Базовые принципы теории надежности и теории массового обслуживания

Приводимые здесь сведения развивают изложенный ранее материал в части рассматриваемых ниже технических устройств, вероятная неисправность которых может стать причиной отдельных происшествий. Следовательно, знание условий появления и предупреждения подобных ситуаций необходимо для корректного моделирования соответствующих процессов с целью прогноза и снижения техногенного риска. Вот почему знание материала данной главы окажется полезным при изучении всех глав второго радела и четырех последних – третьего.

Объект техносферы, его состояния и интегральные свойства

При исследовании процессов создания и эксплуатации объектов техносферы пользуются понятиями "техническая система", "техническое устройство" или "изделие", которые делят на составляющие (компоненты и элементы). При этом наиболее общей характеристикой любого подобного предмета-изделия является качество, т.е. совокупность свойств, обусловливающих его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с предназначением. С этой характеристикой тесно связано понятие эффективность, указывающее на степень пригодности подобных объектов к выполнению требуемых функций.

В свою очередь две эти интегральные характеристики определяются набором таких пересекающихся свойств рассматриваемых здесь предметов, как безопасность, живучесть и надежность. В общем случае под безопасностью подразумевают невозможность причинения какого-либо ущерба, а под живучестью – свойство предмета сохранять работоспособность (хотя бы частично) при внешних воздействиях, превышающих установленные для него уровни. Что касается надежности, то она является комплексным свойством, включающим безотказность и ремонтопригодность, которые для некоторых изделий и условий их эксплуатации могут также включать долговечность и сохраняемость.

Если точнее, то согласно ГОСТ Р 53480–2009 "Надежность в технике" под надежностью изделия следует понимать свойство его готовности и влияющие на него свойства безотказности и ремонтопригодности, а также поддержку технического обслуживания.

Безотказность – способность изделия выполнить требуемую функцию в заданном интервале времени при данных условиях.

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

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

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

Кроме того, иногда оперируют понятиями защищенности и устойчивости объекта техносферы. При этом его защищенность обычно рассматривается под углом надежности и безопасности, тогда как устойчивость определяется уже различными совместными комбинациями таких свойств, как надежность, защищенность и живучесть.

Реальная взаимосвязь и взаимообусловленность объемов перечисленных выше свойств технических систем показана на рис. 3.1.

Уточним также, что под объектом техносферы ниже будем подразумевать изделие определенного целевого назначения, жизненный цикл которого включает такие периоды, как создание (проектирование, опытная отработка, производство, испытания, ввод в эксплуатацию) и эксплуатация (использование по назначению, техническое обслуживание, ремонт и утилизация после выработки установленного ресурса). При этом входящие туда составные части (аппараты, узлы, детали) принято делить на восстанавливаемые, работоспособность которых в случае возникновения отказа может быть восстановлена путем технического обслуживании и ремонта, и невосстанавливаемые, работоспособность которых после возникновения отказа не может быть восстановлена в заданных условиях их эксплуатации.

Основные свойства технических устройств

Рис. 3.1. Основные свойства технических устройств

Отметим, что сами понятия объекта и его частей условны и относительны, так как любой компонент в свою очередь можно рассматривать как совокупность элементов. Кроме того, само деление технического изделия на компоненты (подсистемы) зависит от характера его рассмотрения (функциональное, конструктивное, структурное), требуемой точности проводимого исследования и уровня нынешних представлений о таком предмете в целом.

В период эксплуатации техническое изделие может находиться в следующих состояниях: исправное – состояние, при котором оно способно выполнить требуемую функцию; неисправное – характеризующееся неспособностью сделать это за исключением случаев, когда это вызвано нехваткой ресурсов, нахождением изделия в профилактическом техническом обслуживании или выполнением других запланированных для него действий; работоспособное – состояние, при котором оно способно выполнить требуемую функцию, при условии что предоставлены необходимые внешние ресурсы; неработоспособное – состояние изделия, при котором оно неспособно выполнить требуемую функцию по любой возможной причине.

Кроме того, для исправных изделий выделяют также такие их состояния, как функционирование и нефункционирование (в смысле выполнения требуемой функции); свободное (работоспособное, но нефункционирующее в нетребуемое время) и занятое, т.е. выполняющее требуемую функцию и поэтому недоступное для других потребителей; дежурное (когда изделие способно выполнить требуемую функцию по запросу) и состояние готовности, характеризуемое его функционированием в требуемое время.

Наконец, упомянутый выше стандарт вводит еще два специфических состояния, являющихся важными для рассматриваемой в книге

предметной области. Одно из них – критическое состояние, т.е. то, которое может приводить к тяжелым последствиям (травмированию людей, крупному материальному ущербу и неприемлемым экологическим последствиям), другое – предельное, характеризуемое недопустимостью или нецелесообразностью дальнейшей эксплуатации объекта техносферы по причинам его опасности либо экономическим или экологическим соображениям. Критерии (признаки) соответствующих состояний изделий конкретного типа регламентируются их нормативно-технической документацией.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >