![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Виды отказовСтр 1 из 10Следующая ⇒
Основные понятия теории надежности Надежность – это свойство объекта сохранять свои выходные характеристики в определенных пределах при данных условиях эксплуатации. Работоспособным, называется такое состояние системы (элемента), при котором значения параметров, характеризующих способность системы выполнять заданные функции, находятся в пределах, установленных нормативно-технической или конструкторской документацией. Неработоспособным, называется состояние системы, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не находится в пределах, установленных указанной документацией. Например, система измерения температуры является неработоспособной, если основной параметр, характеризующий качество ее функционирования — погрешность измерения, превышает заданную величину. Исправное состояние – это такое состояние, при котором система соответствует всем требованиям нормативно-технической и конструкторской документации. Неисправное – при котором имеется хотя бы одно несоответствие требованиям. Отличие между исправным и работоспособным состояниями заключается в следующем. Работоспособная система удовлетворяет только тем требованиям, которые существенны для функционирования, и может не удовлетворять прочим требованиям (например, по сохранности внешнего вида элементов). Система, находящаяся в исправном состоянии, заведомо работоспособна. Предельное состояние – это состояние, при котором дальнейшее применение системы по назначению недопустимо или нецелесообразно. После попадания в предельное состояние может следовать ремонт (капитальный или средний), в результате чего восстанавливается исправное состояние, или же система окончательно прекращает использоваться по назначению. Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособности системы, т. е. в переходе ее из работоспособного в неработоспособное состояние. Повреждением – событие, заключающееся в переходе системы из исправного в неисправное но работоспособное состояние. Восстановлением называется событие, заключающееся в переходе системы из неработоспособного в работоспособное состояние. К невосстанавливаемым относят системы, восстановление которых непосредственно после отказа считается нецелесообразным или невозможным, а к восстанавливаемым – в которых проводится восстановление непосредственно после отказа. Одна и та же система в различных условиях применения может быть отнесена к невосстанавливаемым (например, если она расположена в необслуживаемом помещении, куда запрещен доступ персонала во время работы технологического агрегата) и к восстанавливаемым, если персонал сразу же после отказа может начать восстановление. Само понятие «восстановление» следует понимать не только как корректировку, настройку, пайку или иные ремонтные операции по отношению к тем или иным техническим средствам, но и как замену этих средств. В принципе подавляющее большинство систем, применяемых для автоматизации технологических процессов, подлежит восстановлению после отказа, после чего они вновь продолжают работу. То же относится к большей части технических средств; к числу невосстанавливаемых можно отнести только такие их элементы, как интегральные схемы, резисторы, конденсаторы и т. п.
Виды отказов Отказы можно различать по нескольким признакам. По характеру устранения различают окончательные (устойчивые) и перемежающиеся (то возникающие, то исчезающие) отказы. Отказ объекта — событие, заключающееся в том, что объект либо полностью, либо частично теряет свойство работоспособности. При полной потере работоспособности возникает полный отказ, при частичной — частичный отказ. Понятия полного и частичного отказов каждый раз должны быть четко сформулированы перед анализом надежности, поскольку от этого зависит количественная оценка надежности. Требования к надежности изделия, а также количественная оценка надежности без указания признаков отказа не имеют смысла. Отказы могут быть внезапными и постепенными. Эти отказы различны по природе возникновения. Внезапному отказу может не предшествовать постепенное накопление повреждений, и он возникает внезапно. Технология изготовления современных элементов аппаратуры столь сложна, что не всегда удается проследить за скрытыми дефектами производства, которые должны выявляться на стадии тренировки и приработки аппаратуры. В результате в сферу эксплуатации могут проникать следующие дефектные элементы: резистор с недостаточно прочным креплением токоотвода; полупроводниковый прибор, у которого толщина промежуточной области недостаточна; полупроводниковый прибор, у которого на поверхности полупроводникового материала застряла токопроводящая микрочастица; токопроводящий слой печатного монтажа, у которого толщина либо чрезмерно малая, либо чрезмерно большая; интегральная схема, у которой соединение вывода с печатным монтажом недостаточно врочное, и т. д. В процессе эксплуатации случайно могут создаться условия, при которых скрытый дефект приводит к отказу изделия (пиковые нагрузки, тряска и вибрация, температурный скачок, помехи и т. д.). Но неблагоприятного сочетания неблагоприятных ^факторов может и не быть, тогда не будет и внезапного отказа. При большом уровне случайных неблагоприятных воздействий внезапный отказ может произойти даже при отсутствии скрытых дефектов. Постепенный отказ возникает в результате постепенного накопления повреждений, главным образом вследствие износа и старения материалов. Выделять внезапные и постепенные отказы необходимо, потому что закономерности, которым они подчиняются, различны. Различными поэтому должны быть и способы борьбы с этими отказами. Для уменьшения числа внезапных отказов может быть рекомендована предварительная тренировка и приработка изделий с целью выявления скрытых дефектов производства, а также введение защиты от неблагоприятных воздействий типа помех, перегрузок, вибраций и т. п. Уменьшению числа постепенных отказов может содействовать своевременная замена сменных блоков, выработавших технический ресурс. Отказ может быть кратковременным самоустраняющимся. В этом случае он называется сбоем. Характерный признак сбоя — то, что восстановление работоспособности после его возникновения не требует ремонта аппаратуры. Причиной сбоя может быть либо кратковременный отказ аппаратуры (например, залипание контакта), либо кратковременно действующая помеха, либо дефекты программы, приводящие к неблагоприятным временным характеристикам работы аппаратуры. Опасность сбоев заключается в том, что их трудно и часто даже невозможно обнаружить в процессе работы аппаратуры, но они могут исказить информацию настолько, что приведут к отказу выполнения заданной функции. Отказы в АСУ целесообразно подразделять на аппаратурные и программные. Аппаратурным отказом принято считать событие, при котором изделие утрачивает работоспособность и для его восстановления требуется проведение ремонта аппаратуры или замена отказавшего изделия на исправное. Программным отказом считается событие, при котором объект утрачивает работоспособность по причине несовершенства программы (несовершенство алгоритма решения задачи, отсутствие программной защиты от сбоев, отсутствие программного контроля за состоянием изделия, ошибки в представлении программы на физическом носителе и т. д.). Программный отказ устраняется путем исправления программы. Для объектов ответственного назначения целесообразно выделять в отдельную группу отказы, которые могут приводить к катастрофическим последствиям (гибели людей и т. д.). В заданиях по надежности необходимо выделять в отдельную группу требования по обеспечению безопасности.
|