Poruchovost je průměrná doba mezi poruchami. Kvantitativní charakteristiky spolehlivosti

Vydali jsme novou knihu Social Media Content Marketing: Jak se dostat do hlavy svých následovníků a přimět je, aby se zamilovali do vaší značky.

Pracujete na propagaci svého blogu? Snažíte se zvýšit prodej vašeho internetového obchodu? Pak by vám měl být blízký problém poklesu.

Jaká je míra okamžitého opuštění webu?

Podívejme se na příklad. Během měsíce navštívilo web pouze 140 návštěvníků, 60 z nich si prohlédlo pouze jednu stránku a zavřelo váš zdroj, zbývajících 80 si prohlédlo dvě nebo více stránek. Vydělte 60 140 a vynásobte 100 %. V důsledku toho získáme poruchovost na místě 43 %.

Jaká je běžná míra okamžitého opuštění na webu?

Dosažení nulové úrovně je téměř nemožné. I oblíbené internetové obchody mají poruchovost 30–40 %. Průměr pro různé weby se velmi liší a musíme si být jisti, že to vezmeme v úvahu:

  • pro portál nebo servisní web je tato hodnota přibližně 10 % až 30 %;
  • U internetových obchodů je běžné procento poruch na webu již vyšší – 20–40 %;
  • ještě více pro informační stránky - 40-60%.

Neměli byste se soustředit na žádné konkrétní číslo. Důležitější je, aby míra okamžitého opuštění byla nižší než u konkurentů.

Důvody odmítnutí na webu: jak udržet návštěvníky na webu?

1. Rychlost stahování

Běžný uživatel se snaží získat všechny požadované informace co nejrychleji. Věřte, že pár sekund čekání může být dobrým důvodem, proč bude web obejit. Vžijte se do kůže návštěvníka. Je nepravděpodobné, že budete čekat déle než 10 sekund. Měli byste hledat chyby webu, které ovlivňují tento parametr. Před obsahem také odstraňte reklamy. Mnoho reklamních serverů je extrémně pomalých, takže pravděpodobnost okamžitého rozloučení s webem je velmi vysoká.

2. Příliš mnoho reklamy

Pamatujte navždy: stránka není vánoční stromeček.

Blikající a třpytivé prvky skutečně přitahují pohledy, ale zároveň vyvolávají mezi návštěvníky přetrvávající znechucení. K tomuto efektu vedou hloupé bulvární titulky a vyskakovací okna. Je váš zdroj plný opravdu zajímavého obsahu? Neváhejte spustit vyskakovací reklamy minutu poté, co se návštěvník přihlásí – pomůže to snížit opuštění stránky.

3. Jasná navigace, kompetentní vyhledávání

Myslíte si, že intuitivní algoritmy jsou důležité pouze v počítačových hrách? Dejte hostovi příležitost cítit se jako blázen, už ho nikdy neuvidíte. Chvályhodná je samozřejmě touha po jedinečnosti a originalitě. Taková originalita však bude mít negativní dopad na vaši míru okamžitého opuštění, pokud budete návštěvníky nutit hledat informace.

Zmínit bychom měli i účinný nástroj – vyhledávání. Jeho absence na webech s velkým počtem stránek a produktů způsobuje spoustu nepříjemností, běžný host raději rychle opustí web a hledá potřebné informace na jiném zdroji.

4. Hudba a video jsou zjevnými nepřáteli

Na rozdíl od zákazníků supermarketů, kde se před hudbou na pozadí nelze schovat, se s ní vaši hosté mohou vždy okamžitě rozloučit. Lidé jsou unaveni zbytečnými obrázky a zvuky. Máte rádi krásnou melodii hrající donekonečna v kruhu? Jedinou touhou je, aby přestala. Návštěvník, který se zoufale snaží vypnout hudbu, web opustí.

Probereme video, zde je situace ještě horší než u hudby. Mnoho uživatelů odmítá platit za provoz uloženého videa. Toto chování webmastera je přímo spojeno se zlodějem, který si vybírá kapsu. Líbí se vám taková role? Pak se vzdát nepotřebných atributů.

Jak udržet návštěvníka na webu? Nenuťte ho poslouchat a sledovat něco, co nechce.

5. Zrušte registraci

Víte o vysoké konkurenci na internetu. Už jste někdy viděli bezplatné používání mnoha stránek bez sebemenšího náznaku registrace? Mnoho stránek nabízí registraci prostřednictvím účtů sociálních sítí. Mentalita a přirozená lenost nás ale nutí hledat teplejší místa, kde „registrace“ zcela chybí. Pokud dnes odeberete funkci, která hosty dráždí, přestane vás zítra překvapovat počet odmítnutí.

6. Aktualizujte informace

Ceny z doby před dvěma lety, katalog oblečení, které ztratilo význam před 10 lety, jsou dobrými důvody pro odmítnutí na webu. Pokud se telefonní čísla nebo dodací podmínky zboží změnily, neprodleně aktualizujte údaje na stránkách. Je váš výtvor dobře navržený a aktuální? Pak neváhejte přidávat zajímavé články. Noví návštěvníci často studují data nejnovějších publikací a snaží se potěšit publikum.

7. Používejte svou stránku 404 správně

Proti softwarovým chybám se nelze pojistit, proto by měl být zajištěn vzhled stránky 404. Díky návrhům Google je vylepšení této stránky snadné pomocí Google Webmaster Tools. Pouhé přidání odkazu na hlavní stránku a vyhledávacího pole pomůže vyhladit nepříjemnou situaci se stránkou 404. Zbývá být velkorysý s humorem, designem a problém lze považovat za vyřešený.

8. Přidejte kontrasty, roztřiďte písma

K tomu, aby si návštěvníci mohli snadněji přečíst nabízené informace, jsou potřeba minimální kroky. Je to kontrastní pozadí a jasné obrázky, které pomohou zvýraznit oblasti webu, které vyžadují zvláštní pozornost.

Vybrat perfektní písmo je celkem snadné. Měli byste si článek rozložit a pečlivě si ho přečíst. Pokud se vaše oči při čtení cítí pohodlně, pak bylo vše provedeno správně. Je také nutné vzít v úvahu vliv barvy obsahu, typu písma, řádkování, barvy pozadí a přítomnosti odstavců na čitelnost.

9. Vylepšete svůj design

Levné, neprofesionální provedení si může dovolit jen začátečník. Takové úspory způsobí, že návštěvníci budou pochybovat o serióznosti vlastníka zdroje a pravdivosti informací zveřejněných na webu.

Představte si, že vejdete do neuklizené kanceláře nebo obchodu, který už desítky let nikdo nevytapetuje. Pěkný? Návštěvníci také spěchají na úhledné, krásně navržené webové stránky.

10. Zbavte se šedých listů, vylepšete kvalitu textu

Bez ohledu na to, jak zajímavý a jedinečný je text zveřejněný na stránce, jeho designu by měla být věnována alespoň minimální pozornost. Jasné nadpisy, rozumné seznamy a správně zvýrazněné odstavce pomohou čtenáři předat potřebné informace.

Použijte výše uvedené rady. Naformátujte své články správně a vaši návštěvníci je dočtou až do konce!

Kromě toho byste se měli zbavit nemotorně zadaných klíčových frází, pravopisných a interpunkčních chyb. Pokud pracujete s vysoce specializovaným tématem, zkuste termíny používat opatrně. Buďte velkorysí sestavením minislovníku nebo jednoduše poskytnutím jasných definic v článcích.

11. Nabídněte další obsah

Pokud jste obeznámeni s pojmem „související produkty“, polovina bitvy je hotová. Představte si proces nákupu piva v obchodě. Ryby, sušenky a hranolky jsou perfektní jako doplňkové produkty. Tento princip platí i při práci s obsahem webových stránek. Žena si například v obchodě vybere stylové šaty, pozvěte ji, aby se podívala do sekce moderní šperky a luxusní spodní prádlo. Nejjednodušší technika pomůže zvýšit počet zobrazených stránek a zatraktivnit celý zdroj.

12. Mimořádně užitečné informace

Mezi důvody odmítnutí na stránce jsou také uvedeny kompetentní, unikátní, ale naprosto zbytečné texty. Návštěvník, který se přijde podívat na cenu ortopedických matrací, bude zklamán, když uvidí sáhodlouhé diskuse o jejich relevantnosti, kvalitě a zdravotních přínosech. Dejte konkrétní odpovědi na konkrétní požadavek, přestaňte nalévat vodu.

Uvedený výčet faktorů, které návštěvníky dráždí, samozřejmě není úplný. Ale máte před sebou spoustu práce. Pomocí navrhovaných tipů můžete výrazně snížit míru okamžitého opuštění webu.

Poruchovost- podmíněná hustota pravděpodobnosti vzniku poruchy neopravitelného objektu stanovená pro uvažovaný časový okamžik za předpokladu, že porucha nenastala před tímto okamžikem.

Statisticky se tedy poruchovost rovná počtu poruch, ke kterým došlo za jednotku času, vydělenému počtem objektů, které v daném okamžiku neselhaly.

Typická změna poruchovosti v čase je znázorněna na Obr. 5.

Zkušenosti s provozem složitých systémů ukazují, že změna poruchovosti λ( t) je popsána většina objektů U- tvarovaná křivka.

Čas lze rozdělit do tří charakteristických úseků: 1. Doba záběhu. 2. Období normálního provozu. 3. Období stárnutí objektu.

Rýže. 5. Typická změna poruchovosti

Období záběhu objektu má zvýšenou poruchovost, způsobenou poruchami záběhu způsobenými vadami ve výrobě, instalaci a seřizování. Někdy je konec této lhůty spojen se záručním servisem objektu, kdy odstraňování poruch provádí výrobce. Při běžném provozu zůstává poruchovost prakticky konstantní, přičemž poruchy jsou náhodného charakteru a objevují se náhle, především v důsledku nahodilých změn zatížení, nedodržení provozních podmínek, nepříznivých vnějších faktorů apod. Právě tato doba odpovídá hlavní provozní době zařízení.

Zvýšení poruchovosti se týká období stárnutí objektu a je způsobeno zvýšením počtu poruch v důsledku opotřebení, stárnutí a dalších důvodů spojených s dlouhodobým provozem. Tedy pravděpodobnost selhání prvku, který pro tuto chvíli přežil t v nějakém následujícím časovém období závisí na hodnotách λ( u) pouze za toto období, a proto je poruchovost lokálním ukazatelem spolehlivosti prvku za dané časové období.

Téma 1.3. Spolehlivost obnovených systémů

Moderní automatizační systémy jsou složité, obnovitelné systémy. Takové systémy se za provozu opravují, a pokud některé prvky selžou, fungují dál. Schopnost obnovy systémů za provozu je „založena“ při jejich návrhu a zajištěna při výrobě a opravné a restaurátorské operace jsou uvedeny v regulační a technické dokumentaci.

Provádění oprav a restaurování je v podstatě další metodou zaměřenou na zvýšení spolehlivosti systému.

1.3.1. Indikátory spolehlivosti obnovených systémů

Po kvantitativní stránce se tyto systémy kromě dříve diskutovaných ukazatelů spolehlivosti vyznačují také komplexními ukazateli spolehlivosti.

Komplexní ukazatel spolehlivosti je ukazatel spolehlivosti, který charakterizuje několik vlastností, které tvoří spolehlivost objektu.

Komplexní indikátory spolehlivosti, které se nejčastěji používají k charakterizaci spolehlivosti obnovených systémů, jsou:

Faktor dostupnosti;

Poměr provozní připravenosti;

Míra technického využití.

Faktor dostupnosti- pravděpodobnost, že objekt bude kdykoli v provozuschopném stavu, s výjimkou plánovaných přestávek, během kterých není určen k použití k zamýšlenému účelu.

Faktor dostupnosti tedy současně charakterizuje dvě různé vlastnosti objektu – spolehlivost a udržovatelnost.

Faktor dostupnosti je důležitý parametr, není však univerzální.

Poměr provozní připravenosti- pravděpodobnost, že objekt bude v libovolném časovém okamžiku v provozuschopném stavu, s výjimkou plánovaných přestávek, během kterých není zamýšleno použití objektu k určenému účelu, a počínaje tímto okamžikem bude fungovat bez poruch po daný časový interval.

Koeficient charakterizuje spolehlivost objektů, jejichž potřeba použití vzniká v libovolném časovém okamžiku, po kterém je vyžadován určitý bezporuchový provoz. Do této chvíle může být zařízení v pohotovostním režimu, tedy režimu použití v jiných provozních funkcích.

Míra technického využití- poměr matematického očekávání časových intervalů, kdy předměty zůstanou v provozuschopném stavu po určitou dobu provozu, k součtu matematických očekávání časových intervalů, kdy předmět zůstane v provozuschopném stavu, prostoje kvůli údržbě a opravám téhož dobu provozu.

Poruchovost- poměr hustoty rozdělení pravděpodobnosti poruch k pravděpodobnosti bezporuchového provozu objektu:

kde je hustota pravděpodobnosti poruch a je pravděpodobnost bezporuchového provozu.

Zjednodušeně řečeno, poruchovost vyjadřuje šanci, že v příštím časovém okamžiku selže objekt (například zařízení), který již určitou dobu fungoval bez poruchy.

Statisticky je míra poruch poměrem počtu neúspěšných vzorků zařízení za jednotku času k průměrnému počtu vzorků fungujících správně během intervalu:

Kde je průměrný počet správně fungujících vzorků

na intervalu.

Vztah (1) pro malé vyplývá přímo ze vzorce pro pravděpodobnost bezporuchového provozu (3)

a vzorce pro hustotu rozložení bezporuchového provozu (poruchovost) (4)

Na základě definice poruchovosti (1) platí následující rovnost:

Integrací (5) získáme:

Poruchovost je hlavním ukazatelem spolehlivosti prvků složitých systémů. To je vysvětleno následujícími okolnostmi:

  • spolehlivost mnoha prvků lze hodnotit jedním číslem, protože poruchovost prvků je konstantní hodnota;
  • rychlost poruch není obtížné získat experimentálně.

Zkušenosti s provozováním složitých systémů ukazují, že změny v poruchovosti většiny objektů jsou popsány tvarovanou křivkou.

Čas lze rozdělit do tří charakteristických úseků: 1. Doba záběhu. 2. Období normálního provozu. 3. Období stárnutí objektu.

Období záběhu objektu má zvýšenou poruchovost, způsobenou poruchami záběhu způsobenými vadami ve výrobě, instalaci a seřizování. Někdy je konec této lhůty spojen se záručním servisem objektu, kdy odstraňování poruch provádí výrobce. Při běžném provozu zůstává poruchovost prakticky konstantní, přičemž poruchy jsou náhodného charakteru a objevují se náhle, především v důsledku nahodilých změn zatížení, nedodržení provozních podmínek, nepříznivých vnějších faktorů apod. Právě tato doba odpovídá hlavní provozní době zařízení. Zvýšení poruchovosti se týká období stárnutí objektu a je způsobeno zvýšením počtu poruch v důsledku opotřebení, stárnutí a dalších důvodů spojených s dlouhodobým provozem. To znamená, že pravděpodobnost selhání prvku, který chvíli přežije v určitém následujícím časovém období, závisí na hodnotách pouze v tomto období, a proto je poruchovost lokálním ukazatelem spolehlivosti prvku. v daném časovém období.

Míra poruch je poměr počtu vadných vzorků zařízení za jednotku času k počtu vzorků původně instalovaných pro testování, za předpokladu, že vadné vzorky nebudou obnoveny nebo nahrazeny provozuschopnými.

Protože počet vadných vzorků v časovém intervalu může záviset na umístění tohoto intervalu na časové ose, je čistota poruch funkcí času. Tato charakteristika bude nadále uváděna.

Časový interval;

Počet vzorků zařízení původně instalovaných pro testování

Výraz (10) je statistická definice poruchovosti. Tuto kvantitativní charakteristiku spolehlivosti lze snadno definovat jako pravděpodobnost. Vypočítejme ve výrazu (10), tedy počet vzorků, které v intervalu nevyhověly.

Očividně:

kde N() je počet vzorků pracujících správně v daném okamžiku;

Počet vzorků, které v daném okamžiku správně fungují;

Při dostatečně velkém počtu vzorků platí následující vztahy:

Dosazením (11) do (10) a zohledněním (12), (13) získáme:

Zamířením na nulu a překročením limitu dostaneme:

nebo s přihlédnutím k (4):

Z tohoto výrazu je zřejmé, že poruchovost je hustota rozložení doby provozu zařízení před jeho poruchou. Číselně se rovná derivaci pravděpodobnosti bezporuchového provozu brané s opačným znaménkem. Výraz (16) je pravděpodobnostní určení míry poruch.

Existují tedy jednoznačné závislosti mezi četností poruch, pravděpodobností bezporuchového provozu a pravděpodobností poruch podle libovolného zákona rozdělení doby vzniku poruch. Tyto závislosti založené na (16) a (4) mají tvar:

Průměrná poruchovost je poměr počtu vadných vzorků za jednotku času k počtu testovaných vzorků za předpokladu, že všechny vadné vzorky jsou nahrazeny provozuschopnými (nové nebo repasované).

Poruchovost

Poruchovost je poměr počtu vadných vzorků zařízení za jednotku času k průměrnému počtu vzorků, které správně fungují v daném časovém období, za předpokladu, že vadné vzorky nejsou obnoveny nebo nahrazeny provozuschopnými.

kde je počet neúspěšných vzorků v časovém intervalu od do;

Časový interval;

Průměrný počet správně pracujících vzorků v intervalu;

Počet správně pracujících vzorků na začátku intervalu;

Počet správně fungujících vzorků na konci intervalu.

Výraz (19) je statistické určení míry poruchovosti. Abychom poskytli pravděpodobnostní reprezentaci této charakteristiky, stanovíme vztah mezi poruchovostí, pravděpodobností bezporuchového provozu a poruchovostí.

Dosadíme hodnotu z (11) a (12) do výrazu (19). Pak dostaneme:

Vzhledem k tomu najdeme:

Pojďme na nulu a na limit, dostaneme:

Integrací získáme:

MTBF

Střední doba mezi poruchami se nazývá matematické očekávání doby mezi poruchami. Střední doba mezi poruchami je určena vztahem:

Chcete-li určit průměrnou dobu bez poruchy ze statických dat, použijte vzorec:

kde je doba bezporuchového provozu i-tého vzorku;

N0 je počet testovaných vzorků.

Dosadíme do výrazu (25) místo toho derivaci bezporuchového provozu s opačným znaménkem a provedeme integraci po částech. Dostaneme:

Protože nemůže mít zápornou hodnotu, bude nahrazena 0, protože a pak:

Část 1.

Úvod
Vývoj moderního vybavení se vyznačuje výrazným nárůstem jeho složitosti. Zvyšující se komplexnost vede ke zvýšení garance včasnosti a správnosti řešení problémů.
Problém spolehlivosti vznikl v 50. letech, kdy začal proces rychlého komplikování systémů a začaly se uvádět do provozu nové objekty. V této době se objevují první publikace definující pojmy a definice související se spolehlivostí [1] a byla vytvořena metodika posuzování a výpočtu spolehlivosti zařízení pomocí pravděpodobnostních a statistických metod.
Studium chování zařízení (objektu) během provozu a posouzení jeho kvality určuje jeho spolehlivost. Termín „vykořisťování“ pochází z francouzského slova „vykořisťování“, což znamená získat prospěch nebo prospěch z něčeho.
Spolehlivost je vlastnost objektu vykonávat stanovené funkce a udržovat v průběhu času hodnoty stanovených provozních ukazatelů ve stanovených mezích.
Pro kvantifikaci spolehlivosti objektu a pro plánování provozu se používají speciální charakteristiky - ukazatele spolehlivosti. Umožňují posoudit spolehlivost objektu nebo jeho prvků v různých podmínkách a v různých fázích provozu.
Podrobnější informace o ukazatelích spolehlivosti lze nalézt v GOST 16503-70 - "Průmyslové výrobky. Nomenklatura a charakteristiky hlavních ukazatelů spolehlivosti.", GOST 18322-73 - "Systémy údržby a oprav zařízení. Termíny a definice.", GOST 13377- 75 - "Spolehlivost v technologii. Termíny a definice."

Definice
Spolehlivost- vlastnost [dále - (jeho)] objektu [dále - (OB)] vykonávat požadované funkce a udržovat jeho výkonnostní ukazatele po danou dobu.
Spolehlivost je komplexní vlastnost, která kombinuje koncepty provozuschopnosti, spolehlivosti, trvanlivosti, udržovatelnosti a bezpečnosti.
Výkon- představuje stav OB, ve kterém je schopen plnit své funkce.
Spolehlivost- schopnost OB zachovat svou funkčnost po určitou dobu. Událost, která naruší činnost OB, se nazývá porucha. Selhání, které se samo vyřeší, se nazývá selhání.
Trvanlivost- volnost OB udržet si provozuschopnost do mezního stavu, kdy se jeho provoz stane nemožným z technických, ekonomických důvodů, bezpečnostních podmínek nebo nutnosti větších oprav.
Udržitelnost- určuje přizpůsobivost zařízení k prevenci a odhalování poruch a poruch a jejich odstraňování prostřednictvím oprav a údržby.
Skladovatelnost- schopnost OB trvale udržovat svůj výkon během a po skladování a údržbě.

Hlavní ukazatele spolehlivosti
Hlavními kvalitativními ukazateli spolehlivosti jsou pravděpodobnost bezporuchového provozu, poruchovost a střední doba do poruchy.
Pravděpodobnost bezporuchového provozu P(t) představuje pravděpodobnost, že ve stanoveném časovém období t, nedojde k selhání OB. Tento ukazatel je určen poměrem počtu prvků OB, které do daného okamžiku fungovaly bez poruchy t k celkovému počtu prvků OB v provozu v počátečním okamžiku.
Poruchovost l(t) je počet selhání n(t) OB prvky za jednotku času, vztaženo k průměrnému počtu prvků Nt OB v provozu v daný okamžik Dt:
l (t) = n (t)/(Nt * Dt) , Kde
D t- stanovenou dobu.
Například: 1000 OB prvků pracovalo 500 hodin. Během této doby selhaly 2 prvky. Odtud, l(t)= n(t)/(Nt*Dt)=2/(1000*500)=4*10-6 1/h, tzn. 4 z milionu prvků mohou selhat za 1 hodinu.
Ukazatele poruchovosti součástí jsou brány na základě referenčních údajů [1, 6, 8]. Udává se například poruchovost l(t) některé prvky.

Název položky

Poruchovost, *10 -5, 1/h

Rezistory

Kondenzátory

Transformátory

Induktory

Spínací zařízení

Pájené spoje

Dráty, kabely

Elektromotory


Spolehlivost OB jako systému je charakterizována tokem poruch L, číselně se rovná součtu poruchovosti jednotlivých zařízení:
L = ål i
Vzorec vypočítává tok poruch a jednotlivých OB zařízení, která se zase skládají z různých celků a prvků, charakterizovaných svou poruchovostí. Vzorec je platný pro výpočet poruchovosti systému z n prvků v případě, kdy porucha některého z nich vede k selhání celého systému jako celku. Toto spojení prvků se nazývá logicky konzistentní nebo základní. Navíc dochází k logicky paralelnímu spojení prvků, kdy porucha jednoho z nich nevede k poruše systému jako celku. Vztah mezi pravděpodobností bezporuchového provozu P(t) a poruchovost L definované:
P (t) = exp (- Dt) , to je jasné 0 A 0< P (t )<1 A p(0)=1, A p (¥)=0
Střední doba do selhání Na je matematické očekávání provozní doby OB před první poruchou:
Komu=1/ L = 1/(ål i) , nebo odtud: L = 1/To
Doba bezporuchového provozu se rovná převrácené hodnotě poruchovosti.
Například : technologie prvků zajišťuje střední poruchovost lj = 1*10-5 1/h . Při použití v OB N=1*104 základní díly celková poruchovost l o= N*lj=10-11/h . Pak průměrná doba bez poruchy OB To = 1/l o = 10 h. Pokud provádíte OB na základě 4 rozsáhlých integrovaných obvodů (LSI), pak se průměrná doba mezi poruchami OB prodlouží o N/4=2500krát a bude činit 25 000 hodin nebo 34 měsíců nebo přibližně 3 roky.

Výpočet spolehlivosti
Vzorce umožňují vypočítat spolehlivost OB, pokud jsou známa výchozí data - složení OB, režim a podmínky jeho provozu a poruchovost jeho součástí (prvků). Při praktických výpočtech spolehlivosti však dochází k potížím kvůli nedostatku spolehlivých údajů o poruchovosti pro řadu prvků, komponent a zařízení bezpečnostního zařízení. Východiskem z této situace je použití koeficientové metody. Podstatou metody koeficientů je, že při výpočtu spolehlivosti OB se používají neabsolutní hodnoty poruchovosti l i a koeficient spolehlivosti ki, spojující hodnoty l i s poruchovostí l b nějaký základní prvek:
ki = l i / l b
Faktor spolehlivosti ki prakticky nezávisí na provozních podmínkách a je konstanta pro daný prvek a rozdíl v provozních podmínkách ku zohledněny příslušnými změnami l b. Jako základní prvek v teorii i praxi byl zvolen rezistor. Ukazatele spolehlivosti pro komponenty jsou brány na základě referenčních údajů [1, 6, 8]. Například koeficienty spolehlivosti jsou uvedeny v ki některé prvky. V tabulce 3 ukazuje koeficienty provozních podmínek ku práce pro některé typy zařízení.
Vliv na spolehlivost prvků hlavních destabilizujících faktorů - elektrické zátěže, okolní teploty - je zohledněn zavedením korekčních faktorů do výpočtu A. V tabulce 4 ukazuje koeficienty podmínek A pracovat pro některé typy prvků. S přihlédnutím k vlivu dalších faktorů - prachu, vlhkosti atd. - se provádí korekcí poruchovosti základního prvku pomocí korekčních faktorů.
Výsledný koeficient spolehlivosti prvků OB zohledňující korekční faktory:
ki"=a1*a2*a3*a4*ki*ku, Kde
ku- jmenovitá hodnota koeficientu provozních podmínek
ki- jmenovitá hodnota koeficientu spolehlivosti
a1- koeficient zohledňující vliv elektrické zátěže podle U, I nebo P
a2- koeficient zohledňující vliv okolní teploty
a3- koeficient redukce zatížení od jmenovitého zatížení podle U, I nebo P
a4- koeficient využití tohoto prvku k práci zařízení jako celku

podmínky použití

Faktor podmínek

Laboratorní podmínky

Stacionární zařízení:

Uvnitř

Venku

Mobilní vybavení:

Lodní

Automobilový průmysl

Vlak

Název prvku a jeho parametry

Faktor zatížení

Rezistory:

Podle napětí

Mocí

Kondenzátory

Podle napětí

Podle jalového výkonu

Stejnosměrný proud

Zpětným napětím

Podle teploty přechodu

Kolektorovým proudem

Podle napětí kolektor-emitor

Ztrátou výkonu

Postup výpočtu je následující:
1. Určete kvantitativní hodnoty parametrů, které charakterizují normální provoz OB.
2. Sestavte schematický diagram OB prvek po prvku, který určuje spojení prvků, když plní danou funkci. Pomocné prvky použité při provádění funkce OB se neberou v úvahu.
3. Výchozí údaje pro výpočet spolehlivosti jsou určeny:

  • druh, množství, jmenovité údaje prvků
  • provozní režim, teplota média a další parametry
  • míra využití prvku
  • koeficient provozních podmínek systému
  • základní prvek je definován l b a poruchovost l b"
  • podle vzorce: ki "= a 1* a 2* a 3* a 4* ki * ku určí se koeficient spolehlivosti

4. Hlavní ukazatele spolehlivosti OB jsou stanoveny s logicky sekvenčním (základním) zapojením prvků, komponentů a zařízení:

  • pravděpodobnost bezporuchového provozu: P(t)=exp(- l b*Do*) , Kde
    Ni - počet shodných prvků v OB
    n - celkový počet prvků v OB, které mají hlavní spojení
  • MTBF:
    To=1/(l b*)

Pokud jsou v obvodu OB sekce s paralelním připojením prvků, pak se ukazatele spolehlivosti nejprve vypočítají samostatně pro tyto prvky a poté pro OB jako celek.
5. Zjištěné ukazatele spolehlivosti jsou porovnány s požadovanými. Pokud si neodpovídají, pak jsou přijata opatření ke zvýšení spolehlivosti OB ().
6. Prostředky ke zvýšení spolehlivosti OB jsou:
- zavedení redundance, ke kterému dochází:

  • intra-element - použití spolehlivějších prvků
  • strukturální - redundance - obecná nebo samostatná

Příklad výpočtu:
Pojďme vypočítat hlavní ukazatele spolehlivosti pro ventilátor na asynchronním elektromotoru. Diagram je uveden na. Pro spuštění M, QF a potom SB1 jsou uzavřeny. KM1 přijme napájení, spustí se a svými kontakty KM2 připojí M ke zdroji energie a pomocným kontaktem přemostí SB1. SB2 se používá k vypnutí M.

Ochrana M používá FA a tepelné relé KK1 s KK2. Ventilátor pracuje v interiéru při T=50 C v dlouhodobém režimu. Pro výpočet použijeme koeficientovou metodu využívající koeficienty spolehlivosti součástek obvodu. Akceptujeme poruchovost základního prvku lb = 3*10-8. Na základě schématu zapojení a jeho rozboru sestavíme základní schéma pro výpočet spolehlivosti (). Konstrukční schéma zahrnuje komponenty, jejichž porucha vede k úplnému selhání zařízení. Zredukujeme zdrojová data na .

Základní prvek, 1/h

l b

3*10 -8

Coef. operační podmínky

Poruchovost

lb'

l b* ku = 7,5*10-8

Provozní doba, h

Prvek schématu zapojení

Prvek schématu výpočtu

Počet prvků

Coef. spolehlivost

Coef. zatížení

Coef. elektrická zátěž

Coef. teplota

Coef. výkonové zátěže

Coef. použití

Součin koeficientu A

Coef. spolehlivost

S (Ni*ki')

Čas do selhání, h

1/[lb'* S (Ni*ki')]=3523,7

Pravděpodobnost

e [- l b ’*To* S (Ni*ki’)] =0,24

Na základě výsledků výpočtu lze vyvodit následující závěry:
1. Doba do selhání zařízení: Do=3524 hodin.
2. Pravděpodobnost bezporuchového provozu: p(t)=0,24. Pravděpodobnost, že během dané provozní doby t za daných provozních podmínek nenastane žádná porucha.

Konkrétní případy výpočtů spolehlivosti.

1. Objekt (dále jen OB) se skládá z n bloků zapojených do série (). Pravděpodobnost bezporuchového provozu každého bloku Str. Najděte pravděpodobnost bezporuchového provozu P systému jako celku.

Řešení: P=pn
2. OB se skládá z n bloků zapojených paralelně (). Pravděpodobnost bezporuchového provozu každého bloku Str. Najděte pravděpodobnost bezporuchového provozu P systému jako celku.

Řešení: P=l-(l-p)2
3. OB se skládá z n bloků zapojených paralelně (). Pravděpodobnost bezporuchového provozu každého bloku Str. Pravděpodobnost bezporuchového provozu spínače (P) p1. Najděte pravděpodobnost bezporuchového provozu P systému jako celku.

Řešení: P=1-(1-p)*(1-p1*p)
4. OB se skládá z n bloků (), s pravděpodobností bezporuchového provozu každého bloku p. Pro zvýšení spolehlivosti OB byla provedena duplikace se stejnými bloky. Najděte pravděpodobnost bezporuchového provozu systému: s duplikací každého bloku Pa, s duplikací celého systému Pb.

Řešení: Pa = n Pb = 2
5. OB se skládá z n bloků (viz obr. 10). Pokud je C v dobrém provozním stavu, pravděpodobnost bezporuchového provozu je U1=p1, U2=p2. Pokud je C vadný, je pravděpodobnost bezporuchového provozu U1=p1", U2=p2". Pravděpodobnost bezporuchového provozu C=ps. Najděte pravděpodobnost bezporuchového provozu P systému jako celku.

Řešení: P = ps *+(1- ps )*
9. OB se skládá ze 2 uzlů U1 a U2. Pravděpodobnost bezporuchového provozu po dobu t uzlů: U1 p1=0,8, U2 p2=0,9. Po čase t je OB vadný. Najděte pravděpodobnost, že:
- H1 - uzel U1 je vadný
- H2 - uzel U2 je vadný
- H3 - uzly U1 a U2 jsou vadné
Řešení: Je zřejmé, že k H0 došlo, když jsou oba uzly zdravé.
Událost A=H1+H2+H3
Apriorní (počáteční) pravděpodobnosti:
- P(Hl)=(l-pl)*p2=(1-0.8)*0.9=0.2*0.9=0.18
- P(H2)=(l-p2)*pl=(1-0.9)*0.8=0.1*0.8=0.08
- P(H3)=(1-p1)*(1-p2)=(1-0.8)*0.9=0.2*0.1=0.02
- A= i=1 å 3 *P(Hi)=P(H1)+P(H2)+P(H3)=0.18+0.08+0.02=0.28
Posterionové (konečné) pravděpodobnosti:
- P(H1/A)=P(H1)/A=0,18/0,28=0,643
- P(H2/A)=P(H2)/A=0,08/0,28=0,286
- P(H3/A)=P(H3)/A=0,02/0,28=0,071
10. OB se skládá z m bloků typu U1 a n bloků typu U2. Pravděpodobnost bezporuchového provozu po dobu t každého bloku U1=p1, každého bloku U2=p2. Aby OB fungoval, stačí, aby po dobu t fungovaly bez poruchy libovolné 2 bloky typu U1 a zároveň libovolné 2 bloky typu U2. Najděte pravděpodobnost bezporuchového provozu OB.
Řešení: Událost A (bezporuchový provoz OB) je součinem 2 událostí:
- A1 - (nejméně 2 z m bloků typu U1 fungují)
- A2 - (nejméně 2 z n bloků typu U2 fungují)
Počet X1 bezpečnostních bloků typu U1 je náhodná veličina rozdělená podle binomického zákona s parametry m, p1. Událostí A1 je, že X1 bude mít hodnotu alespoň 2, takže:

P(A1)=P(X1>2)=1-P(X1<2)=1-P(X1=0)-P(X1=1)=1-(g1 m +m*g2 m-1 *p1), kde g1=1-p1

podobně : P(A2)=1-(g2 n +n*g2 n-1 *p2), kde g2=1-p2

Pravděpodobnost bezporuchového provozu OB:

R=P(A)=P(A1)*P(A2)= * , kde g1=1-p1, g2=1-p2

11. OB se skládá ze 3 uzlů (). V uzlu U1 je n1 prvků s poruchovostí l1. V uzlu U2 je n2 prvků s poruchovostí l2. V uzlu U3 je n3 prvků s poruchovostí l2, protože U2 a U3 se navzájem duplikují. U1 selže, pokud v něm selžou alespoň 2 prvky. U2 nebo U3, protože jsou duplikované, selžou, pokud selže alespoň jeden prvek. OB selže, pokud U1 nebo U2 a U3 selžou společně. Pravděpodobnost bezporuchového provozu každého prvku Str. Najděte pravděpodobnost, že během doby t OB neselže.
Pravděpodobnosti selhání U 2 a U 3 jsou stejné:

R2 = 1-(1-p2) n2 R3 = 1-(1-p3) n3

Pravděpodobnost selhání celého OB:
R=R1+(1-R1)*R2*R3

Literatura:

  • Malinský V.D. a další, Testování rádiových zařízení, "Energie", 1965.
  • GOST 16503-70 - "Průmyslové výrobky. Nomenklatura a charakteristiky hlavních ukazatelů spolehlivosti."
  • Shirokov A.M. Spolehlivost radioelektronických zařízení, M, Vyšší škola, 1972.
  • GOST 18322-73 - "Systémy pro údržbu a opravy zařízení. Termíny a definice."
  • GOST 13377-75 - "Spolehlivost v technologii. Termíny a definice."
  • Kozlov B.A., Ushakov I.A. Příručka pro výpočet spolehlivosti radioelektroniky a automatizační techniky, M, Sov. Rádio, 1975
  • Perrote A.I., Storchak M.A. Problematika spolehlivosti REA, M, Sov. Rádio, 1976
  • Levin B.R. Teorie spolehlivosti radiotechnických systémů, M, Sov. Rádio, 1978
  • GOST 16593-79 - "Elektrické pohony. Termíny a definice."

I. Bragin 08.2003