أمثلة على الفشل التشغيلي. أنواع فشل الكائنات

مقال

بالانضباط

"موثوقية الأنظمة التقنية والمخاطر التي من صنع الإنسان"

حول هذا الموضوع:

"أسباب وأنواع الفشل"

مقدمة

انتقال كائن من أحد الوالدين الحالة الفنيةعادة ما يحدث المصب بسبب الأحداث: الضرر أو الفشل. مجموعة الحالات الفعلية لجسم ما والأحداث الناشئة التي تساهم في الانتقال إلى حالة جديدة تغطي ما يسمى بدورة حياة الكائن، والتي تستمر بمرور الوقت ولها أنماط معينة تمت دراستها في نظرية الموثوقية. بما في ذلك مفاهيم مثل الضرر والفشل وما إلى ذلك. دعونا نفكر في هذه المفاهيم على أكمل وجه قدر الإمكان.

الضرر هو حدث يتكون من انتهاك الحالة الصالحة للخدمة لكائن ما مع الحفاظ على حالة الصالحة للخدمة.

الفشل هو حدث يتكون من انتهاك الحالة التشغيلية للكائن.

فيما يتعلق بالفشل والضرر، يتم أخذ معايير مثل السبب والأعراض والطبيعة والعواقب في الاعتبار.

معايير الفشل هي علامات تسمح لنا بإثبات حقيقة وجود خلل. معايير الفشل الأكثر شيوعًا هي الشقوق والتعديلات والتآكل وما إلى ذلك.

يمكن أن تكون أسباب فشل المنشأة هي العيوب أثناء التصميم والإنتاج والإصلاح، وانتهاك قواعد وأنظمة التشغيل، وأنواع مختلفة من الضرر، بالإضافة إلى عمليات التآكل والشيخوخة الطبيعية.

علامات فشل الجسم هي التأثيرات المباشرة أو غير المباشرة على حواس المراقب للظواهر المميزة لحالة عدم تشغيل الجسم (انخفاض ضغط الزيت، وظهور أصوات طرق، وتغيرات في نظام درجة الحرارةإلخ.).

طبيعة العطل (الضرر) هي التغيرات المحددة في الكائن المرتبطة بحدوث العطل (كسر الأسلاك، تشوه الأجزاء، وما إلى ذلك).

سأحاول في هذا العمل النظر في تصنيف حالات الفشل وأسبابها وعواقبها بالكامل.

1. مفهوم الفشل

الفشل هو حدث يتكون من فقدان كامل أو جزئي لوظائف النظام.

قد يرتبط الفشل بانتهاك أداء أي وظائف محددة (فشل وظيفي) أو عدم كفاية مؤهلات موظفي الصيانة، ونتيجة لذلك لا يؤدي النظام الوظائف المحددة بشكل مرض. قد تترافق حالات الفشل مع تغييرات في معلمات النظام أو خصائصه، أي. يتم تنفيذ إحدى الوظائف الرئيسية بشكل سيئ (فشل المعلمة).

2. تصنيف وخصائص الفشل

يمكن تصنيف الأعطال حسب طبيعتها وخصائصها ولحظة حدوثها. دعنا ننتقل إلى تصنيف الفشل:

حسب طبيعة المعلمة تتغير حتى يحدث الفشل:

فشل مفاجئ

الرفض التدريجي.

فيما يتعلق بالإخفاقات الأخرى:

فشل مستقل

الفشل المعتمد.

إذا أمكن، الاستخدام اللاحق بعد حدوث الفشل:

فشل كامل؛

فشل جزئي.

حسب طبيعة القضاء على الفشل:

الفشل المستمر؛

فشل التصحيح الذاتي (الفشل أو الفشل المتقطع).

حسب وجود المظاهر الخارجية:

الرفض الواضح (الصريح) ؛

الرفض الخفي (الضمني).

بسبب حدوث:

فشل هيكلي؛

الفشل التكنولوجي

الفشل التشغيلي.

حسب طبيعة المنشأ:

فشل طبيعي

فشل مصطنع (تسبب عمدا).

حسب وقت الفشل:

فشل الاختبار

فشل فترة التشغيل؛

الفشل أثناء التشغيل العادي.

فشل الفترة الأخيرة من العملية.

3. خصائص الفشل

تدريجي (البلى)تتميز حالات الفشل بحدوث ضرر نتيجة لحدوث تدريجي لعملية أو أخرى، مما يؤدي إلى تفاقم معلمات الإخراج للكائن بشكل تدريجي.

الإخفاقات المفاجئةتنشأ نتيجة لمجموعة من العوامل غير المواتية والعشوائية تأثيرات خارجية، تتجاوز قدرة الكائن على إدراكها. تتميز حالات الفشل المفاجئة بالطبيعة المفاجئة لانتقال الجسم من الحالة التشغيلية إلى الحالة غير العاملة.

يتضمن الفشل المعقد ميزات الفشلين السابقين.

ل الرفض الكاملوتشمل هذه حالات الفشل التي يصبح بعدها من المستحيل استخدام الكائن للغرض المقصود منه (بالنسبة للكائنات التي يتم استعادتها، فمن المستحيل 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.

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

الفشل التابع- الفشل الناجم عن فشل آخر أو تلف الكائن.

الإخفاقات المستمرة- الأعطال التي لا يمكن القضاء عليها إلا من خلال الترميم (الإصلاح).

يتم تصنيف الأعطال التي يمكن القضاء عليها دون عمليات الاسترداد من خلال التنظيم أو التنظيم الذاتي على أنها ذاتية الحل.

يتحطم- فشل التصحيح الذاتي أو فشل لمرة واحدة، ويتم التخلص منه عن طريق تدخل بسيط من المشغل.

فشل متقطع- حدوث فشل متكرر في التصحيح الذاتي من نفس الطبيعة.

رفض صريح -فشل تم اكتشافه بصريًا أو بالطرق القياسية ووسائل التحكم والتشخيص عند إعداد الكائن للاستخدام أو أثناء الاستخدام المقصود.

الرفض الخفي- فشل لا يتم اكتشافه بصريًا أو بالطرق القياسية ووسائل التحكم والتشخيص، ولكن يتم اكتشافه أثناء ذلك صيانةأو طرق تشخيصية خاصة.

يتم تصنيف معظم حالات الفشل البارامترية على أنها مخفية.

الفشل البناء- الفشل الناتج عن سبب يتعلق بالنقص أو المخالفة القواعد المعمول بهاو (أو) معايير التصميم والبناء.

فشل التصنيع- الفشل الذي نشأ بسبب عيب أو انتهاك لعملية التصنيع أو الإصلاح المعمول بها والتي يتم إجراؤها في منشأة الإصلاح.

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

فشل تدهوري- الفشل بسبب عملية الشيخوخة الطبيعية والتآكل والتآكل، مع مراعاة الامتثال لجميع القواعد المعمول بها و (أو) معايير التصميم والتصنيع والتشغيل.

يتم حدوث حالات فشل مصطنعة عمدًا، على سبيل المثال، لأغراض بحثية، لغرض 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

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

بناءً على مرحلة المنشأ، يمكن تقسيم العيوب إلى ثلاث مجموعات:

عيوب التصميم (الأخطاء). قد يشمل ذلك:

حماية غير كافية من الاهتزاز

وجود الفولتية المتزايدة.

اختيار غير صحيح للمواد.

التحديد غير الصحيح للمستوى المتوقع للأحمال التشغيلية.

عيوب في التصنيع. وتشمل هذه:

عيوب الآلات

عيوب اللحام

عيوب المعالجة الحرارية

عيوب التجميع.

عيوب التشغيل. قد يشمل ذلك:

انتهاك شروط الاستخدام؛

الصيانة والإصلاحات غير المناسبة؛

وجود الأحمال الزائدة والأحمال غير المتوقعة؛

استخدام مواد التشغيل منخفضة الجودة.

ومن أسباب الفشل أيضاً:

الفشل الهيكلي الناجم عن أوجه القصور وسوء تصميم المنشأة؛

فشل الإنتاج المرتبط بأخطاء في تصنيع الجسم بسبب عيوب أو انتهاكات للتكنولوجيا؛

الفشل التشغيلي الناجم عن انتهاك قواعد التشغيل.

طبيعة الإزالة؛

الفشل المستمر

فشل متقطع (الظهور / الاختفاء).

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

عواقب الرفض هي:

فشل سهل (يمكن علاجه بسهولة)؛

فشل متوسط ​​(لا يسبب فشل العقد المجاورة - فشل ثانوي)؛

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

مزيد من استخدام الكائن:

الأعطال الكاملة التي تمنع المنشأة من العمل حتى يتم إزالتها.

حالات الفشل الجزئي، حيث يمكن استخدام الكائن جزئيًا.

مؤشرات الموثوقية الأساسية للأشياء غير القابلة للإصلاح

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

احتمال التشغيل الخالي من الفشل هو احتمال عدم حدوث فشل في الكائن خلال حدود وقت التشغيل. ومن الناحية العملية، يتم تحديد هذا المؤشر من خلال تقييم إحصائي:

أين لا- عدد الأشياء المماثلة الموضوعة للاختبار (تحت السيطرة)؛ أثناء الاختبار، لا تتم استعادة الكائن الفاشل أو استبداله بكائن صالح للخدمة؛

ن (ر)- عدد الكائنات الفاشلة مع مرور الوقت ر.

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

رسم بياني لاحتمالية التشغيل الخالي من الفشل لكائن ما

كما يتبين من الرسم البياني، فإن الوظيفة ف (ر)يميز التغيير في الموثوقية بمرور الوقت وهو تقييم 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 ترتبط بالعلاقة:

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)،من 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 لاحتمالية التشغيل الخالي من الفشل واحتمال الفشل

فشل غير قابل للاسترداد وقت التشغيل خالية من المتاعب

لاحظ أن الوقت (بالساعات، بالسنوات) لا يُستخدم دائمًا كوقت تشغيل. على سبيل المثال، لتقييم احتمالية التشغيل الخالي من الفشل لتبديل الأجهزة مع كمية كبيرةالتبديل، فمن المستحسن أن تأخذ عدد دورات "التشغيل" - "الإيقاف" كوقت تشغيل متغير. عند تقييم موثوقية جهات الاتصال المنزلقة، يكون من الملائم أكثر حساب عدد تمريرات المنساخ فوق جهة الاتصال هذه كوقت تشغيل، وعند تقييم موثوقية الأجسام المتحركة، يُنصح بحساب وقت التشغيل بالكيلومترات. جوهر تعبيرات التقييم الرياضي ف(ر)، س(ر)، و(ر)ومع ذلك، يبقى دون تغيير.

متوسط ​​الوقت حتى الفشل هو التوقع الرياضي للمدة التي سيستمر فيها الجسم حتى الفشل الأول. تي 1.

(4)

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

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

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

ر ي- التشغيل حتى الفشل ي-الكائن.

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

معدل الفشل هو كثافة الاحتمالية المشروطة لحدوث فشل الجسم، ويتم تحديده بشرط ألا يحدث الفشل قبل النقطة الزمنية المدروسة. ومن التعريف الاحتمالي يتبع ذلك

(6)

التقييم الإحصائي لمعدل الفشل له الشكل:

(7)

أين ن(Δ ر)- عدد حالات فشل الأجسام المتشابهة في الفترة Δ ر 𝑖 والتي يتم تحديد معدل الفشل فيها؛

متوسط ​​ن. 𝑖 - عدد الكائنات التشغيلية في منتصف الفاصل الزمني Δ ر 𝑖 (انظر الشكل 4).

(8)

مخطط لتحديد متوسط ​​ن

ن 𝑖 +1 - عدد الكائنات التشغيلية في نهاية الفاصل الزمني Δ ر 𝑖 .

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

منحنى حياة الكائن

كما تظهر العديد من البيانات من 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 يطلق على الفترة I (t 1 - 0) فترة تشغيل العناصر. وقد تزيد أو تنقص حسب مستوى تنظيم رفض العناصر في مصنع التصنيع، حيث تتم إزالة العناصر التي بها عيوب داخلية على الفور من دفعة الإنتاج. يعتمد حجم معدل الفشل في هذه الفترة إلى حد كبير على جودة تجميع دوائر الأجهزة المعقدة، والامتثال لمتطلبات التثبيت، وما إلى ذلك. التبديل تحت الحمل الدوائر المجمعةيؤدي إلى "الاحتراق" السريع للعناصر المعيبة وبعد مرور بعض الوقت 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 عناصر وظيفية عملت لفترة زمنية t ≥ t 2. الفاصل الزمني lect = const يتوافق مع النموذج الأسي لتوزيع احتمالات التشغيل الخالي من الفشل. نلاحظ هنا أنه مع l = const يتم تبسيط حساب الموثوقية بشكل كبير وغالبًا ما يتم استخدام lect كمؤشر أولي لموثوقية العنصر.

النسبة المئوية لوقت فشل جاما هي وقت التشغيل الذي لن يحدث خلاله فشل في كائن ما مع الاحتمال γ، معبرًا عنه كنسبة مئوية، وإلا فإن هذا هو الحد الأدنى من وقت الفشل الذي ستحصل عليه نسبة جاما من الكائنات من هذا النوع. عادة γ = 100%.

خاتمة

ومن كل ما سبق يمكننا أن نستنتج أن الفشل جزء لا يتجزأ من أي تقنية. كل شيء له تاريخ انتهاء الصلاحية. عاجلاً أم آجلاً، يبلى الجزء، ويتشوه، ويتدهور، وما إلى ذلك، مما يجعل كل المعدات أو جزء منها خارج الخدمة. عادة ما يسمى هذا الحدث بالفشل. وفي المقابل، فإن الفشل يشكل قوة دافعة لتطوير تكنولوجيات أكثر حداثة.

فهرس

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. كتاب مدرسي - موسكو: MSUP، 2004

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

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

عمل جيدإلى الموقع">

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

تم النشر على http://www.allbest.ru/

بالانضباط

"موثوقية الأنظمة التقنية والمخاطر التي من صنع الإنسان"

"أسباب وأنواع الفشل"

مقدمة

عادةً ما يحدث انتقال الكائن من حالة فنية أعلى إلى حالة تقنية أقل نتيجة لأحداث: تلف أو فشل. مجموعة الحالات الفعلية لجسم ما والأحداث الناشئة التي تساهم في الانتقال إلى حالة جديدة تغطي ما يسمى بدورة حياة الكائن، والتي تستمر بمرور الوقت ولها أنماط معينة تمت دراستها في نظرية الموثوقية. بما في ذلك مفاهيم مثل الضرر والفشل وما إلى ذلك. دعونا نفكر في هذه المفاهيم على أكمل وجه قدر الإمكان.

الضرر هو حدث يتكون من انتهاك الحالة الصالحة للخدمة لكائن ما مع الحفاظ على حالة الصالحة للخدمة.

الفشل هو حدث يتكون من انتهاك الحالة التشغيلية للكائن.

فيما يتعلق بالفشل والضرر، يتم أخذ معايير مثل السبب والأعراض والطبيعة والعواقب في الاعتبار.

معايير الفشل هي علامات تسمح لنا بإثبات حقيقة وجود خلل. معايير الفشل الأكثر شيوعًا هي الشقوق والتعديلات والتآكل وما إلى ذلك.

يمكن أن تكون أسباب فشل المنشأة هي العيوب أثناء التصميم والإنتاج والإصلاح، وانتهاك قواعد وأنظمة التشغيل، وأنواع مختلفة من الضرر، بالإضافة إلى عمليات التآكل والشيخوخة الطبيعية.

علامات فشل الجسم هي التأثيرات المباشرة أو غير المباشرة على حواس المراقب للظواهر المميزة للحالة غير العاملة للكائن (انخفاض ضغط الزيت، وظهور الضربات، والتغيرات في درجة الحرارة، وما إلى ذلك).

طبيعة العطل (الضرر) هي التغيرات المحددة في الكائن المرتبطة بحدوث العطل (كسر الأسلاك، تشوه الأجزاء، وما إلى ذلك).

سأحاول في هذا العمل النظر في تصنيف حالات الفشل وأسبابها وعواقبها بالكامل.

1. مفهوم الفشل

الفشل هو حدث يتكون من فقدان كامل أو جزئي لوظائف النظام.

قد يرتبط الفشل بانتهاك أداء أي وظائف محددة (فشل وظيفي) أو عدم كفاية مؤهلات موظفي الصيانة، ونتيجة لذلك لا يؤدي النظام الوظائف المحددة بشكل مرض. قد تترافق حالات الفشل مع تغييرات في معلمات النظام أو خصائصه، أي. يتم تنفيذ إحدى الوظائف الرئيسية بشكل سيئ (فشل المعلمة).

2. تصنيف وخصائص الفشل

يمكن تصنيف الأعطال حسب طبيعتها وخصائصها ولحظة حدوثها. دعنا ننتقل إلى تصنيف الفشل:

1. حسب طبيعة المعلمة تتغير حتى يحدث الفشل:

فشل مفاجئ

الانسحاب التدريجي.

2. فيما يتعلق بالإخفاقات الأخرى:

فشل مستقل

الفشل التابع.

3. إذا أمكن، الاستخدام اللاحق بعد حدوث الفشل:

الرفض التام

الرفض الجزئي.

4. حسب طبيعة القضاء على الفشل:

الفشل المستمر

فشل التصحيح الذاتي (الفشل أو الفشل المتقطع).

5. بحسب وجود المظاهر الخارجية:

الرفض الواضح (الصريح)؛

الرفض الخفي (الضمني).

6. بسبب حدوث:

فشل هيكلي؛

الفشل التكنولوجي

الفشل التشغيلي.

7. حسب طبيعة المنشأ:

فشل طبيعي

فشل مصطنع (تسبب عمدا).

8. حسب وقت حدوث الفشل:

فشل الاختبار؛

فشل فترة الاختراق؛

الفشل أثناء التشغيل العادي.

فشل الفترة الأخيرة من العملية.

3. خصائص الفشل

تدريجي (البلى)تتميز حالات الفشل بحدوث ضرر نتيجة لحدوث تدريجي لعملية أو أخرى، مما يؤدي إلى تفاقم معلمات الإخراج للكائن بشكل تدريجي.

الإخفاقات المفاجئةتنشأ نتيجة مجموعة من العوامل غير المواتية والمؤثرات الخارجية العشوائية التي تتجاوز قدرة الكائن على إدراكها. تتميز حالات الفشل المفاجئة بالطبيعة المفاجئة لانتقال الجسم من الحالة التشغيلية إلى الحالة غير العاملة.

يتضمن الفشل المعقد ميزات الفشلين السابقين.

ل الرفض الكاملوتشمل هذه حالات الفشل التي يصبح بعدها من المستحيل استخدام الكائن للغرض المقصود منه (بالنسبة للكائنات التي يتم استعادتها، فمن المستحيل 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.

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

الفشل التابع- الفشل الناجم عن فشل آخر أو تلف الكائن.

الإخفاقات المستمرة- الأعطال التي لا يمكن القضاء عليها إلا من خلال الترميم (الإصلاح).

يتم تصنيف الأعطال التي يمكن القضاء عليها دون عمليات الاسترداد من خلال التنظيم أو التنظيم الذاتي على أنها ذاتية الحل.

يتحطم- فشل التصحيح الذاتي أو فشل لمرة واحدة، ويتم التخلص منه عن طريق تدخل بسيط من المشغل.

فشل متقطع- حدوث فشل متكرر في التصحيح الذاتي من نفس الطبيعة.

رفض صريح- الفشل الذي تم اكتشافه بصريًا أو بالطرق القياسية ووسائل التحكم والتشخيص عند إعداد الكائن للاستخدام أو أثناء الاستخدام المقصود.

الرفض الخفي- العطل الذي لا يتم اكتشافه بصريًا أو بالطرق القياسية ووسائل التحكم والتشخيص، ولكن يتم اكتشافه أثناء الصيانة أو بطرق التشخيص الخاصة.

يتم تصنيف معظم حالات الفشل البارامترية على أنها مخفية.

الفشل البناء- الفشل الذي نشأ لسبب يتعلق بالنقص أو انتهاك القواعد المعمول بها و (أو) معايير التصميم والبناء.

فشل التصنيع- الفشل الذي نشأ بسبب عيب أو انتهاك لعملية التصنيع أو الإصلاح المعمول بها والتي يتم إجراؤها في منشأة الإصلاح.

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

فشل تدهوري- الفشل بسبب عملية الشيخوخة الطبيعية والتآكل والتآكل، مع مراعاة الامتثال لجميع القواعد المعمول بها و (أو) معايير التصميم والتصنيع والتشغيل.

يتم حدوث حالات فشل مصطنعة عمدًا، على سبيل المثال، لأغراض بحثية، لغرض الحاجة إلى التوقف عن العمل، وما إلى ذلك.

يتم تصنيف الأعطال التي تحدث دون تنظيم متعمد لحدوثها نتيجة للأفعال البشرية الموجهة (أو الأجهزة الآلية) على أنها أعطال طبيعية.

أسباب وعواقب الفشل

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

وفقًا لـ GOST 15467-79، قد يكون الفشل ناتجًا عن خلل. يعكس هذا المفهوم حالة الكائن. العيب هو عدم امتثال كل فرد لكائن ما للمعايير أو المتطلبات المعمول بها. العيب يعكس حالة أخرى غير الفشل. وفقًا لتعريف الفشل، باعتباره حدثًا يتكون من تعطيل قابلية التشغيل، فمن المفترض أنه قبل حدوث الفشل، كان الكائن جاهزًا للعمل. قد يكون الفشل نتيجة لتطور الضرر الذي لم يتم إصلاحه أو وجود عيوب: الخدوش؛ سحجات العزل. تشوهات صغيرة.

بناءً على مرحلة المنشأ، يمكن تقسيم العيوب إلى ثلاث مجموعات:

1. عيوب التصميم (الأخطاء). قد يشمل ذلك:

حماية غير كافية من الاهتزاز

وجود الفولتية المتزايدة.

اختيار غير صحيح للمواد.

التحديد غير الصحيح للمستوى المتوقع للأحمال التشغيلية.

2. عيوب التصنيع (التصنيع). وتشمل هذه:

عيوب الآلات

عيوب اللحام

عيوب المعالجة الحرارية

عيوب التجميع.

3. عيوب التشغيل. قد يشمل ذلك:

انتهاك شروط الاستخدام؛

الصيانة والإصلاحات غير المناسبة؛

وجود الأحمال الزائدة والأحمال غير المتوقعة؛

استخدام مواد التشغيل منخفضة الجودة.

ومن أسباب الفشل أيضاً:

1. الفشل الهيكلي الناجم عن أوجه القصور وسوء تصميم الكائن؛

2. فشل الإنتاج المرتبط بأخطاء في تصنيع الجسم بسبب عيوب أو انتهاكات للتكنولوجيا؛

3. الفشل التشغيلي الناجم عن انتهاك قواعد التشغيل.

4. طبيعة الإزالة؛

5. الفشل المستمر.

6. الفشل المتقطع (الظهور / الاختفاء).

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

عواقب الرفض هي:

1. فشل سهل (قابل للإزالة بسهولة)؛

2. فشل متوسط ​​(لا يسبب فشل العقد المجاورة - فشل ثانوي)؛

3. الفشل الشديد (الذي يسبب أعطالاً ثانوية أو يؤدي إلى تهديد حياة الإنسان وصحته).

4. الاستخدام الإضافي للكائن:

5. الأعطال الكاملة مع استبعاد إمكانية تشغيل المنشأة لحين إزالتها.

6. الفشل الجزئي، حيث يمكن استخدام الكائن جزئيًا.

مؤشرات الموثوقية الأساسية للأشياء غير القابلة للإصلاح

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

احتمال التشغيل الخالي من الفشل هو احتمال عدم حدوث فشل في الكائن خلال حدود وقت التشغيل. ومن الناحية العملية، يتم تحديد هذا المؤشر من خلال تقييم إحصائي:

أين ن س- عدد الأشياء المماثلة الموضوعة للاختبار (تحت السيطرة)؛ أثناء الاختبار، لا تتم استعادة الكائن الفاشل أو استبداله بكائن صالح للخدمة؛

ن (ر)- عدد الكائنات الفاشلة مع مرور الوقت ر.

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

رسم بياني لاحتمالية التشغيل الخالي من الفشل لكائن ما

كما يتبين من الرسم البياني، فإن الوظيفة ف (ر)يميز التغيير في الموثوقية بمرور الوقت وهو تقييم 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 ترتبط بالعلاقة:

ف(ر) + س(ر) = 1. (2)

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

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

وبالتالي معرفة الكثافة الاحتمالية و (ر)،من 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 لاحتمالية التشغيل الخالي من الفشل واحتمال الفشل

فشل غير قابل للاسترداد وقت التشغيل خالية من المتاعب

لاحظ أن الوقت (بالساعات، بالسنوات) لا يُستخدم دائمًا كوقت تشغيل. على سبيل المثال، لتقييم احتمالية التشغيل الخالي من الفشل لأجهزة التبديل مع عدد كبير من المفاتيح، فمن المستحسن أن تأخذ عدد دورات "التشغيل" - "الإيقاف" كوقت تشغيل متغير. عند تقييم موثوقية جهات الاتصال المنزلقة، يكون من الملائم أكثر حساب عدد تمريرات المنساخ فوق جهة الاتصال هذه كوقت تشغيل، وعند تقييم موثوقية الأجسام المتحركة، يُنصح بحساب وقت التشغيل بالكيلومترات. جوهر تعبيرات التقييم الرياضي ف(ر)، س(ر)، و(ر)ومع ذلك، يبقى دون تغيير.

متوسط ​​الوقت حتى الفشل هو التوقع الرياضي للمدة التي سيستمر فيها الجسم حتى الفشل الأول. ت 1 .

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

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

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

ر ي- التشغيل حتى الفشل ي-الكائن.

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

معدل الفشل هو كثافة الاحتمالية المشروطة لحدوث فشل الجسم، ويتم تحديده بشرط ألا يحدث الفشل قبل النقطة الزمنية المدروسة. ومن التعريف الاحتمالي يتبع ذلك

التقييم الإحصائي لمعدل الفشل له الشكل:

أين ن(د ر)- عدد حالات فشل الكائنات المتشابهة في الفاصل الزمني D ر ?? والتي يتم تحديد معدل الفشل فيها؛

ن تزوج. ?? - عدد الكائنات التشغيلية في منتصف الفاصل الزمني D ر ?? (انظر الشكل 4).

مخطط لتحديد ن تزوج

ن أنا- عدد الكائنات التشغيلية في بداية الفاصل الزمني t؟؟ ;

ن ?? +1 - عدد الكائنات التشغيلية في نهاية الفاصل الزمني D ر ?? .

إذا، عند التقييم الإحصائي لمعدل الفشل، إذا تم تقسيم وقت التجربة إلى عدد كبير بما فيه الكفاية من الفواصل الزمنية المتماثلة د رعلى مدى فترة طويلة من الزمن، ستكون نتيجة معالجة البيانات التجريبية هي الرسم البياني الموضح في الشكل 5.

منحنى حياة الكائن

كما تظهر العديد من البيانات من تحليل الموثوقية لمعظم الكائنات، فإن الاعتماد المعمم الخطي l(t) هو منحنى معقد بثلاث فترات زمنية مميزة (I، II، III). في الفترة II (t 2 - t 1) l = const. يمكن أن يكون هذا الفاصل الزمني أكثر من 10 سنوات، ويرتبط بالتشغيل العادي للمرافق. غالبًا ما يطلق على الفترة I (t 1 - 0) فترة تشغيل العناصر. وقد تزيد أو تنقص حسب مستوى تنظيم رفض العناصر في مصنع التصنيع، حيث تتم إزالة العناصر التي بها عيوب داخلية على الفور من دفعة الإنتاج. يعتمد حجم معدل الفشل في هذه الفترة إلى حد كبير على جودة تجميع دوائر الأجهزة المعقدة، والامتثال لمتطلبات التثبيت، وما إلى ذلك. يؤدي تبديل الدوائر المجمعة تحت الحمل إلى "الاحتراق" السريع للعناصر المعيبة وبعد مرور بعض الوقت، تبقى العناصر الصالحة للخدمة فقط في الدائرة، ويرتبط تشغيلها بـ l = 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 ضمان l = const، من الضروري استبدال العناصر غير القابلة للإصلاح بعناصر جديدة صالحة للخدمة أو عناصر وظيفية عملت لفترة t؟ t2. الفاصل الزمني l = const يتوافق مع النموذج الأسي للتوزيع الاحتمالي لعملية خالية من الفشل. دعونا نلاحظ هنا أنه مع l = const يتم تبسيط حساب الموثوقية بشكل كبير وغالبًا ما يستخدم l كمؤشر أولي لموثوقية العنصر.

النسبة المئوية لوقت فشل جاما هي وقت التشغيل الذي لن يحدث خلاله فشل في كائن مع الاحتمال r، معبرًا عنه كنسبة مئوية، وإلا فإن هذا هو الحد الأدنى من وقت الفشل الذي ستحصل عليه نسبة جاما من الكائنات من هذا النوع. عادة ص = 100%.

خاتمة

ومن كل ما سبق يمكننا أن نستنتج أن الفشل جزء لا يتجزأ من أي تقنية. كل شيء له تاريخ انتهاء الصلاحية. عاجلاً أم آجلاً، يبلى الجزء، ويتشوه، ويتدهور، وما إلى ذلك، مما يجعل كل المعدات أو جزء منها خارج الخدمة. عادة ما يسمى هذا الحدث بالفشل. وفي المقابل، فإن الفشل يشكل قوة دافعة لتطوير تكنولوجيات أكثر حداثة.

فهرس

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

2. موثوقية الأنظمة التقنية. بوبروف ف. كتاب مدرسي - موسكو: MSUP، 2004

3. GOST 27.002-89 "الموثوقية في التكنولوجيا. المفاهيم والمصطلحات والتعاريف الأساسية"

تم النشر على موقع Allbest.ru

وثائق مماثلة

بناء الاحتمال التجريبي لعملية خالية من الفشل. تحديد معلمات التوزيع بالطريقة التكرارية. النظر في الخصائص الكمية لكل عامل على حدة. تحديد متوسط ​​الوقت حتى الفشل الأول للجهاز.

تقرير الممارسة، تمت إضافته في 13/12/2017


تحديد الاحتمال الإحصائي للتشغيل الخالي من الفشل للجهاز. حساب متوسط ​​الوقت حتى فشل حاقنات الوقود. دراسة الاعتماد على عدد الكيلومترات المقطوعة بالسيارة توقع رياضيتآكل دبابيس العمود المرفقي وتشتت التآكل.

تمت إضافة الاختبار في 26/02/2015


معايير الدولة بشأن مشكلة موثوقية مرافق الطاقة أثناء التشغيل. التغير في معدل الفشل مع زيادة وقت التشغيل للكائن. احتمالية التشغيل بدون فشل. مؤشرات المتانة ونموذج الحياة بنسبة جاما.

تمت إضافة العرض بتاريخ 15/04/2014


تحديد نموذج احتمال الفشل للمقاوم والمكثف، وحساب عوامل الحمل ومعدلات الفشل التشغيلي الإجمالية من أجل تقييم الأداء الخالي من الفشل للوحدة الوظيفية REU في ظل وجود تكرار دائم.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 07/05/2010


مفاهيم نظرية الموثوقية. احتمالية التشغيل بدون فشل. مؤشرات معدل الفشل. طرق زيادة موثوقية المعدات. حالات الفشل والحفاظ على وظائف المعدات. المعايير والخصائص الكمية لتقييمها.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 28/04/2014


الفشل كغياب كامل أو جزئي لتفجير الشحنة. الشحنات التي لم تنفجر لأسباب فنية. أنواع الأعطال وتصنيفها حسب علامات خارجيةتردد المظاهر. الأسباب الرئيسية للفشل وميزات الوقاية منها.

تمت إضافة العرض بتاريخ 23/07/2013


مخطط الحالات والأحداث الرئيسية المميزة للأنظمة المستعادة. مؤشرات موثوقية الأنظمة غير القابلة للاسترداد. معايير تدفق الفشل. مؤشرات الموثوقية. تحليل عدد من المعلمات الأساسية التي تميز موثوقية النظام.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 22/07/2015


تحليل التغيرات في احتمالية التشغيل الخالي من الأعطال للنظام اعتمادًا على وقت التشغيل. مفهوم النسبة المئوية لوقت التشغيل النظام الفني، ميزات ضمان زيادتها من خلال زيادة موثوقية العناصر والتكرار الهيكلي لعناصر النظام.

تمت إضافة الاختبار في 16/04/2010


المفاهيم الأساسية لنظرية الموثوقية. المحافظة على قوة الجناح عند حدوث تشققات تعب في جلده لا تتجاوز أبعادها القيم المحددة. أسباب وتصنيف الفشل. احتمالية التشغيل الخالي من الأعطال للمعدات.

تمت إضافة العرض في 30/04/2014


المخطط الهيكليموثوقية النظام الفني. رسم بياني للتغيرات في احتمالية التشغيل الخالي من الأعطال للنظام من وقت التشغيل إلى المستوى 0.1-0.2. 2. تحديد زمن تشغيل النظام الفني بنسبة Y.

المصدر الرئيسي للمعلومات حول موثوقية REO وSA في جميع المراحل دورة الحياةهي معلومات عن حالات الفشل، لذلك تحليل الفشل حصرا مهملنظام إدارة الموثوقية. يتم خلال عملية التحليل تصنيف الأعطال وتحديد أسباب حدوثها والكشف عن آلية حدوث الأعطال ووضع الإجراءات الفنية والتنظيمية للوقاية منها.

يهدف تصنيف الأعطال في مرحلة تطوير وإنتاج الأجهزة إلى تحديد العوامل التي تلعب دورًا مهيمنًا في تحديد أسباب الأعطال. قد تكون هذه العوامل عبارة عن عيوب في التصميم وعيوب مادية وانتهاكات للنظام التكنولوجي وإجراءات المراقبة والاختبار المعمول بها. يمكن أن تكون أسباب الفشل تنظيمية وفنية. ولإزالة الأسباب التنظيمية، من الضروري توضيح إجراءات المراقبة والمراقبة الذاتية للمشغلين، وإجراءات الاختبار، وتحسين العملية التكنولوجية. وللتخلص من الأسباب الفنية يجب دراسة آليات الفشل من أجل وضع التدابير الفنية للقضاء على آثارها.

يتم إيلاء اهتمام خاص في تحليل الفشل للفشل المنهجي أو المتكرر. وهي تنشأ تحت تأثير مجموعة غير عشوائية من العوامل غير المواتية، ولذلك يجب تحديد الأسباب المسببة لها والقضاء عليها.

تتضمن تقنية تحليل الفشل سلسلة من الإجراءات المتسلسلة التي تهدف إلى تحديد أسباب وآليات الفشل. وفقا لهذه التقنية، أولا وقبل كل شيء، يتم إجراء تحليل شامل لظروف حدوث الفشل، في حين تتم دراسة أوضاع التشغيل بالتفصيل.

يتم تصنيف الأنواع الرئيسية من الفشل حسب:

طبيعة التغيير في معالم الكائن - تدريجي، مفاجئ؛

الاتصالات مع فشل الكائنات الأخرى - مستقلة، تابعة؛

مراحل حدوث سبب الفشل - الهيكلي والإنتاج والتشغيلي والتدهور؛

استقرار عدم التشغيل - الإزالة الذاتية، المتقطعة،

طريقة الكشف - صريحة ومخفية.

مع الفشل التدريجي، تتغير المعلمة دون قفزة حادة. على سبيل المثال، تنخفض جودة السائل الداعم للبوصلة الجيروسكوبية تدريجيًا بمرور الوقت. تحدث مثل هذه الأعطال بسبب تآكل عناصر المنتج وتقادمها، وخاصة عزل الأجزاء الحية والتوصيلات الكهربائية والميكانيكية المتحركة. شيخوخة العزل، أي تغيير لا رجعة فيه في الهيكلية و التركيب الكيميائي، يحدث تحت تأثير عوامل التشغيل المختلفة: درجة الحرارة والرطوبة والاهتزاز والقوى الكهروديناميكية وما إلى ذلك. يحدث تآكل عناصر الاتصالات الكهربائية المتحركة للآلات الكهربائية (المبدلات وحلقات الانزلاق والفرش) بسبب الاحتكاك الميكانيكي وضرب أسطح العمل، التدفئة في الاتصال واثارة.

يرجع التغير التدريجي في المعلمات الكهربائية لأجهزة أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة إلى التوزيع غير المتساوي للشوائب في بلورة أشباه الموصلات واستخدام الهياكل ذات الخصائص الفيزيائية المختلفة بشكل حاد. يتم أخذ إمكانية تغيير المعلمات وحدود هذه التغييرات في الاعتبار من خلال معايير الفشل. يتم أخذ التغييرات الحدية في معلمات الجهاز بعين الاعتبار عند تصميم المعدات من أجل التخلص من حساسية خصائص الإخراج لهذه التغييرات.

تشمل أمثلة حالات الفشل التدريجي فشل الأجهزة الذي يحدث نتيجة لزيادة التيارات العكسية للوصلات pn بسبب تيارات التسرب، أو انخفاض كسب الترانزستورات، أو زيادة انخفاض الجهد الأمامي للثنائيات، أو التغيرات في الصفر أو الوحدة مستوى الدوائر الرقمية المتكاملة والجهد العتبي لأجهزة MIS.

يتميز الفشل المفاجئ بتغيير مفاجئ في قيم معلمة كائن واحدة أو أكثر. وبالتالي، فإن الصمامات المنفجرة في دائرة إمداد الطاقة لمحول الطاقة في مضخم صوت الصدى تؤدي إلى فشل فوري في خط استقبال الإشارة. تحدث مثل هذه الأعطال بشكل رئيسي نتيجة لقصر الدائرة الكهربائية أو انقطاع الدائرة الكهربائية (الكابلات ومحرك الأقراص، والمقاومات، والمكثفات، وأجهزة أشباه الموصلات، والدوائر المتكاملة، وما إلى ذلك). تشمل الأسباب الشائعة للفشل المفاجئ لـ REO وSA عيوب التصميم، وسوء التصنيع، والإجراءات غير الصحيحة لموظفي صيانة السفن.

يمكن أن تكون أسباب الأعطال المفاجئة عبارة عن تغيرات تدريجية طبيعية في الهيكل المادي للجهاز، والتي تكتسب في ظل ظروف معينة طابعًا يشبه الانهيار الجليدي، مما يؤدي إلى الفشل، وظروف تشغيل الجهاز في المعدات. عند استخدام جهاز في الوضع الكهربائي، قد تحدث أضرار صغيرة في بنيته نتيجة للتقلبات المحلية في كثافة التيار وارتفاع درجة الحرارة، والتي تتراكم وتؤدي إلى فشل مفاجئ أثناء الحمل الزائد التالي قصير المدى غير المنضبط. من الأمثلة النموذجية على الأعطال المفاجئة الفواصل في هيكل الجهاز والدوائر القصيرة (الدوائر القصيرة) الناتجة عن انهيار الطبقات العازلة للكهرباء أو ذوبان تقاطعات p-n الناتجة عن الأحمال الزائدة. ماس كهربائى، كقاعدة عامة، يتبعه استراحة، لأنه في أماكن الانهيار تزداد كثافة التيار بشكل حاد، ويحدث تسخين كبير للوصلة الموصلة الناتجة ويحترق.

يعد تقسيم حالات الفشل إلى مفاجئة وتدريجية مشروطًا إلى حد ما ويتم تحديده بشكل أساسي من خلال إمكانيات مراقبة معلمات الكائن. يتم تصنيف الفشل على أنه مفاجئ إذا لم يسبقه تغيير في الاتجاه في أي من المعلمات التشغيلية المرصودة، وبالتالي فإنه من المستحيل عملياً التنبؤ بوقت حدوث مثل هذا الفشل. يسبق الفشل التدريجي تغيير طبيعي في المعلمة التشغيلية، مما يجعل من الممكن التنبؤ بوقت الفشل.

بالنسبة لعدد من العناصر، يمثل الفشل التدريجي جزءًا كبيرًا من جميع حالات الفشل.

يتم عرض احتمالية الفشل التدريجي والمفاجئ لبعض العناصر الراديوية في الجدول. 3.1.

بناءً على العلاقة بين العناصر، يتم تقسيم حالات الفشل عادةً إلى عناصر مستقلة ومعالة. إذا لم يكن فشل عنصر معين في الجهاز ناتجًا عن تلف أو فشل عناصر أخرى، فإنه يسمى مستقلاً. على سبيل المثال، في البوصلة الجيروسكوبية، لا يمكن أن يكون سبب فشل نظام تسريع جلب الغلاف الجيروسكوبي إلى خط الطول هو فشل نظام التبريد، لأن هذه الأنظمة تعمل بشكل مستقل عن بعضها البعض.

قد يرتبط فشل وحدة مسافة السفر في التأخر بعطل في وحدة السرعة. وبما أن هذه العقد مترابطة، فإن هذا الفشل يعتمد. يمكن أيضًا أن يكون فشل مصدر الطاقة (في حالة عدم وجود حماية من ماس كهربائى) بسبب ماس كهربائي في مستهلك الكهرباء بمثابة مثال على فشل تابع.

أعطال الأجهزة الإلكترونية الناتجة عن العمليات التي تحدث فيها الهيكل الداخلي، تسمى مستقلة. ومع ذلك، هناك حالات متكررة للغاية عندما يرتبط تلف الأجهزة بفشل صمامات دوائر الحماية من الحمل الزائد وعناصر الحد السلبي.

وتسمى أيضًا أعطال الجهاز لهذه الأسباب بالتبعية.

عند النظر في أسباب فشل أجهزة أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة في المعدات، من الضروري تحديد درجة اعتماد فشل الأجهزة على فشل العناصر الأخرى. هذا مهم جدًا عند اختيار التدابير اللازمة للقضاء على حالات الفشل اللاحقة.

بناءً على طبيعة الإزالة، يتم التمييز بين الحل الذاتي (الفشل) والفشل المتقطع. في ظروف السفينة، قد يؤدي إغلاق شبكة السفينة على المدى القصير إلى تعطيل أداء أي جهاز ملاحة راديوي كهربائي (ERN) ومعدات اتصالات خاصة بالسفينة. ومع ذلك، عند تطبيق الطاقة، قد يتم حل الخطأ من تلقاء نفسه. وهذا مثال على الفشل، أي فشل لمرة واحدة ويتم تصحيحه ذاتيًا أو فشل يمكن للمشغل إزالته. إذا تبعت عدة حالات فشل من نفس الطبيعة بعضها البعض، يحدث فشل متقطع للجهاز. أبسط مثال على هذه الإخفاقات هي الأعطال التي تظهر في الأجهزة بسبب وجود جزيئات موصلة في حجم الغلاف المحكم والتي يمكن أن تخلق دوائر قصيرة قصيرة المدى بين المحطات الداخلية والمسارات الموصلة الفردية.

يمكن أن تحدث حالات فشل التصحيح الذاتي نتيجة التعرض على المدى القصير لبعض العناصر (أو العناصر) لجهاز أو نظام الضوضاء الخارجية، وكذلك نتيجة للتغيرات قصيرة المدى في معلمات العناصر (على المدى القصير انقطاع الاتصالات، ونقل الاتصالات، وما إلى ذلك).

يصاحب فشل جهاز الكمبيوتر الذي يقوم بالتصحيح الذاتي تشويه المعلومات أثناء عمليات النقل والتخزين والمعالجة، لذلك إذا لم يتم القضاء على عواقب هذا الفشل، فقد يتم حل المهمة بشكل غير صحيح بسبب تشويه البيانات أو النتائج الوسيطة أو البرامج أنفسهم. في حالة فشل التصحيح الذاتي لـ REO وSA، المبني على أساس المعالجات الدقيقة وأجهزة الكمبيوتر، من الضروري استعادة موثوقية المعلومات، على سبيل المثال، عن طريق إعادة تشغيل البرنامج أو جزء منه؛ في هذه الحالة، إصلاح أو تعديل المعدات، كقاعدة عامة، ليس مطلوبا.

بناءً على درجة الكشف، يتم تمييز حالات الفشل:

صريح - يتم اكتشافه بصريًا أو بالطرق القياسية ووسائل التحكم والتشخيص عند إعداد كائن للاستخدام أو أثناء الاستخدام المقصود؛

مخفي - لا يتم اكتشافه بصريًا أو بالطرق القياسية ووسائل التحكم والتشخيص، ولكن يتم اكتشافه أثناء الصيانة أو باستخدام طرق تشخيص خاصة.

في حالة حدوث فشل أو ضرر، فمن الضروري تحديد علامات (معايير) خلل في الكائن، ومعرفة سبب حدوثها، وتحديد الطبيعة والعواقب.

تحدث الأعطال الهيكلية نتيجة للعيوب أو الانتهاكات للقواعد المعمول بها و (أو) معايير التصميم الخاصة بالكائن. قد تكون الأسباب التي تسبب مثل هذه الإخفاقات هي التقييم غير الصحيح لقدرات الأجهزة عند اختيارها لتصنيع المعدات، أو أخطاء في تصميمها. ونتيجة لذلك، قد يتم تحميل الأجهزة بشكل زائد وتفشل قبل الأوان.

تنشأ حالات فشل التصنيع بسبب عيوب أو انتهاكات للعملية المحددة لتصنيع أو إصلاح كائن ما، والذي يتم تنفيذه في منشأة الإصلاح.

أثناء إنتاج المعدات الإلكترونية، قد تتعرض الأجهزة للتلف أثناء هذه العملية التحكم في الإدخالبسبب خيار خاطئأوضاع القياس والاختبار عند تركيبها في المعدات بسبب انتهاك الشروط التكنولوجية للتجميع.

ترتبط حالات الفشل التشغيلي بانتهاك القواعد المعمول بها و (أو) ظروف تشغيل المنشأة. دعونا نعطي مثالا على الفشل التشغيلي. تتطلب قواعد تشغيل البوصلة الجيروسكوبية أن تكون جميع المفاتيح في وضع "إيقاف التشغيل" قبل البدء. إذا قام المشغل، بعد انتهاك هذا المطلب، بترك مفتاح التوهين في وضع "عدم التوهين"، والذي يتوافق مع حالة "التشغيل"، فلن تصل البوصلة الجيروسكوبية إلى خط الطول، على الرغم من أن جميع عمليات بدء التشغيل ستتم يتم تنفيذها بدقة وفقا للقواعد. نتيجة لإجراءات المشغل غير الصحيحة، سيحدث فشل يجب تصنيفه على أنه تشغيلي.

يحدث الفشل التدهوري بسبب العمليات الطبيعية للشيخوخة، والتآكل، والتآكل، مع مراعاة الامتثال لجميع القواعد المعمول بها و (أو) معايير التصميم والتصنيع والتشغيل.

يحدث فشل المورد عندما يصل الكائن إلى حالة الحد الخاصة به.

معيار الفشل هو علامة أو مجموعة من العلامات على انتهاك الحالة التشغيلية لكائن ما، المنصوص عليها في الوثائق التنظيمية والتقنية و (أو) التصميم (المشروع) (على سبيل المثال، تظهر مقاييس التحكم التيارات غير الطبيعية في مصدر الطاقة دائرة محركات البوصلة الجيروسكوبية). وبالإضافة إلى ذلك، تشمل معايير الرفض علامات الجودة، يشير إلى انتهاك التشغيل العادي للكائن: تغييرات محددة في الجهاز مرتبطة بحدوث عطل (على سبيل المثال، سلك مكسور، تشوه جزء، جهات اتصال محترقة، إلخ).

سبب الفشل هو الظواهر والعمليات والأحداث والظروف التي أدت إلى فشل الكائن. قد تكون أسباب الفشل انتهاكات القواعد واللوائح التي ارتكبت أثناء التصميم والإنتاج و فنى تشغيلوكذلك العمليات الطبيعية للتآكل والشيخوخة.

عواقب الفشل هي الظواهر والعمليات والأحداث والظروف الناجمة عن حدوث فشل الكائن. على سبيل المثال، نتيجة فشل الدليل الموجي في الرادار هي فشل الرادار.

تصنيف الفشل لديه أهمية عظيمةفي ممارسة تشغيل REO و SA، حيث يسمح لك بتحديد أسباب الفشل والقضاء عليها.

تنعكس المصطلحات التي تمت مناقشتها أعلاه في معايير الدولةوالوثائق التنظيمية والفنية وهي إلزامية عند تصنيف حالات الفشل.

أثناء التشغيل، من الممكن اكتشاف وإزالة عدد من الأضرار التي قد تؤدي إلى حدوث أعطال، والتي تسمى تلك التي يمكن الوقاية منها. وتشمل هذه بشكل رئيسي الأعطال التدريجية، حيث يمكن التحكم في التغيير السابق في خصائص المعدات الإلكترونية.

قد لا يتم اكتشاف بعض الأضرار التي لحقت بأحد العناصر وقد تؤدي في النهاية إلى حالات فشل لا يمكن الوقاية منها. وتشمل هذه حالات الفشل المفاجئ، وأنماطها الإحصائية غير معروفة.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه لا يمكن منع جميع حالات الفشل التدريجي، لأنه غالبًا ما يكون من الصعب جدًا اكتشاف التغييرات البطيئة في المعلمات عناصر مختلفةريو وسا. ليست كل حالات الفشل المفاجئة غير قابلة للوقاية، إذ يمكن التنبؤ بحدوث بعض حالات الفشل المفاجئة من خلال دراسة الأنماط الإحصائية لحدوثها مع مرور الوقت. إن تقسيم حالات الفشل إلى حالات يمكن الوقاية منها وغير قابلة للوقاية مشروط ويستخدم عند تقييم فعالية العمل الوقائي. يؤدي تحسين طرق مراقبة المعدات الراديوية إلى إمكانية اكتشاف ومنع جزء متزايد من التغييرات في معلمات المعدات.

يتم تقييم العلاقة بين عدد حالات الفشل التي يمكن الوقاية منها والتي لا يمكن الوقاية منها لأنواع مختلفة من المعدات الراديوية من خلال معامل طبيعة الفشل:

أين - عدد حالات الفشل التي يمكن الوقاية منها والتي لا يمكن الوقاية منها في نوع معين من المعدات الراديوية.

تتأثر قيمة معامل وضع الفشل لأي نوع من المعدات بشكل كبير بالعوامل الهيكلية والتكنولوجية والتشغيلية: خصائص المواد والتكنولوجيا لعناصر التصنيع، والتأثيرات الفيزيائية والكيميائية على المعدات أثناء التشغيل، ومدة التشغيل، وما إلى ذلك.

يمكن تحديد عامل أسلوب الفشل A(t) لأنواع معينة من المعدات الراديوية استناداً إلى بيانات إحصائية عن الأعطال. فيما يلي قيم معامل معدل الفشل (%) لبعض عناصر الأجهزة الراديوية:

أثناء التشغيل، يمكن منع عدد كبير من أعطال المعدات الراديوية من خلال تحديد الأخطاء في الوقت المناسب وإزالتها (الضبط والتعديل وما إلى ذلك). يعتمد عدد حالات الفشل التي يمكن الوقاية منها على جودة العمل المنجز. بالإضافة إلى ذلك، فإن تحسين طرق ووسائل التحكم يضمن إمكانية اكتشاف معظم التغييرات في معلمات السيارة، وبالتالي منعها.

يوضح تحليل أعطال المعدات أن ما يقرب من 40 - 45٪ من جميع حالات الفشل تحدث بسبب الأخطاء التي حدثت أثناء التصميم، و 20٪ - بسبب أخطاء في عملية الإنتاج، و 30٪ - نتيجة للتشغيل غير السليم، و 5 -10٪ - بسبب البلى الطبيعي والشيخوخة.

أسباب فشل الدوائر المتكاملة. حاليًا، يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لمراقبة جودة المعدات الإلكترونية، ولكن على الرغم من ذلك، غالبًا ما تحدث أعطال في المكونات الفردية أو الأنظمة بأكملها أثناء التشغيل.

يمكن أن يحدث فشل المكونات لعدة أسباب، بما في ذلك التيار الزائد أو الحمل الزائد للجهد، والحرارة المفرطة، والتعرض لعوامل عدوانية المواد الكيميائيةأو الرطوبة العالية، فضلا عن بعض ظروف الإنتاج والتشغيل للمعدات. نعم على المرحلة الأوليةتكون أعطال التشغيل نتيجة عيوب التصنيع أو أخطاء التصميم أو الاستخدام غير الصحيح للمكونات، بالإضافة إلى استخدام المكونات المعيبة التي لم يتم تحديدها في مرحلة الفحص الواردة. تحدث معظم حالات الفشل خلال فترة التشغيل النشطة بسبب درجة حرارة عاليةوالرطوبة، والتيار والجهد الزائد، والاهتزاز، والتأثيرات الحرارية والميكانيكية، وبالتالي نتيجة لشيخوخة المكونات. يمكن أن تكون أسباب الأعطال التي تحدث أثناء التشغيل هي التآكل والتسرب الكهربائي وانهيار العزل وحركة الأيونات المعدنية في اتجاه التيار تحت تأثير الحقل الكهربائيوكذلك تدمير المواد والموصلات. تحدث أعطال المكونات الميكانيكية، مثل الموصلات، نتيجة لتآكل التلامس وزيادة المقاومة.

من بين العوامل التي تسبب فشل المعدات الإلكترونية في أغلب الأحيان ما يلي:

الأحمال الكهربائية الزائدة. يحدث الضرر الناتج عن الحمل الكهربائي الزائد أثناء تشغيل الجهاز عند تعرضه لزيادة الجهد أو التيار أو الطاقة. وتشمل هذه الأضرار ما يلي:

تدمير التحولات ومناطق التمعدن، وكذلك التفحم والتدمير المرتبط بارتفاع درجة حرارة المناطق الفردية من البلورات (في أجهزة أشباه الموصلات)؛

تدمير الطبقة المقاومة أو احتراق (ذوبان) السلك في المقاومات السلكية وظهور العيوب وتغيير لون السكن (في المقاومات) ؛

انهيار المواد العازلة وتوليد الحرارة (في المكثفات)؛

ذوبان السلك في اللفات، مما يؤدي إلى ماس كهربائي في المنعطفات، وتوليد الحرارة الزائدة فيها، واحتراق أو تفحم المكون (في المحولات والملفات)؛

التفريغ الكهروستاتيكي. يحدث بسبب تراكم الشحنات عند أطراف الدوائر الدقيقة. عندما يتلامس جسم مشحون مع سطح موصل، يحدث تفريغ كهربائي، مما يؤدي إلى تيار قصير المدى كمية كبيرةالإلكترونات في الموصل. إذا حدثت تغييرات لا رجعة فيها في البنية الداخلية للدائرة الدقيقة، فإنها تفشل.

تشمل الأضرار الناجمة عن التفريغ الكهروستاتيكي ما يلي:

تمزق أغشية الأكسيد الرقيقة في أجهزة أشباه الموصلات نتيجة لانهيار العزل الكهربائي؛

ذوبان الموصلات ومناطق المعدنة بسبب ارتفاع درجة الحرارة تحت تأثير الجهد العالي؛

تدهور المعلمات أو العيوب الخفية في بنية المكونات التي لا تؤدي إلى فشل فوري للجهاز، ولكنها تجعل تشغيل النظام غير مستقر وتؤدي إلى فشل تشغيلي في ظروف قاسية؛

إحداث مجالات كهربائية قوية تسبب تداخلاً وعطلاً للأجهزة الإلكترونية القريبة.

التداخل الكهرومغناطيسي والصدمة الحرارية. تغيير سريع للكهرباء و المجالات المغناطيسيةالمساهمة في ظهور التداخل الكهرومغناطيسي في الموصلات. المصادر الأكثر شيوعًا لهذا التداخل هي مصابيح الفلورسنت، والمعدات الإلكترونية الصناعية والطبية، والأجهزة المنزلية التي تستخدم المحركات الكهربائية. وتشمل المصادر الطبيعية لهذا النوع من التدخل تصريفات البرق. يصبح التداخل الكهرومغناطيسي في المنشأة مشكلة عندما يكون هناك مصدر، ووسيط ينقل التداخل أو يقلله، ونظام حساس له. تنتقل الإشارة الكهرومغناطيسية من مصدر التداخل إلى الجهاز الحساس من خلال ظاهرتي التوصيل والإشعاع. في الحالة الأولى، يدخل التداخل إلى الجهاز من خلال مسار موصل مباشر، في الحالة الثانية - من خلال البيئة. من أجل تقليل التداخل الكهروميكانيكي، من الضروري تحديد حلول الدوائر الصحيحة والمكونات المقابلة لها بالفعل في مرحلة التصميم، الأسلاك الصحيحة لوحات الدوائر المطبوعة، تقنيات التأريض والحماية الخاصة.

المفاهيم الأساسية لنظرية الموثوقية

مصداقية- هذه خاصية للكائن للحفاظ على خصائص الإخراج الخاصة به ضمن حدود معينة في ظل ظروف تشغيل معينة.

فعال، هي حالة النظام (العنصر) التي تكون فيها قيم المعلمات التي تميز قدرة النظام على أداء وظائف معينة ضمن الحدود التي تحددها الوثائق التنظيمية أو الفنية أو وثائق التصميم.

غير فعال، هي حالة النظام التي لا تكون فيها قيمة معلمة واحدة على الأقل تميز القدرة على أداء وظائف محددة ضمن الحدود التي تحددها الوثائق المحددة.

على سبيل المثال، يكون نظام قياس درجة الحرارة غير فعال إذا تجاوزت المعلمة الرئيسية التي تميز جودة عمله - خطأ القياس - قيمة محددة.

صالحة للخدمةالحالة هي حالة يلبي فيها النظام جميع متطلبات الوثائق التنظيمية والفنية ووثائق التصميم.

متعطل- أن يكون هناك عدم امتثال واحد على الأقل للمتطلبات.

الفرق بين الحالات الصحية والتشغيلية هو كما يلي. يلبي النظام الفعال فقط تلك المتطلبات الأساسية للتشغيل، وقد لا يلبي المتطلبات الأخرى (على سبيل المثال، للحفاظ على مظهر العناصر). ومن المعروف أن النظام الذي هو في حالة جيدة جاهز للعمل.

حدالحالة هي حالة يكون فيها الاستخدام الإضافي للنظام للغرض المقصود منه غير مقبول أو غير مناسب. بعد الوصول إلى الحالة المقيدة، قد تتبع الإصلاحات (كبيرة أو متوسطة)، ونتيجة لذلك يتم استعادة الحالة الصالحة للخدمة، أو يتوقف النظام أخيرًا عن استخدامه للغرض المقصود منه.

رفض- حدث يتمثل في تعطيل أداء النظام، أي في انتقاله من حالة التشغيل إلى حالة عدم التشغيل.

ضرر- حدث يتكون من انتقال النظام من حالة صالحة للخدمة إلى حالة معيبة ولكن قابلة للتشغيل.

استعادةهو حدث يتضمن انتقال النظام من حالة غير صالحة للتشغيل إلى حالة قابلة للتشغيل.

ل غير قابل للاستردادتشمل الأنظمة التي يعتبر استعادتها مباشرة بعد الفشل غير عملي أو مستحيل، و قابلة للاسترداد- حيث يتم الترميم مباشرة بعد حدوث الفشل.

نفس النظام في ظروف مختلفةيمكن تصنيف التطبيق على أنه غير قابل للاسترداد (على سبيل المثال، إذا كان موجودًا في غرفة غير مراقبة حيث يُحظر وصول الموظفين أثناء تشغيل وحدة المعالجة) وعلى أنه قابل للاسترداد إذا كان بإمكان الموظفين بدء الاستعادة فورًا بعد الفشل. يجب أن يُفهم مفهوم "الاستعادة" ليس فقط على أنه تعديل أو تعديل أو لحام أو عمليات إصلاح أخرى فيما يتعلق بوسائل تقنية معينة، ولكن أيضًا كبديل لهذه الوسائل.

من حيث المبدأ، يمكن استعادة الغالبية العظمى من الأنظمة المستخدمة لأتمتة العمليات التكنولوجية بعد حدوث فشل، وبعد ذلك تستمر في العمل مرة أخرى. وينطبق الشيء نفسه على معظم الوسائل التقنية; يمكن فقط تصنيف عناصر مثل الدوائر المتكاملة والمقاومات والمكثفات وما إلى ذلك على أنها عناصر غير قابلة للاسترداد.

أنواع الفشل

يمكن تمييز الفشل بعدة خصائص.

بناءً على طبيعة الإزالة، يتم التمييز بين حالات الفشل النهائية (المستقرة) والمتقطعة (إما الظاهرة أو المختفية). رفضكائن - حدث يتكون من حقيقة أن الكائن يفقد خاصية التشغيل كليًا أو جزئيًا. مع حدوث خسارة كاملة في الأداء فشل كامل،جزئي - فشل جزئي.يجب صياغة مفاهيم الفشل الكامل والجزئي بوضوح في كل مرة قبل تحليل الموثوقية، لأن التقييم الكمي للموثوقية يعتمد على ذلك. متطلبات موثوقية المنتج، وكذلك التقييم الكمي للموثوقية دون الإشارة إلى علامات الفشل، لا معنى لها.

يمكن أن يكون الفشل مفاجئًا أو تدريجيًا. وتختلف هذه الإخفاقات في طبيعة حدوثها.

الفشل المفاجئوقد لا يسبقه تراكم تدريجي للضرر ويحدث فجأة. إن تكنولوجيا تصنيع عناصر المعدات الحديثة معقدة للغاية لدرجة أنه ليس من الممكن دائما تتبع عيوب التصنيع المخفية، والتي ينبغي تحديدها في مرحلة التدريب وتشغيل المعدات. نتيجة لذلك، قد تدخل العناصر المعيبة التالية إلى مجال التشغيل: المقاوم مع تثبيت غير قوي بما فيه الكفاية للموصل الحالي؛ جهاز أشباه الموصلات الذي يكون فيه سمك المنطقة المتوسطة غير كاف؛ جهاز شبه موصل يتم فيه لصق جسيمات موصلة على سطح مادة شبه موصلة؛ طبقة موصلة من الأسلاك المطبوعة، يكون سمكها إما صغيرًا جدًا أو كبيرًا جدًا؛ دائرة متكاملة لا يكون فيها اتصال الإخراج بلوحة الدائرة المطبوعة بالسرعة الكافية، وما إلى ذلك. أثناء التشغيل، قد تنشأ ظروف عرضية يؤدي فيها عيب مخفي إلى فشل المنتج (الأحمال القصوى، والاهتزاز والاهتزاز، وقفز درجة الحرارة، والتداخل إلخ.). ولكن قد لا يكون هناك مزيج غير موات من العوامل غير المواتية، فلن يكون هناك فشل مفاجئ. مع وجود مستوى عال من الآثار الضارة العشوائية، يمكن أن يحدث الفشل المفاجئ حتى في حالة عدم وجود عيوب مخفية.

الفشل التدريجييحدث نتيجة للتراكم التدريجي للضرر، ويرجع ذلك أساسًا إلى تآكل المواد وتقادمها.

ومن الضروري التمييز بين حالات الفشل المفاجئة والتدريجية، لأن الأنماط التي تخضع لها مختلفة. ولذلك فإن طرق التعامل مع حالات الرفض هذه يجب أن تكون مختلفة. لتقليل عدد حالات الفشل المفاجئ، يمكن التوصية بالتدريب الأولي وتشغيل المنتجات من أجل تحديد عيوب التصنيع المخفية، بالإضافة إلى إدخال الحماية من التأثيرات الضارة مثل التداخل، والأحمال الزائدة، والاهتزازات، وما إلى ذلك. يمكن أن تساعد حالات الفشل التدريجي في استبدال الوحدات القابلة للاستبدال التي استنفدت عمرها الفني في الوقت المناسب.

قد يكون الفشل قصير المدى ومحدودًا ذاتيًا. في هذه الحالة يطلق عليه فشل.من العلامات المميزة للفشل أن استعادة الأداء بعد حدوثه لا تتطلب إصلاح الأجهزة. يمكن أن يكون سبب الفشل إما فشل قصير المدى في المعدات (على سبيل المثال، اتصال عالق)، أو تداخل قصير المدى، أو عيوب في البرامج تؤدي إلى خصائص توقيت غير مواتية للمعدات. يكمن خطر الأعطال في حقيقة أنه من الصعب، بل ومن المستحيل في كثير من الأحيان، اكتشافها أثناء تشغيل الجهاز، ولكنها يمكن أن تشوه المعلومات كثيرًا مما يؤدي إلى الفشل في أداء وظيفة معينة.

يُنصح بتقسيم حالات الفشل في أنظمة التحكم الآلية إلى أجهزة وبرامج.

فشل البرمجياتيُنظر إلى الحدث الذي يفقد فيه الكائن وظائفه بسبب عيوب البرنامج (نقص خوارزمية حل المشكلة، ونقص حماية البرنامج ضد الأعطال، وعدم التحكم في البرنامج في حالة المنتج، والأخطاء في عرض المنتج) البرنامج على الوسائط المادية، وما إلى ذلك). يتم التخلص من فشل البرنامج عن طريق تصحيح البرنامج.

للكائنات تعيين مسؤوليُنصح بتصنيف حالات الفشل التي يمكن أن تؤدي إلى عواقب كارثية (وفيات الأشخاص، وما إلى ذلك) إلى مجموعة منفصلة. في مهام الموثوقية، من الضروري فصل متطلبات السلامة في مجموعة منفصلة.

الموضوع 12. ضمان موثوقية النشاطات خارج المركبة.

مفهوم الموثوقية.تعتمد إحدى المعلمات الرئيسية لجهاز الكمبيوتر - الموثوقية - على الموثوقية قاعدة العناصر المستخدمة، بالإضافة إلى الدوائر وحلول التصميم المعتمدة. وبالنظر إلى أهمية VT الحديثة في النشاط البشري، فإن متطلبات موثوقيتها تتزايد باستمرار. هذا يرجع إلى حقيقة أنه من التشغيل السليمتعتمد أجهزة الكمبيوتر على تقدم التنفيذ العملية التكنولوجية، موثوقية الحصول على نتائج الحساب، موثوقية أنظمة دعم الحياة في الطب، مركبة فضائيةإلخ. ولذلك، يتم إيلاء أكبر قدر من الاهتمام لزيادة موثوقية الكمبيوتر في جميع مراحل تصميمه وإنتاجه.

تحت مصداقيةفهم قدرة المنتج على أداء وظائف محددة، والحفاظ على أدائه ضمن الحدود المحددة للفترة الزمنية المطلوبة أو وقت التشغيل المطلوب، مع مراعاة ظروف التشغيل وقواعد الصيانة والتخزين والنقل. الموثوقية هي مفهوم معقد وشامل بمساعدة هذا أهم الخصائصالمنتجات، مثل الأداء والمتانة والموثوقية وقابلية الصيانة والاستعادة 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 مظهروسهولة الاستخدام فتسمى هذه الحالة في حالة جيدة . وفقا لهذا التعريف حالة خاطئة - حالة الكمبيوتر التي لا يفي فيها حاليًا بواحد على الأقل من هذه المتطلبات المحددة فيما يتعلق بكل من المعلمات الرئيسية والثانوية. ليس كل عطل يؤدي إلى فشل الكمبيوتر في أداء وظائف محددة. على سبيل المثال، لا يمكن أن يتداخل تكوين الخدوش أو الصدأ على جسم الآلة، أو فشل مصابيح الإضاءة الخلفية مع تشغيل الكمبيوتر.

أداء - حالة المنتج الذي يكون فيه قادرًا على أداء وظائف محددة مع المعلمات التي تحددها متطلبات الوثائق الفنية.

رفض- حدث يتكون من فقدان كامل أو جزئي لوظائف النظام. وبما أنه ليس كل عطل يؤدي إلى الفشل، فإننا نتميز 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.

مفاجئتنشأ الأعطال (الكارثية) نتيجة لتغير لحظي في واحد أو أكثر من معلمات العناصر التي تم بناء الكمبيوتر منها (الكسر أو دائرة مقصورة). يتم القضاء على الفشل المفاجئ عن طريق استبدال العنصر الفاشل (الوحدة أو الجهاز) بعنصر صالح للخدمة أو عن طريق إصلاحه.

تدريجيتنشأ الأعطال (البارمترية) نتيجة للتغير التدريجي في معلمات العناصر حتى تتجاوز قيمة أحد المعلمات حدودًا معينة تحدد التشغيل الطبيعي للعناصر - (شيخوخة العناصر، التأثيرات البيئية، التقلبات في درجات الحرارة والرطوبة والضغط ومستوى 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 اصطدام أو فشل متقطع. يتحطم- فشل في التصحيح الذاتي لمرة واحدة. إذا كانت هناك عدة إخفاقات تتبع بعضها البعض، إذن فشل متقطع. يعد الفشل من نوع الفشل نموذجيًا بشكل خاص لأجهزة الكمبيوتر.

يحدث الفشل بسبب عوامل خارجية وداخلية. ل عوامل خارجية تشمل تقلبات جهد الإمداد والاهتزازات وتقلبات درجات الحرارة. من خلال اتخاذ تدابير خاصة (تثبيت الطاقة، والاستهلاك، والتحكم في درجة الحرارة، وما إلى ذلك)، يمكن إضعاف تأثير هذه العوامل بشكل كبير. ل العوامل الداخلية وتشمل هذه التقلبات في معلمات العناصر والتشغيل غير المتزامن للأجهزة الفردية والضوضاء الداخلية والتداخل. إذا حدثت عدة حالات فشل في جهاز الكمبيوتر في وقت واحد، فسيتم التمييز بناءً على اتصالهم المتبادل مستقلحالات الفشل (حدوثها لا يرتبط بالفشل السابق) و متكل(ظهورهم سببه الفشل في النقطة الزمنية السابقة).

بواسطة المظاهر الخارجيةوينقسم الرفض إلى صريح وضمني. إخفاقات صريحةيتم الكشف عنها أثناء الفحص الخارجي، و إخفاقات ضمنية- طرق التحكم الخاصة.