3.5. Способы поддержания заданного уровня надёжности

3.5.1. Факторы, влияющие на надежность

Различают три группы факторов, влияющих на надежность систем [12].

1. При проектировании:

- выбор схемных решений;

- выбор материалов;

- выбор элементной базы и режимов работы;

- удобство технического обслуживания;

- качество документации.

2. При производстве:

- эффективность схемного решения и качество элементов;

- степень соблюдения технологии;

- степень автоматизации;

- качество контроля продукции.

3. При эксплуатации:

- климатические воздействия;

- режим работы;

- квалификация обслуживающего персонала;

- соблюдение правил эксплуатации;

- контроль технического состояния.

Анализ отказов радиоэлектронной аппаратуры показывает, что 40 – 50% отказов происходит из-за ошибок проектирования, 20% - по причине технологических погрешностей, 10% отказов приходится на естественное старение и износ и 20 – 30% отказов происходит вследствие неправильной эксплуатации и ошибок операторов.

3.5.2.Способы повышения надёжности систем на этапе проектирования и их сравнительный анализ

Наибольшее распространение в настоящее время получили следующие группы методов повышения надёжности [13].

1. Методы, связанные с увеличением надёжности типовых элементов радиоэлектронной аппаратуры за счет применения новых принципов, материалов, технологии и т.п.

Современные достижения науки и технологии позволяют получать элементы с интенсивностью отказов до 10^-9 1/ч. Однако использование высоконадёжных элементов приводит к значительному повышению стоимости систем.

2. Методы, защищающие элементы систем от воздействия различного рода разрушающих факторов (температуры, вибраций, влажности и т.п.).

К ним относятся:

- защита аппаратуры от вибраций и ударов;

- термостатирование и искусственное охлаждение;

- применение пылевлагонепроницаемых кожухов;

- защита аппаратуры от ошибочных действий обслуживающего

персонала.

Указанные методы оказывают влияние на общую стоимость системы и приводят к увеличению веса и габаритов.

3. Методы рационального проектирования схем, приводящие к уменьшению общего числа элементов, к снижению влияния переходных процессов и к повышению удобства эксплуатации:

• применение схемных решений, обеспечивающих наибольшую надёжность по отношению и к внезапным, и к постепенным отказам;

• использование электрических схем, обеспечивающих уменьшение влияния перегрева элементов на их электрические характеристики;

• уменьшение времени нахождения аппаратуры в рабочем режиме или переход к циклическому кратковременному режиму работы, который в отдельных случаях может приводить к существенному выигрышу в надёжности;

• обеспечение свободного доступа к элементам при техническом обслуживании и ремонте;

• автоматизация процессов контроля параметров, отыскания неисправностей;

• оптимальное размещение встроенной контрольно-измерительной и диагностирующей аппаратуры;

• выбор рационального конструктивного решения с целью обеспечения оптимальных температурно-влажностных и вибрационных режимов, а также учета требований эргономики и инженерной психологии.

4. Методы введения функциональной, структурной, информа­ционной и других видов избыточности. Одним из наиболее часто применяемых на практике видов избыточности является структурное резерви­рование, основные способы которого, а также сравнительная оценка приведены в главе 2.

Эффект от применения указанных методов повышения надёжности на этапе проектирования проявляется безусловно в процессе эксплуатации. В то же время имеется группа методов поддержания требуемого уровня надёжности и готовности систем в процессе эксплуатации, основными из которых являются повышение качества технического обслуживания и квалификации обслуживающего персонала, эксплуатирующего такие системы. Другие методы реализуются в процессе эксплуатации восстанавливаемых систем и будут рассмотрены ниже.