Spolehlivost je Technická spolehlivost. Faktor spolehlivosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Moderní člověk si nedokáže představit svou existenci bez různých mechanismů, které zjednodušují život a činí jej mnohem bezpečnějším. Jakákoli použitá technika je ceněna především pro svou bezpečnost. Tato kvalita z velké části pramení z jiné vlastnosti – spolehlivosti.

Co to je? Jaká je správná definice tohoto pojmu? A co to vlastně znamená? Pojďme na to!

Definice

Spolehlivost je tedy schopnost objektu zachovat si specifikované vlastnosti a technické charakteristiky po určitý časový interval. Tato vlastnost navíc zdůrazňuje možnost zachování všech specifikovaných kvalit během přepravy a/nebo v obtížných, extrémních podmínkách.

Abychom byli spravedliví, je třeba poznamenat, že spolehlivost je komplexní pojem, který nelze stručně popsat. Zejména v technologii je tato definice rozložena najednou do několika pojmů, které spolu úzce souvisí. Pojďme se na každý podívat.

O technické spolehlivosti

V technologii pouze objekt, který splňuje čtyři požadavky najednou, nebo spíše má vlastnosti, které musí být nutně vysledovány ve svémvlastnosti a vlastnosti. Abychom usnadnili pochopení této definice, zde je jejich seznam:

• Jak jsme již řekli, spolehlivost je schopnost vykonávat funkce, které jsou konstrukčně zabudovány do zařízení po určitou dobu. Například elektromotor musí spotřebovávat přesně definované množství energie a poskytovat nastavenou rychlost otáčení. Pokud budeme v tomto tématu pokračovat, tak pro napájecí systém je důležitá schopnost dodat požadované napětí, jehož hodnota se může pohybovat pouze v přísně omezených mezích.
• K provádění pracovních funkcí by také mělo docházet pouze v rámci technologických limitů, které byly stanoveny výrobcem zařízení. Například se vyžaduje, aby motor fungoval za takových podmínek prostředí, které nepovedou k jeho zničení.
• Naopak, pokud je vyžadován stabilní provoz v podmínkách vysoké prašnosti místnosti, pak to zařízení musí zajistit na co nejdelší časový interval. Všimněte si, že tato a všechny výše uvedené charakteristiky spolehlivosti jsou splněny bez problémů.
• Předmět musí mít mimo jiné schopnost zachovat si všechny své technické vlastnosti nejen v pracovní poloze, ale i v klidu. Motor automobilu tedy musí být (za určitých podmínek) připraven ke spuštění, i když auto stálo v krabici několik měsíců nebo dokonce let.

Předběžné závěry

Spolehlivost je tedy velmi vysokádůležitá kvalita jakéhokoli předmětu. V žádném případě by nemělo být kontrastováno nebo zaměňováno s jinými kvalitativními pojmy. Například průmyslová čistírna emisí může být cenově velmi atraktivní díky své schopnosti zachytit co nejvíce pevných částic ze vzduchu. Bez znalosti toho, jak dlouho tyto vlastnosti mohou vydržet, je jeho nákup velmi nebezpečný a často zcela zbytečný.

Naopak, specifikace zařízení může obsahovat mnoho informací o spolehlivosti, ale nebude tam ani slovo o tom, jaké vlastnosti má. Definice spolehlivosti by tedy měla zahrnovat všechny tyto body.

Některé doplňky

V závislosti na účelu objektu je spolehlivost synonymem spolehlivosti, udržovatelnosti a životnosti. Mělo by být jasné, že tato kvalita je vnímána pouze s ohledem na vlastnosti samotného objektu. Pokud například vezmeme neobnovitelný snímač v utěsněném pouzdře, pak pro něj bude spolehlivostí schopnost udržet si svůj výkon v daném časovém období. Jednoduše řečeno, pokud toto zařízení funguje bez poruch 12 měsíců s roční zárukou, pak by mělo být považováno za docela spolehlivé.

Existují však určité výjimky z takto přísných pravidel. Pamatujete si, jak jsme mluvili o autě, které je v konzervaci? Spolehlivost není v tomto případě synonymem pro slovo „bezporuchový“, z něhož vyplývá okamžitý start motoru, ale „trvanlivost“a „opravitelnost“. Nikdo nemůžeujistěte se, že motor okamžitě nastartuje a běží hladce.

Spolehlivá elektrárna zaručeně přežije skladování (za více či méně vhodných podmínek) a po určité údržbě bude schopna provozu. Zajištění spolehlivosti je tedy seznamem nezbytných opatření, která jsou zaměřena na zvýšení pravděpodobnosti bezproblémového, nepřetržitého provozu zařízení, celých systémů a výrobních komplexů.

Ve většině případů je extrémně důležitá schopnost přístroje dosáhnout své životnosti bez vážných poruch a potřeby údržby. To platí zejména pro položky, které musí být používány v extrémně obtížných podmínkách.

Čím byste se měli řídit při hodnocení spolehlivosti objektu?

Výrobci se zpravidla řídí normou GOST 27.002-89 "Spolehlivost ve strojírenství. Základní pojmy. Termíny a definice", z níž jsou odvozeny téměř všechny koncepce spolehlivosti používané v domácích technických a průmyslových odvětvích. Tato norma však nepokrývá všechny pojmy, a proto někdy uvedeme vysvětlení.

Okamžitě uvažujme o typech spolehlivosti. Moderní věda naznačuje, že existují pouze dva z nich:

• Tolerance chyb prvku, systémového objektu.
• Stabilita celého komplexu jako celku.

Tyto pojmy spolu nejen souvisí, ale také na sebe logicky navazují. A proto budemepovažujte tento termín za obecný, zdravý rozum.

Základní pojmy teorie spolehlivosti: objekt, prvek a systém

Předmět je určitý technický produkt, který musí být řízen od fáze návrhu až po dodání spotřebiteli. Je třeba připomenout, že tato definice zahrnuje nejen jednotlivé prvky, ale také poměrně složité systémy: stroje, budovy, komplexy průmyslových budov a systémů.

Systém je tedy chápán jako soubor objektů spojených určitou společnou funkcí, kterou musí plnit. Prvek, jak asi tušíte, je malá integrální část objektu, která má určité funkce. Výkon a technická spolehlivost celého systému jako celku závisí na každém prvku zvlášť.

Všechny tyto pojmy jsou spíše relativní, protože je lze posuzovat jeden přes druhého. Objekt v nějaké studii tedy může být považován za systém (protože je sám souborem prvků), nebo může být nezávislým prvkem, pokud je uvažován z hlediska velkého a vzdáleného pracovního komplexu.

Zjednodušeně řečeno, vše závisí na měřítku, které je třeba vzít v úvahu při zkoumání. Přesně to říká teorie spolehlivosti, která se již dávno stala samostatným a velmi důležitým vědním oborem.

Vztah mezi člověkem a strojem

Oddělenými prvky systémů jsou také lidé, kteří obsluhují stroje a zařízení. Jsou spojeny jak mezi sebou, tak s mechanismy. Systémy interagují v reálném čase. Známkou jejich integrity a spolehlivosti je jasný vzájemný vztah konstrukčních objektů a prvků.

O možných stavech objektu

Je třeba poznamenat, že každý objekt v daném časovém intervalu může být v určitém stavu. Právě na tom závisí konkrétní ukazatele spolehlivosti. Pojďme si je vyjmenovat:

• Dobrý stav. V tomto případě objekt plně vyhovuje všem regulačním parametrům, které do něj výrobce vložil.
• Je rozpoznán jako vadný, když alespoň jeden z těchto parametrů nesplňuje specifikované technické vlastnosti.
• Ve zdravotním stavu může objekt plnit všechny své hlavní funkce a hodnota stanovených ukazatelů bude v rámci technické normy. Je třeba mít na paměti, že vadné zařízení se může spustit, ale nelze jej nazvat funkčním a jeho ukazatele spolehlivosti budou neustále klesat, dokud nebudou nulové.
• Nefunkčnost je stav, kdy objekt nesplňuje technické normy v něm stanovené a nemůže plnit své funkce. V tomto případě se o spolehlivosti v zásadě nemluví.

Mezní stav spolehlivosti

Při diskuzi o spolehlivosti technických systémů je velmi důležitý koncept mezního stavu. Stručně řečeno, toto je název situace, ve které se další provoz stroje nebo zařízení stane nepřijatelným a / nebonemožné. K podobnému stavu dochází v důsledku poruchy nebo výskytu některých závažných vad, pnutí materiálu. V tomto případě může jakýkoli pokus o provoz skončit selháním, protože zařízení pravděpodobně selže a zhroutí se.

Značky mezního stavu jsou stanoveny výrobcem a informace musí být zohledněny v technické specifikaci přiložené k objektu. Každým rokem dochází k obecnému nárůstu spolehlivosti díky větší vyrobitelnosti výrobních procesů, ale všechny tyto údaje musí výrobce poskytnout na žádost spotřebitele.

Jaké jsou běžné znaky mezního stavu?

Jak jsme řekli, existují dva typy objektů:

• Obnovitelný je prvek, jehož výkon lze plně obnovit a za standardních podmínek.
• Neobnovitelný objekt je tedy takový, jehož zdraví nelze obnovit. Alespoň za standardních podmínek.

Pro každou kategorii existují určité obecné funkce, které lze použít k diagnostice počátku mezního stavu s plnou spolehlivostí. Spolehlivost technických systémů v tomto případě bude samozřejmě také odlišná: pokud se (systém) skládá pouze z jednoho objektu, který nelze obnovit, budou jeho ukazatele spolehlivosti nulové. Pokud lze předmět opravit (nebo nahradit jiným, který nelze opravit), lze indikátory skutečně vrátit do normálu.

U předmětů, které nelze opravit, u nich nastává mezní stav právě v okamžiku, kdy je vyčerpána záruční doba nebo jiný zdroj, který se zavázal výrobcem. Totéž lze říci o maximálním přípustném výkonu, při kterém se další provoz zařízení stává nepřiměřeně nebezpečným. V některých případech se počítá faktor spolehlivosti. Jeho vzorec je poměrně jednoduchý:

ki=li/lb

Pojďme zjistit, co znamenají proměnné:

• li je absolutní hodnota míry poruch;
• lb je míra okamžitého opuštění.

Vypočítat míru okamžitého opuštění

K tomu použijte následující rovnici:

l(i)=n(t)/(NtDt)

• l(t) – celkový počet selhání.
• Nt je průměrný počet prvků v systému.
• n(t) – počet selhání za určité časové období.
• Dt je axiomatické časové období, ve kterém zaznamenáváte celkový počet problémů se systémem.

Důležité! Ukazatel absolutní hodnoty poruch je převzat z odborné literatury. V každém odvětví je to úplně jiné, takže fyzicky nejsme schopni poskytnout obří seznam na stránkách tohoto materiálu.

Výpočtem faktoru spolehlivosti snadno zjistíte, co od objektu očekávat. Čím nižší je indikátor, tím spolehlivější by mělo být zařízení, auto nebo dům rozpoznáno.

O obnovitelných objektech

Stejně jako v předchozí situaci, limitdojde v případě, že se další provoz stane jednoduše nemožným nebo krajně nevhodným. Ve druhé možnosti je třeba vzít v úvahu kombinaci několika faktorů najednou:

• Udržování zařízení na minimální bezpečné a/nebo zdravé úrovni se stává nemožné nebo příliš nákladné.
• V důsledku opotřebení se zařízení nebo stroj dostal do takového stavu, že je jednodušší a levnější koupit podobný předmět.

V některých případech se výrobce domnívá, že mezní stav nastává v okamžiku, kdy lze celou sadu nahromaděných problémů napravit pouze provedením generální opravy. V zásadě je to docela rozumný přístup, protože vám umožňuje předejít mnoha vážným problémům. Synonymem pro slovo „spolehlivost“je tedy provozuschopnost, udržovatelnost.

Je třeba mít na paměti, že v procesu provozu může mít objekt jiné stavy, o kterých si nyní povíme.

Přechod objektů do různých stavů během provozu

• Poškození je událost spočívající v narušení zdraví objektu při zachování jeho výkonu.
• Selhání je událost spočívající v narušení provozuschopnosti objektu.
• Kritérium odmítnutí – charakteristický rys nebo jejich kombinace, podle kterého je zjištěna skutečnost selhání.
• Obnova je proces detekce a odstranění poruchy (poškození) za účelem obnovení jejího výkonu (použitelnosti).

Praktická analýzaspolehlivost

Když odborníci analyzují spolehlivost objektu, stroje nebo budovy, je pro ně nesmírně důležité, aby se správně rozhodli, co dělat v případě poruchy. Pokud předpokládáme, že věc je teoreticky obnovitelná, ale za určitých podmínek by její oprava byla nepraktická a/a nemožná, bylo by rozumnější ji převést do kategorie neopravitelné.

Vezměte si například meteorologický satelit. Během základního návrhu, vytváření a testování je klasifikován jako obnovitelná položka. Když je vypuštěn na nízkou oběžnou dráhu Země, pravděpodobnost opravy má tendenci k nule, a proto úspěch celého programu závisí na spolehlivosti.

Spolehlivost nehmotných konceptů

Výše jsme vám řekli, co studuje teorie spolehlivosti, pokud jde o hmotné předměty: věci, zařízení, mechanismy, lodě, letadla atd. Lze však některý z těchto konceptů použít světštějším způsobem? Jak například zjistit spolehlivost bank? Koneckonců, nemají výrobce, který by doporučil stáhnout svůj příspěvek po určité lhůtě!?

V zásadě v tomto případě existuje řešení, i když definice spolehlivosti je založena na mírně odlišných ukazatelích. Pojďme si uvést, jaká kritéria byste měli věnovat pozornost především:

• Struktura finanční instituce, shrnutí jejích zakladatelů.
• Složení komise zakladatelů.
• Recenze, názory zákazníků a minimálně dva až tři roky staré. Pro aktuálnější informace je to lepšízásadně ignorovat.
• Základní úrok pro vklady i půjčky.
• Zajištění bankovních záruk.

Především byste měli věnovat pozornost složení zakladatelů. Některá jména a příjmení znalým hned napoví, že se rozhodně nevyplatí tuto banku kontaktovat. Vždy se snažte přijít na kloub pravdě: pokud na webu nebo v ustavujících dokumentech, které jsou veřejně dostupné, taková informace není, podívejte se na seznam organizací, které s touto institucí nějak souvisí. Pokud byli (i v dávné minulosti) zapleteni do finančních skandálů, je lepší hledat pro své peníze bezpečnější místo.

Takto se určuje spolehlivost bank. Pokud vás alespoň jedna položka z výše uvedeného seznamu činí ostražitými a nejistými, důrazně nedoporučujeme využívat služeb této konkrétní finanční instituce.