НАДЁЖНОСТЬ

НАДЁЖНОСТЬ — свойство какого-либо объекта (детали, компонента, изделия, системы, органа и т. п.) выполнять определенные функции, сохраняя свои показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени. Нарушение Н., или отказ, характеризуется резким снижением работоспособности какого-либо объекта.

В медицине проблема Н. имеет большое значение применительно к измерительным приборам и устройствам, используемым в диагностике, терапии и др. для получения точной информации об объектах исследования, и особенно для обеспечения надежного функционирования искусственных органов (см.) и приборов.

Определение характеристик Н. и их анализ осуществляется на основе информации о работе и отказах объектов в период их нормальной эксплуатации или в период их разработки и проведения испытаний. Исследования Н. базируются на использовании методов теории вероятностей и математической статистики (см. Вероятностей теория, Математические методы).

Основной характеристикой Н. объектов является вероятность безотказной работы p(t), т. е. вероятность того, что при заданных условиях эксплуатации в интервале времени t отказ не наступит.

Н. может характеризоваться также вероятностью отказа q(t), т. е. вероятностью того, что в заданном интервале времени произойдет хотя бы один отказ.

Важной характеристикой Н. является среднее время безотказной работы, или математическое ожидание времени безотказной работы, рассчитываемое по формуле:

где Тср — среднее время безотказной работы; p(t) — вероятность безотказной работы; dt — отрезок времени, относительно к-рого ведут

расчет; — сумма значений p(t)dt в пределах от нуля (0) до бесконечности (∞).

Отказ — явление случайное, однако его возникновение обусловливается рядом физических или физ.-хим. процессов, протекающих в объектах на различных этапах их функционирования во времени. Как случайное событие отказы могут быть зависимыми, когда появление отказа одного элемента ведет к отказу других, и независимыми, если отказ элемента в системе не служит причиной отказа других элементов.

Анализ отказов, знание их физической сущности и возникновения позволяют сделать правильный выбор материалов для изготовления объектов, предусмотреть необходимые меры для защиты их от влияния внешних факторов (температуры окружающей среды, давления, влажности, вибрации, магнитных полей и др.), использовать конструктивные решения, позволяющие получить необходимую или возможную Н. объекта, и т. д.

Испытания объектов на Н. подразделяются на определительные и контрольные. Определительные проводятся для новых или модернизируемых объектов на опытных образцах, контрольные — для серийно изготовляемых объектов с целью определения соответствия показателей Н. предъявляемым требованиям. Оценка результатов испытаний на Н. производится методом однократной выборки, к-рый заключается в том, что оценку Н. объекта проводят после испытаний заранее принятого объема выборки, или последовательным методом — оценку Н. производят после каждого наблюдения (появления отказа или др.).

Обеспечение Н. связано со всеми этапами создания и эксплуатации объекта. При проектировании объектов учитываются: качество и режим работы применяемых компонентов, деталей и материалов, из к-рых они изготовлены; возможность доступа для осмотра, контроля, ремонта или замены входящих в состав объекта компонентов; создание специальных защитных мер, важнейшими из к-рых является резервирование, основанное на введении резервных частей, избыточных по отношению к минимальной функциональной структуре объекта, необходимой и достаточной для выполнения заданных функций, и профилактическое ремонтное обслуживание, предусматривающее поддержание работоспособности объекта в процессе его функционирования для повышения Н.

При производстве объектов должен быть выполнен ряд условий по поддержанию технол, дисциплины и соблюдению режимов технол. процессов их изготовления.

Библиография: Сотсков Б.С. Основы теории и расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники, М., 1970; Червоный А. А., Лукьященко В. И. и Котин Л. В. Надежность сложных систем, М., 1976, библиогр.

И. К. Петров.