Betrouwbaarheid is Technische betrouwbaarheid. Betrouwbaarheidsfactor

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

De moderne mens kan zich zijn bestaan niet voorstellen zonder verschillende mechanismen die het leven vereenvoudigen en veel veiliger maken. Elke gebruikte techniek wordt in de eerste plaats gewaardeerd om zijn veiligheid. Deze kwaliteit komt grotendeels voort uit een andere eigenschap - betrouwbaarheid.

Wat is er? Wat is de juiste definitie van dit begrip? En wat betekent het echt? Laten we het uitzoeken!

Definitie

Betrouwbaarheid is dus het vermogen van een object om de gespecificeerde eigenschappen en technische kenmerken gedurende een bepaald tijdsinterval te behouden. Daarnaast benadrukt deze eigenschap de mogelijkheid om alle gespecificeerde kwaliteiten te behouden tijdens transport en/of in moeilijke, extreme omstandigheden.

Om eerlijk te zijn, moet worden opgemerkt dat betrouwbaarheid een complex concept is dat niet kort kan worden beschreven. Met name in de technologie wordt deze definitie in één keer ontleed in verschillende concepten die nauw met elkaar verbonden zijn. Laten we ze allemaal eens bekijken.

Over technische betrouwbaarheid

In de technologie is alleen een object dat aan vier vereisten tegelijk voldoet, of beter gezegd, kenmerken heeft die noodzakelijkerwijs moeten worden getraceerd in zijnkenmerken en eigenschappen. Om het gemakkelijker te maken om deze definitie te begrijpen, is hier een lijst van:

• Zoals we al hebben gezegd, is betrouwbaarheid het vermogen om de functies die structureel in het apparaat zijn ingebouwd gedurende een bepaalde periode uit te voeren. Een elektromotor moet bijvoorbeeld een strikt gedefinieerde hoeveelheid energie verbruiken en een bepaald toerental leveren. Als we doorgaan met dit onderwerp, dan is voor het voedingssysteem het vermogen om de gewenste spanning te leveren belangrijk, waarvan de waarde slechts binnen strikt beperkte limieten kan fluctueren.
• Het uitvoeren van werkfuncties mag ook alleen plaatsvinden binnen de technologische limieten die zijn vastgelegd door de fabrikant van het apparaat. De motor moet bijvoorbeeld functioneren onder die omgevingsomstandigheden die niet tot vernietiging leiden.
• Integendeel, als een stabiele werking vereist is in omstandigheden met een hoog stofgeh alte van de kamer, dan moet het apparaat dit bieden voor een zo lang mogelijk tijdsinterval. Merk op dat aan deze en alle bovenstaande kenmerken van betrouwbaarheid zonder mankeren wordt voldaan.
• Het object moet onder andere het vermogen hebben om al zijn technische kenmerken te behouden, niet alleen in de werkstand, maar ook in rust. De motor van de auto moet dus (onder bepaalde voorwaarden) startklaar zijn, ook als de auto enkele maanden of zelfs jaren in de doos heeft gestaan.

Tussenconclusies

Betrouwbaarheid is dus ergbelangrijke kwaliteit van elk object. Het mag in geen geval worden vergeleken of verward met andere kwalitatieve concepten. Zo kan een industriële emissiebehandelingsinstallatie zeer aantrekkelijk geprijsd zijn door het vermogen om zoveel mogelijk fijnstof uit de lucht op te vangen. Maar zonder te weten hoe lang deze kenmerken kunnen duren, is het kopen ervan erg gevaarlijk en vaak volkomen nutteloos.

Integendeel, een apparaatspecificatie kan veel informatie over betrouwbaarheid bevatten, maar er zal geen woord worden gezegd over welke kenmerken het heeft. De definitie van betrouwbaarheid zou dus al deze punten moeten omvatten.

Enkele toevoegingen

Afhankelijk van het doel van het object, staat betrouwbaarheid synoniem voor betrouwbaarheid, onderhoudbaarheid en duurzaamheid. Het moet duidelijk zijn dat deze kwaliteit alleen wordt waargenomen door rekening te houden met de kenmerken van het object zelf. Als we bijvoorbeeld een niet-herstelbare sensor in een verzegelde behuizing nemen, dan is de betrouwbaarheid het vermogen om zijn prestaties binnen een bepaalde periode te behouden. Simpel gezegd, als dit apparaat 12 maanden storingsvrij werkt met een jaar garantie, dan moet het als redelijk betrouwbaar worden beschouwd.

Er zijn echter bepaalde uitzonderingen op zulke strikte regels. Weet je nog hoe we het hadden over een auto die in conservering is? Betrouwbaarheid is in dit geval geen synoniem voor het woord "failure free", wat de onmiddellijke start van de motor impliceert, maar "duurzaamheid" en "repareerbaarheid". Niemand kanzorg ervoor dat de motor onmiddellijk start en soepel loopt.

Een betrouwbare energiecentrale overleeft gegarandeerd opslag (onder min of meer geschikte omstandigheden) en kan na enig onderhoud functioneren. Het waarborgen van betrouwbaarheid is dus een lijst van noodzakelijke maatregelen die gericht zijn op het vergroten van de kans op een probleemloze, ononderbroken werking van apparatuur, volledige systemen en productiecomplexen.

In de meeste gevallen is het vermogen van het instrument om zijn levensduur te bereiken zonder ernstige storingen en de noodzaak van onderhoud uiterst belangrijk. Dit geldt met name voor die items die in extreem moeilijke omstandigheden moeten worden gebruikt.

Waarop moet u letten bij het evalueren van de betrouwbaarheid van een object?

Fabrikanten laten zich in de regel leiden door GOST 27.002-89 "Betrouwbaarheid in engineering. Basisconcepten. Termen en definities", waaruit bijna alle concepten van betrouwbaarheid die in de huishoudelijke technische en industriële sectoren worden aangenomen, zijn afgeleid. Deze norm dekt echter niet alle concepten en daarom zullen we soms uitleg geven.

Laten we meteen kijken naar de soorten betrouwbaarheid. De moderne wetenschap suggereert dat er maar twee van zijn:

• Fouttolerantie van een element, systeemobject.
• Stabiliteit van het gehele complex als geheel.

Deze concepten zijn niet alleen gerelateerd, maar volgen ook logisch uit elkaar. En daarom zullen webeschouw deze term in een algemene, gezonde zin.

Basisconcepten van betrouwbaarheidstheorie: object, element en systeem

Een object is een bepaald technisch product dat moet worden gecontroleerd vanaf de ontwerpfase tot aan de levering aan de consument. Er moet aan worden herinnerd dat deze definitie niet alleen afzonderlijke elementen omvat, maar ook vrij complexe systemen: machines, gebouwen, complexen van industriële gebouwen en systemen.

Een systeem wordt dus opgevat als een verzameling objecten die verbonden zijn door een bepaalde gemeenschappelijke functie die het moet uitvoeren. Een element is, zoals je zou kunnen raden, een klein, integraal onderdeel van een object dat bepaalde functies heeft. De prestatie en technische betrouwbaarheid van het gehele systeem als geheel hangt af van elk afzonderlijk element.

Al deze concepten zijn nogal relatief, omdat ze door elkaar kunnen worden bekeken. Een object in een bepaalde studie kan dus worden beschouwd als een systeem (omdat het zelf een verzameling elementen is), of het kan een onafhankelijk element zijn als het wordt beschouwd vanuit het oogpunt van een groot en op afstand werkend complex.

Simpel gezegd, alles hangt af van de schaal, waarmee rekening moet worden gehouden bij het onderzoeken. Dit is precies wat de betrouwbaarheidstheorie zegt, die al lang een onafhankelijke en zeer belangrijke wetenschappelijke tak is geworden.

Relatie tussen mens en machine

Mensen die machines en faciliteiten bedienen, zijn ook afzonderlijke elementen van systemen. Ze zijn zowel met elkaar als met mechanismen verbonden. Systemen interageren in re altime. Een teken van hun integriteit en betrouwbaarheid is een duidelijke relatie van structurele objecten en elementen met elkaar.

Over de mogelijke toestanden van een object

Opgemerkt moet worden dat elk object in een bepaald tijdsinterval zich in een bepaalde staat kan bevinden. Hiervan zijn specifieke betrouwbaarheidsindicatoren afhankelijk. Laten we ze opsommen:

• Goede staat. In dit geval voldoet het object volledig aan alle regelgevende parameters die de fabrikant erin heeft ingevoerd.
• Het wordt als defect herkend wanneer ten minste één van deze parameters niet voldoet aan de gespecificeerde technische kenmerken.
• In een gezondheidstoestand kan het object al zijn hoofdfuncties vervullen, en de waarde van de vastgestelde indicatoren zal binnen de technische norm vallen. Er moet aan worden herinnerd dat een defect apparaat kan starten, maar niet operationeel kan worden genoemd, en de betrouwbaarheidsindicatoren zullen gestaag afnemen totdat ze nul worden.
• Inoperabiliteit is een toestand waarin een object niet voldoet aan de technische normen die erin zijn vastgelegd en zijn functies niet kan uitvoeren. In dit geval is er in principe geen sprake van betrouwbaarheid.

Betrouwbaarheidsgrenstoestand

Bij de bespreking van de betrouwbaarheid van technische systemen is het concept van de grenstoestand van groot belang. Dit is kort gezegd de naam van de situatie waarin de verdere bediening van de machine of het apparaat onaanvaardbaar wordt en/ofonmogelijk. Een vergelijkbare toestand treedt op als gevolg van een storing of het optreden van enkele ernstige defecten, spanning van het materiaal. In dit geval kan elke poging om te werken eindigen in een mislukking, aangezien het apparaat waarschijnlijk zal falen en instorten.

Tekens van de grenstoestand worden bepaald door de fabrikant en de informatie moet worden weerspiegeld in de technische specificatie die aan het object is bevestigd. Jaarlijks is er een algemene toename van de betrouwbaarheid door de grotere maakbaarheid van productieprocessen, maar de fabrikant moet al deze gegevens op verzoek van de consument verstrekken.

Wat zijn de gebruikelijke tekenen van een grenstoestand?

Zoals we al zeiden, zijn er twee soorten objecten:

• Herstelbaar is het element waarvan de prestaties volledig kunnen worden hersteld, en onder standaardomstandigheden.
• Een onherstelbaar object is dus een object waarvan de gezondheid niet kan worden hersteld. Tenminste onder standaardomstandigheden.

Voor elke categorie zijn er bepaalde algemene kenmerken die kunnen worden gebruikt om het begin van de grenstoestand met volledig vertrouwen te diagnosticeren. Natuurlijk zal de betrouwbaarheid van technische systemen in dit geval ook anders zijn: als het (het systeem) uit slechts één object bestaat dat niet kan worden hersteld, dan zijn de betrouwbaarheidsindicatoren nul. Als het object kan worden gerepareerd (of vervangen door een object dat niet kan worden gerepareerd), kunnen de indicatoren echt weer normaal worden.

Wat betreft objecten die niet kunnen worden gerepareerd, komt de grenstoestand voor hen op het moment dat de garantieperiode of andere middelen die door de fabrikant zijn toegezegd, zijn uitgeput. Hetzelfde kan gezegd worden over de maximaal toelaatbare output, waarbij de verdere werking van het apparaat onredelijk gevaarlijk wordt. In sommige gevallen wordt een betrouwbaarheidsfactor berekend. De formule is vrij eenvoudig:

ki=li/lb

Laten we eens kijken wat de variabelen betekenen:

• li is de absolute waarde van het uitvalpercentage;
• lb is het bouncepercentage.

Bouncepercentage berekenen

Gebruik hiervoor de volgende vergelijking:

l(i)=n(t)/(NtDt)

• l(t) – totaal aantal storingen.
• Nt is het gemiddelde aantal elementen in het systeem.
• n(t) - het aantal storingen in een bepaalde tijdsperiode.
• Dt is de axiomatische tijdsperiode waarin u het totale aantal problemen met het systeem vastlegt.

Belangrijk! De indicator van de absolute waarde van storingen is ontleend aan gespecialiseerde referentieliteratuur. Het is in elke branche compleet anders, dus we zijn fysiek niet in staat om een gigantische lijst op de pagina's van dit materiaal te geven.

Door de betrouwbaarheidsfactor te berekenen, kunt u gemakkelijk achterhalen wat u van het object kunt verwachten. Hoe lager de indicator, hoe betrouwbaarder het apparaat, de auto of het huis moet worden herkend.

Over herstelbare objecten

Zoals in de vorige situatie, de limietgebeurt in het geval dat verdere operatie eenvoudigweg onmogelijk of uiterst ongepast wordt. Bij de laatste optie moet een combinatie van meerdere factoren tegelijk in aanmerking worden genomen:

• Het op een minimaal veilig en/of gezond niveau houden van de faciliteit wordt onmogelijk of te duur.
• Als gevolg van slijtage is het apparaat of de machine in een zodanige staat geraakt dat het makkelijker en goedkoper is om een soortgelijk object te kopen.

In sommige gevallen is de fabrikant van mening dat de grenstoestand optreedt op het moment dat de hele set van geaccumuleerde problemen alleen kan worden gecorrigeerd door een grote revisie uit te voeren. In principe is dit een redelijk redelijke benadering, omdat u hiermee veel ernstige problemen kunt voorkomen. Een synoniem voor het woord "betrouwbaarheid" is dus bruikbaarheid, onderhoudbaarheid.

Er moet aan worden herinnerd dat het object tijdens het proces andere toestanden kan hebben, waar we het nu over zullen hebben.

Overgang van objecten naar verschillende toestanden tijdens de werking ervan

• Schade is een gebeurtenis die de gezondheid van een object schendt, terwijl de prestaties behouden blijven.
• Failure is een gebeurtenis die bestaat in een schending van de bruikbaarheid van het object.
• Afwijzingscriterium - een onderscheidend kenmerk of een combinatie daarvan, op basis waarvan het feit van falen wordt vastgesteld.
• Restauratie is het proces van het detecteren en elimineren van een storing (schade) om de prestaties te herstellen (onderhoudsgemak).

Praktische analysebetrouwbaarheid

Wanneer experts de betrouwbaarheid van een object, machine of gebouw analyseren, wordt het uiterst belangrijk voor hen om de juiste beslissing te nemen over wat te doen in geval van storing. Als we aannemen dat het item theoretisch herstelbaar is, maar onder bepaalde omstandigheden, reparatie onpraktisch en/en onmogelijk zou zijn, zou het redelijker zijn om het over te hevelen naar de categorie niet-repareerbaar.

Neem bijvoorbeeld een meteorologische satelliet. Tijdens het ontwerp, de creatie en het testen van de grond wordt het geclassificeerd als een herstelbaar item. Wanneer het in een lage baan om de aarde wordt gelanceerd, is de kans op reparatie bijna nul, en daarom hangt het succes van het hele programma af van de betrouwbaarheid.

Betrouwbaarheid van immateriële concepten

Hierboven hebben we je verteld wat de theorie van betrouwbaarheid bestudeert als het gaat om materiële objecten: dingen, apparaten, mechanismen, schepen, vliegtuigen, enz. Maar kan een van deze concepten op een meer alledaagse manier worden gebruikt? Hoe kom je bijvoorbeeld achter de betrouwbaarheid van banken? Ze hebben immers geen fabrikant die zou aanraden om hun bijdrage na een bepaalde deadline in te trekken!?

In principe is er in dit geval een oplossing, hoewel de definitie van betrouwbaarheid gebaseerd is op iets andere indicatoren. Laten we eerst eens opsommen op welke criteria u moet letten:

• De structuur van een financiële instelling, een samenvatting van de oprichters.
• Samenstelling van de commissie van oprichters.
• Recensies, meningen van klanten en minstens twee tot drie jaar oud. Voor meer up-to-date informatie is het beternegeer in principe.
• Basisrente voor zowel deposito's als leningen.
• Bankgaranties veiligstellen.

Allereerst moet je letten op de samenstelling van de oprichters. Sommige voor- en achternamen zullen kenners meteen vertellen dat het absoluut niet de moeite waard is om contact op te nemen met deze bank. Probeer altijd tot op de bodem van de waarheid te komen: als dergelijke informatie niet op de website staat of in de samenstellende documenten die openbaar beschikbaar zijn, kijk dan naar de lijst met organisaties die op de een of andere manier verbonden zijn met deze instelling. Als ze (zelfs in het verre verleden) betrokken waren bij financiële schandalen, is het beter om een veiliger plek voor je geld te zoeken.

Zo wordt de betrouwbaarheid van banken bepaald. Als ten minste één item uit de bovenstaande lijst u op uw hoede en onzeker maakt, raden we u ten zeerste af om gebruik te maken van de diensten van deze specifieke financiële instelling.