Сделай Сам Свою Работу на 5

Понятие объекта. Относительность понятий система и элемент.





Объект – техническое изделие определенного целевого назначения, рассматриваемое в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации. Объектами могут быть различные системы и их элементы (процессор, ЭВМ, сеть). Каждый объект характеризуется рядом выходных качественных параметров, допустимые значения которых в процессе эксплуатации оговорены в нормативно-технической (стандарты, технические условия) и (или) конструкторской (проектной) документации.

В зависимости от целей исследования объектами могут выступать неделимые элементы и совокупности взаимосвязанных объектов - системы. Один и тот же объект в зависимости от целей исследования может выступать как элемент или как система.

Элемент в узком смысле - серийно выпускаемое изделие, имеющее самостоятельное конструктивное оформление. Элементом в широком смысле или структурным элементом называется любой объект, внутренняя структура которого на данном этапе анализ надежности не учитывается. (Близкий термин - черный ящик).

Система – объект, представляющий собой совокупность элементов, взаимодействующих в процессе выполнения определенного круга задач и взаимосвязанных функционально.



Понятия «система» и «элемент» выражены друг через друга и относительны.

Основные состояния объекта

С позиций надежности объект может находиться в следующих технических состояниях: исправное, неисправное, работоспособное, неработоспособное и предельное.

Исправное состояние- состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Если хотя бы по одному из требований объект не соответствует нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации, состояние объекта считается неисправным.

Работоспособное состояние- состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

В нормативно-технической документации отражены количественные значения параметров, а также их допустимые пределы изменения. Состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации, называется неработоспособным.



Для сложных объектов возможно наличие нескольких работоспособных состояний, отличающихся уровнем эффективности применения объекта. Возможно также наличие нескольких неработоспособных состояний, при этом из всего множества неработоспособных состояний выделяют частично неработоспособные состояния, при которых объект способен частично выполнять требуемые функции.

Понятие “исправное состояние” является более “жестким” по отношению к объему требований, предъявляемых к объекту, чем понятие “работоспособное состояние”. Исправный объект всегда работоспособен. Работоспособный объект, в отличие от исправного, удовлетворяет не всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации, а лишь тем, которые обеспечивают его нормальное функционирование. При этом он может не удовлетворять, например, требованиям, относящимся к его внешнему виду (иметь местные нарушения лакокрасочного покрытия, вмятины на кожухах ограждений и т.п.). Работоспособный объект может быть неисправным, однако, его повреждения при этом не настолько существенны, чтобы они могли препятствовать функционированию объекта.

Пример. Сотовый телефон. Его функциональное назначение - передача информации от пользователя и к пользователю. Но он обладает набором сервисных функций (калькулятор, фотокамера). Допустим, что телефон с фотокамерой перестал делать снимки. Следовательно, он неисправен, но работоспособен, если позволяет пользователю передавать и получать «речевую» информацию.



Втеории надежности используется термин -предельное состояние- состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Предельное состояние обусловлено физической невозможностью дальнейшей эксплуатации объекта, либо недопустимым снижением его эффективности, либо требованиями безопасности и определяется установленным критерием предельного состояния.

Критерий предельного состояния- признак или совокупность признаков предельного состояния объекта, установленные нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документацией.

Типичные критерии предельных состояний:

1) отказ одной или нескольких составных частей, восстановление или замена которых на месте эксплуатации не предусмотрены эксплуатационной документацией (должны выполняться на предприятии-изготовителе или на специализированном ремонтном предприятии);

2) механический износ ответственных деталей (узлов) или снижение физических (химических) свойств материалов до предельно допустимого уровня;

3) снижение наработки на отказ (повышение интенсивности отказов) ниже (выше) допустимого уровня;

4) повышение установленного уровня текущих (суммарных) затрат на техническое обслуживание и ремонт или другие признаки, определяющие экономическую нецелесообразность дальнейшей эксплуатации.

Понятия дефекта, неисправности, повреждения, отказа как событий, приводящих к нарушению исправного состояния объекта; понятие восстановления как события, приводящего к переходу из неисправного состояния в исправное.

Переход объекта из одного состояния в другие происходит вследствие некоторого события. Если объект переходит в неисправное, но работоспособное состояния то это событие - повреждение. Повреждение- событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния.

Отказ- событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.

Критерий отказа- признак или совокупность признаков неработоспособного состояния объекта, установленных в нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Типичные критерии отказов:

1) прекращение выполнения объектом заданных функций (отказ функционирования); снижение качества функционирования по одному или нескольким из выходных параметров (производительность, мощность, точность и др.) за пределы допускаемого уровня (параметрический отказ);

2) искажения информации на выходе объектов, из-за сбоев;

3) внешние проявления, связанные с наступлением или предпосылками наступления неработоспособного состояния (шум, вибрации, перегрев и др.).

В информационных системах подразделяют следующие отказы.

Аппаратным отказом принято считать событие, при котором изделие утрачивает работоспособность и для его восстановления требуется проведение ремонта аппаратуры или замена отказавшего изделия на работоспособное.

Программным отказом считается событие, при котором объект утрачивает работоспособность по причине несовершенства программы (несовершенство алгоритма решения задачи, отсутствие программной защиты от сбоев, отсутствие программного контроля за состоянием изделия и т .д .). Программный отказ устраним.

Информационный отказ возникает вследствие ошибки в информации и искажает результат работы программы.

Эргатический отказ возникает из-за ошибки персонала (например, оператора) и искажает результат работы программы.

Восстановление - событие, заключающееся в переходе объекта из неработоспособного состояния в работоспособное в результате устранения отказа путем перестройки (реконфигурации) структуры, ремонта или замены отказавших частей.

Классификация отказов

Можно дать классификацию отказов по ряду разделительных признаков.

1. Характер изменения выходного параметра объекта до момента возникновения отказа. По этому признаку различают следующие виды отказов:

Постепенные (износные) отказы возникают в результате постепенного протекания того или иного процесса повреждения, прогрессивно ухудшающего выходные параметры объекта. К постепенным отказам относятся отказы, связанные с процессами изнашивания, коррозии, усталости и ползучести материалов.

Внезапные отказывозникают в результате сочетания неблагоприятных факторов и случайных внешних воздействий, превышающих возможности объекта к их восприятию. Внезапные отказы характеризуются скачкообразным характером зависимости степени повреждения объекта от наработки.

Отказ, который включает особенности двух предыдущих, называется сложным отказом. Пример сложного отказа: ударное воздействие на жесткий диск привело к нарушению его целостности, к-е повлекло накопление пыли и как следствие, отказ головки.

2. Возможность последующего использования объекта после возникновения отказа. По этому признаку различают:

Полные отказы- отказы, после которых использование объекта по назначению невозможно (для восстанавливаемых объектов - невозможно до проведения восстановления).

Частичные отказы - отказы, после возникновения которых объект может быть использован по назначению, но с меньшей эффективностью или когда вне допустимых пределов находятся значения не всех, а одного или нескольких выходных параметров.

3. Связь между отказами объекта. По этому признаку различают:

Независимый отказ- отказ, не обусловленный другими отказами или повреждениями объекта.

Зависимый отказ -отказ, обусловленный другими отказами или повреждениями объекта.

4. Устойчивость состояния неработоспособности. По этому признаку различают:

Устойчивые отказы- отказы, которые можно устранить только путем восстановления (ремонта).

Отказы, устраняемые без операций восстановления путем регулирования или саморегулирования, относятся к самоустраняющимся.

Сбой- самоустраняющийся отказ или однократный отказ, устраняемый незначительным вмешательством оператора.

Перемежающийся отказ- многократно возникающий самоустраняющийся отказ одного и того же характера.

5. Наличие внешних проявлений отказа. Различают:

Явный отказ- отказ, обнаруживаемый визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования при подготовке объекта к применению или в процессе его применения по назначению.

Скрытый отказ- отказ, не обнаруживаемый визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования, но выявляемый при проведении технического обслуживания или специальными методами диагностики.

Большинство параметрических отказов относятся к категории скрытых.

6. Причина возникновения отказа. Различают:

Конструктивный отказ- отказ, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленных правил и (или) норм проектирования и конструирования.

Производственный отказ- отказ, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленного процесса изготовления или ремонта, выполняемого на ремонтном предприятии.

Эксплуатационный отказ- отказ, возникший по причине, связанной с нарушением установленных правил и (или) условий эксплуатации.

Причиной конструктивных, производственных и эксплуатационных отказов является наличие соответствующих дефектов.

Деградационный отказ- отказ, обусловленный естественным процессом старения, изнашивания, коррозии и усталости при соблюдении всех установленных правил и (или) норм проектирования, изготовления и эксплуатации.

7. Природа происхождения отказа. Выделяют естественные, происходящие без преднамеренной организации, и искусственные отказы, вызываемые преднамеренно, например, с исследовательской целью.

8. Время возникновения отказа.По этому признаку различают: отказы при испытаниях, приработочные отказы, отказы периода нормальной эксплуатации, отказы последнего периода эксплуатации.

9. Возможность устранения отказа. Различают устранимые и неустранимые отказы.

10. Критичность отказа(уровень прямых и косвенных потерь, трудоемкость восстановления). По этому признаку различают критические и некритические отказы (существенные и несущественные).

Вопросы для самоконтроля

1. Какие основные термины используются в теории надежности?

2. Что такое элемент и система? В чем состоит относительность этих понятий?

3. Перечислите состояния технического объекта с позиции теории надежности.

4. Может ли работоспособный объект быть неисправным, а исправный неработоспособным?

5. Какие внешние проявления отказов возможны?

6. Перечислите основные виды отказов в информационных системах

7. Чем сбой отличается от других видов отказов?

8. Приведите примеры внезапных и постепенных отказов в информационных системах.

 

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.