Архив рубрики ‘Анализ отказов’
Воскресенье, 28 сентября 2008 |
Износовые отказы приняты на веру безоговорочно – вся ответственная аппаратура подлежит замене через некоторый период, гарантирующий ее эксплуатацию с исключительно внезапными отказами. Таким образом «ванна отказов» породила чрезвычайно стойкие традиции, благодаря подкупающей простоте расчетов:
а) экспоненциальное распределение отказов имеет одну статистическую меру, неизменную в течение учитываемого срока эксплуатации λ(t)=const;
б) все отказы, проявляющиеся вне наложенной схемы «нормальной эксплуатации», изымаются из модели с неизвестными вероятностями и сроками – появления рассчитанных отказов, а также их завершения.
«Ванна отказов» оказалась «прокрустовым ложем», в котором обрубались начало и конец процесса, нуждающегося в моделировании. При зарождении технологи производства РЭС это было оправданно, поскольку дефекты в используемых материалах были грубыми, а физико-химические процессы в них были разнообразными. В радиолампах терялась эмиссия, в ЭРЭ окислялись и агломерировались пленки, в соединениях – обрывы и замыкания и т.д.
Рубрика: Анализ отказов | Нет комментариев »
Воскресенье, 28 сентября 2008 |
Многие десятилетия производство РЭС последовательно избавлялось от самых «влиятельных» элементов конструкции и технологии, порождающих отказы. И «ванна отказов» теряла свои исходные очертания по мере того, как размывалась разница между отказами, так, что первый этап становился и последним. Тем не менее, сохраняются традиции теории надежности оценивать итоги испытаний независимо от срока предварительной эксплуатации и расценивать основным показателем надежности λ с размерностью час-1.
Мерой общепринятого в практике надежности экспоненциального распределения являются ТСР – среднее время безотказной работы в час. Для анализа ремонтируемых изделий используется среднее время между отказами. Сегодня это показатель в стиле «ретро»: Tср1=λ
Применяется повсеместно в оценках надежности. Как указано выше, экспоненциальное распределение – частный случай Вейбулловского при К=1.
В реальности К стремится к единице у особо сложной РЭС, в основном, у стационарных комплексов. Комплектующие РЭС имеют К< <1. Между тем, в поставках комплектующих указывается «наработка до первого отказа» т.е. ТСР.
Очевидно, что среднюю наработку до первого отказа поставщик готов подтвердить экспериментально. Она будет, скажем, 50000 часов. Но производитель выпускает РЭС с моральным износом в 1000 часов, надеясь на «нормальную эксплуатацию». При реальном К, около 0,5, откажет 10% микросхем не за 5000 часов, как ожидалось для К=1, а за 500 часов. И нет шанса переложить гнев покупателей на поставщика.
Рубрика: Анализ отказов | Нет комментариев »
Воскресенье, 28 сентября 2008 |
Единственной общепринятой мерой надежности, не связанной с конкретным распределением, является гамма - процентный ресурс. Это период, в течение которого отказывает названная доля объектов. Например, период с отказом 5% изделий.
Вообще, ресурс в качестве периода наблюдений за изделиями воспринимается двойственно: учитывают и отказы и достижение морального износа, что к процессам в объектах не имеет отношения.
Наибольшая путаница возникает с гарантийным сроком эксплуатации. Многие считают, что речь идет о периоде, в котором отказам быть не должно. На самом деле, гарантии – это не техническое, а организационно–экономическое понятие. Гарантийный срок не имеет отношения к надежности. Это часть эксплуатации, в течение которой поставщик обязуется возмещать издержки на устранение неисправностей – кроме случаев доказанной вины потребителя, т.е. повреждений.
В теоретической литературе можно прочесть о параметрической и непараметрической оценках показателей надежности. Таким образом, допускается поток отказов, несовместимый с какими бы то ни было теоретическими распределениями. Это вроде потока воды, для которого законы гидравлики недействительны. Гипотеза о «непараметричности», т.е. неправомерности стохастической модели учитывается во всех задачах, ее надо учитывать и проверять на адекватность наряду с прочими.
Рубрика: Анализ отказов | Нет комментариев »
Воскресенье, 28 сентября 2008 |
Все задачи, связанные с надежностью, относятся к категории самых сложных. Во всех эмпирических оценках налицо время, которого всегда не хватает. Особенно сложными являются взаимоотношения поставщиков и потребителей. Их взаимные претензии должны быть согласованны в короткий срок. Отсутствие общепринятых показателей надежности, доступных оперативным оценкам и согласованию является серьезной проблемой сегодня, усугубляемой ростом требований к надежности.
Современные планы контроля надежности базируются на средней наработке до отказа. Таблицы для расчетов аналогичны используемым для контроля по альтернативному признаку, где «отказ» заменил «брак». Выборки формируются для испытаний, характеризуемых периодом или длительностью, а также режимами. Последние планируются для обычных или ускоренных испытаний, определяющих предельные параметры внешней среды.
Частным случаем испытаний является подконтрольная эксплуатация, в которой выборка состоит из потребителей, обязавшихся фиксировать все данные, указанные в первичной форме учета. Условия испытаний здесь обычные эксплуатационные, а испытателем является потребитель.
Главным недостатком испытаний является малый объем выборок и, как следствие, чрезмерная медлительность и низкая точность. Контроль надежности, как правило, разрушающий, и это исключает возможность увеличения объема.
Этого недостатка нет в данных об эксплуатации исследуемого, и возможно, аналогичных объектов. Для массовой продукции таких данных может быть достаточно для оценок с заданной достоверностью. Однако, из длительной эксплуатации поступает только часть информации об отказах, причем, потребитель не заинтересован и не имеет возможности классифицировать отказы объективно.
Рубрика: Анализ отказов | Нет комментариев »
Воскресенье, 28 сентября 2008 |
Наибольший объем информации о надежности партии существует в производстве до отправки потребителю – на финишных операциях и на складах. Здесь объем партии равен N0 – число изготовленных изделий, и есть средства контроля, необходимые для оценки состояний – И или Н.
На отечественных предприятиях не собирают данные об отказах в процессе производства. При обработке результатов контроля не фиксируются данные для классификации состояний в качестве событий. Обработка всех данных на зарубежных предприятиях входит в состав производственных секретов, определяя их доступность управлению.
Оперативная обработка данных о неисправностях, обнаруженных на предприятии «от ворот до ворот», является единственным источником информации о надежности, необходимой для управления. Здесь подчеркивается, что конкуренция уровней надежности является непременной частью забот на предприятии, удерживающем свои позиции на рынке.
Применительно к задаче сбора данных о надежности требуется модернизировать все контрольные операции, прежде всего, правила записи данных. Однако, в мелкосерийном производстве недостаточно данных о надежности при самом эффективном контроле и корректной обработке – слишком малы объемы выборок. При недостаточной информативности производства необходимо ввести тест-купоны, сопровождающие изделия.
Тест-купоны – математическая или физическая модель элемента конструкции изделия, доминирующего в перечне адресов неисправностей.
Рубрика: Анализ отказов | Нет комментариев »
Воскресенье, 28 сентября 2008 |
Тест-купон конструируют специально для каждого типа отказов и элемента конструкции, и вводят в производство совместно с изделием. Конструкция тест купона должна обеспечивать контролепригодность, наибольшую для применяемых КИС и наименьшие затраты времени и средств. Число тест-купонов рассчитывается, исходя из заданной достоверности оценок, и может быть >> N0. Физические модели предпочтительнее из-за неопределенности состава факторов, влияющих на надежность.
Необходимая и достаточная информация о надежности содержится в функции распределения отказов F(t). Для численных оценок рационально использовать меры функции F(t) после оценок ее адекватности эмпирическим данным. Для заказчиков, оперирующих мерами экспоненциального распределения, потребуется перевод – несложный при наличии вероятностного графика.
Рубрика: Анализ отказов | Нет комментариев »