Свойства надежности

Надежность — способность изделия выполнять заданные функции в заданных режимах и условиях применения (технического обслуживания, ремонта, хранения, транспортирования и др.), сохраняя свои эксплуатационные показатели в течение заданного промежутка времени или требуемой наработки на отказ, т.е. способность товара противостоять действию факторов, оказывающих отрицательное влияние на качество товара в течение требуемой наработки.

Наработка — продолжительность или объем работы изделия, измеряемые в различных единицах (сутках, годах, килограммах и др.).

Надежность это комплекс свойств, который в зависимости от назначения и условий эксплуатации может включать в себя долговечность, безотказность, ремонтопригодность и сохраняемость.

В зависимости от вида изделия, его назначения и условий эксплуатации или потребления надежность может оцениваться в большей степени свойствами одной из групп, составляющих надежность. Например, если изделие невосстанавливаемое, то для него в комплекс свойств надежности не входит ремонтопригодность. Для продовольственных товаров в комплекс свойств надежности входят в основном свойства сохраняемости.

В процессе эксплуатации или потребления изделия испытывают различные воздействия, которые оказывают влияние на свойства надежности.

Процесс, вызывающий изменение показателей качества и протекающий во времени, называют изнашиванием, а его конечный результат — износом. Износ происходит под воздействием различных факторов: механических, физико-химических, биологических и комбинированных.

Изделия в процессе эксплуатации могут подвергаться различного рода механическим воздействиям, например трению, изгибу, растяжению и др. Процесс постепенного разрушения (изменения свойств) изделия от многократного повторения небольших механических воздействий называется утомлением — одним из видов изнашивания. Оно протекает без существенных потерь массы, локализуется в отдельных частях изделия, как правило, в местах дефектов структуры или в местах максимального воздействия изнашивающих факторов.

Механические воздействия, которые испытывают изделия при эксплуатации, вызывают внешний и внутренний износ. При внешнем износе начинает разрушаться поверхность изделия. При этом может уменьшаться толщина изделия, масса, прочность на участке износа. Степень износа в этом случае зависит от структуры поверхности, свойств материала и интенсивности изнашивающих воздействий, например износ под действием трения.

Внутренний механический износ сопровождается изменением структуры материала, вследствие чего изменяются его механические свойства. При внутреннем износе внешний вид изделия до определенного момента не изменяется. Хотя упругие и пластические свойства материала могут снижаться, он может приобретать жесткость, хрупкость. Для определения внутреннего износа проводят механические испытания на растяжение, изгиб и т.д.

К физико-химическим факторам относятся действие света, тепла, атмосферы воздуха, влаги, моющих средств, загрязнений, органических растворителей, температуры и др. В результате этих воздействий могут изменяться потребительские свойства товаров в целом.

К биологическим факторам износа относят воздействие плесневых грибов, микроорганизмов, повреждения насекомыми и др. К комбинированным факторам относят действие светопогоды (комбинированное воздействие атмосферных факторов: света, влаги, температуры, воздуха), стирки, истирания с утомлением и др.

Наряду с физическим износом происходит и моральный износ изделий, т.е. изделия устаревают по форме, конструкции, технико-экономическим показателям и др. Моральный износ связан с изменением отношения потребителя к товару при изменении потребностей.

Долговечность характеризует способность изделия сохранять свою работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта (для технически сложных товаров). Под работоспособностью понимают состояние изделия, в котором оно способно выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативными документами.

Полная или частичная потеря работоспособности называется отказом. Отказы классифицируют: по причинам и характеру возникновения, характеру проявления, возможности и сложности устранения. Причинами возникновения отказов могут быть: конструктивные ошибки и недостатки, производственные недостатки, неправильная эксплуатация и техническое обслуживание, внешние факторы, некачественный ремонт.

К ошибкам и недостаткам конструкции относятся: недостаточная прочность отдельных элементов или конструкции в целом; неудачная компоновка узлов; нетехнологичность конструкции, вызванная выполнением заготовок, механической и термической обработкой, сборкой и разборкой; недостаточная защищенность конструкции от попадания влаги, пыли, нагревания; неудобство обслуживания и др.

К производственным недостаткам относятся скрытые дефекты (раковины, рыхлости, мелкие трещины, инородные включения, неоднородность материала), некондиционные материалы, нарушение технологии изготовления и (или) сборки и др.

Неправильная эксплуатация и техническое обслуживание также являются причиной возникновения отказов. Они могут быть вызваны нарушением правил эксплуатации, несоблюдением правил технического обслуживания из-за низкой квалификации обслуживающего персонала, из-за неисправности вспомогательных механизмов и т.д.

К внешним факторам, вызывающим отказы, относятся высокая или низкая температура, повышенная влажность, повышенное или пониженное атмосферное давление, загрязненность воздуха и др. К внешним факторам можно отнести колебания тока в электрической цепи, которые оказывают влияние на работу электроприборов.

Некачественный ремонт является результатом несоответствия материала, технологии изготовления (методов, режимов, точности и качества обработки) и сборки первоначальным условиям изготовления, а также плохого контроля над проведением и результатами ремонта.

По характеру возникновения отказы могут быть внезапными, постепенными и периодическими. Внезапные отказы невозможно предусмотреть заранее. Постепенные отказы накапливаются с течением времени или циклов наработки. Причиной постепенных отказов может быть износ, перегревание, усталостные явления, старение, деформации. Периодические отказы повторяются через определенные интервалы времени по мере накопления причин, приводящих к отказу.

По характеру проявления отказы могут быть явными, скрытыми, независимыми и зависимыми.

Явный отказ обнаруживается при внешнем осмотре (например, спущенное колесо автомобиля).

Скрытый отказ обнаруживается при непосредственном задействовании данной функции (например, разрыв тормозного шланга автомобиля, уменьшение толщины тормозных колодок автомобиля).

Независимым называется отказ, который не вызван отказом других элементов работающей системы. Отказ какого-либо элемента системы, произошедший в результате отказа других ее элементов, является зависимым. Отказ может быть случайным или явно закономерным.

В зависимости от сложности устранения различают отказы, устраняемые в порядке технического обслуживания при среднем или капитальном ремонте. В зависимости от места устранения различают отказы, устраняемые в условиях эксплуатации и в стационарных условиях.

Безотказность — способность изделия сохранять свою работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки. Например, два телевизора прослужили 10 лет, но один телевизор побывал в ремонте 1 раз, а другой — 10 раз. Таким образом, безотказность первого телевизора в 10 раз выше, чем второго.

Сохраняемость характеризует способность изделия выполнять заданные функции после хранения и транспортирования. Так, сохраняемость батарейки определяется скоростью саморазряда: чем выше скорость саморазряда, тем меньше сохраняемость батарейки. О факторах, оказывающих влияние на сохранение качества товаров, говорилось выше. Долговечность продовольственных товаров определяется условиями хранения, т.е. сливается с сохраняемостью.

Ремонтопригодность характеризует особенности конструкции и способа изготовления изделия, которые заключаются в приспособленности его к техническому обслуживанию, ремонту и др. Например, особенностью конструкции автомобиля «Москвич» было то, что детали кузова крепились винтами, что облегчало замену крыльев (ремонт).