Что такое надежность? показатели надежности: определение и характеристика

Что это означает на деле?

То есть, простыми словами это означает, что после окончания гарантии на новый автомобиль (как правило, это 2 — 3 года с момента приобретения нового автомобиля в автосалоне или 100 тыс. км пробега; например, Корейские автомобильные марки предоставляют клиентам гарантию на 5 лет или 150 тыс. км пробега) производитель данной машины по-прежнему несет ответственность за качество транспортного средства.

Но, к нашему сожалению, это не означает на деле то, что владелец автотранспортного средства приедет с поломкой к официальному дилеру после истечения заводской гарантии и в короткий срок совсем бесплатно получит ремонт своего автомобиля. На деле, в отличие от гарантийных обязательств автомобильной марки, та самая ответственность того же производителя за выпуск некачественного автомобиля, что сломался после окончания гарантии, еще нужно будет доказать, что это случилось не по его вине, проведя тем самым независимую экспертизу которая должна устанавить, тот существенный и конкретный недостаток в конструкции самой автомашины в процессе именно ее производства.

Другими словами можно сказать так, вам нужно будет доказать, что поломка автомобиля была связана с существенным заводским браком детали в самой машине. Если это произошло в течение установленного срока службы автомобиля который установил сам автопроизводитель, и, владелец данного автотранспортного средства с помощью экспертизы доказал именно то, что поломка автомобиля произошла по вине изготовителя, то компания должна вас направить в официальный дилерский технический центр для бесплатного ремонта. Но спешим  расстроить наших автомобилистов.

Согласно установленной статистки подобных проблем с автомобилями в нашей стране на сегодня очень много. Почти все автомобильные компании в России несмотря даже на результаты независимой экспертизы, что повреждает факт заводского брака в конструкции автомобиля, предпочитают отказывать владельцам авто в бесплатном ремонте и готовы с ними судиться, даже заведомо зная о том, что в будущем они проиграют в суде. 

Надежность нематериальных понятий

Выше мы рассказали вам о том, что изучает теория надежности, когда речь идет о материальных предметах: вещах, приборах, механизмах, кораблях, самолетах и т.д. Но могут ли хоть какие-то из этих понятий использоваться в более приземленном представлении? Как, к примеру, узнать надежность банков? Ведь у них нет производителя, который бы рекомендовал забрать свой вклад после наступления некоего предельного срока!?

В принципе, решение есть и в этом случае, хотя определение надежности производится по несколько иным показателям

Давайте перечислим, на какие критерии следует обращать внимание прежде всего:

  • Структура финансового учреждения, резюме его основателей.
  • Состав комиссии учредителей.
  • Отзывы, мнения клиентов, причем давностью не менее двух-трех лет. На более свежие сведения лучше внимания не обращать в принципе.
  • Основной процент как по вкладам, так и по кредитам.
  • Обеспечение банковских гарантий.

Вот так определяется надежность банков. Если хотя бы один пункт из представленного выше перечня вызывает у вас настороженность и неуверенность, настоятельно не советуем пользоваться услугами именно этого финансового учреждения.

Наш вердикт

Конечно, мы разобрали далеко не все понятия по теме, да и те, за которые взялись, рассмотрели в упрощенном виде — иначе рискуем утонуть в глубоком омуте технической теории. Но основные моменты, думается, теперь понятны. Надежность — понятие комплексное, основные ее составляющие — работоспособность, безотказность, долговечность, ремонтопригодность (есть и другие, но для понимания достаточно и этих). Надежность зависит от конструкции, производства и эксплуатации. При этом со временем она меняется, разумеется, не в лучшую сторону. Так что, какими бы ни были долговечность и ремонтопригодность, новое лучше старого. По определению. Конечно, если мы говорим про один и тот же узел, агрегат или автомобиль.

Где «болит»? Запчасти в базе объявлений Автобизнеса

Практический анализ надежности

Когда специалисты занимаются анализом надежности предмета, машины или здания, для них чрезвычайно важным становится принятие правильного решения о том, что делать в случае его отказа. Если предположить, что теоретически предмет является восстанавливаемым, но при определенных условиях ремонт его будет нецелесообразен или/и невозможен, разумнее перевести его в категорию не подлежащих ремонту.

Взять, к примеру, метеорологический спутник. Во время его наземного проектирования, создания и испытаний он относится к восстанавливаемым предметам. Когда его выводят на околоземную орбиту, вероятность ремонта стремится к нулю, а потому от надежности зависит успех всей программы.

«Потерянные» качества

Автолюбители сетуют, что автомобили нынче не те в части надежности. Журналисты с удовольствием подливают масла в огонь. Но повторимся: надежность — понятие комплексное, оно зависит от многих составляющих. И оценивается на основе анализа массива данных, статистических и не только. Даже пресловутые тесты надежности, публикуемые ADAC или Dekra, не отражают всех нюансов вопроса.

Общаясь с производителями компонентов и представителями автоконцернов, лично для себя я сделал вывод, что, например, с работоспособностью и безотказностью у современных систем и автомобилей как раз все очень неплохо. С долговечностью, пожалуй, хуже, но в том числе из-за пресловутого третьего кита надежности — эксплуатации.

И еще, конечно, ремонтопригодность. Под ней понимается приспособленность объекта к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей при помощи технического обслуживания и ремонта. Вы скажете, что с этим все стало намного хуже: моторы «одноразовые», многие детали не ремонтируются, а меняются. С этой точки зрения ремонтопригодность отдельных узлов может считаться плохой.

С другой стороны, если мы говорим про автомобиль в целом, а также учитываем, что параметры ремонтопригодности — это не только стоимость ремонта, но и трудоемкость, а также скорость выполнения, то агрегатная замена не такое уж и зло. Замена ступицы в сборе куда быстрее и проще, нежели замена одного подшипника с его выпрессовкой-впрессовкой (а на старых машинах еще и с регулировкой зазора). И замена двигателя в сборе куда проще и надежнее, нежели капитальный ремонт. Опять же диагностика современного автомобиля достовернее, нежели моделей начала 1990-х (как с точки зрения конструкции, так и технического состояния — у старых машин уже возможны «блуждающие» ошибки из-за состояния проводки и контактов, состояния датчиков и т.д.).

Как обеспечивается надежность оборудования в процессе производства?

Чтобы обеспечивались высокие показатели надежности и долговечности различных изделий, нужно правильно соблюдать технологии изготовления и монтажа любой системы. Анализ статистической информации свидетельствует о том, что в преимущественном большинстве случаев аварийные остановки специализированного оборудования являются причиной соответствующих технологических дефектов, поэтому современные производители стараются использовать целый ряд специализированных мероприятий, которые позволяют еще на стадии изготовления и установки минимизировать риски возникновения неполадок в различных системах.

Вне зависимости от того, какие основные показатели надежности старается обеспечить производитель, им должна проводиться работа в следующих направлениях:

  • Увеличение степени заводской готовности посредством выпуска оборудования в надежном исполнении. К примеру, трубопроводы, турбины, котлы и специализированное оборудование для водоподготовки может поставляться укрупненными блоками, при этом преимущественное большинство сборочно-сварочных работ переносится с первоначальной монтажной площадки в заводской цех, так как в подобных условиях гораздо проще добиться предельно высокого качества работы.
  • Широкое использование самых современных технологий обеспечения контроля качества на каждой отдельной стадии производства, начиная от входного контроля различных полуфабрикатов и исходных материалов до обеспечения контроля финишных процедур, натурных или же стендовых тестирований. Целесообразность проведения входного контроля была неоднократно подтверждена статистикой дефектов, которые были обнаружены в ходе проведения специализированного контроля различных изделий.
  • Использование прогрессивных технологических производственных устройств с программным управлением, которые позволяют максимально детально обрабатывать комплектующие и изготавливать изделие с максимальной точностью.
  • Механизация и автоматизация сложных процедур, расширение использования прогрессивных технологий.

Практикой уже неоднократно было доказано, что использование современного оборудования в процессе производства, а также полноценное соблюдение установленных режимов работы позволяет в значительной мере определить надежность конечного изделия. При этом нужно правильно понимать особенности производства того или иного оборудования или каких-либо изделий, а также основные факторы риска, чтобы использовать все необходимые меры для их устранения или минимизации. Благодаря этому оценка показателей надежности всегда будет высокой вне зависимости от того, в какой именно сфере ведется работа.

Цели расчета надёжности

Решение вопросов надёжности и безопасности современных структурно-сложных технических систем и объектов осуществляется на всех стадиях жизненного цикла, от проектирования и создания, производства, до эксплуатации, использования и утилизации. При этом могут преследоваться следующие цели:

  • обоснование количественных требований к надёжности объекта или его составным частям;
  • сравнительный анализ надёжности вариантов схемно-конструктивного построения объекта и обоснование выбора рационального варианта, в том числе по стоимостному критерию;
  • определение достигнутого (ожидаемого) уровня надёжности объекта и/или его составных частей, в том числе расчетное определение показателей надёжности или параметров распределения характеристик надежности составных частей объекта в качестве исходных данных для расчета надёжности объекта в целом;
  • обоснование и проверку эффективности предлагаемых (реализованных) мер по доработкам конструкции, технологии изготовления, системы технического обслуживания и ремонта объекта, направленных на повышение его надёжности;
  • решение различных оптимизационных задач, в которых показатели надёжности выступают в роли целевых функций, управляемых параметров или граничных условий, в том числе таких, как оптимизация структуры объекта, распределение требований по надёжности между показателями отдельных составляющих надёжности (например, безотказности и ремонтопригодности), расчет комплектов ЗИП, оптимизация систем технического обслуживания и ремонта, обоснование гарантийных сроков и назначенных сроков службы (ресурса) объекта и др.;
  • проверку соответствия ожидаемого (достигнутого) уровня надёжности объекта установленным требованиям (контроль надежности), если прямое экспериментальное подтверждение их уровня надёжности невозможно технически или нецелесообразно экономически.

На этапе проектирования технических систем выполняется проектный расчет надёжности.

Проектный расчет надёжности — процедура определения значений показателей надёжности объекта на этапе проектирования с использованием методов, основанных на их вычислении по справочным и другим данным о надёжности элементов объекта, имеющихся к моменту расчета.

Проектный расчет надёжности входит в состав обязательных работ по обеспечению надёжности любой автоматизированной системы и выполняется на основе требований нормативно-технической документации (ГОСТ 27.002-89, ГОСТ 27.301-95, ГОСТ 24.701-86).

На этапе испытаний и эксплуатации расчёт надёжности проводится для оценки количественных показателей надёжности спроектированной системы.

Усталостные разрушения

Этот вид разрушений возникает при циклическом приложении нагрузок, превышающих предел выносливости металла детали. При этом происходят постепенное накопление и рост усталостных трещин, приводящие при определенном числе циклов нагружения к усталостному разрушению деталей. Совершенствование методов расчета и технологии изготовления автомобилей (повышение качества металла и точности изготовления, исключение концентраторов напряжения) привело к значительному сокращению случаев усталостного разрушения деталей. Как правило, оно наблюдается в экстремальных условиях эксплуатации (длительные перегрузки, низкие или высокие температуры) у рессор, полуосей, рамы.

Показатели долговечности

К показателям долговечности относят следующие показатели надежности:

  • Гамма-процентный ресурс – это наработка, в течение которой объект предельного состояния не достигнет с заданной вероятностью, которая выражена в процентах.
  • Средний ресурс – это математическое ожидание ресурса.
  • Средний срок службы – математическое ожидание срока службы.
  • Назначенный ресурс – суммарная наработка, при достижении которой эксплуатацию объекта необходимо прекратить вне зависимости от его технического состояния.
  • Назначенный срок службы – календарная длительность эксплуатации объекта, при достижении которой использование по назначению необходимо прекратить.
  • Гамма-процентный срок службы – календарная длительность от начала эксплуатации объекта, в течение которой он не достигнет граничного состояния с заданной вероятностью γ, которая выражена в процентах.

    Рассмотрим, более детально, что значит долговечность.

    Долговечность машин закладывают при их конструировании и проектировании, обеспечивают в процессе производства и поддерживают в процессе эксплуатации. Таким образом, на долговечность воздействуют эксплуатационные, конструкционные, технологические факторы, которые по степени собственного влияния дают возможность классифицировать долговечность на три типа: достигнутую, действительную, требуемую.

    Требуемая долговечность задается техническим заданием на проектирование и определяют достигнутым уровнем развития техники в этой отрасли.

    Достигнутую долговечность обуславливают совершенство технологических процессов изготовления и конструкторских расчетов.

    Действительная долговечность характеризует фактическую сторону применения машины потребителем.

    В большей части случаев требуемая долговечность больше достигнутой, а последняя более действительной. В то же время не являются редкими случаями, когда действительная долговечность машин больше достигнутой. К примеру, при норме пробега до капитального ремонта (КР), которая равна 120 тыс. км, при умелой эксплуатации автомобиля некоторые водители достигли пробега без капитального ремонта 400 тыс. км и больше.

    Действительную долговечность подразделяют на технико-экономическую, моральную, физическую.

    Физическую долговечность определяют физическим износом детали, узла, машины до их граничного состояния. Для агрегатов определяющим является физический износ основных деталей (у коробки передач — картер, у двигателя — блок цилиндров и др.).

    Моральную долговечность характеризует срок службы, за границами которого применение этой машины становится нецелесообразным экономически ввиду возникновения производительных новых машин.

    Технико-экономическую долговечность определяет срок службы, за границами которого проведение ремонтов этой машины становится нецелесообразным экономически.       Главными показателями долговечности машин являются срок службы и технический ресурс.

    Технический ресурс является наработкой объекта до начала эксплуатации или ее возобновления после капитального или среднего ремонтов до наступления граничного состояния.

    Срок службы — календарная длительность эксплуатации объекта от ее начала или возобновления после капитального или среднего ремонтов до наступления граничного состояния.

    Данные показатели для конкретных типов машин могут быть выражены, как средние значения сроков службы и ресурсов отдельно до капитального ремонта, меж капитальными ремонтами и до списания машины.

    Мы коротко рассмотрели долговечность. Оставляйте свои комментарии или дополнения к материалу.

Надёжность на этапе проектирования

Надёжность на этапе проектирования является новой дисциплиной и относится к процессу разработки надёжных изделий. Этот процесс включает в себя несколько инструментов и практических рекомендаций и описывает порядок их применения, которыми должна владеть организация для обеспечения высокой надёжности и ремонтопригодности разрабатываемого продукта с целью достижения высоких показателей готовности, снижения затрат и максимального срока службы продукта. Как правило, первым шагом в этом направлении является нормирование показателей надёжности. Надёжность должна быть «спроектирована» в системе. При проектировании системы назначаются требования к надёжности верхнего уровня, затем они разделяются на определённые подсистемы разработчиками, конструкторами и инженерами по надёжности, работающими вместе. Проектирование надёжности начинается с разработки модели. При этом используют структурные схемы надёжности или деревья неисправностей, при помощи которых представляется взаимоотношение между различными частями (компонентами) системы.

Одной из наиболее важных технологий проектирования является введение избыточности или резервирование. Резервирование — это способ обеспечения надёжности изделия за счёт дополнительных средств и (или) возможностей, избыточных по отношению к минимально необходимым для выполнения требуемых функций (ГОСТ 27.002). Путём введения избыточности совместно с хорошо организованным мониторингом отказов, даже системы с низкой надёжностью по одному каналу могут в целом обладать высоким уровнем надёжности. Однако введение избыточности на высоком уровне в сложной системе (например, на уровне двигателя самолёта) очень сложно и дорого, что ограничивает такое резервирование. На более низком уровне системы резервирование реализуется быстро и просто, например, использование дополнительного соединения болтом.

Существует много методик анализа надёжности, специфических для отдельных отраслей промышленности и приложений. Наиболее общие из них следующие.

  • Анализ видов и последствий отказов (АВПО)
  • Имитационное моделирование надёжности
  • Анализ схем функциональной целостности (СФЦ)
  • Анализ опасностей (Hazard analysis)
  • Анализ структурных схем надёжности (RBD)
  • Анализ деревьев неисправностей
  • Ускоренные испытания
  • Анализ роста надёжности
  • Вейбулл-анализ (анализ эмпирических данных из испытаний и эксплуатации)
  • Анализ смеси распределений
  • Устранение критичных отказов
  • Планирование технического обслуживания, обеспечивающего надёжность (RCM)
  • Анализ диагностики отказов
  • Анализ ошибок человека-оператора

Инженерные исследования проводятся для определения оптимального баланса между надёжностью и другими требованиями и ограничениями.
Существенную помощь при инженерном анализе надёжности могут оказать программные комплексы для расчёта надёжности.

О технической надежности

В технике надежным может быть признан только тот объект, который удовлетворяет сразу четырем требованиям или, скорее, имеет черты, которые обязательно должны прослеживаться в его характеристиках и свойствах. Чтобы было легче понять это определение, приведем их список:

  • Как мы уже говорили, надежность – это способность выполнять на протяжении какого-то периода времени конструктивно заложенные в прибор функции. К примеру, электрический двигатель обязан потреблять строго определенное количество энергии и обеспечивать установленную скорость вращения. Если продолжать эту тему, то для системы электроснабжения важна способность выдавать нужное напряжение, величина которого может колебаться лишь в строго ограниченных пределах.
  • Выполнение рабочих функций также должно происходить только в тех технологических пределах, которые были заложены производителем устройства. К примеру, от двигателя требуется функционирование при тех условиях внешней среды, которые не приведут к его разрушению.
  • Напротив, если требуется устойчивая работа в условиях сильной запыленности помещения, то прибор должен это обеспечивать в течение как можно более длительного временного интервала. Заметим, что эта и все приведенные выше характеристики надежности выполняются обязательно.
  • Объект, помимо всего прочего, обязан обладать способностью к сохранению всех своих технических характеристик не только в рабочем положении, но и в состоянии покоя. Так, двигатель автомобиля должен (при условии соблюдения некоторых условий) быть готовым к запуску, даже если машина перед этим простояла в боксе несколько месяцев или даже лет.

Теория надёжности

Теория надёжности является основой инженерной практики в области надёжности технических изделий.
Часто безотказность определяют как вероятность того, что изделие будет выполнять свои функции на определённом периоде времени при заданных условиях. Математически это можно записать следующим образом:

R(t)=Pr{T>t}=∫t∞f(x)dx{\displaystyle R(t)=\Pr\{T>t\}=\int _{t}^{\infty }f(x)\,dx},

где f(x){\displaystyle f(x)} — функция плотности времени наработки до отказа, а t{\displaystyle t} — продолжительность периода времени функционирования изделия, в предположении, что изделие начинает работать в момент времени t={\displaystyle t=0}.

Теория надёжности предполагает следующие четыре основных допущения:

  • Отказ рассматривается как случайное событие. Причины отказов, соотношения между отказами (за исключением того, что вероятность отказа есть функция времени) задаются функцией распределения. Инженерный подход к надёжности рассматривает вероятность безотказной работы как оценку на определённом статистическом доверительном уровне.
  • Надёжность системы тесно связана с понятием «заданная функция системы». В основном, рассматривается режим работы без отказов. Однако, если в отдельных частях системы нет отказов, но система в целом не выполняет заданных функций, то это относится к техническим требованиям к системе, а не к показателям надёжности.
  • Надёжность системы может рассматриваться на определённом отрезке времени. На практике это означает, что система имеет шанс (вероятность) функционировать это время без отказов. Характеристики (показатели) надёжности гарантируют, что компоненты и материалы будут соответствовать требованиям на заданном отрезке времени. Поэтому иногда надёжность в широком смысле слова означает свойство «гарантоспособности»[источник не указан 175 дней]. В общем случае надёжность относится к понятию «наработка», которое в зависимости от назначения системы и условий её применения определяет продолжительность или объём работы. Наработка может быть как непрерывной величиной (продолжительность работы в часах, километраж пробега в милях или километрах и т. п.), так и целочисленной величиной (число рабочих циклов, запусков, выстрелов оружия и т. п.).
  • Согласно определению, надёжность рассматривается относительно заданных режимов и условий применения. Это ограничение необходимо, так как невозможно создать систему, которая способна работать в любых условиях. Внешние условия функционирования системы должны быть известны на этапе проектирования. Например, Марсоход создавался совершенно для других условий эксплуатации, чем семейный автомобиль.

Факторы, которые влияют на долговечность и срок службы автомобиля

Многие автомобильные компании и вместе с ними различные автоэкперты разработали список конкретных факторов, которые влияют на срок службы автомобиля. Любой владелец автомобиля может для себя изучить разработанные правила (факторы) и далее учитывать их в процессе эксплуатации машины, что поможет существенно увеличить долговечность его транспортного средства.

Вот список тех правил или факторов, которых должен придерживаться каждый из водителей, который хочет добиться максимального срока службы от своего транспортного средства:

1. Регулярная замена масла в двигателе.

2. Постоянный мониторинг всех находящихся жидкостей в машине.

3. Техническое обслуживание коробки передач.

4. Регулярная замена свечей зажигания.

5. Своевременная замена ремня (цепи) ГРМ, как рекомендует сам производитель автомобиля.

6. Регулярная замена воздушного фильтра в соответствии с требованиями автомобильной марки машины.

7. Необходимо подробнейшим образом знать, изучить и использовать руководство по техническому обслуживанию транспортного средства.

8. Регулярная диагностика всех систем машины и выявление всех скрытых неисправностей, а также своевременное устранение выявленных проблем.

Стоит отметить, что каждый компонент автомобиля будь это дешевые детали или более дорогие автозапчасти, такие например, как коробка передач или двигатель, имеют разный срок службы. Поэтому, в любом автомобиле в процессе самой эксплуатации авто ее владелец меняет запчасти в процессе их естественного износа. Помните друзья о том, что все компоненты в автомашине связаны друг с другом, а значит, несвоевременная замена одной детали может привести к более существенной дорогой поломке других авточастей автомобиля. Вовремя меняйте каждую неисправную запчасть в своем автомобиле, чтобы увеличить долговечность автотранспортного средства. 

Но кроме долговечности существует также и установленный самим производителем срок службы такого автотранспортного средства, который правда не говорит конкретно том, что данная машина ограничена этим конкретным установленным сроком жизни. Об этом далее ниже.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector