Teoria fiabilității

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 28 martie 2021; verificările necesită 12 modificări .

Teoria fiabilității  este o știință care studiază modelele de distribuție a defecțiunilor dispozitivelor și structurilor tehnice, cauzele și modelele apariției acestora.

Teoria fiabilității studiază metodele de asigurare a stabilității funcționării obiectelor (structuri, produse, dispozitive, sisteme etc.) în procesul de proiectare , producție , recepție , transport , exploatare și depozitare .

Stabileşte şi studiază indicatori cantitativi de fiabilitate . Explorează relația dintre indicatorii de eficiență și fiabilitate.

Subiectul teoriei fiabilității

Teoria fiabilității este o disciplină științifică complexă, al cărei subiect include studiul metodelor și tehnicilor care trebuie urmate în timpul proiectării , producției , recepției , transportului , exploatării și depozitării produselor și dispozitivelor pentru a obține eficiența și siguranța maximă a acestora. utilizarea, precum și dezvoltarea unor metode care să permită calcularea caracteristicilor cantitative ale calității sistemelor tehnice complexe pe baza caracteristicilor cunoscute ale părților lor constitutive. În special, teoria fiabilității este concepută pentru a stabili modelele de apariție a defecțiunilor dispozitivului , a prezice apariția defecțiunilor, a găsi modalități de a îmbunătăți fiabilitatea produselor în timpul proiectării lor, a dezvolta metode de calcul și verificare a fiabilității sistemelor tehnice și găsiți metode de menținere a fiabilității sistemelor tehnice în timpul transportului, exploatării și depozitării acestora [1] [2] [3] .

În cadrul teoriei fiabilității, au fost formulate multe prevederi care sunt valabile pentru orice dispozitive tehnice. Aceste principii generale stau la baza metodelor și metodelor de asigurare a fiabilității aplicate diverselor sisteme și obiecte, dar implementarea acestor metode este adesea specifică în raport cu sistemele și obiectele cu un anumit scop. Drept urmare, în practică, se distinge o teorie generală a fiabilității, în care se studiază modelele generale de defecțiuni și recuperarea sistemelor tehnice și metodele generale de asigurare a fiabilității, precum și secțiunile private ale acestei teorii, care se concentrează pe clase individuale de dispozitivele și elementele acestora și țin cont de specificul acestora [4] .

O parte semnificativă a problemelor luate în considerare în teoria fiabilității sunt esențial de natură matematică și pentru rezolvarea acesteia necesită atât utilizarea unor instrumente matematice deja cunoscute, cât și dezvoltarea altora noi. În teoria fiabilității, metodele teoriei probabilităților și statisticii matematice și -au găsit o largă aplicație [4] [5] .

În cadrul teoriei fiabilității, sunt introduși indicatori cantitativi ai fiabilității sistemelor tehnice, sunt dezvăluite legăturile dintre ei și eficiența economică și siguranța , sunt fundamentate cerințele pentru fiabilitatea obiectelor, ținând cont de influența externă și internă. influențează procesele care au loc în ele, sunt dezvoltate metode de sintetizare a elementelor și sistemelor tehnice cu o fiabilitate dată, metode de testare a sistemelor tehnice și a elementelor acestora pentru fiabilitate [2] [6] .

Conceptele și definițiile de bază ale teoriei fiabilității dispozitivelor tehnice sunt formulate în GOST 27.002-89 „Fiabilitatea în inginerie. Noțiuni de bază. Termeni și definiții” [7] .

Istoria apariției și dezvoltării teoriei fiabilității

Prima etapă în formarea teoriei fiabilității poate fi considerată 1950 - 1960. În 1950, US Air Force a organizat un grup pentru a studia fiabilitatea echipamentelor electronice. Grupul a constatat că principalul motiv pentru defecțiunea echipamentelor electronice a fost fiabilitatea scăzută a componentelor sale. S-a colectat o multitudine de material statistic, care a stat la baza teoriei fiabilității. Pentru prelucrarea matematică a acestui material au fost dezvoltate noi abordări matematice probabilistic-statistice.

În anii 50 ai secolului al XX-lea, primele grupuri de fiabilitate au fost create și în URSS în VVA. N. E. Jukovsky și Institutul Central de Cercetare 22 MO. La sfârșitul anilor 1950, la Institutul de Cercetare al Ministerului Economiei a fost dezvoltată prima metodă de ramură pentru calcularea fiabilității. În același timp, a apărut o definiție matematică a termenului „fiabilitate”:

• Fiabilitatea este probabilitatea ca un dispozitiv să-și îndeplinească funcțiile în conformitate cu cerințele pentru o anumită perioadă de timp.

De-a lungul timpului, a apărut o altă definiție: • Fiabilitatea este o funcție de distribuție integrală a probabilității de funcționare fără defecțiuni din momentul includerii până la prima defecțiune.

Și în sfârșit, o scurtă definiție care a dat naștere următoarei etape în dezvoltarea teoriei: „Fiabilitatea este probabilitatea de funcționare fără defecțiuni.

Etapa teoriei clasice a fiabilității (1960 - 1970). În acești ani, a apărut tehnologia spațială care necesita o fiabilitate sporită. Pentru a asigura fiabilitatea necesară, fiabilitatea este studiată în dezvoltarea, producția și exploatarea produselor. Se dezvoltă o teorie a diagnosticului sistemelor complexe. Apar noi standarde pentru fiabilitatea mașinii.

Etapa metodelor de fiabilitate a sistemului (din 1970). În această etapă, au fost dezvoltate noi cerințe de fiabilitate, care au pus bazele sistemelor și programelor moderne de fiabilitate. Au fost elaborate metode standard pentru a asigura fiabilitatea în toate etapele ciclului de viață al produselor: constructive (alegerea materialului, marja de siguranță etc.), tehnologice (toleranțe de strângere, creșterea curățeniei suprafețelor etc.), operaționale (stabilizarea condițiilor de funcționare). , îmbunătățirea metodelor de diagnosticare, întreținere și reparare etc.). La începutul anilor 1960, sub Gosstandart a fost creat un SNT privind problemele de fiabilitate. La mijlocul anilor '60, au fost create servicii de fiabilitate la întreprinderile complexului de apărare. În 1969, a început să apară revista Reliability and Quality Control. La mijlocul anilor 1970, revista Izvestia a Academiei de Științe a URSS „Cibernetică tehnică” a deschis secțiunea „Teoria fiabilității”. La sfârșitul anilor 1950 și începutul anilor 1960, s-au născut școli științifice de fiabilitate în diferite orașe ale URSS (Moscova, Leningrad, Kiev, Irkutsk, Minsk etc.). În 1985, a fost publicată cartea de referință „Fiabilitatea sistemelor tehnice” sub redacția lui I. A. Ushakov, cu participarea unui număr mare de autori nu numai din URSS, ci și din SUA și din alte țări, care rezumă experiența mondială în domeniul teoretic. dezvoltări și cercetări practice privind fiabilitatea.

În anii 90 ai secolului XX. dezvoltarea teoriei fiabilității în fosta URSS a fost suspendată. A pornit din nou după 2000. De exemplu, Korneichuk V.I. este un cunoscut om de știință al timpului nostru în domeniul teoriei fiabilității; sub conducerea sa, numeroase publicații, manuale științifice și invenții în domeniul teoriei fiabilității au fost publicate la Departamentul de Informatică al NTUU „KPI”. " (Ucraina).

Aparat matematic

Aparatul matematic al teoriei moderne a fiabilității se bazează pe rezultatele următoarelor ramuri ale matematicii:

Aplicații ale teoriei fiabilității

Dezvoltarea teoriei fiabilității a condus la apariția unor astfel de noi domenii de cercetare științifică aplicată precum:

Note

  1. ↑ Gnedenko, Belyaev, Solovyov, 1965 , p. 9-10.
  2. ↑ 1 2 Ostreikovskii, 2003 , p. zece.
  3. ↑ Yurkov și colab., 2012 , p. 6.
  4. ↑ 1 2 Shklyar, 2009 , p. 9.
  5. ↑ Gnedenko, Belyaev, Solovyov, 1965 , p. zece.
  6. ↑ Shklyar, 2009 , p. 11-12.
  7. ↑ GOST 27.002-89. Fiabilitate în tehnologie. Noțiuni de bază. Termeni și definiții. - M . : Editura de standarde, 1998. - 36 p.

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice