงบรรทัดฐานและแบบประเมินทั้งนี้ขึ้นอยู่กับพื้นที่การใช้งาน

กฎระเบียบสิ่งเหล่านี้คือตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือที่ได้รับการควบคุมในเอกสารด้านกฎระเบียบ เทคนิค หรือการออกแบบ

ถึง ประเมินผลหมายถึงค่าที่แท้จริงของตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือของต้นแบบและผลิตภัณฑ์อนุกรมที่ได้จากผลการทดสอบหรือการใช้งาน

ข้อสังเกตเบื้องต้น

รายการนี้อิงตาม GOST 27.002-89 "ความน่าเชื่อถือในเทคโนโลยี แนวคิดพื้นฐาน ข้อกำหนดและคำจำกัดความ" ซึ่งกำหนดข้อกำหนดและคำจำกัดความที่ใช้ในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในด้านความน่าเชื่อถือ อย่างไรก็ตาม GOST ที่ระบุไม่ได้ครอบคลุมข้อกำหนดทั้งหมด ดังนั้นข้อกำหนดเพิ่มเติมที่มีเครื่องหมายดอกจัน (*) จึงถูกนำมาใช้ในบางย่อหน้า

วัตถุ องค์ประกอบ ระบบ

ในทฤษฎีความน่าเชื่อถือ จะใช้แนวคิดเรื่องวัตถุ องค์ประกอบ และระบบ

วัตถุ- ผลิตภัณฑ์ทางเทคนิคสำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะ ซึ่งพิจารณาในระหว่างช่วงการออกแบบ การผลิต การทดสอบ และการใช้งาน

วัตถุอาจเป็นระบบต่างๆ และองค์ประกอบต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง: โครงสร้าง การติดตั้ง ผลิตภัณฑ์ทางเทคนิค อุปกรณ์ เครื่องจักร เครื่องมือ เครื่องมือและชิ้นส่วน ส่วนประกอบ และชิ้นส่วนแต่ละชิ้น
องค์ประกอบของระบบคือวัตถุที่แสดงถึงส่วนที่แยกจากกันของระบบ แนวคิดขององค์ประกอบนั้นมีเงื่อนไขและสัมพันธ์กัน เนื่องจากองค์ประกอบใดๆ ก็สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นกลุ่มขององค์ประกอบอื่นๆ เสมอ

ระบบแนวคิดและองค์ประกอบแสดงผ่านกันและกัน เนื่องจากหนึ่งในนั้นควรได้รับการยอมรับว่าเป็นแนวคิดเริ่มต้น แนวคิดเหล่านี้มีความสัมพันธ์กัน: วัตถุที่ถือว่าเป็นระบบในการศึกษาหนึ่งสามารถถือเป็นองค์ประกอบได้หากกำลังศึกษาวัตถุในระดับที่ใหญ่กว่า

มนุษย์ผู้ปฏิบัติงานยังแสดงถึงหนึ่งในลิงค์ในระบบคนกับเครื่องจักรอีกด้วย

ระบบคือวัตถุที่เป็นกลุ่มขององค์ประกอบที่เชื่อมโยงกันด้วยความสัมพันธ์บางอย่างและการโต้ตอบในลักษณะที่ทำให้แน่ใจว่าระบบจะทำหน้าที่ที่ค่อนข้างซับซ้อน

สัญลักษณ์ของความเป็นระบบคือโครงสร้างของระบบ, ความเชื่อมโยงระหว่างกันของส่วนที่เป็นส่วนประกอบ, การอยู่ใต้บังคับบัญชาขององค์กรของทั้งระบบไปสู่เป้าหมายเฉพาะ ระบบทำงานในอวกาศและเวลา

สถานะของวัตถุ

ความสามารถในการให้บริการ- สถานะของวัตถุที่ตรงตามข้อกำหนดทั้งหมดที่กำหนดโดยเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิค (NTD)

ความผิดปกติ- สถานะของวัตถุที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดอย่างน้อยหนึ่งข้อที่กำหนดโดยเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิค

ผลงาน- สถานะของวัตถุที่สามารถทำหน้าที่ที่ระบุได้โดยรักษาค่าของพารามิเตอร์หลักให้อยู่ภายในขอบเขตที่กำหนดโดยเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิค

พารามิเตอร์หลักแสดงลักษณะของการทำงานของสิ่งอำนวยความสะดวกเมื่อปฏิบัติงานที่ได้รับมอบหมายและกำหนดไว้ในเอกสารด้านกฎระเบียบและทางเทคนิค

ใช้งานไม่ได้- สถานะของวัตถุที่มีค่าของพารามิเตอร์ที่ระบุอย่างน้อยหนึ่งตัวซึ่งแสดงถึงความสามารถในการทำหน้าที่ที่ระบุไม่เป็นไปตามข้อกำหนดที่กำหนดโดยเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิค

แนวคิดเรื่องความสามารถในการให้บริการนั้นกว้างกว่าแนวคิดเรื่องประสิทธิภาพ

วัตถุในการปฏิบัติงานนั้นตรงกันข้ามกับวัตถุที่ให้บริการได้ตรงตามความต้องการของเอกสารทางเทคนิคและทางเทคนิคเท่านั้นที่รับประกันการทำงานปกติในการปฏิบัติงานที่ได้รับมอบหมาย
แนวคิดของความสามารถในการปฏิบัติงานบางส่วนและการใช้งานไม่ได้บางส่วนนั้นส่วนใหญ่นำไปใช้กับระบบที่ซับซ้อนซึ่งมีความเป็นไปได้ที่จะอยู่ในหลายรัฐ สถานะเหล่านี้แตกต่างกันในระดับประสิทธิภาพของระบบ
ความสามารถในการใช้งานและการใช้งานไม่ได้ของวัตถุบางอย่างอาจเสร็จสมบูรณ์ เช่น พวกเขาสามารถมีได้เพียงสองรัฐเท่านั้น

วัตถุที่มีประสิทธิภาพตรงกันข้ามกับวัตถุที่ให้บริการต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของเอกสารทางเทคนิคเท่านั้นซึ่งการปฏิบัติตามนั้นทำให้มั่นใจได้ว่าการใช้งานวัตถุตามปกติตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้ อย่างไรก็ตาม มันอาจไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความสวยงาม เช่น หากการเสื่อมสภาพของรูปลักษณ์ของวัตถุไม่รบกวนการทำงานปกติ (มีประสิทธิภาพ)
เห็นได้ชัดว่าวัตถุการปฏิบัติงานอาจมีข้อผิดพลาด แต่การเบี่ยงเบนไปจากข้อกำหนดของเอกสารทางเทคนิคและทางเทคนิคนั้นไม่สำคัญมากจนการทำงานปกติหยุดชะงัก

สถานะขีด จำกัด - สถานะของวัตถุที่ต้องยุติการใช้งานเพิ่มเติมตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้เนื่องจากการละเมิดข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่ไม่สามารถแก้ไขได้หรือการเบี่ยงเบนของพารามิเตอร์ที่ระบุซึ่งไม่สามารถแก้ไขได้เกินขีด จำกัด ที่กำหนดไว้การเพิ่มขึ้นของต้นทุนการดำเนินงานหรือความต้องการที่ยอมรับไม่ได้ เพื่อการซ่อมแซมครั้งใหญ่

สัญญาณ (เกณฑ์) ของสถานะขีด จำกัด ถูกกำหนดโดยเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิคสำหรับวัตถุที่กำหนด
วัตถุที่ไม่สามารถกู้คืนได้จะเข้าสู่สถานะจำกัดเมื่อเกิดความล้มเหลว หรือเมื่อถึงมูลค่าสูงสุดที่อนุญาตของอายุการใช้งานหรือเวลาการทำงานทั้งหมดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ซึ่งกำหนดไว้ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัยในการปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพการใช้งานที่ลดลงอย่างถาวรซึ่งต่ำกว่าค่าที่อนุญาต หรือเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของอัตราความล้มเหลวซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับวัตถุประเภทนี้หลังจากระยะเวลาการทำงานที่กำหนด
สำหรับวัตถุที่ได้รับการกู้คืน การเปลี่ยนไปสู่สถานะจำกัดจะถูกกำหนดโดยการมาถึงของช่วงเวลาที่การดำเนินการต่อไปเป็นไปไม่ได้หรือทำไม่ได้เนื่องจากเหตุผลดังต่อไปนี้:
- เป็นไปไม่ได้ที่จะรักษาความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ หรือประสิทธิผลให้อยู่ในระดับต่ำสุดที่ยอมรับได้

สำหรับวัตถุบางอย่างที่ถูกกู้คืน สถานะการจำกัดจะถือเป็นสถานะหนึ่งเมื่อการคืนค่าความสามารถในการให้บริการที่จำเป็นสามารถทำได้ผ่านการยกเครื่องครั้งใหญ่เท่านั้น
ความสามารถในการควบคุมระบบการปกครอง* เป็นคุณสมบัติของออบเจ็กต์ในการรักษาโหมดปกติผ่านการควบคุม เพื่อรักษาหรือกู้คืนโหมดปกติของการดำเนินการ

การเปลี่ยนผ่านของวัตถุไปสู่สถานะต่างๆ

ความเสียหายคือเหตุการณ์ที่ประกอบด้วยการละเมิดความสามารถในการให้บริการของวัตถุในขณะที่ยังคงใช้งานได้

การปฏิเสธ- เหตุการณ์ที่ประกอบด้วยความผิดปกติของวัตถุ

เกณฑ์ความล้มเหลวเป็นคุณลักษณะเฉพาะหรือชุดคุณลักษณะตามที่กำหนดข้อเท็จจริงของความล้มเหลว

สัญญาณ (เกณฑ์) ของความล้มเหลวถูกกำหนดโดยเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิคสำหรับวัตถุที่กำหนด
การฟื้นฟูเป็นกระบวนการในการตรวจจับและกำจัดความล้มเหลว (ความเสียหาย) เพื่อฟื้นฟูการทำงาน (ความสามารถในการให้บริการ)

วัตถุที่สามารถกู้คืนได้- วัตถุที่มีประสิทธิภาพในกรณีที่เกิดความล้มเหลวจะต้องได้รับการฟื้นฟูภายใต้เงื่อนไขที่อยู่ระหว่างการพิจารณา

วัตถุที่ไม่สามารถกู้คืนได้- วัตถุที่ไม่สามารถกู้คืนประสิทธิภาพการทำงานในกรณีที่เกิดความล้มเหลวได้ภายใต้เงื่อนไขที่พิจารณา

เมื่อวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเลือกตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือของวัตถุ การตัดสินใจที่ต้องทำในกรณีที่วัตถุล้มเหลวมีความสำคัญอย่างยิ่ง หากในสถานการณ์ที่พิจารณา การคืนค่าความสามารถในการทำงานของวัตถุที่กำหนดในกรณีที่เกิดความล้มเหลวด้วยเหตุผลบางประการถือว่าทำไม่ได้หรือทำไม่ได้ (ตัวอย่างเช่น เนื่องจากความเป็นไปไม่ได้ที่จะขัดจังหวะฟังก์ชันที่กำลังดำเนินการ) ดังนั้นวัตถุดังกล่าวใน สถานการณ์นี้ไม่สามารถกู้คืนได้ ดังนั้นวัตถุเดียวกันจึงถือว่าสามารถกู้คืนได้หรือไม่สามารถกู้คืนได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะหรือขั้นตอนของการดำเนินการ
อุบัติเหตุ* คือเหตุการณ์ที่ประกอบด้วยการเปลี่ยนแปลงของวัตถุจากระดับประสิทธิภาพหนึ่งหรือระดับสัมพัทธ์ของการทำงานไปยังอีกระดับหนึ่ง ซึ่งลดลงอย่างมาก โดยเกิดการหยุดชะงักครั้งใหญ่ในโหมดการทำงานของวัตถุ อุบัติเหตุอาจนำไปสู่การทำลายวัตถุบางส่วนหรือทั้งหมด ทำให้เกิดสภาวะที่เป็นอันตรายต่อผู้คนและสิ่งแวดล้อม

ลักษณะชั่วคราวของวัตถุ

เวลาทำงาน - ระยะเวลาหรือปริมาณการทำงานของวัตถุ
วัตถุสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องหรือเป็นระยะๆ ในกรณีที่สอง จะคำนึงถึงเวลาการทำงานทั้งหมดด้วย

เวลาในการทำงานสามารถวัดได้ในหน่วยเวลา รอบ หน่วยเอาต์พุต และหน่วยอื่นๆ ในระหว่างการปฏิบัติงาน จะมีความแตกต่างระหว่างเวลาปฏิบัติงานรายวัน รายเดือน เวลาปฏิบัติงานจนกระทั่งเกิดความล้มเหลวครั้งแรก เวลาปฏิบัติงานระหว่างเกิดความล้มเหลว เวลาปฏิบัติงานที่ระบุ เป็นต้นถ้าวัตถุทำงานในโหมดโหลดที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น เวลาทำงานในโหมดแสงสามารถแยกออกและนำมาพิจารณาแยกจากเวลาทำงานที่โหลดที่กำหนดได้

ทรัพยากรทางเทคนิค

- เวลาในการทำงานของวัตถุตั้งแต่เริ่มต้นการทำงานจนถึงขีดจำกัดโดยปกติจะระบุว่าทรัพยากรทางเทคนิคหมายถึงอะไร: จนถึงปานกลาง, ทุน, จากทุนถึงสื่อที่ใกล้ที่สุด ฯลฯ หากไม่มีคำแนะนำเฉพาะ ทรัพยากรจะมีความหมายตั้งแต่เริ่มต้นการทำงานจนกระทั่งถึงสถานะขีดจำกัดหลังจากการซ่อมแซมทั้งหมด (ขนาดกลางและใหญ่) เช่น

จนกว่าจะถูกตัดออกเนื่องจากสภาวะทางเทคนิค

อายุการใช้งาน- ระยะเวลาการดำเนินงานตามปฏิทินของสิ่งอำนวยความสะดวกตั้งแต่เริ่มต้นหรือเริ่มต้นใหม่หลังจากการซ่อมแซมครั้งใหญ่หรือปานกลางจนกระทั่งเริ่มมีสถานะขีดจำกัด

การทำงานของวัตถุถือเป็นขั้นตอนของการดำรงอยู่ ณ การกำจัดของผู้บริโภค ขึ้นอยู่กับการใช้วัตถุตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้ ซึ่งอาจสลับกับการจัดเก็บ การขนส่ง การบำรุงรักษา และการซ่อมแซม หากดำเนินการโดย ผู้บริโภค
อายุการเก็บรักษา

- ระยะเวลาปฏิทินในการจัดเก็บและ (หรือ) การขนส่งวัตถุภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดในระหว่างและหลังจากนั้นค่าของตัวบ่งชี้ที่สร้างขึ้น (รวมถึงตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือ) จะถูกรักษาไว้ภายในขอบเขตที่กำหนด

ตาม GOST 27.002-89 ความน่าเชื่อถือเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความสามารถของวัตถุในการรักษาเมื่อเวลาผ่านไปภายในขอบเขตที่กำหนดค่าของพารามิเตอร์ทั้งหมดที่แสดงถึงความสามารถในการทำหน้าที่ที่จำเป็นในโหมดและเงื่อนไขการใช้งานที่กำหนด การบำรุงรักษา การซ่อมแซม การจัดเก็บ และการขนส่ง

ดังนั้น:
1. ความน่าเชื่อถือ- คุณสมบัติของวัตถุในการรักษาความสามารถในการทำหน้าที่ที่จำเป็นเมื่อเวลาผ่านไป ตัวอย่างเช่น: สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า - เพื่อให้แรงบิดที่ต้องการบนเพลาและความเร็ว

สำหรับระบบจ่ายไฟ - เพื่อให้ตัวรับพลังงานมีพลังงานตามคุณภาพที่ต้องการ

2. ฟังก์ชั่นที่จำเป็นจะต้องดำเนินการด้วยค่าพารามิเตอร์ภายในขอบเขตที่กำหนด

ตัวอย่างเช่น: สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า - เพื่อให้แรงบิดและความเร็วที่ต้องการเมื่ออุณหภูมิของเครื่องยนต์ไม่เกินขีดจำกัดที่กำหนด ไม่มีแหล่งกำเนิดการระเบิด ไฟไหม้ ฯลฯ

ความน่าเชื่อถือ 3. ความสามารถในการปฏิบัติหน้าที่ที่จำเป็นต้องได้รับการดูแลในโหมดที่ระบุ (เช่น ในการทำงานไม่ต่อเนื่อง) ภายใต้สภาวะที่กำหนด (เช่น ฝุ่น การสั่นสะเทือน ฯลฯ)

ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของออบเจ็กต์ อาจรวมถึงความน่าเชื่อถือ ความทนทาน การบำรุงรักษา และการจัดเก็บข้อมูลในชุดค่าผสมต่างๆ ตัวอย่างเช่น สำหรับออบเจ็กต์ที่ไม่สามารถกู้คืนได้ซึ่งไม่ได้มีไว้สำหรับการจัดเก็บ ความน่าเชื่อถือจะถูกกำหนดโดยการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวเมื่อนำไปใช้ตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้ ข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการกู้คืนซึ่งอยู่ในการจัดเก็บและการขนส่งมาเป็นเวลานานไม่ได้ระบุความน่าเชื่อถืออย่างสมบูรณ์ (จำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับทั้งการบำรุงรักษาและความสามารถในการจัดเก็บ) ในหลายกรณี ความสามารถของผลิตภัณฑ์ในการรักษาความสามารถในการทำงานจนกระทั่งเริ่มเข้าสู่สภาวะจำกัด (การรื้อถอน การถ่ายโอนเพื่อการซ่อมแซมขนาดกลางหรือการซ่อมแซมใหญ่) มีความสำคัญมาก กล่าวคือ ข้อมูลเป็นสิ่งจำเป็นไม่เพียงแต่เกี่ยวกับความน่าเชื่อถือของวัตถุเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความทนทานด้วย

ลักษณะทางเทคนิคที่ระบุปริมาณคุณสมบัติตั้งแต่หนึ่งรายการขึ้นไปที่ประกอบกันเป็นความน่าเชื่อถือของวัตถุเรียกว่าตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือ โดยจะแสดงลักษณะเชิงปริมาณว่าวัตถุที่กำหนดหรือกลุ่มของวัตถุที่กำหนดมีคุณสมบัติบางอย่างที่กำหนดความน่าเชื่อถือ ตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถืออาจมีมิติ (เช่น เวลาเฉลี่ยในการกู้คืน) หรือไม่มี (เช่น ความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลว)

ความน่าเชื่อถือในกรณีทั่วไปเป็นคุณสมบัติที่ซับซ้อนซึ่งรวมถึงแนวคิดต่างๆ เช่น ความน่าเชื่อถือ ความทนทาน การบำรุงรักษา และความสามารถในการจัดเก็บ สำหรับวัตถุเฉพาะและสภาวะการทำงาน คุณสมบัติเหล่านี้อาจมีความสำคัญสัมพัทธ์แตกต่างกัน

ความน่าเชื่อถือเป็นคุณสมบัติของออบเจ็กต์ที่ยังคงทำงานอย่างต่อเนื่องในช่วงระยะเวลาการทำงานบางช่วงหรือช่วงระยะเวลาหนึ่ง

การบำรุงรักษาเป็นคุณสมบัติของวัตถุที่ต้องปรับเปลี่ยนเพื่อป้องกันและตรวจจับความล้มเหลวและความเสียหาย เพื่อฟื้นฟูความสามารถในการทำงานและการบริการในระหว่างกระบวนการบำรุงรักษาและซ่อมแซม

ความทนทานเป็นคุณสมบัติของวัตถุที่จะยังคงใช้งานได้จนกว่าสถานะขีดจำกัดจะเกิดขึ้นพร้อมกับการหยุดชะงักที่จำเป็นสำหรับการบำรุงรักษาและการซ่อมแซม

ความสามารถในการจัดเก็บเป็นคุณสมบัติของวัตถุในการรักษาสภาพที่สามารถให้บริการได้และใช้งานได้อย่างต่อเนื่องในระหว่าง (และหลัง) การจัดเก็บและ (หรือ) การขนส่ง

สำหรับตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือ จะใช้การนำเสนอสองรูปแบบ: ความน่าจะเป็นและสถิติ

โดยทั่วไปรูปแบบความน่าจะเป็นจะสะดวกกว่าสำหรับการคำนวณความน่าเชื่อถือเชิงวิเคราะห์เชิงนิรนัย ในขณะที่รูปแบบทางสถิติจะสะดวกกว่าสำหรับการศึกษาทดลองเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือของระบบทางเทคนิค นอกจากนี้ ปรากฎว่าตัวบ่งชี้บางตัวตีความได้ดีกว่าในแง่ความน่าจะเป็น ในขณะที่ตัวชี้วัดอื่นๆ ตีความได้ดีกว่าในแง่สถิติ
ตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือและการบำรุงรักษาวิ่งไปสู่ความล้มเหลว
- ความน่าจะเป็นที่ภายในระยะเวลาปฏิบัติการที่กำหนด ความล้มเหลวของวัตถุจะไม่เกิดขึ้น (โดยมีเงื่อนไขว่าวัตถุนั้นทำงานได้ที่จุดเริ่มต้น)

สำหรับโหมดการจัดเก็บและการขนส่ง สามารถใช้คำว่า "ความน่าจะเป็นของความล้มเหลว" ที่กำหนดไว้ในทำนองเดียวกันได้
เวลาเฉลี่ยที่เกิดความล้มเหลวคือการคาดการณ์ทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับเวลาทำงานแบบสุ่มของวัตถุก่อนเกิดความล้มเหลวครั้งแรก

เวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลวคือความคาดหวังทางคณิตศาสตร์ของเวลาการทำงานแบบสุ่มของวัตถุระหว่างความล้มเหลว
โดยทั่วไปตัวบ่งชี้นี้หมายถึงกระบวนการปฏิบัติงานในสภาวะคงที่ ตามหลักการแล้ว เวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลวของออบเจ็กต์ที่ประกอบด้วยองค์ประกอบที่มีอายุเมื่อเวลาผ่านไปจะขึ้นอยู่กับจำนวนความล้มเหลวครั้งก่อน อย่างไรก็ตาม เมื่อจำนวนความล้มเหลวเพิ่มขึ้น (เช่น ด้วยระยะเวลาการทำงานที่เพิ่มขึ้น) ค่านี้มีแนวโน้มที่จะคงที่หรือตามที่พวกเขากล่าวไว้ เป็นค่าคงที่

เวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลวคืออัตราส่วนของเวลาปฏิบัติการของอ็อบเจ็กต์ที่ได้รับการกู้คืนในช่วงเวลาหนึ่งต่อการคาดการณ์ทางคณิตศาสตร์ของจำนวนความล้มเหลวในช่วงเวลาปฏิบัติการนี้

คำนี้สามารถเรียกสั้น ๆ ได้ว่าเวลาเฉลี่ยที่เกิดความล้มเหลว และเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลวเมื่อตัวบ่งชี้ทั้งสองตรงกัน เพื่อให้สิ่งหลังเกิดขึ้นพร้อมกัน จำเป็นที่หลังจากความล้มเหลวแต่ละครั้ง วัตถุจะกลับคืนสู่สถานะดั้งเดิมเวลาทำการที่กำหนด

- เวลาปฏิบัติงานในระหว่างที่วัตถุต้องทำงานโดยไม่ล้มเหลวในการปฏิบัติหน้าที่การหยุดทำงานโดยเฉลี่ย

- ความคาดหวังทางคณิตศาสตร์ของเวลาสุ่มของการบังคับอยู่อย่างไร้การควบคุมของวัตถุในสภาวะที่ไม่สามารถใช้งานได้เวลาพักฟื้นโดยเฉลี่ย

- ความคาดหวังทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับระยะเวลาสุ่มของการฟื้นฟูความสามารถในการทำงาน (ซ่อมแซมตัวเอง)

ความน่าจะเป็นในการกู้คืนคือความน่าจะเป็นที่ระยะเวลาที่แท้จริงของการฟื้นฟูความสามารถในการทำงานของวัตถุจะไม่เกินระยะเวลาที่ระบุ- การวัดคุณภาพของการทำงานจริงของวัตถุหรือความเป็นไปได้ในการใช้วัตถุเพื่อทำหน้าที่ที่ระบุ
ตัวบ่งชี้นี้ถูกวัดปริมาณเป็นความคาดหวังทางคณิตศาสตร์ของเอฟเฟกต์เอาต์พุตของวัตถุ เช่น ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของระบบ จะใช้นิพจน์เฉพาะ บ่อยครั้งที่ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพถูกกำหนดให้เป็นความน่าจะเป็นโดยรวมของวัตถุที่ทำภารกิจให้สำเร็จโดยคำนึงถึงคุณภาพงานที่ลดลงที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากความล้มเหลวบางส่วน

อัตราการรักษาประสิทธิภาพ- ตัวบ่งชี้ที่แสดงถึงอิทธิพลของระดับความน่าเชื่อถือต่อค่าสูงสุดที่เป็นไปได้ของตัวบ่งชี้นี้ (เช่นสถานะที่สอดคล้องกันของความสามารถในการทำงานเต็มรูปแบบขององค์ประกอบทั้งหมดของวัตถุ)

ปัจจัยความพร้อมไม่คงที่- ความน่าจะเป็นที่วัตถุจะทำงาน ณ เวลาที่กำหนด นับตั้งแต่เริ่มงาน (หรือจากจุดอื่นในเวลาที่กำหนดอย่างเคร่งครัด) ซึ่งทราบสถานะเริ่มต้นของวัตถุนี้

ปัจจัยความพร้อมใช้งานโดยเฉลี่ย- ค่าของปัจจัยความพร้อมใช้งานที่ไม่คงที่ซึ่งเฉลี่ยในช่วงเวลาที่กำหนด

ปัจจัยความพร้อมใช้งานเครื่องเขียน(ปัจจัยความพร้อมใช้งาน) - ความน่าจะเป็นที่วัตถุที่ถูกกู้คืนจะทำงาน ณ เวลาที่เลือกโดยพลการในกระบวนการดำเนินการที่มั่นคง (ปัจจัยความพร้อมใช้งานยังสามารถกำหนดเป็นอัตราส่วนของเวลาที่วัตถุอยู่ในสภาพการทำงานต่อระยะเวลารวมของช่วงเวลาที่พิจารณา สันนิษฐานว่ากำลังพิจารณากระบวนการดำเนินการในสภาวะคงตัว ซึ่งเป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของ ซึ่งเป็นกระบวนการสุ่มแบบคงที่ ปัจจัยความพร้อมใช้งานคือค่าจำกัดซึ่งทั้งปัจจัยความพร้อมใช้งานที่ไม่คงที่และค่าเฉลี่ยมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นตามช่วงเวลาที่พิจารณาเพิ่มขึ้น

มักใช้ตัวบ่งชี้ที่แสดงลักษณะของวัตถุอย่างง่าย - ที่เรียกว่าค่าสัมประสิทธิ์การหยุดทำงานของประเภทที่เกี่ยวข้อง

ค่าสัมประสิทธิ์ความพร้อมในการปฏิบัติงานแบบไม่อยู่กับที่คือความน่าจะเป็นที่วัตถุซึ่งอยู่ในโหมดสแตนด์บายจะทำงาน ณ เวลาที่กำหนด นับตั้งแต่เริ่มงาน (หรือจากเวลาอื่นที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด) และจากช่วงเวลานี้จะ ทำงานโดยไม่ล้มเหลวในช่วงเวลาที่กำหนด

อัตราส่วนความพร้อมในการปฏิบัติงานโดยเฉลี่ย- ค่าของสัมประสิทธิ์ความพร้อมในการปฏิบัติงานที่ไม่คงที่โดยเฉลี่ยในช่วงเวลาที่กำหนด

อัตราส่วนความพร้อมในการปฏิบัติงานแบบอยู่กับที่(ค่าสัมประสิทธิ์ความพร้อมในการปฏิบัติงาน) - ความน่าจะเป็นที่องค์ประกอบที่ได้รับการกู้คืนจะทำงาน ณ เวลาที่กำหนดและจากจุดนี้จะทำงานโดยไม่มีความล้มเหลวในช่วงเวลาที่กำหนด
สันนิษฐานว่ากำลังพิจารณากระบวนการดำเนินการในสภาวะคงตัว ซึ่งกระบวนการสุ่มแบบคงที่สอดคล้องกับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์

อัตราการใช้งานทางเทคนิค- อัตราส่วนของเวลาทำงานเฉลี่ยของวัตถุในหน่วยเวลาสำหรับช่วงระยะเวลาหนึ่งของการดำเนินการต่อผลรวมของค่าเฉลี่ยของเวลาทำงาน เวลาหยุดทำงานเนื่องจากการบำรุงรักษา และเวลาในการซ่อมแซมในช่วงเวลาเดียวกันของการทำงาน

อัตราความล้มเหลว- ความหนาแน่นของความน่าจะเป็นแบบมีเงื่อนไขของความล้มเหลวของวัตถุที่ไม่สามารถซ่อมแซมได้ซึ่งกำหนดไว้สำหรับช่วงเวลาที่พิจารณาโดยมีเงื่อนไขว่าความล้มเหลวจะไม่เกิดขึ้นก่อนช่วงเวลานี้
พารามิเตอร์โฟลว์ความล้มเหลวคือความหนาแน่นของความน่าจะเป็นของการเกิดความล้มเหลวของอ็อบเจ็กต์ที่ถูกกู้คืน ซึ่งกำหนดสำหรับช่วงเวลาที่พิจารณา

พารามิเตอร์โฟลว์ความล้มเหลวสามารถกำหนดเป็นอัตราส่วนของจำนวนความล้มเหลวของอ็อบเจ็กต์ในช่วงเวลาหนึ่งต่อระยะเวลาของช่วงเวลานี้กับโฟลว์ความล้มเหลวทั่วไป

ความเข้มของการฟื้นตัว- ความหนาแน่นของความน่าจะเป็นแบบมีเงื่อนไขของการฟื้นฟูความสามารถในการใช้งานของวัตถุ ซึ่งกำหนดไว้ในช่วงเวลาที่พิจารณา โดยมีเงื่อนไขว่าการบูรณะจะไม่เสร็จสมบูรณ์จนกว่าจะถึงช่วงเวลานี้

ตัวชี้วัดความทนทานและการเก็บรักษา

ทรัพยากรเปอร์เซ็นต์แกมมา- เวลาทำงานในระหว่างที่วัตถุไม่ถึงสถานะจำกัดโดยมีความน่าจะเป็น 1-?

ทรัพยากรโดยเฉลี่ย- ความคาดหวังทางคณิตศาสตร์ของทรัพยากร

ทรัพยากรที่ได้รับมอบหมาย- เวลาทำงานรวมของวัตถุ เมื่อถึงจุดที่ต้องหยุดการทำงาน โดยไม่คำนึงถึงสภาพของวัตถุ

อายุการซ่อมโดยเฉลี่ย- ทรัพยากรโดยเฉลี่ยระหว่างการซ่อมแซมที่สำคัญที่อยู่ติดกันของสิ่งอำนวยความสะดวก

อายุขัยเฉลี่ยก่อนการตัดจ่าย- ทรัพยากรเฉลี่ยของวัตถุตั้งแต่เริ่มดำเนินการจนถึงการรื้อถอน

ทรัพยากรโดยเฉลี่ยก่อนการยกเครื่องครั้งใหญ่คือทรัพยากรโดยเฉลี่ยตั้งแต่เริ่มดำเนินการของโรงงานจนถึงการยกเครื่องครั้งใหญ่ครั้งแรก

เปอร์เซ็นต์แกมมาของชีวิต- อายุการใช้งานในระหว่างที่วัตถุไม่ถึงสถานะจำกัดโดยมีความน่าจะเป็น 1-?

อายุการใช้งานโดยเฉลี่ย- ความคาดหวังทางคณิตศาสตร์ของอายุการใช้งาน

อายุการใช้งานเฉลี่ยระหว่างการยกเครื่อง- อายุการใช้งานโดยเฉลี่ยระหว่างการซ่อมแซมหลักที่อยู่ติดกันของสิ่งอำนวยความสะดวก

อายุการใช้งานโดยเฉลี่ยก่อนการยกเครื่องครั้งใหญ่- อายุการใช้งานโดยเฉลี่ยตั้งแต่เริ่มดำเนินการของโรงงานจนถึงการยกเครื่องครั้งใหญ่ครั้งแรก

อายุการใช้งานเฉลี่ยก่อนรื้อถอน- อายุการใช้งานโดยเฉลี่ยตั้งแต่เริ่มการทำงานของวัตถุจนถึงการรื้อถอน

อายุการเก็บรักษาเปอร์เซ็นต์แกมมา- ระยะเวลาของการจัดเก็บในระหว่างที่วัตถุยังคงรักษาตัวบ่งชี้ที่กำหนดไว้โดยมีความน่าจะเป็น 1-?

อายุการเก็บรักษาโดยเฉลี่ย- ความคาดหวังทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับอายุการเก็บรักษา

ประเภทของความน่าเชื่อถือ

วัตถุประสงค์อเนกประสงค์ของอุปกรณ์และระบบนำไปสู่ความจำเป็นในการศึกษาด้านความน่าเชื่อถือบางประการโดยคำนึงถึงสาเหตุที่ทำให้เกิดคุณสมบัติความน่าเชื่อถือของวัตถุ สิ่งนี้นำไปสู่ความจำเป็นในการแบ่งความน่าเชื่อถือออกเป็นประเภทต่างๆ

มี:
- ความน่าเชื่อถือของฮาร์ดแวร์เนื่องจากสภาพของอุปกรณ์ ในทางกลับกัน ก็สามารถแบ่งออกเป็นโครงสร้าง วงจร การผลิต และความน่าเชื่อถือทางเทคโนโลยี
- ความน่าเชื่อถือของฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของฟังก์ชันบางอย่าง (หรือชุดของฟังก์ชัน) ที่กำหนดให้กับวัตถุหรือระบบ
- ความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานเนื่องจากคุณภาพการใช้งานและการบำรุงรักษา
- ความน่าเชื่อถือของซอฟต์แวร์เนื่องจากคุณภาพของซอฟต์แวร์ (โปรแกรม อัลกอริธึมการดำเนินการ คำแนะนำ ฯลฯ )
- ความน่าเชื่อถือของระบบ "คน-เครื่องจักร" ขึ้นอยู่กับคุณภาพการบริการของวัตถุโดยผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์

ลักษณะความล้มเหลว

แนวคิดพื้นฐานของทฤษฎีความน่าเชื่อถือประการหนึ่งคือแนวคิดเรื่องความล้มเหลว (วัตถุ องค์ประกอบ ระบบ)
ความล้มเหลวของวัตถุคือเหตุการณ์ที่วัตถุหยุดทำหน้าที่ที่ระบุทั้งหมดหรือบางส่วน

เมื่อสูญเสียประสิทธิภาพโดยสิ้นเชิง ความล้มเหลวโดยสิ้นเชิงจะเกิดขึ้น ความล้มเหลวบางส่วนก็เกิดความล้มเหลวบางส่วนขึ้น
ความล้มเหลวเนื่องจากข้อบกพร่องในการออกแบบ
ความล้มเหลวเนื่องจากข้อบกพร่องทางเทคโนโลยี
ความล้มเหลวเนื่องจากข้อบกพร่องในการปฏิบัติงาน
ความล้มเหลวอันเนื่องมาจากอายุที่ค่อยเป็นค่อยไป (การสึกหรอ)
ความล้มเหลวเนื่องจากข้อบกพร่องในการออกแบบเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากความไม่สมบูรณ์ของการออกแบบอันเนื่องมาจาก "พลาด" ในระหว่างการออกแบบ ในกรณีนี้ สิ่งที่พบบ่อยที่สุดคือการประเมินโหลด "สูงสุด" ต่ำเกินไป การใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติผู้บริโภคต่ำ วงจร "พลาด" ฯลฯ ความล้มเหลวของกลุ่มนี้ส่งผลต่อสำเนาทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ วัตถุ ระบบ
ความล้มเหลวเนื่องจากข้อบกพร่องทางเทคโนโลยีเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการละเมิดเทคโนโลยีที่ยอมรับสำหรับผลิตภัณฑ์การผลิต (เช่น การละทิ้งลักษณะเฉพาะของแต่ละบุคคลเกินขีดจำกัดที่กำหนดไว้)

ความล้มเหลวในกลุ่มนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับผลิตภัณฑ์แต่ละชุดในระหว่างการผลิตซึ่งพบการละเมิดเทคโนโลยีการผลิต

ความล้มเหลวเนื่องจากข้อบกพร่องในการปฏิบัติงานเกิดขึ้นเนื่องจากการไม่ปฏิบัติตามเงื่อนไขการทำงานที่จำเป็นและกฎการบำรุงรักษากับสภาพจริง ความล้มเหลวในกลุ่มนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับแต่ละหน่วยผลิตภัณฑ์

ความล้มเหลวเนื่องจากการเสื่อมสภาพอย่างค่อยเป็นค่อยไป (การสึกหรอ) เนื่องจากการสะสมของการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมในวัสดุ ซึ่งนำไปสู่การหยุดชะงักของความแข็งแรง (เครื่องกล ไฟฟ้า) และปฏิสัมพันธ์ของชิ้นส่วนของวัตถุ
ความล้มเหลวตามรูปแบบสาเหตุของการเกิดขึ้นแบ่งออกเป็นกลุ่มต่อไปนี้:
ความล้มเหลวที่มีรูปแบบการเกิดขึ้นทันที
ความล้มเหลวที่มีรูปแบบการเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป
ความล้มเหลวที่มีรูปแบบการผ่อนคลายเกิดขึ้น
ความล้มเหลวที่มีรูปแบบการเกิดขึ้นรวมกัน
ความล้มเหลวที่มีรูปแบบการเกิดขึ้นทันทีนั้นมีลักษณะเฉพาะคือเวลาของความล้มเหลวไม่ได้ขึ้นอยู่กับเวลาของการดำเนินการก่อนหน้าและสถานะของวัตถุ ตัวอย่างของการดำเนินการตามแผนดังกล่าวอาจเป็นความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ภายใต้อิทธิพลของโหลดสูงสุดในเครือข่ายไฟฟ้า การทำลายทางกลจากอิทธิพลภายนอกภายนอก ฯลฯ

ความล้มเหลวที่มีรูปแบบการผ่อนคลายของการเกิดขึ้นนั้นมีลักษณะเฉพาะของการสะสมความเสียหายเริ่มแรกซึ่งสร้างเงื่อนไขสำหรับการเปลี่ยนแปลงสถานะของวัตถุอย่างกะทันหัน (คมชัด) หลังจากนั้นจึงเกิดสถานะความล้มเหลว ตัวอย่างของการดำเนินการตามแผนการผ่อนคลายสำหรับการเกิดความล้มเหลวอาจทำให้ฉนวนสายเคเบิลพังเนื่องจากการกัดกร่อนของเกราะ

ความล้มเหลวที่มีรูปแบบการเกิดขึ้นรวมกันเป็นเรื่องปกติสำหรับสถานการณ์ที่รูปแบบเชิงสาเหตุหลายรูปแบบทำงานพร้อมกัน ตัวอย่างที่ใช้โครงร่างนี้คือความล้มเหลวของมอเตอร์อันเป็นผลมาจากไฟฟ้าลัดวงจรเนื่องจากความต้านทานของฉนวนของขดลวดและความร้อนสูงเกินไปลดลง
เมื่อวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือ จำเป็นต้องระบุสาเหตุหลักของความล้มเหลว และคำนึงถึงอิทธิพลของสาเหตุอื่น ๆ หากจำเป็นเท่านั้น

ขึ้นอยู่กับแง่มุมของเวลาและระดับของความสามารถในการคาดการณ์ได้ ความล้มเหลวจะถูกแบ่งออกเป็นแบบกะทันหันและแบบค่อยเป็นค่อยไป
ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของการกำจัดเมื่อเวลาผ่านไป ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างความล้มเหลวคงที่ (ขั้นสุดท้าย) และความล้มเหลวในการกำจัดตัวเอง (ระยะสั้น) ความล้มเหลวในระยะสั้นเรียกว่าความผิดพลาด
สัญญาณที่เป็นลักษณะเฉพาะของความล้มเหลวคือการกู้คืนความสามารถในการทำงานหลังจากเกิดขึ้นไม่จำเป็นต้องมีการซ่อมแซมฮาร์ดแวร์

ตัวอย่างอาจเป็นสัญญาณรบกวนระยะสั้นเมื่อรับสัญญาณ ข้อบกพร่องของโปรแกรม ฯลฯ

เพื่อวัตถุประสงค์ของการวิเคราะห์และการวิจัยความน่าเชื่อถือ รูปแบบความล้มเหลวเชิงสาเหตุสามารถแสดงได้ในรูปแบบของแบบจำลองทางสถิติ ซึ่งอธิบายโดยกฎความน่าจะเป็น เนื่องจากความน่าจะเป็นของความเสียหาย
ประเภทของความล้มเหลวและความสัมพันธ์เชิงสาเหตุ
ความล้มเหลวขององค์ประกอบระบบเป็นหัวข้อหลักของการศึกษาเมื่อวิเคราะห์ความสัมพันธ์เชิงสาเหตุ
ดังที่แสดงในวงแหวนด้านใน (รูปที่ 4.1.2) ซึ่งอยู่รอบๆ "ความล้มเหลวขององค์ประกอบ" ความล้มเหลวอาจเกิดขึ้นได้จาก:
1) ความล้มเหลวเบื้องต้น;

2) ความล้มเหลวรอง;

ความล้มเหลวหลักขององค์ประกอบถูกกำหนดให้เป็นสภาวะที่ไม่สามารถใช้งานได้ขององค์ประกอบนั้น ซึ่งเกิดจากตัวมันเอง และจะต้องดำเนินการซ่อมแซมเพื่อให้องค์ประกอบกลับสู่สถานะการปฏิบัติงาน
ความล้มเหลวหลักเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของอินพุตซึ่งมีค่าอยู่ในช่วงการออกแบบ และความล้มเหลวอธิบายได้จากอายุตามธรรมชาติขององค์ประกอบ การแตกของถังเนื่องจากการเสื่อมสภาพ (ความล้า) ของวัสดุเป็นตัวอย่างหนึ่งของความล้มเหลวเบื้องต้น

ความล้มเหลวรองจะเหมือนกับความล้มเหลวหลัก ยกเว้นว่าองค์ประกอบนั้นไม่ใช่สาเหตุของความล้มเหลว ความล้มเหลวทุติยภูมิอธิบายได้จากผลกระทบของความเครียดส่วนเกินก่อนหน้าหรือปัจจุบันที่มีต่อองค์ประกอบต่างๆ

แอมพลิจูด ความถี่ และระยะเวลาของแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้อาจอยู่นอกขีดจำกัดความคลาดเคลื่อน หรือมีขั้วย้อนกลับ และเกิดจากแหล่งพลังงานต่างๆ เช่น ความร้อน เครื่องกล ไฟฟ้า เคมี แม่เหล็ก กัมมันตภาพรังสี ฯลฯ ความเครียดเหล่านี้มีสาเหตุมาจากองค์ประกอบข้างเคียงหรือสิ่งแวดล้อม เช่น อุตุนิยมวิทยา (ปริมาณน้ำฝน ปริมาณลม) สภาพทางธรณีวิทยา (แผ่นดินถล่ม ดินทรุดตัว) ตลอดจนผลกระทบจากระบบทางเทคนิคอื่นๆ
ทริกเกอร์ความล้มเหลว (คำสั่งไม่ถูกต้อง) บุคลากร เช่น ผู้ปฏิบัติงานและเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุง ก็เป็นแหล่งที่มาของความล้มเหลวรองได้เช่นกัน หากการกระทำของพวกเขาทำให้ส่วนประกอบล้มเหลว

คำสั่งที่ผิดพลาดจะแสดงโดยองค์ประกอบที่ไม่ทำงานเนื่องจากสัญญาณควบคุมที่ไม่ถูกต้องหรือการรบกวน (โดยต้องมีการซ่อมแซมเป็นครั้งคราวเท่านั้นเพื่อให้องค์ประกอบกลับสู่สถานะการทำงาน)
สัญญาณควบคุมที่เกิดขึ้นเองหรือการรบกวนมักจะไม่มีผลกระทบใดๆ (ความเสียหาย) และในโหมดต่อมาตามปกติ องค์ประกอบต่างๆ จะทำงานตามข้อกำหนดที่ระบุ ตัวอย่างทั่วไปของคำสั่งที่ผิดพลาด ได้แก่: “แรงดันไฟฟ้าถูกจ่ายให้กับขดลวดรีเลย์ตามธรรมชาติ”, “สวิตช์เปิดไม่ได้โดยไม่ได้ตั้งใจเนื่องจากการรบกวน”, “การรบกวนที่อินพุตของอุปกรณ์ควบคุมในระบบรักษาความปลอดภัยทำให้เกิดสัญญาณหยุดที่ผิดพลาด”, “ผู้ปฏิบัติงานไม่ได้กดปุ่มฉุกเฉิน” (คำสั่งที่ไม่ถูกต้องจากปุ่มฉุกเฉิน)
ความล้มเหลวหลายครั้ง (ความล้มเหลวทั่วไป) คือเหตุการณ์ที่องค์ประกอบหลายอย่างล้มเหลวด้วยเหตุผลเดียวกัน เหตุผลดังกล่าวอาจรวมถึงสิ่งต่อไปนี้:
- ข้อบกพร่องการออกแบบของอุปกรณ์ (ข้อบกพร่องไม่ได้ระบุในขั้นตอนการออกแบบและนำไปสู่ความล้มเหลวเนื่องจากการพึ่งพาซึ่งกันและกันระหว่างระบบย่อยไฟฟ้าและเครื่องกลหรือองค์ประกอบของระบบซ้ำซ้อน)
- ข้อผิดพลาดในการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษา (การปรับหรือสอบเทียบไม่ถูกต้อง ความประมาทเลินเล่อของผู้ปฏิบัติงาน การจัดการที่ไม่เหมาะสม ฯลฯ)
- อิทธิพลของสภาพแวดล้อม (ความชื้น ฝุ่น สิ่งสกปรก อุณหภูมิ การสั่นสะเทือน รวมถึงสภาวะการทำงานปกติที่รุนแรง)
- ผลกระทบภัยพิบัติภายนอก (ปรากฏการณ์ภายนอกทางธรรมชาติ เช่น น้ำท่วม แผ่นดินไหว ไฟไหม้ พายุเฮอริเคน)
- ผู้ผลิตทั่วไป (อุปกรณ์ที่สงวนไว้หรือส่วนประกอบที่จัดหาโดยผู้ผลิตรายเดียวกันอาจมีข้อบกพร่องด้านการออกแบบหรือการผลิตร่วมกัน ตัวอย่างเช่น ข้อบกพร่องในการผลิตอาจเกิดจากการเลือกวัสดุที่ไม่ถูกต้อง ข้อผิดพลาดในระบบการติดตั้ง การบัดกรีคุณภาพต่ำ ฯลฯ)

มีตัวอย่างความล้มเหลวหลายประการ: ตัวอย่างเช่น รีเลย์สปริงที่เชื่อมต่อแบบขนานบางตัวทำงานล้มเหลวพร้อมกัน และความล้มเหลวมีสาเหตุจากสาเหตุทั่วไป เนื่องจากการคลายข้อต่อที่ไม่เหมาะสมระหว่างการบำรุงรักษาจึงมีการติดตั้งวาล์วสองตัวในตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง เนื่องจากท่อส่งไอน้ำถูกทำลาย สวิตช์บอร์ดจึงเกิดความล้มเหลวหลายครั้ง ในบางกรณี สาเหตุทั่วไปไม่ได้ทำให้เกิดความล้มเหลวโดยสมบูรณ์ของระบบซ้ำซ้อน (ความล้มเหลวพร้อมกันของหลายโหนด เช่น กรณีที่รุนแรง) แต่ความน่าเชื่อถือโดยทั่วไปลดลงที่ร้ายแรงน้อยกว่า ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของโอกาสที่ ความล้มเหลวร่วมของโหนดระบบ ปรากฏการณ์นี้สังเกตได้ในกรณีของสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยอย่างยิ่ง เมื่อประสิทธิภาพลดลงนำไปสู่ความล้มเหลวของโหนดสำรอง การปรากฏตัวของเงื่อนไขภายนอกที่ไม่เอื้ออำนวยทั่วไปนำไปสู่ความจริงที่ว่าความล้มเหลวของโหนดที่สองนั้นขึ้นอยู่กับความล้มเหลวของโหนดแรกและสัมพันธ์กับมัน

สำหรับสาเหตุทั่วไปแต่ละประการ จำเป็นต้องกำหนดเหตุการณ์เริ่มต้นทั้งหมดที่เป็นสาเหตุ ในขณะเดียวกัน ขอบเขตของสาเหตุทั่วไปแต่ละอย่างจะถูกกำหนด ตลอดจนตำแหน่งขององค์ประกอบต่างๆ และเวลาที่เกิดเหตุการณ์ สาเหตุทั่วไปบางประการมีขอบเขตจำกัดเท่านั้น ตัวอย่างเช่น การรั่วไหลของของเหลวอาจจำกัดอยู่เพียงห้องเดียว และการติดตั้งระบบไฟฟ้าและส่วนประกอบในห้องอื่นๆ จะไม่ได้รับความเสียหายเนื่องจากการรั่วไหล เว้นแต่ว่าห้องเหล่านี้จะสื่อสารถึงกัน

ความล้มเหลวจะถือว่ามีความสำคัญมากกว่าอย่างอื่น หากควรพิจารณาเป็นอันดับแรกเมื่อพัฒนาปัญหาด้านความน่าเชื่อถือและความปลอดภัย เมื่อเปรียบเทียบการประเมินความวิกฤตของความล้มเหลว จะคำนึงถึงผลกระทบของความล้มเหลว ความน่าจะเป็นที่จะเกิดขึ้น ความเป็นไปได้ในการตรวจจับ การแปลเป็นภาษาท้องถิ่น ฯลฯ

คุณสมบัติข้างต้นของวัตถุทางเทคนิคและความปลอดภัยทางอุตสาหกรรมเชื่อมโยงถึงกัน ดังนั้นหากความน่าเชื่อถือของวัตถุไม่เป็นที่พอใจ ก็แทบจะคาดหวังตัวชี้วัดด้านความปลอดภัยที่ดีไม่ได้ ในเวลาเดียวกัน คุณสมบัติที่ระบุไว้มีฟังก์ชันอิสระของตนเอง หากการวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือตรวจสอบความสามารถของวัตถุในการปฏิบัติหน้าที่ที่ระบุ (ภายใต้เงื่อนไขการทำงานบางอย่าง) ภายในขอบเขตที่กำหนด จากนั้นเมื่อประเมินความปลอดภัยทางอุตสาหกรรมความสัมพันธ์ระหว่างสาเหตุและผลกระทบของการเกิดขึ้นและการพัฒนาของอุบัติเหตุและการละเมิดอื่น ๆ จะถูกระบุด้วย การวิเคราะห์ที่ครอบคลุมเกี่ยวกับผลที่ตามมาจากการละเมิดเหล่านี้

การส่งผลงานที่ดีของคุณไปยังฐานความรู้เป็นเรื่องง่าย ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงาน จะรู้สึกขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

แผนภาพ ความน่าเชื่อถือ ความล้มเหลว การจำลอง ตัวอย่าง ความน่าเชื่อถือ การซ่อมแซม อัตราความล้มเหลว การจอง

วัตถุประสงค์ของงานหลักสูตรคือการทำงานสองอย่างให้สำเร็จ งานแรกเกี่ยวข้องกับการสร้างแผนภาพโครงสร้างของความน่าเชื่อถือของกระบวนการทางเทคโนโลยี ภารกิจที่สองเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงแผนภาพโครงสร้างที่ระบุตามตัวแปรและการกำหนดตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือ

วัตถุประสงค์ของงานนี้คือเพื่อประเมินความน่าเชื่อถือของระบบทางเทคนิค ปัญหาการเพิ่มพารามิเตอร์ความน่าเชื่อถือในเวลาทำงานที่เป็นเปอร์เซ็นต์แกมมาที่กำหนดได้รับการแก้ไขแล้ว

มีการร่างแผนภาพบล็อกของความน่าเชื่อถือของกระบวนการทางเทคโนโลยี ทำการคำนวณตัวบ่งชี้เดียวของความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบอุปกรณ์ทางเทคนิค กราฟของการพึ่งพา P = f(t) ถูกสร้างขึ้น

เป็นผลให้ข้อเสนอได้รับการพัฒนาเพื่อปรับปรุงพารามิเตอร์ความน่าเชื่อถือในเวลาดำเนินการแกมมาเปอร์เซ็นต์ที่กำหนด สรุปผลการทำงานและวิธีการเพิ่มความน่าเชื่อถือของกระบวนการทางเทคนิคของอุปกรณ์

อุปกรณ์เทคโนโลยีความน่าเชื่อถือ

ข้อกำหนดและคำจำกัดความ

การแนะนำ

2. ส่วนการคำนวณ

2.2 การเปลี่ยนแปลงแผนภาพโครงสร้างที่กำหนดและการกำหนดตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือ

บทสรุป

ภาคผนวก A (ข้อมูล) การคำนวณความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวของระบบ

การอ้างอิงเชิงบรรทัดฐาน

เอกสารกำกับดูแลต่อไปนี้ถูกนำมาใช้ในงานหลักสูตรนี้:

GOST 7.1 - 2546 SIBI บันทึกบรรณานุกรม คำอธิบายบรรณานุกรม ข้อกำหนดทั่วไปและกฎการร่าง

GOST 27.301 - 95 SSNT การคำนวณความน่าเชื่อถือ บทบัญญัติพื้นฐาน

GOST 27.310 - 95 SSNT การวิเคราะห์ประเภท ผลที่ตามมา และวิกฤตของความล้มเหลว บทบัญญัติพื้นฐาน

STP KubSTU 1.9.2 - 2003 ระบบบริหารคุณภาพ เอกสารประกอบระบบการจัดการคุณภาพ มาตรฐานองค์กร

STP KubSTU 4.2.6 - 2004 SMK. กิจกรรมการศึกษาและองค์กร การออกแบบหลักสูตร

ข้อกำหนดและคำจำกัดความ

ในงานหลักสูตรนี้ จะใช้คำศัพท์ต่อไปนี้พร้อมคำจำกัดความที่เกี่ยวข้อง:

1 ความน่าเชื่อถือเป็นคุณสมบัติของระบบหรือองค์ประกอบในการทำหน้าที่ที่ระบุ เนื่องจากการทำงานที่ปราศจากข้อผิดพลาด ความทนทาน และการบำรุงรักษา

2 ความน่าเชื่อถือเป็นคุณสมบัติของระบบหรือองค์ประกอบในการรักษาสถานะการทำงานอย่างต่อเนื่องในช่วงระยะเวลาหนึ่งหรือบางเวลาในการทำงาน

3 ความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลว - ความน่าจะเป็นที่ความล้มเหลวจะไม่เกิดขึ้นภายในช่วงเวลาที่กำหนดหรือภายในเวลาปฏิบัติงานที่กำหนด

4 องค์ประกอบ - ส่วนสำคัญของระบบ

5 ระบบทางเทคนิค - ชุดอุปกรณ์ทางเทคนิค (องค์ประกอบ) ที่ออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่หรือฟังก์ชั่นเฉพาะ

การแนะนำ

ในบริบทของการเปลี่ยนผ่านสู่ระบบเศรษฐกิจตลาด งานในการปรับปรุงระดับเทคนิคและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ทั่วโลกมีความสำคัญยิ่ง ความน่าเชื่อถือและคุณภาพของเครื่องจักรเป็นสิ่งจำเป็นในการเพิ่มระดับของระบบอัตโนมัติ ลดต้นทุนการซ่อมแซมจำนวนมาก และความสูญเสียจากการหยุดทำงานของอุปกรณ์และเครื่องจักรที่รับประกันความปลอดภัยของผู้คนและการปกป้องสิ่งแวดล้อม การขยายเงื่อนไขการปฏิบัติงาน การเพิ่มความรับผิดชอบของฟังก์ชันที่ดำเนินการโดยระบบทางเทคนิค และความซับซ้อนนำไปสู่ข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นสำหรับความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์

ความน่าเชื่อถือเป็นคุณสมบัติที่ซับซ้อน และเกิดขึ้นจากส่วนประกอบต่างๆ เช่น ความน่าเชื่อถือ ความทนทาน ความสามารถในการคืนสภาพได้ และการจัดเก็บ สิ่งสำคัญที่นี่คือคุณสมบัติของการดำเนินการที่ไม่ล้มเหลว ดังนั้นสิ่งที่สำคัญที่สุดในการรับรองความน่าเชื่อถือของระบบทางเทคนิคคือการเพิ่มความน่าเชื่อถือ

คุณลักษณะพิเศษของปัญหาความน่าเชื่อถือคือการเชื่อมโยงกับทุกขั้นตอนของ "วงจรชีวิต" ของระบบทางเทคนิคตั้งแต่เริ่มต้นแนวคิดในการสร้างจนถึงการรื้อถอน: เมื่อคำนวณและออกแบบผลิตภัณฑ์ ความน่าเชื่อถือจะรวมอยู่ใน การออกแบบ ในระหว่างการผลิตทำให้มั่นใจได้ในระหว่างการใช้งาน ดังนั้นปัญหาความน่าเชื่อถือจึงเป็นปัญหาที่ซับซ้อนและต้องแก้ไขในทุกขั้นตอนและด้วยวิธีการที่แตกต่างกัน ในขั้นตอนการออกแบบผลิตภัณฑ์ โครงสร้างของผลิตภัณฑ์จะถูกกำหนด ฐานองค์ประกอบจะถูกเลือกหรือพัฒนา ดังนั้นที่นี่จึงมีโอกาสที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่จะรับรองระดับความน่าเชื่อถือของระบบทางเทคนิคที่ต้องการ วิธีการหลักในการแก้ปัญหานี้คือการคำนวณความน่าเชื่อถือ (ความน่าเชื่อถือเป็นหลัก) ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของวัตถุและลักษณะของส่วนประกอบต่างๆ ตามด้วยการแก้ไขการออกแบบที่จำเป็น

1. ตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือหลัก

ความน่าเชื่อถือของระบบที่ไม่สามารถกู้คืนได้มีลักษณะเป็นตัวบ่งชี้ต่อไปนี้: อัตราความล้มเหลว ((t)) เวลาระหว่างความล้มเหลว (Tfp) ความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลว (P(t)) สำหรับระบบที่ได้รับการกู้คืน นอกเหนือจากตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือที่ระบุแล้ว ยังกำหนดปัจจัยความพร้อมใช้งาน (kr) อีกด้วย

อัตราความล้มเหลว (t) คืออัตราส่วนของจำนวนความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ (n(t)) ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง (t) ต่อจำนวนผลิตภัณฑ์ที่ให้บริการได้ (N-n(t)) เมื่อเริ่มต้นช่วงเวลานี้

(t)= n(t)/(t*) (1)

โดยที่ N คือจำนวนผลิตภัณฑ์ทั้งหมด

n(t) คือจำนวนผลิตภัณฑ์ที่ล้มเหลวในช่วงเริ่มต้นของช่วงเวลาที่อยู่ระหว่างการพิจารณา

การคำนวณตัวบ่งชี้หลักของความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับสมมติฐานต่อไปนี้:

ก) ความล้มเหลวขององค์ประกอบใด ๆ นำมาซึ่งความล้มเหลวของอุปกรณ์ชิ้นนี้

b) ความล้มเหลวของแต่ละองค์ประกอบเป็นเหตุการณ์สุ่มและเป็นอิสระ

c) อัตราความล้มเหลวขององค์ประกอบผลิตภัณฑ์ถูกกำหนดโดยโหมดการทำงานเท่านั้นและไม่ขึ้นอยู่กับเวลาการใช้งาน (ไม่มีการเสื่อมสภาพขององค์ประกอบ) เช่น =const ซึ่งสอดคล้องกับกฎการกระจายแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลของเวลาดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลว ความล้มเหลวดังกล่าวมักเรียกว่ากะทันหัน สิ่งเหล่านี้จะปรากฏขึ้นแบบสุ่มระหว่างการทำงาน และโดยพื้นฐานแล้วไม่สามารถตรวจพบได้โดยการตรวจสอบเชิงป้องกันหรือกำจัดโดยการฝึกอบรมผลิตภัณฑ์

ความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบระบบนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยความน่าจะเป็น

การทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบในโหมดและเงื่อนไขที่ระบุตามเวลาที่ต้องการ ความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบของวงจรจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับโหมดการทำงานและเงื่อนไข

โหมดการทำงานขององค์ประกอบถูกกำหนดโดยลักษณะของการเปิดใช้งาน (ระยะยาว, ระยะสั้น, พัลส์) และขนาดของโหลด เพื่อกำหนดลักษณะของโหลดขององค์ประกอบ มักจะแนะนำแนวคิดของตัวประกอบโหลด (kн) ซึ่งเข้าใจว่าเป็นอัตราส่วนของค่าของพารามิเตอร์บางตัวที่แสดงลักษณะการทำงานขององค์ประกอบในโหมดจริงต่อค่าเล็กน้อยที่จัดทำโดย ข้อกำหนดทางเทคนิค ตัวอย่างเช่น สำหรับความต้านทาน พารามิเตอร์นี้คือกำลังงานที่กระจายไป สำหรับตัวเก็บประจุคือแรงดันไฟฟ้าที่ใช้

สภาพการทำงานขององค์ประกอบถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น ความดัน ฯลฯ รวมถึงอิทธิพลทางกล ไฟฟ้า แม่เหล็ก และอิทธิพลภายนอกอื่นๆ

เป้าหมายสูงสุดของการคำนวณความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ทางเทคนิคคือการเพิ่มประสิทธิภาพโซลูชันและพารามิเตอร์การออกแบบ โหมดการทำงาน และการจัดการการบำรุงรักษาและการซ่อมแซม ดังนั้นในช่วงเริ่มต้นของการออกแบบจึงเป็นสิ่งสำคัญในการประเมินความน่าเชื่อถือของวัตถุ ระบุส่วนประกอบและชิ้นส่วนที่ไม่น่าเชื่อถือที่สุด และกำหนดมาตรการที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการปรับปรุงตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือ การแก้ไขปัญหาเหล่านี้เป็นไปได้หลังจากการวิเคราะห์เชิงโครงสร้างและตรรกะเบื้องต้นของระบบ

วัตถุทางเทคนิคส่วนใหญ่เป็นระบบที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยแต่ละหน่วย ชิ้นส่วน ชุดประกอบ อุปกรณ์ควบคุม ฯลฯ

การแบ่งระบบทางเทคนิคออกเป็นองค์ประกอบนั้นค่อนข้างจะเป็นไปตามอำเภอใจและขึ้นอยู่กับการกำหนดปัญหาของการคำนวณความน่าเชื่อถือ ตัวอย่างเช่น เมื่อวิเคราะห์ประสิทธิภาพของสายการผลิต องค์ประกอบต่างๆ ของสายการผลิตอาจถือเป็นการติดตั้งและเครื่องจักร อุปกรณ์ขนส่งและการโหลดแยกกัน ในทางกลับกันเครื่องจักรและอุปกรณ์ก็ถือได้ว่าเป็นระบบทางเทคนิคและเมื่อประเมินความน่าเชื่อถือควรแบ่งออกเป็นองค์ประกอบต่างๆ - ชุดประกอบบล็อกซึ่งในทางกลับกันก็ออกเป็นส่วน ๆ

เมื่อพิจารณาโครงสร้างของระบบทางเทคนิค ขั้นแรกจำเป็นต้องประเมินอิทธิพลของแต่ละองค์ประกอบและประสิทธิภาพขององค์ประกอบที่มีต่อประสิทธิภาพของระบบโดยรวม จากมุมมองนี้ขอแนะนำให้แบ่งองค์ประกอบทั้งหมดออกเป็นสี่กลุ่ม:

ก) องค์ประกอบที่ความล้มเหลวแทบไม่มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของระบบ (เช่น การเสียรูปของโครง การเปลี่ยนสีของพื้นผิว ฯลฯ)

b) องค์ประกอบที่ประสิทธิภาพในทางปฏิบัติไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการทำงานและความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวนั้นใกล้เคียงกับองค์ประกอบเดียว (ส่วนของร่างกายองค์ประกอบที่โหลดเบาและมีความปลอดภัยสูง)

c) องค์ประกอบที่สามารถซ่อมแซมหรือปรับเปลี่ยนได้ระหว่างการทำงานของผลิตภัณฑ์หรือระหว่างการบำรุงรักษาตามกำหนดเวลา (การปรับหรือเปลี่ยนเครื่องมือทางเทคโนโลยีของอุปกรณ์ การปรับความถี่ของวงจรที่เลือกของยานพาหนะ ฯลฯ )

d) องค์ประกอบที่ความล้มเหลวเพียงอย่างเดียวหรือร่วมกับความล้มเหลวขององค์ประกอบอื่น ๆ นำไปสู่ความล้มเหลวของระบบ

เห็นได้ชัดว่าเมื่อวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือของระบบทางเทคนิค การพิจารณารวมเฉพาะองค์ประกอบของกลุ่มสุดท้ายเข้าไว้ก็สมเหตุสมผล

ในการคำนวณพารามิเตอร์ความน่าเชื่อถือ จะสะดวกในการใช้ไดอะแกรมโครงสร้างและตรรกะของความน่าเชื่อถือของระบบทางเทคนิคซึ่งแสดงความสัมพันธ์ขององค์ประกอบและผลกระทบต่อประสิทธิภาพของระบบโดยรวมแบบกราฟิก แผนภาพโครงสร้างและตรรกะคือชุดขององค์ประกอบที่ระบุก่อนหน้านี้ซึ่งเชื่อมต่อถึงกันแบบอนุกรมหรือแบบขนาน เกณฑ์ในการกำหนดประเภทของการเชื่อมต่อขององค์ประกอบ (อนุกรมหรือขนาน) เมื่อสร้างวงจรเป็นผลมาจากความล้มเหลวต่อประสิทธิภาพของระบบทางเทคนิค

ระบบที่มีการเชื่อมต่อองค์ประกอบแบบอนุกรมคือระบบที่ความล้มเหลวขององค์ประกอบใด ๆ นำไปสู่ความล้มเหลวของทั้งระบบ การเชื่อมต่อองค์ประกอบนี้เป็นเรื่องธรรมดาที่สุดในเทคโนโลยี จึงเรียกว่าการเชื่อมต่อหลัก

ในระบบที่มีการเชื่อมต่อแบบอนุกรม สำหรับการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวในช่วงเวลาการทำงานที่แน่นอน t จำเป็นและเพียงพอที่แต่ละองค์ประกอบจะทำงานโดยไม่มีความล้มเหลวในช่วงเวลาการทำงานนี้ เมื่อพิจารณาถึงความล้มเหลวขององค์ประกอบที่จะเป็นอิสระต่อกัน ความน่าจะเป็นของการดำเนินการโดยปราศจากความล้มเหลวพร้อมกันขององค์ประกอบ n ตัวจะถูกกำหนดโดยทฤษฎีบทการคูณความน่าจะเป็น: ความน่าจะเป็นที่เหตุการณ์อิสระจะเกิดขึ้นร่วมกันจะเท่ากับผลคูณของความน่าจะเป็นของเหตุการณ์เหล่านี้:

ดังนั้นความน่าจะเป็นของความล้มเหลวของยานพาหนะดังกล่าว

หากระบบประกอบด้วยองค์ประกอบที่เชื่อถือได้เท่ากัน () ดังนั้น

หากองค์ประกอบทั้งหมดของระบบทำงานในระหว่างการดำเนินการปกติและเกิดความล้มเหลวที่ง่ายที่สุด เวลาการทำงานขององค์ประกอบและระบบจะเป็นไปตามการกระจายแบบเอกซ์โปเนนเชียล และสามารถเขียนตาม (2) ได้

คืออัตราความล้มเหลวของระบบ ดังนั้นอัตราความล้มเหลวของระบบที่มีการเชื่อมต่อองค์ประกอบตามลำดับและการไหลของความล้มเหลวที่ง่ายที่สุดจะเท่ากับผลรวมของอัตราความล้มเหลวขององค์ประกอบ

ระบบที่มีการเชื่อมต่อองค์ประกอบแบบขนานคือระบบที่ความล้มเหลวเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อองค์ประกอบทั้งหมดล้มเหลว รูปแบบความน่าเชื่อถือดังกล่าวเป็นเรื่องปกติสำหรับยานพาหนะที่มีองค์ประกอบซ้ำหรือซ้ำซ้อน เช่น การเชื่อมต่อแบบขนานใช้เป็นวิธีการปรับปรุงความน่าเชื่อถือ อย่างไรก็ตาม ระบบดังกล่าวเกิดขึ้นอย่างอิสระเช่นกัน (เช่น ระบบเครื่องยนต์ของเครื่องบินสี่เครื่องยนต์หรือการเชื่อมต่อแบบขนานของไดโอดในวงจรเรียงกระแสกำลังแรง)

สำหรับระบบที่มีการเชื่อมต่อแบบขนานขององค์ประกอบที่จะล้มเหลวในช่วงเวลาการทำงาน t จำเป็นและเพียงพอที่องค์ประกอบทั้งหมดจะล้มเหลวภายใน

การพัฒนาครั้งนี้ ดังนั้นความล้มเหลวของระบบประกอบด้วยความล้มเหลวร่วมกันขององค์ประกอบทั้งหมด ความน่าจะเป็นที่ (สมมติว่าเป็นอิสระจากความล้มเหลว) สามารถหาได้โดยใช้ทฤษฎีบทการคูณความน่าจะเป็นเป็นผลคูณของความน่าจะเป็นของความล้มเหลวขององค์ประกอบ:

ดังนั้นความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลว

สำหรับระบบที่มีองค์ประกอบที่เชื่อถือได้เท่ากัน ()

เหล่านั้น. ความน่าเชื่อถือของระบบเชื่อมต่อแบบขนานจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนองค์ประกอบ

เนื่องจากผลคูณทางด้านขวาของ (7) จะน้อยกว่าปัจจัยใดๆ เสมอ เช่น ความน่าจะเป็นที่ระบบจะล้มเหลวไม่สามารถสูงกว่าความน่าจะเป็นขององค์ประกอบที่น่าเชื่อถือที่สุด (“ดีกว่าดีที่สุด”) และแม้กระทั่งจากองค์ประกอบที่ค่อนข้างไม่น่าเชื่อถือ ก็สามารถสร้างระบบที่เชื่อถือได้อย่างสมบูรณ์

โครงสร้างสะพานไม่ได้ลดลงเป็นการเชื่อมต่อองค์ประกอบแบบขนานหรือแบบอนุกรม แต่เป็นการเชื่อมต่อแบบขนานของสายโซ่ต่อเนื่องขององค์ประกอบที่มีองค์ประกอบในแนวทแยงเชื่อมต่อระหว่างโหนดของกิ่งขนานต่างๆ ประสิทธิภาพของระบบดังกล่าวไม่เพียงแต่พิจารณาจากจำนวนองค์ประกอบที่ล้มเหลวเท่านั้น แต่ยังพิจารณาจากตำแหน่งในแผนภาพบล็อกด้วย

ในการคำนวณความน่าเชื่อถือของระบบบริดจ์ที่แสดงในรูปที่ 1 คุณสามารถใช้วิธีการแจงนับโดยตรง แต่เมื่อวิเคราะห์ประสิทธิภาพของแต่ละสถานะของระบบ จำเป็นต้องคำนึงถึงไม่เพียงแต่จำนวนองค์ประกอบที่ล้มเหลวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงองค์ประกอบเหล่านั้นด้วย ตำแหน่งในวงจร ความน่าจะเป็นของการดำเนินการโดยปราศจากความล้มเหลวของระบบถูกกำหนดเป็นผลรวมของความน่าจะเป็นของสถานะการปฏิบัติงานทั้งหมด

ในการวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือของยานพาหนะซึ่งไดอะแกรมโครงสร้างไม่ได้ลดลงเป็นแบบขนานหรือแบบเรียงลำดับ คุณสามารถใช้วิธีการของวงจรลอจิคัลโดยใช้พีชคณิตลอจิก (พีชคณิตแบบบูลีน)

รูปที่ 1 - ระบบบริดจ์

การประยุกต์ใช้วิธีนี้มาจากการรวบรวมสูตรพีชคณิตเชิงตรรกะสำหรับ TS ซึ่งกำหนดเงื่อนไขสำหรับระบบในการทำงาน ในกรณีนี้สำหรับแต่ละองค์ประกอบและระบบโดยรวมจะพิจารณาเหตุการณ์ที่ตรงกันข้ามสองเหตุการณ์ - ความล้มเหลวและการบำรุงรักษาความสามารถในการทำงาน

ในการวาดไดอะแกรมเชิงตรรกะ คุณสามารถใช้สองวิธี - เส้นทางขั้นต่ำและส่วนที่น้อยที่สุด

ลองพิจารณาวิธีเส้นทางขั้นต่ำสำหรับการคำนวณความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวโดยใช้ตัวอย่างของวงจรบริดจ์ (รูปที่ 1,a)

เส้นทางขั้นต่ำคือชุดองค์ประกอบที่สามารถทำงานได้ของระบบตามลำดับซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานและความล้มเหลวขององค์ประกอบใด ๆ จะนำไปสู่ความล้มเหลว

อาจมีอย่างน้อยหนึ่งเส้นทางขั้นต่ำในระบบ วิธีพาธขั้นต่ำจะให้ค่าที่แม่นยำสำหรับระบบที่ค่อนข้างง่ายซึ่งมีองค์ประกอบจำนวนน้อยเท่านั้น สำหรับระบบที่ซับซ้อนมากขึ้น ผลการคำนวณคือขีดจำกัดล่างของความน่าจะเป็นในการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลว

ในการคำนวณขีด จำกัด ด้านบนของความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวของระบบจะใช้วิธีการส่วนขั้นต่ำ

ส่วนขั้นต่ำคือชุดขององค์ประกอบที่ไม่ทำงาน ความล้มเหลวซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวของระบบ และการคืนค่าฟังก์ชันการทำงานขององค์ประกอบใด ๆ จะนำไปสู่การคืนค่าฟังก์ชันการทำงานของระบบ เช่นเดียวกับเส้นทางขั้นต่ำ อาจมีส่วนที่น้อยที่สุดได้หลายส่วน แน่นอนว่าระบบที่มีการเชื่อมต่อองค์ประกอบแบบขนานจะมีส่วนขั้นต่ำเพียงส่วนเดียวซึ่งรวมถึงองค์ประกอบทั้งหมด (การกู้คืนส่วนใดส่วนหนึ่งจะเป็นการคืนค่าฟังก์ชันการทำงานของระบบ) ในระบบที่มีการเชื่อมต่อองค์ประกอบแบบอนุกรม จำนวนเส้นทางขั้นต่ำจะสอดคล้องกับจำนวนองค์ประกอบ และแต่ละส่วนจะมีหนึ่งในนั้น

2. ส่วนการคำนวณ

2.1 การสร้างแผนภาพโครงสร้างความน่าเชื่อถือ

สำหรับการคำนวณ จะใช้การติดตั้งสำหรับไฮโดรฟลูออริกอัลคิเลชันของไอโซบิวเทนกับโอเลฟินส์ ดังแสดงในรูปที่ 2

1 - คอลัมน์สำหรับการอบแห้ง; 2 - เครื่องปฏิกรณ์; 3 - เตาอบ; 4 - คอลัมน์ตัวสร้างใหม่; 5 - ถังตกตะกอน; 6 - คอลัมน์โพรเพน; 7 - เครื่องทำความร้อนด้วยไอน้ำ; 8 - เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน; 9 - ปั๊มแรงเหวี่ยง

กระแส: I - โอเลฟินส์; II - ไอโซบิวเทน; III - ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการฟื้นฟู; IV - ตัวเร่งปฏิกิริยาสด V - ไอโซบิวเทนหมุนเวียน; VI - ส่วนผสมของตัวเร่งปฏิกิริยากับไฮโดรคาร์บอน VII - อัลคิเลต; VIII - โพรเพน

รูปที่ 2 - หน่วยไฮโดรฟลูออริกอัลคิเลชันสำหรับไอโซบิวเทนที่มีโอเลฟินส์

วัตถุดิบตั้งต้นผ่านการอบแห้งอะลูมิเนียมในคอลัมน์ 1 และเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ 2 เครื่องปฏิกรณ์เป็นแบบท่อ ระบายความร้อนด้วยน้ำ เนื่องจากปฏิกิริยาเกิดขึ้นที่ 20 - 40 °C ในสถานประกอบการบางแห่ง เครื่องปฏิกรณ์จะรวมโครงสร้างเข้ากับถังตกตะกอน คุณสมบัติพิเศษของพืชไฮโดรฟลูออไรด์อัลคิเลชันคือการมีระบบสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ หลังจากที่อัลคิเลตตกตะกอนจากปริมาตรหลักของกรดไฮโดรฟลูออริกแล้ว จะเข้าสู่คอลัมน์รีเจนเนอเรเตอร์ 4 โดยที่ไอโซบิวเทนที่หมุนเวียนอยู่จะถูกแยกออกเป็นกระแสด้านข้าง คอลัมน์รีเจนเนอเรเตอร์ 4 ได้รับความร้อนด้านล่างโดยการหมุนเวียนสารตกค้างผ่านเตาเผา 3 ในกรณีนี้ ไอโซบิวเทน โพรเพน และตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกแยกออกจากอัลคิเลต เมื่อสารตกค้างถูกให้ความร้อนถึง 200 - 205 °C ฟลูออไรด์อินทรีย์ที่เกิดขึ้นเป็นผลพลอยได้จากปฏิกิริยาก็จะถูกทำลายไปด้วย จากด้านบนของคอลัมน์รีเจนเนอเรเตอร์ 4 มีไอของโพรเพน ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ และไอโซบิวเทนจำนวนหนึ่งออกมา หลังจากการควบแน่นส่วนหนึ่งของส่วนผสมนี้จะถูกส่งกลับไปยังเครื่องปฏิกรณ์ส่วนหนึ่งจะถูกส่งไปยังคอลัมน์ไหลย้อน 4 และส่วนที่เหลือของการไหลจะถูกส่งไปยังคอลัมน์โพรเพน 6 จากด้านบนซึ่งมีกรดไฮโดรฟลูออริกลอกออกและจากด้านล่าง - โพรเพน มีไอโซบิวเทนเหลืออยู่เล็กน้อย

เพื่อการนำตัวเร่งปฏิกิริยากลับคืนมาได้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น จะมีการสร้างชั้นกรดขึ้นมาใหม่จากถังตกตะกอนในบล็อกแยกต่างหากด้วย หลังจากเย็นลงแล้ว อัลคิเลตจากด้านล่างของคอลัมน์ 4 จะผ่านคอลัมน์บอกไซต์ ซึ่งจะถูกปลดปล่อยออกจากส่วนที่เหลือของสารประกอบฟลูออไรด์

ในการคำนวณพารามิเตอร์ความน่าเชื่อถือจะใช้ไดอะแกรมโครงสร้างและตรรกะของความน่าเชื่อถือของระบบทางเทคนิค

บล็อกไดอะแกรมของความน่าเชื่อถือของการผลิตไอศกรีมแสดงไว้ในรูปที่ 3

รูปที่ 3 - บล็อกไดอะแกรมของความน่าเชื่อถือของหน่วยอัลคิเลชันไฮโดรฟลูออไรด์

ก่อนอื่นมาทำให้แผนภาพนี้ง่ายขึ้น ให้เราแทนที่องค์ประกอบที่เชื่อมต่อแบบขนาน 2 ด้วยองค์ประกอบเสมือน A และองค์ประกอบที่เชื่อมต่อแบบขนาน 7 ด้วยองค์ประกอบเสมือน B วงจรที่ถูกแปลงจะแสดงในรูปที่ 4

รูปที่ 4 - แผนภาพบล็อกความน่าเชื่อถือที่แปลงแล้ว

ความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบเสมือน A จะเท่ากับ:

ความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบเสมือน B เท่ากับ:

ความน่าจะเป็นของการทำงานโดยปราศจากความล้มเหลวของทั้งระบบ:

ความน่าจะเป็นที่เกิดขึ้นคือความน่าจะเป็นของการทำงานโดยปราศจากความล้มเหลวของวงจรดั้งเดิม

2.2 การเปลี่ยนแปลงแผนภาพโครงสร้างที่กำหนดและการกำหนดตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือ

แผนภาพบล็อกความน่าเชื่อถือแสดงไว้ในรูปที่ 5 อัตราความล้มเหลวขององค์ประกอบต่างๆ จะได้รับใน 106 1/ชม.:

l2 = l3 = l4 = l5 = l6 = l7 = l8 = 5

ลิตร11 = ลิตร12 = ลิตร13 = 9

รูปที่ 5 - แผนภาพระบบเริ่มต้น

เนื่องจากตามเงื่อนไข องค์ประกอบทั้งหมดของระบบทำงานในระหว่างการดำเนินการปกติ ความน่าจะเป็นของการทำงานโดยปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบ 1 ถึง 17 (รูปที่ 4) เป็นไปตามกฎเอ็กซ์โพเนนเชียล:

ในวงจรดั้งเดิม องค์ประกอบที่ 5 และ 6 เชื่อมต่อกันแบบอนุกรม เราแทนที่พวกมันด้วยองค์ประกอบเสมือน A

องค์ประกอบที่ 7 และ 8 สร้างการเชื่อมต่อแบบอนุกรม เราแทนที่พวกมันด้วยองค์ประกอบกึ่ง B

องค์ประกอบที่ 9 และ 10 สร้างการเชื่อมต่อแบบขนาน เราแทนที่พวกมันด้วยองค์ประกอบเสมือน C

องค์ประกอบ 11,12 และ 13 สร้างการเชื่อมต่อแบบขนาน เราแทนที่พวกมันด้วยองค์ประกอบเสมือน D

องค์ประกอบ 14,15,16 และ 17 สร้างการเชื่อมต่อแบบอนุกรม เราแทนที่พวกมันด้วยองค์ประกอบเสมือน E

หลังจากการแปลงวงจรจะแสดงในรูปที่ 6

รูปที่ 6 - แผนภาพระดับกลางหลังการแปลง

องค์ประกอบที่ 2, 3, 4, A และ B เป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างสะพาน เราแทนที่พวกมันด้วยองค์ประกอบเสมือน F ในการคำนวณความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลว เราจะใช้วิธีการขยายที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบพิเศษ ซึ่งเราจะเลือกองค์ประกอบ (4)

จากนั้นความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบเสมือน (F) จะถูกกำหนดดังนี้:

โดยที่ pF คือความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบเสมือน (F)

pF(p4=1) คือความน่าจะเป็นของการทำงานโดยปราศจากความล้มเหลวของระบบบริดจ์ด้วยองค์ประกอบที่เชื่อถือได้อย่างแน่นอน (4) ซึ่งแสดงไว้ในรูปที่ 7;

รูปที่ 7 - วงจรบริดจ์ที่แปลงแล้วพร้อมองค์ประกอบที่เชื่อถือได้อย่างแน่นอน (4)

pF(p4=0) คือความน่าจะเป็นในการทำงานของวงจรบริดจ์ที่มีองค์ประกอบที่ล้มเหลวอย่างแน่นอน (4) ดังแสดงในรูปที่ 8

รูปที่ 8 - วงจรบริดจ์ที่ถูกแปลงด้วยองค์ประกอบที่ล้มเหลวอย่างแน่นอน (4)

เมื่อพิจารณาแล้วเราก็จะได้

หลังจากการแปลงแล้ว แผนภาพจะแสดงในรูปที่ 9

รูปที่ 9 - วงจรแปลงสุดท้าย

ในวงจรที่ถูกแปลง องค์ประกอบ 1, F, C, D และ E จะสร้างการเชื่อมต่อแบบอนุกรม ดังนั้นความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวของทั้งระบบคือ:

เนื่องจากตามเงื่อนไข องค์ประกอบทั้งหมดของระบบทำงานในระหว่างการดำเนินการปกติ ความน่าจะเป็นของการดำเนินการโดยปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบตั้งแต่ (1) ถึง (15) เป็นไปตามกฎเอ็กซ์โพเนนเชียล:

ให้เราคำนวณความน่าจะเป็นของการทำงานโดยปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบต่างๆ และความน่าจะเป็นของการทำงานโดยปราศจากความล้มเหลวของทั้งระบบในเวลาทำงานที่แตกต่างกัน

ณ เวลาปฏิบัติการ t=1,104 ชั่วโมง:

ในเวลาใช้งาน t=3 104 ชั่วโมง:

ในเวลาใช้งาน t=5 104 ชั่วโมง:

ในเวลาใช้งาน t=7 104 ชั่วโมง:

ผลลัพธ์ของการคำนวณความน่าจะเป็นของการทำงานโดยปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบตั้งแต่ (1) ถึง (17) ของวงจรดั้งเดิมสำหรับเวลาการทำงานสูงสุด 7 104 ชั่วโมงรวมถึงผลลัพธ์ของการคำนวณความน่าจะเป็นของความล้มเหลว- การทำงานอย่างอิสระขององค์ประกอบเสมือน (A, B, C, D, E, F) และทั้งระบบแสดงไว้ในตาราง A.1

รูปที่ 10 - กราฟของการพึ่งพาความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวของระบบ (P) ตามเวลาการทำงาน (t)

การพึ่งพาความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวของระบบ (P) ตามเวลาการทำงาน (t) แสดงไว้ในรูปที่ 10

เราพบมันสำหรับ r = 65%, Pr = 0.65 g - เปอร์เซ็นต์เวลาทำงานของระบบ tg = 2.7 104 ชั่วโมง

เรามาดำเนินการคำนวณการตรวจสอบความน่าจะเป็นของการทำงานโดยปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบและระบบทั้งหมด ณ เวลาปฏิบัติการ t = 2.7 · 104 ชั่วโมง:

ดังนั้น การคำนวณการยืนยันที่ tg=2.7 · 104 h แสดงว่า Pr=0.6428

ตามเงื่อนไขของงาน r ที่เพิ่มขึ้นคือเปอร์เซ็นต์เวลาการทำงานของระบบ:

โดยที่ Tg - เพิ่ม g - เปอร์เซ็นต์เวลาทำงานของระบบ, ชั่วโมง

การคำนวณความน่าจะเป็นของการทำงานโดยปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบและระบบทั้งหมดสำหรับเวลาการทำงานที่เพิ่มขึ้น t=4.05 104 ชั่วโมง:

การคำนวณแสดงให้เห็นว่าที่ Tg=4.05 104 ชั่วโมงสำหรับองค์ประกอบของวงจรที่ถูกแปลงในที่สุด p1=0.9799, pF=0.8512, pC=0.9390, pD=0.9385, pE=0.6276 ดังนั้น องค์ประกอบเสมือน (E) ขององค์ประกอบทั้งหมดที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมจึงมีค่าต่ำสุดของความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลว และความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบได้สูงสุด โดยรวม

เพื่อให้ระบบโดยรวมมีความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวที่ Tg = 4.05 104 ชั่วโมง Pr = 0.65 จำเป็นที่องค์ประกอบเสมือน (E) มีความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวตามสูตร (11):

โดยที่ความน่าจะเป็นที่ต้องการของการดำเนินการโดยปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบเสมือน (E)

ด้วยค่านี้ องค์ประกอบเสมือน (E) จะมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น

แน่นอนว่าค่าที่ได้รับ () คือค่าขั้นต่ำที่จะเป็นไปตามเงื่อนไขของการเพิ่มเวลาการทำงานอย่างน้อยหนึ่งครั้งครึ่ง ที่ค่าที่สูงกว่า () ความน่าเชื่อถือของระบบที่เพิ่มขึ้นจะมากขึ้น องค์ประกอบกึ่ง (E) รวมถึงองค์ประกอบ (14, 15, 16, 17)

เพื่อกำหนดความน่าจะเป็นขั้นต่ำที่จำเป็นในการดำเนินการโดยปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบเหล่านี้ เราจะสร้างกราฟ:

จากกราฟที่แสดงในรูปที่ 11 ที่ =0.8542 เราพบ p14?0.955

จากกราฟที่แสดงในรูปที่ 12 ที่ =0.8542 เราพบ p15?0.97

จากกราฟที่แสดงในรูปที่ 13 ที่ =0.8542 เราพบ p16?0.957

จากกราฟที่แสดงในรูปที่ 14 ที่ =0.8542 เราพบ p17?0.94

รูปที่ 11 - กราฟของการพึ่งพาความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบกึ่ง E กับความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบ

รูปที่ 12 - กราฟของการพึ่งพาความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบเสมือน E กับความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบ

รูปที่ 13 - กราฟของการพึ่งพาความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบกึ่ง E กับความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบ

รูปที่ 14 - กราฟของการพึ่งพาความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบกึ่ง E กับความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบ

เนื่องจากตามเงื่อนไขของงาน องค์ประกอบทั้งหมดจะทำงานในระหว่างการดำเนินการปกติและปฏิบัติตามกฎเอ็กซ์โพเนนเชียล ดังนั้นสำหรับองค์ประกอบ 14, 15, 16 และ 17 ที่ Tg = 4.05 · 104 ชั่วโมง เราพบ:

มาคำนวณความน่าจะเป็นของการดำเนินการโดยปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบ (14, 15, 16, 17,), องค์ประกอบเสมือน (E) รวมถึงระบบทั้งหมด (PE")

ด้วยเวลาใช้งาน t = 1·104 ชั่วโมง:

ด้วยเวลาใช้งาน t = 3·104 ชั่วโมง:

ณ เวลาใช้งาน t = 5 104 ชั่วโมง:

ด้วยเวลาใช้งาน t = 7·104 ชั่วโมง:

ด้วยเวลาใช้งาน t = 2.7·104 ชั่วโมง:

ผลการคำนวณสำหรับระบบที่มีความน่าเชื่อถือเพิ่มขึ้น

องค์ประกอบ (14, 15, 16, 17) ให้ไว้ในตารางที่ก.1 ค่าที่คำนวณได้ของความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวสำหรับองค์ประกอบเสมือน (E) และระบบโดยรวม (P`) ก็จะได้รับเช่นกัน ที่ Tg=4.05 104 ชั่วโมง ความน่าจะเป็นที่ระบบจะทำงานโดยปราศจากความล้มเหลว ซึ่งสอดคล้องกับเงื่อนไขของงาน

สำหรับวิธีที่สองในการเพิ่มความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวของระบบ - ความซ้ำซ้อนเชิงโครงสร้าง - ด้วยเหตุผลเดียวกันเราเลือกองค์ประกอบเสมือน (E) ความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวซึ่งหลังจากความซ้ำซ้อนไม่ควรต่ำกว่า .

สำหรับองค์ประกอบเสมือน (E) เราเลือกความซ้ำซ้อนแยกกันตามองค์ประกอบที่มีอัตราความล้มเหลวเหมือนกับองค์ประกอบ (E)

เราเพิ่มองค์ประกอบ 18 ขนานกับองค์ประกอบ (E) เราแทนที่องค์ประกอบเหล่านี้ด้วยองค์ประกอบกึ่ง (G)

ความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบเสมือน (G) คำนวณโดยใช้สูตร:

โดยที่ความน่าจะเป็นของการดำเนินการที่ปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบกึ่ง G คือ

ดังนั้นเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือให้อยู่ในระดับที่ต้องการ จำเป็นต้องเพิ่มองค์ประกอบ (E) ให้กับองค์ประกอบ (18) ในวงจรดั้งเดิม การจององค์ประกอบเสมือน (E) แสดงไว้ในรูปที่ 15

รูปที่ 15 - การจององค์ประกอบกึ่ง (E)

วงจรที่ถูกแปลงจะแสดงในรูปที่ 16

รูปที่ 16 - วงจรที่แปลงแล้วหลังจากความซ้ำซ้อน

จากนั้น ความน่าจะเป็นของการดำเนินการโดยปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบเสมือน (G) และความน่าจะเป็นของการดำเนินการโดยปราศจากความล้มเหลวของทั้งระบบโดยมีเวลาในการทำงาน t = 104 ชั่วโมง เท่ากับ:

ด้วยเวลาใช้งาน t = 3·104 ชั่วโมง:

ในเวลาใช้งาน t = 5·104 ชั่วโมง:

ในเวลาใช้งาน t = 7·104 ชั่วโมง:

ด้วยเวลาใช้งาน t = 2.7·104 ชั่วโมง:

ด้วยเวลาใช้งาน t = 4.05·104 ชั่วโมง:

ผลลัพธ์ของการคำนวณความน่าจะเป็นของการดำเนินการโดยปราศจากความล้มเหลวขององค์ประกอบ (G) และระบบโดยรวม (P``) แสดงไว้ในตาราง A.1

การคำนวณแสดงว่าที่ h ซึ่งสอดคล้องกับเงื่อนไขของงาน

รูปที่ 17 แสดงเส้นโค้งของความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวของระบบหลังจากเพิ่มความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบ (14, 15, 16, 17) (เส้นโค้ง) และหลังความซ้ำซ้อนของโครงสร้าง (เส้นโค้ง)

P - ระบบเริ่มต้น; R` - ระบบที่มีความน่าเชื่อถือเพิ่มขึ้น

R`` เป็นระบบที่มีความซ้ำซ้อนของโครงสร้าง

รูปที่ 17 - การเปลี่ยนแปลงความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวของระบบ

ก) รูปที่ 10 แสดงให้เห็นถึงความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวของระบบ (เส้นโค้ง) จากกราฟแสดงว่า 65% - เวลาการทำงานของระบบเดิมคือชั่วโมง

b) เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือและเพิ่ม 65% - เวลาการทำงานของระบบ 1.5 เท่า (สูงสุดชั่วโมง) มีการเสนอสองวิธี:

เพิ่มความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบ (14, 15, 16 และ 17) และลดความล้มเหลว

แยกความซ้ำซ้อนตามองค์ประกอบ (18) ขององค์ประกอบหลัก (E) ที่เหมือนกันในด้านความน่าเชื่อถือ

c) การวิเคราะห์การพึ่งพาความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวของระบบตรงเวลา (เวลาการทำงาน) แสดงให้เห็นว่าวิธีที่สองในการเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ (ความซ้ำซ้อนเชิงโครงสร้าง) จะดีกว่าวิธีแรกเนื่องจากในช่วงเวลาการทำงานนานถึงชั่วโมง ความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวของระบบที่มีความซ้ำซ้อนของโครงสร้าง (เส้นโค้ง) จะสูงกว่าความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้นขององค์ประกอบ (เส้นโค้ง) อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ไม่ได้รับผลกำไรเชิงเศรษฐกิจ เนื่องจากต้องใช้ต้นทุนวัสดุมากกว่าวิธีแรก ดังนั้นเราจึงเลือกวิธีเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบโดยเพิ่มความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบ (14, 15, 16 และ 17) และลดความล้มเหลว

บทสรุป

เมื่อจบหลักสูตรนี้ งานสองงานก็เสร็จสมบูรณ์ งานแรกเกี่ยวข้องกับการสร้างแผนภาพโครงสร้างของความน่าเชื่อถือของการผลิตไอศกรีมและการคำนวณความน่าเชื่อถือของระบบนี้

ภารกิจที่สองคือการเปลี่ยนแปลงแผนภาพโครงสร้างที่กำหนดตามตัวเลือก และการกำหนดตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือ รวมถึงการพัฒนาทางเลือกเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของวงจรนี้

การวิเคราะห์การพึ่งพาความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวของระบบตรงเวลา (เวลาทำงาน) ในรูปที่ 17 แสดงให้เห็นว่าวิธีแรกในการเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ (เพิ่มความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบ (14, 15, 16 และ 17 ) และลดความล้มเหลว) จะดีกว่าอย่างที่สอง เนื่องจากจะทำกำไรได้มากกว่าจากมุมมองจากมุมมองที่คุ้มค่า

รายชื่อแหล่งที่มาที่ใช้

1 มารินิน ส.ยู. คำแนะนำด้านระเบียบวิธีสำหรับการดำเนินโครงการหลักสูตรในสาขาวิชาของแผนก ครัสโนดาร์: KubSTU, 2549 29 น.

2 เนชิโปเรนโก วี.ไอ. การวิเคราะห์โครงสร้างของระบบ อ.: สฟ. วิทยุ พ.ศ. 2520 214 น.

3 ออสเตรย์คอฟสกี้ วี.เอ. ทฤษฎีความน่าเชื่อถือ: หนังสือเรียน. สำหรับมหาวิทยาลัย ม.: สูงกว่า. โรงเรียน พ.ศ. 2546 463 น.

4 ไรอาบินิน ไอ.เอ. วิธีการเชิงตรรกะ-ความน่าจะเป็นสำหรับศึกษาความน่าเชื่อถือของระบบที่มีโครงสร้างซับซ้อน อ.: วิทยุและการสื่อสาร, 2524. 216 น.

5 ซอตสคอฟ บี.เอส. พื้นฐานของทฤษฎีและการคำนวณความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบและอุปกรณ์ของระบบอัตโนมัติและเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ม.: สูงกว่า. โรงเรียน พ.ศ. 2513 270 น.

6 อูชาคอฟ ไอ.เอ. ความน่าเชื่อถือของระบบเทคนิค: คู่มือ อ.: วิทยุและการสื่อสาร, 2528. 608 น.

ภาคผนวก ก

(ข้อมูล)

ตารางที่ ก.1 - การคำนวณความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวของระบบ

โพสต์บน Allbest.ru

เอกสารที่คล้ายกัน

วิธีการวิเคราะห์และการประเมินความเสี่ยงทางเทคโนโลยี สูตรทางคณิตศาสตร์ที่ใช้ในการประเมินคุณสมบัติพื้นฐานและพารามิเตอร์ความน่าเชื่อถือของวัตถุทางเทคนิค องค์ประกอบของฟิสิกส์ของความล้มเหลว แผนภาพโครงสร้างของความน่าเชื่อถือของระบบทางเทคนิค และการคำนวณ

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 15/02/2017


สถานที่ของปัญหาความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ในระบบการจัดการคุณภาพ โครงสร้างระบบประกันความน่าเชื่อถือตามมาตรฐาน วิธีการประเมินและเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบเทคโนโลยี ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการพัฒนางานสมัยใหม่เกี่ยวกับทฤษฎีความน่าเชื่อถือ

บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 31/05/2010


การกำหนดตัวบ่งชี้หลักของความน่าเชื่อถือของวัตถุทางเทคนิคโดยใช้วิธีทางคณิตศาสตร์ การวิเคราะห์ตัวชี้วัดความน่าเชื่อถือของเครื่องจักรกลการเกษตรและการพัฒนามาตรการเพื่อปรับปรุง องค์กรทดสอบเครื่องจักรเพื่อความน่าเชื่อถือ

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 22/08/2013


แนวคิดและขั้นตอนหลักของวงจรชีวิตของระบบทางเทคนิคหมายถึงการรับรองความน่าเชื่อถือและความปลอดภัย มาตรการขององค์กรและทางเทคนิคเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือ การวินิจฉัยการละเมิดและสถานการณ์ฉุกเฉิน การป้องกัน และความสำคัญ

การนำเสนอเพิ่มเมื่อ 01/03/2014


ตัวชี้วัดเชิงปริมาณพื้นฐานของความน่าเชื่อถือของระบบทางเทคนิค วิธีการเพิ่มความน่าเชื่อถือ การคำนวณแผนภาพโครงสร้างของความน่าเชื่อถือของระบบ การคำนวณระบบที่มีความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบเพิ่มขึ้น การคำนวณระบบที่มีความซ้ำซ้อนของโครงสร้าง

งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 12/01/2014


เกณฑ์ความน่าเชื่อถือ ความน่าเชื่อถือของเครื่องมือกลและหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ด้านเศรษฐกิจของความน่าเชื่อถือ ระดับความน่าเชื่อถือเป็นปัจจัยกำหนดในการพัฒนาเทคโนโลยีในด้านหลักตลอดจนการประหยัดวัสดุและพลังงาน

บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 07/07/2550


คำอธิบายโดยย่อของการออกแบบเครื่องยนต์ การกำหนดระดับความน่าเชื่อถือของใบพัดกังหันให้เป็นมาตรฐาน การกำหนดเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว การคำนวณความน่าเชื่อถือของกังหันภายใต้การโหลดแบบคงที่ซ้ำๆ และความน่าเชื่อถือของชิ้นส่วนโดยคำนึงถึงความแข็งแกร่งในระยะยาว

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 18/03/2555


การรวบรวมและการประมวลผลข้อมูลเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือ การสร้างอนุกรมทางสถิติและกราฟทางสถิติ การหาค่าคาดหวังทางคณิตศาสตร์ ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน และค่าสัมประสิทธิ์การแปรผัน ปัญหาการวัดไมโครมิเตอร์เป็นชุดของชิ้นส่วน เทคนิคการวัด

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 18/04/2556


การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงความน่าจะเป็นของการทำงานที่ปราศจากความล้มเหลวของระบบ ขึ้นอยู่กับเวลาการทำงาน แนวคิดของเปอร์เซ็นต์เวลาทำงานของระบบทางเทคนิคคุณลักษณะในการเพิ่มความมั่นใจโดยการเพิ่มความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบและความซ้ำซ้อนเชิงโครงสร้างขององค์ประกอบระบบ

ทดสอบเพิ่มเมื่อ 16/04/2010


การกำหนดข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของระบบมาตรวัดรอบอุตสาหกรรม ILM1 การกระจายข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือไปยังระบบย่อยต่างๆ ดำเนินการวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือของระบบและความเสี่ยงที่มนุษย์สร้างขึ้นโดยอาศัยวิธีการที่เชื่อถือได้