Niezawodność to niezawodność techniczna. Współczynnik niezawodności

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Współczesny człowiek nie wyobraża sobie swojego istnienia bez różnych mechanizmów, które ułatwiają życie i czynią je znacznie bezpieczniejszym. Każda zastosowana technika jest ceniona przede wszystkim ze względu na jej bezpieczeństwo. Ta jakość w dużej mierze wynika z innej właściwości - niezawodności.

Co to jest? Jaka jest prawidłowa definicja tego terminu? A co to naprawdę oznacza? Zastanówmy się!

Definicja

Niezawodność to zatem zdolność obiektu do zachowania określonych właściwości i charakterystyk technicznych w określonym przedziale czasu. Ponadto właściwość ta podkreśla możliwość zachowania wszystkich określonych właściwości podczas transportu i/lub w trudnych, ekstremalnych warunkach.

Aby być uczciwym, należy zauważyć, że niezawodność to złożona koncepcja, której nie można krótko opisać. W szczególności w technologii ta definicja jest rozkładana na kilka pojęć, które są ze sobą ściśle powiązane. Przyjrzyjmy się każdemu z nich.

O niezawodności technicznej

W technologii tylko obiekt, który spełnia jednocześnie cztery wymagania lub raczej ma cechy, które muszą być koniecznie prześledzone w jegocechy i właściwości. Aby ułatwić zrozumienie tej definicji, oto ich lista:

• Jak już powiedzieliśmy, niezawodność to zdolność do wykonywania przez pewien czas funkcji, które są strukturalnie wbudowane w urządzenie. Przykładowo silnik elektryczny musi pobierać ściśle określoną ilość energii i zapewniać zadaną prędkość obrotową. Jeśli będziemy kontynuować ten temat, to dla układu zasilającego istotna jest możliwość dostarczenia pożądanego napięcia, którego wartość może wahać się jedynie w ściśle ograniczonych granicach.
• Wykonywanie funkcji roboczych również powinno odbywać się tylko w granicach technologicznych, które zostały określone przez producenta urządzenia. Na przykład silnik musi działać w takich warunkach środowiskowych, które nie doprowadzą do jego zniszczenia.
• Wręcz przeciwnie, jeśli wymagana jest stabilna praca w warunkach dużego zapylenia pomieszczenia, urządzenie musi zapewniać to przez jak najdłuższy odstęp czasu. Zauważ, że ta i wszystkie powyższe cechy niezawodności są spełnione bezbłędnie.
• Obiekt, między innymi, musi mieć możliwość zachowania wszystkich swoich właściwości technicznych, nie tylko w pozycji roboczej, ale także w spoczynku. Tak więc silnik samochodu musi (pod pewnymi warunkami) być gotowy do uruchomienia, nawet jeśli samochód stał w pudle przez kilka miesięcy, a nawet lat.

Wnioski pośrednie

Zatem niezawodność jest bardzoważna cecha każdego przedmiotu. W żadnym wypadku nie należy go porównywać ani mylić z innymi pojęciami jakościowymi. Na przykład oczyszczalnia przemysłowa może być bardzo atrakcyjna cenowo ze względu na jej zdolność do wychwytywania jak największej ilości cząstek stałych z powietrza. Ale nie wiedząc, jak długo te cechy mogą trwać, kupowanie ich jest bardzo niebezpieczne, a często całkowicie bezużyteczne.

Wręcz przeciwnie, specyfikacja urządzenia może zawierać wiele informacji o niezawodności, ale nie będzie ani słowa o jego cechach. Zatem definicja niezawodności powinna zawierać wszystkie te punkty.

Niektóre dodatki

W zależności od przeznaczenia obiektu niezawodność jest synonimem niezawodności, łatwości konserwacji i trwałości. Należy jasno zrozumieć, że ta jakość jest postrzegana tylko z uwzględnieniem cech samego obiektu. Na przykład, jeśli weźmiemy czujnik nienaprawialny w szczelnej obudowie, to dla niego niezawodnością będzie zdolność do utrzymania jego wydajności w danym okresie czasu. Mówiąc najprościej, jeśli to urządzenie działa bezawaryjnie przez 12 miesięcy z roczną gwarancją, to należy je uznać za całkiem niezawodne.

Jednak są pewne wyjątki od tak surowych zasad. Pamiętasz, jak rozmawialiśmy o samochodzie, który jest w konserwacji? W tym przypadku niezawodność nie jest synonimem słowa „bezawaryjny”, co oznacza natychmiastowe uruchomienie silnika, ale „trwałość” i „możliwość naprawy”. Nikt nie możeupewnij się, że silnik uruchomi się natychmiast i działa płynnie.

Gwarantuje się, że niezawodna elektrownia przetrwa przechowywanie (w mniej lub bardziej odpowiednich warunkach) i będzie w stanie funkcjonować po pewnym okresie konserwacji. Zatem zapewnienie niezawodności to lista niezbędnych działań, które mają na celu zwiększenie prawdopodobieństwa bezawaryjnej, nieprzerwanej pracy urządzeń, całych systemów i kompleksów produkcyjnych.

W większości przypadków zdolność przyrządu do osiągnięcia okresu użytkowania bez poważnych awarii i konieczność konserwacji jest niezwykle ważna. Dotyczy to szczególnie tych przedmiotów, które muszą być używane w ekstremalnie trudnych warunkach.

Czym należy się kierować przy ocenie niezawodności obiektu?

Z reguły producenci kierują się GOST 27.002-89 „Niezawodność w inżynierii. Podstawowe pojęcia. Terminy i definicje”, z których wywodzą się prawie wszystkie pojęcia niezawodności przyjęte w krajowych sektorach technicznych i przemysłowych. Jednak ten standard nie obejmuje wszystkich pojęć, dlatego czasami będziemy dokonywać wyjaśnień.

Rozważmy od razu rodzaje niezawodności. Współczesna nauka sugeruje, że są tylko dwa z nich:

• Tolerancja błędów elementu, obiektu systemowego.
• Stabilność całego kompleksu jako całości.

Te koncepcje są nie tylko powiązane, ale również logicznie wynikają od siebie. I dlatego będziemyrozważ ten termin w ogólnym, zdrowym sensie.

Podstawowe pojęcia teorii niezawodności: obiekt, element i system

Przedmiot to określony produkt techniczny, który musi być kontrolowany od etapu projektowania do dostarczenia konsumentowi. Należy pamiętać, że definicja ta obejmuje nie tylko poszczególne elementy, ale także dość złożone układy: maszyny, budynki, zespoły budynków przemysłowych oraz systemy.

Tak więc system jest rozumiany jako zbiór obiektów połączonych pewną wspólną funkcją, którą musi wykonać. Element, jak można się domyślić, to niewielka, integralna część obiektu, która pełni określone funkcje. Wydajność i niezawodność techniczna całego systemu jako całości zależy od każdego elementu z osobna.

Wszystkie te koncepcje są raczej względne, ponieważ mogą być rozpatrywane przez siebie nawzajem. Tak więc obiekt w pewnym opracowaniu może być uznany za system (ponieważ sam jest zbiorem elementów) lub może być elementem niezależnym, jeśli jest rozpatrywany z punktu widzenia dużego i odległego kompleksu pracującego.

Mówiąc prosto, wszystko zależy od skali, którą należy wziąć pod uwagę podczas badań. Dokładnie tak mówi teoria niezawodności, która już dawno stała się samodzielną i bardzo ważną gałęzią naukową.

Relacje między człowiekiem a maszyną

Osoby obsługujące maszyny i urządzenia są również odrębnymi elementami systemów. Są połączone zarówno ze sobą, jak iz mechanizmami. Systemy współdziałają w czasie rzeczywistym. Oznaką ich integralności i niezawodności jest wyraźna relacja obiektów i elementów konstrukcyjnych ze sobą.

Informacje o możliwych stanach obiektu

Należy zauważyć, że każdy obiekt w określonym przedziale czasu może znajdować się w określonym stanie. Od tego zależą określone wskaźniki niezawodności. Wymieńmy je:

• Dobry stan. W tym przypadku obiekt w pełni spełnia wszystkie parametry regulacyjne, które umieścił w nim producent.
• Uznaje się go za wadliwy, gdy przynajmniej jeden z tych parametrów nie spełnia określonych parametrów technicznych.
• W stanie zdrowia obiekt może wykonywać wszystkie swoje główne funkcje, a wartość ustalonych wskaźników będzie mieścić się w normie technicznej. Należy pamiętać, że wadliwe urządzenie może się uruchomić, ale nie można go nazwać sprawnym, a jego wskaźniki niezawodności będą stale spadać, aż osiągną zero.
• Niesprawność to stan, w którym obiekt nie spełnia określonych w nim norm technicznych i nie może pełnić swoich funkcji. W tym przypadku w zasadzie nie ma mowy o niezawodności.

Stan limitu niezawodności

Przy omawianiu niezawodności systemów technicznych duże znaczenie ma pojęcie stanu granicznego. W skrócie jest to nazwa sytuacji, w której dalsza eksploatacja maszyny lub urządzenia staje się niedopuszczalna i/lubniemożliwy. Podobny stan występuje w wyniku awarii lub wystąpienia jakichś poważnych defektów, naprężenia materiału. W takim przypadku każda próba działania może zakończyć się niepowodzeniem, ponieważ urządzenie prawdopodobnie zawiedzie i zawali się.

Znaki stanu granicznego ustala producent, a informacje te muszą być odzwierciedlone w specyfikacji technicznej dołączonej do obiektu. Każdego roku następuje ogólny wzrost niezawodności ze względu na większą produktywność procesów produkcyjnych, ale producent musi dostarczyć wszystkie te dane na żądanie konsumenta.

Jakie są najczęstsze oznaki stanu granicznego?

Jak już powiedzieliśmy, istnieją dwa rodzaje obiektów:

• Odzyskiwalny to element, którego wydajność można w pełni przywrócić w standardowych warunkach.
• W związku z tym obiekt nie do odzyskania to taki, którego zdrowia nie można przywrócić. Przynajmniej w standardowych warunkach.

Dla każdej kategorii istnieją pewne ogólne cechy, których można użyć do diagnozowania początku stanu granicznego z pełnym zaufaniem. Oczywiście niezawodność systemów technicznych w tym przypadku również będzie inna: jeśli (system) składa się tylko z jednego obiektu, którego nie można odtworzyć, to jego wskaźniki niezawodności będą wynosić zero. Jeśli obiekt można naprawić (lub wymienić na taki, którego nie można naprawić), wskaźniki naprawdę mogą wrócić do normy.

Jeśli chodzi o przedmioty, których nie można naprawić, stan graniczny dla nich pojawia się w momencie wyczerpania okresu gwarancji lub innego zadeklarowanego przez producenta zasobu. To samo można powiedzieć o maksymalnej dopuszczalnej mocy, przy której dalsza praca urządzenia staje się bezzasadnie niebezpieczna. W niektórych przypadkach obliczany jest współczynnik niezawodności. Jego formuła jest dość prosta:

ki=li/lb

Dowiedzmy się, co oznaczają te zmienne:

• li to wartość bezwzględna współczynnika awaryjności;
• lb to współczynnik odrzuceń.

Oblicz współczynnik odrzuceń

Aby to zrobić, użyj następującego równania:

l(i)=n(t)/(NtDt)

• l(t) – całkowita liczba awarii.
• Nt to średnia liczba elementów w systemie.
• n(t) - liczba awarii w określonym przedziale czasu.
• Dt to aksjomatyczny okres czasu, w którym rejestrujesz całkowitą liczbę problemów z systemem.

Ważne! Wskaźnik bezwzględnej wartości uszkodzeń pochodzi ze specjalistycznej literatury referencyjnej. W każdej branży jest zupełnie inaczej, więc fizycznie nie jesteśmy w stanie podać gigantycznej listy na stronach tego materiału.

Obliczając współczynnik niezawodności, możesz łatwo dowiedzieć się, czego można oczekiwać od obiektu. Im niższy wskaźnik, tym pewniejsze jest rozpoznanie urządzenia, samochodu lub domu.

Informacje o obiektach do odzyskania

Podobnie jak w poprzedniej sytuacji limitwystępuje w przypadku, gdy dalsza eksploatacja staje się po prostu niemożliwa lub skrajnie niewłaściwa. W drugiej opcji należy wziąć pod uwagę jednocześnie kilka czynników:

• Utrzymanie obiektu na minimalnym, bezpiecznym i/lub zdrowym poziomie staje się niemożliwe lub zbyt kosztowne.
• W wyniku zużycia urządzenie lub maszyna znalazła się w takim stanie, że łatwiej i taniej jest kupić podobny przedmiot.

W niektórych przypadkach producent uważa, że stan graniczny występuje w momencie, gdy cały zestaw nagromadzonych problemów można naprawić tylko poprzez gruntowny remont. W zasadzie jest to dość rozsądne podejście, ponieważ pozwala zapobiec wielu poważnym problemom. Zatem synonimem słowa „niezawodność” jest łatwość obsługi, łatwość konserwacji.

Należy pamiętać, że w trakcie działania obiekt może mieć inne stany, o których teraz będziemy mówić.

Przechodzenie obiektów do różnych stanów podczas ich działania

• Uszkodzenie to zdarzenie polegające na pogwałceniu stanu zdrowia przedmiotu przy zachowaniu jego sprawności.
• Awaria to zdarzenie polegające na naruszeniu funkcjonalności obiektu.
• Kryterium odrzucenia - cecha wyróżniająca lub kombinacja tych, według których ustalany jest fakt awarii.
• Przywracanie to proces wykrywania i eliminowania awarii (uszkodzeń) w celu przywrócenia ich wydajności (zdatności do użytku).

Analiza praktycznaniezawodność

Kiedy eksperci analizują niezawodność obiektu, maszyny lub budynku, niezwykle ważne jest dla nich podjęcie właściwej decyzji, co zrobić w przypadku jego awarii. Jeżeli założymy, że przedmiot teoretycznie nadaje się do odzyskania, ale pod pewnymi warunkami, jego naprawa byłaby niepraktyczna i/lub niemożliwa, rozsądniej byłoby przenieść go do kategorii nienaprawialnej.

Weźmy na przykład satelitę meteorologicznego. Podczas projektowania naziemnego, tworzenia i testowania jest klasyfikowany jako przedmiot możliwy do odzyskania. Po wystrzeleniu go na niską orbitę okołoziemską prawdopodobieństwo naprawy spada do zera, a zatem sukces całego programu zależy od niezawodności.

Wiarygodność koncepcji niematerialnych

Powyżej opowiedzieliśmy Ci, na czym polega teoria badań niezawodności, jeśli chodzi o obiekty materialne: rzeczy, urządzenia, mechanizmy, statki, samoloty itp. Ale czy którekolwiek z tych pojęć można wykorzystać w bardziej przyziemny sposób? Jak na przykład sprawdzić wiarygodność banków? W końcu nie mają producenta, który poleciłby wycofanie wkładu po określonym terminie!?

W zasadzie istnieje rozwiązanie w tym przypadku, chociaż definicja niezawodności opiera się na nieco innych wskaźnikach. Wymieńmy, na jakie kryteria należy przede wszystkim zwrócić uwagę:

• Struktura instytucji finansowej, podsumowanie jej założycieli.
• Skład komisji założycieli.
• Recenzje, opinie klientów i co najmniej od dwóch do trzech lat. Aby uzyskać bardziej aktualne informacje, lepiejignoruj w zasadzie.
• Podstawowe oprocentowanie zarówno depozytów, jak i pożyczek.
• Zabezpieczanie gwarancji bankowych.

Przede wszystkim należy zwrócić uwagę na skład założycieli. Niektóre imiona i nazwiska od razu powiedzą znającym się na rzeczy osobom, że zdecydowanie nie warto kontaktować się z tym bankiem. Zawsze staraj się dotrzeć do sedna prawdy: jeśli nie ma takich informacji na stronie internetowej lub w publicznie dostępnych dokumentach założycielskich, spójrz na listę organizacji, które są w jakiś sposób powiązane z tą instytucją. Jeśli (nawet w odległej przeszłości) byli zamieszani w skandale finansowe, lepiej poszukać bezpieczniejszego miejsca dla swoich pieniędzy.

W ten sposób określa się wiarygodność banków. Jeśli co najmniej jedna pozycja z powyższej listy sprawia, że jesteś ostrożny i niepewny, zdecydowanie odradzamy korzystanie z usług tej konkretnej instytucji finansowej.