Состояния объекта и их характеристики
Уровень надёжности зависит от того, в каком состоянии находится объект. Исправное состояние (исправность) – это состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.
Неисправное состояние (неисправность) - это состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и (пли) конструкторской (проектной) документации.
Работоспособное состояние (работоспособность) - это состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.
Неработоспособное состояние (неработоспособность) - это состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Для сложных объектов возможно деление их неработоспособных состояний. При этом из множества неработоспособных состояний выделяют частично неработоспособные состояния, при которых объект способен частично выполнять требуемые функции.
Неработоспособному состоянию может предшествовать предельное состояние, то есть состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно. Критерии предельного состояния - это признак или совокупность признаков предельного состояния объекта, установленные нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документацией. В зависимости от условий эксплуатации для одного и того же объекта могут быть установлены два и более критериев предельного состояния.
Изменение состояния РЭС происходит непрерывно под действием процессов старения, а также при появлении дефектов, повреждений и отказов.
Дефект - это каждое отдельное несоответствие изделия или его элемента установленным требованиям. Термин «дефект» связан с термином «неисправность», но не является его синонимом, так как в состоянии неисправности изделие может иметь множество дефектов [3].
Повреждение – это событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния.
Отказ – это событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта. Критерии отказа - это признаки или совокупность признаков нарушения работоспособного состояния объекта, установленные в нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Причина отказа - это явления, процессы, события и состояния, вызвавшие возникновение отказа объекта. Последствия отказа - это явления, процессы, события и состояния, обусловленные возникновением отказа объекта. Под критичностью отказа понимают совокупность признаков, характеризующих последствия отказа. Классификация отказов по критичности (например, по уровню прямых и косвенных потерь, связанных с наступлением отказа, или по трудоемкости восстановления после отказа) устанавливается нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документацией по согласованию с заказчиком на основании технико-экономических соображений и соображений безопасности.
В зависимости от характерных особенностей отказы подразделяют на несколько типов.
Ресурсный отказ - это отказ, в результате которого объект достигает предельного состояния.
Независимый отказ - это отказ, не обусловленный другими отказами, а зависимый отказ обусловлен другими отказами.
Внезапный отказ - это отказ, характеризующийся скачкообразным изменением значений одного или нескольких параметров объекта. Внезапные отказы являются результатом скрытых недостатков технологии производства или скрытых изменений параметров, накапливающихся во время эксплуатации. Они могут происходить и из-за неправильных действий обслуживающего персонала.
Постепенный отказ - это отказ, возникающий в результате постепенного изменения значений одного или нескольких параметров объекта. Постепенные отказы характеризуют зависимостью сравнительно медленного изменения этих параметров, в результате старения или изнашивания элементов. Такие изменения часто можно зарегистрировать с помощью измерительных приборов.
Принципиальной разницы между внезапными и постепенными отказами нет. Внезапные отказы часто являются результатом скрытых изменений параметров элементов, например изнашивания механических узлов, когда факт их поломки воспринимается как внезапное событие. На рисунке 2.1 показано отличие во внешнем проявлении внезапных и постепенных отказов.
Сбой - это самоустраняющийся отказ или однократный отказ, устраняемый незначительным вмешательством оператора.
Перемежающийся отказ - это многократно возникающий самоустраняющийся отказ одного и того же характера.
Явный отказ - это отказ, обнаруживаемый визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования при подготовке объекта к применению или в процессе его применения по назначению.
Скрытый отказ - это отказ, не обнаруживаемый визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования, но выявляемый при проведении технического обслуживания или специальными методами диагностики.
Конструктивный отказ - это отказ, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленных правил и (или) норм проектирования и конструирования.
Производственный отказ- это отказ, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленного процесса изготовления или ремонта, выполняемого на ремонтном предприятии.
Эксплуатационный отказ - это отказ, возникший по причине, связанной с нарушением установленных правил и (или) условий эксплуатации.
Деградационный отказ- это отказ, обусловленный естественными процессами старения, изнашивания, коррозии и усталости при соблюдении всех установленных правил и (или) норм проектирования, изготовления и эксплуатации.
В зависимости от возможности или невозможности использования РЭО после отказа различают полные и частичные отказы.
Полный отказ - это событие, после которого невозможно использовать аппаратуру по назначению до тех пор, пока не будет устранена причина отказа.
Частичный отказ- обычно связан с ухудшением какой-либо одной из характеристик аппаратуры, причём некоторое время (до устранения причины отказа) она иногда может использоваться.
Для расчёта необходимого числа запасных элементов необходимо иметь данные, какие отказы устраняются без замены элементов (например, путём регулировки), а какие с заменой элементов. Отказы, связанные с заменой элементов, при анализе объединяют в отдельную группу.