РОЗДІЛ 2
ТЕОРЕТИЧНІ ПЕРЕДУМОВИ. ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ
Загальна постановка задачі
Як показано в попередньому розділі, загальна проблема, внаслідок різних
підходів до вивчення ПН систем і їх елементів, розподіляється на дві
взаємопов'язані задачі (етапи):
* дослідження ПН елементів;
* дослідження ПН системи.
Відмінність у підходах виразилася у застосуванні як різного апарату досліджень,
так і у частині постановки задачі. Тому нижче буде розглянуто окремо:
* дві змістовні і формальні постановки задачі,
* різні теоретичні передумови,
* два напрямки вирішення.
2.2 Вивчення показників надійності
2.2.1 Постановка задачі
На етапі експлуатації в розпорядженні дослідника є достовірна, хоча і
нечисленна, інформація про дефекти і відмови устаткування [6]. Ці дані повинні
послужити підставою для оцінки реального терміну служби [17].
Класична оцінка терміну служби на стадії експлуатації повинна включати (етапів)
відповідно до [50, 57] ряд послідовних операцій:
* побудову емпіричної функції розподілу часу наробітку до настання граничного
стану;
* ідентифікацію цієї функції з однією з відомих;
* прогнозування настання граничного стану (у випадку прийняття гіпотези про
теоретичний розподіл) чи (у противному випадку) робота з емпіричною функцією
розподілу непараметричними методами з метою прогнозування характеристик
настання моменту граничного стану.
На жаль, такий підхід, при всій його вірогідності, у даному випадку не може
бути прямо застосованим за наступними причинами:
* у переважній більшості випадків через високу надійність досліджуваного
устаткування факти настання граничних станів або не спостерігалися, або
спостерігалися не більш одного разу за весь період спостережень, тому на
практиці емпіричну функцію розподілу не може бути побудовано;
* у документах на устаткування [8, 9] критерії граничного стану не вказані,
ясно тільки, що мова йде про руйнування металевих конструкцій.
Нормативні документи і стандарти [6, 17] допускають можливість визначення
настання граничного стану навіть у тих випадках, коли його критерій чітко не
обговорений, виходячи з визначення граничного стану як стану, коли параметр
потоку відмов w(t) об'єкта "стає неприйнятним" [6]. При цьому під
"неприйнятністю" варто розуміти підвищення (інтенсифікацію) параметра потоку
відмов, вище деякого припустимого рівня на прогнозованій ділянці (що виходить
за межи спостережень).
Підходом до попередньої оцінки (по прийняттю рішення про можливість продовження
терміну експлуатації чи його заміні) може служити дослідження ПН традиційними
статистичними методами. При цьому досліджуються експлуатаційні показники
безвідмовності (імовірність безвідмовного спрацьовування на вимогу, імовірність
безвідмовної роботи за заданий час t, середній наробіток на відмову). І, якщо
ці показники [7] гірше призначених (зазначених у технічній документації на
устаткування – ТУ, паспортах і т.п.) приймається рішення (видаються
рекомендації) про заміну такого устаткування. У цьому випадку необхідність
подальших досліджень, тобто безпосередньо вивчення потоку відмов відпадає.
У тому випадку, коли отримані апостеріорні (по експлуатаційним даним) ПН
відповідають заданим, варто перейти саме до досліджень потоку відмов.
Дослідженню випадкового потоку відмов присвячений ряд робіт [52, 66, 93, 95,
101-106]. Як правило, основна увага в цих роботах приділяється методикам, що
ґрунтуються на припущеннях про стаціонарність випадкових потоків. Не вдаючись у
докладний розгляд цих матеріалів, відзначимо, що нас цікавить вивчення потоку
відмов на ділянці, що безпосередньо іде, за ділянкою (у часі) періоду
спостережень, і це є вихідною інформацією для прийняття рішення про
інтенсифікацію (чи не інтенсифікації) потоку відмов. При цьому оцінюється
ситуація: чи є тенденція у бік збільшення потоку відмов, чи ні. Припущення ж
стаціонарності вимагає ствердження, що w(t) = const, що виключає, саме по собі,
наявність часових змін потоку відмов. Тому, на даному етапі, можна (попередньо)
стверджувати, що при рішенні даної задачі більш перспективною є модель
нестаціонарного ординарного потоку без післядії (для який w(t) - функція часу,
але число подій на інтервалі {t1,t2} має розподіл Пуассона).
У випадку, якщо спостерігається інтенсифікація потоку відмов, варто прийняти
рішення щодо "прийнятності" інтенсифікації параметра потоку відмов [6, 17]. У
цьому випадку повинний бути обговорений критерій - деяка задана границя для
прогнозованої зміни w(t) (наприклад, виражена у відсотках до середнього числа
відмов за період, що спостерігається, або кут нахилу постійної складової для
лінійного прогнозу на прогнозованій ділянці і т. ін.).
Документи [19, 49, 50] розглядають ПН як випадкові величини, вивчення яких
зв'язано з дослідженням характеристик кожної з них (наробітку на відмову,
терміну служби й ін.) по її реалізаціях. При цьому, істотно, передбачається
повне відновлення, розглядається послідовність рівнорозподілених випадкових
величин. Апарат дослідження, призначений для визначення поводження відповідного
показника (у нашому випадку - наробітку до настання граничного стану) на
прогнозованій ділянці, не враховує того, що потік відмов по суті є випадковим
потоком подій, дослідження якого [50] не передбачене і вимагає додаткового
вивчення.
Концепції (попередні) визначення можливості продовження терміну експлуатації з
позицій, що враховують і модель дослідження ПН як характеристики випадкових
величин, і модель досліджень випадкового потоку відмов, повинні відображати
наступні основні моменти:
Об'єктивні дані, що спостерігається, отримані на етапі експлуатації [90] можуть
бути використані для визначен
- Київ+380960830922