Властивості та показники надійності

Властивості надійності	Вид показників	Показник	Позначення
Безвідмовність	Одиничні	Імовірність безвідмовної роботи	P(t)
Середній наробіток до відмови	Т0 або Тср
Інтенсивність відмов	λ(t)
Гамма-відсотковий наробіток до відмови	Тg
Наробіток на відмову	Т
Параметр потоку відмов	ω۟(t)
Довговічність	Одиничні	Середній ресурс	Tр
Середній термін служби	Тсл
Гамма-відсотковий ресурс	Трg
Гамма-відсотковий термін служби	Тслg
Призначений ресурс	Трnp
Призначений термін служби	Тслпр
Ремонтопридатність	Одиничні	Імовірність відновлення	Pв(t)
Середня тривалість відновлення	Тв
Гамма-відсоткова тривалість відновлення	Твg
Інтенсивність відновлення	µ(t)
Середня інтенсивність відновлення	µ ср (t)
Середня трудомісткість ТО (ремонту)	Sp
Збережуваність	Одиничні	Середній термін збережуваності	Тзб
Гамма-відсотковий термін збережуваності	Тзбg
Готовність	Комплексні	Коефіцієнт готовності	Кг
Коефіцієнт неготовності	Кнг
Стаціонарний коефіцієнт готовності	Кг.ст
Коефіцієнт оперативної готовності	Ко.г
Коефіцієнт технічного використання	Кт.в
Коефіцієнт збереження ефективності	Кеф

 

Ремонтопридатність – властивість об’єкта бути пристосованим до підтримання та відновлення стану, в якому він здатний виконувати потрібні функції за допомогою ТО та ремонту.

Збережуваність – властивість об’єкта зберігати в заданих межах значення параметрів, що характеризують здатність об’єкта виконувати необхідні функції під час і після зберігання та транспортування.

Готовність – властивість об’єкта бути здатним виконувати потрібні функції в заданих умовах у будь-який час чи протягом заданого інтервалу часу за умови забезпечення необхідними зовнішніми ресурсами.

Ця властивість залежить від поєднання властивостей безвідмовності, ремонтопридатності, а також від матеріально-технічного забезпечення його ТО і ремонту.

Перш ніж перейти до розгляду інших понять і визначень, які охоплює надійність, зазначимо, що вона формується на етапах проектування і виготовлення виробів, а проявляється і забезпечується на етапі їх експлуатації. Технічна властивість виробів виявляється на етапі експлуатації виробів, тому оперують поняттям “експлуатаційна надійність”.

Для визначення окремих властивостей виробів уживають терміни “стан”, “граничний стан”. Стандарт регламентує 25 різновидів станів об’єктів. Розглянемо лише шість станів, зокрема справний, несправний, працездатний, непрацездатний, критичний, які характеризують машини та обладнання харчової, мікробіологічної і фармацевтичної промисловості.

Справний стан (справність) – стан об’єкта, за яким він здатний виконувати усі задані функції.

Несправний стан (несправність) – стан об’єкта, за яким він

нездатний виконувати хоча б одну із покладених на нього функцій.

Працездатний стан (працездатність) – стан об’єкта, який характеризується його здатністю виконувати усі потрібні функції.

Непрацездатний стан (непрацездатність) – стан об’єкта, за яким він нездатний виконувати хоча б одну з потрібних функцій.

Критичний стан – стан об’єкта, що може призвести до травмування людей, значних матеріальних збитків чи інших небажаних наслідків.

Граничний стан – стан об’єкта, за яким його подальша експлуатація неприпустима чи недоцільна або відновлення його непрацездатного стану неможливе чи недоцільне (гранично спрацьовані всі базові вузли і деталі).

Кожну з п’яти властивостей (безвідмовність, довговічність, ремонтопридатність, збережуваність, готовність) об’єкта, які характеризують його надійність, оцінюють відповідними показниками.

Безвідмовність об’єкта оцінюють такими показниками: імовірністю безвідмовної роботи (ІБР); середнім наробітком до відмови; інтенсивністю відмов; гамма-відсотковим наробітком на відмову; наробітком на відмову; параметром потоку відмов.

Імовірність безвідмовної роботи об’єкта (його вузлів і агрегатів) – це імовірність того, що протягом заданого наробітку відмова об’єкта не виникне.

Середній наробіток до відмови – це математичне сподівання наробітку об’єкта до першої відмови.

Інтенсивність відмов – умовна густина імовірності виникнення відмови об’єкта, яка визначається за умови, що до цього моменту відмова не виникла.

Гамма-відсотковий наробіток на відмову – це наробіток, протягом якого відмова об’єкта не виникне з імовірністю g, вираженою у відсотках.

Наробіток на відмову – це відношення наробітку ремонтопридатного об’єкта до математичного сподівання кількості його відмов протягом цього наробітку.

Параметр потоку відмов – це відношення математичного сподівання числа відмов відновлюваного об’єкта за досить малий його наробіток до значення цього наробітку.

Довговічність об’єкта оцінюють такими показниками: середнім ресурсом; середнім терміном служби; гамма-відсотковим ресурсом; гамма-відсотковим терміном служби; призначеним ресурсом; призначеним терміном служби.

Середній ресурс – це математичне сподівання ресурсу (від початку експлуатації або від моменту капітального ремонту об’єкта до настання його граничного стану).

Середній термін служби – це математичне сподівання терміну служби (календарної тривалості від початку експлуатації нового або відремонтованого об’єкта до настання його граничного стану).

Гамма-відсотковий ресурс – це сумарний наробіток, протягом якого об’єкт не досягне граничного стану із імовірністю g, вираженою у відсотках.

Гамма-відсотковий термін служби – це календарна тривалість експлуатації, протягом якої об’єкт не досягне граничного стану із імовірністю g, вираженою у відсотках.

Призначений ресурс – це сумарний наробіток, при досягненні якого експлуатацію об’єкта належить припинити незалежно від його технічного стану.

Призначений термін служби – це календарна тривалість експлуатації, при досягненні якої експлуатацію об’єкта належить припинити незалежно від його технічного стану.

Ремонтопридатність об’єкта оцінюють такими показниками: імовірністю відновлення; середньою тривалістю відновлення; гамма-відсотковою тривалістю відновлення; інтенсивністю відновлення; середньою інтенсивністю відновлення; середньою трудомісткістю ТО (ремонту).

Імовірність відновлення – це імовірність того, що час відновлення працездатного стану об’єкта не перевищить заданого значення.

Середня тривалість відновлення – це математичне сподівання часу відновлення працездатного стану об’єкта після відмови.

Гамма-відсоткова тривалість відновлення – це інтервал часу, протягом відновлення працездатності об’єкта здійснюється з імовірністю g, вираженою у відсотках.

Інтенсивність відновлення – це умовна густина імовірності відновлення працездатності об’єкта, визначена для одного моменту часу за умови, що до цього моменту відновлення не завершилося.

Середня інтенсивність відновлення – це її середнє значення в заданому інтервалі часу.

Середня трудомісткість ТО (ремонту) – це математичне сподівання трудомісткості ТО (ремонту), виражене у людино-годинах.

Збережуваність об’єкта оцінюють середнім терміном збережуваності і гамма-відсотковим терміном збережуваності.

Середній термін збережуваності – це математичне сподівання строку збережуваності.

Гамма-відсотковий термін збережуваності – це термін збережуваності, якого досягає об’єкт із заданою імовірністю g, вираженою у відсотках.

Готовність оцінюють такими показниками: коефіцієнтом готовності; коефіцієнтом неготовності; середнім коефіцієнтом готовності; стаціонарним коефіцієнтом готовності; коефіцієнтом оперативної готовності; коефіцієнтом технічного використання; коефіцієнтом збереження ефективності.

Коефіцієнт готовності – імовірність того, що об’єкт виявиться працездатним у довільний момент часу, крім запланованих періодів, протягом яких використання об’єкта за призначенням не передбачене.

Коефіцієнт неготовності (коефіцієнт простою) – імовірність того, що об’єкт виявиться непрацездатним у довільний момент часу, крім запланованих періодів, протягом яких використання об’єкта за призначенням не передбачене.

Середній коефіцієнт готовності – середнє значення нестаціонарного коефіцієнта готовності у заданому інтервалі часу.

Стаціонарний коефіцієнт готовності – значення коефіцієнта готовності, визначене для умов роботи об’єкта, коли середній параметр потоку відмов і середня тривалість відновлення залишаються сталими.

Коефіцієнт оперативної готовності – імовірність того, що за винятком тих запланованих періодів, протягом яких використання об’єкта за призначенням не передбачено, він у довільний момент часу виявиться у працездатному стані і надалі виконуватиме потрібну функцію протягом заданого інтервалу часу.

Коефіцієнт технічного використання – це відношення математичного сподівання сумарного часу перебування об’єкта у працездатному стані за деякий період експлуатації до математичного сподівання сумарного часу перебування об’єкта в працездатному стані та у простоях, зумовлених ТО і ремонтом за той самий період.

Коефіцієнт збереження ефективності – це відношення значення показника ефективності використання об’єкта за призначенням за певну тривалість експлуатації до номінального значення цього показника, розрахованого за умови, що відмови цього об’єкта протягом того ж періоду не виникають.

Кожен із цих показників, які характеризують ту чи іншу властивість об’єкта щодо його надійності, розраховують за результатами попередньо проведених експериментальних досліджень чи спостережень з використанням відповідних формул.

Таблиця 9.2