Состояние технических систем

С точки зрения надежности важна четкая классификация состояния объекта. Каждое состояние характеризуют некоторой совокупностью значений параметров, а также качественных величин. Номенклатуру этих параметров и признаков, пределы их допустимых изменений устанавливают в нормативно-технической или проектно-конструкторской документации.

Состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям документации, называют исправным. Если объект не соответствует хотя бы одному из требований документации, то его состояние называют неисправным.

Состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям нормативно-технической и конструкторской документации, называют работоспособным.

Если значения хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, соответствует указанным требованиям, то состояние называют неработоспособным.

Работоспособный объект, в отличие от исправного, должен удовлетворять лишь тем требованиям документации, выполнение которых обеспечивает нормальное применение объекта по назначению. Однако работоспособный объект может быть неисправным, например, плохая окраска, вмятина корпуса и т.д.

Для простейших объектов различают работоспособное и неработоспособное состояние. В общем случае вводится понятие частично работоспособного состояния.

В международных стандартах по надежности введена более детальная классификация состояний. Так, в работоспособном состоянии рабочее и свободное состояние, при котором объект не используется по назначению. Состояние неготовности подразделяют на внутренне неработоспособное состояние, вызванное отказом или незавершенностью планового технического обслуживания, и состояние неготовности по внешним организационным признакам, связанным с организационными причинами.

Особое место в классификации состояний занимают предельные состояния. Предельное состояние объекта определяется физической невозможностью его дальнейшей эксплуатации или недопустимым снижением эффективности. Предельное состояние может также определяться отсутствием допуска для ремонтов, например, эксплуатации в удаленных регионах при отсутствии ремонтной базы и запасных частей.

Центральным понятием теории надежности является понятие «отказа», заключающегося в нарушении рабо­тоспособного состояния объекта. Хотя сам факт отказа объекта – явление детерминированное, но неполнота сведений об объекте и протекающих в нем и окружающей среде процессах приводит к вероятному характеру отказов, т.е. отказ объекта может бытьвы­зван разными причинами и иметь различный характер и природу. Следовательно, отказы рассматриваются как случайные события, а их число и время возникновения – как случайные ве­личины.

Для описания моделей теории надежности используется математический аппарат как дискретных, так и непрерывных случайных ве­личин. К дискретным относится: моменты возникновения отказов, значения наработки, ресурса технических систем и др.

Расчеты на надежность – прогнозирование показателей надежности и выбор рациональных решений по обеспечению и (или) повышению надежности – проводят на основе матема­тических моделей, которые имеют вероятностный или полувероятностпый характер. Поэтому математическим аппаратом теории надежности являются теория вероятностей, математическая статистика и теория случайных процессов. Для экспериментальной оценки надежности значение имеет также теория планирования эксперимента.