08_ЭВВСТ Т1ГЗ3 4_3 531000

Тема 1
«Содержание технической эксплуатации и войскового ремонта вооружения, военной и специальной техники»
Групповое занятие 3
«Единичные показатели надежности вооружения, военной и специальной техники»

1.Изучить показатели надёжности ВВСТ как числовые характеристики свойств надёжности.
2.Рассмотреть единичные показатели свойств, составляющие свойство надёжности.
Цели занятия:

Понятие о показателях надежности вооружения, военной и специальной техники.
Единичные показатели надежности вооружения, военной и специальной техники.
Учебные вопросы:

Коробовский, А. В. Содержание технической эксплуатации систем и комплексов. – Москва : Издательство «Ким Л.А.», 2020. – 96 с. – Текст непосредственный.
Литература:

Учебный вопрос 1
Понятие о показателях надежности вооружения, военной
и специальной техники

Количественно надёжность объектов оценивается с помощью показателей надежности.
Показатель надёжности – количественная характеристика одного или нескольких свойств, составляющих надёжность объекта.
Показатель может быть единичным, если он характеризует одно из свойств, составляющих надёжность объекта, или комплексным, если он совместно характеризует два или более свойств, составляющих надёжность объекта.

Показатели надёжности введены согласно правилам статистической теории надёжности, одной из важнейших задач которой является разработка методов их расчета. Область применения этой теории ограничена крупносерийными объектами, которые изготавливаются и эксплуатируются в статистически однородных условиях и к совокупности которых применимо статистическое истолкование вероятности (пример – массовые изделия машиностроения, электротехнической и радиоэлектронной промышленности и т.п.).

Применение статистической теории надёжности к уникальным и малосерийным объектам ограничено. Эта теория применима для единичных ремонтопригодных (восстанавливаемых) объектов, в которых в соответствии с нормативно – технической документацией допускаются многократные отказы, для описания последовательности которых применима модель потока случайных событий. Теория применима также к уникальным и малосерийным объектам, которые в свою очередь состоят из изделий массового производства. В этом случае расчёт показателей надёжности объекта в целом проводится методами статистической теории надёжности по известным показателям надёжности компонентов и элементов. Методы статистической теории надёжности позволяют установить также требования к надёжности компонентов на основании требований к надёжности объекта в целом.

Учебный вопрос 2
Единичные показатели надежности вооружения, военной
и специальной техники

Единичные показатели безотказности
Безотказность (reliability) - Свойство объекта непрерывно сохранять способность выполнять требуемые функции в течение некоторого времени или наработки в заданных режимах и условиях применения (ГОСТ 27.002–2015).
Временные понятия, относящиеся к свойству БЕЗОТКАЗНОСТЬ:
Наработка - продолжительность или объем работы объекта.
Наработка может быть как непрерывной величиной (продолжительность работы в часах, километрах пробега и т.п.), так и дискретной величиной (число рабочих циклов, запусков и т.п.)
2. Наработка до отказа - наработка объекта от начала его эксплуатации или от момента его восстановления до отказа. Частным случаем наработки до отказа является наработка до первого отказа — наработка объекта от начала его эксплуатации до первого отказа.
3. Наработка между отказами - наработка объекта между двумя следующими друг за другом отказами. Наработка между отказами есть частный случай наработки до отказа, применимый только к восстанавливаемым объектам.

ЕДИНИЧНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ БЕЗОТКАЗНОСТИ
Вероятность безотказной работы (reliability function) P(t) - вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникнет.
Средняя наработка до отказа (mean operating time to failure) Тср - математическое ожидание наработки объекта до отказа.
Гамма-процентная наработка до отказа (gamma-percentile operating time to failure) Тγср - наработка до отказа, в течение которой отказ объекта не возникнет с вероятностью γ, выраженной в процентах.
Средняя наработка между отказами (mean operating time between failures) Tо -математическое ожидание наработки объекта между отказами.
Гамма-процентная наработка между отказами (gamma-percentile operating time between failure) Tγо – наработка между отказами, в течение которой отказ объекта не возникнет с вероятностью γ, выраженной в процентах.
Интенсивность отказов (failure rate) λ(t) - условная плотность вероятности возникновения отказа объекта, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник.
Параметр потока отказов (failure intensity) ω(t) - предел отношения вероятности возникновения отказа восстанавливаемого объекта за достаточно малый интервал времени к длительности этого интервала, стремящейся к нулю.

ВЕРОЯТНОСТЬ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ
Вероятность безотказной работы P(t) – вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникнет (ГОСТ 27.002–2015).
Пусть t – время жизни объекта (наработка до отказа) – непрерывная случайная величина. Случайная величина имеет закон распределения. Одной из характеристик закона распределения является функция распределения. Обозначим функцию распределения величины t через Q(t), тогда Q(t):
и представляет собой вероятность отказа объекта.

Гамма – процентная наработка до отказа
Гамма – процентная наработка до отказа Тγ ср – наработка до отказа, в течение которой отказ объекта не возникнет с вероятностью γ, выраженной в процентах (ГОСТ 27.002–2015).
Показатель определяется как корень t уравнения
Q(t) = 1- γ/100)
где Q(t) – функция распределения наработки до отказа.
Отсюда гамма – процентную наработку до отказа определяют из уравнения
Р(t) = γ/100,
где Р(t) – вероятность безотказной работы.

Этот гамма – процентный показатель равен квантилю соответствующего распределения. Если вероятности, отвечающие этим квантилям, выражаются в процентах, то для показателей безотказности обычно задают значения 90; 95; 99; 99,5% и т.д. Тогда вероятность возникновения отказа на отрезке [0; t] будет составлять 0,10; 0,05; 0,01; 0,005 и т.д.
Задаваемые значения γ для критических отказов должны быть весьма близки к 100%, чтобы сделать критические отказы практически невозможными событиями. А, скажем, для прогнозирования потребности в запасных частях, ремонтных мощностях, для расчёта пополнения и обновления парков машин, приборов и установок могут потребоваться гамма – процентные показатели при более низких значениях γ, например при γ = 50%, что приближённо соответствует средним значениям.

СРЕДНЯЯ НАРАБОТКА МЕЖДУ ОТКАЗАМИ
Средняя наработка между отказами ТО - математическое ожидание наработки объекта между отказами (ГОСТ 27.002–2015).
Этот показатель введён применительно к ремонтопригодным объектам, при эксплуатации которых допускаются многократно повторяющиеся отказы. Очевидно, что это должны быть отказы, не приводящие к серьёзным последствиям и не требующие значительных затрат на восстановление работоспособного состояния. Эксплуатация таких объектов может быть описана следующим образом: в начальный момент времени объект начинает работать и продолжает работать до первого отказа; после отказа происходит восстановление работоспособности и объект вновь работает до отказа и т.д.

СВОЙСТВА СОБЫТИЙ
Последовательность событий, наступающих одно за другим в случайные моменты времени, называют потоком событий.
Если события заключаются в наступлении отказов или восстановлений, то имеет место соответственно поток отказов или поток восстановлений, т.е. на оси времени моменты отказов образуют поток отказов, а моменты восстановлений – поток восстановлений.
На оси суммарной наработки (когда время восстановления не учитывается) моменты отказов также образуют поток отказов.

ГАММА – ПРОЦЕНТНАЯ НАРАБОТКА МЕЖДУ ОТКАЗАМИ
Гамма – процентная наработка между отказами Тγо – наработка между отказами, в течение которой отказ объекта не возникнет с вероятностью γ, выраженной в процентах (ГОСТ 27.002–2015).
Интерпретация этого показателя аналогична интерпретации показателя гамма – процентная наработка до отказа, но применительно к восстанавливаемым (ремонтопригодным) объектам.

I – период приработки;
II – период нормальной эксплуатации (λ≈ const);
III – период старения и износа (деградационный период).
Характерный вид функции интенсивности отказов λ(t)

Построение функции λ(t) по статистическим данным

Экспериментально установлено, что график зависимости параметра потока отказов ω(t) от наработки t имеет вид, аналогичный графику интенсивности отказов λ(t) для невосстанавливаемых объектов (см. выше).
Несмотря на некоторую похожесть параметра потока отказов ω и интенсивности отказов λ, они как по определению, так и по существу различные, а именно:
- интенсивность отказов - условная плотность вероятности возникновения отказа, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не наступил;
- параметр потока отказов - безусловная вероятность возникновения отказа за единицу времени.
Только для периода нормальной эксплуатации численные значения параметра отказов и интенсивности отказов равны, т.е. ω = λ.

ЕДИНИЧНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ И ВОССТАНАВЛИВАЕМОСТИ
Ремонтопригодность (maintainability) – свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к поддержанию и восстановлению состояния, в котором объект способен выполнять требуемые функции, путем технического обслуживания и ремонта (ГОСТ 27.002–2015).
Восстанавливаемость (recoverability) - свойство объекта, заключающееся в его способности восстанавливаться после отказа без ремонта (ГОСТ 27.002–2015).

ВРЕМЕННЫЕ ПОНЯТИЯ, относящиеся к свойствам РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ и ВОССТАНАВЛИВАЕМОСТЬ:
Время восстановления – время, затрачиваемое непосредственно на выполнение операций по восстановлению объекта.
Время до восстановления – время от момента отказа до восстановления работоспособного состояния объекта. Если момент отказа определить невозможно, время отсчитывается от момента обнаружения отказа.
Время (продолжительность) ремонта – время, затрачиваемое непосредственно на выполнение операций по ремонту объекта. Время ремонта исключает технические и организационные задержки, а также задержки из-за обеспечения материальными ресурсами.

Вероятность восстановления объекта за заданное время

ГАММА – ПРОЦЕНТНОЕ ВРЕМЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ и ГАММА – ПРОЦЕНТНОЕ ВРЕМЯ ДО ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОГО СОСТОЯНИЯ
Гамма – процентное время восстановления ТγВ – время, в течение которого восстановление работоспособности объекта будет осуществлено с вероятностью γ, выраженной в процентах.
Гамма – процентное время до восстановления ТγДВ – длительность времени до восстановления, которая не будет превышена с вероятностью γ, выраженной в процентах.
Показатели определяются аналогично гамма – процентным показателям, приведённым в предыдущих разделах.

ЕДИНИЧНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДОЛГОВЕЧНОСТИ
Долговечность (durability) – Свойство объекта, заключающееся в его способности выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях использования, технического обслуживания и ремонта до достижения предельного состояния (ГОСТ 27.002–2015).
Временные понятия, относящиеся к свойству ДОЛГОВЕЧНОСТЬ:
Ресурс – суммарная наработка объекта от начала его эксплуатации или её возобновления после ремонта до момента достижения предельного состояния.
Остаточный ресурс – суммарная наработка объекта от момента контроля его технического состояния до момента достижения предельного состояния.
Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации от начала эксплуатации объекта или её возобновления после капитального ремонта до момента достижения предельного состояния.

В терминах показателей долговечности следует указывать начало отсчёта и вид действия после наступления предельного состояния объекта (например, гамма-процентный ресурс от второго среднего ремонта до первого капитального ремонта).
Если предельное состояние обуславливает окончательное снятие объекта с эксплуатации, то показатели долговечности могут называться: средний полный ресурс (срок службы), гамма-процентный полный ресурс (срок службы).
В полный срок службы входят продолжительности всех видов ремонта объекта.

ГАММА – ПРОЦЕНТНЫЙ РЕСУРС и ГАММА-ПРОЦЕНТНЫЙ СРОК СЛУЖБЫ
Гамма – процентный ресурс Тγ рес – суммарная наработка, в течение которой объект не достигнет предельного состояния с вероятностью γ, выраженной в процентах.
Гамма – процентный срок службы Тγ ср.сл. – календарная продолжительность эксплуатации, в течение которой объект не достигнет предельного состояния с вероятностью γ, выраженной в процентах.
Перечисленные показатели могут определяться аналогично гамма – процентным показателям, приведённым выше.

В ГОСТ 27.002–2015 приведены также такие показатели как назначенный ресурс и назначенный срок службы.
Назначенный ресурс – суммарная наработка, при достижении которой эксплуатация объекта может быть продолжена только после принятия решения о возможности продления данного показателя.
Назначенный срок службы – календарная продолжительность, при достижении которой эксплуатация объекта может быть продолжена только после принятия решения о возможности продления данного показателя.
Данные показатели не являются показателями надёжности.

ЕДИНИЧНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СОХРАНЯЕМОСТИ
Сохраняемость (storability) – свойство объекта сохранять способность к выполнению требуемых функций после хранения и (или) транспортирования при заданных сроках и условиях хранения и (или) транспортирования.
Срок сохраняемости – календарная продолжительность хранения и/или транспортирования объекта, в течение которой он сохраняет работоспособное состояние.
К единичным показателям сохраняемости относят средний срок сохраняемости и гамма – процентный срок сохраняемости.

Гамма - процентный срок сохраняемости Тγсохр – срок сохраняемости, достигаемый объектом с заданной вероятностью γ, выраженной в процентах.
Показатель определяется аналогично гамма – процентным показателям, приведённым в предыдущих разделах.
В ГОСТ 27.002–2015 приведен также такой показатель как назначенный срок хранения – календарная продолжительность, при достижении которой хранение объекта может быть продолжено только после решения о возможности продления данного показателя.
Данный показатель не является показателем надёжности.

Понятие о показателях надежности вооружения, военной и специальной техники.
Единичные показатели надежности вооружения, военной и специальной техники.
Учебные вопросы:

Тема 1
«Содержание технической эксплуатации и войскового ремонта вооружения, военной и специальной техники»
Групповое занятие 3
«Единичные показатели надежности вооружения, военной и специальной техники»

1.Изучить показатели надёжности ВВСТ как числовые характеристики свойств надёжности.
2.Рассмотреть единичные показатели свойств, составляющие свойство надёжности.
Цели занятия: