3.5.3. Способы поддержания заданного уровня надёжности и готовности систем
Для восстанавливаемых систем, кроме указанных выше методов повышения и поддержания заданного уровня надёжности, характерны специфические методы, основанные на контроле технического состояния и проведении технического обслуживания и ремонта:
организация системы мероприятий по техническому обслуживанию;
организация системы сбора и анализа сведений об отказах, что позволяет посредством обратной связи влиять на техническое совершенствование аппаратуры и улучшение технологии ее производства, а также прогнозировать отказы;
развитие рационализаторской и изобретательской работы, что также способствует поддержанию требуемой надежности путем, например, устранения действия какого-либо нежелательного фактора.
Следует подчеркнуть такую особенность. Достигнутый при проектировании и изготовлении той или иной системы уровень надежности проявляется только при ее эксплуатации. С этой точки зрения все предшествующие эксплуатации этапы создания системы являются вспомогательными, обеспечивающими достижение заданного уровня надёжности в процессе ее применения по назначению.
Исходя из этого, на этапе эксплуатации в рамках теории надёжности решаются две следующие основные группы задач.
Первая группа включает задачи определения и контроля достигнутого уровня надёжности по статистическим данным эксплуатации систем. Методы решения этих задач в принципе не отличаются от методов решения аналогичных задач при проектировании, конструкторской отработке и производстве.
Вторая группа включает задачи поддержания надежности на требуемом уровне в течение заданного времени эксплуатации системы. Эти задачи решаются с помощью различных методов и мероприятий. Но наиболее мощными среди них являются техническое обслуживание и прогнозирование технического состояния системы.
Вопросы для самоконтроля
Перечислить и пояснить сущность свойств простейшего потока событий?
Показатели безотказности - определения и математическая формулировка.
Дополнительные показатели безотказности - определения и математическая формулировка.
Показатели ремонтопригодности - определения и математическая формулировка.
Комплексные показатели - определения и математическая формулировка.
Какова методика расчета надежности восстанавливаемых резервированных систем?
Перечислите и сформулируйте сущность факторов, влияющих на надежность системы.
Перечислите и сформулируйте сущность способов повышения надёжности систем на этапе проектирования.
Перечислит и пояснить способы поддержания заданного уровня надёжности и готовности систем.
4. Оценка надежности дискретных устройств с восстанавливающими органами
4.1. Особенности отказов в дискретных устройствах ссу
В настоящее время в сложных системах все чаще находят применение вычислительные, управляющие и контролирующие устройства. Их основу составляют так называемые дискретные устройства, которые, в свою очередь, конструируются из полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.
Наиболее часто встречающимися дефектами полупроводниковых приборов и интегральных микросхем являются: дефекты соединений с основанием; дефекты оксидной изоляции, связанные с разрывом и замыканием слоев между собой и на корпус; ошибки монтажа: разрывы и замыкания цепей переходов и соединений между собой и на корпус; разрывы и замыкания цепей переходов и соединений между полюсами резисторов и транзисторов. Как показывает практика, указанные дефекты носят логический характер.
Под классом логических неисправностей понимают модели физических дефектов логических элементов, входящих в состав дискретного устройства, а также дефектов связей между ними, сводящихся к изменению логических функций.
В классе логических неисправностей наиболее распространенными являются константные неисправности. Это неисправности элементов и связей, эквивалентные такому изменению функций, реализуемых логическими элементами, которое соответствует подаче на один или несколько входов элемента, либо фиксации на его выходе постоянного сигнала (константы) 0 или 1.
Константные неисправности моделируются фиксированием букв формулы элемента (схемы) константами 1 и 0. Например:
,
Они отражают логическое проявление дефектов, а не их конкретное физическое содержание, которое в зависимости от структуры и физической природы элементов может быть самым разнообразным как по числу отказавших компонент, так и по их характеру. Проявление константной неисправности связано с фиксированием букв формулы элемента константами 0 (1). Неисправность, проявление которой сводится к фиксации функции элемента или одной буквы формулы константой 0 (1), называется одиночной константной неисправностью. Так как буква формулы элемента является моделью его цепи, то одиночная константная неисправность представляет собой модель некоторого дефекта в соответствующей цепи. Анализ влияния логических неисправностей на функцию элемента показывает, что каждая логическая неисправность соответствует одной или нескольким константным неисправностям.
В контактных дискретных устройствах неисправности возникают в момент размыкания (замыкания) контактов, а в бесконтактных - в момент перехода из одного состояния в другое. Поэтому на практике для расчетов надёжности непрерывное время заменяют дискретным, мерой которого является уже не число часов t , а число переключений n, (или число переходов, число циклов работы).