Лабораторная работа: Надежность, эргономика и качество АСОИУ

,

.

Показателями надежности восстанавливаемых элементов являются:

· ω( t ) – параметр потока отказов в момент времени t ;

· T – среднее время работы между отказами (наработка на отказ).

Показателями надежности восстанавливаемых элементов могут быть также показатели надежности невосстанавливаемых элементов. Это имеет место в тех случаях, когда система, в состав которой входит элемент, является неремонтируемой по условиям ее работы (необитаемый космический аппарат, аппаратура, работающая в агрессивных средах, самолет в процессе полета, отсутствие запчастей для ремонта и т. п.). Между показателями надежности невосстанавливаемых и восстанавливаемых элементов имеют место следующие зависимости:

(1.5)

(1.6)

Из выражений для показателей надежности невосстанавливаемых и восстанавливаемых элементов можно сделать следующий важный вывод: основным показателем надежности элементов сложных систем является интенсивность отказов λ( t ). Это объясняется следующими обстоятельствами:

· надежность многих элементов можно оценить одним числом, т. к. их интенсивность отказа — величина постоянная;

· по известной интенсивности λ( t ) наиболее просто оценить остальные показатели надежности элементов и сложных систем;

· λ( t ) обладает хорошей наглядностью;

· интенсивность отказов нетрудно получить экспериментально.

Следует, однако, иметь в виду, что плотность распределения наиболее полно характеризует случайное явление — время до отказа. Остальные показатели, в том числе и λ( t ) , лишь в совокупности позволяют достаточно полно оценить надежность сложной системы.

Основным способом определения показателей надежности элементов сложных систем является обработка статистических данных об их отказах в процессе эксплуатации систем или при испытаниях в лабораторных условиях. При этом возможны следующие два случая:

· отказавшие элементы в процессе испытания или эксплуатации системы новыми не заменяются (испытания без восстановления);

· отказавший элемент заменяется новым того же типа (испытания с восстановлением).

В процессе эксплуатации системы или при испытаниях в лабораторных условиях фиксируется дата возникновения отказа. По этим данным путем статистической обработки и определяются показатели надежности элементов.

Как следует из определений показателей надежности невосстанавливаемого элемента, все они могут быть вычислены, если известен закон распределения времени работы элемента до отказа в виде плотности f ( t ). Если элемент может ремонтироваться, то все показатели надежности выражаются через закон распределения времени безотказной работы f ( t ) . Поэтому важным обстоятельством является умение находить f ( t ) с помощью проведения и обработки результатов эксперимента.

Предположим, что в результате проведения испытаний над N элементами в течение времени Т получены некоторые статистические данные о распределении количества отказавших элементов. Возможны три способа регистрации отказов элементов.

· Первый способ регистрации

Элементы, поставленные на испытания, являются невосстанавливаемыми. При возникновении отказа некоторого элемента фиксируется момент времени его отказа.

В результате испытаний статистической информацией является последовательность t ₁ , t ₂ , ..., t_i ,..., t_N моментов времени отказа элементов (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Временная диаграмма моментов отказов невосстанавливаемых элементов

· Второй способ регистрации

Элементы, поставленные на испытания, являются восстанавливаемыми. После отказа какого-либо элемента он заменяется новым. В результате испытаний исходной статистической информацией является последовательность моментов времени отказов i -го элемента t_{i , j} (i = 1, 2,..., N иj = l, 2,...,n_i ) в течение периода наблюдений Т (рис. 1.2). Реализациями наработок элемента в этом случае служат разности τ _{i , j} = t_{i , j} - t_{i , j -1} (предполагается, что t_{i ,0} = 0).

Рис. 1.2. Временная диаграмма моментов отказов восстанавливаемых элементовс известными номерами