1.9. Оценка надежности

Надёжность — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

Термины и определения в области надежности в технике установлены стандартом ГОСТ 27.002 [5]. Надёжность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость, или определенные сочетания этих свойств.

Безотказность – способность изделия выполнить требуемую функцию в заданном интервале времени при данных условиях (условия могут включать климатические, технические или экономические обстоятельства).

Ремонтопригодность – способность изделия при данных условиях использования и технического обслуживания к поддержанию или восстановлению состояния, в котором оно может выполнить требуемую функцию.

Сохраняемость – способность изделия выполнять требуемую функцию в течение и после хранения и (или) транспортирования.

Работоспособное состояние объекта – это состояние, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Долговечность - способность изделия выполнять требуемую функцию до достижения предельного состояния при данных условиях использования и технического обслуживания.

Предельное состояние – состояние изделия, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна по причинам опасности, экономическим или экологическим.

Тот показатель надежности, который входит как составная часть в общую оценку функционирования, следует считать основным показателем надежности данного типа изделий.

Количественные показатели надёжности представлены в табл. 4

Таблица 4

Свойство		Показатель	Обозначение
Безотказность	Неремон-тируемые изделия	1 Вероятность безотказной работы 2 Средняя наработка до отказа 3 Интенсивность отказов	P(t) tср λ(t)
	Ремонти-руемые изделия	4 Наработка на отказ 5 Средний параметр потока отказов	T λ
Ремонтопригодность		6 Средняя длительность ремонта 7 Средняя трудоёмкость ремонта 8 Средняя стоимость ремонта	Tрем Qрем Срем
Безотказность + ремонтопригодность (комплексные показатели надёжности)		9 Коэффициент готовности 10 Коэффициент технического использования 11 Коэффициент оперативной готовности	Кг Кти Ког
Сохраняемость		12 Средний срок сохраняемости 13 Назначенный срок хранения	Тсохр Тхр
Долговечность		14 Средний ресурс 15 Средний срок службы до капитального ремонта 16 Средний срок службы до списания	Трес Тсл Т′ср

Вероятностью безотказной работы называется вероятность того, что в пределах определённого времени (t) или объема работы изделия не произойдёт отказа. Она определяется выражением

(13)

где N – количество наблюдаемых изделий;

m – количество отказавших изделий.

Средняя наработка до первого отказа t_ср может быть рассчитана по формуле:

, (14)

где N – число наблюдаемых изделий;

t_i – время работы i-го изделия до первого отказа.

Интенсивностью отказов называют вероятность отказа неремонтируемого изделия в единицу времени при условии, что отказ до этого времени не возник. Она может быть определена по следующей формуле:

λ(t) , (15)

где ∆n – число изделий, отказавших за время t;

N(t) – количество исправных изделий в конце промежутка времени;

∆t – промежуток времени, следующий после t, на котором определяется λ.

Н

(16)

аработка на отказ определяется отношением суммарной наработки восстанавливаемых объектов к суммарному числу отказов этих объектов:

где N – число испытываемых изделий;

O_t – число отказов за время t.

Среднее значение параметра потока отказов есть величина, обратная наработке на отказ:

. (17)

Ремонтопригодность – это приспособленность к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путём проведения технического обслуживания и ремонта. Под устранением отказов подразумевается восстановление работоспособности изделия.

Коэффициент готовности изделия есть вероятность того, что изделие окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых использование изделия не предусматривается. Коэффициент готовности, если принять, что работоспособность изделия восстанавливают только при отказах, определяется по формуле:

, (18)

где t_ср – средняя наработка до отказа;

t_в – средняя продолжительность восстановления работоспособности изделия.

Коэффициент технического использования рассчитывается по формуле:

, (19)

где Т_р – время пребывания изделия в работоспособном состоянии;

Т_ТО – время простоев, обусловленных техническим обслуживанием;

Т_рем – время ремонтов за период эксплуатации.

Коэффициент оперативной готовности К_ог – вероятность того, что изделие, находясь в режиме ожидания и начав в произвольный момент времени выполнение задачи, проработает безотказно в течение требуемого времени.

Выбор показателей надёжности является одним из важных вопросов, при формировании показателей качества продукции.