ВВЕДЕНИЕ 8
1 Аналитический обзор 10
1.1 Надежность и её характеристики 10
1.2 Отказы технических устройств 14
1.2.1 Этапы жизненного цикла изделии на которых возникают отказы 16
1.2.2 Причины возникновения отказов 18
1.2.3 Виды отказов 19
1.3 Выводы по главе 1 20
2 Аналитический обзор существующих методов расчета вероятности
безотказной работы 22
2.1 Численный вероятностный анализ (ЧВА) 25
2.2 Метод Монте-Карло 26
2.3 Выводы по главе 2 27
3 Оценка отказов и проблема недостатка статистики 29
3.1 Технология сбора и обработки малого объёма потока отказов 31
3.2 Методы восстановления распределения отказов по малым объемам
статистики 35
3.3 Расчетные показатели надежности 38
3.4 Достоверная оценка эмпирического распределения функции 42
3.5 Выводы по главе 3 46
4 Разработка модуля дающего гарантированную оценку вероятности при
условиях малых выборок 48
4.1 Оценки отказов 50
4.2 Расчет ВБР для схемы 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 58
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 59
Современная техника имеет сложное устройство, расширенные функциональные возможности и множественное назначение, любой отказ в системе их функционирования может иметь тяжелые последствия, от экономических убытков, до прямой угрозы жизни человека. Отказы технических устройств - это большие потери для потребителей и потеря репутации производителя.
Выбор оптимальных технических решений при проектировании технических устройств, для обеспечения сохранения ими основных технических, эксплуатационных характеристик в течение заданного промежутка времени в определенных условиях эксплуатации — это основная задача теории надежности и менеджмента риска. В целях повышения надежности технических средств необходимо уметь прогнозировать и предотвращать их возможные отказы. На основе анализа накопленной статистики отказов, применяя методы восстановления распределения отказов, можно строить модели работы технических средств и их систем, и на основе таких моделей, выявив возможные отказы и частоту возникновения тех или иных отказов, определять правила безотказной работы объектов.
Имеется достаточно большое количество учебной, монографической и справочной литературы по надёжности, и в ней рассматривается проблема отказов как один из вопросов надежности. Наиболее полно вопросы надёжности представлены в справочнике «Надёжность и эффективность в технике» [ 1 ]. В этом справочнике изложены методологические аспекты проблемы надёжности технических изделий, расчётные и организационные методы обеспечения надёжности изделий сложной техники на различных этапах её жизненного цикла, начиная с замысла проектантов до момента старения и списания техники.
По вопросам отказов наиболее интересны работы авторов: Б. В. Гнеденко, Ю. К,. Беляева, И. Н. Коваленко; А. Я. Хинчина, Б. В. Васильева, Б. А. Козлова и Л. Г. Ткаченко, М. Липова, Р. Л. Айдемиллера, И. Б. Погожева , П. Франкена, Б. И. Григелиониса, Г. А. Ососкова, Б. С. Добронца, О. А. Поповой.
Также по вопросам надежности существует большое число нормативной литературы. Основным документом, в котором изложен состав системы стандартов по надёжности, является ГОСТ 27.001-95 «Система стандартов «Надёжность в технике». Основные положения».
Не смотря на кажущуюся проработанность вопросов надежности и её частного вопроса - отказов. Тема данной работы: «модуль анализа надежности технических устройств» является актуальной так как на сегодняшний день не существует общепринятого метода восстановления распределения отказов по малым объемам статистики.
Для подтверждения показателей надежности технических устройств необходимо применение методов восстановления распределения сбоев по малым объемам статистики.
Аналитические методы восстановления распределения неприемлемы для малых статистик, так как при уменьшении количества входных параметров возрастает ошибка данных методов.
Для восстановления распределений сбоев по малому объему выборки была рассмотрена методика применения метода Монте-Карло.
Для удобства применения предложенной методики, а также повышения точности рекомендуется разработать программное обеспечение.
Поскольку технические устройства в большинстве своем являются сложными многоуровневыми системами, то восстановление распределения сбоев лучше проводить для каждой отдельной подсистемы. А также необходимо учитывать особенности эксплуатации изделия, учитывая график смены режимов работы, и плановые отключения, чтобы исключить их попадание в восстановленную функцию распределения в виде сбоев в работе. Для этого исходные данные должны быть подвергнуты цензурированию. В ходе, которого необходимо выяснить является ли изменение режима работы системы запланированным, на каком уровне системы произошел сбой, является ли он сбоем рассматриваемой подсистемы, или нет. После того как выявлены сбои и их принадлежность к той или иной подсистеме исходные данные можно пускать в дальнейшую работу. Это позволит дать точную оценку работоспособности изделия в определенный период смоделированного временного ряда. Понять, как изменится работоспособность системы, и разработать рекомендации по выводу системы из критических состояний.
