Fiabilitatea este Fiabilitatea tehnică. Factorul de fiabilitate

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Omul modern nu-și poate imagina existența fără diverse mecanisme care simplifică viața și o fac mult mai sigură. Orice tehnică folosită este apreciată în primul rând pentru siguranța sa. Această calitate provine în mare măsură dintr-o altă proprietate - fiabilitatea.

Ce este? Care este definiția corectă a acestui termen? Și ce înseamnă de fapt? Să ne dăm seama!

Definiție

Deci, fiabilitatea este capacitatea unui obiect de a menține proprietățile și caracteristicile tehnice specificate pe un anumit interval de timp. În plus, această proprietate subliniază posibilitatea de a menține toate calitățile specificate în timpul transportului și/sau în condiții dificile, extreme.

Pentru a fi corect, trebuie remarcat faptul că fiabilitatea este un concept complex care nu poate fi descris pe scurt. În special, în tehnologie, această definiție este descompusă deodată în mai multe concepte care sunt strâns legate între ele. Să aruncăm o privire la fiecare.

Despre fiabilitatea tehnică

În tehnologie, doar un obiect care îndeplinește patru cerințe deodată sau, mai degrabă, are caracteristici care trebuie neapărat urmărite încaracteristici si proprietati. Pentru a înțelege mai ușor această definiție, iată o listă a acestora:

• După cum am spus deja, fiabilitatea este capacitatea de a îndeplini funcțiile care sunt încorporate structural în dispozitiv într-o perioadă de timp. De exemplu, un motor electric trebuie să consume o cantitate strict definită de energie și să ofere o viteză de rotație stabilită. Dacă continuăm acest subiect, atunci pentru sistemul de alimentare cu energie electrică este importantă capacitatea de a furniza tensiunea dorită, a cărei valoare poate fluctua doar în limite strict limitate.
• Efectuarea funcțiilor de lucru ar trebui, de asemenea, să aibă loc numai în limitele tehnologice care au fost stabilite de producătorul dispozitivului. De exemplu, motorul trebuie să funcționeze în acele condiții de mediu care nu vor duce la distrugerea acestuia.
• Dimpotrivă, dacă este necesară o funcționare stabilă în condiții de conținut ridicat de praf din încăpere, atunci dispozitivul trebuie să asigure acest lucru pentru un interval de timp cât mai lung posibil. Rețineți că aceasta și toate caracteristicile de fiabilitate de mai sus sunt îndeplinite fără greș.
• Obiectul, printre altele, trebuie să aibă capacitatea de a-și menține toate caracteristicile tehnice, nu doar în poziția de lucru, ci și în repaus. Deci, motorul mașinii trebuie (în anumite condiții) să fie gata de pornire, chiar dacă mașina a stat în cutie de câteva luni sau chiar ani.

Concluzii intermediare

Astfel, fiabilitatea este foartecalitate importantă a oricărui obiect. În niciun caz nu trebuie contrastat sau confundat cu alte concepte calitative. De exemplu, o instalație industrială de tratare a emisiilor poate avea un preț foarte atractiv datorită capacității sale de a capta cât mai multe particule din aer. Dar fără a ști cât de mult pot dura aceste caracteristici, cumpărarea acestuia este foarte periculoasă și adesea complet inutilă.

Dimpotrivă, specificația unui dispozitiv poate conține multe informații despre fiabilitate, dar nu va exista un singur cuvânt despre caracteristicile pe care le are. Astfel, definiția fiabilității ar trebui să includă toate aceste puncte.

Câteva completări

În funcție de scopul obiectului, fiabilitatea este sinonimă cu fiabilitatea, mentenabilitatea și durabilitatea. Ar trebui să se înțeleagă clar că această calitate este percepută doar ținând cont de caracteristicile obiectului însuși. De exemplu, dacă luăm un senzor nerecuperabil într-o carcasă etanșă, atunci pentru acesta fiabilitatea va fi capacitatea de a-și menține performanța într-o anumită perioadă de timp. Mai simplu spus, dacă acest dispozitiv funcționează fără defecțiuni timp de 12 luni cu o garanție de un an, atunci ar trebui să fie considerat destul de fiabil.

Cu toate acestea, există anumite excepții de la reguli atât de stricte. Vă amintiți cum am vorbit despre o mașină care este în conservare? În acest caz, fiabilitatea nu este un sinonim pentru cuvântul „fără defecțiuni”, care implică pornirea imediată a motorului, ci „durabilitate” și „reparabilitate”. Nimeni nu poateasigurați-vă că motorul pornește imediat și funcționează fără probleme.

O centrală electrică de încredere este garantată să supraviețuiască depozitării (în condiții mai mult sau mai puțin adecvate) și să poată funcționa după o întreținere. Astfel, asigurarea fiabilității este o listă de măsuri necesare care vizează creșterea probabilității de funcționare fără probleme și neîntrerupte a echipamentelor, a sistemelor întregi și a complexelor de producție.

În majoritatea cazurilor, capacitatea instrumentului de a-și atinge durata de viață utilă fără defecțiuni grave și nevoia de întreținere este extrem de importantă. Acest lucru este valabil mai ales pentru acele articole care trebuie folosite în condiții extrem de dificile.

De ce ar trebui să ne ghidăm atunci când evaluăm fiabilitatea unui obiect?

De regulă, producătorii sunt ghidați de GOST 27.002-89 „Fiabilitatea în inginerie. Concepte de bază. Termeni și definiții”, din care derivă aproape toate conceptele de fiabilitate adoptate în sectoarele tehnice și industriale interne. Cu toate acestea, acest standard nu acoperă toate conceptele și, prin urmare, uneori vom face explicații.

Să luăm în considerare imediat tipurile de fiabilitate. Știința modernă sugerează că există doar două dintre ele:

• Toleranța la erori a unui element, obiect de sistem.
• Stabilitatea întregului complex în ansamblu.

Aceste concepte nu numai că sunt legate, dar decurg și logic unul de la celăl alt. Și de aceea vom faceluați în considerare acest termen într-un sens general, comun.

Concepte de bază ale teoriei fiabilității: obiect, element și sistem

Un obiect este un anumit produs tehnic care trebuie controlat din faza de proiectare până la livrarea către consumator. Trebuie amintit că această definiție include nu numai elemente individuale, ci și sisteme destul de complexe: mașini, clădiri, complexe de clădiri și sisteme industriale.

Astfel, un sistem este înțeles ca un set de obiecte conectate printr-o anumită funcție comună pe care trebuie să o îndeplinească. Un element, după cum ați putea ghici, este o mică parte integrantă a unui obiect care are anumite funcții. Performanța și fiabilitatea tehnică a întregului sistem în ansamblu depind de fiecare element separat.

Toate aceste concepte sunt destul de relative, deoarece pot fi considerate unele prin altele. Deci, un obiect dintr-un anumit studiu poate fi considerat un sistem (deoarece el însuși este o colecție de elemente) sau poate fi un element independent dacă este considerat din punctul de vedere al unui complex mare și de lucru la distanță.

Mai simplu spus, totul depinde de scară, de care trebuie luată în considerare la cercetare. Este exact ceea ce spune teoria fiabilității, care de mult a devenit o ramură științifică independentă și foarte importantă.

Relația dintre om și mașină

Oamenii care operează mașini și instalații sunt, de asemenea, elemente separate ale sistemelor. Ele sunt conectate atât între ele, cât și cu mecanisme. Sistemele interacționează în timp real. Un semn al integrității și fiabilității lor este o relație clară a obiectelor și elementelor structurale între ele.

Despre stările posibile ale unui obiect

De remarcat că fiecare obiect dintr-un anumit interval de timp poate fi într-o anumită stare. De aceasta depind indicatorii specifici de fiabilitate. Să le enumerăm:

• Stare bună. În acest caz, obiectul respectă pe deplin toți parametrii de reglementare pe care producătorul i-a introdus.
• Este recunoscut ca defect atunci când cel puțin unul dintre acești parametri nu îndeplinește caracteristicile tehnice specificate.
• În stare de sănătate, obiectul își poate îndeplini toate funcțiile principale, iar valoarea indicatorilor stabiliți se va încadra în norma tehnică. Trebuie amintit că un dispozitiv defect poate porni, dar nu poate fi numit operațional, iar indicatorii săi de fiabilitate vor scădea constant până când devin zero.
• Inoperabilitatea este o condiție în care un obiect nu îndeplinește standardele tehnice stabilite în acesta și nu își poate îndeplini funcțiile. În acest caz, nu se vorbește despre fiabilitate în principiu.

Starea limită de fiabilitate

Când discutăm despre fiabilitatea sistemelor tehnice, conceptul de stare limită este de mare importanță. Pe scurt, acesta este numele situației în care funcționarea ulterioară a mașinii sau dispozitivului devine inacceptabilă și/sauimposibil. O stare similară apare ca urmare a unei defecțiuni sau apariției unor defecte grave, a tensiunii materialului. În acest caz, orice încercare de operare se poate solda cu un eșec, deoarece dispozitivul este probabil să eșueze și să se prăbușească.

Semnele stării limită sunt stabilite de producător, iar informațiile trebuie reflectate în specificația tehnică atașată obiectului. În fiecare an are loc o creștere generală a fiabilității datorită unei mai mari fabricabilități a proceselor de producție, dar producătorul trebuie să furnizeze toate aceste date la cererea consumatorului.

Care sunt semnele comune ale unei stări limită?

După cum am spus, există două tipuri de obiecte:

• Recuperabil este elementul a cărui performanță poate fi complet restaurată și în condiții standard.
• În consecință, un obiect irecuperabil este unul a cărui sănătate nu poate fi restabilită. Cel puțin în condiții standard.

Pentru fiecare categorie, există anumite caracteristici generale care pot fi utilizate pentru a diagnostica cu deplină încredere debutul stării limită. Desigur, fiabilitatea sistemelor tehnice în acest caz va fi, de asemenea, diferită: dacă acesta (sistemul) constă dintr-un singur obiect care nu poate fi restaurat, atunci indicatorii săi de fiabilitate vor fi zero. Dacă obiectul poate fi reparat (sau înlocuit cu unul care nu poate fi reparat), indicatoarele pot fi într-adevăr readuse la normal.

În ceea ce privește obiectele care nu pot fi reparate, starea limită a acestora vine chiar în momentul în care perioada de garanție sau altă resursă care a fost gajată de producător se epuizează. Același lucru se poate spune despre puterea maximă admisă, la care funcționarea ulterioară a dispozitivului devine nerezonabil de periculoasă. În unele cazuri, se calculează un factor de fiabilitate. Formula sa este destul de simplă:

ki=li/lb

Să aflăm ce înseamnă variabilele:

• li este valoarea absolută a ratei de eșec;
• lb este rata de respingere.

Calculați rata de respingere

Pentru a face acest lucru, utilizați următoarea ecuație:

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

• l(t) – numărul total de erori.
• Nt este numărul mediu de elemente din sistem.
• n(t) - numărul de eșecuri într-o anumită perioadă de timp.
• Dt este perioada axiomatică de timp în care înregistrați numărul total de probleme cu sistemul.

Important! Indicatorul valorii absolute a defecțiunilor este preluat din literatura de specialitate de referință. Este complet diferit în fiecare industrie, așa că fizic nu putem oferi o listă uriașă pe paginile acestui material.

Calculând factorul de fiabilitate, puteți afla cu ușurință la ce să vă așteptați de la obiect. Cu cât indicatorul este mai mic, cu atât dispozitivul, mașina sau casa ar trebui să fie recunoscute mai fiabile.

Despre obiectele recuperabile

Ca și în situația anterioară, limitaapare în cazul în care operarea ulterioară devine pur și simplu imposibilă sau extrem de nepotrivită. În această din urmă opțiune, o combinație de mai mulți factori ar trebui să fie luate în considerare simultan:

• Menținerea unității la un nivel minim sigur și/sau sănătos devine imposibilă sau prea costisitoare.
• Ca urmare a uzurii, dispozitivul sau mașina a ajuns într-o astfel de stare încât este mai ușor și mai ieftin să cumpărați un obiect similar.

În unele cazuri, producătorul consideră că starea limită apare în momentul în care întregul set de probleme acumulate poate fi corectat doar printr-o revizie majoră. În principiu, aceasta este o abordare destul de rezonabilă, deoarece vă permite să preveniți multe probleme grave. Astfel, un sinonim pentru cuvântul „fiabilitate” este utilitate, întreținere.

Trebuie amintit că în procesul de operare obiectul poate avea alte stări, despre care vom vorbi acum.

Tranziția obiectelor în diferite stări în timpul funcționării sale

• Daune este un eveniment care constă în încălcarea sănătății unui obiect, menținându-și performanța.
• Eșecul este un eveniment care constă într-o încălcare a operabilității obiectului.
• Criteriul de respingere - o trăsătură distinctivă sau o combinație a acestora, în funcție de care se stabilește fapta eșecului.
• Restaurarea este procesul de detectare și eliminare a unei defecțiuni (deteriorări) pentru a-i restabili performanța (capacitatea de funcționare).

Analiza practicăfiabilitate

Atunci când experții analizează fiabilitatea unui obiect, a unei mașini sau a unei clădiri, devine extrem de important pentru ei să ia decizia corectă cu privire la ce să facă în cazul eșecului acestuia. Dacă presupunem că articolul este teoretic recuperabil, dar în anumite condiții, repararea lui ar fi nepractică și/și imposibilă, ar fi mai rezonabil să-l transferăm în categoria nereparabile.

Luați, de exemplu, un satelit meteorologic. În timpul proiectării, creării și testării sale, este clasificat ca un articol recuperabil. Când este lansat pe orbita joasă a Pământului, probabilitatea reparației tinde spre zero și, prin urmare, succesul întregului program depinde de fiabilitate.

Fiabilitatea conceptelor intangibile

Mai sus, v-am povestit despre ceea ce studiază teoria fiabilității când vine vorba de obiecte materiale: lucruri, dispozitive, mecanisme, nave, avioane etc. Dar poate oricare dintre aceste concepte să fie folosit într-un mod mai banal? Cum, de exemplu, să aflăm fiabilitatea băncilor? La urma urmei, nu au un producător care să recomande să-și retragă contribuția după un anumit termen!?

În principiu, există o soluție în acest caz, deși definiția fiabilității se bazează pe indicatori ușor diferiți. Să enumerăm la ce criterii ar trebui să fii atent în primul rând:

• Structura unei instituții financiare, un rezumat al fondatorilor acesteia.
• Componența comisiei de fondatori.
• Recenzii, opinii ale clienților și vechi de cel puțin doi-trei ani. Pentru mai multe informații actualizate, este mai bineignora în principiu.
• Dobânda de bază atât pentru depozite, cât și pentru împrumuturi.
• Asigurarea garanțiilor bancare.

În primul rând, ar trebui să acordați atenție compoziției fondatorilor. Unele nume și prenume vor spune imediat oamenilor cunoscători că cu siguranță nu merită să contactați această bancă. Încercați întotdeauna să ajungeți la fundul adevărului: dacă nu există astfel de informații pe site-ul sau în documentele constitutive care sunt disponibile public, uitați-vă la lista organizațiilor care au cumva legătură cu această instituție. Dacă ei (chiar și în trecutul îndepărtat) au fost implicați în scandaluri financiare, este mai bine să cauți un loc mai sigur pentru banii tăi.

Așa se determină fiabilitatea băncilor. Dacă cel puțin un element din lista de mai sus vă face să vă îngrijorați și să vă nesiguri, vă recomandăm cu insistență să nu utilizați serviciile acestei instituții financiare.