حالة مصادر الكائنات الفنية وأنواع الأعطال. الفشل التكنولوجي. تصنيفات الفشل الرئيسية

الموضوع 12. ضمان موثوقية النشاطات خارج المركبة.

مفهوم الموثوقية.تعتمد إحدى المعلمات الرئيسية لجهاز الكمبيوتر - الموثوقية - على الموثوقية قاعدة العناصر المستخدمة، ومن الدوائر المعتمدة وحلول التصميم. نظرًا لأهمية VT الحديثة في النشاط البشري، فإن متطلبات موثوقيتها تتزايد باستمرار. هذا بسبب الحقيقة بأن العملية الصحيحةتعتمد أجهزة الكمبيوتر على تقدم العملية التكنولوجية، وموثوقية الحصول على نتائج الحسابات، وموثوقية نظام دعم الحياة في الطب، مركبة فضائيةإلخ. ولذلك، يتم إيلاء أكبر قدر من الاهتمام لقضايا زيادة موثوقية أجهزة الكمبيوتر في جميع مراحل تصميمها وإنتاجها.

تحت مصداقيةفهم خاصية المنتج لأداء الوظائف المحددة، والحفاظ على أدائه ضمن الحدود المحددة للفترة الزمنية المطلوبة أو وقت التشغيل المطلوب، مع مراعاة أوضاع التشغيل وقواعد الصيانة والتخزين والنقل. الموثوقية هي مفهوم معقد يمكن من خلاله تقييم ذلك أهم الخصائصالمنتجات، مثل الأداء، والمتانة، والموثوقية، وقابلية الصيانة، وقابلية الاسترداد، وما إلى ذلك.

في أي وقت، يمكن أن يكون الكمبيوتر في حالة جيدة أو سيئة. إذا كان الكمبيوتر في وقت معين يلبي جميع المتطلبات المحددة فيما يتعلق بالمعلمات الرئيسية التي تميز التنفيذ العادي لعمليات الحوسبة (الدقة والسرعة وما إلى ذلك)، وفيما يتعلق بالمعلمات الثانوية التي تميز المظهر وسهولة التشغيل، إذن هذه الحالة تسمى بحالة جيدة . وفقا لهذا التعريف حالة معيبة - حالة الكمبيوتر التي لا يفي فيها في وقت معين بواحد على الأقل من هذه المتطلبات المحددة فيما يتعلق بكل من المعلمات الرئيسية والثانوية. ليس كل عطل يؤدي إلى فشل الكمبيوتر في أداء الوظائف المحددة. على سبيل المثال، تشكيل الخدوش أو الصدأ على جسم الجهاز، فشل المصابيح الخلفية لا يمكن أن يتداخل مع تشغيل الكمبيوتر.

أداء - حالة المنتج الذي يكون فيه قادرًا على أداء الوظائف المحددة باستخدام المعلمات التي تحددها متطلبات الوثائق الفنية.

رفض- حدث يتكون من فقدان كامل أو جزئي لأداء النظام. وبما أنه ليس كل عطل يؤدي إلى الفشل، فإننا نفرق بين العيوب الكبرى والصغرى.

الأخطاء الكبيرة فقط هي التي تؤدي إلى الفشل. تسمى الأخطاء الطفيفة عيوب. حسب طبيعة التغييرالمعلمات حتى لحظة حدوث الفشل تنقسم إلى مفاجئة وتدريجية.

مفاجئتحدث الأعطال (الكارثية) نتيجة لتغيير لحظي في واحد أو أكثر من معلمات العناصر التي تم بناء الكمبيوتر منها (كسر أو دائرة مقصورة). يتم التخلص من الفشل المفاجئ عن طريق استبدال العنصر الفاشل (الكتلة أو الجهاز) بعنصر صالح للخدمة أو عن طريق إصلاحه.

تدريجيتحدث الأعطال (المعلمية) نتيجة للتغير التدريجي في معلمات العناصر حتى تتجاوز قيمة أحد المعلمات حدودًا معينة تحدد التشغيل الطبيعي للعناصر - (تقادم العناصر، التأثير بيئة، التقلبات في درجات الحرارة والرطوبة والضغط ومستويات الإشعاع وما إلى ذلك)، والتأثيرات الميكانيكية (الاهتزازات والصدمات والأحمال الزائدة). يرتبط القضاء على الفشل التدريجي إما باستبدال أو إصلاح أو تعديل معلمات العنصر المعطل أو بالتعويض عن طريق تغيير معلمات العناصر الأخرى.

حسب طبيعة القضاءوتنقسم حالات الفشل إلى مستقرة وإزالة الذاتي. للقضاء مستمرفي حالة الفشل، يجب على المشغل الذي يخدم الكمبيوتر ضبط العنصر الفاشل أو استبداله. إزالة ذاتية تختفي الأعطال دون تدخل المشغل وتظهر في شكل فشل أو فشل متقطع. يتحطم- فشل في التعافي الذاتي لمرة واحدة. إذا كانت هناك عدة إخفاقات تتبع بعضها البعض، فهذا يعني أن هناك فشل متقطع. يعد الفشل من نوع الفشل نموذجيًا بشكل خاص لأجهزة الكمبيوتر.

تحدث الأعطال بسبب عوامل خارجية وداخلية. ل عوامل خارجية تشمل تقلبات جهد الإمداد والاهتزازات وتقلبات درجات الحرارة. من خلال تدابير خاصة (تثبيت الطاقة، والاستهلاك، والتحكم في درجة الحرارة، وما إلى ذلك)، يمكن إضعاف تأثير هذه العوامل بشكل كبير. ل العوامل الداخلية تشمل التقلبات في معلمات العناصر وعدم مزامنة تشغيل الأجهزة الفردية والضوضاء الداخلية والتداخل. إذا حدثت عدة حالات فشل في جهاز الكمبيوتر مرة واحدة، فسيتم التمييز من خلال اتصالهم المتبادل مستقلحالات الفشل (حدوثها لا يرتبط بالفشل السابق) و متكل(ظهورهم سببه الفشل في النقطة الزمنية السابقة).

بواسطة المظاهر الخارجيةوتنقسم حالات الفشل إلى صريحة وضمنية. إخفاقات صريحةتم اكتشافه بالفحص الخارجي، إخفاقات ضمنية- طرق خاصة للرقابة.

فشل عناصر النظام هي المواضيع الرئيسية للدراسة في تحليل العلاقات السببية. كما هو موضح في الحلقة الداخلية (الشكل 4.1.2) الموجودة حول "فشل العناصر"، يمكن أن تحدث الأعطال نتيجة لما يلي:

1) الفشل الأساسي.

2) الفشل الثانوي.

3) الأوامر الخاطئة (بدأت حالات الفشل).

كل هذه الفئات من الفشل يمكن أن يكون لها أسباب مختلفة، مدرجة في الحلقة الخارجية. عندما يتم تحديد وضع الفشل الدقيق ويتم الحصول على البيانات، ويكون الحدث النهائي حرجًا، فسيتم اعتباره كذلك الإخفاقات الأولية .

الفشل الأساسييتم تعريف العنصر على أنه لا ظرف العملهذا العنصر، وهو السبب في حد ذاته، ومن الضروري إجراء الإصلاحات لإعادة العنصر إلى حالة العمل. تحدث حالات الفشل الأولية مع إجراءات الإدخال، والتي تكون قيمتها ضمن الحدود الموجودة في النطاق المحسوب، ويتم تفسير حالات الفشل من خلال التقادم الطبيعي للعناصر. يعد تمزق الخزان بسبب تقادم (تعب) المادة مثالاً على الفشل الأساسي.

الفشل الثانوي- نفس العنصر الأساسي، إلا أن العنصر نفسه ليس هو سبب الفشل. يتم تفسير الفشل الثانوي من خلال تأثير الضغوط الزائدة السابقة أو الحالية على العناصر.

قد تكون سعة هذه الفولتية وترددها ومدتها خارج نطاق التسامح أو ذات قطبية عكسية وتسبب ذلك مصادر متعددةالطاقة: الحرارية، الميكانيكية، الكهربائية، الكيميائية، المغناطيسية، المشعة، الخ. تنتج هذه الضغوط عن العناصر المجاورة أو البيئة، على سبيل المثال - الأرصاد الجوية (الأمطار، حمل الرياح)، والظروف الجيولوجية (الانهيارات الأرضية، وهبوط التربة)، بالإضافة إلى التأثيرات من عوامل أخرى. الأنظمة التقنية.

مثال على الفشل الثانوي هو "تفجير فتيل الجهد العالي". التيار الكهربائي"،" الأضرار التي لحقت صهاريج التخزين أثناء الزلزال ". تجدر الإشارة إلى أن القضاء على مصادر الجهد المتزايد لا يضمن عودة العنصر إلى حالة العمل، لأن الحمل الزائد السابق يمكن أن يسبب ضررا لا رجعة فيه للعنصر، مما يتطلب الإصلاح في هذه الحالة.

حالات الفشل الناجمة (الأوامر الخاطئة).يعد البشر، مثل المشغلين وأفراد الصيانة، أيضًا مصادر محتملة للفشل الثانوي إذا تسببت أفعالهم في فشل المكونات. يتم تقديم الأوامر الخاطئة كعنصر غير فعال بسبب إشارة تحكم غير صحيحة أو تداخل (مع إصلاحات عرضية مطلوبة فقط لإعادة هذا العنصر إلى حالة العمل). إشارات التحكم التلقائية أو التداخل في كثير من الأحيان لا تترك عواقب (أضرار)، وفي الأوضاع اللاحقة العادية، تعمل العناصر وفقًا للمتطلبات المحددة. الأمثلة النموذجية للأوامر الخاطئة هي: "الجهد المطبق تلقائيًا على ملف المرحل"، "لم يتم فتح المفتاح عن طريق الخطأ بسبب الضوضاء"، "الضوضاء عند الإدخال" جهاز التحكم"تم استدعاء إشارة كاذبة للتوقف في نظام الأمان"، "لم يضغط المشغل على زر الطوارئ" (أمر خاطئ من زر الطوارئ).

الفشل المتعدد (الفشل العام)هناك حدث تفشل فيه عدة عناصر لنفس السبب. قد تشمل هذه الأسباب ما يلي:

عيوب تصميم المعدات (العيوب التي لم يتم تحديدها في مرحلة التصميم وتؤدي إلى حدوث أعطال بسبب الاعتماد المتبادل بين الأنظمة الفرعية الكهربائية والميكانيكية أو عناصر النظام الزائد)؛

أخطاء التشغيل والصيانة (الضبط أو المعايرة غير الصحيحة، إهمال المشغل، سوء التعامل، وما إلى ذلك)؛

التأثير البيئي (الرطوبة، والغبار، والأوساخ، ودرجة الحرارة، والاهتزاز، بالإضافة إلى الأوضاع القاسية للتشغيل العادي)؛

التأثيرات الكارثية الخارجية (الظواهر الخارجية الطبيعية مثل الفيضانات والزلازل والحرائق والأعاصير)؛

الشركة المصنعة المشتركة (المعدات أو المكونات الزائدة التي توفرها نفس الشركة المصنعة قد يكون لها عيوب مشتركة في التصميم أو التصنيع. على سبيل المثال، قد تكون عيوب التصنيع ناجمة عن خيار خاطئالمواد، والأخطاء في أنظمة التثبيت، واللحام ذو الجودة الرديئة، وما إلى ذلك)؛

مصدر طاقة خارجي مشترك (مصدر طاقة مشترك للمعدات الرئيسية والاستعداد، والأنظمة الفرعية والعناصر الزائدة عن الحاجة)؛

الأداء غير الصحيح (مجموعة أدوات القياس المختارة بشكل غير صحيح أو تدابير الحماية سيئة التخطيط).

هناك عدد من الأمثلة على حالات الفشل المتعددة معروفة: على سبيل المثال، فشلت بعض المرحلات الزنبركية المتوازية في نفس الوقت وكانت إخفاقاتها بسبب سبب شائع؛ نظرًا لفصل الوصلات بشكل غير صحيح أثناء الصيانة، تم تركيب صمامين فيها وضعية خاطئة; بسبب تدمير خط أنابيب البخار، حدثت عدة إخفاقات في لوحة المفاتيح في وقت واحد. في بعض الحالات، لا يتسبب السبب الشائع في فشل كامل للنظام الزائد (الفشل المتزامن لعدة عقد، أي الحالة المقيدة)، ولكن انخفاض إجمالي أقل حدة في الموثوقية، مما يؤدي إلى زيادة احتمالية حدوث مفصل فشل عقد النظام. يتم ملاحظة هذه الظاهرة في حالة الظروف البيئية غير المواتية بشكل استثنائي، عندما يؤدي تدهور الأداء إلى فشل العقدة الزائدة عن الحاجة. وجود السلبية المشتركة الظروف الخارجيةيؤدي إلى حقيقة أن فشل العقدة الثانية يعتمد على فشل العقدة الأولى ويقترن بها.

لكل سبب شائع، يجب تحديد جميع الأحداث التي تسببها. وفي الوقت نفسه يتم تحديد نطاق كل سبب مشترك، وكذلك موقع العناصر ووقت الحادث.

بعض الأسباب العامة لها نطاق محدود فقط. على سبيل المثال، قد يقتصر تسرب السائل على غرفة واحدة، و تركيبات كهربائية- أن عناصرها الموجودة في الغرف الأخرى لن تتضرر من التسريبات إلا إذا تواصلت هذه الغرف مع بعضها البعض.

يعتبر الفشل أكثر خطورة من أي فشل آخر إذا كان من الأفضل أخذه في الاعتبار أولاً عند تطوير مشكلات الموثوقية والسلامة. في التقييم المقارن لأهمية حالات الفشل، يتم أخذ عواقب الفشل واحتمال حدوثه وإمكانية اكتشافه وتوطينه وما إلى ذلك في الاعتبار.

الخصائص المذكورة أعلاه للأشياء التقنية والسلامة الصناعية مترابطة. لذلك، مع الموثوقية غير المرضية للكائن، لا ينبغي للمرء أن يتوقع مؤشرات جيدة على سلامته.

وفي الوقت نفسه، فإن الخصائص المدرجة لها وظائفها المستقلة. إذا كان تحليل الموثوقية يدرس قدرة الجسم على أداء الوظائف المحددة (في ظل ظروف تشغيل معينة) ضمن الحدود المقررة، فإن تقييم السلامة الصناعية يكشف عن علاقات السبب والنتيجة لحدوث وتطور الحوادث والانتهاكات الأخرى مع تحليل شامل لعواقب هذه الانتهاكات.

مقال

بالانضباط

"موثوقية الأنظمة التقنية والمخاطر التكنولوجية"

حول هذا الموضوع:

"أسباب وأنواع الفشل"

مقدمة

عادة ما يحدث انتقال الكائن من حالة فنية أعلى إلى حالة أقل نتيجة لأحداث: تلف أو فشل. يغطي مجمل الحالات الفعلية للكائن والأحداث التي تحدث، والتي تساهم في الانتقال إلى حالة جديدة، ما يسمى بدورة حياة الكائن، والتي تستمر في الوقت المناسب ولها أنماط معينة تمت دراستها في نظرية الموثوقية. بما في ذلك مفاهيم مثل الضرر والفشل وما إلى ذلك. دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذه المفاهيم.

الضرر هو حدث يتكون من انتهاك الحالة الصحية للكائن مع الحفاظ على الحالة الصحية.

الفشل هو حدث يتكون من انتهاك الحالة الصحية للكائن.

وفيما يتعلق بالفشل والضرر، يتم النظر في معايير مثل السبب والعلامات والطبيعة والعواقب.

تُفهم معايير الفشل على أنها علامات تسمح بإثبات حقيقة وجود خلل. معايير الفشل الأكثر شيوعًا هي الشقوق، والاختلالات، والتآكل، وما إلى ذلك.

يمكن أن تكون أسباب فشل الأشياء هي العيوب التي تحدث أثناء التصميم والإنتاج والإصلاح، وانتهاك قواعد وأنظمة التشغيل، وأنواع مختلفة من الضرر، وكذلك العمليات الطبيعية للتآكل والشيخوخة.

تسمى علامات فشل الكائنات بالتأثيرات المباشرة أو غير المباشرة على حواس مراقب الظواهر المميزة للحالة غير القابلة للتشغيل للكائن (انخفاض ضغط الزيت، وظهور الضربات، والتغيرات في درجة الحرارة، وما إلى ذلك).

طبيعة الفشل (الضرر) هي تغييرات محددة في الكائن مرتبطة بحدوث الفشل (كسر الأسلاك، تشوه الجزء، وما إلى ذلك).

سأحاول في هذه المقالة النظر في تصنيف وأسباب وعواقب الفشل بالكامل.

1. مفهوم الفشل

الفشل هو حدث يتكون من الفقدان الكامل أو الجزئي لأداء النظام.

قد يرتبط الفشل بانتهاك أداء أي وظائف محددة (فشل التشغيل) أو عدم كفاية مؤهلات موظفي الصيانة، ونتيجة لذلك لا يؤدي النظام الوظائف المحددة بشكل مرض. يمكن أن ترتبط حالات الفشل بتغيير في معلمات أو خصائص النظام، أي. يتم تنفيذ إحدى الوظائف الرئيسية بشكل سيئ (فشل المعلمة).

2. تصنيف وخصائص الفشل

يمكن تصنيف الأعطال حسب طبيعتها ومميزاتها منذ لحظة حدوثها. دعنا ننتقل إلى تصنيف الفشل:

حسب طبيعة المعلمة تتغير حتى يحدث الفشل:

فشل مفاجئ

الانسحاب التدريجي.

وأما النفي الآخر:

فشل مستقل

الإنكار المعتمد.

حيثما أمكن للاستخدام اللاحق بعد حدوث الفشل:

فشل كامل؛

فشل جزئي.

حسب طبيعة القضاء على الفشل:

الفشل المستمر

فشل التعافي الذاتي (الفشل أو الفشل المتقطع).

من خلال وجود المظاهر الخارجية:

الرفض الواضح (الصريح) ؛

الفشل الكامن (الضمني).

بسبب حدوث:

فشل هيكلي؛

الفشل التكنولوجي

الفشل التشغيلي.

حسب طبيعة المنشأ:

فشل طبيعي

فشل مصطنع (تسبب عمدا).

بحلول وقت حدوث الفشل:

فشل الاختبار

فشل فترة الاختراق؛

فشل فترة التشغيل العادية.

فشل الفترة الأخيرة من العملية.

3. خصائص الفشل

تدريجي (البلى)تتميز حالات الفشل بحدوثها نتيجة للمسار التدريجي لعملية أو أخرى من الضرر الذي يؤدي تدريجياً إلى تفاقم معلمات الإخراج للكائن.

الإخفاقات المفاجئةتنشأ نتيجة لمجموعة من العوامل السلبية والعشوائية تأثيرات خارجيةتجاوز قدرة الكائن على إدراكها. تتميز حالات الفشل المفاجئة بالطبيعة المفاجئة لانتقال الجسم من حالة قابلة للتشغيل إلى حالة غير قابلة للتشغيل.

يتضمن الفشل المعقد سمات الفشلين السابقين.

ل فشل كاملتضمين حالات الفشل التي يصبح بعدها استخدام الكائن للغرض المقصود مستحيلًا (بالنسبة للكائنات القابلة للاسترداد - يكون ذلك مستحيلًا حتى يتم تنفيذ الاستعادة).

الإخفاقات الجزئية- حالات الفشل، التي يمكن بعد حدوثها استخدام الكائن للغرض المقصود منه، ولكن بكفاءة أقل، أو عندما لا تكون قيم جميع معلمات الإخراج، ولكن معلمة إخراج واحدة أو أكثر، خارج الحدود المسموح بها.

الرفض المستقل- الفشل غير الناجم عن فشل آخر أو تلف الكائن.

الفشل المعتمد- الفشل بسبب فشل آخر أو تلف الكائن.

فشل مستقر- الأعطال التي لا يمكن القضاء عليها إلا عن طريق الترميم (الإصلاح).

ويشار إلى حالات الفشل التي يتم القضاء عليها دون عمليات الاسترداد عن طريق التنظيم أو التنظيم الذاتي على أنها إزالة ذاتية.

يتحطم- عطل ذاتي التعافي أو عطل فردي، يتم التخلص منه بتدخل بسيط من المشغل.

فشل متقطع- تكرار فشل القضاء الذاتي من نفس الطبيعة.

إنكار صريح -الفشل الذي يتم اكتشافه بصريًا أو من خلال الطرق ووسائل المراقبة والتشخيص القياسية أثناء إعداد الكائن للاستخدام أو أثناء عملية الاستخدام المقصود.

الرفض الخفي- العطل الذي لا يتم اكتشافه بصريا أو بالطرق ووسائل المراقبة والتشخيص القياسية ولكن يتم اكتشافه أثناء الصيانة أو طرق التشخيص الخاصة.

يتم تصنيف معظم حالات الفشل البارامترية على أنها كامنة.

فشل هيكلي- الفشل الناشئ عن سبب يتعلق بنقص أو مخالفة القواعد المعمول بهاو (أو) معايير التصميم والبناء.

فشل التصنيع- الفشل الذي نشأ بسبب سبب يتعلق بالنقص أو انتهاك عملية التصنيع أو الإصلاح المعمول بها في منشأة الإصلاح.

الفشل التشغيلي - الفشل الذي حدث بسبب انتهاك القواعد و (أو) ظروف التشغيل المعمول بها.

فشل التدهور- الفشل الناتج عن عملية التقادم والتآكل والتعب الطبيعية، مع مراعاة جميع القواعد و(أو) معايير التصميم والتصنيع والتشغيل المعمول بها.

تحدث حالات الفشل الاصطناعي عمدًا، على سبيل المثال، لأغراض بحثية، بهدف الحاجة إلى التوقف عن العمل، وما إلى ذلك.

حالات الفشل التي تحدث دون تنظيم متعمد لحدوثها نتيجة لأفعال بشرية موجهة (أو الأجهزة التلقائية) ، تصنف على أنها فشل طبيعي.

أسباب وعواقب الفشل

يمكن أن ترتبط أسباب حدوث الأعطال بانتهاك أداء أي وظائف محددة (فشل التشغيل) أو عدم كفاية مؤهلات موظفي الصيانة، ونتيجة لذلك لا يؤدي النظام الوظائف المحددة بشكل مرض. يمكن أن ترتبط حالات الفشل بتغيير في معلمات أو خصائص النظام، أي. يتم تنفيذ إحدى الوظائف الرئيسية بشكل سيئ (فشل المعلمة). أيضًا، يمكن أن تكون أسباب فشل الكائنات هي العيوب التي تحدث أثناء التصميم والإنتاج والإصلاح، وانتهاك قواعد وأنظمة التشغيل، وأنواع مختلفة من الضرر، فضلاً عن العمليات الطبيعية للتآكل والشيخوخة.

على أساس مرحلة المنشأ يمكن تقسيم العيوب إلى ثلاث مجموعات:

عيوب التصميم (الأخطاء). قد يشمل ذلك:

حماية غير كافية من الاهتزاز

وجود زيادة التوتر.

الاختيار الخاطئ للمواد.

تعريف غير صحيح للمستوى المتوقع للأحمال التشغيلية.

عيوب التصنيع (التصنيع). وتشمل هذه:

عيوب الآلات

عيوب اللحام

عيوب المعالجة الحرارية

عيوب التجميع.

عيوب التشغيل. قد يشمل ذلك:

انتهاك شروط الاستخدام؛

الصيانة والإصلاح غير السليم.

وجود الأحمال الزائدة والأحمال غير المتوقعة.

استخدام مواد التشغيل منخفضة الجودة.

ومن أسباب حدوث الفشل أيضًا:

الفشل الهيكلي الناجم عن أوجه القصور والتصميم غير الناجح للكائن؛

فشل الإنتاج المرتبط بأخطاء في تصنيع الكائن بسبب النقص أو انتهاك التكنولوجيا؛

فشل تشغيلي ناتج عن انتهاك قواعد التشغيل.

طبيعة الإزالة؛

الفشل المستمر

فشل متقطع (الظهور / الاختفاء).

تشمل عواقب الفشل الظواهر والعمليات والأحداث التي حدثت بعد الفشل والتي لها علاقة سببية مباشرة به (توقف المحرك، التوقف القسري لأسباب فنية).

عواقب الفشل هي:

فشل سهل (يمكن إصلاحه بسهولة)؛

متوسط ​​الفشل (عدم التسبب في فشل العقد المجاورة - الفشل الثانوي)؛

فشل شديد (يسبب فشلًا ثانويًا أو يؤدي إلى تهديد حياة الإنسان وصحته).

مزيد من استخدام الكائن:

الأعطال الكاملة، باستثناء إمكانية تشغيل المنشأة حتى يتم القضاء عليها؛

حالات الفشل الجزئي، حيث يمكن استخدام الكائن جزئيًا.

مؤشرات الموثوقية الرئيسية للأشياء غير القابلة للإصلاح

الكائن غير القابل للاسترداد هو كائن لا يمكن استعادته نتيجة للفشل.

احتمال عدم فشل العملية هو احتمال عدم حدوث فشل لكائن ما، ضمن حدود وقت التشغيل. ومن الناحية العملية، يتم تحديد هذا المؤشر من خلال تقييم إحصائي:

أين لا- عدد الكائنات من نفس النوع التي تم اختبارها (تحت السيطرة)؛ أثناء الاختبار، لا تتم استعادة الكائن الفاشل ولا يتم استبداله بكائن صالح للخدمة؛

ن (ر)- عدد الأشياء الفاشلة خلال الوقت ر.

ومن تعريف احتمالية التشغيل الخالي من الفشل يتبين أن هذه الخاصية هي دالة للزمن، وهي دالة تناقصية ويمكن أن تأخذ قيما من 1 إلى 0.

رسم بياني لاحتمال عدم فشل تشغيل الكائن

كما يتبين من الرسم البياني، فإن الوظيفة ف (ر)يميز التغير في الموثوقية بمرور الوقت وهو تقدير واضح إلى حد ما

في بعض الأحيان يكون من العملي عدم استخدام احتمالية التشغيل الخالي من الفشل، بل احتمال الفشل. س (ر).نظرًا لأن قابلية التشغيل والفشل حالتان غير متوافقتين ومتعارضتين، فإن احتمالاتهما مرتبطة بالتبعية:

ف(ر) + س(ر) = 1.(2)

وفقًا لقوانين نظرية الاحتمالات، يمكن تحديد احتمالية التشغيل الخالي من الفشل بواسطة الصيغة:

(3)

أين و (ر)- الكثافة الاحتمالية (حسب قانون التوزيع).

وبالتالي معرفة الكثافة الاحتمالية و (ر)،فمن السهل العثور على القيمة المطلوبة ف (ر).

اتصال بين ف(ر)، س(ر) و(ر)يمكن تفسيرها كما هو مبين في الشكل 3.

التفسير الرسومي لاحتمال الفشل واحتمال الفشل

فشل وقت التشغيل غير القابل للاسترداد آمن من الفشل

لاحظ أن الوقت (بالساعات، بالسنوات) لا يعمل دائمًا كوقت تشغيل. على سبيل المثال، من أجل تقييم احتمالية التشغيل الخالي من الفشل لأجهزة التبديل مع عدد كبير من المفاتيح، فمن المستحسن أن تأخذ عدد دورات "التشغيل" - "إيقاف التشغيل" كقيمة متغيرة لوقت التشغيل . عند تقييم موثوقية جهات الاتصال المنزلقة، يكون من الملائم أكثر أخذ عدد ممرات المجمع الحالي على طول جهة الاتصال هذه كوقت تشغيل، وعند تقييم موثوقية الأجسام المتحركة، يُنصح بأخذ وقت التشغيل بالكيلومترات يجري. جوهر التعبيرات الرياضية للتقييم ف(ر)، س(ر)، و(ر)بينما تبقى دون تغيير.

متوسط ​​وقت الفشل هو التوقع الرياضي لوقت تشغيل الكائن حتى الفشل الأول. T1.

(4)

وبالتالي، فإن متوسط ​​وقت الفشل يساوي المساحة التي يشكلها منحنى احتمال التشغيل الخالي من الفشل ف (ر)وتنسيق المحاور.

يتم تحديد التقييم الإحصائي لمتوسط ​​الوقت حتى الفشل بواسطة الصيغة

أين لا- عدد الكائنات القابلة للتشغيل من النوع الواحد وغير القابلة للاسترداد متى ر = 0(في بداية الاختبار)؛

ر ي- وقت الفشل ي-الكائن.

لاحظ أنه كما في حالة التعريف ف (ر)ويمكن تقدير متوسط ​​الوقت اللازم للفشل ليس فقط بالساعات (السنوات)، ولكن أيضًا بالدورات والكيلومترات وغيرها من الحجج.

معدل الفشل هو الكثافة المشروطة لاحتمال حدوث فشل في الجسم، ويتم تحديده بشرط عدم حدوث الفشل قبل النقطة الزمنية المدروسة. ومن التعريف الاحتمالي يتبع ذلك

(6)

التقدير الإحصائي لمعدل الفشل له الشكل:

(7)

أين ن(Δ ر)- عدد حالات الفشل لنفس النوع من الكائنات في الفترة Δ ر 𝑖 والتي يتم تحديد معدل الفشل فيها؛

ن راجع. 𝑖 - عدد الكائنات القابلة للتشغيل في منتصف الفاصل الزمني Δ ر 𝑖 (انظر الشكل 4).

(8)

مخطط لتحديد ن الأربعاء

ن 𝑖 +1 - عدد الكائنات السليمة في نهاية الفترة Δ ر 𝑖 .

إذا، مع التقييم الإحصائي لمعدل الفشل، إذا تم تقسيم وقت التجربة إلى عدد كبير بما فيه الكفاية من الفواصل الزمنية المتماثلة Δ رخلف طويل الأمد، فإن نتيجة معالجة البيانات التجريبية ستكون الرسم البياني الموضح في الشكل 5.

منحنى حياة الكائن

كما هو موضح من خلال العديد من بيانات تحليل الموثوقية لمعظم الكائنات، فإن الاعتماد المعمم الخطي lect(t) هو منحنى معقد بثلاث فترات زمنية مميزة (I، II، III). على الفترة II (t 2 - t 1) lect = const. يمكن أن يكون هذا الفاصل الزمني أكثر من 10 سنوات، ويرتبط بالتشغيل العادي للمرافق. غالبًا ما يُطلق على الفترة I (t 1 - 0) فترة تشغيل العناصر. ويمكن أن تزيد أو تنقص حسب مستوى تنظيم رفض العناصر في مصنع التصنيع، حيث يتم إزالة العناصر التي بها عيوب داخلية من دفعة الإنتاج في الوقت المناسب. يعتمد حجم معدل الفشل في هذه الفترة إلى حد كبير على جودة تجميع دوائر الأجهزة المعقدة، والامتثال لمتطلبات التثبيت، وما إلى ذلك. يؤدي تشغيل الدوائر المجمعة تحت الحمل إلى "حرق" سريع للعناصر المعيبة وبعد وقت معين t 1 تبقى فقط العناصر الصالحة للخدمة في الدائرة، ويرتبط تشغيلها بـ lect = const. في الفترة III (t > t 2)، لأسباب ناجمة عن العمليات الطبيعية للشيخوخة، والتآكل، والتآكل، وما إلى ذلك، يزداد معدل الفشل بشكل حاد، ويزداد عدد حالات فشل التحلل. من أجل التأكد من π = const، من الضروري استبدال العناصر غير القابلة للإصلاح بعناصر جديدة صالحة للخدمة أو صالحة للخدمة عملت لفترة t ≥ t 2 . يتوافق الفاصل الزمني lect = const مع نموذج التوزيع الأسي لاحتمالية التشغيل الخالي من الفشل. نلاحظ هنا أيضًا أنه عندما تكون l = const، يتم تبسيط حساب الموثوقية إلى حد كبير وغالبًا ما يتم استخدام lect كمؤشر أولي لموثوقية العنصر.

النسبة المئوية لجاما حتى الفشل - الوقت الذي لن يحدث فيه فشل في كائن ما مع احتمال γ، معبرًا عنه كنسبة مئوية، وإلا فإن هذا هو الحد الأدنى من الوقت للفشل الذي ستحصل عليه نسبة جاما من الكائنات من هذا النوع. عادة γ = 100%.

خاتمة

من كل ما سبق يمكننا أن نستنتج أن الفشل جزء لا يتجزأ من أي تقنية. كل شيء له تاريخ انتهاء الصلاحية. عاجلاً أم آجلاً، يتآكل الجزء، ويتشوه، ويتدهور، وما إلى ذلك، مما يؤدي إلى خروج المعدات بأكملها أو جزء منها عن الخدمة. هذا الحدث يسمى الفشل. وفي المقابل، الفشل هو قوة دافعة لتطوير تكنولوجيات أكثر حداثة.

القائمة الببليوغرافية

1. موثوقية الأنظمة التقنية: كتيب. / يو.ك. بيلييف، ف. بوجاتيريف، ف. بولوتين. إد. I ل. أوشاكوفا - م: الإذاعة والاتصالات 1985

موثوقية الأنظمة التقنية. بوبروف ف. درس تعليمي- موسكو: إم جي يو بي، 2004

GOST 27.002-89 "الموثوقية في الهندسة. المفاهيم والمصطلحات والتعاريف الأساسية »

مقدمة

أساس تصنيف حالات الفشل هو طبيعة حدوث وخصائص تدفق العمليات التي تؤدي إلى الفشل. يمكن أن يكون الفشل مفاجئًا أو تدريجيًا.

يحدث الفشل المفاجئ عندما يحدث تغيير مفاجئ في واحد أو أكثر من معلمات الكائن التي تحدد جودته. هذه التغييرات هي نتيجة لمجموعة من عوامل التأثير السلبية. يمكن أن يحدث الفشل المفاجئ عندما تزيد الأحمال الميكانيكية عن تلك المحسوبة، عندما لا تتم مراعاة ظروف التشغيل، عندما تكون هناك عيوب تكنولوجية مخفية، عندما ينقطع التشحيم، وما إلى ذلك. يحدث فقدان الأداء فجأة، دون وجود علامات سابقة للتدمير.

تحدث حالات الفشل التدريجي نتيجة للتغيير التدريجي في واحد أو أكثر من معلمات الكائن. السبب الرئيسي لهم هو تآكل الأجزاء وعملية الشيخوخة الطبيعية. يسبق الفشل التدريجي العديد من العلامات المباشرة وغير المباشرة التي تسمح بالتنبؤ به.

لا يوجد فرق جوهري بين الفشل المفاجئ والتدريجي. غالبًا ما تكون حالات الفشل المفاجئ نتيجة للشيخوخة المستمرة، ولكنها مخفية عن أعين المراقب، مما يؤدي إلى تفاقم المعلمات الأولية للكائن. وبالتالي فإن التراكم التدريجي لضغوط التعب يؤدي إلى فشل مفاجئ.

يمكن تقسيم حالات الفشل اعتمادًا على عواقبها إلى مستقلة ومستقلة. تحدث حالات الفشل التابعة بسبب فشل جزء آخر. مثال على الفشل التابع هو فشل المكبس عندما ينكسر الصمام. لا تعتمد حالات الفشل المستقلة على أعطال الأجزاء الأخرى من المنتج قيد النظر.

اعتمادًا على سبب حدوثها ، يتم تقسيم الأعطال إلى هيكلية وإنتاجية وتشغيلية.

الفشل الهيكلي هو الفشل الناتج عن النقص أو انتهاك القواعد و (أو) معايير تصميم الكائن. يُطلق على الفشل الناتج عن النقص أو انتهاك عملية التصنيع أو الإصلاح المعمول بها والتي يتم إجراؤها في منشأة الإصلاح اسم فشل الإنتاج. الفشل التشغيلي هو فشل ناتج عن انتهاك القواعد المعمول بها و (أو) ظروف تشغيل المنشأة.

1. مفاهيم عامة

1.1 الموثوقية

الموثوقية والاعتمادية

خاصية الكائن هي الاحتفاظ في الوقت المناسب ضمن الحدود المحددة لقيم جميع المعلمات التي تميز القدرة على أداء الوظائف المطلوبة في أوضاع وشروط الاستخدام والصيانة والتخزين والنقل المحددة. ملحوظة. الموثوقية هي خاصية معقدة، والتي، اعتمادًا على الغرض من الكائن وظروف استخدامه، قد تشمل الموثوقية والمتانة وقابلية الصيانة والمثابرة، أو مجموعات معينة من هذه الخصائص.

1.2 الموثوقية

الموثوقية، عملية خالية من الفشل

خاصية الكائن للحفاظ بشكل مستمر على حالة صحية لبعض الوقت أو وقت التشغيل.

1.3 المتانة

المتانة وطول العمر

خاصية الكائن هي الحفاظ على حالة العمل حتى حدوث حالة الحد مع نظام الصيانة والإصلاح المثبت

1.4 قابلية الصيانة

خاصية الكائن، والتي تتمثل في القدرة على التكيف للحفاظ على حالة العمل واستعادتها من خلال الصيانة والإصلاح

1.5 الثبات

خاصية الكائن هي الحفاظ، ضمن حدود محددة، على قيم المعلمات التي تميز قدرة الكائن على أداء الوظائف المطلوبة أثناء وبعد التخزين و (أو) النقل

2. الحالة

2.1 حالة جيدة. إمكانية الخدمة

حالة الكائن الذي يلبي فيه جميع متطلبات الوثائق التنظيمية والفنية و (أو) التصميم (المشروع).

2.2 الحالة الخاطئة. عطل

خطأ، حالة خاطئة

حالة الكائن الذي لا يتوافق فيه مع واحد على الأقل من متطلبات الوثائق التنظيمية والفنية و (أو) التصميم (المشروع)

2.3 قابلة للتشغيل

صحة الحالة

حالة الكائن حيث تتوافق قيم جميع المعلمات التي تميز القدرة على أداء الوظائف المحددة مع متطلبات الوثائق التنظيمية والفنية و (أو) التصميم (المشروع)

2.4 حالة غير صالحة للعمل. عدم قابلية التشغيل

حالة الكائن، حيث لا تفي قيمة معلمة واحدة على الأقل تميز القدرة على أداء الوظائف المحددة بمتطلبات الوثائق التنظيمية والفنية و (أو) التصميم (المشروع).

ملحوظة. بالنسبة للكائنات المعقدة، من الممكن تقسيم حالاتها غير القابلة للتشغيل. في الوقت نفسه، من مجموعة الحالات غير القابلة للتشغيل، يتم تمييز الحالات غير القابلة للتشغيل جزئيًا، حيث يكون الكائن قادرًا على أداء الوظائف المطلوبة جزئيًا

2.5 الحد

حالة الكائن، حيث يكون تشغيله الإضافي غير مقبول أو غير عملي، أو تكون استعادة حالته القابلة للتشغيل مستحيلة أو غير عملية

2.6 معيار الحالة الحدية

الحد من معايير الدولة

علامة أو مجموعة من علامات الحالة المقيدة لكائن ما، والتي تم تحديدها من خلال الوثائق المعيارية التقنية و (أو) التصميم (التصميم).

ملحوظة. اعتمادًا على ظروف التشغيل لنفس الكائن، يمكن تعيين معيارين أو أكثر من معايير الحالة الحدية.

3. العيوب والأضرار والأخطاء

3.1 عيب

العيب، النقص

3.2 الضرر

حدث يتكون من انتهاك الحالة الصحية للكائن مع الحفاظ على الحالة الصحية

3.3 الرفض

حدث ينتهك الحالة الصحية للكائن

3.4 معيار الفشل

معيار الفشل

علامة أو مجموعة من العلامات على انتهاك الحالة القابلة للتشغيل لكائن ما، المنصوص عليها في الوثائق التنظيمية والتقنية و (أو) التصميم (المشروع)

3.5 سبب الرفض

الظواهر والعمليات والأحداث والحالات التي تسببت في فشل الكائن

3.6 عواقب الفشل

الظواهر والعمليات والأحداث والحالات الناجمة عن حدوث فشل الكائن

3.7 شدة الفشل

حرجة الفشل

مجموعة من السمات التي تميز عواقب الفشل. ملحوظة. يتم تحديد تصنيف حالات الفشل حسب الأهمية (على سبيل المثال، حسب مستوى الخسائر المباشرة وغير المباشرة المرتبطة ببداية الفشل، أو حسب مدى تعقيد التعافي بعد الفشل) من خلال التصميم الفني و (أو) التنظيمي (المشروع) الوثائق بالاتفاق مع العميل بناءً على الاعتبارات الفنية والاقتصادية والسلامة

3.8 فشل الموارد

فشل هامشي

الفشل، ونتيجة لذلك يصل الكائن إلى حالة الحد

3.9. الرفض المستقل

الفشل ليس بسبب إخفاقات أخرى

3.10. الفشل المعتمد

فشل ثانوي

الفشل بسبب فشل آخر

3.11 فشل مفاجئ

فشل يتميز بتغيير مفاجئ في قيم معلمة كائن واحدة أو أكثر

3.12 تجاوز الفشل

الفشل الناتج عن التغيير التدريجي في قيم معلمة كائن واحدة أو أكثر

3.13 الفشل

فشل التعافي الذاتي أو فشل لمرة واحدة، يتم التخلص منه عن طريق تدخل بسيط من المشغل

3.14 الفشل المتقطع

فشل متقطع

حدوث فشل متكرر في التصحيح الذاتي من نفس الطبيعة

3.15. الإنكار الصريح

فشل صريح

يتم اكتشاف الفشل بصريًا أو من خلال الطرق ووسائل المراقبة والتشخيص القياسية عند إعداد كائن للاستخدام أو أثناء استخدامه للغرض المقصود منه

3.16 الفشل الخفي

العطل الذي لا يتم اكتشافه بصريا أو بالطرق ووسائل المراقبة والتشخيص القياسية ولكن يتم اكتشافه أثناء الصيانة أو طرق التشخيص الخاصة

3.17 الفشل الهيكلي

الفشل لسبب يتعلق بالنقص أو انتهاك القواعد المعمول بها و (أو) معايير التصميم والبناء

3.18 فشل الإنتاج

فشل التصنيع

الفشل الناشئ عن سبب يتعلق بالنقص أو انتهاك عملية التصنيع أو الإصلاح المعمول بها في منشأة الإصلاح

3.19 الفشل التشغيلي

فشل سوء الاستخدام، وسوء التعامل مع الفشل

الفشل الناشئ عن انتهاك القواعد المعمول بها و (أو) ظروف التشغيل

3.20 فشل التدهور

فشل التآكل، فشل الشيخوخة

الفشل بسبب العمليات الطبيعية للشيخوخة والتآكل والتآكل في الامتثال لجميع القواعد و (أو) معايير التصميم والتصنيع أثناء التشغيل

4. مفاهيم الوقت

4.1 وقت التشغيل

مدة أو نطاق عمل الكائن. ملحوظة. يمكن أن يكون وقت التشغيل إما قيمة مستمرة (مدة العمل بالساعات، عدد الكيلومترات، وما إلى ذلك) أو قيمة عددية (عدد دورات العمل، مرات البدء، وما إلى ذلك).

4.2 متبف

وقت التشغيل حتى الفشل

زمن تشغيل المنشأة من بداية التشغيل إلى حدوث العطل الأول

4.3 متبف

وقت التشغيل بين الأعطال

وقت تشغيل الكائن من نهاية استعادة حالته القابلة للتشغيل بعد الفشل إلى حدوث الفشل التالي

4.4 وقت الاسترداد

وقت الترميم

مدة استعادة الحالة الصحية للكائن

4.5 الموارد

حياة مفيدة، الحياة

إجمالي زمن التشغيل للكائن من بداية تشغيله أو استئنافه بعد الإصلاح حتى الانتقال إلى الحالة الحدية

4.6 مدة الخدمة

عمر مفيد، عمر

المدة التقويمية للتشغيل من بداية تشغيل المنشأة أو استئنافها بعد الإصلاح حتى الانتقال إلى حالة الحد

4.7 مدة الصلاحية

مدة التخزين، مدة الصلاحية

مدة التقويم لتخزين و (أو) نقل كائن ما، والتي يتم خلالها تخزين قيم المعلمات التي تميز قدرة الكائن على أداء وظائف محددة ضمن الحدود المحددة.

ملحوظة. عند انتهاء مدة الصلاحية، يجب أن يتوافق الكائن مع متطلبات الموثوقية والمتانة وقابلية الصيانة التي تحددها الوثائق التنظيمية والفنية للكائن

4.8 الحياة المتبقية

إجمالي وقت التشغيل للكائن من لحظة مراقبة حالته الفنية إلى الانتقال إلى الحالة الحدية. وبالمثل، تم تقديم مفاهيم الوقت المتبقي حتى الفشل، وعمر الخدمة المتبقي، وعمر التخزين المتبقي.

4.9 الموارد المخصصة

وقت التشغيل المخصص

إجمالي وقت التشغيل، الذي يجب عند الوصول إليه إنهاء تشغيل المنشأة، بغض النظر عن حالتها الفنية

4.10 مدة الخدمة المخصصة

العمر المخصص

المدة التقويمية للتشغيل، وعند الوصول إليها يجب إنهاء تشغيل المنشأة، بغض النظر عن حالتها الفنية

4.11 فترة الاحتفاظ المخصصة

وقت التخزين المخصص

المدة التقويمية للتخزين، والتي يجب عند الوصول إليها إنهاء تخزين الكائن، بغض النظر عن حالته الفنية. لاحظ الشروط 4.9.-4.11. بعد انتهاء المورد المخصص (عمر الخدمة، فترة التخزين)، يجب سحب الكائن من التشغيل واتخاذ القرار المنصوص عليه في الوثائق التنظيمية والفنية ذات الصلة - الإرسال للإصلاح والشطب والتدمير والتحقق وتحديد فترة معينة جديدة، الخ.

5. الصيانة والإصلاح

5.1 الصيانة

صيانة

5.2 الاسترداد

الترميم والانتعاش

عملية جلب كائن إلى حالة صحية من حالة غير صحية

5.3 الإصلاح

5.4 كائن الخدمة

عنصر قابل للصيانة

كائن يتم توفير الصيانة له من خلال الوثائق التنظيمية والفنية و (أو) وثائق التصميم (المشروع).

5.5 المنشأة غير المراقبة

عنصر غير قابل للصيانة

كائن لا يتم توفير الصيانة له من خلال الوثائق التنظيمية والفنية و (أو) التصميم (المشروع).

5.6 كائن قابل للاسترداد

كائن يتم توفير استعادة حالة العمل له، في الحالة قيد النظر، في الوثائق التنظيمية والتقنية و (أو) التصميم (المشروع)

5.7 كائن غير قابل للاسترداد

عنصر غير قابل للاستعادة

كائن لا يتم النص على استعادة حالة العمل له، في الحالة قيد النظر، في الوثائق التنظيمية والتقنية و (أو) التصميم (المشروع)

5.8 الكائن الجاري إصلاحه

كائن يمكن إصلاحه ويتم توفيره من خلال الوثائق المعيارية الفنية والإصلاح و (أو) التصميم (المشروع)

5.9 كائن غير قابل للإصلاح

عنصر غير قابل للإصلاح

كائن يكون إصلاحه مستحيلاً أو لا يتم توفيره من خلال الوثائق التنظيمية والتقنية والإصلاحية و (أو) التصميم (المشروع).

6. مؤشرات الموثوقية

6.1 مؤشر الموثوقية

قياس الموثوقية

خاصية كمية لواحدة أو أكثر من الخصائص التي تشكل موثوقية كائن ما

6.2 مؤشر واحد للموثوقية

مقياس موثوقية بسيط

مؤشر الموثوقية الذي يميز إحدى الخصائص التي تشكل موثوقية الكائن

6.3 مؤشر الموثوقية الشامل

مقياس الموثوقية المتكامل

مؤشر الموثوقية الذي يميز العديد من الخصائص التي تشكل موثوقية الكائن

6.4 الموثوقية المقدرة

قياس الموثوقية المتوقعة

مؤشر الموثوقية الذي يتم تحديد قيمه بواسطة طريقة الحساب

6.5 المؤشر التجريبي للموثوقية

مؤشر الموثوقية، الذي يتم تحديد تقييم النقطة أو الفاصل الزمني له من بيانات الاختبار

قياس الموثوقية المقدرة

6.6 مؤشر أداء الموثوقية

قياس الموثوقية المرصودة

مؤشر الموثوقية، الذي يتم تحديد تقييم النقطة أو الفاصل الزمني له من بيانات التشغيل

6.7 درجة الموثوقية المستقرة

مقياس الموثوقية المستقر

مؤشر الموثوقية، الذي يتم تحديد تقييم النقطة أو الفاصل الزمني له على أساس نتائج الحسابات والاختبارات و (أو) البيانات التشغيلية من خلال استقراء مدة تشغيل أخرى وظروف التشغيل الأخرى

معدلات الموثوقية

6.8 احتمالية التشغيل الخالي من الفشل

وظيفة الموثوقية، وظيفة البقاء

احتمال عدم حدوث فشل للكائن خلال فترة تشغيل معينة

6.9 نسبة جاما للوقت حتى الفشل

وقت التشغيل المئوي لجاما حتى الفشل

وقت التشغيل الذي لن يحدث خلاله فشل الكائن مع احتمال معبر عنه كنسبة مئوية

6.10 متوسط ​​وقت الفشل

يعني وقت التشغيل للفشل

التوقع الرياضي لوقت تشغيل الكائن حتى الفشل الأول

6.11 متبف

MTBF

متوسط ​​وقت التشغيل بين حالات الفشل

نسبة إجمالي وقت التشغيل للكائن المستعاد إلى التوقع الرياضي لعدد حالات الفشل خلال وقت التشغيل هذا

6.12 معدل الفشل

الكثافة الشرطية لاحتمال حدوث فشل الجسم، ويتم تحديدها بشرط عدم حدوث الفشل قبل النقطة الزمنية المدروسة

6.13 معلمة تدفق الفشل

شدة الفشل

نسبة التوقع الرياضي لعدد حالات فشل الكائن المستعاد لفترة تشغيل صغيرة بما فيه الكفاية إلى قيمة وقت التشغيل هذا

6.14 معلمة متوسط ​​معدل الفشل

نسبة التوقع الرياضي لعدد حالات فشل الكائن المستعاد لوقت التشغيل النهائي إلى متوسط ​​قيمة شدة الفشل في وقت التشغيل هذا. ملاحظة على المصطلحات 6.8-6.14. يتم تعريف جميع مؤشرات الموثوقية (مثل مؤشرات الموثوقية الأخرى الواردة أدناه) على أنها خصائص احتمالية. يتم تحديد نظرائهم الإحصائيين من خلال طرق الإحصاء الرياضي

متانة

6.15 نسبة جاما للحياة

حياة جاما المئوية

الوقت الإجمالي الذي لا يصل خلاله الكائن إلى الحالة الحدية مع احتمال معبر عنه كنسبة مئوية

6.16 متوسط ​​العمر

يعني الحياة، يعني الحياة المفيدة

التوقع الرياضي للمورد

6.17 نسبة جاما للحياة

عمر غاما المئوي

مدة التقويم للعملية التي لن يصل خلالها الكائن إلى حالة الحد مع التعبير عن الاحتمالية كنسبة مئوية

6.18 متوسط ​​العمر

التوقع الرياضي لعمر الخدمة. ملاحظة حول المصطلحات 6.15-6.18. عند استخدام مؤشرات المتانة، يجب الإشارة إلى النقطة المرجعية ونوع الإجراءات بعد بداية حالة الحد (على سبيل المثال، مورد نسبة جاما من الإصلاح الثاني إلى الشطب). تُسمى مؤشرات المتانة، التي يتم حسابها منذ تشغيل المنشأة حتى إيقاف التشغيل النهائي، بنسبة جاما للمورد الكامل (عمر الخدمة)، ومتوسط ​​المورد الكامل (عمر الخدمة)

مؤشرات قابلية الإصلاح

6.19 احتمالية التعافي

احتمال الترميم، وظيفة الصيانة

احتمال ألا يتجاوز وقت استعادة الحالة الصحية للكائن القيمة المحددة

6.20 وقت استرداد نسبة جاما

استعادة جاما المئوية

الوقت الذي سيتم خلاله استعادة صحة الكائن مع الوقت الاحتمالي، معبرًا عنه كنسبة مئوية

6.21 متوسط ​​وقت التعافي

يعني وقت الاستعادة

التوقع الرياضي لوقت استعادة الحالة الصحية للكائن بعد الفشل

6.22 معدل الاسترداد

(فورية) معدل الاستعادة

الكثافة المشروطة لاحتمال استعادة الحالة الصحية للكائن، المحددة للنقطة الزمنية المدروسة، بشرط عدم اكتمال عملية الاستعادة قبل هذه اللحظة

6.23 متوسط ​​وقت التعافي

متوسط ​​ساعات العمل للترميم، متوسط ​​ساعات العمل للصيانة

التوقع الرياضي لتعقيد استعادة كائن ما بعد الفشل، ويتميز الوقت والجهد المبذول في الصيانة والإصلاحات، مع مراعاة ميزات تصميم الكائن وحالته الفنية وظروف تشغيله، بمؤشرات تشغيلية لقابلية الصيانة

مؤشرات الأداء

6.24 نسبة جاما للمدة الصلاحية

وقت تخزين جاما المئوي

العمر الافتراضي الذي حققه كائن ذو احتمالية معينة، معبرًا عنه كنسبة مئوية

6.25 متوسط ​​المدىإصرار

يعني وقت التخزين

التوقع الرياضي لمدة الصلاحية

المؤشرات المعقدة للموثوقية

6.26 التوفر

وظيفة التوفر (اللحظية).

احتمالية أن يكون الكائن في حالة صالحة للعمل في وقت تعسفي، باستثناء الفترات المخططة التي لا يتم خلالها توفير استخدام الكائن للغرض المقصود منه

6.27 نسبة التوفر

وظيفة التوفر التشغيلي

احتمال أن يكون الكائن في حالة عمل في وقت تعسفي، باستثناء الفترات المخططة التي لا يتم خلالها توفير استخدام الكائن للغرض المقصود منه، وبدءًا من هذه اللحظة، سيعمل دون فشل فترة زمنية معينة

6.28 عامل الاستخدام الفني

عامل توافر الحالة المستقرة

نسبة التوقع الرياضي لإجمالي الوقت الذي يكون فيه الكائن في حالة صالحة للعمل لفترة معينة من التشغيل إلى التوقع الرياضي لإجمالي الوقت الذي يكون فيه الكائن في حالة صالحة للعمل ووقت التوقف عن العمل بسبب الصيانة والإصلاح لنفس الفترة

6.29 عامل الاحتفاظ بالكفاءة

نسبة الكفاءة

نسبة قيمة مؤشر كفاءة استخدام الكائن للغرض المقصود منه لمدة معينة من التشغيل إلى القيمة الاسمية لهذا المؤشر، محسوبة بشرط عدم تعطل الكائن خلال نفس الفترة

7. الحجز

7.1 التكرار

طريقة لضمان موثوقية كائن ما من خلال استخدام وسائل و (أو) قدرات إضافية زائدة عن الحاجة بالنسبة إلى الحد الأدنى اللازم لأداء الوظائف المطلوبة

7.2 الاحتياطي

مجموعة من الأموال الإضافية و (أو) الفرص المستخدمة للتكرار

7.3 العنصر الرئيسي

عنصر من عناصر الكائن ضروري لأداء الوظائف المطلوبة دون استخدام احتياطي

7.4 العنصر المحجوز

العنصر تحت التكرار

العنصر الرئيسي، في حالة فشل الكائن يوفر عنصرًا احتياطيًا واحدًا أو أكثر

7.5 العنصر الاحتياطي

عنصر زائدة عن الحاجة

عنصر مصمم لأداء وظائف العنصر الرئيسي في حالة فشل الأخير

7.6 نسبة الاحتياطي

نسبة التكرار

نسبة عدد العناصر الاحتياطية إلى عدد العناصر المحجوزة لها، معبرًا عنها بكسر غير مختزل

7.7 الازدواجية

التكرار واحد إلى واحد

7.8 الاحتياطي المحمل

احتياطي نشط، احتياطي محملة

قطعة احتياطية تحتوي على عضو احتياطي واحد أو أكثر في وضع العضو الرئيسي

7.9 احتياطي خفيف الوزن

احتياطي يحتوي على واحد أو أكثر من العناصر الاحتياطية التي تكون في وضع تحميل أقل من العنصر الرئيسي

7.10 الاحتياطي الفارغ

احتياطي احتياطي، احتياطي مفرغ

احتياطي يحتوي على واحد أو أكثر من العناصر الاحتياطية التي تكون في وضع التفريغ قبل أن تبدأ في أداء وظائف العنصر الرئيسي

7.11 التكرار العام

التكرار النظام برمته

حجز يتم فيه حجز الكائن ككل

7.12 التكرار المنفصل

التكرار المنفصل

الحجز، حيث يتم حجز العناصر الفردية للكائن أو مجموعاتها

7.13 التكرار الدائم

التكرار المستمر

التكرار، وفيه يتم استخدام الاحتياطي المحمل وفي حالة فشل أي عنصر في المجموعة الفائضة، يتم ضمان أداء الوظائف المطلوبة من قبل الكائن عن طريق العناصر المتبقية دون تبديل

7.14 تكرار الاستبدال

التكرار الاحتياطية

التكرار، حيث يتم نقل وظائف العنصر الرئيسي إلى النسخة الاحتياطية فقط بعد فشل العنصر الرئيسي

7.15 التكرار المتداول

انزلاق التكرار

التكرار عن طريق الاستبدال، وفيه يتم دعم مجموعة من العناصر الرئيسية بواسطة عنصر احتياطي واحد أو أكثر، ويمكن لكل منها استبدال أي من العناصر الفاشلة في هذه المجموعة

7.16 التكرار المختلط

التكرار المشترك

مزيج من أنواع مختلفة من الحجز في نفس الكائن

7.17 النسخ الاحتياطي مع الاسترداد

التكرار مع الترميم

التكرار، حيث تكون استعادة العناصر الرئيسية و (أو) الاحتياطية الفاشلة ممكنة تقنيًا دون تعطيل تشغيل المنشأة ككل ويتم توفيرها من خلال الوثائق التشغيلية

7.18 النسخ الاحتياطي دون استرداد

التكرار دون استعادة

التكرار، حيث تكون استعادة العناصر الرئيسية و (أو) الاحتياطية الفاشلة مستحيلة من الناحية الفنية دون تعطيل تشغيل المنشأة ككل و (أو) لا يتم توفيرها من خلال الوثائق التشغيلية

7.19 احتمالية النقل الناجح للاحتياطي

احتمال التكرار الناجح

احتمال أن يحدث الانتقال إلى الاحتياطي دون فشل الكائن، أي. سيحدث في وقت لا يتجاوز القيمة المسموح بها للانقطاع في التشغيل و (أو) دون تقليل جودة التشغيل

8. تنظيم الموثوقية

8.1 تصنيف الموثوقية

مواصفات الموثوقية

إنشاء الوثائق التنظيمية والفنية و (أو) وثائق التصميم (المشروع) للمتطلبات الكمية والنوعية للموثوقية

ملحوظة. يشمل تقنين الموثوقية اختيار مجموعة من مؤشرات الموثوقية المقدرة؛ دراسة جدوى قيم مؤشرات موثوقية الكائن ومكوناته؛ تحديد متطلبات دقة وموثوقية البيانات الأولية؛ صياغة معايير الفشل والضرر والحد من الحالات؛ تحديد متطلبات طرق التحكم في الموثوقية في جميع مراحل دورة حياة الكائن

8.2 مؤشر الموثوقية الموحد

مقياس الموثوقية المحدد

مؤشر الموثوقية، الذي يتم تنظيم قيمته من خلال الوثائق المعيارية التقنية و (أو) التصميم (المشروع) للمنشأة. ملحوظة. كمؤشرات موثوقية موحدة، يمكن استخدام واحد أو أكثر من المؤشرات المدرجة في هذا المعيار، اعتمادًا على الغرض من الكائن، ودرجة مسؤوليته، وظروف التشغيل، وعواقب الأعطال المحتملة، وقيود التكلفة، وكذلك نسبة التكاليف. لضمان موثوقية الكائن والتكاليف عليه صيانةوإصلاح. بالاتفاق بين العميل والمطور (الشركة المصنعة)، يُسمح بتطبيع مؤشرات الموثوقية غير المدرجة في هذه المواصفة القياسية والتي لا تتعارض مع تعريفات مؤشرات هذه المواصفة القياسية. تؤخذ قيم مؤشرات الموثوقية الموحدة في الاعتبار، على وجه الخصوص، عند تحديد سعر الكائن وفترة الضمان ووقت تشغيل الضمان.

9. توفير وتحديد ومراقبة الموثوقية

9.1 برنامج الموثوقية

برنامج دعم الموثوقية

وثيقة تحدد مجموعة من المتطلبات والأنشطة التنظيمية والفنية المترابطة التي سيتم تنفيذها في مراحل معينة من دورة حياة الكائن وتهدف إلى ضمان المتطلبات المحددة للموثوقية و (أو) تحسين الموثوقية.

9.2 تعريف الموثوقية

تقييم الموثوقية

تحديد القيم العددية لمؤشرات موثوقية الكائن

9.3 مراقبة الموثوقية

التحقق من الموثوقية

التحقق من امتثال الكائن لمتطلبات الموثوقية المحددة

9.4 طريقة الحساب لتحديد الموثوقية

تقييم الموثوقية التحليلية

طريقة تعتمد على حساب مؤشرات الموثوقية بناءً على البيانات المرجعية حول موثوقية مكونات ومكونات كائن ما، وعلى بيانات حول موثوقية الكائنات التناظرية، وعلى بيانات حول خصائص المواد وغيرها من المعلومات المتاحة في وقت تقييم الموثوقية

9.5 الحساب والطريقة التجريبية لتحديد الموثوقية

تقييم الموثوقية التحليلية والتجريبية

طريقة يتم من خلالها تحديد مؤشرات الموثوقية لكل أو بعض الأجزاء المكونة للكائن من خلال نتائج الاختبارات و (أو) التشغيل، ويتم حساب مؤشرات الموثوقية للكائن ككل باستخدام نموذج رياضي

9.6 الطريقة التجريبية لتحديد الموثوقية

تقييم الموثوقية التجريبية

تعتمد الطريقة على المعالجة الإحصائية للبيانات التي تم الحصول عليها أثناء اختبار أو تشغيل الكائن ككل

10. اختبارات الموثوقية

10.1 اختبارات الموثوقية

اختبار الموثوقية

ملحوظة. على حسب العقار قيد الدراسة، هناك اختبارات للاعتمادية وقابلية الصيانة وقابلية التخزين والمتانة (اختبارات الحياة)

10.2 اختبارات الموثوقية النهائية

يتم إجراء الاختبارات لتحديد مؤشرات الموثوقية بدقة وموثوقية محددة

10.3 اختبارات إثبات الموثوقية

تم إجراء الاختبارات للتحكم في مؤشرات الموثوقية

10.4 اختبارات موثوقية المختبر

الاختبارات التي يتم إجراؤها في ظروف المختبر أو المصنع

10.5 اختبارات الأداء للموثوقية

الاختبارات التي أجريت في ظروف تشغيل المنشأة

10.6 اختبارات الموثوقية العادية

الاختبارات المعملية (المقاعد) التي تكون طرقها وشروطها قريبة قدر الإمكان من الاختبارات التشغيلية للمنشأة

10.7 اختبار الموثوقية المتسارع

اختبار متسارع

الاختبارات المعملية (المقاعد)، التي توفر طرقها وشروطها معلومات عن الموثوقية في فترة أقصر من الاختبارات العادية

10.8 خطة اختبار الموثوقية

برنامج اختبار الموثوقية

مجموعة القواعد التي تحدد حجم العينة وإجراءات إجراء الاختبارات ومعايير إنجازها واتخاذ القرار بناءً على نتائج الاختبار

10.9 نطاق اختبارات الموثوقية

نطاق اختبار الموثوقية

خصائص خطة اختبار الموثوقية، بما في ذلك عدد عينات الاختبار، والمدة الإجمالية للاختبارات بوحدات وقت التشغيل و (أو) عدد سلسلة الاختبار

11. شرح الشروط الواردة في المعيار

11.1 المصطلحات

تنطبق مصطلحات الموثوقية في الهندسة على أي كائنات تقنية - المنتجات والهياكل والأنظمة، بالإضافة إلى أنظمتها الفرعية، من وجهة نظر الموثوقية في مراحل التصميم والإنتاج والاختبار والتشغيل والإصلاح. يمكن اعتبار وحدات التجميع أو الأجزاء أو المكونات أو العناصر بمثابة أنظمة فرعية. إذا لزم الأمر، يمكن أن يشمل مفهوم "الكائن" المعلومات وناقلاتها، بالإضافة إلى العامل البشري (على سبيل المثال، عند النظر في موثوقية نظام "مشغل الآلة"). ويشمل مفهوم "التشغيل"، بالإضافة إلى الاستخدام المقصود، الصيانة والإصلاح والتخزين والنقل.

قد يشير مصطلح "كائن" إلى كائن محدد، وإلى أحد الممثلين، على وجه الخصوص، إلى ممثل تم اختياره عشوائيًا من سلسلة أو دفعة أو عينة إحصائية من كائنات مماثلة. في مرحلة التطوير، يتم تطبيق مصطلح "كائن" على ممثل تم اختياره عشوائيًا من إجمالي عدد الكائنات.

التعريف التالي لا يغير حدود مفهوم "الموثوقية": الموثوقية هي خاصية الكائن للحفاظ على القدرة على أداء الوظائف المطلوبة في أوضاع وشروط معينة للاستخدام والصيانة والتخزين والنقل.

يستخدم هذا التعريف عندما يكون الوصف البارامتري غير مناسب (على سبيل المثال، بالنسبة لأبسط الكائنات، التي يتميز أدائها بنوع "نعم-لا") أو مستحيل (على سبيل المثال، لأنظمة "مشغل الآلة"، أي مثل هذه الأنظمة. الأنظمة التي لا يمكن قياس جميع خصائصها).

تشمل المعلمات التي تميز القدرة على أداء الوظائف المطلوبة المعلمات الحركية والديناميكية ومؤشرات القوة الهيكلية ومؤشرات دقة الأداء والأداء والسرعة وما إلى ذلك. قد تتغير قيم هذه المعلمات بمرور الوقت.

الموثوقية هي خاصية معقدة، تتكون في الحالة العامة من الموثوقية والمتانة وقابلية الصيانة والمثابرة. على سبيل المثال، بالنسبة للكائنات غير القابلة للإصلاح، قد تكون الخاصية الرئيسية هي التشغيل بدون فشل. بالنسبة للأشياء القابلة للإصلاح، يمكن أن تكون قابلية الصيانة إحدى أهم الخصائص التي تشكل مفهوم الموثوقية.

بالنسبة للأشياء التي تشكل مصدرًا محتملاً للخطر، تعد "السلامة" و"البقاء على قيد الحياة" مفهومين مهمين. السلامة هي ملك للكائن أثناء التصنيع والتشغيل، وفي حالة انتهاك حالة عمله، لا يشكل تهديدا لحياة وصحة الناس، وكذلك للبيئة. على الرغم من أن السلامة ليست مدرجة في المفهوم العام للموثوقية، إلا أنها في ظل ظروف معينة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بهذا المفهوم، على سبيل المثال، إذا كانت الأعطال يمكن أن تؤدي إلى ظروف ضارة بالأشخاص والبيئة بما يتجاوز الحد الأقصى للمعايير المسموح بها.

يحتل مفهوم "القدرة على البقاء" مكانًا حدوديًا بين مفهومي "الموثوقية" و"السلامة". تُفهم قابلية البقاء على أنها خاصية لكائن ما، تتمثل في قدرته على تحمل تطور حالات الفشل الحاسمة الناجمة عن العيوب والأضرار بطريقة راسخة. نظام الصيانة والإصلاح، أو خاصية كائن للحفاظ على أداء محدود في ظل التأثيرات غير المنصوص عليها في ظروف التشغيل، أو خاصية كائن للحفاظ على أداء محدود في حالة وجود عيوب أو أضرار من نوع معين، وكذلك في حالة فشل بعض المكونات. ومن الأمثلة على ذلك الحفاظ على قدرة تحمل العناصر الإنشائية عند حدوث تشققات الكلال فيها والتي لا تتجاوز أبعادها القيم المحددة.

يتوافق مصطلح "البقاء على قيد الحياة" مع المصطلح الدولي لمفهوم الأمان من الفشل. لتوصيف التسامح مع الخطأ فيما يتعلق بالأخطاء البشرية في مؤخرابدأ في استخدام مصطلح مفهوم مقاومة الكذب. في الوثائق الدولية الخاصة بـ ISO وIEC وEOCC، يُطلق على الجمع بين خصائص الموثوقية وقابلية الصيانة، مع مراعاة نظام الصيانة والإصلاح، اسم جاهزية المنشأة (التوافر).

11.2 مصطلح "الموثوقية"

تعتبر الموثوقية إلى حد ما سمة مميزة للكائن في أي من الأوضاع المحتملة لوجوده. في الأساس، يتم أخذ الموثوقية في الاعتبار فيما يتعلق بالاستخدام المقصود، ولكن في كثير من الحالات يكون من الضروري تقييم الموثوقية أثناء تخزين الكائن ونقله.

يجب التأكيد على أن مؤشرات الموثوقية (البنود 6.8-6.14) يتم تقديمها إما فيما يتعلق بجميع حالات الفشل المحتملة للكائن، أو فيما يتعلق بأي نوع (أنواع) من الفشل، مما يشير إلى معايير الفشل (الفشل).

11.3 مصطلح "المتانة"

يمكن أن يدخل الكائن في حالة تقييد، ويظل جاهزًا للعمل، على سبيل المثال، إذا أصبح استخدامه مرة أخرى للغرض المقصود منه غير مقبول وفقًا لمتطلبات السلامة والاقتصاد والكفاءة.

11.4 مصطلح "قابلية الإصلاح"

يتم تفسير مصطلح "قابلية الإصلاح" تقليديًا بالمعنى الواسع. وهذا المصطلح يعادل المصطلح الدولي "قابلية الصيانة" أو باختصار "قابلية الصيانة". بالإضافة إلى قابلية الصيانة بالمعنى الضيق، يتضمن هذا المفهوم "قابلية الصيانة"، أي مدى ملاءمة الشيء للصيانة، و"قابلية الاختبار" والملاءمة لمنع واكتشاف حالات الفشل والأضرار، بالإضافة إلى أسبابها. يتضمن المفهوم الأكثر عمومية لـ "الصيانة"، "قابلية التصنيع التشغيلية" (دعم الصيانة، وقابلية الدعم) عددًا من العوامل الفنية والاقتصادية والتنظيمية، مثل جودة تدريب موظفي الصيانة.

يُسمح، بالإضافة إلى مصطلح "قابلية الإصلاح" (بالمعنى الضيق)، باستخدام مصطلحات "قابلية الخدمة"، و"قابلية الاختبار"، و"القدرة على التكيف للتشخيص"، و"قابلية التصنيع التشغيلي"، وما إلى ذلك.

11.5 إلى المصطلحين "مدة الصلاحية" و"مدة الصلاحية"

أثناء التخزين والنقل، تتعرض الأشياء لتأثيرات سلبية، مثل تقلبات درجات الحرارة، الهواء الرطب، الاهتزازات، الخ. ونتيجة لذلك، بعد التخزين و (أو) النقل، قد يصبح الكائن غير صالح للعمل وحتى في حالة مقيدة. يتميز ثبات الشيء بقدرته على الصمود التأثير السلبيشروط ومدة تخزينها ونقلها.

اعتمادًا على شروط وأساليب تطبيق الكائن، يتم تحديد متطلبات الثبات بشكل مختلف. بالنسبة لبعض فئات الكائنات، قد يكون هناك شرط بأن يكون الكائن في نفس الحالة بعد التخزين كما كان في بداية التخزين. في هذه الحالة، سيلبي الكائن متطلبات الموثوقية والمتانة وقابلية الصيانة المفروضة على الكائن بحلول وقت بدء التخزين.

في الظروف الحقيقية، هناك تدهور في المعلمات التي تميز أداء الكائن، كما يتم تقليل موارده المتبقية. في بعض الحالات، يكفي المطالبة ببقاء الكائن في حالة صالحة للعمل بعد التخزين و (أو) النقل. في معظم الحالات الأخرى، يشترط أن يحتفظ الكائن بهامش كافٍ من الصحة، أي. كان لديه موثوقية كافية بعد التخزين و (أو) النقل. في الحالات التي يتم توفيرها تدريب خاصيتم استبدال الكائن الذي سيتم استخدامه للغرض المقصود منه بعد التخزين و (أو) الحفاظ على قابلية التشغيل بشرط أن تظل المعلمات الفنية للكائن، التي تحدد موثوقيتها ومتانتها، ضمن الحدود المحددة. ومن الواضح أن كل هذه الحالات يغطيها تعريف الثبات الوارد في المعيار.

ينبغي تحديد متطلبات الموثوقية والمتانة ومؤشرات الصيانة للكائن الذي يخضع للتخزين طويل الأجل في الاختصاصات، وفي بعض الحالات قد يتم تخفيضها بالنسبة لمستوى المتطلبات للكائن الجديد الذي لم يكن موجودًا في المخزن.

ومن الضروري التمييز بين ثبات الكائن قبل التشغيل وثبات الكائن خلال فترة التشغيل (أثناء فترات الراحة في العمل). وفي الحالة الثانية، تعتبر مدة الصلاحية جزءا لا يتجزأ من مدة الخدمة.

اعتمادًا على ميزات الكائنات والغرض منها، قد تشمل مدة الصلاحية قبل تشغيل الكائن مدة الصلاحية في العبوة و (أو) النموذج المحفوظ، وفترة التثبيت و (أو) فترة التخزين على عبوة أخرى و (أو) ) الحفاظ على كائن أكثر تعقيدا.

11.6 بالنسبة لمصطلحات "الحالة الصحية"، "الحالة المعيبة"، "الحالة الصحية"، "الحالة غير الصحية"

هذه المفاهيم تغطي الرئيسية الشروط الفنيةهدف. ويتميز كل واحد منهم بمجموعة من قيم المعلمات التي تصف حالة الكائن، فضلا عن الميزات النوعية التي لا تستخدم لها التقديرات الكمية.

يتم تحديد تسميات هذه المعلمات والميزات، وكذلك حدود التغييرات المسموح بها، في الوثائق التنظيمية والتقنية و (أو) التصميم (المشروع).

يجب أن يفي الكائن القابل للخدمة، على عكس الكائن الصالح للخدمة، فقط بمتطلبات الوثائق المعيارية التقنية و (أو) التصميم (المشروع)، والتي يضمن تنفيذها الاستخدام العادي للكائن للغرض المقصود منه.

قد يكون الكائن الوظيفي معيبًا، على سبيل المثال، إذا لم يلبي المتطلبات الجمالية، ويتدهور مظهرالكائن لا يتعارض مع الاستخدام المقصود.

بالنسبة للكائنات المعقدة، من الممكن حدوث حالات غير قابلة للتشغيل جزئيًا، حيث يكون الكائن قادرًا على أداء الوظائف المطلوبة بأداء منخفض أو يكون قادرًا على أداء جزء فقط من الوظائف المطلوبة.

بالنسبة لبعض الكائنات، قد تكون علامات الحالة غير القابلة للتشغيل، بالإضافة إلى ذلك، انحرافات في مؤشرات جودة منتجاتها. على سبيل المثال، بالنسبة لبعض الأنظمة التكنولوجية، يمكن تصنيف الحالة غير القابلة للتشغيل على أنها حالة لا تفي فيها قيمة معلمة جودة واحدة على الأقل للمنتجات المصنعة بمتطلبات الوثائق التنظيمية والتقنية و (أو) التصميم (التصميم) والوثائق التكنولوجية.

عادة ما يحدث انتقال كائن من حالة إلى أخرى نتيجة للتلف أو الفشل. يحدث انتقال الكائن من الحالة الصحية إلى حالة التشغيل الخاطئة بسبب التلف.

تم تقديم تصنيف أكثر تفصيلاً للدول في الوثائق الدولية الخاصة بـ ISO وIEC وEOCC. لذلك، في حالة العمل، يتم التمييز بين "حالة التشغيل" و"حالة عدم التشغيل"، حيث لا يتم استخدام الكائن للغرض المقصود منه. تنقسم "الحالة غير العاملة" بدورها إلى حالة الاستعداد وحالة الخمول المخططة (حالة الخمول والحرة). بالإضافة إلى ذلك، هناك حالة تعطيل "داخلية" (حالة تعطيل داخلية)، بسبب فشل أو عدم اكتمال الصيانة المجدولة (الإصلاح)، وحالة تعطيل "خارجية" (حالة تعطيل خارجية)، لأسباب تنظيمية. قد تستخدم وثائق الصناعة تصنيفًا أكثر تفصيلاً للشروط التي لا تتعارض مع تلك الواردة في هذا المعيار.

11.7 بالنسبة لمصطلحي "الحالة المحددة" و"معيار الحالة المحددة"

يستلزم انتقال الكائن إلى الحالة الحدية الإنهاء المؤقت أو النهائي لتشغيل الكائن. عند الوصول إلى حالة الحد، يجب إيقاف تشغيل الكائن أو إرساله إلى المنتصف أو إصلاحأو تم إخراجها من الخدمة أو تدميرها أو نقلها لاستخدامها في أغراض أخرى. إذا تم تعيين معيار الحالة الحدية لأسباب تتعلق بسلامة تخزين و (أو) نقل الكائن، عند حدوث الحالة الحدية، يجب إيقاف تخزين و (أو) نقل الكائن. وفي حالات أخرى، عند حدوث حالة الحد، يجب إنهاء استخدام الكائن للغرض المقصود منه.

بالنسبة للكائنات غير القابلة للإصلاح، هناك نوعان من حالة الحد. النوع الأول يتزامن مع الحالة غير الصالحة للعمل. يرجع النوع الثاني من حالة الحد إلى حقيقة أنه، بدءًا من نقطة زمنية معينة، يتبين أن التشغيل الإضافي لكائن لا يزال قابلاً للتشغيل غير مقبول بسبب خطر التشغيل أو ضرره. يحدث انتقال الكائن غير القابل للإصلاح إلى الحالة الحدية من النوع الثاني قبل أن يفقد الكائن قابليته للتشغيل.

بالنسبة للكائنات التي تم إصلاحها، يتم التمييز بين نوعين أو أكثر من حالات الحد.

على سبيل المثال، بالنسبة لنوعين من الحالات الحدية، يلزم إرسال الكائن لإجراء إصلاحات متوسطة أو كبيرة، أي. الإنهاء المؤقت لاستخدام الكائن للغرض المقصود منه.

النوع الثالث من حالة الحد يتضمن الإنهاء النهائي لاستخدام الكائن للغرض المقصود منه. يتم تحديد معايير الحالة المقيدة لكل نوع من خلال الوثائق المعيارية التقنية و (أو) التصميم (التصميم) و (أو) الوثائق التشغيلية.

11.7.1 بالنسبة لمصطلحات "الفشل"، "معيار الفشل"

إذا كان أداء كائن يتميز بمجموعة من قيم بعض المعلمات التقنية، فإن علامة الفشل هي إخراج قيم أي من هذه المعلمات خارج حدود التسامح. بالإضافة إلى ذلك، قد تتضمن معايير الفشل أيضًا علامات نوعية تشير إلى حدوث انتهاك للتشغيل العادي للكائن.

وينبغي التمييز بين معايير الفشل ومعايير الضرر. وفقًا لمعايير الضرر، يتم فهم العلامات أو مجموعة من العلامات التي تشير إلى حالة معيبة ولكن قابلة للتشغيل للكائن.

11.8 لمصطلح "شدة الفشل"

تم تقديم مفهوم أهمية الفشل من أجل تصنيف حالات الفشل وفقا لعواقبها. ويرد هذا التصنيف في الوثائق الدولية الصادرة عن ISO وIEC وEOCC، وكذلك في بعض الوثائق المحلية الخاصة بالصناعة، على سبيل المثال، في الوثائق التنظيمية والتقنية لمرافق الهندسة الزراعية. يمكن أن تكون معايير التصنيف خسائر مباشرة وغير مباشرة ناجمة عن الأعطال، وتكاليف العمالة والوقت للتخلص من عواقب الأعطال، وإمكانية وجدوى الإصلاح من قبل العميل أو الحاجة إلى الإصلاح من قبل الشركة المصنعة أو طرف ثالث، ومدة التوقف عن العمل بسبب حدوث الأعطال، ودرجة انخفاض الإنتاجية في حالة الفشل، مما يؤدي إلى حالة غير صالحة للتشغيل جزئيًا، وما إلى ذلك. يتم تصنيف حالات الفشل حسب العواقب بالاتفاق بين العميل والمطور (الشركة المصنعة). بالنسبة للأشياء البسيطة، لا يتم استخدام هذا التصنيف.

عند تصنيف حالات الفشل حسب العواقب، اثنان، ثلاثة، و أكثرفئات الفشل تميز الوثائق الدولية الخاصة بـ ISO وIEC وEOCC بين الحرجة (الحرجة) وغير الحرجة (غير الحرجة). وتنقسم الأخيرة إلى حالات فشل أساسية (رئيسية) وغير هامة (ثانوية). الحدود بين فئات الفشل مشروطة إلى حد ما.

يمكن تفسير فشل نفس الكائن على أنه بالغ الأهمية أو أساسي أو غير مهم، اعتمادًا على ما إذا كان الكائن يعتبر كذلك أم أنه جزء لا يتجزأ من كائن آخر. يمكن اعتبار الفشل البسيط لكائن ما، والذي يعد جزءًا من كائن أكثر أهمية، أمرًا هامًا وحتى حرجًا، اعتمادًا على عواقب فشل كائن معقد. لتصنيف حالات الفشل حسب العواقب، من الضروري تحليل معايير وأسباب وعواقب حالات الفشل وبناء علاقة منطقية ووظيفية بين حالات الفشل.

يعد تصنيف الأعطال وفقًا للعواقب ضروريًا عند تقنين الموثوقية (على وجه الخصوص، من أجل اختيار معقول للتسميات والقيم العددية لمؤشرات الموثوقية المقدرة)، وكذلك عند تحديد التزامات الضمان.

11.9 لمصطلحي "الفشل المفاجئ" و"الفشل التدريجي"

تتيح هذه المصطلحات تقسيم حالات الفشل إلى فئتين اعتمادًا على القدرة على التنبؤ بلحظة الفشل. على عكس الفشل المفاجئ، يسبق الفشل التدريجي تغيير مستمر ورتيب في واحد أو أكثر من المعلمات التي تميز قدرة الكائن على أداء وظائف محددة. وفي ضوء ذلك، من الممكن منع ظهور الفشل أو اتخاذ تدابير للقضاء على (توطين) عواقبه غير المرغوب فيها.

ومع ذلك، لا يمكن رسم حدود واضحة بين الإخفاقات المفاجئة والتدريجية. العمليات الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية التي تشكل أسباب الفشل، كقاعدة عامة، تسير ببطء شديد مع مرور الوقت. وبالتالي، فإن صدع الكلال في جدار خط الأنابيب أو وعاء الضغط، الناتج عن عيب يشبه الشق، ينمو ببطء أثناء التشغيل؛ ويمكن تتبع هذا النمو، من حيث المبدأ، عن طريق الاختبارات غير المدمرة. ومع ذلك، فإن الفشل نفسه (بداية التسرب) يحدث فجأة. إذا تبين أن الكشف في الوقت المناسب عن صدع غير من خلاله أمر مستحيل لسبب ما، فيجب الاعتراف بالفشل على أنه مفاجئ.

مع تحسين طرق الحساب ووسائل التحكم ومعدات القياس، مما يسمح بالكشف عن المصادر في الوقت المناسب الفشل المحتملوالتنبؤ بتطورها مع مرور الوقت، سيتم تصنيف عدد متزايد من حالات الفشل على أنها تدريجية.

تحدد الوثيقة الفشل المفاجئ على النحو التالي: إنه فشل لا يمكن التنبؤ بحدوثه عن طريق التحكم الأولي أو التشخيص.

11.10 إلى مصطلح "الخطأ"

السمة المميزة للفشل هي أنه يمكن ضمان استعادة حالة التشغيل للكائن دون إصلاح، على سبيل المثال، من خلال قيام المشغل بالعمل على عناصر التحكم، وإزالة الخيط المكسور، والشريط المغناطيسي، وما إلى ذلك، وتصحيح موضع الشغل.

ومن الأمثلة النموذجية للفشل هو إيقاف تشغيل الكمبيوتر، والذي يتم التخلص منه عن طريق إعادة تشغيل البرنامج من حيث توقف أو عن طريق إعادة تشغيله من البداية.

11.11 بالنسبة لمصطلحات "الفشل البناء"، "فشل الإنتاج"، "الفشل التشغيلي"

تم تقديم تصنيف حالات الفشل حسب أسباب حدوثها من أجل تحديد أي مرحلة من مراحل إنشاء أو وجود كائن ينبغي اتخاذ التدابير اللازمة للقضاء على أسباب حالات الفشل.

يُسمح بتمييز فشل المكونات المصنعة خارج المؤسسة التي يتم فيها إنتاج الكائن ككل. يمكن أن يكون فشل المكونات أيضًا هيكليًا وإنتاجيًا وتشغيليًا. التصنيف ليس شاملاً حيث قد يكون هناك فشل نتيجة لسببين أو ثلاثة أسباب.

11.12 إلى مصطلح "فشل التدهور"

يميز تحليل الموثوقية بين حالات الفشل المبكرة، عندما يظهر تأثير العيوب التي لم يتم اكتشافها أثناء التصنيع والاختبار و (أو) التحكم في القبول، وحالات فشل التدهور المتأخرة. يحدث هذا الأخير في المرحلة النهائية من تشغيل الكائن، عندما يكون ذلك بسبب العمليات الطبيعية للشيخوخة، والتآكل، وما إلى ذلك. يقترب الجسم أو مكوناته من حالة الحد في ظل ظروف التآكل الجسدي. يجب أن يكون احتمال حدوث حالات فشل التدهور خلال العمر الكامل أو الإصلاح الشامل (المورد) صغيرًا جدًا. ويتم ضمان ذلك من خلال حساب المتانة، مع الأخذ في الاعتبار الطبيعة الفيزيائية لفشل التدهور، وكذلك من خلال نظام مناسب للصيانة والإصلاح.

من حيث المبدأ، يمكن القضاء عمليا على حدوث حالات الفشل المبكرة إذا تم تنفيذ التشغيل، أو التشغيل، أو التشغيل التكنولوجي، وما إلى ذلك قبل تشغيل الكائن. في هذه الحالة، قد يختلف سعر الكائن وفقًا لذلك.

11.13 لمصطلح "الوقت"

يمكن قياس وقت التشغيل لكائن يعمل بشكل مستمر بوحدات الزمن التقويمي. إذا كان الكائن يعمل بشكل متقطع، فسيتم التمييز بين وقت التشغيل المستمر والإجمالي. في هذه الحالة، يمكن أيضًا قياس وقت التشغيل بوحدات زمنية. بالنسبة للعديد من الأشياء، لا يرتبط التآكل الجسدي فقط بمدة التشغيل التقويمية، ولكن أيضًا بكمية عمل الكائن، وبالتالي يعتمد على شدة الاستخدام المقصود للكائن. بالنسبة لمثل هذه الكائنات، عادة ما يتم التعبير عن وقت التشغيل من حيث مقدار العمل المنجز أو عدد دورات العمل.

إذا قمنا بتفسير مفهوم "الوقت" بالمعنى العام - كمعلمة تعمل على وصف تسلسل الأحداث وتغيير الحالات، فلا يوجد فرق جوهري بين وقت التشغيل والوقت حتى لو كان وقت التشغيل قيمة صحيحة (على سبيل المثال، يتم حساب وقت التقويم أيضًا بالأيام والأشهر وما إلى ذلك.). ولذلك يتم تصنيف زمن التشغيل والكميات المرتبطة به (المورد، المورد المتبقي) في فئة المفاهيم المؤقتة.

تقدم الوثائق الدولية تصنيفًا تفصيليًا لمفاهيم الوقت المتعلقة بوقت التشغيل: وقت التشغيل المطلوب (الوقت المطلوب)، ووقت التوقف المخطط له (الوقت غير المطلوب)، ووقت التوقف المخطط لكائن سليم (وقت الخمول)، وما إلى ذلك.

11.14 إلى المصطلحات "وقت الفشل"، "الوقت بين حالات الفشل"، "وقت الاسترداد"، "المورد"، "الحياة"، "مدة الصلاحية"، "الحياة المتبقية"

تشير المفاهيم المذكورة أعلاه إلى كائن فردي محدد.

هناك فرق مهم بين الكميات المحددة بهذه المفاهيم ومعظم الكميات التي تميز الخواص الميكانيكية والفيزيائية وغيرها لجسم فردي. على سبيل المثال، الأبعاد الهندسية، الكتلة، درجة الحرارة، السرعة، الخ. يمكن قياسها مباشرة (من حيث المبدأ، في أي لحظة من وجود الكائن). وقت تشغيل كائن فردي قبل الفشل الأول، ووقت تشغيله بين حالات الفشل، والموارد، وما إلى ذلك. لا يمكن تحديده إلا بعد حدوث فشل أو الوصول إلى حالة الحد. وإلى أن تحدث هذه الأحداث، لا يمكننا إلا أن نتحدث عن التنبؤ بهذه القيم بقدر أكبر أو أقل من اليقين.

الوضع معقد بسبب حقيقة أن وقت التشغيل والموارد وعمر الخدمة ومدة الصلاحية الخالية من الأعطال تعتمد على عدد كبير من العوامل، بعضها لا يمكن التحكم فيه، ويتم ضبط الباقي بدرجات متفاوتة من عدم اليقين.

يعتمد التشغيل الخالي من المتاعب لكائن فردي معين على جودة المواد الخام والمواد والفراغات والمنتجات شبه المصنعة، وعلى المستوى التكنولوجي المحقق ودرجة استقرار العملية التكنولوجية، وعلى مستوى الانضباط التكنولوجي، بشأن استيفاء جميع متطلبات تخزين ونقل واستخدام الكائن للغرض المقصود منه. تشتمل العديد من العناصر على المكونات والأجزاء والعناصر التي توفرها الشركات المصنعة الأخرى. العوامل المذكورة أعلاه، والتي تؤثر على أداء الأجزاء المكونة للكائن، تحدد أدائها ككل.

تُظهر الخبرة في تشغيل مرافق الإنتاج الضخم أن كلاً من وقت الفشل والوقت بين حالات الفشل يُظهر انتشارًا إحصائيًا كبيرًا. الموارد ومدة الخدمة ومدة الصلاحية لها أيضًا انتشار مماثل.

يمكن أن يكون هذا التشتت بمثابة سمة من سمات الثقافة التكنولوجية والانضباط، فضلا عن مستوى التكنولوجيا المحققة. يمكن تقليل انتشار الوقت حتى الفشل الأول والموارد وعمر الخدمة، ويمكن زيادة قيمها عن طريق الاختبار المناسب والتجريبي لكل كائن على حدة قبل تشغيله. يتم تنفيذ هذا النهج للأشياء الهامة بشكل خاص.

وينبغي تأكيد مدى ملاءمة مثل هذا النهج للأجسام ذات الكتلة في كل مرة من خلال دراسة الجدوى.

يتم تقديم وقت الفشل لكل من المرافق غير القابلة للإصلاح (غير القابلة للإصلاح) والقابلة للإصلاح (القابلة للإصلاح). MTBF

يتحدد بمقدار عمل الكائن من الفشل k -th إلى (k + 1) -th

حيث k = 1, 2.... ينطبق وقت التشغيل هذا فقط على الكائنات المستعادة.

يمثل المورد الفني احتياطي وقت التشغيل المحتمل للكائن. بالنسبة للكائنات غير القابلة للإصلاح، فإنه يتزامن مع مدة البقاء في حالة صحية في وضع الاستخدام المقصود، إذا كان الانتقال إلى الحالة الحدية يرجع فقط إلى حدوث فشل.

نظرًا لأن الإصلاحات المتوسطة والكبيرة تسمح لك باستعادة المورد جزئيًا أو كليًا، يتم استئناف العد التنازلي لوقت التشغيل عند حساب المورد في نهاية هذه الإصلاحات، مع التمييز فيما يتعلق بالإصلاح المسبق والإصلاح الداخلي وما بعد الإصلاح إصلاح والموارد الكاملة (قبل إيقاف التشغيل).

يتم حساب مورد ما قبل الإصلاح حتى الإصلاح المتوسط ​​الأول (الرئيسي). يعتمد عدد الأنواع المحتملة من عمر الإصلاح على تناوب الإصلاحات الرئيسية والمتوسطة. يتم احتساب مورد ما بعد الإصلاح من متوسط ​​الإصلاح (الرئيسي) الأخير.

يتم حساب المورد الكامل من بداية تشغيل الكائن حتى انتقاله إلى الحالة الحدية المقابلة للإنهاء النهائي للتشغيل.

وبالمثل، يتم التمييز بين أنواع مدة الخدمة ومدة الصلاحية. في هذه الحالة، يتم قياس مدة الخدمة ومدة الصلاحية بوحدات زمنية. تعتمد نسبة قيم عمر الموارد والخدمة على كثافة استخدام الكائن. يشمل إجمالي عمر الخدمة، كقاعدة عامة، مدة جميع أنواع الإصلاحات.

11.15 بالنسبة للمصطلحات "مدة الخدمة المخصصة"، "المورد المخصص"، "فترة الاحتفاظ المخصصة"

الغرض من تحديد مدة الخدمة المخصصة والمورد المخصص هو ضمان الإنهاء القسري المبكر لاستخدام الكائن للغرض المقصود منه، بناءً على متطلبات السلامة أو اعتبارات الجدوى. بالنسبة للكائنات الخاضعة للتخزين طويل الأجل، يمكن تعيين فترة تخزين معينة، وبعدها يكون التخزين الإضافي غير مقبول، على سبيل المثال، بسبب متطلبات الأمان.

عندما يصل الكائن إلى المورد المخصص (مدة الخدمة المحددة، فترة التخزين المحددة)، اعتمادًا على الغرض من الكائن وميزات التشغيل والحالة الفنية وعوامل أخرى، يمكن إخراج الكائن من الخدمة، أو إرساله لإجراء إصلاحات متوسطة أو كبيرة، أو نقله للاستخدام ولأغراض أخرى، يتم إعادة حفظها (في المخزن) أو قد يتم اتخاذ قرار بمواصلة التشغيل.

تعتبر مدة الخدمة المخصصة والمورد المخصص من الخصائص التقنية والتشغيلية ولا تتعلق بمؤشرات الموثوقية (مؤشرات المتانة).

ومع ذلك، عند تحديد عمر الخدمة المخصص والمورد المخصص، يتم أخذ القيم المتوقعة (أو المحققة) لمؤشرات الموثوقية بعين الاعتبار. إذا تم تحديد متطلبات السلامة، فيجب أن يتوافق عمر الخدمة المعين (المورد) مع قيم احتمال عدم فشل التشغيل فيما يتعلق بحالات الفشل الحرجة القريبة من واحد. ولأسباب تتعلق بالسلامة، يمكن أيضًا إدخال عامل الأمان الزمني.

11.16 بالنسبة لمصطلحات "الصيانة" و"الترميم" و"الإصلاح"

تشمل الصيانة العمليات التي يتم تنظيمها في التصميم (المشروع) و (أو) الوثائق التشغيلية للحفاظ على حالة صحية وصالحة للخدمة. تشمل الصيانة مراقبة الحالة والتنظيف والتشحيم وما إلى ذلك.

يتضمن الاسترداد تحديد العطل (تحديد موقعه وطبيعته)، وتعديل أو استبدال العنصر المعطل، وتنظيم ومراقبة الحالة الفنية لعناصر الكائن، والتشغيل النهائي لمراقبة تشغيل الكائن باعتباره جميع.

يتم نقل الكائن من حالة الحد إلى حالة العمل بمساعدة الإصلاح، حيث يتم استعادة مورد الكائن ككل. قد يشمل الإصلاح التفكيك أو استكشاف الأخطاء وإصلاحها أو استبدال أو استعادة الكتل الفردية والأجزاء ووحدات التجميع والتجميع وما إلى ذلك. قد يتطابق محتوى عمليات الإصلاح الفردية مع محتوى عمليات الصيانة.

11.17 بالنسبة للمصطلحات "كائن قابل للصيانة"، "كائن غير قابل للصيانة"، "كائن قابل للإصلاح"، "كائن غير قابل للإصلاح"، "كائن قابل للاسترداد"، "كائن غير قابل للإصلاح"

عند تطوير كائن ما، فإنها توفر أداء (أو عدم أداء) صيانة الكائنات طوال فترة خدمتها، أي. يتم تقسيم الكائنات إلى صيانة فنية وغير مراقبة تقنيًا. وفي الوقت نفسه، تتم صيانة بعض الأشياء غير القابلة للإصلاح من الناحية الفنية.

يرتبط تقسيم الكائنات إلى قابلة للإصلاح وغير قابلة للإصلاح بإمكانية استعادة حالة العمل من خلال الإصلاح، والتي يتم توفيرها وضمانها أثناء تطوير وتصنيع الكائن. يمكن أن يكون الكائن قابلاً للإصلاح، ولكنه غير قابل للاسترداد في موقف معين.

11.18 إلى مصطلح "مؤشر الموثوقية"

تتضمن مؤشرات الموثوقية الخصائص الكمية للموثوقية، والتي يتم تقديمها وفقًا لقواعد النظرية الإحصائية للموثوقية. يقتصر نطاق هذه النظرية على الأشياء واسعة النطاق التي يتم تصنيعها وتشغيلها في ظل ظروف متجانسة إحصائيًا والتي ينطبق عليها التفسير الإحصائي للاحتمالات. ومن الأمثلة على ذلك المنتجات الضخمة للهندسة الميكانيكية والصناعات الكهربائية والإلكترونية الراديوية.

إن تطبيق النظرية الإحصائية للموثوقية على الأشياء الفريدة والصغيرة الحجم محدود. تنطبق هذه النظرية على الكائنات الفردية المستعادة (التي تم إصلاحها)، والتي، وفقًا للوثائق التنظيمية والتقنية، يُسمح بحالات فشل متعددة، لوصف التسلسل الذي ينطبق عليه نموذج تدفق الأحداث العشوائية. يتم تطبيق النظرية أيضًا على الأشياء الفريدة والصغيرة الحجم، والتي تتكون بدورها من أشياء يتم إنتاجها بكميات كبيرة. في هذه الحالة يتم حساب مؤشرات موثوقية الكائن ككل بطرق النظرية الإحصائية للموثوقية وفقًا للمؤشرات المعروفة لموثوقية المكونات والعناصر.

تسمح طرق النظرية الإحصائية للموثوقية بتحديد متطلبات موثوقية المكونات والعناصر بناءً على متطلبات موثوقية الكائن ككل.

تعد النظرية الإحصائية للموثوقية جزءًا لا يتجزأ من نهج أكثر عمومية للتقييم الحسابي لموثوقية الأشياء التقنية، حيث يتم اعتبار حالات الفشل نتيجة لتفاعل كائن ما كنظام مادي مع الأشياء الأخرى والبيئة. لذلك، عند تصميم هياكل وهياكل البناء، يؤخذ في الاعتبار التشتت الإحصائي للخواص الميكانيكية للمواد والعناصر والمركبات، وكذلك التباين (في الزمان والمكان) للمعلمات التي تميز الأحمال والتأثيرات الخارجية، بشكل صريح أو شكل ضمني. تحتفظ معظم مؤشرات الموثوقية بمعناها تمامًا حتى مع وجود نهج أكثر عمومية لتقييم الموثوقية المقدرة. في أبسط نموذج لحساب القوة وفقًا لنظام "معلمة الحمل - معلمة القوة"، يتزامن احتمال عدم حدوث فشل مع احتمال ألا تتجاوز قيمة معلمة الحمل القيمة أبدًا خلال فترة زمنية معينة يفترض بواسطة معلمة القوة. في هذه الحالة، يمكن أن تكون كلا المعلمتين وظائف عشوائية للوقت.

في مرحلة التصميم والبناء، يتم تفسير مؤشرات الموثوقية على أنها خصائص النماذج الرياضية الاحتمالية أو شبه الاحتمالية للأشياء التي يتم إنشاؤها. في مراحل التطوير التجريبي والاختبار والتشغيل، يتم تنفيذ دور مؤشرات الموثوقية من خلال التقديرات الإحصائية للخصائص الاحتمالية المقابلة.

ومن أجل الاتساق، يتم تعريف جميع مؤشرات الموثوقية المدرجة في هذه المواصفة القياسية الدولية على أنها خصائص احتمالية. وهذا يؤكد أيضًا إمكانية التنبؤ بقيمة هذه المؤشرات في مرحلة التصميم.

يتم تقديم مؤشرات الموثوقية فيما يتعلق بأوضاع وظروف تشغيل معينة محددة في الوثائق التنظيمية والفنية و (أو) التصميم (المشروع).

11.19 لمصطلحي "مؤشر الموثوقية الفردي" و"مؤشر الموثوقية المعقد"

على عكس مؤشر الموثوقية الفردي، يميز مؤشر الموثوقية المعقد كميا خاصيتين على الأقل تشكل الموثوقية، على سبيل المثال، الموثوقية وقابلية الصيانة. مثال على مؤشر الموثوقية المعقد هو عامل التوفر، والذي يتم تحديد قيمته الثابتة (إن وجدت) من خلال الصيغة

أين هو الوقت المناسب للفشل؟

متوسط ​​وقت الاسترداد.

11.20 إلى مصطلح "احتمالية عدم فشل العملية"

يتم تحديد احتمالية التشغيل بدون فشل على افتراض أنه في اللحظة الأولى من الزمن (لحظة بدء حساب وقت التشغيل) كان الكائن في حالة عمل. دعونا نشير إلى الوقت أو وقت التشغيل الإجمالي للكائن (فيما يلي، للإيجاز، سوف نسميها ببساطة وقت التشغيل). إن حدوث الفشل الأول هو حدث عشوائي، وزمن التشغيل من اللحظة الأولى إلى وقوع هذا الحدث هو متغير عشوائي. يتم تعريف احتمالية عدم فشل تشغيل كائن ما في النطاق من 0 إلى شامل على أنه

هنا هو احتمال الحدث بين قوسين. إن احتمالية التشغيل الخالي من الفشل هي دالة لوقت التشغيل. عادةً ما يُفترض أن هذه الوظيفة مستمرة وقابلة للتفاضل.

إذا كانت قدرة كائن ما على أداء الوظائف المحددة تتميز بمعلمة واحدة، فبدلاً من (1) لدينا الصيغة

أين و هي القيم الحدية للمعلمات وفقًا لشروط التشغيل (هذه القيم بشكل عام يمكن أن تتغير بمرور الوقت).

وبالمثل، يتم تقديم احتمالية التشغيل الخالي من الفشل في حالة أكثر عمومية، عندما تتميز حالة الكائن بمجموعة من المعلمات مع نطاق من قيم هذه المعلمات المقبولة وفقًا للظروف الصحية.

يرتبط احتمال التشغيل الخالي من الفشل بوظيفة التوزيع وكثافة التوزيع لوقت الفشل:

جنبا إلى جنب مع مفهوم "احتمالية التشغيل الخالي من الفشل"، غالبا ما يستخدم مفهوم "احتمالية الفشل"، والذي يتم تعريفه على النحو التالي: هذا هو احتمال فشل الكائن مرة واحدة على الأقل خلال وقت تشغيل معين، قيد التشغيل في الوقت الأولي. يتم تحديد احتمال الفشل في الفترة من 0 إلى بواسطة الصيغة

يتم إعطاء التقديرات الإحصائية النقطية لاحتمالية التشغيل الخالي من الفشل من 0 إلى ولوظيفة توزيع الوقت حتى الفشل بواسطة الصيغ:

أين هو عدد الكائنات التي تعمل في اللحظة الأولى من الزمن؛

عدد الكائنات التي فشلت في الفترة من 0 إلى.

وللحصول على تقديرات موثوقة، يجب أن يكون حجم العينة كبيرا بما فيه الكفاية

يشير تعريف التشغيل الخالي من الأعطال وفقًا للصيغتين (1) و(2) إلى الكائنات التي يجب أن تعمل لفترة زمنية محددة. بالنسبة للكائنات التي يتم استخدامها لمرة واحدة (منفصلة)، يتم تعريف احتمالية التشغيل الخالي من الفشل على أنها احتمال عدم حدوث أي فشل عند تشغيل الكائن.

وبالمثل، يتم تقديم احتمال التضمين الآمن من الفشل (على سبيل المثال، في وضع التشغيل من وضع الاستعداد).

11.21 بالنسبة للمصطلحات "النسبة المئوية لوقت جاما حتى الفشل"، "النسبة المئوية لمورد جاما"، "النسبة المئوية لعمر جاما"، "النسبة المئوية لوقت التعافي لجاما"، "النسبة المئوية لمدة صلاحية جاما"

يتم تعريف المؤشرات المدرجة على أنها جذور المعادلة

أين هي وظيفة توزيع الوقت حتى الفشل (المورد، عمر الخدمة).

على وجه الخصوص، يتم تحديد النسبة المئوية لوقت فشل جاما من المعادلة

أين هو احتمال عملية خالية من الفشل.

وكما يتبين من الصيغة (6)، فإن نسب جاما تساوي كميات التوزيعات المقابلة. إذا تم التعبير عن الاحتمالات المقابلة لهذه الكميات كنسبة مئوية، فعادة ما يتم تعيين قيم الموثوقية على 90؛ 95;99; 99.5% الخ ثم سيكون احتمال الفشل في المقطع 0.10؛ 0.05؛ 0.01؛ 0.005 الخ يجب أن تكون القيم المحددة لحالات الفشل الحرجة قريبة جدًا من 100% من أجل جعل حالات الفشل الحرجة أحداثًا مستحيلة عمليًا. للتنبؤ بالحاجة إلى قطع الغيار، وقدرة الإصلاح، وحساب تجديد وتجديد أساطيل الآلات والأدوات والمنشآت، قد تكون نسب جاما مطلوبة بقيم أقل، على سبيل المثال عند = 50%، وهو ما يتوافق تقريبًا مع متوسط ​​القيم .

يمكن الحصول على التقديرات الإحصائية لنسب جاما من التقديرات الإحصائية إما مباشرة أو بعد ملاءمة الوظائف التجريبية مع التوزيعات التحليلية المناسبة. ويجب أن يؤخذ في الاعتبار أن استقراء النتائج التجريبية يتجاوز مدة الاختبارات (الملاحظات) دون إشراك معلومات إضافيةحول الطبيعة الفيزيائية للفشل يمكن أن يؤدي إلى أخطاء كبيرة.

11.22. إلى المصطلحات "متوسط ​​وقت الفشل"، و"متوسط ​​المورد"، و"متوسط ​​مدة الخدمة"، و"متوسط ​​وقت الاسترداد"، و"متوسط ​​مدة الصلاحية"

المؤشرات المذكورة متساوية التوقعات الرياضيةمناسب المتغيرات العشوائية، وقت الفشل، المورد، مدة الخدمة، وقت الاسترداد، مدة الصلاحية.

يتم حساب متوسط ​​الوقت حتى الفشل بواسطة الصيغة

أين هي وظيفة توزيع الوقت للفشل،

كثافة توزيع الوقت للفشل.

مع الأخذ في الاعتبار (3) يتم التعبير عنها من حيث احتمال عدم فشل العملية:

يتم إعطاء التقدير الإحصائي لمتوسط ​​الوقت حتى الفشل بواسطة الصيغة

هنا - عدد الكائنات القابلة للتشغيل عند = 0،

الوقت للفشل الأول لكل من الكائنات.

تتوافق الصيغة (7) مع خطة اختبار يتم فيها اختبار جميع الكائنات حتى الفشل.

11.23 لمصطلح "متوسط ​​الوقت بين حالات الفشل"

تم تقديم هذا المؤشر فيما يتعلق بالأشياء القابلة للاسترداد، والتي يُسمح أثناء تشغيلها بالفشل المتكرر. من الواضح أن هذه يجب أن تكون إخفاقات بسيطة لا تؤدي إلى عواقب وخيمة ولا تتطلب تكاليف كبيرة لاستعادة حالة العمل.

يمكن وصف تشغيل هذه الكائنات على النحو التالي: في اللحظة الأولى من الزمن، يبدأ الكائن في العمل ويستمر في العمل حتى الفشل الأول؛ بعد الفشل، تتم استعادة قابلية التشغيل، ويعمل الكائن مرة أخرى حتى الفشل، وما إلى ذلك. على المحور الزمني، تشكل لحظات الفشل تدفقًا من حالات الفشل، وتشكل لحظات الترميم تدفقًا من عمليات الترميم. على محور إجمالي وقت التشغيل (عندما لا يؤخذ وقت الاسترداد في الاعتبار)، تشكل لحظات الفشل تدفقًا من حالات الفشل. يعتمد الوصف الرياضي الكامل والصارم لعمل الأشياء وفقًا لهذا المخطط على نظرية الاستعادة

تعريف متوسط ​​الوقت بين حالات الفشل، الوارد في هذا المعيار، يتوافق مع الصيغة التالية

هنا، إجمالي وقت التشغيل، هو عدد حالات الفشل التي حدثت خلال وقت التشغيل هذا، وهو التوقع الرياضي لهذا الرقم. في الحالة العامة، تبين أن متوسط ​​الوقت بين حالات الفشل هو دالة. بالنسبة لتدفقات الفشل الثابتة، لا يعتمد متوسط ​​الوقت بين حالات الفشل على.

يتم حساب التقدير الإحصائي لمتوسط ​​الوقت بين حالات الفشل بواسطة صيغة مشابهة للصيغة (8)

وعلى النقيض من الصيغة (8)، إليك عدد حالات الفشل التي حدثت بالفعل خلال إجمالي وقت التشغيل.

يمكن تعميم الصيغة (9) على الحالة التي يتم فيها دمج البيانات المتعلقة بمجموعة كائنات من نفس النوع، والتي يتم تشغيلها في ظل ظروف متجانسة إحصائيا. إذا كان تدفق الأعطال ثابتًا، ففي الصيغة (9) يكفي الاستبدال بمجموع وقت التشغيل لجميع الكائنات المرصودة والاستبدال بـ الرقم الإجماليفشل هذه الكائنات.

11.24 بالنسبة للمصطلحات "احتمالية الاسترداد"، و"وقت الاسترداد بنسبة جاما"، و"متوسط ​​وقت الاسترداد"، و"كثافة الاسترداد"، و"متوسط ​​جهد الاسترداد"

لإجراء تقييم شامل لقابلية الصيانة، يُسمح باستخدام مؤشرات مثل كثافة اليد العاملة المحددة للإصلاحات وكثافة العمالة المحددة للصيانة.

11.25 إلى مصطلحات "نسبة الإتاحة"، "نسبة الإتاحة التشغيلية"، "نسبة الاستخدام الفني"، "نسبة الاحتفاظ بالكفاءة"

يميز عامل التوفر مدى جاهزية الكائن للاستخدام المقصود فقط فيما يتعلق بأدائه في وقت اعتباطي.

يميز معامل الاستعداد التشغيلي موثوقية الكائن، الذي تنشأ الحاجة إليه في وقت تعسفي، وبعد ذلك يلزم التشغيل بدون مشاكل لفترة زمنية معينة. التمييز بين عوامل الإتاحة الثابتة وغير الثابتة، فضلاً عن عامل الإتاحة المتوسط.

يحدد معامل الاستخدام الفني نسبة الوقت الذي يكون فيه الكائن في حالة صالحة للعمل مقارنة بإجمالي مدة التشغيل. يميز معامل الاحتفاظ بالكفاءة درجة تأثير الفشل على كفاءة تطبيقه للغرض المقصود. لكل نوع محدد من الكائنات، يتم تقديم محتوى مفهوم الكفاءة والمعنى الدقيق لمؤشر (مؤشرات) الكفاءة الاختصاصاتويتم إدخالها في الوثائق التنظيمية والفنية و (أو) التصميم (المشروع).

11.26 لمصطلح "الحجز"

يعد التكرار إحدى الوسائل الرئيسية لضمان مستوى معين من موثوقية الكائن في حالة عدم وجود مكونات وعناصر موثوقة بشكل كافٍ. الغرض من التكرار هو ضمان موثوقية الكائن ككل، أي. الحفاظ على أدائها عند فشل عنصر أو أكثر. جنبا إلى جنب مع التكرار من خلال إدخال عناصر إضافية (احتياطية)، يتم استخدام أنواع أخرى من التكرار على نطاق واسع. من بينها التكرار المؤقت (باستخدام احتياطيات الوقت)، والتكرار المعلوماتي (باستخدام احتياطيات المعلومات)، والتكرار الوظيفي، والذي يستخدم قدرة العناصر على أداء وظائف إضافية أو قدرة الكائن على إعادة توزيع الوظائف بين العناصر، وتكرار التحميل، والذي يستخدم قدرة العناصر على إدراك الأحمال الإضافية الزائدة عن الاسمية، وكذلك قدرة الكائن على إعادة توزيع الأحمال بين العناصر.

11.27 بالنسبة لمصطلحات "تصنيف الموثوقية"، "مؤشر الموثوقية المقدر"

عند اختيار نطاق مؤشرات الموثوقية المعيارية، من الضروري مراعاة الغرض من الكائن، ودرجة مسؤوليته، وظروف التشغيل، وطبيعة الأعطال (المفاجئة، التدريجية، وما إلى ذلك)، والعواقب المحتملة للفشل، و الأنواع المحتملة من الحالات الحدية. وفي الوقت نفسه، فمن المستحسن أن الرقم الإجماليوكانت مؤشرات الموثوقية الموحدة في حدها الأدنى؛ كان للمؤشرات المعيارية معنى مادي بسيط، مما سمح بإمكانية تقدير التصميم في مرحلة التصميم والتقييم الإحصائي والتأكيد بناءً على نتائج الاختبار و (أو) التشغيل.

عند تبرير القيم العددية لمؤشرات الموثوقية الطبيعية، من الضروري الاسترشاد بمبدأ التوزيع الأمثل للتكاليف لتحسين الموثوقية والصيانة والإصلاح.

تؤخذ قيم مؤشرات الموثوقية الموحدة في الاعتبار، على وجه الخصوص، عند تعيين عمر خدمة مضمون (وقت تشغيل الضمان، فترة التخزين المضمونة)، وهي الخصائص التقنية والاقتصادية (التجارية جزئيًا) للكائن ولا ترتبط لمؤشرات الموثوقية. يجب أن تكون فترات الضمان ومؤشرات الموثوقية وسعر الكائن مترابطة.

يجب أن تكون مدة فترة الضمان للتشغيل (وقت تشغيل الضمان، فترة الضمان للتخزين) كافية لتحديد العيوب المخفية والقضاء عليها ويتم تحديدها بالاتفاق بين المستهلك (العميل) والمورد (الشركة المصنعة).

11.28 إلى مصطلح "برنامج الموثوقية"

يعد برنامج ضمان الموثوقية أهم وثيقة تعمل كأساس تنظيمي وفني لإنشاء مرافق تلبي متطلبات الموثوقية المحددة. يجب أن يغطي البرنامج جميع مراحل دورة حياة الكائن أو كل منها على حدة.

يتضمن برنامج ضمان الموثوقية، على وجه الخصوص، برنامج اختبار تجريبي يحدد الأهداف والغايات وإجراءات إجراء الاختبارات أو الاختبار التجريبي والنطاق المطلوب، وينظم أيضًا إجراءات تأكيد مؤشرات الموثوقية في مرحلة التطوير. يحدد برنامج قابلية الصيانة مجموعة من المتطلبات والتدابير التنظيمية والفنية المترابطة التي تهدف إلى ضمان المتطلبات المحددة لقابلية الصيانة و (أو) تحسين قابلية الصيانة. يتم تطويره بالتزامن مع برنامج الموثوقية وهو إما جزء لا يتجزأ منه أو برنامج مستقل.

11.29 لمصطلح "اختبار الموثوقية"

تعد اختبارات الموثوقية من أهم مكونات العمل لضمان وتحسين موثوقية الأشياء التقنية. قد تتكون هذه الاختبارات، اعتمادًا على الخصائص الخاضعة للرقابة (المقدرة) التي تشكل الموثوقية، من اختبارات التشغيل الخالي من الأخطاء، والمتانة، وقابلية الصيانة، والمثابرة. على وجه الخصوص، تشير اختبارات الحياة إلى اختبارات المتانة.

يتم تخطيط الاختبار ومعالجة نتائجه باستخدام طرق الإحصاء الرياضي. يجب إجراء تقييم قيم مؤشرات الموثوقية أثناء اختبارات التحديد بدقة معينة (أي مع خطأ نسبي معين) ومع موثوقية معينة (أي بمستوى معين من الثقة). تنطبق متطلبات مماثلة على اختبارات التحكم. لا ينبغي أن يؤدي تسريع (إجبار) الاختبارات إلى انخفاض في دقة وموثوقية التقديرات.

فهرس

1. الموثوقية والكفاءة في مجال التكنولوجيا. كتيب في 10 مجلدات (نصيحة المحرر: V.S. Avduevsky (السابق) وآخرون. T.1. المنهجية. التنظيم. المصطلحات) إد. منظمة العفو الدولية. ريمبيزا. - م: ماشينسترويني، 1989. - 224 ص.

2. الموثوقية والكفاءة في مجال التكنولوجيا. كتيب في 10 مجلدات / إد. نصيحة: V.S. Avduevsky (السابق) وآخرون T.2. الطرق الرياضية في نظرية الموثوقية والكفاءة / إد. بي في جينيدينكو. - م: ماشينسترويني، 1987. - 280 ص.

3. موثوقية الأنظمة التقنية. الكتاب المرجعي / يو.ك.بيلييف ، ف.أ. بوجاتيريف، ف. بولوتين وآخرون / إد. I.A.Ushakova - M.: الراديو والاتصالات، 1985. - 608 ص.

4. مفردات معالجة البيانات. القسم 14. الموثوقية والصيانة والتوافر. - جنيف: ISO 2382، 1976. - 16 ص.

تصنيف الفشل

لفئة:

التشغيل الفني للآلات

تصنيف الفشل

أساس تصنيف حالات الفشل هو طبيعة حدوث وخصائص تدفق العمليات التي تؤدي إلى الفشل. يمكن أن يكون الفشل مفاجئًا أو تدريجيًا.

يحدث الفشل المفاجئ عندما يحدث تغيير مفاجئ في واحد أو أكثر من معلمات الكائن التي تحدد جودته. هذه التغييرات هي نتيجة لمجموعة من عوامل التأثير السلبية. يمكن أن يحدث الفشل المفاجئ عندما تزيد الأحمال الميكانيكية عن تلك المحسوبة، عندما لا تتم مراعاة ظروف التشغيل، عندما تكون هناك عيوب تكنولوجية مخفية، عندما ينقطع التشحيم، وما إلى ذلك. يحدث فقدان الأداء فجأة، دون وجود علامات سابقة للتدمير.

تحدث حالات الفشل التدريجي نتيجة للتغيير التدريجي في واحد أو أكثر من معلمات الكائن. السبب الرئيسي لهم هو تآكل الأجزاء وعملية الشيخوخة الطبيعية. يسبق الفشل التدريجي العديد من العلامات المباشرة وغير المباشرة التي تسمح بالتنبؤ به.

لا يوجد فرق جوهري بين الفشل المفاجئ والتدريجي. غالبًا ما تكون حالات الفشل المفاجئ نتيجة للشيخوخة المستمرة، ولكنها مخفية عن أعين المراقب، مما يؤدي إلى تفاقم المعلمات الأولية للكائن. وبالتالي فإن التراكم التدريجي لضغوط التعب يؤدي إلى فشل مفاجئ.

يمكن تقسيم حالات الفشل اعتمادًا على عواقبها إلى مستقلة ومستقلة. تحدث حالات الفشل التابعة بسبب فشل جزء آخر. مثال على الفشل التابع هو فشل المكبس عندما ينكسر الصمام. لا تعتمد حالات الفشل المستقلة على أعطال الأجزاء الأخرى من المنتج قيد النظر.

اعتمادًا على سبب حدوثها ، يتم تقسيم الأعطال إلى هيكلية وإنتاجية وتشغيلية. الفشل الهيكلي هو الفشل الناتج عن النقص أو انتهاك القواعد و (أو) معايير تصميم الكائن. يُطلق على الفشل الناتج عن النقص أو انتهاك عملية التصنيع أو الإصلاح المعمول بها والتي يتم إجراؤها في منشأة الإصلاح اسم فشل الإنتاج. الفشل التشغيلي هو فشل ناتج عن انتهاك القواعد المعمول بها و (أو) ظروف تشغيل المنشأة.