Spoľahlivosť je Technická spoľahlivosť. Faktor spoľahlivosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Súčasný človek si nevie predstaviť svoju existenciu bez rôznych mechanizmov, ktoré zjednodušujú život a robia ho oveľa bezpečnejším. Každá použitá technika je cenená predovšetkým pre svoju bezpečnosť. Táto kvalita do značnej miery pramení z inej vlastnosti – spoľahlivosti.

Čo je to? Aká je správna definícia tohto pojmu? A čo to vlastne znamená? Poďme na to!

Definícia

Spoľahlivosť je teda schopnosť objektu zachovať si špecifikované vlastnosti a technické charakteristiky počas určitého časového intervalu. Okrem toho táto vlastnosť zdôrazňuje možnosť zachovania všetkých špecifikovaných vlastností počas prepravy a/alebo v náročných, extrémnych podmienkach.

Aby sme boli spravodliví, treba poznamenať, že spoľahlivosť je zložitý pojem, ktorý nemožno stručne opísať. Najmä v technike je táto definícia rozložená naraz na niekoľko pojmov, ktoré spolu úzko súvisia. Pozrime sa na každý z nich.

O technickej spoľahlivosti

V technológii iba objekt, ktorý spĺňa štyri požiadavky naraz, alebo skôr má vlastnosti, ktoré musia byť nevyhnutne vysledované vo svojomvlastnosti a vlastnosti. Aby ste uľahčili pochopenie tejto definície, tu je ich zoznam:

• Ako sme už povedali, spoľahlivosť je schopnosť vykonávať funkcie, ktoré sú štrukturálne zabudované v zariadení počas určitého časového obdobia. Napríklad elektromotor musí spotrebovať presne definované množstvo energie a poskytnúť nastavenú rýchlosť otáčania. Ak budeme pokračovať v tejto téme, tak pre napájací systém je dôležitá schopnosť dodať požadované napätie, ktorého hodnota sa môže pohybovať len v prísne obmedzených medziach.
• K vykonávaniu pracovných funkcií by tiež malo dochádzať len v rámci technologických limitov, ktoré stanovil výrobca zariadenia. Napríklad sa vyžaduje, aby motor fungoval v takých podmienkach prostredia, ktoré nevedú k jeho zničeniu.
• Naopak, ak sa vyžaduje stabilná prevádzka v podmienkach vysokej prašnosti miestnosti, potom ju musí zariadenie zabezpečiť na čo najdlhší časový interval. Upozorňujeme, že táto a všetky vyššie uvedené charakteristiky spoľahlivosti sú bez problémov splnené.
• Predmet okrem iného musí mať schopnosť zachovať si všetky svoje technické vlastnosti nielen v pracovnej polohe, ale aj v pokoji. Motor auta teda musí byť (za určitých podmienok) pripravený na naštartovanie, aj keď auto stojí v krabici niekoľko mesiacov alebo dokonca rokov.

Predbežné závery

Spoľahlivosť je teda veľmi vysokádôležitá kvalita akéhokoľvek objektu. V žiadnom prípade by sa nemal porovnávať alebo zamieňať s inými kvalitatívnymi pojmami. Napríklad priemyselná čistička emisií môže byť cenovo veľmi atraktívna vďaka svojej schopnosti zachytiť čo najviac pevných častíc zo vzduchu. Bez toho, aby ste vedeli, ako dlho môžu tieto vlastnosti vydržať, je jeho nákup veľmi nebezpečný a často úplne zbytočný.

Naopak, špecifikácia zariadenia môže obsahovať veľa informácií o spoľahlivosti, ale nebude tam ani slovo o tom, aké vlastnosti má. Preto by definícia spoľahlivosti mala zahŕňať všetky tieto body.

Niektoré doplnky

V závislosti od účelu objektu je spoľahlivosť synonymom spoľahlivosti, udržiavateľnosti a trvanlivosti. Malo by byť jasné, že táto kvalita je vnímaná len s prihliadnutím na vlastnosti samotného objektu. Napríklad, ak vezmeme neobnoviteľný snímač v utesnenom kryte, potom bude spoľahlivosťou schopnosťou udržať si svoj výkon v danom časovom období. Jednoducho povedané, ak toto zariadenie funguje bez porúch 12 mesiacov s ročnou zárukou, potom by sa malo považovať za celkom spoľahlivé.

Existujú však určité výnimky z takýchto prísnych pravidiel. Pamätáte si, ako sme hovorili o aute, ktoré je v konzervácii? Spoľahlivosť v tomto prípade nie je synonymom pre slovo „bezporuchový“, čo znamená okamžitý štart motora, ale „trvanlivosť“a „opraviteľnosť“. Nikto nemôžezabezpečte, aby sa motor okamžite naštartoval a bežal hladko.

Spoľahlivá elektráreň zaručene prežije skladovanie (za viac či menej vhodných podmienok) a bude schopná prevádzky po určitej údržbe. Zabezpečenie spoľahlivosti je teda zoznamom nevyhnutných opatrení, ktoré sú zamerané na zvýšenie pravdepodobnosti bezproblémovej, neprerušovanej prevádzky zariadení, celých systémov a výrobných komplexov.

Vo väčšine prípadov je mimoriadne dôležitá schopnosť prístroja dosiahnuť svoju životnosť bez vážnych porúch a potreby údržby. To platí najmä pre tie položky, ktoré sa musia používať v extrémne ťažkých podmienkach.

Čím by ste sa mali riadiť pri hodnotení spoľahlivosti objektu?

Výrobcovia sa spravidla riadia normou GOST 27.002-89 "Spoľahlivosť v strojárstve. Základné pojmy. Pojmy a definície", z ktorých sú odvodené takmer všetky koncepcie spoľahlivosti prijaté v domácich technických a priemyselných odvetviach. Táto norma však nepokrýva všetky pojmy, a preto niekedy uvedieme vysvetlenia.

Okamžite zvážme typy spoľahlivosti. Moderná veda naznačuje, že sú len dve z nich:

• Tolerancia chýb prvku, systémového objektu.
• Stabilita celého komplexu ako celku.

Tieto pojmy spolu nielen súvisia, ale aj logicky na seba nadväzujú. A preto budemezvážte tento výraz vo všeobecnom, zdravom rozume.

Základné pojmy teórie spoľahlivosti: objekt, prvok a systém

Predmet je určitý technický produkt, ktorý musí byť kontrolovaný od štádia návrhu až po dodanie spotrebiteľovi. Malo by sa pamätať na to, že táto definícia zahŕňa nielen jednotlivé prvky, ale aj pomerne zložité systémy: stroje, budovy, komplexy priemyselných budov a systémov.

Systém je teda chápaný ako súbor objektov spojených určitou spoločnou funkciou, ktorú musí vykonávať. Prvok, ako môžete hádať, je malá integrálna časť objektu, ktorá má určité funkcie. Výkon a technická spoľahlivosť celého systému ako celku závisí od každého prvku zvlášť.

Všetky tieto pojmy sú skôr relatívne, pretože ich možno posudzovať cez seba. Objekt v nejakej štúdii teda možno považovať za systém (keďže je sám osebe súborom prvkov), alebo môže byť nezávislým prvkom, ak sa o ňom uvažuje z hľadiska veľkého a vzdialeného pracovného komplexu.

Jednoducho povedané, všetko závisí od mierky, ktorú treba brať do úvahy pri skúmaní. Presne to hovorí teória spoľahlivosti, ktorá sa už dávno stala samostatným a veľmi dôležitým vedným odborom.

Vzťah medzi človekom a strojom

Ľudia, ktorí obsluhujú stroje a zariadenia, sú tiež samostatnými prvkami systémov. Sú prepojené navzájom aj s mechanizmami. Systémy interagujú v reálnom čase. Znakom ich integrity a spoľahlivosti je jasný vzťah medzi konštrukčnými objektmi a prvkami.

O možných stavoch objektu

Treba si uvedomiť, že každý objekt v danom časovom intervale môže byť v určitom stave. Od toho závisia konkrétne ukazovatele spoľahlivosti. Poďme si ich vymenovať:

• Dobrý stav. V tomto prípade objekt plne vyhovuje všetkým regulačným parametrom, ktoré doň výrobca vložil.
• Považuje sa za chybný, ak aspoň jeden z týchto parametrov nespĺňa špecifikované technické vlastnosti.
• V zdravotnom stave môže objekt vykonávať všetky svoje hlavné funkcie a hodnota stanovených ukazovateľov bude v rámci technickej normy. Malo by sa pamätať na to, že chybné zariadenie sa môže spustiť, ale nemožno ho nazvať funkčným a jeho ukazovatele spoľahlivosti budú neustále klesať, až kým nebudú nulové.
• Nefunkčnosť je stav, v ktorom objekt nespĺňa technické normy v ňom stanovené a nemôže vykonávať svoje funkcie. V tomto prípade sa o spoľahlivosti v zásade nehovorí.

medzný stav spoľahlivosti

Pri diskusii o spoľahlivosti technických systémov má pojem medzný stav veľký význam. V skratke ide o názov situácie, v ktorej sa ďalšia prevádzka stroja alebo zariadenia stáva neprijateľnou a/alebonemožné. Podobný stav nastáva v dôsledku poruchy alebo výskytu niektorých závažných defektov, napätia materiálu. V tomto prípade môže každý pokus o prevádzku skončiť neúspechom, pretože zariadenie pravdepodobne zlyhá a zrúti sa.

Znaky medzného stavu sú stanovené výrobcom a informácie musia byť uvedené v technickej špecifikácii priloženej k objektu. Každým rokom dochádza k všeobecnému zvýšeniu spoľahlivosti v dôsledku väčšej vyrobiteľnosti výrobných procesov, avšak všetky tieto údaje musí výrobca poskytnúť na žiadosť spotrebiteľa.

Aké sú bežné znaky medzného stavu?

Ako sme povedali, existujú dva typy objektov:

• Obnoviteľný je prvok, ktorého výkon možno plne obnoviť a za štandardných podmienok.
• Neobnoviteľný objekt je teda taký, ktorého zdravie nemožno obnoviť. Aspoň za štandardných podmienok.

Pre každú kategóriu existujú určité všeobecné funkcie, ktoré možno použiť na diagnostikovanie začiatku medzného stavu s plnou spoľahlivosťou. Samozrejme, spoľahlivosť technických systémov v tomto prípade bude tiež iná: ak sa (systém) skladá iba z jedného objektu, ktorý nemožno obnoviť, potom budú jeho ukazovatele spoľahlivosti nulové. Ak je možné objekt opraviť (alebo nahradiť iným, ktorý sa nedá opraviť), indikátory sa skutočne dajú vrátiť do normálu.

Pokiaľ ide o predmety, ktoré sa nedajú opraviť, hraničný stav pre ne nastáva práve v momente, keď je vyčerpaná záručná doba alebo iný zdroj, na ktorý sa zaviazal výrobca. To isté možno povedať o maximálnom povolenom výkone, pri ktorom sa ďalšia prevádzka zariadenia stáva neprimerane nebezpečnou. V niektorých prípadoch sa vypočítava faktor spoľahlivosti. Jeho vzorec je celkom jednoduchý:

ki=li/lb

Poďme zistiť, čo znamenajú premenné:

• li je absolútna hodnota miery zlyhania;
• lb je miera odchodov.

Vypočítať mieru odchodov

Na tento účel použite nasledujúcu rovnicu:

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

• l(t) – celkový počet zlyhaní.
• Nt je priemerný počet prvkov v systéme.
• n(t) – počet zlyhaní za určité časové obdobie.
• Dt je axiomatické časové obdobie, v ktorom zaznamenávate celkový počet problémov so systémom.

Dôležité! Ukazovateľ absolútnej hodnoty porúch je prevzatý z odbornej literatúry. V každom odvetví je to úplne iné, takže fyzicky nie sme schopní poskytnúť obrovský zoznam na stránkach tohto materiálu.

Výpočtom faktora spoľahlivosti môžete ľahko zistiť, čo môžete od objektu očakávať. Čím je indikátor nižší, tým spoľahlivejšie by malo byť zariadenie, auto alebo dom rozpoznané.

O obnoviteľných objektoch

Rovnako ako v predchádzajúcej situácii, limitsa vyskytuje v prípade, že sa ďalšia prevádzka stane jednoducho nemožnou alebo mimoriadne nevhodnou. Pri poslednej možnosti by sa mala brať do úvahy kombinácia niekoľkých faktorov naraz:

• Udržiavanie zariadenia na minimálnej bezpečnej a/alebo zdravej úrovni sa stáva nemožné alebo príliš nákladné.
• V dôsledku opotrebovania sa zariadenie alebo stroj dostali do takého stavu, že je jednoduchšie a lacnejšie kúpiť podobný predmet.

V niektorých prípadoch sa výrobca domnieva, že hraničný stav nastáva v momente, keď je možné celý súbor nahromadených problémov napraviť iba vykonaním generálnej opravy. V zásade ide o pomerne rozumný prístup, pretože vám umožňuje predchádzať mnohým vážnym problémom. Synonymom slova „spoľahlivosť“je teda použiteľnosť, udržiavateľnosť.

Treba si uvedomiť, že v procese prevádzky môže mať objekt iné stavy, o ktorých si teraz povieme.

Prechod objektov do rôznych stavov počas prevádzky

• Poškodenie je udalosť, ktorá spočíva v porušení zdravia objektu pri zachovaní jeho výkonnosti.
• Zlyhanie je udalosť, ktorá spočíva v porušení prevádzkyschopnosti objektu.
• Kritérium odmietnutia - charakteristický znak alebo kombinácia tých, podľa ktorých sa určuje skutočnosť zlyhania.
• Obnova je proces zisťovania a odstraňovania zlyhania (poškodenia) s cieľom obnoviť jeho výkonnosť (použiteľnosť).

Praktická analýzaspoľahlivosť

Keď odborníci analyzujú spoľahlivosť objektu, stroja alebo budovy, je pre nich mimoriadne dôležité urobiť správne rozhodnutie o tom, čo robiť v prípade poruchy. Ak predpokladáme, že predmet je teoreticky obnoviteľný, ale za určitých podmienok by jeho oprava bola nepraktická a/a nemožná, bolo by rozumnejšie preradiť ho do kategórie neopraviteľných.

Vezmite si napríklad meteorologický satelit. Počas základného návrhu, vytvárania a testovania sa klasifikuje ako obnoviteľná položka. Keď je vypustený na nízku obežnú dráhu Zeme, pravdepodobnosť opravy má tendenciu k nule, a preto úspech celého programu závisí od spoľahlivosti.

Spoľahlivosť nehmotných konceptov

Vyššie sme vám povedali, čo študuje teória spoľahlivosti, pokiaľ ide o materiálne predmety: veci, zariadenia, mechanizmy, lode, lietadlá atď. Dá sa však niektorý z týchto konceptov použiť aj všednejším spôsobom? Ako napríklad zistiť spoľahlivosť bánk? Koniec koncov, nemajú výrobcu, ktorý by odporučil stiahnutie príspevku po určitom termíne!?

V princípe aj v tomto prípade existuje riešenie, hoci definícia spoľahlivosti je založená na trochu iných ukazovateľoch. Uveďme si, ktorým kritériám by ste mali venovať pozornosť predovšetkým:

• Štruktúra finančnej inštitúcie, súhrn jej zakladateľov.
• Zloženie komisie zakladateľov.
• Recenzie, názory zákazníkov a minimálne dva až tri roky staré. Pre aktuálnejšie informácie je to lepšiev zásade ignoruj.
• Základný úrok za vklady aj pôžičky.
• Zabezpečenie bankových záruk.

V prvom rade by ste si mali dať pozor na zloženie zakladateľov. Niektoré mená a priezviská znalým hneď napovedia, že túto banku sa určite neoplatí kontaktovať. Vždy sa snažte prísť na koreň pravdy: ak na webovej stránke alebo v zakladajúcich dokumentoch, ktoré sú verejne dostupné, takéto informácie nie sú, pozrite si zoznam organizácií, ktoré nejakým spôsobom súvisia s touto inštitúciou. Ak boli (aj v dávnejšej minulosti) zapletení do finančných škandálov, je lepšie hľadať pre svoje peniaze bezpečnejšie miesto.

Takto sa určuje spoľahlivosť bánk. Ak vás aspoň jedna položka z vyššie uvedeného zoznamu robí obozretnými a neistými, dôrazne neodporúčame využívať služby tejto konkrétnej finančnej inštitúcie.