قابلیت اطمینان است قابلیت اطمینان فنی. عامل قابلیت اطمینان

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

انسان مدرن نمی تواند وجود خود را بدون مکانیسم های مختلف تصور کند که زندگی را ساده تر و آن را بسیار ایمن تر می کند. هر تکنیک مورد استفاده در درجه اول به دلیل ایمنی آن ارزش گذاری می شود. این کیفیت تا حد زیادی از ویژگی دیگری سرچشمه می گیرد - قابلیت اطمینان.

چیست؟ تعریف صحیح این اصطلاح چیست؟ و واقعا به چه معناست؟ بیایید آن را بفهمیم!

تعریف

بنابراین، قابلیت اطمینان توانایی یک شی برای حفظ خواص و مشخصات فنی مشخص شده در یک بازه زمانی معین است. علاوه بر این، این ویژگی بر امکان حفظ تمام کیفیت های مشخص شده در طول حمل و نقل و / یا در شرایط سخت و شدید تأکید می کند.

برای منصفانه بودن، باید توجه داشت که قابلیت اطمینان یک مفهوم پیچیده است که نمی توان به طور خلاصه توضیح داد. به طور خاص، در فناوری، این تعریف به یکباره به چندین مفهوم که ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند، تجزیه می شود. بیایید به هر یک نگاهی بیندازیم.

درباره قابلیت اطمینان فنی

در فناوری، تنها شیئی که چهار الزام را به طور همزمان برآورده می کند یا به عبارت بهتر، ویژگی هایی دارد که لزوماً باید در آن ردیابی شوند.ویژگی ها و خواص برای سهولت درک این تعریف، در اینجا لیستی از آنها وجود دارد:

• همانطور که قبلاً گفتیم، قابلیت اطمینان توانایی انجام عملکردهایی است که از نظر ساختاری در دستگاه در یک دوره زمانی تعبیه شده است. به عنوان مثال، یک موتور الکتریکی باید مقدار کاملاً مشخصی انرژی مصرف کند و سرعت چرخش تنظیم شده را ارائه دهد. اگر این مبحث را ادامه دهیم، پس برای سیستم منبع تغذیه، توانایی ارائه ولتاژ مورد نظر مهم است که مقدار آن فقط در محدوده های کاملاً محدودی می تواند در نوسان باشد.
• عملکرد عملکردهای کاری نیز باید فقط در محدوده تکنولوژیکی که توسط سازنده دستگاه تعیین شده است انجام شود. برای مثال، موتور باید تحت شرایط محیطی کار کند که منجر به تخریب آن نشود.
• برعکس، اگر عملکرد پایدار در شرایط محتوای گرد و غبار زیاد اتاق مورد نیاز است، دستگاه باید این کار را تا حد امکان برای مدت زمان طولانی فراهم کند. توجه داشته باشید که این و همه ویژگی‌های قابلیت اطمینان بالا بدون نقص برآورده می‌شوند.
• جسم، در میان چیزهای دیگر، باید توانایی حفظ تمام مشخصات فنی خود را، نه تنها در موقعیت کار، بلکه در حالت استراحت نیز داشته باشد. بنابراین، موتور خودرو (با توجه به شرایط خاص) باید آماده راه اندازی باشد، حتی اگر خودرو برای چندین ماه یا حتی سال ها در جعبه ایستاده باشد.

نتیجه گیری میانی

بنابراین، قابلیت اطمینان بسیار زیاد استکیفیت مهم هر شی در هیچ موردی نباید آن را با سایر مفاهیم کیفی در تضاد یا اشتباه گرفت. به عنوان مثال، یک تصفیه خانه تولید گازهای گلخانه ای صنعتی به دلیل توانایی آن در جذب حداکثری ذرات معلق از هوا می تواند قیمت بسیار جذابی داشته باشد. اما بدون دانستن اینکه این ویژگی ها چقدر می توانند دوام داشته باشند، خرید آن بسیار خطرناک و اغلب کاملاً بی فایده است.

برعکس، مشخصات دستگاه ممکن است حاوی اطلاعات زیادی در مورد قابلیت اطمینان باشد، اما حتی یک کلمه در مورد ویژگی های آن وجود نخواهد داشت. بنابراین، تعریف قابلیت اطمینان باید شامل همه این نکات باشد.

برخی موارد اضافه شده

بسته به هدف شی، قابلیت اطمینان مترادف با قابلیت اطمینان، نگهداری و دوام است. باید به وضوح درک کرد که این کیفیت فقط با در نظر گرفتن ویژگی های خود شی درک می شود. به عنوان مثال، اگر یک سنسور غیر قابل بازیابی را در یک محفظه مهر و موم شده بگیریم، آنگاه قابلیت اطمینان برای آن توانایی حفظ عملکرد آن در یک دوره زمانی معین خواهد بود. به زبان ساده، اگر این دستگاه به مدت 12 ماه با گارانتی یک ساله بدون خرابی کار می کند، باید کاملاً قابل اعتماد در نظر گرفته شود.

با این حال، استثناهای خاصی برای چنین قوانین سختگیرانه ای وجود دارد. به یاد دارید چگونه در مورد خودرویی صحبت کردیم که در حال حفاظت است؟ در این مورد، قابلیت اطمینان مترادف کلمه "failure free" نیست که به معنای شروع فوری موتور است، بلکه "دوام" و "قابلیت تعمیر" است. هیچکس نمی توانداطمینان حاصل کنید که موتور فوراً روشن می شود و به آرامی کار می کند.

یک نیروگاه قابل اعتماد تضمین می شود که از ذخیره سازی (در شرایط کم و بیش مناسب) زنده بماند و پس از مدتی تعمیر و نگهداری بتواند کار کند. بنابراین، اطمینان از قابلیت اطمینان فهرستی از اقدامات ضروری است که با هدف افزایش احتمال عملکرد بدون مشکل و بدون وقفه تجهیزات، کل سیستم ها و مجتمع های تولیدی انجام می شود.

در بیشتر موارد، توانایی ابزار برای رسیدن به عمر مفید خود بدون خرابی جدی و نیاز به تعمیر و نگهداری بسیار مهم است. این امر به ویژه در مورد مواردی که باید در شرایط بسیار دشوار استفاده شوند صادق است.

هنگام ارزیابی قابلیت اطمینان یک شی باید بر اساس چه چیزی هدایت شود؟

به عنوان یک قاعده، تولید کنندگان توسط GOST 27.002-89 "قابلیت اطمینان در مهندسی. مفاهیم اساسی. اصطلاحات و تعاریف" هدایت می شوند، که تقریباً تمام مفاهیم قابلیت اطمینان پذیرفته شده در بخش های فنی و صنعتی داخلی از آن مشتق شده است. با این حال، این استاندارد همه مفاهیم را پوشش نمی دهد، و بنابراین گاهی اوقات ما توضیحاتی ارائه می دهیم.

بیایید فوراً انواع قابلیت اطمینان را در نظر بگیریم. علم مدرن نشان می دهد که تنها دو مورد از آنها وجود دارد:

• تحمل خطای یک عنصر، شی سیستم.
• پایداری کل مجموعه به عنوان یک کل.

این مفاهیم نه تنها به هم مرتبط هستند، بلکه به طور منطقی از یکدیگر پیروی می کنند. و بنابراین ما خواهیم کرداین اصطلاح را به معنای عام و عام در نظر بگیرید.

مفاهیم اساسی تئوری قابلیت اطمینان: شی، عنصر و سیستم

یک شی محصول فنی خاصی است که باید از مرحله طراحی تا تحویل به مصرف کننده کنترل شود. باید به خاطر داشت که این تعریف نه تنها شامل عناصر منفرد، بلکه سیستم‌های کاملاً پیچیده نیز می‌شود: ماشین‌ها، ساختمان‌ها، مجتمع‌های ساختمان‌های صنعتی و سیستم‌ها.

بنابراین، یک سیستم به عنوان مجموعه ای از اشیاء به هم متصل شده توسط یک عملکرد مشترک مشخص است که باید انجام دهد. همانطور که ممکن است حدس بزنید یک عنصر جزء کوچک و جدایی ناپذیر یک شی است که عملکردهای خاصی دارد. عملکرد و قابلیت اطمینان فنی کل سیستم به طور کلی به هر عنصر به طور جداگانه بستگی دارد.

همه این مفاهیم نسبتاً نسبی هستند، زیرا می توان آنها را از طریق یکدیگر در نظر گرفت. بنابراین، یک شی در برخی از مطالعات می تواند یک سیستم در نظر گرفته شود (زیرا خود مجموعه ای از عناصر است)، یا اگر از دیدگاه یک مجموعه کاری بزرگ و دور در نظر گرفته شود، می تواند یک عنصر مستقل باشد..

به زبان ساده، همه چیز به مقیاس بستگی دارد که باید در هنگام تحقیق به آن توجه کرد. این دقیقاً همان چیزی است که نظریه قابلیت اطمینان می گوید، که مدت هاست به یک شاخه علمی مستقل و بسیار مهم تبدیل شده است.

رابطه بین انسان و ماشین

افرادی که ماشین‌ها و امکانات را کار می‌کنند نیز عناصر جداگانه‌ای از سیستم‌ها هستند. آنها هم با یکدیگر و هم با مکانیسم ها مرتبط هستند.سیستم ها در زمان واقعی تعامل دارند. نشانه یکپارچگی و قابلیت اطمینان آنها، ارتباط روشن اشیاء و عناصر سازه ای با یکدیگر است.

درباره حالات ممکن یک شی

لازم به ذکر است که هر شی در یک بازه زمانی معین می تواند در وضعیت خاصی باشد. بر این است که شاخص های قابلیت اطمینان خاص بستگی دارد. بیایید آنها را فهرست کنیم:

• حالت خوب. در این مورد، شی به طور کامل با تمام پارامترهای تنظیمی که سازنده در آن قرار داده است مطابقت دارد.
• زمانی که حداقل یکی از این پارامترها با مشخصات فنی مشخص شده مطابقت نداشته باشد به عنوان معیوب شناخته می شود.
• در وضعیت سلامت جسم می تواند تمام عملکردهای اصلی خود را انجام دهد و ارزش شاخص های تعیین شده در حد استاندارد فنی خواهد بود. باید به خاطر داشت که یک دستگاه معیوب می تواند راه اندازی شود، اما نمی توان آن را عملیاتی نامید و شاخص های قابلیت اطمینان آن به طور پیوسته کاهش می یابد تا زمانی که صفر شوند.
• ناکارآمدی شرایطی است که در آن یک شی استانداردهای فنی مندرج در آن را برآورده نمی کند و نمی تواند وظایف خود را انجام دهد. در این مورد، اصولاً صحبتی در مورد قابلیت اطمینان وجود ندارد.

وضعیت حد قابلیت اطمینان

هنگام بحث در مورد قابلیت اطمینان سیستم های فنی، مفهوم حالت حد اهمیت زیادی دارد. به طور خلاصه، این نام موقعیتی است که در آن عملکرد بیشتر ماشین یا دستگاه غیرقابل قبول می شود و / یاغیر ممکن حالت مشابهی در نتیجه خرابی یا بروز برخی نقص های جدی، کشش مواد رخ می دهد. در این مورد، هر تلاشی برای کار کردن ممکن است با شکست تمام شود، زیرا احتمال دارد دستگاه از کار بیفتد و از بین برود.

علائم حالت حد توسط سازنده تنظیم می شود و اطلاعات باید در مشخصات فنی پیوست شده به شی منعکس شود. هر ساله به دلیل تولید بیشتر فرآیندهای تولید، قابلیت اطمینان افزایش می یابد، اما سازنده باید تمام این داده ها را به درخواست مصرف کننده ارائه دهد.

علائم رایج حالت حد چیست؟

همانطور که گفتیم، دو نوع شی وجود دارد:

• بازیابی عنصری است که عملکرد آن را می توان به طور کامل و تحت شرایط استاندارد بازیابی کرد.
• بر این اساس، جسم غیرقابل بازیابی جسمی است که سلامت آن قابل بازیابی نباشد. حداقل تحت شرایط استاندارد.

برای هر دسته، ویژگی های کلی خاصی وجود دارد که می توان از آنها برای تشخیص شروع حالت حد با اطمینان کامل استفاده کرد. البته، قابلیت اطمینان سیستم های فنی در این مورد نیز متفاوت خواهد بود: اگر آن (سیستم) تنها از یک شی تشکیل شده باشد که قابل بازیابی نباشد، شاخص های قابلیت اطمینان آن صفر خواهد بود. اگر جسم قابل تعمیر باشد (یا با شیئی جایگزین شود که قابل تعمیر نباشد)، نشانگرها واقعاً می توانند به حالت عادی برگردند.

در مورد اشیایی که قابل تعمیر نیستند، وضعیت محدودیت برای آنها دقیقاً در لحظه ای ایجاد می شود که دوره گارانتی یا سایر منابعی که سازنده تعهد کرده است تمام شود. همین را می توان در مورد حداکثر خروجی مجاز گفت که در آن عملکرد بیشتر دستگاه به طور غیر منطقی خطرناک می شود. در برخی موارد، یک ضریب قابلیت اطمینان محاسبه می شود. فرمول آن بسیار ساده است:

ki=li/lb

بیایید معنی متغیرها را دریابیم:

• li مقدار مطلق نرخ شکست است؛
• lb نرخ پرش است.

محاسبه نرخ پرش

برای این کار از معادله زیر استفاده کنید:

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

• l(t) - تعداد کل خرابی ها.
• Nt میانگین تعداد عناصر در سیستم است.
• n(t) - تعداد خرابی ها در یک دوره زمانی مشخص.
• Dt دوره زمانی بدیهی است که در آن تعداد کل مشکلات سیستم را ثبت می کنید.

مهم! شاخص قدر مطلق خرابی ها از ادبیات مرجع تخصصی گرفته شده است. در هر صنعت کاملاً متفاوت است، بنابراین ما از نظر فیزیکی قادر به ارائه یک لیست غول پیکر در صفحات این مواد نیستیم.

با محاسبه ضریب قابلیت اطمینان، به راحتی می توانید دریابید که از شی چه انتظاری دارید. هرچه نشانگر کمتر باشد، دستگاه، ماشین یا خانه باید قابل اعتمادتر تشخیص داده شود.

درباره اشیاء قابل بازیابی

همانند وضعیت قبلی، حددر صورتی اتفاق می افتد که عملیات بعدی به سادگی غیرممکن یا بسیار نامناسب شود. در گزینه دوم، ترکیبی از چندین عامل باید به طور همزمان در نظر گرفته شود:

• نگهداری تسهیلات در حداقل سطح ایمن و/یا سالم غیرممکن یا بسیار پرهزینه می شود.
• در نتیجه فرسودگی، دستگاه یا دستگاه به گونه ای تبدیل شده است که خرید یک شیء مشابه آسانتر و ارزانتر است.

در برخی موارد، سازنده معتقد است که حالت حد در لحظه ای رخ می دهد که کل مجموعه مشکلات انباشته شده را می توان تنها با انجام یک تعمیر اساسی اصلاح کرد. در اصل، این یک رویکرد نسبتا معقول است، زیرا به شما امکان می دهد از بسیاری از مشکلات جدی جلوگیری کنید. بنابراین، مترادف کلمه "قابلیت اطمینان" قابلیت سرویس و نگهداری است.

باید به خاطر داشت که در فرآیند عملیات ممکن است جسم حالت های دیگری داشته باشد که اکنون در مورد آنها صحبت خواهیم کرد.

انتقال اشیا به حالت های مختلف در حین کار

• آسیب رویدادی است که شامل نقض سلامت جسم در حین حفظ عملکرد آن می شود.
• شکست رویدادی است که شامل نقض عملکرد شی است.
• معیار رد - یک ویژگی متمایز یا ترکیبی از آنهایی که بر اساس آن واقعیت شکست ثابت می شود.
• بازیابی فرآیند شناسایی و حذف یک شکست (آسیب) به منظور بازگرداندن عملکرد (خدمات‌پذیری) آن است.

تحلیل عملیقابلیت اطمینان

هنگامی که کارشناسان در حال تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان یک شی، ماشین یا ساختمان هستند، تصمیم گیری صحیح در مورد اینکه در صورت خرابی آن چه کاری انجام دهند، برای آنها بسیار مهم می شود. اگر فرض کنیم که کالا از نظر تئوری قابل بازیابی است، اما تحت شرایط خاص، تعمیر آن غیرعملی و غیرممکن خواهد بود، منطقی تر است که آن را به دسته غیر قابل تعمیر منتقل کنیم.

برای مثال، یک ماهواره هواشناسی را در نظر بگیرید. در طول طراحی، ایجاد و آزمایش زمین، به عنوان یک آیتم قابل بازیافت طبقه بندی می شود. هنگامی که به مدار پایین زمین پرتاب می شود، احتمال تعمیر به صفر می رسد و بنابراین موفقیت کل برنامه به قابلیت اطمینان بستگی دارد.

قابلیت اطمینان مفاهیم ناملموس

در بالا، درباره آنچه که نظریه قابلیت اطمینان در مورد اشیاء مادی مطالعه می کند، به شما گفتیم: اشیا، دستگاه ها، مکانیسم ها، کشتی ها، هواپیماها و غیره. اما آیا می توان از هر یک از این مفاهیم به شیوه ای پیش پا افتاده تر استفاده کرد؟ برای مثال، چگونه می توان از قابلیت اطمینان بانک ها مطلع شد؟ از این گذشته، آنها سازنده ای ندارند که توصیه کند پس از یک مهلت مشخص، سهم خود را پس بگیرند!؟

در اصل، در این مورد راه حلی وجود دارد، اگرچه تعریف قابلیت اطمینان بر اساس شاخص های کمی متفاوت است. بیایید فهرست کنیم که اول از همه باید به چه معیارهایی توجه کنید:

• ساختار یک موسسه مالی، خلاصه ای از بنیانگذاران آن.
• ترکیب کمیسیون مؤسسان.
• بررسی ها، نظرات مشتریان و حداقل دو تا سه سالگی. برای اطلاعات به روزتر، بهتر استدر اصل نادیده بگیرید.
• سود پایه برای سپرده ها و وام ها.
• تامین ضمانت نامه های بانکی.

اول از همه باید به ترکیب موسسان توجه کنید. برخی از نام ها و نام ها بلافاصله به افراد آگاه می گویند که قطعاً ارزش تماس با این بانک را ندارد. همیشه سعی کنید به ته حقیقت برسید: اگر چنین اطلاعاتی در وب سایت یا در اسناد تشکیل دهنده ای که در دسترس عموم است وجود ندارد، به لیست سازمان هایی که به نوعی با این موسسه مرتبط هستند نگاه کنید. اگر آنها (حتی در گذشته های دور) درگیر رسوایی های مالی بودند، بهتر است به دنبال مکان امن تری برای پول خود باشید.

قابلیت اعتماد بانک ها به این ترتیب تعیین می شود. اگر حداقل یک مورد از لیست بالا شما را محتاط و نامطمئن می کند، اکیداً توصیه می کنیم از خدمات این موسسه مالی خاص استفاده نکنید.