Тема 1. Понятие о надёжности. Термины теории надёжности

1.1. Историческая справка

Теория надёжности (ТН), как самостоятельная научная дисциплина, появилась в 50-е годы 20-го века и связана с гитлеровским ракетчиком В. фон Брауном, оказавшимся после войны в США и ставшим создателем американской ракетной техники.

Именно США являются родиной ТН. Вся методология этой науки разрабатывалась в США. Это единственный случай, когда научная дисциплина целиком и полностью зародилась и сформировалась в одной стране. О причинах этого явления будет сказано в § 1.2.

Сейчас необходимо выяснить, что же было с надёжностью до 50-х годов нашего века. Как люди относились к этой проблеме?

Проблема самой надёжности стара как мир. 4 тысячелетия назад в Вавилоне был составлен закон, обнаруженный в наше время на одной из глиняных табличек. Согласно этому закону, в случае обвала дома по вине строителя и гибели под обломками людей необходимо казнить строителя и членов его семьи в соответствии с жертвами, а именно - за гибель хозяйки казнить жену строителя, а в случае гибели детей - убить детей строителя. Самого горе-строителя надлежало казнить во всех этих случаях.

В России первые документы, связанные с надёжностью, конечно же, относятся к эпохе Петра Великого. Известен такой его указ:

§ 1. Повелеваю хозяина Тульской оружейной фабрики Корнилу

Белоглаза бить кнутом и сослать в работу в монастырь, понеже

он, подлец, осмелился войску государеву продавать негодные

пищали и фузеи.

Старшину олдермана Фрола Фукса (иностранца!) бить кнутом и

сослать в Азов, пусть не ставит клейма на плохие ружья…

§ 2. Приказываю Ружейной канцелярии переехать в Тулу и денно и

нощно блюсти исправность ружей. Пусть дьяки и подьячие

смотрят, как олдерман клейма ставит, буде сомнение возьмет,

самим проверять и смотром и стрельбою. А два ружья каждый

месяц стрелять, пока не испортятся.

В последней фразе отсутствует, но, безусловно, подразумевается главное - какое количество выстрелов сделает каждое ружье до отказа, то есть "пока не испортится".

Сама постановка этого вопроса говорит о том, что каждое ружье сделает неодинаковое количество выстрелов, и предсказать это количество заранее (до опыта) невозможно, т. к. оно определяется влиянием очень большого числа самых разных факторов. В то же время, проведя подобные испытания на надёжность, можно хотя бы приблизительно узнать, чего же следует ожидать от изделий этого типа (или этого завода) и не следует ли приобретать изделия у другой фирмы, где наработка изделий до отказа будет больше?

Таким образом, проблемы надёжности волновали людей задолго до формирования ТН как самостоятельной науки.

1.2. Роль теории надёжности и ее место среди других наук

Роль ТН хорошо видна уже из того, что эта наука родилась в США. До тех пор в США не было предпосылок для рождения никаких наук, настолько эта страна привыкла решать все свои научные и культурные проблемы за счет иммиграции.

Развитие техники породило дилемму - лучше дешевая, часто ломающаяся машина или надёжная, но дорогая? Что выгоднее – тратить деньги на ремонты и замены частей или потратиться на нечто очень дорогое и потом не знать забот? Ни технические науки сами по себе, ни экономика не в состоянии ответить на этот вопрос без достаточно точного знания числа поломок машины и необходимого количества запчастей.

Таким образом, ТН оказывается как бы между техникой и экономикой, связывая их друг с другом. Эта связь выражается с точки зрения экономики поиском оптимума приведенных затрат на мероприятия по повышению надежности.

Иными словами, дорого ли стоит повышение надёжности? Окупят ли себя эти мероприятия? Графически это показано на рисунке 1.1.

Приведенные затраты С

С = Э + Е_нК

К

Э

Оптимум Надежность

Рис. 1.1.