L'affidabilità è Affidabilità tecnica. Fattore di affidabilità

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

L'uomo moderno non può immaginare la sua esistenza senza vari meccanismi che semplificano la vita e la rendono molto più sicura. Qualsiasi tecnica utilizzata è apprezzata principalmente per la sua sicurezza. Questa qualità deriva in gran parte da un' altra proprietà: affidabilità.

Che cos'è? Qual è la definizione corretta di questo termine? E cosa significa veramente? Scopriamolo!

Definizione

Quindi, l'affidabilità è la capacità di un oggetto di mantenere le proprietà e le caratteristiche tecniche specificate per un certo intervallo di tempo. Inoltre, questa proprietà sottolinea la possibilità di mantenere tutte le qualità specificate durante il trasporto e/o in condizioni difficili ed estreme.

Per essere onesti, va notato che l'affidabilità è un concetto complesso che non può essere descritto brevemente. In particolare, in tecnologia, questa definizione si scompone subito in più concetti strettamente correlati tra loro. Diamo un'occhiata a ciascuno.

Informazioni sull'affidabilità tecnica

Nella tecnologia, solo un oggetto che soddisfa contemporaneamente quattro requisiti o, meglio, ha delle caratteristiche che devono necessariamente essere rintracciate nella suacaratteristiche e proprietà. Per facilitare la comprensione di questa definizione, eccone un elenco:

• Come abbiamo già detto, l'affidabilità è la capacità di svolgere le funzioni che sono strutturalmente integrate nel dispositivo per un periodo di tempo. Ad esempio, un motore elettrico deve consumare una quantità di energia rigorosamente definita e fornire una velocità di rotazione impostata. Se continuiamo questo argomento, per il sistema di alimentazione è importante la capacità di fornire la tensione desiderata, il cui valore può oscillare solo entro limiti strettamente limitati.
• Anche lo svolgimento delle funzioni lavorative deve avvenire solo entro i limiti tecnologici stabiliti dal produttore del dispositivo. Ad esempio, il motore deve funzionare in quelle condizioni ambientali che non porteranno alla sua distruzione.
• Al contrario, se è richiesto un funzionamento stabile in condizioni di elevato contenuto di polvere nella stanza, il dispositivo deve provvedere a questo per un intervallo di tempo il più lungo possibile. Si noti che questa e tutte le caratteristiche di affidabilità di cui sopra sono soddisfatte a colpo sicuro.
• L'oggetto, tra l' altro, deve avere la capacità di mantenere tutte le sue caratteristiche tecniche, non solo in posizione di lavoro, ma anche a riposo. Quindi, il motore dell'auto deve (soggetto a determinate condizioni) essere pronto per l'avvio, anche se l'auto è rimasta nella scatola per diversi mesi o addirittura anni.

Conclusioni intermedie

Quindi, l'affidabilità è moltoqualità importante di qualsiasi oggetto. In nessun caso deve essere contrastato o confuso con altri concetti qualitativi. Ad esempio, un impianto di trattamento delle emissioni industriali può avere un prezzo molto interessante grazie alla sua capacità di catturare il maggior numero possibile di particolato dall'aria. Ma senza sapere quanto possono durare queste caratteristiche, acquistarlo è molto pericoloso e spesso del tutto inutile.

Al contrario, le specifiche di un dispositivo possono contenere molte informazioni sull'affidabilità, ma non ci sarà una sola parola sulle caratteristiche che ha. Pertanto, la definizione di affidabilità dovrebbe includere tutti questi punti.

Alcune aggiunte

A seconda dello scopo dell'oggetto, affidabilità è sinonimo di affidabilità, manutenibilità e durata. Dovrebbe essere chiaro che questa qualità viene percepita solo tenendo conto delle caratteristiche dell'oggetto stesso. Ad esempio, se prendiamo un sensore non recuperabile in un alloggiamento sigillato, per esso l'affidabilità sarà la capacità di mantenere le sue prestazioni in un determinato periodo di tempo. In poche parole, se questo dispositivo funziona senza guasti per 12 mesi con una garanzia di un anno, allora dovrebbe essere considerato abbastanza affidabile.

Tuttavia, ci sono alcune eccezioni a regole così rigide. Ricordi come abbiamo parlato di un'auto che è in stato di conservazione? Affidabilità in questo caso non è sinonimo della parola “failure free”, che implica l'avviamento immediato del motore, ma “durabilità” e “riparabilità”. Nessuno puòassicurarsi che il motore si avvii immediatamente e funzioni senza intoppi.

È garantito che una centrale elettrica affidabile sopravviva allo stoccaggio (in condizioni più o meno adatte) e sia in grado di funzionare dopo alcuni interventi di manutenzione. Pertanto, garantire l'affidabilità è un elenco di misure necessarie volte ad aumentare la probabilità di un funzionamento senza problemi e senza interruzioni di apparecchiature, interi sistemi e complessi di produzione.

Nella maggior parte dei casi, la capacità dello strumento di raggiungere la sua vita utile senza gravi guasti e la necessità di manutenzione è estremamente importante. Ciò è particolarmente vero per quegli oggetti che devono essere usati in condizioni estremamente difficili.

Da cosa ci si dovrebbe guidare quando si valuta l'affidabilità di un oggetto?

Di norma, i produttori sono guidati da GOST 27.002-89 "Affidabilità nell'ingegneria. Concetti di base. Termini e definizioni", da cui derivano quasi tutti i concetti di affidabilità adottati nei settori tecnico e industriale domestico. Tuttavia, questo standard non copre tutti i concetti, e quindi a volte forniremo spiegazioni.

Consideriamo subito i tipi di affidabilità. La scienza moderna suggerisce che ce ne siano solo due:

• Tolleranza agli errori di un elemento, oggetto di sistema.
• Stabilità dell'intero complesso nel suo insieme.

Questi concetti non sono solo correlati, ma anche logicamente si susseguono l'uno dall' altro. E quindi lo faremoconsidera questo termine in un senso comune e generale.

Concetti di base della teoria dell'affidabilità: oggetto, elemento e sistema

Un oggetto è un determinato prodotto tecnico che deve essere controllato dalla fase di progettazione fino alla consegna al consumatore. Va ricordato che questa definizione include non solo singoli elementi, ma anche sistemi abbastanza complessi: macchine, edifici, complessi di edifici industriali e impianti.

Così, un sistema è inteso come un insieme di oggetti collegati da una certa funzione comune che deve svolgere. Un elemento, come puoi immaginare, è una piccola parte integrante di un oggetto che ha determinate funzioni. Le prestazioni e l'affidabilità tecnica dell'intero sistema nel suo insieme dipendono da ciascun elemento separatamente.

Tutti questi concetti sono piuttosto relativi, poiché possono essere considerati l'uno attraverso l' altro. Quindi, un oggetto in qualche studio può essere considerato un sistema (poiché è esso stesso un insieme di elementi), oppure può essere un elemento indipendente se considerato dal punto di vista di un complesso di lavoro grande e remoto.

In parole povere, tutto dipende dalla scala, che deve essere presa in considerazione durante la ricerca. Questo è esattamente ciò che dice la teoria dell'affidabilità, che da tempo è diventata una branca scientifica indipendente e molto importante.

Rapporto tra uomo e macchina

Anche le persone che gestiscono macchine e strutture sono elementi separati dei sistemi. Sono collegati sia tra loro che con meccanismi. I sistemi interagiscono in tempo reale. Un segno della loro integrità e affidabilità è una chiara relazione tra oggetti ed elementi strutturali.

Informazioni sui possibili stati di un oggetto

Va notato che ogni oggetto in un dato intervallo di tempo può trovarsi in un certo stato. È da questo che dipendono specifici indicatori di affidabilità. Elenchiamoli:

• Buone condizioni. In questo caso, l'oggetto è pienamente conforme a tutti i parametri normativi che il produttore gli ha inserito.
• Viene riconosciuto difettoso quando almeno uno di questi parametri non soddisfa le caratteristiche tecniche specificate.
• In uno stato di salute, l'oggetto può svolgere tutte le sue funzioni principali e il valore degli indicatori stabiliti rientrerà nella norma tecnica. Va ricordato che un dispositivo difettoso può avviarsi, ma non può essere definito operativo e i suoi indicatori di affidabilità diminuiranno costantemente fino a diventare zero.
• L'inoperabilità è una condizione in cui un oggetto non soddisfa gli standard tecnici in esso previsti e non può svolgere le sue funzioni. In questo caso, non si parla di affidabilità in linea di principio.

Stato limite di affidabilità

Quando si parla di affidabilità dei sistemi tecnici, il concetto di stato limite è di grande importanza. In breve, questo è il nome della situazione in cui l'ulteriore funzionamento della macchina o del dispositivo diventa inaccettabile e/oimpossibile. Uno stato simile si verifica a seguito di un guasto o del verificarsi di alcuni gravi difetti, tensione del materiale. In questo caso, qualsiasi tentativo di operare potrebbe fallire, poiché è probabile che il dispositivo si guasti e crolli.

I segni dello stato limite sono stabiliti dal produttore e le informazioni devono riflettersi nella specifica tecnica allegata all'oggetto. Ogni anno c'è un aumento generale dell'affidabilità dovuto alla maggiore producibilità dei processi produttivi, ma il produttore deve fornire tutti questi dati su richiesta del consumatore.

Quali sono i segni comuni di uno stato limite?

Come abbiamo detto, ci sono due tipi di oggetti:

• Recuperabile è l'elemento le cui prestazioni possono essere completamente ripristinate e in condizioni standard.
• Di conseguenza, un oggetto irrecuperabile è uno la cui salute non può essere ripristinata. Almeno in condizioni standard.

Per ogni categoria, ci sono alcune caratteristiche generali che possono essere utilizzate per diagnosticare l'inizio dello stato limite con piena sicurezza. Naturalmente, anche l'affidabilità dei sistemi tecnici in questo caso sarà diversa: se (il sistema) è costituito da un solo oggetto che non può essere ripristinato, i suoi indicatori di affidabilità saranno zero. Se l'oggetto può essere riparato (o sostituito con uno che non può essere riparato), gli indicatori possono davvero essere riportati alla normalità.

Per quanto riguarda gli oggetti che non possono essere riparati, lo stato limite per essi arriva nel momento stesso in cui il periodo di garanzia o altra risorsa che era stata impegnata dal produttore è esaurito. Lo stesso si può dire della potenza massima consentita, alla quale l'ulteriore funzionamento del dispositivo diventa irragionevolmente pericoloso. In alcuni casi viene calcolato un fattore di affidabilità. La sua formula è abbastanza semplice:

ki=li/lb

Scopriamo cosa significano le variabili:

• li è il valore assoluto del tasso di guasto;
• lb è la frequenza di rimbalzo.

Calcola la frequenza di rimbalzo

Per farlo, usa la seguente equazione:

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

• l(t) – numero totale di guasti.
• Nt è il numero medio di elementi nel sistema.
• n(t) - il numero di guasti in un determinato periodo di tempo.
• Dt è il periodo assiomatico in cui si registra il numero totale di problemi con il sistema.

Importante! L'indicatore del valore assoluto dei fallimenti è tratto dalla letteratura di riferimento specializzata. È completamente diverso in ogni settore, quindi non siamo fisicamente in grado di fornire un elenco gigante sulle pagine di questo materiale.

Calcolando il fattore di affidabilità, puoi facilmente scoprire cosa aspettarti dall'oggetto. Più basso è l'indicatore, più affidabile dovrebbe essere riconosciuto il dispositivo, l'auto o la casa.

Informazioni sugli oggetti recuperabili

Come nella situazione precedente, il limitesi verifica nel caso in cui ulteriori operazioni diventino semplicemente impossibili o estremamente inadeguate. In quest'ultima opzione, dovrebbe essere presa in considerazione una combinazione di più fattori contemporaneamente:

• Mantenere la struttura a un livello minimo di sicurezza e/o salubrità diventa impossibile o troppo costoso.
• A causa dell'usura, il dispositivo o la macchina sono diventati in uno stato tale che è più facile ed economico acquistare un oggetto simile.

In alcuni casi, il produttore ritiene che lo stato limite si verifichi nel momento in cui l'intera serie di problemi accumulati può essere corretta solo effettuando una revisione approfondita. In linea di principio, questo è un approccio abbastanza ragionevole, poiché consente di prevenire molti seri problemi. Pertanto, un sinonimo della parola "affidabilità" è manutenzione, manutenibilità.

Va ricordato che nel processo di operazione l'oggetto potrebbe avere altri stati, di cui parleremo ora.

Transizione di oggetti in diversi stati durante il suo funzionamento

• Il danno è un evento consistente nella violazione della salute di un oggetto pur mantenendone le prestazioni.
• Il fallimento è un evento consistente in una violazione dell'operabilità dell'oggetto.
• Criterio di rifiuto - un tratto distintivo o una combinazione di quelli, secondo il quale viene stabilito il fatto del fallimento.
• Il ripristino è il processo di rilevamento ed eliminazione di un guasto (danno) al fine di ripristinarne le prestazioni (funzionalità).

Analisi praticaaffidabilità

Quando gli esperti analizzano l'affidabilità di un oggetto, macchina o edificio, diventa estremamente importante per loro prendere la decisione giusta su cosa fare in caso di guasto. Se assumiamo che l'oggetto sia teoricamente recuperabile, ma in determinate condizioni la sua riparazione sarebbe impraticabile e/o impossibile, sarebbe più ragionevole trasferirlo nella categoria di non riparabile.

Prendi, ad esempio, un satellite meteorologico. Durante la progettazione, la creazione e il collaudo a terra, è classificato come oggetto recuperabile. Quando viene lanciato nell'orbita terrestre bassa, la probabilità di riparazione tende a zero, e quindi il successo dell'intero programma dipende dall'affidabilità.

Affidabilità dei concetti immateriali

Sopra, vi abbiamo parlato di cosa studia la teoria dell'affidabilità quando si parla di oggetti materiali: cose, dispositivi, meccanismi, navi, aerei, ecc. Ma qualcuno di questi concetti può essere usato in un modo più banale? Come, ad esempio, scoprire l'affidabilità delle banche? Dopotutto, non hanno un produttore che consiglierebbe di ritirare il proprio contributo dopo una certa scadenza!?

In linea di principio, in questo caso esiste una soluzione, sebbene la definizione di affidabilità sia basata su indicatori leggermente diversi. Elenchiamo prima di tutto quali criteri dovresti prestare attenzione:

• La struttura di un istituto finanziario, una sintesi dei suoi fondatori.
• Composizione della commissione dei fondatori.
• Recensioni, opinioni dei clienti e almeno due o tre anni. Per informazioni più aggiornate, è meglioignorare in linea di principio.
• Interessi di base sia per depositi che per prestiti.
• Garantire garanzie bancarie.

Prima di tutto, dovresti prestare attenzione alla composizione dei fondatori. Alcuni nomi e cognomi diranno immediatamente a persone esperte che non vale assolutamente la pena contattare questa banca. Cerca sempre di andare fino in fondo alla verità: se non ci sono tali informazioni sul sito web o nei documenti costitutivi che sono pubblicamente disponibili, guarda l'elenco delle organizzazioni che sono in qualche modo legate a questa istituzione. Se (anche in un lontano passato) sono stati coinvolti in scandali finanziari, è meglio cercare un posto più sicuro per i tuoi soldi.

Così viene determinata l'affidabilità delle banche. Se almeno un elemento dell'elenco sopra ti rende diffidente e incerto, ti sconsigliamo vivamente di utilizzare i servizi di questo particolare istituto finanziario.