Основные свойства надежности и их взаимосвязь

Так что же такое надежность и  безотказность, каков смысл надежности "физический, или вероятностно-статистический? Следствием чего является надежность и безотказность, что лежит в их основе? Надежность и безотказность - это одно и тоже или это разные понятия и какова взаимосвязь между ними? Какие объекты оцениваются надежностью, а какие безотказностью? Эти и другие вопросы требуют своего ответа и разъяснения потому, что, не дав на них ответов, нам не решить проблему повышения надежности.

Попробуем просистематизировать все  эти понятия и выделить в них  основные и дополняющие аргументы.

Так, одни авторы (Дьяченко С. С, Ачкасов А. К., Храмцов Н. В.), считают, что Надежность - это свойство, аналогичное определение дается так же и в ГОСТ 27. 002-83, ГОСТ 13377-75. В отличие от других авторов Шведков Е. Л. считает, что Надежность- это способность. Какое же это свойство и какая способность? Одни считают, что этим свойством является, что-то сохранять другие это свойство трактуют как, что-то выполнять...

Но, что-то сохранять, или, что-то выполнять  объект может лишь в том случае, если это обеспечено каким-то целым  рядом физико-механических или конструктивных свойств показателей, то есть это  уже следствие определенных свойств. Кроме того, свойство, как известно, это признак материальной основы, проявляющийся при взаимодействии одного предмета (или явления) с другим, чего в данном случае не наблюдается. Это физические, химические и другие свойства, характеризующие внутреннее состояние объектов. А сохранять  или выполнять - это функциональные (технологические) ocoбeнности и к свойствам объектов они вряд ли имеют какое-либо отношение, это уже результат, действие, следствие свойств. Поэтому говорить, что Надежность - это свойство, не имеет смысла, ибо надежность это уже следствие не одного, а целого комплекса свойств (физико-механических и конструктивных) Шведков Е. Л. же в своем определении Заменил слово свойство на способность. Это несколько лучше, но не устраняет до конца ошибочность представлений о надежности.

Далее, в основной части определения (ГОСТ 27.002-83 говорится, что это свойство объекта сохранять во времени  в установленных пределах значения всех параметров. Каких - таких всех параметров? Эксплуатационных, конструктивных технологических, эстетических, эргономических, физических или еще каких-то других? В дополнительной части определения как-то странно уточняется вид этих параметров. Что это за параметры? Оказывается - это параметры, характеризующие способность выполнять требуемые функции. Какие функции, какие параметры, сплошные недоговорки. Может быть все-таки не характеризующие, а обеспечивающие способно что-то выполнять. Конечно, можно и охарактеризовать, то Есть Дать оценку той или иной способности или способностям человека, машины, системы, но это опять-таки следствие, характеристика этих способностей, а не их первооснова, не причина, которая порождает эти способности. То есть опять нарушена причинно-следственная связь.

Но что же это все-таки за такие  требуемые функции? Ведь всяких разных функций у разных объектов великое  множество. А какие здесь имеются  ввиду: эксплуатационные, технические, административно-хозяйственные, инженерно-психологические, эргономические, транспортные, сельскохозяйственные, экологические и т. д., какие, какого вида, класса, разряда и т. д.? Сказано  только то, что эти функции должны выполняться в заданных режимах. Каких режимах? Режиме ожидания, непрерывного функционирования, хранения, консервации, перегрузки, испытания и т. д.? Ответа на данный вопрос в этом определении  не содержится. Сказано только, что  эти требуемые функции должны выполняться и в условиях технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования. Но если, например, это эксплуатационные функции (вероятнее всего о них  подразумевают авторы), то тогда  становится абсолютно непонятным, как  эти функции (скорость, мощность, безотказность  и др.) могут выполняться если объект во время техобслуживания, ремонта, хранения в транспортировки не работает, не функционирует, да еще чтобы они  выполнялись в каких-то заданных режимах (видимо, авторы имели ввиду  не режимы, а параметры) но написали режимы, считая, что это одно и  то же, хотя это абсолютно разные понятия.

Далее, в уточняющей части определения  сказано, что надежность - это сложное  свойство. По этому поводу следует  отметить, что свойство единично, потому оно и свойство, что характеризует  какой-то один отличительный признак  материи или объекта. Другое дело, что в основе этого свойства может  лежать одно или несколько физических явлений или состояний материи.

Например, такое свойство как прочность  единственное и неповторимое, но в  его основе лежит компонентный состав материала, его микроструктура, наличие  или отсутствие микро и макро-дефектов и т. д. Тем более, это свойство не может в зависимости от назначения объекта или условий его применения состоять из сочетания других каких-то свойств. Тем более таких "свойств" как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Все эти термины и стоящие  за ними понятия не являются свойствами. А вот их понятия характеризуют  либо техническое состояние объекта (безотказность), либо его конструктивные особенности (ремонтопригодность), либо износостойкость человечность), либо физико-механическое состояние.

То есть, если убрать все эти  излишние нагромождения слов, о из ГОСТ определения следует, что Надежность - Это способность объекта не ломаться или работать безотказно в течение заданного промежутка времени.

Но ведь она (машина) потому и не ломается (или не отказывает), что надежна. А, что же такое сама надежность, которая обеспечивает эту безотказную работу объекта? Ответа на этот вопрос ни в одном определении не содержится.

 

3. Значение проблемы надежности для развития науки и техники

 

В современных условиях развития промышленности и экономики страны (при весьма ограниченных материальных и сырьевых ресурсах) проблема повышения надежности машин становится одной из главнейших задач. В случае успешного решения  этой проблемы за счет улучшения машин  и сооружений, в том числе и  повышения их надежности можно будет  добиться огромного экономического эффекта во всех отраслях народного  хозяйства.

Действительно, значение проблемы надёжности и качества в условиях развивающихся  рыночных отношений в стране трудно переоценить. Низкий уровень качества отечественной техники и невысокая  надёжность делают её абсолютно неконкурентоспособной  как на внутреннем, так и на внешнем  рынках сбыта. В результате чего страна не может иметь валютных поступлений  от реализации машиностроительной продукции, и вынуждена по-прежнему экспортировать сырьё и энергоносители, в которых  сама испытывает острую нужду.

Исследования экономистов в  развитых европейских странах показывают, что определяющим условием для долгосрочного  завоевания рынков сбыта и получения  больших доходов является более  совершенное качество товара, включающее в себя и высокую надежность, а  не низкие цены на него. Качество, а  не объем выпускаемой продукции, станет задачей номер один на ближайшие  десятилетия для нашей страны, иначе, в противном случае, мы рискуем  лишиться своей производственной, а  затем и технической базы и, в  конечном итоге, будем иметь низкий уровень жизни. Следовательно, на современном  этапе развития нашего общества, в  том числе и отраслей промышленности, повышение надежности и качества машин и сооружений является одним  из наиболее эффективных социально-экономических  направлений развития науки и  техники.

Вклад науки в проблему повышения  надежности машин состоит в создании научно-технических основ решения  этой проблемы, а также разработки общей методологии обеспечения  надежности сложных механических систем. При этом из всех этих направлений  наиболее важное значение имеет разработка физической теории надежности механических систем.

Такая теория должна позволить прогнозировать характеристики надежности машин на стадии проектирования с учетом уровня технологий, материалов, методов оценки предельного их состояния, а также  позволять учитывать изменения  этих характеристик во времени и  на основе этого не только предсказывать  вероятность наступления отказов, но и определять пути их предупреждения.

В настоящее время наиболее существенные результаты получены в области применения математической теории надежности в  основном только в радиотехнике. Для  решения же выше отмеченной проблемы потребуется принципиально новый  подход к построению теории надежности, которая может быть разработана  лишь при хорошем взаимодействии специалистов в области теории надежности, математики, материаловедения, механики и других наук, чего, к сожалению, в настоящее время не наблюдается.

Традиционные пути повышения надежности механических систем по прежнему лежат  в исключении усталостных разрушений, снижении динамической напряженности  систем, прежде всего применительно  к сельскохозяйственным машинам, разработке совершенных способов сварки, поверхностном  упрочнении, создании новых износостойких  материалов, а также прогрессивных  методов изготовления и восстановления изношенных деталей.

 

 

Заключение

 

 

 Надежностью называют свойство объекта  сохранять во времени в установленных  пределах значения всех параметров, характеризующих  способность выполнять требуемые  функции в заданных режимах и  условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки. Расширение условий эксплуатации, повышение  ответственности выполняемых радиоэлектронными  средствами РЭС функций, их усложнение приводит к повышению требований к надежности изделий.

Надежность является сложным свойством, и формируется такими составляющими, как безотказность, долговечность, восстанавливаемость и сохраняемость. Основным здесь является свойство безотказности - способность изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние  в течение времени. Потому наиболее важным в обеспечении надежности РЭС является повышение их безотказности. Особенностью проблемы надежности является ее связь со всеми этапами жизненного цикла РЭС от зарождения идеи создания до списания при расчете и проектировании изделия его надежность закладывается в проект, при изготовлении надежность обеспечивается, при эксплуатации - реализуется. Поэтому проблема надежности - комплексная проблема и решать ее необходимо на всех этапах и разными средствами. На этапе проектирования изделия определяется его структура, производится выбор или разработка элементной базы, поэтому здесь имеются наибольшие возможности обеспечения требуемого уровня надежности РЭС. Основным методом решения этой задачи являются расчеты надежности в первую очередь - безотказности, в зависимости от структуры объекта и характеристик его составляющих частей, с последующей необходимой коррекцией проекта.

 

Список литературы

 

 

1. Ван-Желен. Физическая теория надёжности. Издательство «Крым»,1998.
2. Гнеденко Б.В. Вопросы математической теории надежности. М., 1983. 
3. Дружинин Г.В. Надёжность автоматизированных производственных систем - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986.
4. Половко А.М., Основы теории надёжности. М.: Наука, 2007.
5. Теория надежности. Острейковский В. А. М.: Высшая Школа. 2003.