أمثلة على حالات الفشل التشغيلي. أنواع فشل الكائن

مقال

عن طريق الانضباط

"موثوقية النظم التقنية والمخاطر التكنولوجية"

حول هذا الموضوع:

"أسباب وأنواع الفشل"

مقدمة

انتقال كائن من أحد الوالدين الحالة الفنيةعادة ما يحدث إلى المصب بسبب الأحداث: التلف أو الفشل. يغطي إجمالي الحالات الفعلية للكائن والأحداث التي تحدث ، مما يساهم في الانتقال إلى حالة جديدة ، ما يسمى بدورة حياة الكائن ، والتي تستمر في الوقت المناسب ولديها أنماط معينة تمت دراستها في نظرية الموثوقية. بما في ذلك مفاهيم مثل التلف والفشل وما إلى ذلك. دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذه المفاهيم.

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

الفشل هو حدث يتكون من انتهاك للحالة الصحية للكائن.

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

تُفهم معايير الفشل على أنها علامات تسمح بإثبات حقيقة وجود عطل. معايير الفشل الأكثر شيوعًا هي التشققات ، وعدم المحاذاة ، 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.

علامات فشل الكائن تسمى التأثيرات المباشرة أو غير المباشرة على حواس المراقب للظواهر المميزة للحالة غير القابلة للتشغيل للكائن (انخفاض ضغط الزيت ، ظهور الضربات ، التغيير نظام درجة الحرارةإلخ.).

طبيعة العطل (الضرر) هي تغييرات محددة في الكائن مرتبطة بحدوث عطل (انقطاع في السلك ، تشوه جزئي ، إلخ).

في هذه الورقة ، سأحاول النظر بالكامل في تصنيف وأسباب ونتائج الفشل.

1. مفهوم الفشل

الفشل هو حدث يتكون من خسارة كاملة أو جزئية لأداء النظام.

قد يكون الفشل مرتبطًا بانتهاك في أداء أي وظائف محددة (فشل التشغيل) أو مع عدم كفاية المؤهلات لموظفي الصيانة ، ونتيجة لذلك لا يؤدي النظام الوظائف المحددة بشكل مرض. يمكن أن ترتبط حالات الفشل بتغيير في معايير أو خصائص النظام ، أي يتم تنفيذ إحدى الوظائف الرئيسية بشكل سيئ (فشل المعلمة).

2. تصنيف وخصائص الفشل

يمكن تصنيف حالات الفشل اعتمادًا على الطبيعة والميزات ، من لحظة حدوثها. دعنا ننتقل إلى تصنيف حالات الفشل:

حسب طبيعة المعلمة تتغير حتى يحدث الفشل:

فشل مفاجئ

انسحاب تدريجي.

فيما يتعلق بالإنكار الآخر:

فشل مستقل

إنكار تابع.

حيثما أمكن للاستخدام اللاحق بعد حدوث العطل:

فشل كامل؛

فشل جزئي.

حسب طبيعة القضاء على الفشل:

فشل مستمر

فشل الاسترداد الذاتي (فشل أو فشل متقطع).

بوجود مظاهر خارجية:

رفض واضح (صريح) ؛

فشل كامن (ضمني).

بسبب حدوث:

فشل هيكلي؛

فشل تكنولوجي

فشل تشغيلي.

حسب طبيعة المنشأ:

فشل طبيعي

فشل مصطنع (عن قصد).

بحلول وقت حدوث الإخفاقات:

فشل الاختبار

فشل فترة الاختراق

فشل فترة التشغيل العادية ؛

فشل آخر فترة للعملية.

3. خصائص الفشل

التدريجي (البلى)تتميز حالات الفشل بالحدوث كنتيجة للدورة التدريجية لعملية أو أخرى من الضرر الذي يؤدي تدريجياً إلى تفاقم معلمات الإخراج للكائن.

فشل مفاجئتنشأ نتيجة مزيج من العوامل السلبية والعشوائية تأثيرات خارجيةيتجاوز قدرة الكائن على إدراكها. تتميز حالات الفشل المفاجئ بالطبيعة المفاجئة لانتقال كائن من حالة قابلة للتشغيل إلى حالة غير قابلة للتشغيل.

يتضمن الفشل المعقد ميزات الفشلين السابقين.

ل فشل كاملتشمل حالات الفشل التي يكون بعدها استخدام الكائن للغرض المقصود منه مستحيلًا (بالنسبة للأشياء القابلة للاسترداد - من المستحيل حتى يتم إجراء الاستعادة).

فشل جزئي- حالات الفشل ، التي يمكن بعد حدوثها استخدام الكائن للغرض المقصود منه ، ولكن بكفاءة أقل ، أو عندما تكون قيم ليست كلها ، ولكن واحدة أو أكثر من معلمات الإخراج خارج الحدود المسموح بها.

الرفض المستقل- فشل غير ناتج عن أعطال أخرى أو تلف الشيء.

فشل يعتمد- عطل بسبب أعطال أخرى أو تلف الشيء.

فشل مستقر- الأعطال التي لا يمكن القضاء عليها إلا بالترميم (الإصلاح).

يشار إلى حالات الفشل التي يتم التخلص منها دون عمليات الاسترداد عن طريق التنظيم أو التنظيم الذاتي باسم الإزالة الذاتية.

يتحطم- فشل الاسترداد الذاتي أو الفشل الفردي ، يتم التخلص منه بتدخل بسيط من المشغل.

فشل متقطع- تكرار حدوث فشل من نفس الطبيعة في القضاء على الذات.

إنكار صريح -عطل يتم اكتشافه بصريًا أو بالطرق والوسائل القياسية للمراقبة والتشخيص أثناء تحضير شيء ما للاستخدام أو في عملية الاستخدام المقصود منه.

الرفض الخفي- فشل لا يتم الكشف عنه بصريًا أو بالطرق القياسية ووسائل المراقبة والتشخيص ، ولكن يتم اكتشافه أثناء ذلك صيانةأو طرق التشخيص الخاصة.

تصنف معظم حالات الفشل البارامترية على أنها كامنة.

فشل هيكلي- إخفاق ناجم عن سبب يتعلق بنقص أو انتهاك القواعد المعمول بهاو (أو) معايير التصميم والبناء.

فشل التصنيع- عطل نشأ بسبب عيب أو انتهاك لعملية التصنيع أو الإصلاح المعمول بها في مرفق الإصلاح.

فشل تشغيلي- فشل حدث بسبب انتهاك القواعد المعمول بها و (أو) شروط التشغيل.

فشل التدهور- الفشل بسبب العملية الطبيعية للشيخوخة والتآكل والتآكل والإرهاق ، مع مراعاة جميع القواعد و (أو) معايير التصميم والتصنيع والتشغيل.

يحدث الفشل الاصطناعي عن قصد ، على سبيل المثال ، لأغراض البحث ، بهدف الحاجة إلى التوقف عن العمل ، وما إلى ذلك.

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

أسباب وعواقب الفشل

يمكن أن ترتبط أسباب حدوث الفشل بانتهاك في أداء أي وظائف محددة (فشل التشغيل) أو مع عدم كفاية المؤهلات لموظفي الصيانة ، ونتيجة لذلك لا يؤدي النظام الوظائف المحددة بشكل مرض. يمكن أن ترتبط حالات الفشل بتغيير في معايير أو خصائص النظام ، أي يتم تنفيذ إحدى الوظائف الرئيسية بشكل سيئ (فشل المعلمة). أيضًا ، يمكن أن تكون أسباب فشل الكائن هي العيوب التي حدثت أثناء التصميم والإنتاج والإصلاح ، وانتهاك قواعد ولوائح التشغيل ، وأنواع مختلفة من الضرر ، وكذلك العمليات الطبيعية للتآكل والشيخوخة.

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

عيوب التصميم (الأخطاء). قد يشمل ذلك:

حماية الاهتزاز غير كافية ؛

وجود ضغط متزايد.

اختيار خاطئ للمواد

تعريف غير صحيح للمستوى المتوقع للأحمال التشغيلية.

عيوب التصنيع (التصنيع). وتشمل هذه:

عيوب التصنيع

عيوب اللحام

عيوب المعالجة الحرارية

عيوب التجميع.

عيوب التشغيل. قد يشمل ذلك:

انتهاك شروط الاستخدام ؛

الصيانة والإصلاح غير المناسبين ؛

وجود حمولات زائدة وأحمال غير متوقعة ؛

استخدام مواد تشغيل منخفضة الجودة.

كما أن أسباب حدوث الفشل هي:

الفشل الهيكلي الناجم عن أوجه القصور والتصميم غير الناجح للكائن ؛

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

فشل تشغيلي ناتج عن انتهاك قواعد التشغيل.

طبيعة القضاء ؛

فشل مستمر

فشل متقطع (يظهر / يختفي).

تشمل عواقب الفشل الظواهر والعمليات والأحداث التي حدثت بعد الفشل وفي اتصال سببي مباشر معه (توقف المحرك ، التعطل القسري لأسباب فنية).

عواقب الفشل هي:

فشل سهل (يمكن إصلاحه بسهولة) ؛

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

فشل شديد (يسبب إخفاقات ثانوية أو يؤدي إلى تهديد لحياة الإنسان وصحته).

مزيد من استخدام الكائن:

حالات الفشل الكاملة ، باستثناء إمكانية تشغيل المنشأة حتى يتم التخلص منها ؛

حالات الفشل الجزئية ، حيث يمكن استخدام الكائن جزئيًا.

مؤشرات الموثوقية الرئيسية للأشياء غير القابلة للإصلاح

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

إن احتمال العملية غير الفاشلة هو احتمال عدم حدوث فشل كائن ما في حدود وقت التشغيل. في الممارسة العملية ، يتم تحديد هذا المؤشر من خلال تقييم إحصائي:

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

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

من تعريف احتمالية التشغيل الخالي من الفشل ، يمكن ملاحظة أن هذه الخاصية هي دالة للوقت ، وهي وظيفة متناقصة ويمكن أن تأخذ قيمًا من 1 إلى 0.

رسم بياني لاحتمال عدم فشل عملية الكائن

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

في بعض الأحيان يكون من العملي عدم استخدام احتمال التشغيل الخالي من الفشل ، ولكن احتمال الفشل. س (ر).نظرًا لأن قابلية التشغيل والفشل غير متوافقين وحالات معاكسة ، فإن احتمالاتهما مرتبطة بالتبعية:

P (t) + Q (t) = 1.(2)

وفقًا لقوانين نظرية الاحتمالات ، يمكن تحديد احتمال التشغيل الخالي من الفشل من خلال الصيغة:

(3)

أين و (ر)- كثافة الاحتمال (حسب قانون التوزيع).

وبالتالي معرفة كثافة الاحتمال و (ر) ،من السهل العثور على القيمة المطلوبة ف (ر).

اتصال بين P (t) و Q (t) و f (t)يمكن تفسيره كما هو موضح في الشكل 3.

تفسير رسومي لاحتمالية الفشل واحتمالية الفشل

فشل وقت التشغيل غير قابل للاسترداد آمنة من الفشل

لاحظ أن الوقت (بالساعات والسنوات) لا يعمل دائمًا كوقت تشغيل. على سبيل المثال ، لتقييم احتمال التشغيل الخالي من الفشل لأجهزة التبديل مع كمية كبيرةالتحول كقيمة متغيرة لوقت التشغيل ، فمن المستحسن أن تأخذ عدد الدورات "تشغيل" - "إيقاف". عند تقييم موثوقية جهات الاتصال المنزلقة ، يكون من الأنسب أخذ عدد ممرات المجمع الحالي على طول جهة الاتصال هذه كوقت تشغيل ، وعند تقييم موثوقية الأجسام المتحركة ، يُنصح بأخذ وقت التشغيل بالكيلومترات من يجري. جوهر التعبيرات الرياضية للتقييم P (t) ، Q (t) ، f (t)بينما تبقى دون تغيير.

متوسط ​​وقت الفشل هو التوقع الرياضي لوقت تشغيل كائن إلى الفشل الأول. T1.

(4)

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

يتم تحديد التقييم الإحصائي لمتوسط ​​الوقت حتى الفشل من خلال الصيغة

أين لا- عدد الأشياء القابلة للتشغيل من النوع الواحد غير القابلة للاسترداد عندما ر = 0(في بداية الاختبار) ؛

ر ي- وقت الفشل يالكائن -th.

لاحظ ذلك ، كما في حالة التعريف ف (ر)يمكن تقدير متوسط ​​الوقت حتى الفشل ليس فقط بالساعات (بالسنوات) ، ولكن أيضًا في الدورات والكيلومترات وغيرها من الحجج.

معدل الفشل هو الكثافة الشرطية لاحتمال حدوث فشل الكائن ، ويتم تحديدها بشرط أن الفشل لم يحدث قبل النقطة الزمنية المحددة. من التعريف الاحتمالي يتبع ذلك

(6)

التقدير الإحصائي لمعدل الفشل له الشكل:

(7)

أين ن(Δ ر)- عدد حالات الفشل من نفس النوع من الكائنات في الفاصل Δ ر 𝑖 ، والتي يتم تحديد معدل الفشل ؛

N cf. 𝑖 - عدد العناصر القابلة للتشغيل في منتصف الفترة Δ ر 𝑖 (انظر الشكل 4).

(8)

مخطط لتعريف ن الأربعاء

ن 𝑖 +1 - عدد الأشياء الصحية في نهاية الفترة Δ ر 𝑖 .

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

منحنى حياة الكائن

كما يتضح من العديد من بيانات تحليل الموثوقية لمعظم الكائنات ، فإن الاعتماد الخطي المعمم λ (t) هو منحنى معقد بثلاث فترات مميزة (I ، II ، III). في الفترة II (t 2 - t 1) λ = const. يمكن أن يكون هذا الفاصل الزمني أكثر من 10 سنوات ، ويرتبط بالتشغيل العادي للمرافق. غالبًا ما يُطلق على الفاصل الزمني I (t 1 - 0) فترة تشغيل العناصر. يمكن أن يزيد أو ينقص اعتمادًا على مستوى تنظيم رفض العناصر في مصنع التصنيع ، حيث تتم إزالة العناصر ذات العيوب الداخلية من دفعة الإنتاج في الوقت المناسب. يعتمد حجم معدل الفشل في هذه الفترة الزمنية إلى حد كبير على جودة تجميع دوائر الأجهزة المعقدة ، والامتثال لمتطلبات التثبيت ، وما إلى ذلك. التبديل تحت الحمل المخططات المجمعةيؤدي إلى "حرق" سريع للعناصر المعيبة وبعد فترة زمنية معينة ، تبقى العناصر الصالحة للخدمة فقط في الدائرة ، ويرتبط تشغيلها بـ λ = 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 التدهور. من أجل ضمان λ = const ، من الضروري استبدال العناصر غير القابلة للإصلاح بأخرى صالحة للخدمة أو قابلة للخدمة والتي عملت لفترة زمنية t ≤ t 2. الفاصل الزمني λ = const يتوافق مع نموذج التوزيع الأسي لاحتمال التشغيل الخالي من الفشل. نلاحظ هنا أيضًا أنه عندما يكون l = const ، يتم تبسيط حساب الموثوقية إلى حد كبير وغالبًا ما يتم استخدام λ كمؤشر أولي لموثوقية العنصر.

الوقت الذي تستغرقه نسبة جاما حتى الفشل - الوقت الذي لا يحدث خلاله فشل في كائن مع وجود 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

مما سبق ، يمكننا أن نستنتج أن الفشل جزء لا يتجزأ من أي أسلوب. كل شيء له تاريخ انتهاء صلاحيته. عاجلاً أم آجلاً ، يتآكل الجزء ، ويتشوه ، ويتدهور ، وما إلى ذلك ، مما يؤدي إلى إخراج كل المعدات أو جزء منها من الخدمة. يسمى هذا الحدث بالفشل. في المقابل ، يعتبر الفشل حافزًا لتطوير المزيد من التكنولوجيا الحديثة.

قائمة ببليوغرافية

1. موثوقية الأنظمة التقنية: كتيب. / Yu.K. بيلييف ، ف. بوجاتريف ، ف. بولوتين. إد. I ل. Ushakova - M: الراديو والاتصالات 1985

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

GOST 27.002-89 "الموثوقية في الهندسة. المفاهيم والمصطلحات والتعريفات 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.

استضافت في http://www.allbest.ru/

عن طريق الانضباط

"موثوقية النظم التقنية والمخاطر التكنولوجية"

"أسباب وأنواع الإخفاقات"

مقدمة

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

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

الفشل هو حدث يتكون من انتهاك للحالة الصحية للكائن.

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

تُفهم معايير الفشل على أنها علامات تسمح بإثبات حقيقة وجود عطل. معايير الفشل الأكثر شيوعًا هي التشققات ، وعدم المحاذاة ، 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 الأشياء بالتأثيرات المباشرة أو غير المباشرة على حواس المراقب للظواهر المميزة للحالة غير القابلة للتشغيل للجسم (انخفاض ضغط الزيت ، وظهور الضربات ، والتغيرات في درجة الحرارة ، وما إلى ذلك).

طبيعة العطل (الضرر) هي تغييرات محددة في الكائن مرتبطة بحدوث عطل (انقطاع في السلك ، تشوه جزئي ، إلخ).

في هذه الورقة ، سأحاول النظر بالكامل في تصنيف وأسباب ونتائج الفشل.

1. مفهوم الفشل

الفشل هو حدث يتكون من خسارة كاملة أو جزئية لأداء النظام.

قد يكون الفشل مرتبطًا بانتهاك في أداء أي وظائف محددة (فشل التشغيل) أو مع عدم كفاية المؤهلات لموظفي الصيانة ، ونتيجة لذلك لا يؤدي النظام الوظائف المحددة بشكل مرض. يمكن أن ترتبط حالات الفشل بتغيير في معايير أو خصائص النظام ، أي يتم تنفيذ إحدى الوظائف الرئيسية بشكل سيئ (فشل المعلمة).

2. تصنيف وخصائص الفشل

يمكن تصنيف حالات الفشل اعتمادًا على الطبيعة والميزات ، من لحظة حدوثها. دعنا ننتقل إلى تصنيف حالات الفشل:

1. حسب طبيعة المعلمة تتغير حتى يحدث الفشل:

فشل مفاجئ

الانسحاب التدريجي.

2 - فيما يتعلق بحالات الإخفاق الأخرى:

تنازل مستقل

إنكار تابع.

3. إن أمكن ، الاستخدام اللاحق بعد حدوث الفشل:

فشل كامل؛

فشل جزئي.

4. من طبيعة القضاء على الفشل:

فشل مستمر

فشل الاسترداد الذاتي (فشل أو فشل متقطع).

5. بوجود مظاهر خارجية:

رفض واضح (صريح) ؛

فشل خفي (ضمني).

6. بسبب حدوث:

فشل هيكلي؛

فشل تكنولوجي

فشل تشغيلي.

7- حسب طبيعة المنشأ:

فشل طبيعي

فشل اصطناعي (عن قصد).

8. وقت حدوث الإخفاقات:

فشل أثناء الاختبار ؛

فشل فترة الاختراق

فشل فترة التشغيل العادي ؛

فشل آخر فترة للعملية.

3. خصائص الفشل

التدريجي (البلى)تتميز حالات الفشل بالحدوث كنتيجة للدورة التدريجية لعملية أو أخرى من الضرر الذي يؤدي تدريجياً إلى تفاقم معلمات الإخراج للكائن.

فشل مفاجئتنشأ نتيجة لمجموعة من العوامل السلبية والتأثيرات الخارجية العشوائية التي تتجاوز قدرة الكائن على إدراكها. تتميز حالات الفشل المفاجئ بالطبيعة المفاجئة لانتقال كائن من حالة قابلة للتشغيل إلى حالة غير قابلة للتشغيل.

يتضمن الفشل المعقد ميزات الفشلين السابقين.

ل فشل كاملتشمل حالات الفشل التي يكون بعدها استخدام الكائن للغرض المقصود منه مستحيلًا (بالنسبة للأشياء القابلة للاسترداد - من المستحيل حتى يتم إجراء الاستعادة).

فشل جزئي- حالات الفشل ، التي يمكن بعد حدوثها استخدام الكائن للغرض المقصود منه ، ولكن بكفاءة أقل ، أو عندما تكون قيم ليست كلها ، ولكن واحدة أو أكثر من معلمات الإخراج خارج الحدود المسموح بها.

الرفض المستقل- فشل غير ناتج عن أعطال أخرى أو تلف الشيء.

فشل يعتمد- عطل بسبب أعطال أخرى أو تلف الشيء.

فشل مستقر- الأعطال التي لا يمكن القضاء عليها إلا بالترميم (الإصلاح).

يشار إلى حالات الفشل التي يتم التخلص منها دون عمليات الاسترداد عن طريق التنظيم أو التنظيم الذاتي باسم الإزالة الذاتية.

يتحطم- فشل الاسترداد الذاتي أو الفشل الفردي ، يتم التخلص منه بتدخل بسيط من المشغل.

فشل متقطع- تكرار حدوث فشل من نفس الطبيعة في القضاء على الذات.

إنكار صريح- عطل يتم اكتشافه بصريًا أو بالطرق القياسية ووسائل التحكم والتشخيص أثناء تحضير شيء ما للاستخدام أو في عملية الاستخدام المقصود منه.

الرفض الخفي- عطل لا يتم اكتشافه بصريًا أو بالطرق القياسية ووسائل المراقبة والتشخيص ، ولكن يتم اكتشافه أثناء الصيانة أو طرق التشخيص الخاصة.

تصنف معظم حالات الفشل البارامترية على أنها كامنة.

فشل هيكلي- إخفاق نشأ بسبب عيب أو انتهاك للقواعد المعمول بها و (أو) معايير التصميم والبناء.

فشل التصنيع- عطل نشأ بسبب عيب أو انتهاك لعملية التصنيع أو الإصلاح المعمول بها في مرفق الإصلاح.

فشل تشغيلي- فشل حدث بسبب انتهاك القواعد المعمول بها و (أو) شروط التشغيل.

فشل التدهور- الفشل بسبب العملية الطبيعية للشيخوخة والتآكل والتآكل والإرهاق ، مع مراعاة جميع القواعد و (أو) معايير التصميم والتصنيع والتشغيل.

يحدث الفشل الاصطناعي عن قصد ، على سبيل المثال ، لأغراض البحث ، بهدف الحاجة إلى التوقف عن العمل ، وما إلى ذلك.

يتم تصنيف حالات الفشل التي تحدث دون تنظيم متعمد لحدوثها نتيجة لأفعال موجهة لشخص (أو أجهزة آلية) على أنها حالات فشل طبيعية.

أسباب وعواقب الفشل

يمكن أن ترتبط أسباب حدوث الفشل بانتهاك في أداء أي وظائف محددة (فشل التشغيل) أو مع عدم كفاية المؤهلات لموظفي الصيانة ، ونتيجة لذلك لا يؤدي النظام الوظائف المحددة بشكل مرض. يمكن أن ترتبط حالات الفشل بتغيير في معايير أو خصائص النظام ، أي يتم تنفيذ إحدى الوظائف الرئيسية بشكل سيئ (فشل المعلمة). أيضًا ، يمكن أن تكون أسباب فشل الكائن هي العيوب التي حدثت أثناء التصميم والإنتاج والإصلاح ، وانتهاك قواعد ولوائح التشغيل ، وأنواع مختلفة من الضرر ، وكذلك العمليات الطبيعية للتآكل والشيخوخة.

وفقًا لـ GOST 15467-79 ، قد يكون الفشل نتيجة لخلل. هذا المفهوم يعكس حالة الكائن. العيب هو عدم امتثال كل فرد لشيء ما بالمعايير أو المتطلبات المعمول بها. الخلل يعكس حالة أخرى غير الفشل. وفقًا لتعريف الفشل كحدث يتألف من انتهاك لقابلية التشغيل ، من المفترض أنه قبل حدوث الفشل ، كان الكائن قابلاً للتشغيل. قد يكون الفشل ناتجًا عن حدوث ضرر لم يتم إصلاحه أو وجود عيوب: الخدوش ؛ تدهور العزل تشوهات صغيرة.

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

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

حماية الاهتزاز غير كافية ؛

وجود ضغط متزايد.

اختيار خاطئ للمواد

تعريف غير صحيح للمستوى المتوقع للأحمال التشغيلية.

2. عيوب التصنيع (التصنيع). وتشمل هذه:

عيوب التصنيع

عيوب اللحام

عيوب المعالجة الحرارية

عيوب التجميع.

3. العيوب التشغيلية. قد يشمل ذلك:

انتهاك شروط الاستخدام ؛

الصيانة والإصلاح غير المناسبين ؛

وجود حمولات زائدة وأحمال غير متوقعة ؛

استخدام مواد تشغيل منخفضة الجودة.

كما أن أسباب حدوث الفشل هي:

1. الفشل الإنشائي الناجم عن أوجه القصور والتصميم غير الناجح للكائن ؛

2. فشل الإنتاج المرتبط بأخطاء في تصنيع الشيء بسبب النقص أو انتهاك التكنولوجيا ؛

3. الفشل التشغيلي الناجم عن انتهاك قواعد التشغيل.

4. طبيعة القضاء.

5. فشل ثابت.

6. فشل متقطع (ظهور / تختفي).

تشمل عواقب الفشل الظواهر والعمليات والأحداث التي حدثت بعد الفشل وفي اتصال سببي مباشر معه (توقف المحرك ، التعطل القسري لأسباب فنية).

عواقب الفشل هي:

1. فشل سهل (يمكن إصلاحه بسهولة) ؛

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

3. الفشل الشديد (يسبب إخفاقات ثانوية أو يؤدي إلى تهديد لحياة الإنسان وصحته).

4. مزيد من استخدام الكائن:

5. حالات الفشل الكاملة ، باستثناء إمكانية تشغيل المرفق حتى يتم التخلص منها ؛

6. حالات الفشل الجزئية ، حيث يمكن استخدام الكائن جزئيًا.

مؤشرات الموثوقية الرئيسية للأشياء غير القابلة للإصلاح

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

إن احتمال العملية غير الفاشلة هو احتمال عدم حدوث فشل كائن ما في حدود وقت التشغيل. في الممارسة العملية ، يتم تحديد هذا المؤشر من خلال تقييم إحصائي:

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

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

من تعريف احتمالية التشغيل الخالي من الفشل ، يمكن ملاحظة أن هذه الخاصية هي دالة للوقت ، وهي وظيفة متناقصة ويمكن أن تأخذ قيمًا من 1 إلى 0.

رسم بياني لاحتمال عدم فشل عملية الكائن

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

في بعض الأحيان يكون من العملي عدم استخدام احتمال التشغيل الخالي من الفشل ، ولكن احتمال الفشل. س (ر).نظرًا لأن قابلية التشغيل والفشل غير متوافقين وحالات معاكسة ، فإن احتمالاتهما مرتبطة بالتبعية:

P (t) + Q (t) = 1. (2)

وفقًا لقوانين نظرية الاحتمالات ، يمكن تحديد احتمال التشغيل الخالي من الفشل من خلال الصيغة:

أين و (ر)- كثافة الاحتمال (حسب قانون التوزيع).

وبالتالي معرفة كثافة الاحتمال و (ر) ،من السهل العثور على القيمة المطلوبة ف (ر).

اتصال بين P (t) و Q (t) و f (t)يمكن تفسيره كما هو موضح في الشكل 3.

تفسير رسومي لاحتمالية الفشل واحتمالية الفشل

فشل وقت التشغيل غير قابل للاسترداد آمنة من الفشل

لاحظ أن الوقت (بالساعات والسنوات) لا يعمل دائمًا كوقت تشغيل. على سبيل المثال ، من أجل تقييم احتمالية التشغيل الخالي من الأعطال لأجهزة التبديل مع عدد كبير من المحولات ، يُنصح بأخذ عدد دورات "التشغيل" - "إيقاف التشغيل" كقيمة متغيرة لوقت التشغيل . عند تقييم موثوقية جهات الاتصال المنزلقة ، يكون من الأنسب أخذ عدد ممرات المجمع الحالي على طول جهة الاتصال هذه كوقت تشغيل ، وعند تقييم موثوقية الأجسام المتحركة ، يُنصح بأخذ وقت التشغيل بالكيلومترات من يجري. جوهر التعبيرات الرياضية للتقييم P (t) ، Q (t) ، f (t)بينما تبقى دون تغيير.

متوسط ​​وقت الفشل هو التوقع الرياضي لوقت تشغيل كائن إلى الفشل الأول. تي 1 .

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

يتم تحديد التقييم الإحصائي لمتوسط ​​الوقت حتى الفشل من خلال الصيغة

أين ن ا- عدد الأشياء القابلة للتشغيل من النوع الواحد غير القابلة للاسترداد عندما ر = 0(في بداية الاختبار) ؛

ر ي- وقت الفشل يالكائن -th.

لاحظ ذلك ، كما في حالة التعريف ف (ر)يمكن تقدير متوسط ​​الوقت حتى الفشل ليس فقط بالساعات (بالسنوات) ، ولكن أيضًا في الدورات والكيلومترات وغيرها من الحجج.

معدل الفشل هو الكثافة الشرطية لاحتمال حدوث فشل الكائن ، ويتم تحديدها بشرط أن الفشل لم يحدث قبل النقطة الزمنية المحددة. من التعريف الاحتمالي يتبع ذلك

التقدير الإحصائي لمعدل الفشل له الشكل:

أين ن(د ر)- عدد حالات الفشل من نفس النوع من الكائنات في الفترة د ر ?? ، والتي يتم تحديد معدل الفشل ؛

ن تزوج. ?? - عدد العناصر القابلة للتشغيل في منتصف الفترة د ر ?? (انظر الشكل 4).

مخطط لتعريف ن تزوج

ن أنا- عدد الأجسام الصحية في بداية الفاصل الزمني ر ؟؟ ؛

ن ?? +1 - عدد الأشياء الصحية في نهاية الفترة د ر ?? .

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

منحنى حياة الكائن

كما يتضح من العديد من بيانات تحليل الموثوقية لمعظم الكائنات ، فإن الاعتماد الخطي المعمم l (t) هو منحنى معقد بثلاث فترات مميزة (I ، II ، III). على الفاصل الزمني II (t 2 - t 1) l \ u003d const. يمكن أن يكون هذا الفاصل الزمني أكثر من 10 سنوات ، ويرتبط بالتشغيل العادي للمرافق. غالبًا ما يُطلق على الفاصل الزمني I (t 1 - 0) فترة تشغيل العناصر. يمكن أن يزيد أو ينقص اعتمادًا على مستوى تنظيم رفض العناصر في مصنع التصنيع ، حيث تتم إزالة العناصر ذات العيوب الداخلية من دفعة الإنتاج في الوقت المناسب. يعتمد حجم معدل الفشل في هذه الفترة الزمنية إلى حد كبير على جودة تجميع دوائر الأجهزة المعقدة ، والامتثال لمتطلبات التثبيت ، وما إلى ذلك. يؤدي تشغيل الدوائر المجمعة تحت الحمل إلى "احتراق" سريع للعناصر المعيبة وبعد فترة زمنية معينة ، 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 التدهور. من أجل ضمان l = const ، من الضروري استبدال العناصر غير القابلة للإصلاح بأخرى صالحة للخدمة أو قابلة للتشغيل والتي عملت على مدار الوقت؟ T2. يتوافق الفاصل الزمني l = const مع نموذج التوزيع الأسي لاحتمال التشغيل الخالي من الفشل. نلاحظ هنا أيضًا أنه عندما تكون l = const ، يتم تبسيط حساب الموثوقية إلى حد كبير وغالبًا ما يتم استخدام l كمؤشر أولي لموثوقية العنصر.

الوقت الذي تستغرقه نسبة جاما حتى الفشل - الوقت الذي لا يحدث خلاله فشل في كائن مع احتمال r ، معبرًا عنه كنسبة مئوية ، وإلا فإن هذا هو الحد الأدنى من الوقت للفشل الذي ستحصل عليه نسبة جاما من الكائنات من هذا النوع. عادة r = 100٪.

خاتمة

مما سبق ، يمكننا أن نستنتج أن الفشل جزء لا يتجزأ من أي أسلوب. كل شيء له تاريخ انتهاء صلاحيته. عاجلاً أم آجلاً ، يتآكل الجزء ، ويتشوه ، ويتدهور ، وما إلى ذلك ، مما يؤدي إلى إخراج كل المعدات أو جزء منها من الخدمة. يسمى هذا الحدث بالفشل. في المقابل ، يعتبر الفشل حافزًا لتطوير المزيد من التكنولوجيا الحديثة.

قائمة ببليوغرافية

1. موثوقية الأنظمة التقنية: كتيب. / Yu.K. بيلييف ، ف. بوجاتريف ، ف. بولوتين. إد. I ل. Ushakova - M: الراديو والاتصالات 1985

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

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

استضافت على 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 لأول فشل للجهاز.

تقرير ممارسة ، تمت الإضافة بتاريخ 12/13/2017


تحديد الاحتمال الإحصائي لعملية خالية من الأعطال للجهاز. حساب متوسط ​​الوقت لفشل حاقنات الوقود. دراسة الاعتماد على المسافة المقطوعة بالسيارة توقع رياضيارتداء مجلات قضيب التوصيل للعمود المرفقي وتشتت التآكل.

العمل الرقابي ، تمت إضافة 2015/02/26


معايير الدولة بشأن مشكلة موثوقية مرافق الطاقة أثناء التشغيل. تغيير في معدل الفشل مع زيادة وقت تشغيل الكائن. احتمال عملية خالية من الفشل. مؤشرات المتانة ونموذج موارد جاما.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 2014/4/15


تحديد نموذج احتمالية فشل المقاوم والمكثف ، وحساب عوامل الحمولة ومعدل الفشل التشغيلي الكلي من أجل تقييم مؤشرات الموثوقية للوحدة الوظيفية REU في وجود التكرار الدائم.

ورقة مصطلح تمت إضافتها في 07/05/2010


مفاهيم نظرية الموثوقية. احتمال عملية خالية من الفشل. معدلات الفشل. طرق تحسين موثوقية التكنولوجيا. حالات الفشل وسلامة المعدات. المعايير والخصائص الكمية لتقييمها.

ورقة المصطلح ، تمت إضافة 2014/04/28


الفشل كالغياب التام أو الجزئي لتفجير الشحنة. رسوم لم تنفجر لأسباب فنية. أنواع الفشل وتصنيفها وفقًا لـ علامات خارجية، دورية الظهور. الأسباب الرئيسية للفشل ، ملامح الوقاية منها.

عرض تقديمي ، تمت الإضافة في 07/23/2013


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

ورقة المصطلح ، تمت إضافته في 07/22/2015


تحليل التغيير في احتمالية عدم فشل تشغيل النظام من وقت التشغيل. مفهوم النسبة المئوية لوقت التشغيل نظام تقني، وميزات ضمان زيادتها عن طريق زيادة موثوقية العناصر والتكرار الهيكلي لعناصر النظام.

الاختبار ، تمت إضافة 04/16/2010


المفاهيم الأساسية لنظرية الموثوقية. المحافظة على قوة الجناح عند ظهور تشققات إرهاق في جلده لا تتجاوز أبعادها القيم المحددة. أسباب حدوث وتصنيف حالات الفشل. احتمال فشل المعدات.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 2014/30/4


مخطط هيكليموثوقية النظام الفني. رسم بياني للتغيير في احتمال تشغيل النظام بدون فشل من وقت التشغيل إلى مستوى 0.1-0.2. 2. تحديد النسبة المئوية للوقت في النظام الفني.

المصدر الرئيسي للمعلومات حول موثوقية REO و SA في جميع المراحل دورة الحياةهي تفاصيل الفشل ، لذا فإن تحليل الفشل هو فقط أهميةلنظام إدارة الموثوقية. في عملية التحليل ، يتم تصنيف حالات الفشل ، وتحديد أسباب حدوثها ، وكشف آلية الفشل ، ويتم تطوير التدابير الفنية والتنظيمية لمنعها.

يهدف تصنيف الإخفاقات في مرحلة تطوير وإنتاج الأجهزة إلى تحديد العوامل التي تلعب دورًا مهيمنًا في تحديد أسباب الفشل. يمكن أن تكون هذه العوامل عيوب التصميم والعيوب في المواد وانتهاكات النظام التكنولوجي وإجراءات المراقبة والاختبار المعمول بها. يمكن أن تكون أسباب الفشل تنظيمية وتقنية. للقضاء على الأسباب التنظيمية ، من الضروري توضيح إجراءات التحكم والتحكم الذاتي للمشغلين ، وإجراءات الاختبار ، وتحسين العملية التكنولوجية. للقضاء على الأسباب الفنية ، يجب دراسة آليات الفشل من أجل تطوير تدابير تقنية للقضاء على عملها.

يتم إيلاء اهتمام خاص في تحليل الفشل للفشل المنهجي أو المتكرر. تنشأ تحت تأثير مجموعة غير عشوائية من العوامل السلبية ، وبالتالي يجب تحديد الأسباب التي تسببها والقضاء عليها.

توفر منهجية تحليل الفشل سلسلة من الإجراءات المتسلسلة التي تهدف إلى تحديد أسباب وآليات الفشل. وفقًا لهذه التقنية ، أولاً وقبل كل شيء ، يتم إجراء تحليل شامل لظروف الفشل ، بينما تتم دراسة أوضاع التشغيل بالتفصيل.

يتم تصنيف الأنواع الرئيسية للفشل وفقًا لما يلي:

طبيعة التغيير في معلمات الكائن - تدريجي ، مفاجئ ؛

اتصالات مع فشل كائنات أخرى - مستقلة ، ومعتمدة ؛

مراحل حدوث سبب الفشل - الهيكلية والإنتاجية والتشغيلية والتدهور ؛

استدامة عدم قابلية التشغيل - القضاء الذاتي ، متقطع ،

طريقة الكشف - صريح ، مخفي.

مع الفشل التدريجي ، يحدث التغيير في المعلمة دون قفزة حادة. على سبيل المثال ، جودة سائل دعم البوصلة الجيروسكوبية تنخفض تدريجيًا بمرور الوقت. هذه الأعطال ناتجة عن تآكل وتقادم عناصر المنتج ، وخاصة عزل الأجزاء الحاملة للتيار والتوصيلات الكهربائية والميكانيكية المنقولة. شيخوخة العزل ، أي تغيير لا رجوع فيه في هيكله و التركيب الكيميائي، يحدث تحت تأثير عوامل التشغيل المختلفة: درجة الحرارة ، الرطوبة ، الاهتزاز ، القوى الكهروديناميكية ، إلخ. تآكل عناصر الملامسات الكهربائية المتحركة للآلات الكهربائية (المجمعات ، حلقات الانزلاق والفرشاة) ناتج عن الاحتكاك الميكانيكي ، الضرب على أسطح العمل ، التسخين في التلامس والتسبب.

يرجع التغيير التدريجي في المعلمات الكهربائية لأجهزة أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة إلى التوزيع غير المتكافئ 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. تؤخذ تغييرات الحد في معلمات الجهاز في الاعتبار عند تصميم المعدات من أجل استبعاد حساسية خصائص الإخراج الخاصة بها لهذه التغييرات.

كأمثلة على حالات الفشل التدريجي ، يمكننا الاستشهاد بفشل الجهاز الذي يحدث نتيجة لزيادة التيارات العكسية لتقاطعات pn بسبب تيارات التسرب ، وانخفاض في كسب الترانزستورات ، وزيادة انخفاض الجهد المباشر للديودات ، التغيير في مستوى الصفر أو واحد من الدوائر الرقمية المتكاملة والجهد العتبة لأجهزة MIS-.

يتميز الفشل المفاجئ بتغيير مفاجئ في قيم واحد أو أكثر من معلمات الكائن. لذا ، فإن الصمامات المنفوخة في دائرة طاقة محول الطاقة في مضخم صوت الصدى تؤدي إلى فشل فوري في خط استقبال الإشارة. تحدث مثل هذه الإخفاقات بشكل أساسي كنتيجة لدائرة كهربائية قصيرة أو دائرة مفتوحة (قلب ومحركات الكابلات ، والمقاومات ، والمكثفات ، وأجهزة أشباه الموصلات ، والدوائر المتكاملة ، وما إلى ذلك). الأسباب الشائعة للأعطال المفاجئة للمعدات الكهربائية والكهربائية هي عيوب التصميم ، وسوء جودة التصنيع ، والإجراءات غير الصحيحة لأفراد صيانة السفن.

يمكن أن تكون أسباب الفشل المفاجئ تغيرات تدريجية طبيعية في الهيكل المادي للجهاز ، والتي في ظل ظروف معينة تكتسب طابعًا يشبه الانهيار الجليدي ، مما يؤدي إلى حدوث عطل ، وظروف تشغيل الجهاز في الجهاز. عند استخدام الجهاز في الوضع الكهربائي ، يمكن أن تحدث أضرار صغيرة في هيكله نتيجة للتقلبات المحلية في كثافة التيار وارتفاع درجة الحرارة ، مما يؤدي ، في التراكم ، إلى فشل مفاجئ أثناء الحمل الزائد غير المنضبط على المدى القصير. الأمثلة النموذجية للفشل المفاجئ هي الفواصل في هيكل الجهاز والدوائر القصيرة (SC) الناتجة عن انهيار طبقات العزل العازلة أو تغلغل تقاطعات pn بسبب الأحمال الزائدة. الدائرة القصيرة ، كقاعدة عامة ، يتبعها انقطاع ، نظرًا لأن كثافة التيار تزداد بشكل حاد في أماكن الانهيار ، يتم تسخين العبور الموصل الناتج بشكل كبير ويحترق.

يعتبر تقسيم الإخفاقات إلى مفاجئة وتدريجية مشروطًا إلى حد ما ويتم تحديده بشكل أساسي من خلال القدرة على التحكم في معلمات الكائن. يتم تصنيف الفشل على أنه مفاجئ إذا لم يسبقه تغيير في الاتجاه في أي من معلمات التشغيل المرصودة ، وبالتالي من المستحيل عمليًا التنبؤ بوقت حدوث مثل هذا الفشل. يسبق الفشل التدريجي تغيير منتظم في المعلمة التشغيلية ، مما يجعل من الممكن التنبؤ بوقت حدوث الفشل.

بالنسبة لعدد من العناصر ، تشكل حالات الفشل التدريجي جزءًا مهمًا من جميع حالات الفشل.

يعرض الجدول احتمال حدوث حالات فشل تدريجي ومفاجئ لبعض العناصر المشعة. 3.1.

وفقًا للعلاقة بين العناصر ، تنقسم حالات الفشل عادةً إلى عناصر مستقلة ومعتمدة. إذا كان فشل عنصر معين في الجهاز لا يرجع إلى تلف أو فشل عناصر أخرى ، فيُطلق عليه اسم مستقل. على سبيل المثال ، في البوصلة الجيروسكوبية ، لا يمكن أن يكون فشل النظام في تسريع إحضار الغلاف الجيروسفي إلى خط الزوال بسبب فشل نظام التبريد ، لأن هذه الأنظمة تعمل بشكل مستقل عن بعضها البعض.

قد يكون فشل عقدة المسافة المقطوعة في السجل ناتجًا عن عطل في عقدة السرعة. نظرًا لأن هذه العقد مترابطة ، فإن هذا الفشل يعتمد. يمكن أيضًا أن يكون فشل مصدر الطاقة (في حالة عدم وجود حماية ماس كهربائى) بسبب ماس كهربائى في مستهلك الكهرباء مثالاً على فشل تابع.

أعطال الأجهزة الإلكترونية الناتجة عن العمليات التي تحدث فيها الهيكل الداخليتسمى مستقلة. ومع ذلك ، هناك حالات متكررة جدًا عندما يرتبط تلف الأجهزة بفشل الصمامات في دوائر حماية الحمل الزائد وعناصر الحد السلبي.

يُطلق أيضًا على فشل الأجهزة لأسباب محددة اسم تابع.

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

بحكم طبيعة الإقصاء ، يتم التمييز بين الإزالة الذاتية (الفشل) والفشل المتقطع. في ظروف السفينة ، مع إغلاق قصير المدى لشبكة السفينة ، قد تتعطل إمكانية تشغيل أي جهاز ملاحة كهربائي لاسلكي (ERNP) ومعدات اتصالات. ومع ذلك ، عند استخدام القوة ، قد يزيل الخطأ نفسه. هذا مثال على الفشل ، أي فشل لمرة واحدة وذاتية الاسترداد ، أو فشل يمكن للمشغل تصحيحه. إذا تبعت العديد من حالات الفشل من نفس الطبيعة بعضها البعض ، فسيحدث فشل متقطع للجهاز. أبسط مثال على مثل هذه الإخفاقات هو حالات الفشل التي تظهر في الأجهزة بسبب وجود جسيمات موصلة في حجم العلبة المحكم ، القادرة على إنشاء دوائر قصيرة المدى بين المحطات الداخلية والمسارات الموصلة الفردية.

يمكن أن تحدث حالات فشل التصحيح الذاتي نتيجة للتعرض قصير المدى لبعض عناصر (أو عناصر) جهاز أو نظام من التداخل الخارجي ، وكذلك نتيجة لتغيير قصير المدى في معلمات العناصر (قصير- تعطل مصطلح الاتصالات ، اتصالات المحمول ، وما إلى ذلك).

يصاحب فشل الاسترداد الذاتي لجهاز الكمبيوتر تشويه المعلومات أثناء عمليات النقل والتخزين والمعالجة ، وبالتالي ، إذا لم يتم التخلص من عواقب هذا الفشل ، فقد يتم حل المهمة بشكل غير صحيح بسبب تشويه البيانات ، والنتائج الوسيطة أو برامج مباشرة. في حالة فشل التصحيح الذاتي لـ REO و SA 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 ، لا يلزم إصلاح أو تعديل المعدات.

وفقًا لدرجة الكشف ، يتم تمييز حالات الفشل:

صريح - يتم اكتشافه بصريًا أو من خلال طرق ووسائل التحكم والتشخيص القياسية عند إعداد كائن للاستخدام أو في عملية الاستخدام المقصود منه ؛

مخفي - لا يتم الكشف عنه بصريًا أو بالطرق والوسائل القياسية للمراقبة والتشخيص ، ولكن يتم اكتشافه أثناء الصيانة أو باستخدام طرق التشخيص الخاصة.

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

تحدث الإخفاقات الهيكلية نتيجة النقص أو انتهاك القواعد و (أو) القواعد المعمول بها لتصميم كائن ما. قد تكون أسباب مثل هذه الإخفاقات هي التقييم غير الصحيح لقدرات الأجهزة عند اختيارها لتصنيع المعدات ، والأخطاء في تصميمها. نتيجة لذلك ، يمكن أن تكون الأجهزة محملة بشكل زائد وتعطل قبل الأوان.

تحدث حالات فشل الإنتاج نتيجة عيب أو انتهاك للعملية المحددة لتصنيع أو إصلاح شيء يتم تنفيذه في منشأة إصلاح.

في إنتاج المعدات الإلكترونية اللاسلكية ، يمكن أن تتلف الأجهزة في هذه العملية التحكم في الإدخالبسبب خيار خاطئطرق القياس والاختبارات ، عند تركيبها في المعدات بسبب انتهاك الأنماط التكنولوجية للتجميع.

ترتبط حالات الفشل التشغيلي بانتهاك القواعد المعمول بها و (أو) شروط تشغيل المنشأة. لنأخذ مثالاً على فشل تشغيلي. تتطلب قواعد تنشيط البوصلة الجيروسكوبية أن تكون جميع المفاتيح في وضع "إيقاف التشغيل" قبل البدء. إذا ترك المشغل ، مخالفاً لهذا المطلب ، مفتاح التوهين في وضع "لا توهين" ، والذي يتوافق مع حالة "التشغيل" ، فلن تصل البوصلة الجيروسكوبية إلى خط الزوال ، على الرغم من حقيقة أن جميع عمليات بدء التشغيل ستكون يتم تنفيذ بدقة وفقًا للقواعد. نتيجة للإجراءات غير الصحيحة للمشغل ، سيحدث فشل ، والذي يجب اعتباره تشغيليًا.

يحدث فشل التدهور بسبب العمليات الطبيعية للشيخوخة والتآكل والتآكل والتعب وفقًا لجميع القواعد و (أو) معايير التصميم والتصنيع والتشغيل.

يحدث فشل المورد عندما يصل الكائن إلى حالة الحد.

معيار الفشل هو علامة أو مجموعة من العلامات على حدوث انتهاك للحالة القابلة للتشغيل لكائن محدد في الوثائق التنظيمية والتقنية و (أو) التصميم (المشروع) (على سبيل المثال ، تُظهر مقاييس أمبير التحكم تيارات غير طبيعية في دائرة إمداد الطاقة من محركات البوصلة الجيروسكوبية). بالإضافة إلى ذلك ، تشمل معايير الرفض السمات النوعية، مما يشير إلى حدوث انتهاك للتشغيل العادي للكائن: تغييرات محددة في الجهاز مرتبطة بحدوث عطل (على سبيل المثال ، انقطاع في الأسلاك ، أو تشوه جزء ، أو جهات اتصال محترقة ، وما إلى ذلك).

سبب الفشل هو الظواهر والعمليات والأحداث والحالات التي أدت إلى فشل الكائن. قد تكون أسباب الفشل هي انتهاكات القواعد واللوائح التي تم إجراؤها أثناء التصميم والإنتاج و فنى تشغيل، وكذلك العمليات الطبيعية للاهتراء والشيخوخة.

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

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

تنعكس الشروط المذكورة أعلاه في معايير الدولةوالوثائق التنظيمية والفنية وهي إلزامية لتصنيف حالات الفشل.

أثناء التشغيل ، يبدو أنه من الممكن اكتشاف عدد من الأضرار التي يمكن أن تؤدي إلى حالات الفشل والقضاء عليها ، وتسمى تلك التي يمكن الوقاية منها. وتشمل هذه بشكل أساسي حالات الفشل التدريجي ، حيث من الممكن التحكم في التغيير السابق في خصائص تكتل تربوي.

لا يمكن اكتشاف بعض الأضرار التي لحقت بجسم ما وقد تؤدي في النهاية إلى فشل لا مفر منه. وتشمل هذه الإخفاقات المفاجئة ، والأنماط الإحصائية غير معروفة.

ضع في اعتبارك أنه لا يمكن منع جميع حالات الفشل التدريجي ، حيث يصعب غالبًا اكتشاف التغييرات البطيئة في المعلمات. عناصر مختلفة REO و SA. ليست كل حالات الفشل المفاجئة أمرًا لا مفر منه ، حيث يمكن التنبؤ بحدوث بعض الإخفاقات المفاجئة بناءً على دراسة الأنماط الإحصائية لحدوثها بمرور الوقت. تقسيم الإخفاقات إلى ما يمكن الوقاية منه وغير قابل للوقاية هو أمر مشروط ؛ يتم استخدامه في تقييم فعالية العمل الوقائي. يؤدي تحسين طرق مراقبة المعدات الراديوية إلى حقيقة أنه يمكن اكتشاف ومنع جزء متزايد من التغييرات في معلمات الجهاز.

يتم تقدير النسبة بين عدد حالات الفشل التي يمكن تجنبها والتي لا يمكن تجنبها للأنواع المختلفة من المعدات الراديوية من خلال معامل طبيعة حالات الفشل:

أين - عدد الأعطال التي يمكن تفاديها والتي لا يمكن تفاديها في نوع معين من المعدات الراديوية.

تتأثر قيمة معدل فشل أي نوع من المعدات بشكل كبير بالعوامل الهيكلية والتكنولوجية والتشغيلية: خصائص المواد وتكنولوجيا عناصر التصنيع ، والتأثيرات الفيزيائية والكيميائية على المعدات أثناء التشغيل ، ومدة التشغيل ، إلخ.

يمكن تحديد عامل أسلوب العطل A (t) لأنواع معينة من المعدات الراديوية بناءً على إحصائيات الأعطال. فيما يلي قيم عامل أسلوب الفشل (بالنسبة المئوية) لبعض عناصر المعدات الراديوية:

أثناء التشغيل ، يمكن منع عدد كبير من أعطال المعدات اللاسلكية عن طريق الكشف في الوقت المناسب عن الأعطال وإزالتها (الضبط والتعديل وما إلى ذلك). يعتمد عدد حالات الفشل التي يمكن منعها على جودة العمل المنجز. بالإضافة إلى ذلك ، يساهم تحسين طرق ووسائل التحكم في حقيقة أن معظم التغييرات في معلمات السيارة يمكن اكتشافها ، وبالتالي منعها.

يُظهر تحليل أعطال المعدات أن ما يقرب من 40-45٪ من جميع حالات الفشل ناتجة عن أخطاء التصميم ، و 20٪ بسبب أخطاء في عملية التصنيع ، و 30٪ بسبب التشغيل غير السليم ، و 5-10٪ بسبب التآكل الطبيعي والتقادم. .

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

يمكن أن يحدث فشل المكونات لعدة أسباب ، بما في ذلك الأحمال الزائدة الحالية أو الفولتية ، والحرارة الزائدة ، والتعرض للتآكل مواد كيميائيةأو الرطوبة العالية ، وكذلك بعض ظروف إنتاج وتشغيل المعدات. نعم ، في المرحلة الأوليةتحدث الأعطال نتيجة لعيوب التصنيع أو أخطاء التصميم أو سوء استخدام المكونات ، بالإضافة إلى استخدام المكونات المعيبة التي لم يتم تحديدها أثناء مرحلة فحص المدخلات. ترجع معظم حالات الفشل خلال الفترة النشطة للعملية إلى درجة حرارة عاليةوالرطوبة ، والتيار والجهد الزائد ، والاهتزازات ، والتأثيرات الحرارية والميكانيكية ، في المستقبل - نتيجة تقادم المكونات. يمكن أن تكون أسباب الأعطال التي تحدث أثناء التشغيل هي التآكل ، والتسرب الكهربائي ، وانهيار العزل ، وحركة أيونات المعادن في اتجاه التيار تحت تأثير الحقل الكهربائيوكذلك إتلاف المواد والموصلات. تحدث أعطال المكونات الميكانيكية ، مثل الموصلات ، نتيجة تآكل التلامس وزيادة مقاومة التلامس.

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

الزائد الكهربائي. يحدث التلف الناتج عن الأحمال الزائدة الكهربائية أثناء تشغيل الجهاز تحت تأثير زيادة الجهد أو التيار أو الطاقة. يشمل هذا الضرر:

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

تدمير الطبقة المقاومة أو نضوب (انصهار) السلك في مقاومات الأسلاك ، وظهور فواصل وتغير في لون العلبة (في المقاومات) ؛

انهيار المواد العازلة وتوليد الحرارة (في المكثفات) ؛

ذوبان السلك في اللفات ، مما يؤدي إلى حدوث ماس كهربائي في المنعطفات ، وتوليد حرارة مفرطة فيها ، ونضوب أو تفحم المكون (في المحولات والملفات) ؛

تفريغ الكهرباء الساكنة. تحدث بسبب تراكم الشحنات على مخرجات الدوائر المصغرة. عندما يتلامس جسم مشحون مع سطح موصل ، يحدث تفريغ كهربائي ، مما يؤدي إلى تدفق قصير المدى عدد كبيرالإلكترونات في الموصل. إذا حدثت تغييرات لا رجعة فيها في نفس الوقت في الهيكل الداخلي للدائرة الدقيقة ، فإنها تفشل.

يشمل التلف الناتج عن التفريغ الكهروستاتيكي ما يلي:

تمزق أغشية الأكسيد الرقيقة في أجهزة أشباه الموصلات نتيجة لانهيار المواد العازلة ؛

ذوبان الموصلات ومناطق الطلاء 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 النظام غير مستقر وتسبب إخفاقات تشغيلية في الظروف القاسية ؛

تحريض المجالات الكهربائية القوية ، مما يؤدي إلى تداخل وتعطل الأجهزة الإلكترونية القريبة.

التداخل الكهرومغناطيسي والصدمة الحرارية. سريع التغير الكهربائي و المجالات المغناطيسيةتساهم في ظهور التداخل الكهرومغناطيسي في الموصلات. المصادر الأكثر شيوعًا لمثل هذا التداخل هي مصابيح الفلورسنت والمعدات الإلكترونية الصناعية والطبية والأجهزة المنزلية التي تستخدم المحركات الكهربائية. تشمل المصادر الطبيعية لهذا النوع من التداخل تصريف البرق. يصبح التداخل الكهرومغناطيسي في كائن مشكلة عندما يكون هناك مصدره ، والوسيط الذي ينقل التداخل أو يتفرع عنه ، والنظام الحساس له. تنتقل الإشارة الكهرومغناطيسية من مصدر التداخل إلى الجهاز الحساس من خلال ظاهرتا التوصيل والإشعاع. في الحالة الأولى ، يدخل التداخل إلى الجهاز من خلال مسار موصل مباشر ، في الحالة الثانية - عبر البيئة. من أجل تقليل التداخل الكهروميكانيكي ، من الضروري بالفعل في مرحلة التصميم اختيار حلول الدائرة المناسبة والمكونات المقابلة ، الأسلاك الصحيحة لوحات الدوائر المطبوعة، تقنيات التأريض والتدريع الخاصة.

المفاهيم الأساسية لنظرية الموثوقية

مصداقية- هذه خاصية كائن للحفاظ على خصائص مخرجاته ضمن حدود معينة في ظل ظروف تشغيل معينة.

عملي، هي حالة النظام (العنصر) ، حيث تكون قيم المعلمات التي تميز قدرة النظام على أداء الوظائف المعينة ضمن الحدود التي تحددها الوثائق المعيارية الفنية أو وثائق التصميم.

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

على سبيل المثال ، يكون نظام قياس درجة الحرارة غير صالح للعمل إذا تجاوزت المعلمة الرئيسية التي تميز جودة تشغيله ، أي خطأ القياس ، قيمة معينة.

صالح للخدمةالحالة - هذه حالة يلبي فيها النظام جميع متطلبات التوثيق المعياري والتقني ووثائق التصميم.

غير صالح للخدمة- يوجد فيها حالة عدم امتثال واحدة على الأقل للمتطلبات.

الفرق بين الحالة الصحية والحالة الصحية هو على النحو التالي. يفي نظام العمل فقط بالمتطلبات الأساسية للتشغيل ، وقد لا يفي بالمتطلبات الأخرى (على سبيل المثال ، من حيث الحفاظ على مظهر العناصر). من المعروف أن النظام الذي في حالة جيدة يعمل.

يحدالحالة هي حالة يكون فيها الاستخدام الإضافي للنظام للغرض المقصود منه غير مقبول أو غير معقول. بعد الوقوع في حالة الحد ، قد يتبع ذلك إصلاحات (رئيسية أو متوسطة) ، ونتيجة لذلك يتم استعادة الحالة الصالحة للخدمة ، أو يتوقف النظام أخيرًا عن استخدامه للغرض المقصود منه.

رفض- حدث يمثل انتهاكًا لقابلية تشغيل النظام ، أي في انتقاله من حالة قابلة للتشغيل إلى حالة غير قابلة للتشغيل.

ضرر- حدث يتكون من انتقال النظام من حالة صحية إلى حالة معيبة ولكنها قابلة للتشغيل.

استعادةيسمى الحدث حدثًا يتكون في انتقال النظام من حالة غير قابلة للتشغيل إلى حالة قابلة للتشغيل.

ل غير قابل للاستردادتشمل الأنظمة التي يُعتبر استردادها فور حدوث عطل ما غير مجدي أو مستحيل ، و قابل للاسترداد- حيث يتم الاسترداد فور حدوث عطل ما.

نفس النظام في ظروف مختلفةيمكن تصنيف التطبيقات على أنها غير قابلة للاسترداد (على سبيل المثال ، إذا كانت موجودة في غرفة غير مراقبة حيث يُحظر وصول الأفراد أثناء تشغيل وحدة المعالجة) وقابلة للاسترداد إذا كان بإمكان الأفراد البدء فورًا في الاسترداد بعد حدوث عطل. يجب فهم مفهوم "الاسترداد" 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 ، تخضع الغالبية العظمى من الأنظمة المستخدمة لأتمتة العمليات التكنولوجية للاسترداد بعد الفشل ، وبعد ذلك تستمر في العمل مرة أخرى. الشيء نفسه ينطبق على معظم الوسائل التقنية؛ فقط عناصر مثل الدوائر المتكاملة والمقاومات والمكثفات وما إلى ذلك يمكن تصنيفها على أنها غير قابلة للاسترداد.

أوضاع الفشل

يمكن تمييز الفشل بعدة طرق.

بحكم طبيعة الإقصاء ، هناك حالات فشل نهائية (مستقرة) ومتقطعة (تظهر أحيانًا ، وتختفي أحيانًا). رفضكائن - حدث يتكون من حقيقة أن الكائن إما يفقد كليًا أو جزئيًا خاصية التشغيل الخاصة به. مع فقدان القدرة على العمل ، هناك إنكار كامل ،جزئي - فشل جزئي.يجب صياغة مفاهيم الفشل الكامل والجزئي في كل مرة بوضوح قبل تحليل الموثوقية ، لأن التقييم الكمي للاعتمادية يعتمد على ذلك. متطلبات موثوقية المنتج ، وكذلك التقييم الكمي للاعتمادية دون الإشارة إلى علامات الفشل ، لا معنى لها.

يمكن أن يكون الفشل مفاجئًا أو تدريجيًا. هذه الإخفاقات مختلفة في طبيعتها.

فشل مفاجئلا يجوز أن يسبقه تراكم تدريجي للضرر ويحدث فجأة. تعد تقنية تصنيع عناصر المعدات الحديثة معقدة للغاية بحيث لا يمكن دائمًا تتبع عيوب الإنتاج المخفية ، والتي يجب الكشف عنها في مرحلة التدريب وتشغيل المعدات. نتيجة لذلك ، يمكن أن تخترق العناصر المعيبة التالية في مجال التشغيل: المقاوم مع التثبيت القوي غير الكافي للموصل السفلي ؛ جهاز أشباه الموصلات يكون فيه سمك المنطقة الوسيطة غير كافٍ ؛ جهاز أشباه الموصلات به جسيم دقيق موصل عالق على سطح مادة أشباه الموصلات ؛ طبقة موصلة من الأسلاك المطبوعة ، يكون سمكها إما صغيرًا جدًا أو كبيرًا بشكل مفرط ؛ دائرة متكاملة لا يكون فيها توصيل الخرج بالأسلاك المطبوعة طويلاً بما يكفي ، وما إلى ذلك. أثناء التشغيل ، قد تحدث ظروف عرضية يؤدي تحتها عيب كامن إلى فشل المنتج (أحمال الذروة ، الاهتزاز والاهتزاز ، قفزة درجة الحرارة ، التداخل ، إلخ. .). ولكن قد لا يكون هناك مجموعة غير مواتية من العوامل غير المواتية ، ومن ثم لن يكون هناك فشل مفاجئ. مع وجود مستوى عالٍ من التأثيرات الضارة العشوائية ، يمكن أن يحدث فشل مفاجئ حتى في حالة عدم وجود عيوب كامنة.

التخلص التدريجي منيحدث نتيجة التراكم التدريجي للضرر ، ويرجع ذلك أساسًا إلى تآكل المواد وتقادمها.

من الضروري تحديد حالات الفشل المفاجئة والتدريجية ، لأن القوانين التي يلتزمون بها مختلفة. لذلك ، يجب أن تكون هناك طرق مختلفة للتعامل مع هذه الإخفاقات. لتقليل عدد حالات الفشل المفاجئ ، يمكن التوصية بالتدريب الأولي وتشغيل المنتجات من أجل تحديد عيوب التصنيع الخفية ، بالإضافة إلى إدخال الحماية من الآثار الضارة مثل التداخل ، والحمل الزائد ، والاهتزاز ، وما إلى ذلك. تقليل العدد يمكن تسهيل حالات الفشل التدريجي عن طريق استبدال الكتل القابلة للاستبدال في الوقت المناسب والتي عملت كمورد تقني.

قد يكون الفشل ذاتي الإزالة على المدى القصير. في هذه الحالة يطلق عليه فشل.من العلامات المميزة للفشل أن استعادة القدرة على العمل بعد حدوثها لا تتطلب إصلاح الأجهزة. يمكن أن يكون سبب الفشل إما فشل قصير المدى في الجهاز (على سبيل المثال ، التصاق جهة اتصال) ، أو تداخل قصير المدى ، أو عيوب في البرنامج تؤدي إلى خصائص زمنية غير مواتية للمعدات. يكمن خطر الفشل في حقيقة أنه من الصعب بل ومن المستحيل في كثير من الأحيان اكتشافها أثناء تشغيل الجهاز ، ولكن يمكن أن تشوه المعلومات لدرجة أنها تؤدي إلى فشل الوظيفة المحددة.

يجب تقسيم حالات الفشل في نظام التحكم الآلي إلى أجهزة وبرامج.

فشل البرنامجيتم أخذ الحدث في الاعتبار عندما يفقد الكائن وظائفه بسبب عيوب البرنامج (نقص في خوارزمية حل المشكلة ، ونقص حماية البرامج ضد الأعطال ، ونقص التحكم في البرنامج في حالة المنتج ، والأخطاء في تقديم البرنامج على وسيط مادي ، وما إلى ذلك). يتم التخلص من فشل البرنامج عن طريق تصحيح البرنامج.

للكائنات تعيين مسؤولمن المناسب الفصل في حالات فشل مجموعة منفصلة يمكن أن تؤدي إلى عواقب وخيمة (فقدان الأشخاص ، وما إلى ذلك). في مهام الموثوقية ، من الضروري تخصيص متطلبات السلامة في مجموعة منفصلة.

الموضوع 12. ضمان موثوقية EVA.

مفهوم الموثوقية.تعتمد إحدى المعلمات الرئيسية للكمبيوتر - الموثوقية - على الموثوقية قاعدة العناصر المستخدمة ، ومن حلول الدوائر والتصميم المعتمدة. نظرًا لأهمية VT الحديثة في النشاط البشري ، تتزايد متطلبات موثوقيتها باستمرار. هذا بسبب الحقيقة بأن العملية الصحيحةالتقدم المعتمد على الحاسوب المركزي العملية التكنولوجية، موثوقية الحصول على نتائج الحسابات ، موثوقية نظام دعم الحياة في الطب ، مركبة فضائيةإلخ. لذلك ، 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 مفهوم معقد معقد لتقييم مثل هذا أهم الخصائصالمنتجات ، مثل الأداء والمتانة والموثوقية وقابلية الصيانة والاسترداد وما إلى ذلك.

في أي وقت ، يمكن أن يكون الكمبيوتر بحالة جيدة أو سيئة. إذا كان الكمبيوتر في وقت معين يلبي جميع المتطلبات المحددة فيما يتعلق بالمعلمات الرئيسية التي تميز التنفيذ الطبيعي لعمليات الحوسبة (الدقة والسرعة وما إلى ذلك) ، وفيما يتعلق بالمعلمات الثانوية المميزة مظهروسهولة الاستخدام ، وهذا الشرط يسمى بحالة جيدة . حسب هذا 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. لا يؤدي كل عطل إلى فشل الكمبيوتر في أداء الوظائف المحددة. على سبيل المثال ، تشكيل الخدوش أو الصدأ على جسم الجهاز ، لا يمكن أن يتداخل فشل مصابيح الإضاءة الخلفية مع تشغيل الكمبيوتر.

أداء - حالة المنتج ، حيث يكون قادرًا على أداء الوظائف المحددة مع المعلمات التي تحددها متطلبات التوثيق الفني.

رفض- حدث يتكون من خسارة كاملة أو جزئية لأداء النظام. نظرًا لأن ليس كل عطل يؤدي إلى الفشل ، فإننا نفرق بين العيوب الرئيسية والثانوية.

فقط العيوب الكبيرة تؤدي إلى الفشل. تسمى العيوب البسيطة عيوب. حسب طبيعة التغييرالمعلمات حتى لحظة حدوثها ، تنقسم حالات الفشل إلى مفاجئة وتدريجية.

مفاجأةتحدث حالات الفشل (الكارثية) نتيجة للتغيير الفوري في معلمة واحدة أو أكثر من العناصر التي تم إنشاء الكمبيوتر منها (كسر أو دائرة مقصورة). يتم التخلص من الفشل المفاجئ عن طريق استبدال العنصر الفاشل (الكتلة ، الجهاز) بعنصر صالح للخدمة أو عن طريق إصلاحه.

تدريجيتحدث حالات الفشل (البارامترية) نتيجة لتغيير تدريجي في معلمات العناصر حتى تتجاوز قيمة أحد المعلمات حدودًا معينة تحدد التشغيل الطبيعي للعناصر - (تقادم العناصر ، التأثيرات البيئية ، التقلبات في درجة الحرارة ، الرطوبة ، الضغط ، مستوى الإشعاع ، إلخ. ص) ، التأثيرات الميكانيكية (الاهتزازات ، الصدمات ، الأحمال الزائدة). يرتبط التخلص من الفشل التدريجي إما باستبدال أو إصلاح أو تعديل معلمات العنصر الفاشل ، أو بالتعويض عن طريق تغيير معلمات العناصر الأخرى.

حسب طبيعة القضاءتنقسم الإخفاقات إلى مستقرة وذاتية الإزالة. من أجل القضاء مستمرفي حالة الفشل ، يجب على المشغل الذي يقوم بصيانة الكمبيوتر ضبط العنصر الفاشل أو استبداله. الإزالة الذاتية تختفي الإخفاقات دون تدخل المشغل وتتجلى في شكل فشل أو فشل متقطع. يتحطم- فشل الاسترداد الذاتي لمرة واحدة. إذا تبعت العديد من الإخفاقات بعضها البعض ، فهناك فشل متقطع. يعتبر فشل نوع الفشل نموذجيًا بشكل خاص لأجهزة الكمبيوتر.

الفشل ناتج عن عوامل خارجية وداخلية. ل عوامل خارجية تشمل تقلبات جهد الإمداد والاهتزازات وتقلبات درجة الحرارة. من خلال تدابير خاصة (استقرار الطاقة ، الاستهلاك ، التحكم في درجة الحرارة ، إلخ) ، يمكن إضعاف تأثير هذه العوامل بشكل كبير. ل العوامل الداخلية تشمل التقلبات في معلمات العناصر ، وعدم تزامن تشغيل الأجهزة الفردية ، والضوضاء الداخلية والتداخل. في حالة حدوث العديد من حالات الفشل في وقت واحد في جهاز الكمبيوتر ، فإنهم يميزون عن طريق اتصالهم المتبادل مستقلالفشل (حدوثها لا علاقة له بالفشل السابق) و متكل(سبب ظهورهم هو الفشل في النقطة الزمنية السابقة).

بواسطة المظاهر الخارجيةتنقسم حالات الفشل إلى صريحة وضمنية. إخفاقات صريحةتم الكشف عنها في الفحص الخارجي ، الفشل الضمني- طرق التحكم الخاصة.