Основные определения теории надежности.
Современная РЭА имеет очень высокую функциональную сложность. При непрерывном усложнении радиотехнических приборов и систем наблюдается диспропорция между темпами роста сложности и покомпонентной надежности РЭА. Особое значение приобретает проблема надежности для систем управления сложными автоматическими процессами, для систем бортовой РЭА.
Необходимо также учитывать, что элементной базой для современной специальной аппаратуры являются интегральные микросхемы (ИМС), где отказ каждой из них может привести к выходу из строя аппаратуры в целом. Таким образом, при проектировании РЭА одной из основных задач является задача обеспечения требуемой надежности.
Основные понятия надежности определяются Государственными стандартами. Надежность определяется как свойство аппаратуры выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.
Обеспечение надежности является многоплановой задачей. Над обеспечением надежности современной РЭА работают большие коллективы ученых, разработчиков, производственников и эксплуатационщиков. В ряде случаев задача обеспечения надежности приобретает первостепенное значение и имеет приоритет перед задачами обеспечения минимальных габаритов, массы и стоимости аппаратуры.
Из определения надежности следует, что надежность является комплексным свойством аппаратуры, которое в зависимости от сложности изделия и условий его эксплуатации может характеризоваться одним или целым набором показателей надежности, основным из которых является безотказность в работе.
Безотказностью называется свойство аппаратуры непрерывно сохранять работоспособность в течение определенного времени. Применительно к изделиям современной РЭА требования к надежности нельзя ограничить только безотказностью в работе, а необходимо также обеспечивать долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Поэтому обеспечение надежности надо рассматривать и как задачу устранения возможных причин нарушения этих свойств аппаратуры. Надежность это качественное понятие, которое трудно оценить каким либо одним числовым показателем. В теории надежности одним из самых важных является понятие отказа.
Отказом называется событие, заключающееся в полной или частичной потере работоспособности изделия. Все отказы принято делить на две категории: катастрофические (внезапные) и параметрические (постепенные). Катастрофические отказы возникают мгновенно в результате концентрации перегрузок и скачкообразного изменения значений одного или нескольких параметров аппаратуры, а параметрuческuе – в результате постепенного равномерного ухода параметров за пределы установленных допусков.
При решении задач обеспечения надежности разрабатываемой аппаратуры приходится учитывать специфику и многообразие радиотехнических устройств. Поэтому с позиций надежности различают восстанавливаемые и невосстанавливаемые системы, однофункциональные и многофункциональные, обслуживаемые и необслуживаемые, кратковременного или длительного использования.
Восстанавливаемыми называются такие системы, которые в процессе выполнения своих функций допускают ремонт. После ремонта такие системы продолжают выполнять свои функции. Большинство современных видов РЭА относятся к восстанавливаемым системам. Примерами восстанавливаемой аппаратуры могут служить ЭВМ, радиолокационные станции, бытовая РЭА.
Невосстанавливаемыми называются такие системы, которые в процессе выполнения своих функций не допускают ремонта. После выхода из строя такие изделия не подлежат восстановлению по техническим или экономическим соображениям. К таким изделиям относятся, например, искусственные спутники Земли.
Если система предназначена для выполнения какой-либо одной задачи, то она однофункциональная, а если система должна выполнять комплекс задач, то она многофункциональная. Примером однофункциональной системы может служить бытовой телевизор, а многофункциональной – современная ЭВМ. К обслуживаемым системам относятся системы, которые в течение большого времени могут подвергаться профилактическим осмотрам и ремонту. На необслуживаемых системах профилактический осмотр и ремонт не проводятся. Обслуживаемые системы не обязательно должны быть восстанавливаемыми. Деление РЭА на аппаратуру кратковременного или длительного использования связано с назначением системы. Например, самолетные или наземные радиолокационные станции, системы управления производственным оборудованием относятся к системам длительного использования, а РЭА зенитных управляемых ракет работает кратковременно по сравнению с периодом хранения. Рассмотренная классификация аппаратуры необходима для правильного выбора методики расчетов надежности и методов выявления и устранения возможных причин ненадежности.