Особенности эксплуатационной информациио надежности

Работу по сбору и анализу эксплуатационной информации о надежности проводят эксплуатирующие, проектные и исследовательские организации совместно с предприятиями промышленности.

Для эффективной работы системы в целом необходимо решить проблему представления эксплуатационной информации в виде, пригодном для непосредственной обработки на ЭВМ. Для этого должны быть разработаны специальные карты по учету эксплуатационной информации. Информация с этих карт должна поступать непосредственно в ЭВМ для обработки. Полученную статистическую информацию следует подвергать качественному и количественному анализам. Качественный анализ проводят с целью определения качественных характеристик надежности, к которым относят характеристики отказа, причины повреждений, разрушений и т.п.

Количественный анализ необходим для оценки показателей надежности, параметров и функций распределения и установления взаимосвязей между показателями и влияющими на них факторами. При проведении качественного и количественного анализов следует отсеивать недостоверную информацию, проверять ее однородность (не допускаются объединение и обработка данных, полученных в существенно различных условиях).

Для оценивания показателей надежности по результатам эксплуатации ЭУ нужна информация о

наработках ее до отказа. Совокупность наработок до отказа образует выборку t₁,...,t_i,..., t_m объема m. Обязательное условие образования выборки – случайность выбора. При нарушении случайности выбора не рекомендуется использовать статистическую информацию для оценивания надежности. Нарушение случайности может быть априорным и апостериорным. Первый – априорный тип нарушения случайности – предвзятый отбор элементов для наблюдений (например, при проведении испытаний могут быть специально отобраны конструктивно улучшенные элементы и т.д.), т.е. такой выбор повлечет смещение оценок надежности при распространении их на массовую продукцию. Второй – апостериорный тип нарушения случайности – возникает обычно при образовании выборки по результатам эксплуатации.

Статистическая информация, поступающая из эксплуатации, имеет специфические особенности, связанные с понятием "цензурирование". Это понятие обозначает прекращение эксплуатации изделия, за которым ведут наблюдение, по причине, не имеющей отношения к надежности. Например, цензурирование может быть вызвано авариями, отказами других систем, в составе которых функционирует наблюдаемый объект. Наработки в этом случае будут усеченными или, иначе их называют, цензурированными. Отбрасывание цензурированных наработок при математической обработке приводит к существенным погрешностям оценок показателей надежности.

Получение наработок необходимо до отказа в пригодном для количественной оценки надежности виде. В этой связи можно рассмотреть планы наблюдений. Различают следующие планы наблюдений [N,U,N], [N,U,T], [N,U,r], [N,R,T], [N,R,r] (рис.4.1). N - количество наблюдаемых объектов. Буквы U, R обозначают:

U – невосстанавливаемые и не заменяемые элементы при наблюдениях в случае отказа;

R – невосстанавливаемые, но заменяемые элементы при наблюдениях в случае отказа восстанавливаемого объекта.

Графически наработки t_i принято обозначать отрезком прямой, длина которого пропорциональна наработке. Начало наблюдения помечают кружком; момент отказа – крестиком, а "цензурирования" – вертикальной чертой.

План [N,U,N] соответствует ситуации, когда взято под контроль Nобъектов и каждый из них работает до отказа (рис.4.1,а).

План [N,U,T] соответствует ситуации, когда под учет взято N объектов. Наблюдение ведут до заранее заданного времени T. При этом из N элементов отказывает некоторое случайное число r.

Ос

Рис.4.1. Графическое представление планов наблюдений: а) – [N,U,N]; б) – [N,U,T]; в) – [N,U,r]; г) – [N,R,T]; д) – [N,R,r]

тальныеN - r отрабатывают время T безотказно. При использовании такой информации из наблюдений нельзя выбрасывать N - r наработок, не завершенных отказами. Обработка информации без учета N - r неотказавших элементов приводит к серьезным ошибкам. Графическое представление плана [N,U,T] приведено на рис.4.1,б.

План [N,U,r] соответствует ситуации, когда под наблюдение взято N элементов, которые работают до появления наперед заданного числа отказов r , N. При этом остальные N - r объекты отрабатывают безотказно. Графический план [N,U,r] представлен на рис.4.1,в.

План [N,R,T] соответствует ситуации, когда число объектов, взятых под наблюдение, равно N. Символ

Подконтрольную эксплуатацию прекращают в заранее установленный момент времени T. За это время отмечено r отказов. При реализации этого плана наблюдалось N + r наработок. Число отказов при таком плане наблюдений является случайной величиной. Графическое представление плана наблюдений дано на рис.4.1,г.

План [N,R,r] соответствует ситуации, когда под наблюдение взято N объектов. После отказов восстанавливают наблюдаемые объекты, за которыми также ведут наблюдения. Контрольную эксплуатацию прекращают при достижении заранее установленного числа отказов r. Число наблюдаемых наработок будет в данном случае равно N + r. Графическое представление плана наблюдений приведено на рис.4.1,д.