Надежность включает в себя следующие свойства: безотказность, долговечность, сохраняемость и ремонтопригодность

ПМ.05 ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА ХАРАКТЕРСТИК И ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ПО ОТРАСЛЯМ.

МДК 05.01 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ И МОДУЛЕЙ МЕХАТРОННЫХ СИСТЕМ

Тема 1 ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ

Характерной особенностью современного развития техники является широкое внедрение методов и средств автоматики и телемеханики, вызванное переходом на автоматизированное и автоматическое управление различными производственными и технологическими процессами, создание гибких производственных модулей, систем, комплексов и тому подобное.

 В условиях современной экономики автоматизация является одним из основных направлений технического прогресса. Улучшение эффективности и качества проектируемых АСУ, САУ, АСУТП невозможно без повышения надежности технических средств управления (ТСУ). Таким образом, выше изложенное является первой причиной возрастания фактора надежности в современных условиях развития техники и, в частности, проектировании технических систем (ТС) различного назначения.

Второй причиной, требующей повышения надежности, является возрастание сложности технических систем (ТС), аппаратуры их обслуживания, жесткости условий их эксплуатации и ответственности задач, которые на них возлагаются.

Недостаточная надежность ТС приводит к увеличению доли эксплуатационных затрат по сравнению с общими затратами на проектирование, производство и применение этих систем. При этом стоимость эксплуатации ТС может во много раз превзойти стоимость их разработки и изготовления. Кроме того, отказы ТС приводят различного рода последствиям:

потерям информации, простоям сопряженных с ТС других устройств и систем, к авариям и т.д. Таким образом, третьей причиной повышения роли надежности в современных условиях является экономический фактор.

И, наконец, последнее. Надежность ТС определяется надежностью комплектующих элементов. Поэтому знание основных вопросов надежности элементной базы является в настоящее время необходимым условием успешной работы в области информатики и управления и особенно это относится к будущим специалистам разработчикам аппаратуры автоматики и телемеханики, разработчикам ТС и ТСУ.

 

Основные понятия и определения теории надежности

Теория надежности опирается на совокупность различных понятий, определений, терминов и показателей, которые строго регламентируются в государственных стандартах (ГОСТ). Все термины и определения даются применительно к техническим объектам целевого назначения, рассматриваемым в периоды проектирования, производства, эксплуатации и испытании на надежность.

Введем некоторые термины и понятия, используемые в теории надежности.

Система – это технический объект, предназначенный для выполнения определенных функций.

Отдельные части системы (конструктивно обособленные, как правило) называются элементами.

Однако необходимо заметить, что один и тот же объект в зависимости от той задачи, которую хочет решить конструктор (исследователь, проектировщик, разработчик), может рассматриваться как система или как элемент. Например, радиостанция обычно рассматривается как система. Однако она может стать элементом более крупного объекта – радиорелейной линии, рассматриваемой, как система. Следовательно, можно дать еще одно более полное определение элемента.

Элемент – это объект, представляющий собой простейшую часть системы, отдельные части которой не представляют самостоятельного интереса в рамках конкретного рассмотрения.

При проектировании система (устройство) должна удовлетворять всем техническим требованиям. Эти требования можно разделить на:

- основные, обеспечивающие выполнение заданных функций;

- вспомогательные, связанные, с удобством эксплуатации, внешним видом и т.д.

В соответствии с этим все элементы системы делят на основные и вспомогательные. Вспомогательные элементы не связаны непосредственно с выполнением заданных функций системы и не влияют на возникновение отказа.

При построении логической структуры технической системы (ТС), предназначенной для исследования надежности, для упрощения расчетов имеет смысл принимать во внимание только основные элементы.

С точки зрения теории надежности любой технический объект (система, устройство, элемент) можно охарактеризовать его свойствами, техническим состоянием и приспособленностью к восстановлению после потери работоспособности (рис. 1.1). При этом важнейшим комплексным свойством ТС является его надежность.

Рисунок 1.1- Основные характеристики ТС

Введем основные определения, используемые для расчета надежности ТС.

Надежностью называется свойство технической системы (ТС) выполнять заданные функции, сохраняя во времени значение устанавливаемых эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, хранения и транспортировки.

Надежность включает в себя следующие свойства: безотказность, долговечность, сохраняемость и ремонтопригодность.

Безотказность – свойство ТС непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов называется долговечностью.

Сохраняемость – это свойство ТС непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после хранения и транспортирования.

Сохраняемость характеризуется способностью объекта противостоять отрицательному влиянию условий хранения и транспортирования на его безотказность и долговечность. Продолжительное хранение и транспортирование объектов могут снизить их надежность при последующей работе по сравнению с объектами, которые не подвергаются хранению и транспортировке.

Ремонтоспособностью называется свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонта и технического обслуживания. Данное свойство является очень важным, т.к. оно характеризует степень стандартизации и унификации элементов ТС, удобство их размещения с точки зрения доступности для контроля и ремонта, приспособляемость к регулировочным операциям и т.д.