Teorie spolehlivosti

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 28. března 2021; kontroly vyžadují 12 úprav .

Teorie spolehlivosti  je věda, která studuje zákonitosti rozložení poruch technických zařízení a konstrukcí, příčiny a modely jejich vzniku.

Teorie spolehlivosti studuje metody pro zajištění stability provozu objektů (konstrukce, výrobky, zařízení, systémy atd.) v procesu návrhu , výroby , přejímky , přepravy , provozu a skladování .

Stanovuje a studuje kvantitativní ukazatele spolehlivosti . Zkoumá vztah mezi ukazateli účinnosti a spolehlivosti.

Předmět teorie spolehlivosti

Teorie spolehlivosti je komplexní vědní disciplína, jejíž předmět zahrnuje studium metod a technik, které je nutné dodržovat při návrhu , výrobě , přejímce , přepravě , provozu a skladování výrobků a zařízení, aby bylo dosaženo maximální účinnosti a bezpečnosti jejich použití, jakož i vývoj metod, které umožňují vypočítat kvantitativní charakteristiky kvality složitých technických systémů na základě známých charakteristik jejich součástí. Zejména teorie spolehlivosti je navržena tak, aby stanovila vzorce výskytu poruch zařízení , předpovídala výskyt poruch, nacházela způsoby, jak zlepšit spolehlivost výrobků během jejich návrhu, vyvíjela metody pro výpočet a kontrolu spolehlivosti technických systémů a najít způsoby pro zachování spolehlivosti technických systémů při jejich přepravě, provozu a skladování [1] [2] [3] .

V rámci teorie spolehlivosti bylo formulováno mnoho ustanovení platných pro jakákoli technická zařízení. Tyto obecné principy jsou základem pro metody a metody zajištění spolehlivosti aplikované na různé systémy a objekty, avšak implementace těchto metod je často specifická ve vztahu k systémům a objektům určitého účelu. Díky tomu se v praxi rozlišuje obecná teorie spolehlivosti, ve které studují obecné zákonitosti poruch a obnovy technických systémů a obecné metody zajištění spolehlivosti, a soukromé sekce této teorie, které jsou zaměřeny na jednotlivé třídy zařízení a jejich prvků a zohledňovat jejich specifika [4] .

Významná část problematiky uvažované v teorii spolehlivosti je v podstatě matematické povahy a její řešení vyžaduje jak použití již známých matematických nástrojů, tak vývoj nových. V teorii spolehlivosti našly široké uplatnění metody teorie pravděpodobnosti a matematické statistiky [4] [5] .

V rámci teorie spolehlivosti se zavádějí kvantitativní ukazatele spolehlivosti technických systémů, odhalují se vazby mezi nimi a ekonomickou účinností a bezpečností , odůvodňují se požadavky na spolehlivost objektů s přihlédnutím k vlivu vnějších a vnitřních vlivy na procesy v nich probíhající, jsou vyvíjeny metody pro syntézu prvků a technických systémů s danou spolehlivostí, metody zkoušení technických systémů a jejich prvků na spolehlivost [2] [6] .

Základní pojmy a definice teorie spolehlivosti technických zařízení jsou formulovány v GOST 27.002-89 „Spolehlivost ve strojírenství. Základní pojmy. Termíny a definice“ [7] .

Historie vzniku a vývoje teorie spolehlivosti

Za první etapu utváření teorie spolehlivosti lze považovat roky 1950 - 1960. V roce 1950 americké letectvo zorganizovalo skupinu pro studium spolehlivosti elektronických zařízení. Panel zjistil, že hlavním důvodem selhání elektronického zařízení byla nízká spolehlivost jeho součástí. Bylo shromážděno velké množství statistických materiálů, které byly základem teorie spolehlivosti. Pro matematické zpracování tohoto materiálu byly vyvinuty nové pravděpodobnostně-statistické matematické přístupy.

V 50. letech dvacátého století byly také v SSSR vytvořeny první skupiny spolehlivosti ve VVA nich. N. E. Žukovského a Ústřední výzkumný ústav 22 MO. Na konci 50. let byla ve Výzkumném ústavu Ministerstva hospodářství vyvinuta první oborová metoda pro výpočet spolehlivosti. Současně se objevila matematická definice pojmu „spolehlivost“:

• Spolehlivost je pravděpodobnost, že zařízení plní své funkce v souladu s požadavky po danou dobu.

Postupem času se objevila další definice: • Spolehlivost je integrální distribuční funkcí pravděpodobnosti bezporuchového provozu od okamžiku zařazení do první poruchy.

A nakonec krátká definice, která dala podnět k další fázi vývoje teorie: „Spolehlivost je pravděpodobnost bezporuchového provozu.

Etapa klasické teorie spolehlivosti (1960 - 1970). Během těchto let se objevila vesmírná technologie, která vyžadovala zvýšenou spolehlivost. Aby byla zajištěna požadovaná spolehlivost, je spolehlivost studována při vývoji, výrobě a provozu výrobků. Rozvíjí se teorie diagnostiky komplexních systémů. Vznikají nové standardy spolehlivosti strojů.

Etapa metod spolehlivosti systémů (od roku 1970). V této fázi byly vyvinuty nové požadavky na spolehlivost, které položily základ pro moderní systémy a programy spolehlivosti. Pro zajištění spolehlivosti ve všech fázích životního cyklu výrobků byly vyvinuty standardní metody: konstruktivní (výběr materiálu, míra bezpečnosti atd.), technologické (tolerance dotažení, zvýšení čistoty povrchu atd.), provozní (stabilizace provozních podmínek zlepšení diagnostiky metod, údržby a oprav atd.). Na počátku 60. let byla v rámci Gosstandart vytvořena NTS o problémech se spolehlivostí. V polovině 60. let byly v podnicích obranného komplexu vytvořeny služby spolehlivosti. V roce 1969 začal vycházet časopis Reliability and Quality Control. V polovině 70. let otevřel časopis Izvestija Akademie věd SSSR „Technická kybernetika“ sekci „Teorie spolehlivosti“. Koncem 50. a začátkem 60. let se v různých městech SSSR (Moskva, Leningrad, Kyjev, Irkutsk, Minsk atd.) zrodily vědecké školy spolehlivosti. V roce 1985 vyšla v redakci I. A. Ushakova za účasti velkého počtu autorů nejen ze SSSR, ale i z USA a dalších zemí referenční kniha „Spolehlivost technických systémů“, která shrnuje světové zkušenosti v teoretické vývoj a praktický výzkum spolehlivosti.

V 90. letech XX století. vývoj teorie spolehlivosti v bývalém SSSR byl pozastaven. Po roce 2000 to začalo znovu. Například Korneichuk V.I. je známým vědcem naší doby v oblasti teorie spolehlivosti, pod jeho vedením byla na katedře informatiky NTUU "KPI" publikována řada publikací, vědeckých příruček a vynálezů v oblasti teorie spolehlivosti. “ (Ukrajina).

Matematický aparát

Matematický aparát moderní teorie spolehlivosti je založen na výsledcích následujících odvětví matematiky:

Aplikace teorie spolehlivosti

Rozvoj teorie spolehlivosti vedl ke vzniku takových nových oblastí aplikovaného vědeckého výzkumu, jako jsou:

Poznámky

  1. ↑ Gnedenko, Beljajev, Solovjov, 1965 , str. 9-10.
  2. ↑ 1 2 Ostreikovskii, 2003 , str. deset.
  3. ↑ Yurkov a kol., 2012 , s. 6.
  4. ↑ 1 2 Shklyar, 2009 , str. 9.
  5. ↑ Gnedenko, Beljajev, Solovjov, 1965 , str. deset.
  6. ↑ Shklyar, 2009 , str. 11-12.
  7. ↑ GOST 27.002-89. Spolehlivost v technologii. Základní pojmy. Termíny a definice. - M . : Nakladatelství norem, 1998. - 36 s.

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích