საბორტო კომპიუტერული სისტემების (BCVS) საიმედოობა და გადარჩენა.

საიმედოობა არის პროდუქციის საკუთრება, შეასრულოს საჭირო ფუნქციები, მათი მუშაობის ინდიკატორების შენარჩუნება განსაზღვრულ ვადებში საჭირო დროის განმავლობაში.

Survivability - კომპიუტერული სისტემის შესაძლებლობა შეასრულოს თავისი ძირითადი ფუნქციები, მიუხედავად მიღებული ზიანისა და ავარიული ელემენტების წარუმატებლობისა.

უფრო მკაცრი მოთხოვნები დაწესებულია BUVM და BCVS საიმედოობასა და გადარჩენაზე, ვიდრე ზოგადი დანიშნულების და პერსონალური კომპიუტერების საიმედოობასა და გადარჩენაზე. თუ საბორტო კომპიუტერი ვერ ხერხდება, ირღვევა სისტემის მუშაობის უნარი და არ ასრულებს დაკისრებულ დავალებებს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს გამოუსწორებელი შედეგები, მათ შორის ადამიანის მსხვერპლი.

ბორტ კომპიუტერისა და საბორტო კომპიუტერის აღდგენის შემდეგ პრობლემის გადაჭრა ხშირად შეუძლებელია. ასე მაგალითად, თუ საზენიტო სარაკეტო სისტემის BCVS გაუმართავად მუშაობს, დაცული ობიექტი განადგურდება. თუ სისტემა მოკლე დროში იმუშავებს, მაშინ განადგურება ვერ დაბრუნდება ისე, როგორც დაკარგული სიცოცხლე. ავიონიკაში ჩავარდნამ შეიძლება გამოიწვიოს ავიაკატასტროფა ან სპონტანური რაკეტები. ამ შემთხვევაში, BCVS ოპერაციის აღდგენა ასევე არ დაუშვებს შეცდომის შედეგების გამოსწორებას.

BCVS- ის მაღალი საიმედოობისა და გადარჩენის უზრუნველყოფა გართულებულია ბორტზე მოწყობილობის მუშაობის პირობებში ტემპერატურის, ტენიანობის, მექანიკური დატვირთვისა და მტვრის მაღალი შემცველობის პირობებში დიდი რყევებით. იგივე შეზღუდვა დაწესებულია აღჭურვილობის ზომებსა და წონაზე. ეს ძირითადად ეხება ავიაციას, მაგრამ მას ასევე დიდი მნიშვნელობა აქვს სხვა ადგილებში BCVS– სთვის.

ამრიგად, საბორტო კომპიუტერისა და საბორტო კომპიუტერის საიმედოობისა და გადარჩენის პრობლემას აქვს მრავალი მახასიათებელი, საბორტო კომპიუტერის სტრუქტურის უნიკალურობისა და მათ მიერ შესრულებული ფუნქციების ხასიათის გამო.

რთულ სისტემაში მაღალი საიმედოობისა და გადარჩენის უზრუნველყოფის ამოცანა შეიძლება იყოს ძალიან ძვირი, რთული და შრომატევადი, თუმცა წარმოების სირთულეები და მუშაობის დროს წარმოქმნილი პრობლემები, საიმედოობის საჭირო დონის უზრუნველყოფისა და შენარჩუნების აუცილებლობის გამო, შეიძლება კიდევ უფრო მეტ სირთულეს წარმოშობდეს. ...

მაგალითად, თუ სარაკეტო სისტემის საიმედოობა 10% -ით შემცირდა, სამიზნე განადგურების იმავე ხარისხის უზრუნველსაყოფად, საბრძოლო რაკეტების რეალური რაოდენობის მინიმუმ 10% -ით გაზრდა იქნება საჭირო. ამ რაკეტებს სჭირდება დამატებითი გამშვები ბალიშები, საცდელი მოწყობილობა, გამშვები მოწყობილობა, ტექნიკური პერსონალი და დამხმარე აღჭურვილობა, რაც ძვირი და შრომატევადია.

რაც უფრო რთულია გამოთვლითი სისტემის სტრუქტურა, მით უფრო რთულია საიმედოობისა და გადარჩენის შესაძლებლობა. უნდა აღინიშნოს, რომ შეერთებულ შტატებში მართვადი რაკეტებისა და ხელოვნური თანამგზავრების გაშვების დროს მომხდარი უმეტესი ჩავარდნები არ ყოფილა გამოწვეული რაიმე ეგზოტიკური მოწყობილობის გაუმართაობით, რომლის დიზაინმაც დააჩქარა თანამედროვე დონის წინსვლა. პირიქით, მრავალი ჩავარდნა გამოწვეული იყო ადრე დამტკიცებული დიზაინის ფუნქციონალური და სტრუქტურული ელემენტების გაუმართაობით. ზოგჯერ ელემენტები არასწორად გაკეთდა, ხოლო სხვა შემთხვევებში მოხდა შეცდომები პროგრამისტების ან ტექნიკური პერსონალის მუშაობაში. არ არსებობს პატარა რამ, რაც ძალიან უმნიშვნელოა, რომ არ იყოს უარყოფის შესაძლო მიზეზი. მაღალი პოტენციალი და მისაღწევი საიმედოობა მეტწილად დეტალების ღრმა და ფრთხილად ყურადღების შედეგია.

საიმედოობის და შეცდომების ტოლერანტობის გაზრდის პრობლემა თან ახლავს არა მხოლოდ BCVS- ს, არამედ კომერციულ აღჭურვილობასაც. მაგალითად, Google– ის კლასტერში, საშუალოდ, დღეში 1 კომპიუტერი ჩავარდება (ანუ კომპიუტერების დაახლოებით 3% წელიწადში ვერ ხერხდება). რა თქმა უნდა, მონაცემებისა და კოდების სიჭარბის გამო, ეს წარუმატებლობები მომხმარებლებისთვის უხილავია, მაგრამ პროგრამისტისთვის ისინი დიდ პრობლემას წარმოადგენს.

იმ შემთხვევას, როდესაც გამოთვლითი სისტემა ან მისი ნაწილი მწყობრიდან არის გამოსული და შემდგომი მუშაობა შეუძლებელია შეკეთების გარეშე, ეწოდება წარუმატებლობას.

საიმედოობის თეორია განასხვავებს ჩავარდნის 3 დამახასიათებელ ნიშანს, რომლებიც შეიძლება თანდაყოლილი იყოს აღჭურვილობაში და გამოჩნდეს ხალხის მხრიდან რაიმე ზემოქმედების გარეშე.

1. გარღვევა მარცხი. ეს ჩავარდნები ხდება ოპერაციის ადრეულ პერიოდში და უმეტეს შემთხვევაში გამოწვეულია წარმოების ტექნოლოგიის ნაკლებობით და კომპიუტერული სისტემების ელემენტების წარმოების დეფექტებით. ეს ჩავარდნები შეიძლება აღმოიფხვრას მზა პროდუქტის უარყოფის, გაშვებისა და ტექნოლოგიური ტესტირების გზით.

2. დეფექტური ან თანდათანობითი ჩავარდნები. ეს არის ინდივიდუალური პარამეტრების ან აღჭურვილობის ნაწილების ცვეთის შედეგად წარმოქმნილი ჩავარდნები. მათ ახასიათებთ პროდუქტის ან ელემენტების პარამეტრების თანდათანობითი ცვლილება. თავდაპირველად, ეს წარუმატებლობები შეიძლება დროებითი წარუმატებლობით გამოვლინდეს. ამასთან, ცვეთა და ცრემლსადენი იზრდება, დროებითი ავარიები სერიოზულ ტექნიკურ გაუმართაობად იქცევა. ეს ჩავარდნები არის BCVS დაბერების ნიშანი. მათი ნაწილობრივ აღმოფხვრა შესაძლებელია სწორი მუშაობით, ნახმარი აღჭურვილობის კარგი პრევენციითა და დროული ჩანაცვლებით.

3. მოულოდნელი ან კატასტროფული ჩავარდნები. ამ წარუმატებლობების აღმოფხვრა შეუძლებელია აპარატურის გამართვის, სათანადო ტექნიკური მომსახურებით ან პროფილაქტიკური მომსახურებით. მოულოდნელი წარუმატებლობები შემთხვევით ხდება, მათ წინასწარმეტყველებას ვერავინ შეძლებს, თუმცა, ისინი ალბათობის გარკვეულ კანონებს ემორჩილებიან. ასე რომ, მოულოდნელი ჩავარდნების სიხშირე ხდება საკმაოდ მუდმივი დროის საკმაოდ გრძელი პერიოდის განმავლობაში. ეს ხდება ნებისმიერ ტექნიკაში. შემთხვევითი ჩავარდნების მაგალითია ღია ან მოკლე ჩართვები. ამგვარი უკმარისობა, როგორც წესი, იწვევს იმ ფაქტს, რომ 0 ან 1 მუდმივად არის მითითებული გამომავალში. შემთხვევითი ჩავარდნების შემთხვევაში, საჭიროა შეცვალოთ ის ელემენტები, რომელშიც ისინი მოხდა. ამისათვის გამოთვლითი სისტემა უნდა შენარჩუნდეს და უზრუნველყოს სფეროში სწრაფი პროფილაქტიკური შენარჩუნება.

წყვეტილი ჩავარდნები ან ჩავარდნები შეიძლება განვასხვაოთ ცალკე ჯგუფად. უკმარისობა ნიშნავს საბორტო კომპიუტერის ნორმალური მუშაობის ხანმოკლე დარღვევას, რომელშიც მისი ერთი ან მეტი ელემენტი, ერთი ან რამდენიმე მიმდებარე ოპერაციის შესრულებისას, იძლევა შემთხვევით შედეგს. გაუმართაობის შემდეგ, გამოთვლითი სისტემა დიდხანს შეიძლება ნორმალურად ფუნქციონირებდეს.

ჩავარდნების მიზეზი შეიძლება იყოს ელექტრომაგნიტური ჩარევა, მექანიკური გავლენა და ა.შ. უკმარისობა ხშირად არ იწვევს კომპლექსის უკმარისობას, მაგრამ მხოლოდ პროგრამული უზრუნველყოფის კურსის შეცვლა ხდება ერთი ან მეტი ბრძანების არასწორად შესრულების გამო, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს კატასტროფული შედეგები. გაუმართაობასა და ჩავარდნას შორის განსხვავება იმაშია, რომ უკმარისობის შედეგების გამოვლენისას საჭიროა აღდგეს არა აპარატურა, არამედ გაუმართაობით დამახინჯებული ინფორმაცია.

წარუმატებლობებზე საუბრისას აუცილებელია აღინიშნოს ეგრეთ წოდებული Schroedinbugs. Schroedinbag არის შეცდომა, როდესაც კომპიუტერული სისტემა ნორმალურად ფუნქციონირებს დიდი ხნის განმავლობაში, თუმცა, გარკვეულ პირობებში, მაგალითად, არასტანდარტული ოპერაციული პარამეტრების დაყენება, ჩავარდნა ხდება. ამ უკმარისობის გაანალიზებისას აღმოჩნდება, რომ კომპიუტერული სისტემის პროგრამულ უზრუნველყოფას აქვს ფუნდამენტური შეცდომა, რის გამოც იგი, პრინციპში, არ უნდა ფუნქციონირებდეს.

Schroedinbag შეიძლება ჩამოყალიბდეს დაწყვილებული შეცდომების რთული კომბინაციით (როდესაც ერთ ადგილას შეცდომა ანაზღაურდება სხვაგან საპირისპირო მოქმედების შეცდომით). გარკვეულ გარემოებებში განადგურებულია შეცდომების ბალანსი, რაც იწვევს მუშაობის დამბლას.

ამრიგად, BCVS ხასიათდება კიდევ ერთი თვისებით, რომელიც განსაზღვრავს მის საიმედოობას - შეცდომებისგან თავისუფალი ან საიმედო ფუნქციონირება. ამიტომ, BCVS საიმედოობა არის საიმედოობის, ფუნქციონირების საიმედოობის, გადარჩენისა და შენარჩუნების ერთობლიობა.

საიმედოობის პარამეტრებად გამოიყენება შემდეგი:

1. წარუმატებლობის მაჩვენებელი -

2. საშუალო დრო ჩავარდნებს შორის -

3. მოცემული დროის უსაფუძვლო ოპერაციის ალბათობა - Р

4. წარუმატებლობის ალბათობა - Q

წარუმატებლობის მაჩვენებელი

უკმარისობის მაჩვენებელი არის სიხშირე, რომლის დროსაც ხდება ჩავარდნა. თუ მოწყობილობა შედგება რამდენიმე ელემენტისგან, მაშინ მისი უკმარისობის მაჩვენებელი ტოლია ყველა ელემენტის უკმარისობის მაჩვენებლების ჯამის, რომელთა ავარიის შემთხვევაში ხდება მოწყობილობის გაუმართაობა.

წარუმატებლობის სიჩქარის მრუდი ოპერაციული დროის წინააღმდეგ ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ნახატზე.

ოპერაციის დაწყებისთანავე (t \u003d 0 დროს), ელემენტების დიდი რაოდენობა ამოქმედდება. ელემენტების ამ კოლექციას თავდაპირველად შეიძლება ჰქონდეს უკმარისობის მაღალი სიჩქარე დეფექტური ნიმუშების გამო. მას შემდეგ, რაც დეფექტური ელემენტები ერთმანეთის მიყოლებით ჩავარდება, უკმარისობის მაჩვენებელი შედარებით სწრაფად იკლებს გაშვების პერიოდში და ხდება დაახლოებით მუდმივი ნორმალური მუშაობის დროისთვის (T ნორმები), როდესაც წუნდებული ელემენტები უკვე ჩავარდნილია და ოპერაციული ელემენტებით შეიცვალა.

ელემენტების ერთობლიობას, რომლებმაც გაიარეს გაშვებული პერიოდი, აქვს ყველაზე დაბალი ჩავარდნის სიჩქარე, რომელიც დაახლოებით უცვლელი რჩება ელემენტების ჩავარდნის დაწყებამდე, ცვეთის გამო (T ცვეთა). ამ მომენტიდან უკმარისობის მაჩვენებელი იზრდება.

საშუალო დრო ჩავარდნებს შორის

საშუალო დრო ჩავარდნებს შორის არის მთლიანი მუშაობის საათების და შეფერხებების საერთო რაოდენობის თანაფარდობა. ნორმალური მუშაობის პერიოდში, როდესაც უკმარისობის მაჩვენებელი დაახლოებით მუდმივია, უკმარისობის შუალედი დროა უკმარისობის მაჩვენებლის უკუპროპი:

მაქსიმალური ალბათობა.

ატვირთვის ალბათობა არის მოწყობილობების სავარაუდო ან მოსალოდნელი რაოდენობა, რომლებიც საიმედოდ იმუშავებენ მოცემული პერიოდის განმავლობაში:

ეს ფორმულა მოქმედებს ყველა მოწყობილობისთვის, რომლებიც დაიწვა, მაგრამ მათზე გავლენა გავლენას არ ახდენს. ამიტომ, დრო t არ შეიძლება აღემატებოდეს მოწყობილობების ნორმალური მუშაობის პერიოდს.

ქვემოთ მოცემულია დიაგრამა, რომელიც აჩვენებს უკმარისობის ალბათობას ნორმალური მუშაობის დროს.

წარუმატებლობის ალბათობა.

უკმარისობის ალბათობა უკმარისობის გარეშე ოპერაციის ალბათობაა.

ნომინალური უკმარისობის მაჩვენებელი.

აღჭურვილობის ელემენტები შექმნილია ისე, რომ მათ გაუძლონ გარკვეულ ნომინალებს: ძაბვა, დენი, ტემპერატურა, ვიბრაცია, ტენიანობა და ა.შ. როდესაც ტექნიკა ექსპლუატაციის დროს განიცდის ასეთ გავლენას, გარკვეული უკმარისობის გარკვეული მაჩვენებელია. ამას ნომინალური უკმარისობის მაჩვენებელს უწოდებენ.

როდესაც მთლიანი დატვირთვა ან ზოგიერთი კერძო დატვირთვა ან ეკოლოგიური საფრთხე ნომინალურ დონეს გასცდება, წარუმატებლობის დონე საკმაოდ მკვეთრად იზრდება მის ნომინალურ ღირებულებასთან შედარებით. და პირიქით, ჩავარდნის მაჩვენებელი მცირდება, როდესაც დატვირთვა ნომინალურ დონეზე ქვემოთ ჩამოდის.

მაგალითად, თუ ელემენტი უნდა მუშაობდეს ნომინალურ ტემპერატურაზე 60 გრადუსზე, მაშინ იძულებითი გაგრილების სისტემის შედეგად ტემპერატურის შემცირებით, ჩავარდნის სიჩქარე შეიძლება შემცირდეს. ამასთან, თუ ტემპერატურის დაქვეითება იწვევს ელემენტების რაოდენობის და აღჭურვილობის წონის ძალიან დიდ ზრდას, მაშინ შეიძლება უფრო ხელსაყრელი იყოს ელემენტების არჩევა გაზრდილი ნომინალური სამუშაო ტემპერატურით და მათი გამოყენება ნომინალზე დაბალ ტემპერატურაზე. ამ შემთხვევაში, მოწყობილობა შეიძლება გახდეს იაფი, ხოლო მასა ნაკლებია (რაც არსებითად თვითმფრინავში მუშაობისას), ვიდრე იძულებითი გაგრილების სისტემის გამოყენებისას.

BCVS საიმედოობის განსაზღვრის მეთოდები.

როდესაც ახალი პროდუქტები შექმნილია და იქმნება მექანიკური, ელექტრო, ქიმიური ან სხვა გაზომვებით, ვერ განისაზღვრება უკმარისობის მაჩვენებელი. უკმარისობის მაჩვენებლები შეიძლება განისაზღვროს სტატისტიკური მონაცემების შეგროვებით ამ ან მსგავსი პროდუქტების საიმედოობის ტესტიდან.

გამოსაცდელი ოპერაციის ალბათობა ტესტირების ნებისმიერ მომენტში გამოხატულია ფორმულით:

უკმარისობის მაჩვენებელი განისაზღვრება ფორმულით:

ჩავარდნის მაჩვენებლის გაზომვისას აუცილებელია ტესტის საგნების მუდმივი რაოდენობის შენარჩუნება, ჩავარდნილი ნივთების ახლით ჩანაცვლებით.

ამრიგად, აღჭურვილობის საიმედოობის რაოდენობრივი მახასიათებლების შესახებ მონაცემების მისაღებად საჭიროა აღჭურვილობის სპეციალური ნიმუშის დამზადება საიმედოობის ტესტებისთვის. საიმედოობის ტესტები უნდა განხორციელდეს იმ პირობებში, რომლებიც შეესაბამება გარე გავლენის აღჭურვილობის რეალურ სამუშაო პირობებს, ჩართვის სიხშირეს და ენერგიის პარამეტრების შეცვლას.

ელექტრო მოწყობილობების უხეში და სავარაუდო გაანგარიშების ეტაპზე გამოითვლება საიმედოობის ძირითადი მაჩვენებლები .

საიმედოობის ძირითადი ხარისხის ინდიკატორებია:

წარუმატებლობის მაჩვენებელი

წარუმატებლობის საშუალო დრო.

წარუმატებლობის მაჩვენებელი ლ (ტ) არის იმ ადამიანთა რიცხვი, ვინც უარი თქვა n (t) მოწყობილობის ელემენტები დროის ერთეულზე, აღნიშნულია ელემენტების საშუალო საერთო რაოდენობაზე N (t)დროულად ფუნქციონირებს Δ ტ[ 9]

ლ (t) \u003d n (t) / (Nt * Δt) ,

სად Δt - მოცემული დროის მონაკვეთი.

მაგალითად: მოწყობილობის 1000 ელემენტი მუშაობდა 500 საათის განმავლობაში. ამ დროის განმავლობაში 2 ელემენტი ვერ შესრულდა. აქედან,

ლ (t) \u003d n (t) / (Nt * Δt) \u003d 2 / (1000 * 500) \u003d 4 * 10 -6 1 სთ, ანუ 1 საათში მილიონიდან 4 ელემენტი შეიძლება ჩავარდეს.

წარუმატებლობის მაჩვენებლები ლ (ტ) ელემენტები არის საცნობარო მონაცემები; დანართი D- ში მოცემულია წარუმატებლობის მაჩვენებლები (ტ)წრეებში ჩვეულებრივ გამოყენებული ელემენტებისათვის.

ელექტრო მოწყობილობა შედგება კომპონენტური ელემენტების დიდი რაოდენობისგან, შესაბამისად, ოპერაციული უკმარისობის მაჩვენებელი ლ (ტ) მთელი მოწყობილობა, როგორც ყველა ელემენტის ავარიული მაჩვენებლის ჯამი, ფორმულის მიხედვით [11]

სადაც k არის კორექციის ფაქტორი, რომელიც ითვალისწინებს ელემენტების საშუალო უკმარისობის შეფარდებით ცვლილებას, რაც დამოკიდებულია მოწყობილობის დანიშნულებაზე;

m არის ელემენტების ჯგუფების საერთო რაოდენობა;

n i - ელემენტების რაოდენობა მე -3 ჯგუფში იგივე მარცხის სიჩქარით l i (t).

ოპტიმიზაციის ალბათობა P (t) წარმოადგენს ალბათობას, რომ განსაზღვრულ ვადაში ტ, მოწყობილობის უკმარისობა არ მოხდება. ეს მაჩვენებელი განისაზღვრება იმ მოწყობილობების რაოდენობის თანაფარდობით, რომლებიც მუშაობდნენ უშეცდომოდ დროის მომენტამდე ტ საწყის მომენტში მოქმედი მოწყობილობების საერთო რაოდენობაზე.

მაგალითად, uptime- ის ალბათობა P (t) \u003d 0.9 წარმოადგენს ალბათობას, რომ მითითებულ დროში t \u003d 500 საათში მოხდეს ავარია (10-9 \u003d 1) ათიდან ერთ მოწყობილობაში და 10-დან 9 მოწყობილობა იმუშავებს უშეცდომოდ.

ოპტიმიზაციის ალბათობა P (t) \u003d 0.8 წარმოადგენს ალბათობას, რომ მითითებულ დროში t \u003d 1000 საათში, ასიდან ორი 2 მოწყობილობა გაწყდება, ხოლო 100-დან 80 მოწყობილობა იმუშავებს უშეცდომოდ.

ოპტიმიზაციის ალბათობა P (t) \u003d 0.975 წარმოადგენს ალბათობას, რომ მითითებულ დროში t \u003d 2500 საათში, 1000-975 \u003d 25 მოწყობილობა ათასიდან ჩავარდება და 975 მოწყობილობა იმუშავებს უშეცდომოდ.

რაოდენობრივად, მოწყობილობის საიმედოობა შეფასებულია, როგორც მოვლენის P (t) ალბათობა, რომ მოწყობილობა თავის ფუნქციებს საიმედოდ შეასრულებს 0 – დან t– მდე დროის განმავლობაში. მნიშვნელობა P (t) არის უკმარისობის ალბათობა (P (t) გამოანგარიშებული მნიშვნელობა არ უნდა იყოს 0.85-ზე ნაკლები) მოქმედება განისაზღვრება გამოხატვით

სადაც t არის სისტემის მუშაობის დრო, h (t არჩეულია დიაპაზონიდან: 1000, 2000, 4000, 8000, 10000 საათი);

λ - მოწყობილობის უკმარისობა, 1 / სთ;

T 0 - MTBF, თ.

საიმედოობის გაანგარიშება შედგება მოწყობილობისა და MTBF– ის მთლიანი უკმარისობის მაჩვენებლის მოძიებაში:

მოწყობილობის აღდგენის დრო გაუმართაობის შემთხვევაში მოიცავს არასწორი ნივთის პოვნის დროს, მისი შეცვლის ან შეკეთების დროს და მოწყობილობის მუშაობის შესამოწმებლად.

ელექტრო მოწყობილობებში აღდგენის საშუალო დრო T შეიძლება შეირჩეს 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 18, 24, 36, 48 საათის დიაპაზონიდან. მცირე მნიშვნელობები შეესაბამება მაღალი რემონტირების მოწყობილობებს. აღდგენის საშუალო დრო T შეიძლება შემცირდეს ჩამონტაჟებული მართვის ან თვითდიაგნოსტიკის გამოყენებით, კომპონენტების მოდულური დიზაინით, ხელმისაწვდომი ინსტალაციით.

ხელმისაწვდომობის ფაქტორის მნიშვნელობა განისაზღვრება ფორმულით

სადაც T 0 არის MTBF, h

T in - აღდგენის საშუალო დრო, h.

ელემენტების საიმედოობა დიდწილად დამოკიდებულია მათ ელექტრულ და ტემპერატურულ პირობებზე. საიმედოობის ასამაღლებლად ელემენტები უნდა იქნას გამოყენებული დატვირთვის ფაქტორებით განსაზღვრულ სინათლის რეჟიმში.

დატვირთვის ფაქტორი - ეს არის ელემენტის გამოთვლილი პარამეტრის შეფარდება ოპერაციულ რეჟიმში მის მაქსიმალურ დასაშვებ მნიშვნელობასთან. სხვადასხვა ელემენტის დატვირთვის ფაქტორები შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს.

მოწყობილობის საიმედოობის გაანგარიშებისას, სისტემის ყველა ელემენტი იყოფა იმავე ტიპის და იგივე დატვირთვის ფაქტორების ჯგუფებად K n.

I- ის ელემენტის უკმარისობის მაჩვენებელი განისაზღვრება ფორმულით

(10.3)

სადაც K n i არის დატვირთვის კოეფიციენტი, გათვლილი ოპერაციული რეჟიმების რუქებში ან მითითებული, რომ ელემენტი მუშაობს ნორმალურ რეჟიმებში, დანართი D- ში მოცემულია ელემენტების დატვირთვის ფაქტორების მნიშვნელობები;

λ 0і - მე – element ელემენტის მარცხის ძირითადი მაჩვენებელი მოცემულია დანართში D.

ხშირად, საიმედოობის გამოსათვლელად გამოიყენება მონაცემები ელემენტების ანალოგების უკმარისობის მაჩვენებლის λ 0і შესახებ.

მოწყობილობის საიმედოობის გაანგარიშების მაგალითი შედგება შეძენილი იმპორტირებული BT-85W კომპლექსისგან და სერიული წარმოების საფუძველზე შემუშავებული ენერგიის წყაროსგან.

იმპორტირებული პროდუქციის უკმარისობის მაჩვენებელი განისაზღვრება ოპერაციული დროის საპასუხოდ (ზოგჯერ ხდება პროდუქტის მომსახურების საგარანტიო პერიოდის აღება) გარკვეული საათების დღეში მუშაობის საფუძველზე.

შეძენილი იმპორტირებული პროდუქტის საგარანტიო პერიოდი 5 წელია, პროდუქტი იმუშავებს დღეში 14,24 საათი:

T \u003d 14,24 საათი x 365 დღე x 5 წელი \u003d 25981 საათი - MTBF.

10 -6 1 / საათში - უკმარისობა.

გამოთვლები და საწყისი მონაცემები ხორციელდება კომპიუტერზე Excel პროგრამების გამოყენებით და მოცემულია ცხრილებში 10.1 და 10.2. გაანგარიშების მაგალითი მოცემულია ცხრილში 10.1.

ცხრილი 10.1 - სისტემის საიმედოობის გაანგარიშება

ელემენტის ანალოგის დასახელება და ტიპი	კოეფიციენტი, დატვირთვა, K n i
λ i * 10 -6, 1 / სთ	λ i * K n i * 10 -6 1 / სთ	ნომერი n i,	n і * λ i * 10 -6, 1 / სთ
BT-85W კომპლექსი	1,00	38,4897	38,4897		38,4897
კონდენსატორი K53	0,60	0,0200	0,0120		0,0960
სოკეტი (შტეფსელი) SNP268	0,60	0,0500	0,0300		0,0900
ჩიპი TRS	0,50	0,0460	0,0230		0,0230
OMLT რეზისტორი	0,60	0,0200	0,0120		0,0120
მისაღები ბმული VP1-1	0,30	0,1040	0,0312		0,0312
Zener diode 12V	0,50	0,4050	0,2500		0,4050
მაჩვენებელი 3L341G	0,20	0,3375	0,0675		0,0675
ღილაკის გადამრთველი	0,30	0,0100	0, 0030		0,0030
ფოტოდიოდი	0,50	0,0172	0,0086		0,0086
შედუღების კავშირი	0,40	0,0001	0,0004		0,0004
მავთული, მ	0,20	0,0100	0,0020	0,2	0,0004
საჰაერო კავშირი	0,50	0,0030	0,0015		0,0045
მე მთელი მოწყობილობა					å \u003d 39.2313

განსაზღვრეთ აპარატის უკმარისობის საერთო სიჩქარე

მაშინ MTBF გამოხატვის მიხედვით (10.2) და, შესაბამისად, ტოლია

გარკვეული პერიოდის განმავლობაში უკმარისობის ოპერაციის ალბათობის დასადგენად, ჩვენ ავაშენებთ დამოკიდებულების გრაფიკს:

ცხრილი 10.2 - გაუთვალისწინებელი მუშაობის ალბათობის გაანგარიშება

t (საათი)
P (t)	0,97	0,9	0,8	0,55	0,74	0,65	0,52	0,4	0,34

ოპერაციის დროზე უკმარისობის ოპერაციის ალბათობის დამოკიდებულების გრაფიკი ნაჩვენებია ნახაზზე 10.1.

დიაგრამა 10.1 - ოპერაციული დროიდან ოპერაციული უკმარისობის ალბათობა

მოწყობილობისთვის, უკმარისობის გარეშე მუშაობის ალბათობა ჩვეულებრივ დგინდება 0.82-დან 0.95-მდე. დიაგრამა 10.1-ზე მოცემული გრაფიკის მიხედვით, ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ შემუშავებული მოწყობილობისთვის უკმარისობის ოპერაციის მოცემული ალბათობა P (t) \u003d 0.82, MTBF T o \u003d 5000 საათი.

გაანგარიშება ხორციელდება იმ შემთხვევისთვის, როდესაც რომელიმე ელემენტის უკმარისობა იწვევს მთლიანი სისტემის ავარიას, ელემენტების ასეთ კავშირს ეწოდება ლოგიკურად თანმიმდევრული ან ძირითადი. საიმედოობა შეიძლება გაიზარდოს ზედმეტობით.

მაგალითად... ელემენტების ტექნოლოგია უზრუნველყოფს ელემენტარული ნაწილების საშუალო ჩავარდნის სიჩქარეს ლ i \u003d 1 * 10 -5 1 / სთ ... როდესაც გამოიყენება მოწყობილობაში N \u003d 1 * 10 4 ელემენტარული ნაწილები მთლიანი უკმარისობის მაჩვენებელი ლ o \u003d N * li \u003d 10 -1 1 / სთ ... მაშინ მოწყობილობის უკმარისობის საშუალო დროა დან \u003d 1 / lo \u003d 10 თ) თუ მოწყობილობა შესრულებულია პარალელურად 4 იდენტური მოწყობილობის საფუძველზე, მაშინ საშუალო დრო გაიზრდება N / 4 \u003d 2500 ჯერ და იქნება 25000 საათი ან 34 თვე ან დაახლოებით 3 წელი.

ფორმულები საშუალებას იძლევა გაანგარიშდეს მოწყობილობის საიმედოობა, თუ საწყისი მონაცემები ცნობილია - მოწყობილობის შემადგენლობა, მისი მუშაობის რეჟიმი და პირობები, მისი ელემენტების უკმარისობის მაჩვენებელი.

განასხვავებენ სანდოობის ალბათურ (მათემატიკურ) და სტატისტიკურ მაჩვენებლებს. საიმედოობის მათემატიკური მაჩვენებლები გამომდინარეობს ავარიების ალბათობის თეორიული განაწილების ფუნქციებიდან. სტატისტიკის სანდოობის ინდიკატორები განისაზღვრება ემპირიულად, აღჭურვილობის მუშაობის სტატისტიკური მონაცემების საფუძველზე, ობიექტების შემოწმებისას.

საიმედოობა მრავალი ფაქტორის ფუნქციაა, რომელთა უმეტესობა შემთხვევითია. აქედან გასაგებია, რომ კრიტერიუმების დიდი რაოდენობაა საჭირო ობიექტის საიმედოობის შესაფასებლად.

საიმედოობის კრიტერიუმი არის თვისება, რომლითაც ხდება ობიექტის საიმედოობის შეფასება.

სანდოობის კრიტერიუმები და მახასიათებლები ალბათური ხასიათისაა, ვინაიდან ობიექტზე მოქმედი ფაქტორები შემთხვევითი ხასიათისაა და საჭიროებს სტატისტიკურ შეფასებას.

საიმედოობის რაოდენობრივი მახასიათებლები შეიძლება იყოს:
უკმარისობის გარეშე მუშაობის ალბათობა;
საშუალო განახლება;
წარუმატებლობის მაჩვენებელი;
წარუმატებლობის მაჩვენებელი;
უსაფრთხოების სხვადასხვა ფაქტორი.

1. ოპტიმიზაციის ალბათობა

საიმედოობის გაანგარიშების ერთ – ერთ მთავარ ინდიკატორს წარმოადგენს.
ობიექტის უკმარისობის გარეშე მუშაობის ალბათობას ეწოდება ალბათობა, რომ იგი შეინარჩუნებს თავის პარამეტრებს განსაზღვრულ საზღვრებში გარკვეული პერიოდის განმავლობაში გარკვეული საოპერაციო პირობებში.

მომავალში ვივარაუდებთ, რომ ობიექტის ოპერაცია ხდება განუწყვეტლივ, ობიექტის მუშაობის ხანგრძლივობა გამოხატულია დროის ერთეულად t და ოპერაცია დაიწყო t \u003d 0 დროის მომენტში.
ჩვენ აღვნიშნავთ P (t) - ით გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ობიექტის უკმარისობის ოპერაციის ალბათობას. ალბათობას, რომელიც განიხილება როგორც ზედა ზღვრის ფუნქცია დროის ინტერვალზე, ასევე ეწოდება საიმედოობის ფუნქციას.
ალბათური შეფასება: P (t) \u003d 1 - Q (t), სადაც Q (t) არის წარუმატებლობის ალბათობა.

გრაფიკიდან აშკარაა, რომ:
1. P (t) - დროის არა მზარდი ფუნქცია;
2. 0 ≤ P (t) ≤ 1;
3. P (0) \u003d 1; P (∞) \u003d 0.

პრაქტიკაში, ზოგჯერ უფრო მოსახერხებელი მახასიათებელია ობიექტის გაუმართაობის ან უკმარისობის ალბათობა:
Q (t) \u003d 1 - P (t).
მარცხის ალბათობის სტატისტიკური მახასიათებელი: Q * (t) \u003d n (t) / N

2. წარუმატებლობის მაჩვენებელი

უკმარისობის მაჩვენებელი არის გამოტოვებული ობიექტების რაოდენობის შეფარდება მათ საერთო რაოდენობასთან გამოცდის დაწყებამდე, იმ პირობით, რომ წარუმატებელი ობიექტები არ შეკეთდება ან არ შეიცვლება ახლით, ე.ი.

a * (t) \u003d n (t) / (NΔt)
სადაც a (t) არის წარუმატებლობის მაჩვენებელი;
n (t) არის წარუმატებელი ობიექტების რაოდენობა დროის ინტერვალში t - t / 2 – დან t + t / 2 – მდე;
Δt არის დროის ინტერვალი;
N არის ტესტში მონაწილე ობიექტების რაოდენობა.

უკმარისობის მაჩვენებელი არის პროდუქტის ექსპლუატაციის დროის განაწილების სიმჭიდროვე მის წარუმატებლობამდე. უკმარისობის ალბათობის განსაზღვრა a (t) \u003d -P (t) ან a (t) \u003d Q (t).

ამრიგად, არსებობს ერთმნიშვნელოვანი კავშირი უკმარისობის მაჩვენებელზე, უშეცდომო ოპერაციის ალბათობასა და ჩავარდნების ალბათობაზე უკმარისობის დროის განაწილების ნებისმიერი კანონისთვის: Q (t) \u003d ∫ a (t) dt.

უარი საიმედოობის თეორიაში განმარტებულია, როგორც შემთხვევითი მოვლენა. თეორია ემყარება ალბათობის სტატისტიკურ ინტერპრეტაციას. მათგან წარმოქმნილი ელემენტები და სისტემები განიხილება, როგორც მასობრივი ობიექტები, რომლებიც მიეკუთვნება ერთ ზოგად პოპულაციას და მოქმედებს სტატისტიკურად ერთგვაროვან პირობებში. როდესაც ჩვენ ვსაუბრობთ ობიექტზე, სინამდვილეში, ისინი გულისხმობენ ზოგადი პოპულაციიდან შემთხვევით აღებულ ობიექტს, ამ პოპულაციის წარმომადგენლობით ნიმუშს და ხშირად მთელ ზოგად მოსახლეობას.

მასობრივი ობიექტებისთვის, სტატისტიკური შეფასების უკმარისობის ოპერაციის ალბათობა P (t) შეიძლება მიღებულ იქნეს საკმარისად დიდი ზომის ნიმუშების საიმედოობის ტესტების შედეგების დამუშავებით. ქულის გამოანგარიშება დამოკიდებულია ტესტის გეგმაზე.

მოდით N ობიექტის ნიმუშის ტესტები განხორციელდეს ჩანაცვლებისა და აღდგენის გარეშე, სანამ ბოლო ობიექტი არ ჩავარდება. მოდით დავადგინოთ დროის ხანგრძლივობა თითოეული ობიექტის t 1, ..., t N. მაშინ სტატისტიკური შეფასებაა:

P * (t) \u003d 1 - 1 / N ∑η (t-t k)

სადაც η არის Heaviside ერთეულის ფუნქცია.

გარკვეულ სეგმენტზე უკმარისობის ოპერაციის ალბათობისთვის მოსახერხებელია შეფასდეს P * (t) \u003d / N,
სადაც n (t) არის ობიექტების რაოდენობა, რომლებიც ვერ შესრულდა t დროისთვის.

უკმარისობის მაჩვენებელი, რომელიც განისაზღვრება წარუმატებელი პროდუქტების სასარგებლო პროდუქტით ჩანაცვლების პირობებში, ზოგჯერ უწოდებენ საშუალო უკმარისობის სიჩქარეს და აღინიშნება ω (t) - ით.

3. წარუმატებლობის მაჩვენებელი

უკმარისობის მაჩვენებელი λ (t) არის წარუმატებელი ობიექტების რაოდენობის თანაფარდობა დროის ერთეულზე და მოცემულ პერიოდში მოქმედი ობიექტების საშუალო რაოდენობა, იმ პირობით, რომ წარუმატებელი ობიექტები არ აღდგება და არ შეიცვლება მომსახურებით: λ (t) \u003d n (t) /
სადაც N cf \u003d / 2 არის ობიექტების საშუალო რაოდენობა, რომლებიც სწორად მუშაობდნენ Δt დროის ინტერვალში
N i - პროდუქტების რაოდენობა, რომლებიც მუშაობდნენ Δt ინტერვალის დასაწყისში;
N i + 1 - ობიექტების რაოდენობა, რომლებიც სწორად მუშაობდნენ Δt დროის ინტერვალის ბოლოს.

რესურსების ტესტები და ობიექტების დიდ ნიმუშებზე დაკვირვება აჩვენებს, რომ უმეტეს შემთხვევაში, წარუმატებლობის მაჩვენებელი დროთა განმავლობაში არამონოტონიკურად იცვლება.

დროზე უარის თქმის დამოკიდებულების მრუდიდან ჩანს, რომ ობიექტის ექსპლუატაციის მთელი პერიოდი პირობითად შეიძლება დაიყოს 3 პერიოდად.
I - პერიოდი - გაშვება.

შესვენების ჩავარდნები, როგორც წესი, არის ობიექტის დეფექტებისა და წუნდებული ელემენტების შედეგი, რომელთა საიმედოობა მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე საჭირო დონეზე. პროდუქტში ელემენტების რაოდენობის ზრდით, თუნდაც ყველაზე მკაცრი კონტროლით, შეუძლებელია მთლიანად გამოირიცხოს ელემენტების შესაძლებლობა, რომლებსაც აქვთ გარკვეული ფარული დეფექტები ასამბლეაში. გარდა ამისა, შეცდომებმა შეკრებისა და მონტაჟის დროს, ასევე მომსახურე პერსონალის მიერ ობიექტის არასაკმარისმა განვითარებამ შეიძლება გამოიწვიოს ამ პერიოდში ჩავარდნები.

ასეთი ჩავარდნების ფიზიკური ხასიათი შემთხვევითი ხასიათისაა და განსხვავდება მუშაობის ნორმალური პერიოდის უეცარი ჩამორჩენისგან იმით, რომ აქ შეიძლება მოხდეს გაუმართაობა არა გაზრდილი, არამედ უმნიშვნელო დატვირთვით (”წუნდებული ელემენტების დაწვა”).
მთლიანობაში ობიექტის უკმარისობის მაჩვენებლის შემცირება, ამ პარამეტრის მუდმივი მნიშვნელობით თითოეული ელემენტისთვის ცალკე, ზუსტად აიხსნება სუსტი კავშირების "დაწვით" და მათი ჩანაცვლება ყველაზე საიმედოებით. რაც უფრო მკვეთრია მრუდი ამ მიდამოში, მით უკეთესი: ნაკლები დეფექტური ელემენტები დარჩება პროდუქტში მოკლე დროში.

ობიექტის საიმედოობის გასაუმჯობესებლად, გარღვევის ჩავარდნის შესაძლებლობის გათვალისწინებით, საჭიროა:
ელემენტების უფრო მკაცრი უარყოფის განხორციელება;
ობიექტის ტესტების ჩატარება ოპერაციულ რეჟიმთან ახლოს მდგომ რეჟიმში და მხოლოდ იმ ელემენტების გამოყენება, რომლებმაც ტესტები ჩააბარეს შეკრების დროს;
გააუმჯობესოს შეკრებისა და მონტაჟის ხარისხი.

ტესტების დროს განისაზღვრება საშუალო ხანგრძლივობის დრო. განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი შემთხვევებისთვის აუცილებელია გაშვებული პერიოდის გაზრდა რამდენჯერმე საშუალოზე.

II - ე პერიოდი - ნორმალური მოქმედება
ამ პერიოდს ახასიათებს ის ფაქტი, რომ გარღვევის ჩავარდნები უკვე დასრულებულია და ცვეთასთან დაკავშირებული ჩავარდნები ჯერ არ მომხდარა. ამ პერიოდს ახასიათებს ნორმალური ელემენტების უეცრად ჩავარდნები, რომელთა MTBF ძალიან მაღალია.

ამ ეტაპზე ჩავარდნის დონის შენარჩუნებას ახასიათებს ის ფაქტი, რომ ჩავარდნილი ელემენტი შეცვლილია იმავეით, იგივე მარცხის ალბათობით და არა საუკეთესო, რაც ეს მოხდა გაშვების ეტაპზე.

ელემენტების უარყოფა და წინასწარი გაშვება, რომლებიც აპირებენ შეცვალონ წარუმატებელი ელემენტები, ამ ეტაპისთვის კიდევ უფრო მნიშვნელოვანია.
დიზაინერს უდიდესი შესაძლებლობები აქვს ამ პრობლემის მოგვარებაში. ხშირად, დიზაინის ცვლილება ან მხოლოდ ერთი ან ორი ელემენტის მუშაობის რეჟიმების შემსუბუქება უზრუნველყოფს მთელი ობიექტის საიმედოობის მკვეთრ ზრდას. მეორე გზაა წარმოების ხარისხის გაუმჯობესება და წარმოებისა და ექსპლუატაციის სისუფთავეც კი.

III - პერიოდი - აცვიათ
ნორმალური მუშაობის პერიოდი მთავრდება, როდესაც ცვეთის უკმარისობა ხდება. პროდუქტის ცხოვრებაში იწყება მესამე პერიოდი - აცვიათ პერიოდი.

სამსახურის სიცოცხლის მოახლოებასთან ერთად აცვიათ ჩავარდნის ალბათობა.

ალბათური თვალსაზრისით, მოცემული დროის ინტერვალში სისტემის უკმარისობა Δt \u003d t 2 - t 1 განისაზღვრება, როგორც უკმარისობის ალბათობა:

(A (t) \u003d Q 2 (t) - Q 1 (t)

უკმარისობის მაჩვენებელი არის პირობითი ალბათობა, რომ მარცხი მოხდეს Δt დროის ინტერვალში, იმ პირობით, რომ იგი არ მომხდარა λ (t) \u003d / [ΔtP (t)]
λ (t) \u003d lim / [ΔtP (t)] \u003d / \u003d Q "(t) / P (t) \u003d -P" (t) / P (t)
რადგან a (t) \u003d -P "(t), შემდეგ λ (t) \u003d a (t) / P (t).

ეს გამონათქვამები ადგენენ კავშირს უკმარისობის გარეშე მუშაობის ალბათობას, სიხშირესა და უკმარისობის სიჩქარეს შორის. თუ a (t) არ არის მზარდი ფუნქცია, მაშინ მართებულია შემდეგი მიმართება:
ω (t) ≥ λ (t) ≥ a (t).

4. MTBF

MTBF არის uptime- ის მათემატიკური მოლოდინი.

ალბათური განმარტება: უკმარისობის საშუალო დრო უდრის მარცხის მრუდის ალბათობის ზონას.

სტატისტიკური განმარტება: T * \u003d ∑θ i / N 0
სადაც θ I არის მე -7 ობიექტის უკმარისობის ოპერაციული დრო;
N 0 - ობიექტების საწყისი რაოდენობა.

აშკარაა, რომ პარამეტრი T * სრულად და დამაკმაყოფილებლად ვერ ახასიათებს გამძლე სისტემების საიმედოობას, ვინაიდან იგი საიმედოობის მახასიათებელია მხოლოდ პირველი ჩავარდნამდე. ამიტომ, გრძელვადიანი სისტემების საიმედოობა ხასიათდება ორი მომიჯნავე ჩავარდნას შორის საშუალო დროით ან ჩამორჩენას შორის საშუალო დრო:
t cf \u003d ∑θ i / n \u003d 1 / ω (t),
სადაც n არის წარუმატებლობის რაოდენობა t დროს;
θ i არის ობიექტის მოქმედების დრო (i-1) th და i- ის ჩავარდნებს შორის.

MTBF არის დროის საშუალო მნიშვნელობა მეზობელ ჩავარდნებს შორის, წარუმატებელი ელემენტის აღდგენის პირობით.

ჩავარდნების განაწილების კანონების განხილვისას გაირკვა, რომ ელემენტების უკმარისობის მაჩვენებლები შეიძლება იყოს მუდმივი ან იცვლებოდეს მუშაობის დროის მიხედვით. გრძელვადიანი სისტემებისთვის, რომლებიც მოიცავს ყველა სატრანსპორტო სისტემას, გათვალისწინებულია პროფილაქტიკური შენარჩუნება, რაც პრაქტიკულად გამორიცხავს ცვეთის უკმარისობის ეფექტს, ამიტომ მხოლოდ უეცარი ჩავარდნები ხდება.

ეს მნიშვნელოვნად ამარტივებს საიმედოობის გაანგარიშებას. ამასთან, რთული სისტემები შედგება მრავალი ელემენტისგან, რომლებიც სხვადასხვა გზით არის დაკავშირებული. როდესაც სისტემა მუშაობს, მისი ზოგიერთი ელემენტი მუდმივად მუშაობს, სხვები - მხოლოდ გარკვეული ინტერვალებით, ზოგი კი მხოლოდ მოკლე ჩართვის ან კავშირის ოპერაციებს. შესაბამისად, მოცემული პერიოდის განმავლობაში, მხოლოდ ზოგიერთ ელემენტს აქვს იგივე ოპერაციული დრო, როგორც სისტემის მუშაობის დრო, ზოგი კი მუშაობს უფრო მოკლე დროში.

ამ შემთხვევაში, მოცემული სისტემის მუშაობის დროის გამოსათვლელად, გათვალისწინებულია მხოლოდ ის დრო, რომლის დროსაც ხდება ელემენტის ჩართვა; ასეთი მიდგომა შესაძლებელია, თუ ვივარაუდებთ, რომ პერიოდების განმავლობაში, როდესაც ელემენტები არ შედიან სისტემის მუშაობაში, მათი უკმარისობის მაჩვენებელი ნულოვანია.

საიმედოობის თვალსაზრისით, ელემენტების სერიული კავშირის ყველაზე გავრცელებული სქემა. ამ შემთხვევაში, გაანგარიშება იყენებს საიმედოობის პროდუქტის წესს:

სად R (t i) - საიმედოობა მე-ე ელემენტი, რომელიც ჩართულია მე საათების სრული სისტემის მუშაობის დროიდან სთ.

გამოთვლებისთვის ე.წ.

დასაქმების მაჩვენებელი ტოლია

ეს არის ელემენტის მუშაობის დროის შეფარდება სისტემის მუშაობის დროსა და დროში. ამ კოეფიციენტის პრაქტიკული მნიშვნელობაა ის, რომ ელემენტისთვის ცნობილია ჩავარდნის სიჩქარე, სისტემის უკმარისობა, ოპერაციული დროის გათვალისწინებით, ტოლი იქნება

იგივე მიდგომა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ინდივიდუალური სისტემის კვანძებთან მიმართებაში.

სისტემის საიმედოობის გაანალიზებისას კიდევ ერთი ფაქტორია დატვირთვის დონე, რომლითაც ელემენტები მოქმედებენ სისტემაში, რადგან იგი მნიშვნელოვნად განსაზღვრავს მოსალოდნელი უკმარისობის სიჩქარეს.

ელემენტების უკმარისობის მაჩვენებელი მნიშვნელოვნად იცვლება მათზე მოქმედი დატვირთვის მცირე ცვლილებების დროსაც კი.

ამ შემთხვევაში, გაანგარიშების ძირითადი სირთულე გამოწვეულია სხვადასხვა ფაქტორებით, რომლებიც განსაზღვრავს როგორც ელემენტის სიმტკიცის, ისე დატვირთვის კონცეფციას.

ელემენტის სიმტკიცე აერთიანებს მის წინააღმდეგობას მექანიკური დატვირთვის, ვიბრაციის, წნევის, აჩქარებისა და ა.შ. სიმტკიცის კატეგორიაში ასევე შედის თერმული დატვირთვის, ელექტრული სიძლიერის, ტენიანობის წინააღმდეგობის, კოროზიის წინააღმდეგობის და მრავალი სხვა თვისების წინააღმდეგობა. აქედან გამომდინარე, ძალა ვერ გამოიხატება ზოგიერთი რიცხვითი მნიშვნელობით და არ არსებობს სიძლიერის ერთეულები, რომლებიც გაითვალისწინებენ ყველა ამ ფაქტორს. დატვირთვის მანიფესტაციები ასევე მრავალფეროვანია. ამიტომ, სიმტკიცისა და დატვირთვის შესაფასებლად გამოიყენება სტატისტიკური მეთოდები, რომელთა დახმარებით ელემენტთა უკმარისობის დაფიქსირებული ეფექტი განისაზღვრება მთელი რიგი დატვირთვის ან გაბატონებული დატვირთვის მოქმედებით.

ელემენტები შექმნილია ნომინალური დატვირთვების წინააღმდეგობის გაწევა. ელემენტების მუშაობის დროს ნომინალური დატვირთვების პირობებში შეინიშნება მათი მოულოდნელი ჩავარდნების ინტენსივობის გარკვეული რეგულარობა. ამ სიჩქარეს უწოდებენ ელემენტების ნომინალური უეცარი ჩამორჩენის სიჩქარეს და ეს არის საწყისი სიდიდე რეალური ელემენტის რეალური მოულოდნელი ჩამორჩენის სიჩქარის დასადგენად (ოპერაციული დროის და დატვირთვის გათვალისწინებით).

რეალური ელემენტის ან სისტემისთვის ამჟამად გარემოზე სამი ძირითადი გავლენა განიხილება: მექანიკური, თერმული და დატვირთვა.

მექანიკური ზემოქმედების გავლენა მხედველობაში მიიღება კოეფიციენტით, რომლის მნიშვნელობა განისაზღვრება აღჭურვილობის დაყენების ადგილის მიხედვით და მისი ტოლია:

ლაბორატორიებისა და კომფორტული ოთახებისთვის - 1

, სტაციონარული მიწისქვეშა დანადგარები - 10

, რკინიგზის მოძრავი შემადგენლობა - 30.

შეფასებული უეცარი უკმარისობის მაჩვენებელი, რომელიც შეარჩია

ჩანართი 3, უნდა გაიზარდოს ჯერ დამოკიდებულია მოწყობილობის ინსტალაციის ადგილზე.

მოსახვევებში ნახ. 7 ასახავს ელექტრო და ელექტრონული კომპონენტების უეცარი ჩამორჩენის ინტენსივობის ცვლილების ზოგად ხასიათს, რაც დამოკიდებულია გათბობის ტემპერატურაზე და დატვირთვის სიდიდეზე.

დატვირთვის ზრდასთან ერთად მოულოდნელი ჩავარდნების ინტენსივობა, როგორც ეს მოჩანს ზემოთ მოცემული მრუდებიდან, იზრდება ლოგარითმული კანონის შესაბამისად. ამ მოსახვევებში ასევე ნაჩვენებია, თუ როგორ შეგიძლიათ შეამციროთ ელემენტების უეცარი ჩამორჩენის სიჩქარე ნომინალურ მნიშვნელობამდეც კი. მოულოდნელი ჩავარდნების სიჩქარის მნიშვნელოვანი შემცირება მიიღწევა, თუ ელემენტები მუშაობენ მათი ნომინალური მნიშვნელობების ქვემოთ დატვირთვებით.

ფიგურა: 16

ფიგურა: 7-ის გამოყენება შესაძლებელია ნებისმიერი ელექტრო და ელექტრონული ელემენტის საიმედოობის სავარაუდო (საგანმანათლებლო) გაანგარიშებისას. ამ შემთხვევაში ნომინალური რეჟიმი შეესაბამება 80 ° C ტემპერატურას და სამუშაო დატვირთვის 100% -ს.

თუ ელემენტის გამოთვლილი პარამეტრები განსხვავდება ნომინალური მნიშვნელობებისაგან, მაშინ მრუდის მიხედვით ნახ. 7, შეიძლება განისაზღვროს შერჩეული პარამეტრების ზრდა და თანაფარდობა, რომლითაც გამრავლებულია მოცემული ელემენტის უკმარისობის სიჩქარის მნიშვნელობა.

მაღალი საიმედოობა შეიძლება ჩაირთოს ელემენტებისა და სისტემების დიზაინში. ამისათვის საჭიროა ვცდილობთ ოპერაციის დროს შევამციროთ ელემენტების ტემპერატურა და გამოვიყენოთ გაზრდილი ნომინალური პარამეტრების მქონე ელემენტები, რაც სამუშაო დატვირთვის შემცირების ტოლფასია.

პროდუქტის წარმოების ღირებულების ზრდა ნებისმიერ შემთხვევაში ანაზღაურდება საოპერაციო ხარჯების შემცირებით.

ელექტრული წრის ელემენტების უკმარისობის მაჩვენებლები
სასმელი დამოკიდებულია დატვირთვაზე შეიძლება განისაზღვროს შემდეგნაირად
ემპირიული ფორმულების მიხედვით იგივე. კერძოდ, დამოკიდებულია
სამუშაო ძაბვაზე და ტემპერატურაზე

ცხრილი მნიშვნელობით ძაბვის დროს და ტემპერატურა მე

- ოპერაციული ძაბვის უკმარისობის მაჩვენებელი U 2 და ტემპერატურა t 2

ივარაუდება, რომ მექანიკური სტრესი იგივე დონეზე რჩება. დამოკიდებულია ელემენტების ტიპსა და ტიპზე, მნიშვნელობა p,იცვლება 4-დან 10-მდე და მნიშვნელობა რომ1.02 1.15 ფარგლებში.

ელემენტების რეალური ჩამორჩენის სიჩქარის დადგენისას საჭიროა კარგად გავითვალისწინოთ დატვირთვის მოსალოდნელი დონე, სადაც ელემენტები იმუშავებენ, ელექტრო და თერმული პარამეტრების მნიშვნელობების გამოთვლა გარდამავალი რეჟიმების გათვალისწინებით. ინდივიდუალურ ელემენტებზე მოქმედი დატვირთვის სწორი იდენტიფიკაცია იწვევს საიმედოობის გამოთვლების სიზუსტის მნიშვნელოვან ზრდას.

საიმედოობის გაანგარიშებისას ცვეთის ხარვეზების გათვალისწინებით, ასევე აუცილებელია ოპერაციული მდგომარეობის გათვალისწინება. გამძლეობის მნიშვნელობები M,მოცემულია ცხრილში. 3, ასევე ეხება ნომინალურ დატვირთვას და ლაბორატორიულ პირობებს. სხვადასხვა პირობებში მოქმედი ყველა ელემენტს აქვს გამძლეობა, რომელიც ნოასგან განსხვავდება თანხით რომ Რაოდენობა რომშეიძლება მივიღოთ ტოლი:

ლაბორატორიისთვის - 1.0

, მიწის დანადგარები - 0.3

, სარკინიგზო მოძრავი შემადგენლობა - 0,17

მცირე კოეფიციენტის რყევები რომშესაძლებელია აღჭურვილობისთვის სხვადასხვა დანიშნულების.

მოსალოდნელი გამძლეობის დასადგენად მაუცილებელია ცხრილიდან განსაზღვრული საშუალო (ნომინალური) გამძლეობის კოეფიციენტზე გამრავლება კ.

დატვირთვის დონის მიხედვით, ჩავარდნის სიჩქარის დასადგენად საჭირო მასალების არარსებობის შემთხვევაში, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჩამორჩენის სიჩქარის გაანგარიშების ფაქტორი.

კოეფიციენტის გაანგარიშების მეთოდის არსი მცირდება იქამდე, რომ აღჭურვილობის საიმედოობის კრიტერიუმების გაანგარიშებისას გამოიყენება კოეფიციენტები, რომლებიც სხვადასხვა ტიპის ელემენტების უკმარისობის მაჩვენებელს უკავშირებს ელემენტის უკმარისობის სიჩქარეს, რომელთა საიმედოობის მახასიათებლები საიმედოდ ცნობილია.

ვარაუდობენ, რომ საიმედოობის ექსპონენციალური კანონი მოქმედებს და ყველა ტიპის ელემენტის უკმარისობის მაჩვენებლები იცვლება მოქმედი პირობების შესაბამისად იმავე ზომით. ბოლო ვარაუდი ნიშნავს, რომ სხვადასხვა ოპერაციული პირობების თანაფარდობა

ელემენტის უკმარისობის სიჩქარე, რომლის რაოდენობრივი მახასიათებლები ცნობილია;

საიმედოობის ფაქტორი მე-ე ელემენტი. ^ 0 ჩავარდნის მაჩვენებელს უწოდებენ სისტემის გაანგარიშების მთავარ ელემენტს. კოეფიციენტების გაანგარიშებისას კ ისისტემის გაანგარიშების ძირითადი ელემენტია მავთულის სადენიანი წინააღმდეგობა. ამ შემთხვევაში, სისტემის საიმედოობის გამოსათვლელად, არ არის აუცილებელი იცოდეთ ყველა ტიპის ელემენტების უკმარისობის მაჩვენებელი. საკმარისია იცოდეთ მხოლოდ საიმედოობის ფაქტორები კ ი, ელემენტთა რაოდენობა წრეში და გაანგარიშების ძირითადი ელემენტის უკმარისობა კ ი აქვს მნიშვნელობების გაფანტვა, შემდეგ საიმედოობა შემოწმებულია ორივესთვის რომ წთ და ამისთვის რომ საქანელა ღირებულებები K i,განისაზღვრება მონაცემების ანალიზის საფუძველზე, მოწყობილობის სხვადასხვა დანიშნულების ავარიის მაჩვენებლის შესახებ, მოცემულია ცხრილში. 5

ცხრილი 5

ძირითადი გაანგარიშების ელემენტის (ამ შემთხვევაში, წინააღმდეგობა) უკმარისობის მაჩვენებელი უნდა განისაზღვროს, როგორც დაპროექტებულ სისტემაში გამოყენებული წინააღმდეგობების უკმარისობის სიჩქარის შეწონილი საშუალო, ე.ი.

და N R- მარცხის მაჩვენებელი და წინააღმდეგობების რაოდენობა მე-ე ტიპი და ნომინალი;

ტ- წინააღმდეგობების ტიპების და შეფასებების რაოდენობა.

სასურველია შეიქმნას სისტემის საიმედოობის შედეგად მიღებული დამოკიდებულება სამუშაო დროზე, როგორც მნიშვნელობებისთვის რომ წთ , ასე რომ რომ საქანელა

სისტემაში შეტანილი ცალკეული ელემენტების საიმედოობის შესახებ ინფორმაციის ფლობის შემთხვევაში, შესაძლებელია სისტემის საიმედოობის ზოგადი შეფასება და ბლოკების და ერთეულების განსაზღვრა, რომლებიც შემდგომ დახვეწას საჭიროებს. ამისათვის შესასწავლი სისტემა დაყოფილია კვანძებად კონსტრუქციული ან სემანტიკური მახასიათებლის მიხედვით (შედგენილია სტრუქტურული დიაგრამა). საიმედოობა განისაზღვრება თითოეული შერჩეული ერთეულისთვის (ქვედა საიმედოობის მქონე ერთეულები პირველ რიგში საჭიროებს გადასინჯვას და გაუმჯობესებას).

კვანძების, და მით უმეტეს, სისტემების სხვადასხვა ვარიანტების საიმედოობის შედარებისას, უნდა გვახსოვდეს, რომ საიმედოობის აბსოლუტური მნიშვნელობა არ ასახავს სისტემის მუშაობას და მის ეფექტურობას. სისტემის საიმედოობის იგივე მნიშვნელობა შეიძლება მიღწეულ იქნას ერთ შემთხვევაში ძირითადი ელემენტების გამო, რომელთა შეკეთება და შეცვლა მოითხოვს დიდ დროსა და დიდ მატერიალურ ხარჯებს (ელექტროძრავისთვის, მატარებლის ექსპლუატაციიდან მოხსნა), სხვა შემთხვევაში, ეს არის მცირე ზომის ელემენტები, რომლებსაც ოპერატორი ანაცვლებს. პერსონალის მიერ მანქანიდან სამსახურიდან მოხსნის გარეშე. ამიტომ, შექმნილი სისტემების შედარებითი ანალიზისთვის, რეკომენდებულია შედარდეს ელემენტების საიმედოობა, რომლებიც მსგავსია მათი მნიშვნელობით და მათი ჩავარდნებიდან გამომდინარე შედეგები.

საიმედოობის სავარაუდო გამოთვლებისთვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ მონაცემები მსგავსი სისტემების მუშაობის გამოცდილებიდან. რაც გარკვეულწილად ითვალისწინებს სამუშაო პირობებს. გაანგარიშება ამ შემთხვევაში შეიძლება განხორციელდეს ორი გზით: იმავე ტიპის აღჭურვილობის საიმედოობის საშუალო დონის ან რეალურ საოპერაციო პირობებში გადაქცევის ფაქტორის მიხედვით.

საიმედოობის საშუალო დონის გაანგარიშება ემყარება დაშვებას, რომ შექმნილი ტექნიკა და ოპერაციული ნიმუში თანაბარია. ამის დაშვება შესაძლებელია იგივე ელემენტებით, მსგავსი სისტემებით და სისტემაში ელემენტების იგივე თანაფარდობით.

მეთოდის არსი იმაში მდგომარეობს

და - ელემენტების რაოდენობა და აღჭურვილობის MTBF - ნიმუში;

და - იგივე დიზაინის აღჭურვილობისთვის. ამ თანაფარდობიდან გამომდინარე ადვილია MTBF განისაზღვროს შექმნილი აღჭურვილობისთვის:

მეთოდის უპირატესობა არის მისი სიმარტივე. ნაკლოვანებები - როგორც წესი, საოპერაციო აღჭურვილობის ნიმუშის არარსებობა, რომელიც შესაფერისია დაპროექტებულ მოწყობილობასთან შედარებისთვის.

მეორე მეთოდით გაანგარიშება ხდება კონვერსიის ფაქტორის განსაზღვრაზე, რომელიც ითვალისწინებს მსგავსი აღჭურვილობის მუშაობის პირობებს. მის დასადგენად შეირჩევა მსგავსი სისტემა, რომელიც მოქმედებს განსაზღვრულ პირობებში. სხვა მოთხოვნები შეიძლება არ დაკმაყოფილდეს. შერჩეული ოპერაციული სისტემისთვის საიმედოობის მაჩვენებლები განისაზღვრება ცხრილში მოცემული მონაცემების გამოყენებით. 3, იგივე შესრულების მონაცემები განისაზღვრება ცალკე.

კონვერტაციის ფაქტორი განისაზღვრება, როგორც თანაფარდობა

- MTBF ოპერაციის მონაცემების მიხედვით;

T oz- MTBF გაანგარიშებით.

დაპროექტებული აღჭურვილობისთვის, საიმედოობის მაჩვენებლების გაანგარიშება ხორციელდება იმავე ცხრილის მონაცემების გამოყენებით, როგორც ოპერაციული სისტემისთვის. შემდეგ მიღებული შედეგები მრავლდება რომ ე.

კოეფიციენტი რომ ეითვალისწინებს რეალურ საექსპლუატაციო პირობებს, - პროფილაქტიკური შეკეთება და მათი ხარისხი, ნაწილების შეცვლა სარემონტო სამუშაოებს, ტექნიკური პერსონალის კვალიფიკაციას, დეპოს მოწყობილობის მდგომარეობას და ა.შ. ღირებულებები რომ ეშეიძლება ერთზე მეტი იყოს.

ნებისმიერი გათვალისწინებული გაანგარიშების მეთოდი შეიძლება შესრულდეს მოცემული საიმედოობისთვის, ანუ საპირისპირო მეთოდით - სისტემის საიმედოობიდან და MTBF– დან შემადგენელი ელემენტების ინდიკატორების არჩევამდე.

წარუმატებლობის მაჩვენებელი- არასასურველი ობიექტის ჩავარდნის ალბათობის პირობითი სიმჭიდროვე, რომელიც განისაზღვრება დროის გათვალისწინებული მომენტისთვის, იმ პირობით, რომ ამ მომენტამდე არ მომხდარა რაიმე ჩავარდნა.

ამრიგად, სტატისტიკურად, ჩავარდნის მაჩვენებელი ტოლია დროის ერთეულზე მომხდარი ჩავარდნების რაოდენობისა, აღნიშნულია იმ ობიექტების რაოდენობა, რომლებიც მოცემულ მომენტში არ ჩავარდნენ.

დროთა განმავლობაში მარცხის სიჩქარის ტიპიური ცვლილება ნაჩვენებია ნახაზზე. 5

ოპერაციული კომპლექსური სისტემების გამოცდილება გვიჩვენებს, რომ მარცხის სიჩქარის ცვლილება λ ( ტ) აღწერილია ობიექტების რაოდენობის უმეტესი ნაწილი უ - ფორმის მრუდი.

დრო პირობითად შეიძლება დავყოთ სამ მახასიათებელ ნაწილად: 1. გაშვებული პერიოდი. 2. ნორმალური მუშაობის პერიოდი. 3. ობიექტის დაბერების პერიოდი.

ფიგურა: 5. ჩავარდნის მაჩვენებლის ტიპიური ცვლილება

ობიექტის გაშვების პერიოდს აქვს მომატებული უკმარისობის მაჩვენებელი, რომელიც გამოწვეულია წარმოების, მონტაჟისა და ექსპლუატაციაში შეყვანის დეფექტებით გამოწვეული ავარიული ჩავარდნებით. ზოგჯერ ამ პერიოდის დასრულება უკავშირდება საგნის საგარანტიო მომსახურებას, როდესაც მწარმოებლის მიერ ხდება ხარვეზების აღმოფხვრა. ნორმალური მუშაობის დროს, ჩავარდნის მაჩვენებელი პრაქტიკულად მუდმივად რჩება, ხოლო ჩავარდნები შემთხვევითი ხასიათისაა და უეცრად ჩნდება, პირველ რიგში, შემთხვევითი დატვირთვის ცვლილებების, სამუშაო პირობების შეუსაბამობის, არახელსაყრელი გარე ფაქტორების და ა.შ. სწორედ ეს პერიოდი შეესაბამება დაწესებულების მუშაობის მთავარ დროს.

უკმარისობის მაჩვენებლის ზრდა ეხება ობიექტის დაბერების პერიოდს და გამოწვეულია ცვეთის რაოდენობის ზრდით, ცვეთის, დაბერების და გრძელვადიან ოპერაციასთან დაკავშირებული სხვა მიზეზების გამო. ეს არის იმ მომენტში გადარჩენილი ელემენტის ჩავარდნის ალბათობა ტ ზოგიერთ მომდევნო დროის ინტერვალში დამოკიდებულია მნიშვნელობებზე λ ( შენ) მხოლოდ ამ ინტერვალში და, შესაბამისად, ჩავარდნის მაჩვენებელი არის მოცემული დროის ინტერვალში ელემენტის საიმედოობის ადგილობრივი მაჩვენებელი.

თემა 1.3. ამოსაღები სისტემების საიმედოობა

თანამედროვე ავტომატიზაციის სისტემები რთული ამოსაღები სისტემებია. ამგვარი სისტემების შეკეთება ხდება ოპერაციის პროცესში, ზოგიერთი ელემენტის გაუმართაობის შემთხვევაში და აგრძელებს შემდგომ მუშაობას. ექსპლუატაციის პროცესში აღსადგენი სისტემების თვისებები "განისაზღვრება" მათი დიზაინის დროს და უზრუნველყოფილია წარმოების დროს, ხოლო სარემონტო და აღდგენითი სამუშაოების ჩატარება გათვალისწინებულია ნორმატიულ და ტექნიკურ დოკუმენტაციაში.

სარემონტო და აღდგენითი ღონისძიებების განხორციელება არსებითად სისტემის საიმედოობის გაზრდისკენ მიმართული კიდევ ერთი გზაა.

1.3.1. აღდგენილი სისტემების საიმედოობის მაჩვენებლები

რაოდენობრივი თვალსაზრისით, ამგვარი სისტემები, გარდა ადრე განხილული საიმედოობის მაჩვენებლებისა, ასევე ხასიათდება რთული საიმედოობის მაჩვენებლებით.

საიმედოობის რთული მაჩვენებელი არის საიმედოობის მაჩვენებელი, რომელიც ახასიათებს რამდენიმე თვისებას, რომლებიც ქმნიან ობიექტის საიმედოობას.

საიმედოობის რთული ინდიკატორები, რომლებიც ყველაზე ფართოდ გამოიყენება აღდგენილი სისტემების საიმედოობის დასახასიათებლად:

ხელმისაწვდომობის კოეფიციენტი;

ოპერატიული მზადყოფნის კოეფიციენტი;

ტექნიკური გამოყენების მაჩვენებელი.

ხელმისაწვდომობის კოეფიციენტი- ალბათობა იმისა, რომ ობიექტი იქნება თვითნებურ მომენტში სამუშაო მდგომარეობაში, გარდა დაგეგმილი შესვენებებისა, რომლის დროსაც გათვალისწინებული არ არის ობიექტის მიზანი.

ამრიგად, ხელმისაწვდომობის ფაქტორი ერთდროულად ახასიათებს ობიექტის ორ განსხვავებულ თვისებას - საიმედოობა და შენარჩუნება.

ხელმისაწვდომობა მნიშვნელოვანი პარამეტრია, თუმცა, ეს არ არის უნივერსალური.

ოპერატიული მზადყოფნის კოეფიციენტი- ალბათობა იმისა, რომ ობიექტი იქნება თვითნებურ მომენტში სამუშაო მდგომარეობაში, გარდა დაგეგმილი შესვენებებისა, რომლის დროსაც არ არის გათვალისწინებული ობიექტის გამოყენება მისი დანიშნულებისამებრ, და ამ მომენტიდან ის იმუშავებს უშეცდომოდ მოცემული დროის ინტერვალით.

კოეფიციენტი ახასიათებს ობიექტების საიმედოობას, რომელთა გამოყენების საჭიროება წარმოიშობა დროის თვითნებურ მომენტში, რის შემდეგაც საჭიროა გარკვეული უკმარისობის ოპერაცია. ამ მომენტამდე ტექნიკა შეიძლება იყოს ლოდინის რეჟიმში, სხვა სამუშაო ფუნქციებში გამოყენების რეჟიმში.

ტექნიკური გამოყენების მაჩვენებელი- მუშა მდგომარეობაში მყოფი ობიექტების ყოფნის დროის ინტერვალების მათემატიკური მოლოდინის თანაფარდობა ოპერაციის გარკვეული პერიოდის განმავლობაში სამუშაო მდგომარეობაში მყოფი ობიექტების მათემატიკური მოლოდინის ჯამისა