حالة مصادر الكائن الفنية وأنواع الأعطال. فشل تكنولوجي. تصنيفات الفشل الرئيسية

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 الصحيحةتعتمد أجهزة الكمبيوتر على تقدم العملية التكنولوجية ، وموثوقية الحصول على نتائج الحسابات ، وموثوقية 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 التي تميز المظهر وسهولة التشغيل ، إذن هذه الدولة تسمى 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 ، التأثير بيئة، التقلبات في درجات الحرارة ، الرطوبة ، الضغط ، مستويات الإشعاع ، إلخ) ، 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.

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

1) الإخفاقات الأولية ؛

2) الفشل الثانوي.

3) أوامر خاطئة (بدأت بالفشل).

يمكن أن يكون لكل فئات الفشل هذه أسباب مختلفة ، مدرجة في الحلقة الخارجية. عندما يتم تحديد وضع الفشل الدقيق والحصول على البيانات ، ويكون الحدث النهائي أمرًا بالغ الأهمية ، يتم اعتبارها كذلك الفشل الأولي .

فشل أساسييتم تعريف العنصر على أنه لا ظرف العملهذا العنصر ، الذي هو في حد ذاته السبب ، ومن الضروري إجراء إصلاحات لإعادة العنصر إلى حالة العمل. تحدث حالات الفشل الأولية مع إجراءات الإدخال ، والتي تكون قيمتها ضمن الحدود الموجودة في النطاق المحسوب ، ويتم تفسير حالات الفشل من خلال التقادم الطبيعي للعناصر. تمزق الخزان بسبب تقادم (إجهاد) المادة هو مثال على الفشل الأولي.

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

قد يكون السعة والتردد ومدة هذه الفولتية خارج التسامح أو يكون لها قطبية عكسية وتسبب مصادر متعددةالطاقة: الحرارية ، الميكانيكية ، الكهربائية ، الكيميائية ، المغناطيسية ، المشعة ، إلخ. هذه الضغوط ناتجة عن العناصر المجاورة أو البيئة ، على سبيل المثال - الأرصاد الجوية (هطول الأمطار ، وحمل الرياح) ، والظروف الجيولوجية (الانهيارات الأرضية ، وهبوط التربة) ، وكذلك التأثيرات من غيرها. الأنظمة التقنية.

مثال على الفشل الثانوي هو "فتيل الجهد العالي المنفجر". التيار الكهربائي، "تلف صهاريج التخزين أثناء الزلزال". وتجدر الإشارة إلى أن القضاء على مصادر الجهد الزائد لا يضمن عودة العنصر إلى حالة العمل ، لأن الحمل الزائد السابق يمكن أن يتسبب في تلف لا رجعة فيه للعنصر ، مما يتطلب الإصلاح في هذه الحالة.

تسببت في الفشل (أوامر خاطئة).البشر ، مثل المشغلين وموظفي الصيانة ، هم أيضًا مصادر محتملة للفشل الثانوي إذا تسببت أفعالهم في فشل المكونات. يتم تقديم الأوامر الخاطئة كعنصر غير فعال بسبب إشارة تحكم أو تداخل غير صحيح (مع الإصلاحات العرضية فقط المطلوبة لإعادة هذا العنصر إلى حالة العمل). غالبًا ما لا تترك إشارات التحكم أو التداخل العفوية عواقب (ضرر) ، وفي الأوضاع اللاحقة العادية ، تعمل العناصر وفقًا للمتطلبات المحددة. الأمثلة النموذجية للأوامر الخاطئة هي: "الفولتية المطبقة تلقائيًا على ملف الترحيل" ، "التبديل لم يفتح بطريق الخطأ بسبب الضوضاء" ، "الضوضاء عند الإدخال جهاز التحكمتم استدعاء إشارة خاطئة للتوقف في نظام الأمان "،" لم يضغط المشغل على زر الطوارئ "(أمر خاطئ من زر الطوارئ).

فشل متعدد (فشل عام)هناك حدث تفشل فيه عدة عناصر لنفس السبب. قد تشمل هذه الأسباب ما يلي:

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

أخطاء التشغيل والصيانة (الضبط غير الصحيح أو المعايرة ، إهمال المشغل ، سوء المناولة ، إلخ) ؛

التأثير البيئي (الرطوبة ، الغبار ، الأوساخ ، درجة الحرارة ، الاهتزاز ، وكذلك الأوضاع القصوى للتشغيل العادي) ؛

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

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

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

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

يُعرف عدد من الأمثلة على حالات الفشل المتعددة: على سبيل المثال ، فشلت بعض مرحلات الزنبرك المتوازية المتصلة في نفس الوقت وكان فشلها بسبب سبب شائع ؛ بسبب فك التعشيق غير الصحيح للوصلات أثناء الصيانة ، تم تركيب صمامين في وضعية خاطئة؛ بسبب تدمير خط أنابيب البخار ، حدثت عدة أعطال في لوحة التبديل في وقت واحد. في بعض الحالات ، لا يتسبب السبب الشائع في فشل كامل للنظام الزائد (فشل متزامن لعدة عقد ، أي الحالة المحدودة) ، ولكن انخفاض إجمالي أقل حدة في الموثوقية ، مما يؤدي إلى زيادة احتمالية حدوث مفصل فشل عقد النظام. لوحظت هذه الظاهرة في حالة الظروف البيئية غير المواتية بشكل استثنائي ، عندما يؤدي تدهور الأداء إلى فشل العقدة الزائدة عن الحاجة. وجود الضار المشترك الظروف الخارجيةيؤدي إلى حقيقة أن فشل العقدة الثانية يعتمد على فشل العقدة الأولى ويتم إقرانها بها.

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

بعض الأسباب العامة لها نطاق محدود فقط. على سبيل المثال ، قد يقتصر تسرب السائل على غرفة واحدة ، و تركيبات كهربائية، لن تتضرر عناصرها في الغرف الأخرى بسبب التسريبات ، ما لم تتواصل هذه الغرف مع بعضها البعض.

يعتبر الفشل أكثر أهمية من الآخر إذا كان من الأفضل اعتباره أولاً عند تطوير مشكلات الموثوقية والسلامة. في التقييم المقارن لأهمية الفشل ، يتم أخذ عواقب الفشل ، واحتمالية الحدوث ، وإمكانية الكشف ، والتوطين ، وما إلى ذلك في الاعتبار.

الخصائص المذكورة أعلاه للأشياء التقنية والسلامة الصناعية مترابطة. لذلك ، مع الموثوقية غير المرضية للكائن ، بالكاد يتوقع المرء مؤشرات جيدة لسلامته.

في نفس الوقت ، الخصائص المدرجة لها وظائف مستقلة خاصة بها. إذا كان تحليل الموثوقية يدرس قدرة كائن ما على أداء الوظائف المحددة (في ظل ظروف تشغيل معينة) ضمن الحدود الموضوعة ، فإن تقييم السلامة الصناعية يكشف عن علاقات السبب والنتيجة لحدوث وتطور الحوادث والانتهاكات الأخرى مع تحليل شامل لعواقب هذه الانتهاكات.

مقال

عن طريق الانضباط

"موثوقية النظم التقنية والمخاطر التكنولوجية"

حول هذا الموضوع:

"أسباب وأنواع الفشل"

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:

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- 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 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 ، 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. 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) ؛

تي جي- 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. 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 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. درس تعليمي- موسكو: MGUP ، 2004

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

مقدمة

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

يحدث الفشل المفاجئ عندما يكون هناك تغيير مفاجئ في واحد أو أكثر من معلمات الكائن التي تحدد جودته. هذه التغييرات هي نتيجة مجموعة من عوامل التأثير السلبية. يمكن أن يحدث الفشل المفاجئ عندما تزيد الأحمال الميكانيكية عن الأحمال المحسوبة ، عندما لا يتم ملاحظة ظروف التشغيل ، عندما تكون هناك عيوب تكنولوجية خفية ، عند توقف التزييت ، إلخ. يحدث فقدان الأداء بشكل مفاجئ ، دون علامات التدمير السابقة.

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

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

يمكن تقسيم الفشل اعتمادًا على عواقبه إلى تابع ومستقل. تحدث حالات الفشل التابعة بسبب فشل جزء آخر. مثال على الفشل التابع هو فشل المكبس عند كسر الصمام. لا تعتمد حالات الفشل المستقلة على إخفاقات أجزاء أخرى من المنتج قيد الدراسة.

اعتمادًا على سبب الحدوث ، تنقسم حالات الفشل إلى هيكلية وإنتاجية وتشغيلية.

الفشل الهيكلي هو فشل ناتج عن النقص أو انتهاك القواعد و (أو) القواعد المعمول بها لتصميم كائن ما. يسمى الفشل الناتج عن عيب أو انتهاك لعملية التصنيع أو الإصلاح التي يتم إجراؤها في منشأة إصلاح فشل الإنتاج. الفشل التشغيلي هو فشل ناتج عن انتهاك القواعد المعمول بها و (أو) شروط تشغيل المنشأة.

1. مفاهيم عامة

1.1 الموثوقية

الموثوقية والاعتمادية

تحدد خاصية كائن ما للاحتفاظ به في الوقت المناسب ضمن الحدود المحددة قيم جميع المعلمات التي تميز القدرة على أداء الوظائف المطلوبة في الأوضاع والشروط المحددة للاستخدام والصيانة والتخزين والنقل. ملحوظة. الموثوقية هي خاصية معقدة ، والتي ، اعتمادًا على الغرض من الكائن وظروف استخدامه ، قد تشمل الموثوقية والمتانة وقابلية الصيانة والمثابرة ، أو مجموعات معينة من هذه الخصائص.

1.2 الموثوقية

الموثوقية ، عملية خالية من الفشل

خاصية كائن للحفاظ باستمرار على حالة صحية لبعض الوقت أو وقت التشغيل.

1.3 المتانة

المتانة وطول العمر

خاصية كائن للحفاظ على حالة العمل حتى تحدث حالة الحد مع نظام صيانة وإصلاح مثبت

1.4 قابلية الصيانة

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

1.5 الثبات

خاصية كائن للحفاظ ، ضمن الحدود المحددة ، على قيم المعلمات التي تميز قدرة كائن ما على أداء الوظائف المطلوبة أثناء وبعد التخزين و (أو) النقل

2. الحالة

2.1 حالة جيدة. القابلية للخدمة

حالة الكائن ، التي يفي فيها بجميع متطلبات الوثائق التنظيمية والتقنية و (أو) التصميم (المشروع)

2.2 حالة معيبة. عطل

خطأ ، حالة خاطئة

حالة الكائن ، التي لا يتوافق فيها مع واحد على الأقل من متطلبات الوثائق التنظيمية والتقنية و (أو) وثائق التصميم (المشروع)

2.3 قابل للتشغيل

صحة الشرط

حالة الكائن ، حيث تتوافق قيم جميع المعلمات التي تميز القدرة على أداء الوظائف المحددة مع المتطلبات التنظيمية والتقنية و (أو) وثائق التصميم (المشروع)

2.4 حالة غير صالحة للعمل. عدم القدرة على العمل

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

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

2.5 حد

حالة الكائن ، التي يكون فيها تشغيله الإضافي غير مقبول أو غير عملي ، أو استعادة حالته التشغيلية مستحيلة أو غير عملية

2.6 معيار حالة الحد

تحديد معايير الدولة

علامة أو مجموعة من العلامات للحالة المقيدة لشيء ما ، تم إنشاؤها بواسطة وثائق معيارية تقنية و (أو) تصميم (تصميم).

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

3. العيوب والأضرار والأخطاء

3.1 عيب

عيب ، عيب

3.2 الضرر

حدث يتكون من انتهاك للحالة الصحية لجسم ما مع الحفاظ على الحالة الصحية

3.3 الرفض

حدث ينتهك الحالة الصحية لجسم ما

3.4 معيار الفشل

معيار الفشل

علامة أو مجموعة من العلامات تدل على حدوث انتهاك للحالة القابلة للتشغيل للكائن ، المنصوص عليها في الوثائق التنظيمية والتقنية و (أو) التصميم (المشروع)

3.5 سبب الرفض

الظواهر والعمليات والأحداث والحالات التي تسببت في فشل الكائن

3.6 عواقب الفشل

الظواهر والعمليات والأحداث والحالات الناجمة عن حدوث فشل الكائن

3.7 شدة الفشل

حرجة الفشل

مجموعة من الميزات التي تميز عواقب الفشل. ملحوظة. يتم تحديد تصنيف حالات الفشل حسب الأهمية (على سبيل المثال ، من خلال مستوى الخسائر المباشرة وغير المباشرة المرتبطة ببدء الفشل ، أو من خلال تعقيد الاسترداد بعد الفشل) من خلال التقنية التنظيمية و (أو) التصميم (المشروع) التوثيق بالاتفاق مع العميل على أساس الاعتبارات الفنية والاقتصادية والسلامة

3.8 فشل المورد

فشل هامشي

فشل ، ونتيجة لذلك يصل الكائن إلى حالة الحد

3.9 الرفض المستقل

لا يرجع الفشل إلى إخفاقات أخرى

3.10. فشل يعتمد

فشل ثانوي

فشل بسبب إخفاقات أخرى

3.11 الفشل المفاجئ

فشل يتميز بتغيير مفاجئ في قيم واحد أو أكثر من معلمات الكائن

3.12 تجاوز الفشل

فشل ناتج عن تغيير تدريجي في قيم واحد أو أكثر من معلمات الكائن

3.13 الفشل

فشل الاسترداد الذاتي أو الفشل لمرة واحدة ، والذي تم القضاء عليه من خلال تدخل بسيط من المشغل

3.14 فشل متقطع

فشل متقطع

تكرار حدوث فشل في التصحيح الذاتي من نفس الطبيعة

3.15. إنكار صريح

فشل واضح

اكتشاف فشل بصريًا أو بالطرق القياسية ووسائل المراقبة والتشخيص عند تحضير كائن للاستخدام أو في عملية استخدامه للغرض المقصود منه

3.16 فشل خفي

فشل لا يتم اكتشافه بصريًا أو بالطرق القياسية ووسائل المراقبة والتشخيص ، ولكن يتم اكتشافه أثناء الصيانة أو طرق التشخيص الخاصة

3.17 الفشل الإنشائي

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

3.18 فشل الإنتاج

فشل التصنيع

فشل ناشئ عن سبب يتعلق بنقص أو انتهاك لعملية التصنيع أو الإصلاح المعمول بها في منشأة الإصلاح

3.19 فشل التشغيل

فشل سوء الاستخدام ، وسوء التعامل مع الفشل

الفشل الناجم عن انتهاك القواعد المعمول بها و (أو) شروط التشغيل

3.20 فشل التدهور

فشل التآكل ، فشل الشيخوخة

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

4. مفاهيم الوقت

4.1 وقت التشغيل

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

4.2 MTBF

وقت التشغيل حتى الفشل

زمن تشغيل المنشأة من بداية التشغيل حتى حدوث الفشل الأول

4.3 MTBF

وقت التشغيل بين حالات الفشل

وقت تشغيل الكائن من نهاية استعادة حالته التشغيلية بعد الفشل في حدوث الفشل التالي

4.4 وقت الاسترداد

وقت الاستعادة

مدة استعادة الحالة الصحية للجسم

4.5 الموارد

حياة مفيدة ، حياة

إجمالي وقت تشغيل الكائن من بداية تشغيله أو استئنافه بعد الإصلاح حتى الانتقال إلى حالة الحد

4.6 عمر الخدمة

عمر مفيد ، ومدى الحياة

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

4.7 العمر الافتراضي

وقت التخزين ، ومدة الصلاحية

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

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

4.8 الحياة المتبقية

إجمالي وقت تشغيل الكائن من لحظة مراقبة حالته الفنية إلى الانتقال إلى حالة الحد. ملاحظة. وبالمثل ، يتم تقديم مفاهيم الوقت المتبقي للفشل وعمر الخدمة المتبقي وعمر التخزين المتبقي.

4.9 المورد المعين

وقت التشغيل المعين

إجمالي وقت التشغيل الذي يجب إنهاء تشغيله عند بلوغه ، بغض النظر عن حالته الفنية

4.10 عمر الخدمة المعين

العمر المعين

المدة التقويمية للعملية ، التي يجب إنهاء تشغيلها عند بلوغها ، بغض النظر عن حالتها الفنية

4.11 فترة الاحتفاظ المعينة

وقت التخزين المخصص

مدة التخزين في التقويم ، عند بلوغها يجب إنهاء تخزين كائن ما ، بغض النظر عن حالته الفنية.ملاحظة الشروط 4.9.-4.11. بعد انتهاء صلاحية المورد المخصص (عمر الخدمة ، فترة التخزين) ، يجب سحب الكائن من التشغيل ويجب اتخاذ قرار ، منصوص عليه في الوثائق التنظيمية والفنية ذات الصلة - الإرسال للإصلاح ، والشطب ، والتدمير ، والتحقق وإنشاء فترة معينة جديدة ، إلخ.

5. الصيانة والإصلاح

5.1 الصيانة

صيانة

5.2 الاسترداد

استعادة ، انتعاش

عملية إحضار كائن إلى حالة صحية من حالة غير صحية

5.3 الإصلاح

5.4 كائن الخدمة

عنصر قابل للصيانة

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

5.5 مرفق غير مراقب

عنصر غير قابل للصيانة

كائن لا يتم توفير صيانته من خلال وثائق تنظيمية وتقنية و (أو) تصميم (مشروع)

5.6 كائن قابل للاسترداد

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

5.7 كائن غير قابل للاسترداد

عنصر غير قابل للترميم

كائن لم يتم توفيره ، في الحالة قيد النظر ، لاستعادة حالة العمل في الوثائق التنظيمية والتقنية و (أو) التصميم (المشروع)

5.8 تم إصلاح الكائن

كائن ، يمكن إصلاحه ويتم توفيره من خلال وثائق معيارية تقنية وإصلاح و (أو) تصميم (مشروع)

5.9 كائن غير قابل للإصلاح

عنصر غير قابل للإصلاح

كائن يكون إصلاحه مستحيلًا أو لا يتم توفيره بواسطة وثائق تنظيمية أو فنية أو إصلاح و (أو) تصميم (مشروع)

6. مؤشرات الموثوقية

6.1 مؤشر الموثوقية

مقياس الموثوقية

الخاصية الكمية لواحد أو أكثر من الخصائص التي تشكل موثوقية الكائن

6.2 مؤشر فردي للموثوقية

مقياس موثوقية بسيط

مؤشر الموثوقية الذي يميز إحدى الخصائص التي تشكل موثوقية الكائن

6.3 مؤشر الموثوقية الشامل

مقياس الموثوقية المتكامل

مؤشر موثوقية يميز العديد من الخصائص التي تشكل موثوقية الكائن

6.4 الموثوقية المقدرة

قياس الموثوقية المتوقع

مؤشر الموثوقية ، يتم تحديد قيمه بطريقة الحساب

6.5 مؤشر تجريبي للموثوقية

مؤشر الموثوقية ، يتم تحديد نقطة أو تقييم الفاصل من بيانات الاختبار

قياس الموثوقية المقدرة

6.6 مؤشر الأداء من الموثوقية

مقياس الموثوقية المرصود

مؤشر الموثوقية ، يتم تحديد نقطة أو تقييم الفاصل من بيانات التشغيل

6.7 درجة الموثوقية المستنبطة

مقياس الموثوقية المستقرئ

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

معدلات الموثوقية

6.8 احتمال عملية خالية من الفشل

وظيفة الموثوقية ، وظيفة البقاء على قيد الحياة

احتمال عدم حدوث فشل الكائن خلال وقت تشغيل معين

6.9 نسبة جاما وقت الفشل

وقت التشغيل المئوي جاما حتى الفشل

وقت التشغيل الذي لن يحدث خلاله فشل الكائن باحتمالية يتم التعبير عنها كنسبة مئوية

6.10 يعني وقت الفشل

يعني وقت التشغيل حتى الفشل

التوقع الرياضي لوقت تشغيل الكائن إلى الفشل الأول

6.11 MTBF

MTBF

يعني وقت التشغيل بين حالات الفشل

نسبة إجمالي وقت التشغيل للعنصر المستعاد إلى التوقع الرياضي لعدد مرات إخفاقه خلال وقت التشغيل هذا

6.12 معدل الفشل

الكثافة الشرطية لاحتمال حدوث فشل الكائن ، يتم تحديدها بشرط أن الفشل لم يحدث قبل النقطة الزمنية المحددة

6.13 معامل تدفق الفشل

شدة الفشل

نسبة التوقع الرياضي لعدد مرات فشل الكائن المستعاد لفترة تشغيل صغيرة بدرجة كافية إلى قيمة وقت التشغيل هذا

6.14 متوسط ​​معامل معدل الفشل

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

متانة

6.15 نسبة عمر جاما

الحياة المئوية جاما

إجمالي الوقت الذي لا يصل خلاله الكائن إلى حالة الحد باحتمالية يتم التعبير عنها كنسبة مئوية

6.16 متوسط ​​العمر

يعني الحياة ، يعني الحياة المفيدة

التوقع الرياضي للمورد

6.17 نسبة جاما الحياة

العمر المئوي جاما

مدة العملية في التقويم والتي لن يصل خلالها الكائن إلى حالة الحد مع الاحتمال المعبر عنه كنسبة مئوية

6.18 متوسط ​​العمر

التوقع الرياضي لعمر الخدمة. ملاحظة حول الشروط 6.15-6.18. عند استخدام مؤشرات المتانة ، يجب الإشارة إلى النقطة المرجعية ونوع الإجراءات بعد بداية حالة الحد (على سبيل المثال ، مورد نسبة جاما من الإصلاح الثاني إلى الشطب). مؤشرات المتانة ، التي يتم احتسابها من بدء تشغيل المنشأة إلى إيقاف التشغيل النهائي ، تسمى نسبة جاما المورد الكامل (عمر الخدمة) ، متوسط ​​الموارد الكاملة (عمر الخدمة)

مؤشرات الإصلاح

6.19 احتمالية الاسترداد

احتمالية الاستعادة ، وظيفة الصيانة

احتمال ألا يتجاوز وقت الاسترداد للحالة السليمة للكائن القيمة المحددة

6.20 وقت استعادة نسبة جاما

استعادة نسبة جاما المئوية

الوقت الذي سيتم خلاله استعادة صحة الكائن مع وقت الاحتمال ، معبرًا عنه بالنسبة المئوية

6.21 متوسط ​​وقت الاسترداد

يعني وقت الاستعادة

التوقع الرياضي لوقت الاسترداد للحالة الصحية للجسم بعد الفشل

6.22 معدل الاسترداد

(لحظية) معدل الاستعادة

الكثافة الشرطية لاحتمالية استعادة الحالة الصحية للكائن ، والتي يتم تحديدها للنقطة الزمنية المعتبرة ، بشرط عدم اكتمال الاستعادة قبل هذه اللحظة

6.23 متوسط ​​وقت الاسترداد

متوسط ​​ساعات عمل الاستعادة ، متوسط ​​ساعات عمل الصيانة

التوقع الرياضي لمدى تعقيد استعادة كائن ما بعد حدوث عطل. يتميز الوقت والجهد المبذول في الصيانة والإصلاحات ، مع مراعاة ميزات تصميم الكائن وحالته الفنية وظروف التشغيل ، بمؤشرات تشغيلية لقابلية الصيانة

مؤشرات الأداء

6.24 نسبة جاما العمر الافتراضي

وقت تخزين نسبة جاما

العمر الافتراضي الذي تحققه كائن مع احتمال معين ، معبرًا عنه كنسبة مئوية

6.25 متوسط ​​المدىإصرار

يعني وقت التخزين

توقع رياضي لعمر التخزين

مؤشرات معقدة للموثوقية

6.26 التوفر

(لحظية) وظيفة التوفر

احتمال أن يكون الكائن في حالة عمل في نقطة زمنية عشوائية ، باستثناء الفترات المخططة التي لا يتم خلالها توفير استخدام الكائن للغرض المقصود منه

6.27 نسبة التوفر

وظيفة التوافر التشغيلي

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

6.28 معامل الاستخدام الفني

عامل توافر الحالة المستقرة

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

6.29 عامل استبقاء الكفاءة

نسبة الكفاءة

نسبة قيمة مؤشر كفاءة استخدام الكائن للغرض المقصود منه لفترة معينة من التشغيل إلى القيمة الاسمية لهذا المؤشر ، محسوبة بشرط أن الكائن لا يفشل خلال نفس الفترة

7. الحجز

7.1 التكرار

طريقة لضمان موثوقية كائن من خلال استخدام وسائل إضافية و (أو) قدرات زائدة عن الحاجة فيما يتعلق بالحد الأدنى الضروري لأداء الوظائف المطلوبة

7.2 احتياطي

مجموعة من الأموال الإضافية و (أو) الفرص المستخدمة للتكرار

7.3 العنصر الرئيسي

عنصر من عنصر ضروري لأداء الوظائف المطلوبة دون استخدام احتياطي

7.4 عنصر محجوز

عنصر تحت التكرار

العنصر الرئيسي ، في حالة الفشل الذي يوفره الكائن عنصرًا احتياطيًا واحدًا أو أكثر

7.5 عنصر احتياطي

عنصر فائض

عنصر مصمم لأداء وظائف العنصر الرئيسي في حالة فشل الأخير

7.6 نسبة الاحتياطي

نسبة التكرار

نسبة عدد العناصر الاحتياطية إلى عدد العناصر المحجوزة لهم ، معبرًا عنها ككسر غير مختزل

7.7 الازدواجية

التكرار مع نسبة التكرار واحد إلى واحد

7.8 احتياطي محمل

احتياطي نشط ، احتياطي محمل

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

7.9 احتياطي خفيف الوزن

احتياطي يحتوي على عنصر احتياطي واحد أو أكثر في وضع أقل تحميلًا من العنصر الرئيسي

7.10 احتياطي فارغ

احتياطي احتياطي ، احتياطي فارغ

احتياطي يحتوي على عنصر احتياطي واحد أو أكثر في وضع التفريغ قبل أن يبدأوا في أداء وظائف العنصر الرئيسي

7.11 التكرار العام

التكرار في النظام بأكمله

تحفظ يتم فيه حجز الكائن ككل

7.12 التكرار المنفصل

التكرار المنفصل

الحجز ، حيث يتم حجز العناصر الفردية لكائن ما أو مجموعاتهم

7.13 التكرار الدائم

التكرار المستمر

التكرار ، حيث يتم استخدام احتياطي محمل وفي حالة فشل أي عنصر في المجموعة الزائدة عن الحاجة ، يتم ضمان أداء الوظائف المطلوبة بواسطة الكائن بواسطة العناصر المتبقية دون التبديل

7.14 استبدال التكرار

التكرار الاحتياطي

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

7.15 التكرار المتداول

انزلاق التكرار

التكرار عن طريق الاستبدال ، حيث يتم دعم مجموعة من العناصر الرئيسية بواسطة عنصر احتياطي واحد أو أكثر ، يمكن لكل عنصر أن يحل محل أي من العناصر الفاشلة في هذه المجموعة

7.16 التكرار المختلط

التكرار المشترك

مزيج من أنواع مختلفة من الحجز في نفس الكائن

7.17 النسخ الاحتياطي مع الاسترداد

التكرار مع الاستعادة

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

7.18 النسخ الاحتياطي دون استرداد

التكرار دون استعادة

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

7.19 احتمالية التحويل الناجح إلى الاحتياطي

احتمال التكرار الناجح

احتمال أن يحدث الانتقال إلى الاحتياطي دون فشل الكائن ، أي سيحدث في وقت لا يتجاوز القيمة المسموح بها لانقطاع التشغيل و (أو) دون التقليل من جودة العملية

8. تنظيم الموثوقية

8.1 تحجيم الموثوقية

مواصفات الموثوقية

إنشاء في الوثائق التنظيمية والتقنية و (أو) تصميم (مشروع) توثيق المتطلبات الكمية والنوعية للموثوقية

ملحوظة. يتضمن تقنين الموثوقية اختيار مجموعة مؤشرات الموثوقية المقدرة ؛ دراسة جدوى لقيم مؤشرات الموثوقية للكائن ومكوناته ؛ تحديد متطلبات دقة وموثوقية البيانات الأولية ؛ صياغة معايير حالات الفشل والضرر والحد ؛ تحديد متطلبات طرق التحكم في الموثوقية في جميع مراحل دورة حياة الكائن

8.2 مؤشر الموثوقية القياسي

مقياس الموثوقية المحدد

مؤشر الموثوقية ، الذي يتم تنظيم قيمته من خلال وثائق معيارية تقنية و (أو) تصميم (مشروع) للمنشأة. ملحوظة. كمؤشرات موثوقية موحدة ، يمكن استخدام واحد أو أكثر من المؤشرات المدرجة في هذا المعيار ، اعتمادًا على الغرض من الكائن ، ودرجة مسؤوليته ، وظروف التشغيل ، وعواقب الفشل المحتمل ، وقيود التكلفة ، وكذلك نسبة التكاليف لضمان موثوقية الكائن والتكاليف عليه صيانةوالإصلاح. بالاتفاق بين العميل والمطور (الشركة المصنعة) ، يُسمح بتطبيع مؤشرات الموثوقية غير المدرجة في هذا المعيار ، والتي لا تتعارض مع تعريفات مؤشرات هذا المعيار. تؤخذ قيم مؤشرات الموثوقية الموحدة في الاعتبار ، على وجه الخصوص ، عند تحديد سعر الشيء وفترة الضمان ووقت تشغيل الضمان.

9. توفير المصداقية وتحديدها ومراقبتها

9.1 برنامج الموثوقية

برنامج دعم الموثوقية

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

9.2 تعريف الموثوقية

تقييم الموثوقية

تحديد القيم العددية لمؤشرات موثوقية الكائن

9.3 التحكم في الموثوقية

التحقق من الموثوقية

التحقق من توافق الكائن مع المتطلبات المحددة للموثوقية

9.4 طريقة الحساب لتحديد الموثوقية

تقييم الموثوقية التحليلية

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

9.5 طريقة الحساب والتجريبية لتحديد الموثوقية

تقييم الموثوقية التحليلية التجريبية

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

9.6 الطريقة التجريبية لتحديد الموثوقية

تقييم الموثوقية التجريبية

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

10. اختبارات الموثوقية

10.1 اختبارات الموثوقية

اختبار الموثوقية

ملحوظة. اعتمادًا على العقار قيد الدراسة ، توجد اختبارات للموثوقية وقابلية الصيانة وقابلية التخزين والمتانة (اختبارات الحياة)

10.2 اختبارات الموثوقية النهائية

تم إجراء الاختبارات لتحديد مؤشرات الموثوقية بدقة وموثوقية محددين

10.3 اختبارات إثبات الموثوقية

تم إجراء الاختبارات للتحكم في مؤشرات الموثوقية

10.4 اختبارات موثوقية المختبر

الاختبارات التي أجريت في المختبر أو ظروف المصنع

10.5 اختبارات الأداء الخاصة بالموثوقية

أجريت الاختبارات في ظروف التشغيل للمنشأة

10.6 اختبارات الموثوقية العادية

الاختبارات المعملية (مقاعد البدلاء) ، حيث تكون طرقها وشروطها أقرب ما يمكن إلى تلك التشغيلية للمنشأة

10.7 اختبارات الموثوقية المعجلة

اختبار معجل

الاختبارات المعملية (مقاعد البدلاء) ، والتي توفر طرقها وشروطها معلومات حول الموثوقية في فترة أقصر من الاختبارات العادية

10.8 خطة اختبار الموثوقية

برنامج اختبار الموثوقية

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

10.9 نطاق اختبارات الموثوقية

نطاق اختبار الموثوقية

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

11. شروح للشروط الواردة في المعيار

11.1 المصطلحات

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

قد يشير مصطلح "كائن" إلى كائن معين ، وإلى أحد الممثلين ، على وجه الخصوص ، إلى ممثل تم اختياره عشوائيًا من سلسلة أو دفعة أو عينة إحصائية من كائنات مماثلة. في مرحلة التطوير ، يتم تطبيق مصطلح "كائن" على ممثل تم اختياره عشوائيًا من المجموعة العامة للكائنات.

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

يستخدم هذا التعريف عندما يكون الوصف البارامترى غير مناسب (على سبيل المثال ، لأبسط الأشياء ، والتي يتميز أداؤها بنوع "نعم لا") أو مستحيل (على سبيل المثال ، لأنظمة "مشغل الآلة" ، أي مثل الأنظمة ، التي لا يمكن تحديد كل خصائصها كمياً).

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

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

بالنسبة للأشياء التي تشكل مصدر خطر محتمل ، تعتبر "السلامة" و "القدرة على البقاء" مفاهيم مهمة. السلامة هي ملك لأي شيء أثناء التصنيع والتشغيل ، وفي حالة انتهاك ظروف عمله ، لا يشكل تهديدًا على حياة الناس وصحتهم ، وكذلك على البيئة. على الرغم من عدم تضمين السلامة في المفهوم العام للموثوقية ، إلا أنها ترتبط ارتباطًا وثيقًا بهذا المفهوم في ظل ظروف معينة ، على سبيل المثال ، إذا كان الفشل يمكن أن يؤدي إلى ظروف ضارة بالناس والبيئة تتجاوز الحد الأقصى المسموح به من المعايير.

يحتل مفهوم "البقاء على قيد الحياة" مكانًا حدوديًا بين مفهومي "الموثوقية" و "الأمان". يُفهم البقاء على قيد الحياة على أنه خاصية كائن ، تتكون من قدرته على تحمل تطور الإخفاقات الجسيمة من العيوب والأضرار مع نظام الصيانة والإصلاح ، أو خاصية كائن للحفاظ على أداء محدود في ظل التأثيرات غير المنصوص عليها في ظروف التشغيل ، أو خاصية كائن للحفاظ على أداء محدود في حالة وجود عيوب أو تلف من نوع معين ، وكذلك في حالة تعطل بعض المكونات ، ومثال ذلك الحفاظ على قدرة تحمل العناصر الإنشائية عند حدوث تشققات إجهاد فيها لا تتجاوز أبعادها القيم المحددة.

مصطلح "البقاء على قيد الحياة" يتوافق مع المصطلح الدولي مفهوم الأمان من الفشل. لتوصيف التسامح مع الخطأ فيما يتعلق بالأخطاء البشرية في مؤخرابدأ في استخدام مصطلح مفهوم الحماية من الخداع. في الوثائق الدولية لـ ISO و IEC و EOCC ، يُسمى الجمع بين خصائص الموثوقية وقابلية الصيانة ، مع مراعاة نظام الصيانة والإصلاح ، جاهزية المنشأة (التوافر).

11.2 - فيما يتعلق بمصطلح "الموثوقية"

الموثوقية إلى حد ما هي سمة مميزة لكائن في أي من الأنماط الممكنة لوجوده. بشكل أساسي ، يتم النظر في الموثوقية فيما يتعلق بالاستخدام المقصود ، ولكن في كثير من الحالات من الضروري تقييم الموثوقية أثناء التخزين ونقل الكائن.

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

11.3 لمصطلح "المتانة"

يمكن أن يدخل الكائن في حالة تقييد ، ويظل قيد التشغيل ، على سبيل المثال ، إذا أصبح استخدامه الإضافي للغرض المقصود منه غير مقبول وفقًا لمتطلبات السلامة والاقتصاد والكفاءة.

11-4 - لمصطلح "القابلية للإصلاح"

يتم تفسير مصطلح "قابلية الإصلاح" تقليديًا بمعنى واسع. هذا المصطلح يعادل المصطلح الدولي "الصيانة" أو باختصار "الصيانة". بالإضافة إلى قابلية الصيانة بالمعنى الضيق ، يشمل هذا المفهوم "الصيانة" ، أي ملاءمة الشيء للصيانة ، و "القابلية للاختبار" والملاءمة لمنع واكتشاف الأعطال والأضرار ، فضلاً عن أسبابها. يتضمن المفهوم الأكثر عمومية "للصيانة" ، "قابلية التصنيع التشغيلي" (دعم الصيانة ، الدعم) عددًا من العوامل الفنية والاقتصادية والتنظيمية ، مثل جودة تدريب موظفي الصيانة.

يُسمح ، بالإضافة إلى مصطلح "قابلية الإصلاح" (بالمعنى الضيق) ، باستخدام مصطلحات "قابلية الخدمة" و "قابلية الاختبار" و "قابلية التكيف للتشخيص" و "قابلية التصنيع التشغيلية" ، إلخ.

11.5 لمصطلح "مدة الصلاحية" و "مدة الصلاحية"

أثناء التخزين والنقل ، تتعرض الأشياء لتأثيرات ضارة ، مثل تقلبات درجات الحرارة ، الهواء الرطب، الاهتزازات ، إلخ. نتيجة لذلك ، بعد التخزين و (أو) النقل ، قد يكون الكائن غير صالح للعمل وحتى في حالة تقييد. يتميز ثبات الجسم بقدرته على الصمود التأثير السلبيشروط ومدة تخزينها ونقلها.

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

في الظروف الحقيقية ، هناك تدهور في المعلمات التي تميز أداء الكائن ، وكذلك يتم تقليل مورده المتبقي. في بعض الحالات ، يكفي أن نطلب أن يظل الكائن في حالة عمل بعد التخزين و (أو) النقل. في معظم الحالات الأخرى ، من الضروري أن يحتفظ الكائن بهامش صحي كافٍ ، أي موثوقية كافية بعد التخزين و (أو) النقل. في الحالات التي يتم توفيرها فيه تدريب خاصالكائن الذي سيتم استخدامه للغرض المقصود منه بعد التخزين و (أو) الحفاظ على قابلية التشغيل ، يتم استبداله بمتطلب أن تظل المعلمات الفنية للكائن ، التي تحدد موثوقيتها ومتانتها ، ضمن الحدود المحددة. من الواضح أن كل هذه الحالات مشمولة بتعريف الثبات الوارد في المعيار.

يجب تحديد متطلبات مؤشرات الموثوقية والمتانة وقابلية الصيانة لكائن خاضع للتخزين طويل الأجل في الاختصاصات وفي بعض الحالات قد يتم تقليلها بالنسبة إلى مستوى متطلبات كائن جديد لم يكن في التخزين.

من الضروري التمييز بين ثبات الكائن قبل التكليف واستمرار الكائن خلال فترة التشغيل (أثناء فترات الراحة في العمل). في الحالة الثانية ، تعتبر مدة الصلاحية جزءًا لا يتجزأ من عمر الخدمة.

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

11.6 فيما يتعلق بمصطلحات "حالة صحية" ، "حالة معيبة" ، "حالة صحية" ، "حالة غير صحية"

تغطي هذه المفاهيم الرئيسية الشروط الفنيةهدف. يتميز كل منها بمجموعة من قيم المعلمات التي تصف حالة الكائن ، بالإضافة إلى الميزات النوعية ، التي لا تستخدم التقديرات الكمية.

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

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

قد يكون الكائن الوظيفي معيبًا ، على سبيل المثال ، إذا كان لا يفي بالمتطلبات الجمالية ، والتلف مظهرالكائن لا يتعارض مع الاستخدام المقصود.

بالنسبة للكائنات المعقدة ، تكون الحالات غير القابلة للتشغيل جزئيًا ممكنة ، حيث يكون الكائن قادرًا على أداء الوظائف المطلوبة بأداء منخفض أو يكون قادرًا على أداء جزء فقط من الوظائف المطلوبة.

بالنسبة لبعض الكائنات ، قد تكون علامات حالة غير قابلة للتشغيل ، بالإضافة إلى ذلك ، انحرافات في مؤشرات الجودة لمنتجاتها. على سبيل المثال ، بالنسبة لبعض الأنظمة التكنولوجية ، يمكن تصنيف حالة غير قابلة للتشغيل على أنها حالة لا تفي فيها قيمة معلمة جودة واحدة على الأقل للمنتج المُصنَّع بمتطلبات التنظيمي والتقني و (أو) التصميم (التصميم) والتوثيق التكنولوجي .

عادة ما يحدث انتقال كائن من حالة إلى أخرى نتيجة التلف أو الفشل. يحدث انتقال الكائن من حالة صحية إلى حالة تشغيل خاطئة بسبب التلف.

تم إدخال تصنيف أكثر تفصيلاً للدول في الوثائق الدولية لـ ISO و IEC و EOCC. لذلك ، في حالة العمل ، يتم التمييز بين "حالة التشغيل" و "حالة عدم التشغيل" ، حيث لا يتم استخدام الكائن للغرض المقصود منه. تنقسم "الحالة غير العاملة" بدورها إلى حالة الاستعداد وحالة الخمول المخطط لها (حالة الخمول والحرية). بالإضافة إلى ذلك ، هناك حالة تعطيل "داخلية" (حالة التعطيل الداخلي) ، بسبب فشل أو عدم اكتمال الصيانة المجدولة (الإصلاح) ، وحالة التعطيل "خارجيًا" (حالة التعطيل الخارجية) ، لأسباب تنظيمية. قد تستخدم وثائق الصناعة تصنيفًا أكثر تفصيلاً للظروف التي لا تتعارض مع تلك الواردة في هذه المواصفة القياسية.

11.7 بالنسبة لمصطلحي "حالة التحديد" و "معيار تحديد الدولة"

يستلزم انتقال الكائن إلى الحالة المحددة وقفًا مؤقتًا أو نهائيًا لتشغيل الكائن. عند الوصول إلى حالة الحد ، يجب إيقاف تشغيل الكائن أو إرساله إلى الوسط أو اصلاحأو تم إيقاف تشغيلها أو إتلافها أو نقلها لاستخدامها في أغراض أخرى. إذا تم تعيين معيار حالة الحد لأسباب تتعلق بسلامة التخزين و (أو) نقل الكائن ، فعند حدوث حالة الحد ، يجب إيقاف تخزين و (أو) نقل الكائن. في حالات أخرى ، عند حدوث حالة الحد ، يجب إنهاء استخدام الكائن للغرض المقصود منه.

بالنسبة للكائنات غير القابلة للإصلاح ، هناك نوعان من حالة الحد. يتطابق النوع الأول مع حالة عدم القدرة على العمل. النوع الثاني من حالة الحد يرجع إلى حقيقة أنه ، بدءًا من نقطة زمنية معينة ، تبين أن التشغيل الإضافي لجسم لا يزال قابلاً للتشغيل غير مقبول بسبب خطر أو ضرر العملية. يحدث انتقال الكائن غير القابل للإصلاح إلى حالة الحد من النوع الثاني قبل أن يفقد الكائن قابليته للتشغيل.

بالنسبة للكائنات التي تم إصلاحها ، يتم تمييز نوعين أو أكثر من حالات التحديد.

على سبيل المثال ، بالنسبة لنوعين من حالات الحد ، يلزم إرسال الكائن للإصلاحات المتوسطة أو الرئيسية ، أي الإنهاء المؤقت لاستخدام الكائن للغرض المقصود منه.

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

11.7.1 بالنسبة لمصطلحات "الفشل" و "معيار الفشل"

إذا كان أداء كائن ما يتميز بمجموعة من القيم لبعض المعلمات التقنية ، فإن علامة الفشل هي ناتج قيم أي من هذه المعلمات بما يتجاوز التفاوتات. بالإضافة إلى ذلك ، قد تتضمن معايير الفشل أيضًا علامات نوعية تشير إلى حدوث انتهاك للتشغيل العادي للمنشأة.

يجب التمييز بين معايير الفشل ومعايير الضرر. وفقًا لمعايير الضرر ، فهم العلامات أو مجموعة من العلامات التي تدل على وجود حالة خاطئة ولكنها قابلة للتشغيل للكائن.

11.8 إلى مصطلح "خطورة الفشل"

تم تقديم مفهوم حرجية الفشل من أجل تصنيف حالات الفشل وفقًا لعواقبها. يوجد مثل هذا التصنيف في الوثائق الدولية لـ ISO و IEC و EOCC ، وكذلك في بعض الوثائق المحلية الخاصة بالصناعة ، على سبيل المثال ، في الوثائق التنظيمية والتقنية لمرافق الهندسة الزراعية. يمكن أن تكون معايير التصنيف عبارة عن خسائر مباشرة وغير مباشرة ناتجة عن حالات الفشل ، وتكاليف العمالة والوقت للتخلص من عواقب الفشل ، وإمكانية وجدوى الإصلاح من قبل العميل أو الحاجة إلى الإصلاح من قبل الشركة المصنعة أو طرف ثالث ، ومدة التوقف بسبب حدوث حالات الفشل ، ودرجة انخفاض الإنتاجية في حالة الفشل ، مما يؤدي إلى حالة غير قابلة للتشغيل جزئيًا ، وما إلى ذلك. يتم تحديد تصنيف الإخفاقات حسب العواقب بالاتفاق بين العميل والمطور (الشركة المصنعة). بالنسبة للكائنات البسيطة ، لا يتم استخدام هذا التصنيف.

عند تصنيف الإخفاقات حسب العواقب ، اثنان ، ثلاثة ، و أكثرفئات الفشل. تميز المستندات الدولية لـ ISO و IEC و EOCC بين الحرجة (الحرجة) وغير الحرجة (غير الحرجة). وتنقسم هذه الأخيرة إلى فشل أساسي (رئيسي) وغير مهم (ثانوي). الحدود بين فئات الفشل مشروطة نوعًا ما.

يمكن تفسير فشل نفس الكائن على أنه حاسم أو أساسي أو غير مهم ، اعتمادًا على ما إذا كان الكائن يعتبر على هذا النحو أو أنه جزء لا يتجزأ من كائن آخر. يمكن اعتبار الفشل غير الملحوظ لشيء يمثل جزءًا من كائن أكثر أهمية على أنه مهم وحتى حاسم ، اعتمادًا على عواقب فشل كائن معقد. لتصنيف الإخفاقات حسب العواقب ، من الضروري تحليل معايير الفشل وأسبابه وعواقبه وبناء علاقة منطقية ووظيفية بين حالات الفشل.

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

11.9 بالنسبة لمصطلحي "فشل مفاجئ" و "فشل تدريجي"

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

ومع ذلك ، لا يمكن رسم حدود واضحة بين الفشل المفاجئ والتدريجي. العمليات الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية التي تشكل أسباب الفشل ، كقاعدة عامة ، تسير ببطء إلى حد ما في الوقت المناسب. وبالتالي ، فإن صدع الإجهاد في جدار خط الأنابيب أو وعاء الضغط ، الناشئ عن عيب يشبه الصدع ، ينمو ببطء أثناء التشغيل ؛ يمكن تتبع هذا النمو ، من حيث المبدأ ، عن طريق الاختبارات غير المدمرة. ومع ذلك ، فإن الفشل نفسه (بداية حدوث تسرب) يحدث فجأة. إذا تبين لسبب ما أن الكشف في الوقت المناسب عن صدع غير مباشر أمر مستحيل ، فيجب عندئذٍ التعرف على الفشل على أنه مفاجئ.

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

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

11.10 لمصطلح "خطأ"

السمة المميزة للفشل هي أنه يمكن ضمان استعادة الحالة القابلة للتشغيل للكائن دون إصلاح ، على سبيل المثال ، من قبل المشغل الذي يعمل على عناصر التحكم ، والقضاء على الخيط المكسور ، والشريط المغناطيسي ، وما إلى ذلك ، وتصحيح موضع الجهاز. الشغل.

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

11-11 فيما يتعلق بمصطلحات "فشل بناء" ، "فشل في الإنتاج" ، "فشل تشغيلي"

تم تقديم تصنيف حالات الفشل حسب أسباب الحدوث من أجل تحديد مرحلة إنشاء أو وجود كائن يجب اتخاذ تدابير للقضاء على أسباب الفشل.

يُسمح باستبعاد حالات فشل المكونات المصنعة في المؤسسة التي يتم فيها إنتاج الكائن ككل. يمكن أن يكون فشل المكونات أيضًا هيكليًا وإنتاجًا وتشغيلًا. التصنيف ليس شاملاً حيث قد يكون هناك إخفاقات لسببين أو ثلاثة أسباب.

11-12 فيما يتعلق بمصطلح "فشل التدهور"

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

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

11.13 بالنسبة لمصطلح "الوقت"

يمكن قياس وقت تشغيل كائن يعمل بشكل مستمر بوحدات التقويم الزمني. إذا كان الكائن يعمل بشكل متقطع ، فسيتم التمييز بين وقت التشغيل المستمر والإجمالي. في هذه الحالة ، يمكن أيضًا قياس وقت التشغيل بوحدات زمنية. بالنسبة للعديد من الأشياء ، يرتبط التآكل المادي ليس فقط بمدة التقويم للتشغيل ، ولكن أيضًا بكمية عمل الكائن ، وبالتالي يعتمد على شدة الاستخدام المقصود للكائن. بالنسبة لمثل هذه الكائنات ، يتم التعبير عن وقت التشغيل عادةً من حيث مقدار العمل المنجز أو عدد دورات العمل.

إذا فسرنا مفهوم "الوقت" بمعنى عام - كمعامل يعمل على وصف تسلسل الأحداث وتغيير الحالات ، فلا يوجد فرق جوهري بين وقت التشغيل والوقت حتى لو كان وقت التشغيل عبارة عن قيمة عدد صحيح (على سبيل المثال ، يتم حساب وقت التقويم أيضًا بالأيام والشهور وما إلى ذلك.). لذلك ، يتم تصنيف وقت التشغيل والكميات ذات الصلة (مورد ، مورد متبقي) في فئة المفاهيم المؤقتة.

تقدم المستندات الدولية تصنيفًا مفصلاً لمفاهيم الوقت المتعلقة بوقت التشغيل: وقت التشغيل المطلوب (الوقت المطلوب) ، ووقت التوقف المخطط له (الوقت غير المطلوب) ، ووقت التعطل المخطط لكائن سليم (وقت الخمول) ، إلخ.

11.14 للمصطلحات "الوقت حتى الفشل" ، "الوقت بين الإخفاقات" ، "وقت الاسترداد" ، "المورد" ، "العمر الافتراضي" ، "العمر الافتراضي" ، "الحياة المتبقية"

تشير المفاهيم المذكورة أعلاه إلى كائن فردي محدد.

هناك فرق مهم بين الكميات التي تحددها هذه المفاهيم ومعظم الكميات التي تميز الخصائص الميكانيكية والفيزيائية وغيرها من الأشياء الفردية. على سبيل المثال ، الأبعاد الهندسية والكتلة ودرجة الحرارة والسرعة وما إلى ذلك. يمكن قياسها مباشرة (من حيث المبدأ ، في أي لحظة في وجود الكائن). وقت تشغيل كائن فردي قبل الفشل الأول ، ووقت تشغيله بين حالات الفشل ، والموارد ، وما إلى ذلك. لا يمكن تحديده إلا بعد حدوث فشل أو الوصول إلى حالة الحد. حتى تحدث هذه الأحداث ، لا يمكننا التحدث إلا عن توقع هذه القيم بدرجة أكبر أو أقل من اليقين.

الوضع معقد بسبب حقيقة أن وقت التشغيل الخالي من الأعطال والموارد ومدة الخدمة ومدة الصلاحية تعتمد على عدد كبير من العوامل ، بعضها لا يمكن التحكم فيه ، والباقي يتم ضبطه بدرجات متفاوتة من عدم اليقين.

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

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

يمكن أن يكون هذا التشتت بمثابة سمة من سمات الثقافة والانضباط التكنولوجيين ، فضلاً عن مستوى التكنولوجيا الذي تم تحقيقه. يمكن تقليل انتشار الوقت حتى الفشل الأول والموارد وعمر الخدمة ، ويمكن زيادة قيمها عن طريق الاختبار الصحيح والتجريبي لكل كائن على حدة قبل تشغيله. يتم تنفيذ هذا النهج للأشياء الحرجة بشكل خاص.

يجب تأكيد ملاءمة مثل هذا النهج للأجسام الجماعية في كل مرة من خلال دراسة جدوى.

تم تقديم وقت الفشل لكل من المرافق غير القابلة للإصلاح (غير القابلة للإصلاح) والمرافق القابلة للإصلاح (القابلة للإصلاح). MTBF

يحددها مقدار عمل الكائن من k -th إلى (k + 1) -th

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

يمثل المورد التقني احتياطي وقت التشغيل المحتمل للكائن. بالنسبة للأشياء غير القابلة للإصلاح ، فإنه يتزامن مع مدة البقاء في حالة صحية في وضع الاستخدام المقصود ، إذا كان الانتقال إلى حالة الحد ناتجًا فقط عن حدوث فشل.

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

يتم حساب مورد ما قبل الإصلاح حتى أول إصلاح متوسط ​​(رئيسي). يعتمد عدد الأنواع المحتملة لعمر الإصلاح الشامل على تناوب الإصلاحات الرئيسية والمتوسطة. يتم حساب مورد ما بعد الإصلاح من آخر إصلاح متوسط ​​(رئيسي).

يتم احتساب المورد الكامل من بداية تشغيل الكائن حتى انتقاله إلى حالة الحد المقابلة للإنهاء النهائي للعملية.

وبالمثل ، يتم تمييز أنواع مدة الخدمة ومدة الصلاحية. في هذه الحالة ، يتم قياس مدة الخدمة ومدة الصلاحية بوحدات زمنية. تعتمد نسبة قيم الموارد وعمر الخدمة على شدة استخدام الكائن. يشتمل إجمالي عمر الخدمة ، كقاعدة عامة ، على مدة جميع أنواع الإصلاحات.

11.15 للمصطلحات "مدة الخدمة المعينة" ، "المورد المعين" ، "فترة الاحتفاظ المعينة"

الغرض من تحديد عمر الخدمة المحدد والمورد المخصص هو ضمان الإنهاء المبكر القسري لاستخدام الكائن للغرض المقصود منه ، بناءً على متطلبات السلامة أو اعتبارات الجدوى. بالنسبة للأشياء الخاضعة للتخزين طويل الأجل ، يمكن تعيين فترة تخزين محددة ، وبعد ذلك يكون التخزين الإضافي غير مقبول ، على سبيل المثال ، من متطلبات الأمان.

عندما يصل الكائن إلى المورد المخصص (عمر الخدمة المعين ، فترة التخزين المعينة) ، اعتمادًا على الغرض من الكائن وميزات التشغيل والحالة الفنية وعوامل أخرى ، يمكن إيقاف تشغيل الكائن أو إرساله للإصلاحات المتوسطة أو الرئيسية ونقله للاستخدام لأغراض أخرى ، يمكن إعادة حفظها (في المخزن) أو اتخاذ قرار بمواصلة التشغيل.

تعد مدة الخدمة المحددة والمورد المخصص من الخصائص التقنية والتشغيلية ولا ترتبط بمؤشرات الموثوقية (مؤشرات المتانة).

ومع ذلك ، عند تحديد عمر الخدمة المحدد والمورد المخصص ، يتم أخذ القيم المتوقعة (أو المحققة) لمؤشرات الموثوقية في الاعتبار. إذا تم تحديد متطلبات السلامة ، فيجب أن تتوافق مدة الخدمة المحددة (المورد) مع قيم احتمال عملية عدم الفشل فيما يتعلق بالفشل الحرج القريب من واحد. لأسباب تتعلق بالسلامة ، يمكن أيضًا إدخال عامل أمان الوقت.

11.16 بالنسبة لمصطلحات "الصيانة" ، "الاستعادة" ، "الإصلاح"

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

يشمل الاسترداد تحديد العطل (تحديد موقعه وطبيعته) ، وتعديل عنصر فاشل أو استبداله ، وتنظيم ومراقبة الحالة الفنية لعناصر الكائن ، والتشغيل النهائي لمراقبة قابلية تشغيل الكائن باعتباره جميع.

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

11.17 بالنسبة إلى المصطلحات "كائن قابل للصيانة" ، "كائن غير قابل للإصلاح" ، "كائن غير قابل للإصلاح" ، "كائن غير قابل للإصلاح" ، "كائن قابل للاسترداد" ، "كائن غير قابل للإصلاح"

عند تطوير كائن ، فإنها توفر أداء (أو عدم أداء) لصيانة الكائنات طوال فترة خدمتها ، أي تنقسم الكائنات إلى صيانة تقنية وغير مراقبة تقنيًا. في الوقت نفسه ، يتم صيانة بعض الأشياء غير القابلة للإصلاح من الناحية الفنية.

يرتبط تقسيم الأشياء إلى أشياء قابلة للإصلاح وغير قابلة للإصلاح بإمكانية استعادة حالة العمل من خلال الإصلاح ، والذي يتم توفيره وضمانه أثناء تطوير الكائن وتصنيعه. يمكن أن يكون الكائن قابلاً للإصلاح ، ولكن لا يمكن استرداده في حالة معينة.

11-18 إلى مصطلح "مؤشر الموثوقية"

تشمل مؤشرات الموثوقية الخصائص الكمية للموثوقية ، والتي يتم تقديمها وفقًا لقواعد نظرية الموثوقية الإحصائية. يقتصر نطاق هذه النظرية على الأشياء الكبيرة الحجم التي يتم تصنيعها وتشغيلها في ظل ظروف متجانسة إحصائيًا وعلى مجملها ينطبق التفسير الإحصائي للاحتمالية. ومن الأمثلة على ذلك المنتجات الضخمة للهندسة الميكانيكية والصناعات الكهربائية والإلكترونية.

تطبيق النظرية الإحصائية للموثوقية على الأشياء الفريدة والصغيرة الحجم محدود. تنطبق هذه النظرية على الكائنات المنفردة المستعادة (التي تم إصلاحها) ، والتي يُسمح فيها ، وفقًا للوثائق التنظيمية والتقنية ، بفشل متعدد ، لوصف التسلسل الذي ينطبق فيه نموذج تدفق الحدث العشوائي. يتم تطبيق النظرية أيضًا على الأشياء الفريدة والصغيرة الحجم ، والتي تتكون بدورها من عناصر الإنتاج الضخم. في هذه الحالة ، يتم حساب مؤشرات الموثوقية للكائن ككل بواسطة طرق النظرية الإحصائية للموثوقية وفقًا للمؤشرات المعروفة لموثوقية المكونات والعناصر.

تسمح طرق نظرية الموثوقية الإحصائية بتحديد متطلبات موثوقية المكونات والعناصر بناءً على متطلبات موثوقية الكائن ككل.

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

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

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

يتم تقديم مؤشرات الموثوقية فيما يتعلق بأنماط معينة وظروف التشغيل المحددة في الوثائق التنظيمية والتقنية و (أو) التصميم (المشروع).

11-19 بالنسبة لمصطلحي "مؤشر موثوقية فردي" و "مؤشر موثوقية معقدة"

على عكس مؤشر الموثوقية الفردي ، يميز مؤشر الموثوقية المعقد من الناحية الكمية خاصيتين على الأقل تشكلان الموثوقية ، على سبيل المثال ، الموثوقية وقابلية الصيانة. مثال على مؤشر معقد للموثوقية هو عامل التوفر ، حيث يتم تحديد القيمة الثابتة (إن وجدت) من خلال الصيغة

أين هو الوقت المناسب للفشل؟

متوسط ​​وقت الشفاء.

11.20 إلى المصطلح "احتمال حدوث عملية غير فاشلة"

يتم تحديد احتمال التشغيل الخالي من الفشل على افتراض أنه في اللحظة الأولى من الوقت (لحظة بدء حساب وقت التشغيل) كان الكائن في حالة عمل. دعنا نشير بالوقت أو إجمالي وقت التشغيل للكائن (فيما يلي ، للإيجاز ، سنسمي وقت التشغيل ببساطة). إن حدوث الفشل الأول هو حدث عشوائي ، ووقت التشغيل من اللحظة الأولى إلى حدوث هذا الحدث هو متغير عشوائي. يتم تعريف احتمال التشغيل غير الفاشل لكائن في النطاق من 0 إلى الشامل على أنه

هنا ، هو احتمال وقوع الحدث بين قوسين. إن احتمال التشغيل الخالي من الأعطال هو دالة على وقت التشغيل. عادةً ما يُفترض أن تكون هذه الوظيفة مستمرة وقابلة للتفاضل.

إذا كانت قدرة الكائن على أداء الوظائف المحددة تتميز بمعامل واحد ، فبدلاً من (1) لدينا الصيغة

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

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

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

إلى جانب مفهوم "احتمالية التشغيل الخالي من الفشل" ، غالبًا ما يتم استخدام مفهوم "احتمال الفشل" ، والذي يتم تعريفه على النحو التالي: هذا هو احتمال فشل الكائن مرة واحدة على الأقل خلال وقت تشغيل معين ، يجري العمل في الوقت الأولي. يتم تحديد احتمال الفشل في الفترة من 0 إلى الصيغة

يتم إعطاء التقديرات الإحصائية النقطية لاحتمالية حدوث عملية خالية من الفشل من 0 إلى ومن أجل دالة توزيع الوقت حتى الفشل بواسطة الصيغ:

أين هو عدد الأشياء التي تعمل في اللحظة الأولى من الوقت ؛

عدد العناصر التي فشلت في الفاصل الزمني من 0 إلى.

للحصول على تقديرات موثوقة ، يجب أن يكون حجم العينة كبيرًا بدرجة كافية

يشير تعريف العملية الخالية من الفشل وفقًا للصيغتين (1) و (2) إلى الأشياء التي يجب أن تعمل لفترة زمنية محددة. بالنسبة للكائنات ذات الاستخدام لمرة واحدة (المنفصلة) ، يتم تعريف احتمال التشغيل الخالي من الفشل على أنه احتمال عدم حدوث أي فشل عند تشغيل الكائن.

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

11.21 فيما يتعلق بالمصطلحات "وقت جاما في المائة حتى الفشل" ، "موارد جاما" ، "عمر نسبة جاما" ، "وقت استرداد جاما في المائة" ، "مدة صلاحية جاما في المائة"

يتم تعريف المؤشرات المدرجة على أنها جذور المعادلة

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

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

أين هو احتمال عملية خالية من الفشل.

كما يتضح من الصيغة (6) ، فإن نسب جاما تساوي مقادير التوزيعات المقابلة. إذا تم التعبير عن الاحتمالات المقابلة لهذه الكميات كنسبة مئوية ، فعادة ما يتم تعيين قيم الموثوقية على 90 ؛ 95 ؛ 99 ؛ 99.5٪ إلخ. ثم سيكون احتمال حدوث عطل في المقطع 0.10 ؛ 0.05 ؛ 0.01 ؛ 0.005 إلخ. يجب أن تكون القيم المحددة للفشل الحرج قريبة جدًا من 100٪ من أجل جعل حالات الفشل الحرج أحداثًا مستحيلة عمليًا. للتنبؤ بالحاجة إلى قطع الغيار ، وسعة الإصلاح ، ولحساب تجديد وتجديد أساطيل الآلات والأدوات والتركيبات ، قد تكون هناك حاجة إلى نسب جاما بقيم أقل ، على سبيل المثال عند = 50٪ ، وهو ما يتوافق تقريبًا مع متوسط ​​القيم .

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

11.22. بالنسبة لمصطلحات "متوسط ​​الوقت حتى الفشل" ، و "متوسط ​​الموارد" ، و "متوسط ​​عمر الخدمة" ، و "متوسط ​​وقت الاسترداد" ، و "متوسط ​​العمر الافتراضي"

المؤشرات المدرجة متساوية التوقعات الرياضيةمناسب المتغيرات العشوائية، الوقت حتى الفشل ، الموارد ، عمر الخدمة ، وقت الاسترداد ، الصلاحية.

يتم حساب متوسط ​​وقت الفشل بواسطة الصيغة

أين هي دالة توزيع الوقت إلى الفشل ،

كثافة توزيع الوقت على الفشل.

مع الأخذ في الاعتبار (3) ، يتم التعبير عنها من حيث احتمال عملية عدم الفشل:

يتم إعطاء التقدير الإحصائي لمتوسط ​​الوقت حتى الفشل من خلال الصيغة

هنا - عدد العناصر القابلة للتشغيل عند = 0 ،

الوقت حتى الفشل الأول لكل كائن.

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

11-23 لمصطلح "متوسط ​​الوقت بين الإخفاقات"

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

يمكن وصف تشغيل هذه الكائنات على النحو التالي: في اللحظة الأولى من الوقت ، يبدأ الكائن في العمل ويستمر في العمل حتى الفشل الأول ؛ بعد الفشل ، تتم استعادة قابلية التشغيل ، ويعمل الكائن مرة أخرى حتى الفشل ، وما إلى ذلك. على محور الوقت ، تشكل لحظات الفشل تدفقًا من الإخفاقات ، وتشكل لحظات الترميم تدفقًا من عمليات الترميم. على محور وقت التشغيل المتراكم (عندما لا يتم أخذ وقت الاسترداد في الاعتبار) ، تشكل لحظات الفشل تدفقًا من الإخفاقات. يعتمد الوصف الرياضي الكامل والدقيق لتشغيل الأشياء وفقًا لهذا المخطط على نظرية الاستعادة

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

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

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

على عكس الصيغة (8) ، هذا هو عدد حالات الفشل التي حدثت بالفعل أثناء إجمالي وقت التشغيل.

يمكن تعميم الصيغة (9) على الحالة التي يتم فيها دمج البيانات المتعلقة بمجموعة كائنات من نفس النوع ، والتي يتم تشغيلها في ظل ظروف متجانسة إحصائيًا. إذا كان تدفق الإخفاقات ثابتًا ، فعندئذٍ في الصيغة (9) يكفي استبدالها بمجموع وقت التشغيل لجميع الكائنات المرصودة والاستعاضة عنها بـ الرقم الإجماليفشل هذه الأشياء.

11-24 فيما يتعلق بمصطلحات "احتمالية الاسترداد" ، "وقت استعادة جاما في المائة" ، "متوسط ​​وقت الاسترداد" ، "شدة الاسترداد" ، "متوسط ​​جهد الاسترداد"

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

11-25 فيما يتعلق بمصطلحات "نسبة التوافر" ، "نسبة التوافر التشغيلي" ، "نسبة الاستخدام التقني" ، "نسبة الاحتفاظ بالكفاءة"

يميز عامل الإتاحة مدى استعداد الكائن للاستخدام المقصود فقط فيما يتعلق بأدائه في نقطة زمنية عشوائية.

يميز معامل الاستعداد التشغيلي موثوقية الكائن ، وتنشأ الحاجة إليه عند نقطة زمنية عشوائية ، وبعد ذلك تكون العملية الخالية من المتاعب مطلوبة لفترة زمنية معينة. يميز بين عوامل التوافر الثابتة وغير الثابتة ، وكذلك متوسط ​​عامل التوفر.

يميز معامل الاستخدام التقني نسبة الوقت الذي يكون فيه الكائن في حالة صالحة للعمل بالنسبة إلى المدة الإجمالية للعملية. يميز معامل الاحتفاظ بالكفاءة درجة تأثير الفشل على كفاءة تطبيقه للغرض المقصود منه. لكل نوع محدد من الكائنات ، يتم تقديم محتوى مفهوم الكفاءة والمعنى الدقيق لمؤشر (مؤشرات) الكفاءة الاختصاصاتويتم إدخالها في الوثائق التنظيمية والتقنية و (أو) التصميم (المشروع).

11-26 بالنسبة لمصطلح "الحجز"

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

11-27 بالنسبة لمصطلحات "تصنيف الموثوقية" ، "مؤشر الموثوقية المقدر"

عند اختيار نطاق مؤشرات الموثوقية المعيارية ، من الضروري مراعاة الغرض من الكائن ، ودرجة مسؤوليته ، وظروف التشغيل ، وطبيعة الإخفاقات (المفاجئة ، والتدريجية ، وما إلى ذلك) ، والعواقب المحتملة للفشل ، و الأنواع الممكنة من حالات الحد. في الوقت نفسه ، من المستحسن أن الرقم الإجماليكانت مؤشرات الموثوقية المعيارية ضئيلة ؛ كان للمؤشرات المعيارية معنى مادي بسيط ، يسمح بإمكانية تقدير التصميم في مرحلة التصميم ، والتقييم الإحصائي والتأكيد بناءً على نتائج الاختبار و (أو) التشغيل.

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

تؤخذ قيم مؤشرات الموثوقية الموحدة في الاعتبار ، على وجه الخصوص ، عند تعيين مدة خدمة مضمونة (وقت تشغيل الضمان ، وفترة التخزين المضمونة) ، وهي الخصائص التقنية والاقتصادية (التجارية جزئيًا) للعنصر وليست مرتبطة لمؤشرات الموثوقية. يجب أن تكون فترات الضمان ومؤشرات الموثوقية وسعر الكائن مترابطة.

يجب أن تكون مدة فترة الضمان للتشغيل (فترة تشغيل الضمان ، وفترة الضمان للتخزين) كافية لتحديد العيوب الخفية وإزالتها ويتم تحديدها بالاتفاق بين المستهلك (العميل) والمورد (الشركة المصنعة).

11.28 بالنسبة لمصطلح "برنامج الموثوقية"

يعد برنامج ضمان الموثوقية أهم وثيقة تعمل كأساس تنظيمي وتقني لإنشاء مرافق تلبي متطلبات الموثوقية المحددة. يجب أن يغطي البرنامج كل أو مراحل فردية من دورة حياة الكائن.

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

11-29 عن مصطلح "اختبار الموثوقية"

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

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

فهرس

1. الموثوقية والكفاءة في التكنولوجيا. كتيب في 10 مجلدات (نصيحة: VS Avduevsky (سابق) وآخرون. T.1. المنهجية. المنظمة. المصطلحات) Ed. أ. رمبيزا. - م: Mashinostroenie ، 1989. - 224 ص.

2. الموثوقية والكفاءة في التكنولوجيا. كتيب في 10 مجلدات / محرر. نصيحة: V.S. Avduevsky (سابق) وآخرون T.2. الطرق الرياضية في نظرية الموثوقية والكفاءة / إد. بي في جيندينكو. - م: Mashinostroenie ، 1987. - 280 ص.

3. موثوقية الأنظمة التقنية. كتاب مرجعي / Yu.K. Belyaev، V.A. بوجاتريف ، ف. بولوتين وآخرون / إد. I.A.Ushakova - M: الراديو والاتصالات ، 1985. - 608 ص.

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

تصنيف الفشل

لفئة:

التشغيل الفني للآلات

تصنيف الفشل

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

يحدث الفشل المفاجئ عندما يكون هناك تغيير مفاجئ في واحد أو أكثر من معلمات الكائن التي تحدد جودته. هذه التغييرات هي نتيجة مجموعة من عوامل التأثير السلبية. يمكن أن يحدث الفشل المفاجئ عندما تزيد الأحمال الميكانيكية عن الأحمال المحسوبة ، عندما لا يتم ملاحظة ظروف التشغيل ، عندما تكون هناك عيوب تكنولوجية خفية ، عند توقف التزييت ، إلخ. يحدث فقدان الأداء بشكل مفاجئ ، دون علامات التدمير السابقة.

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

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

يمكن تقسيم الفشل اعتمادًا على عواقبه إلى تابع ومستقل. تحدث حالات الفشل التابعة بسبب فشل جزء آخر. مثال على الفشل التابع هو فشل المكبس عند كسر الصمام. لا تعتمد حالات الفشل المستقلة على إخفاقات أجزاء أخرى من المنتج قيد الدراسة.

اعتمادًا على سبب الحدوث ، تنقسم حالات الفشل إلى هيكلية وإنتاجية وتشغيلية. الفشل الهيكلي هو فشل ناتج عن النقص أو انتهاك القواعد و (أو) القواعد المعمول بها لتصميم كائن ما. يسمى الفشل الناتج عن عيب أو انتهاك لعملية التصنيع أو الإصلاح التي يتم إجراؤها في منشأة إصلاح فشل الإنتاج. الفشل التشغيلي هو فشل ناتج عن انتهاك القواعد المعمول بها و (أو) شروط تشغيل المنشأة.