Надійность. Показники надійності

Теоретичні відомості

Надійність - це властивість об’єкта зберігати в потрібних межах значення всіх параметрів, які характеризують здібність об’єкта виконувати свої функції в певних умовах експлуатації, обслуговування та зберігання. Складовими надійності є безвідмовність, довговічність та збережуваність.

Найбільш важлива складова надійності - це безвідмовність. Кількісно безвідмовність можна оцінити такими показниками, як ймовірність безвідмовної роботи, ймовірність появи відмови, інтенсивність відмов.

Ймовірність безвідмовної роботи виробу Р(t) - це ймовірність того, що при заданих режимах і умовах роботи в заданому інтервалі часу відмова не виникає.

Середня інтенсивність відмов l(t,Dt) - це кількість виробів, що відмовили, віднесене до кількості виробів, які неперервно працювали до початку випробувань і до часу, протягом якого відбувалась випробування:

де Dn - кількість виробів, які відмовили протягом часу випрбувань Dt; n – кількість виробів, що відмовили до початку випробувань; (N-n) – це кількість виробів на початок випробувань; l(t,Dt) має розмірність 1/годину (1/г).

Типові значення інтенсивності відмов вітчизняних транзисторів і ІС:

3_*10^-7 1/г - для малопотужних транзисторів;

5_*10^-7 1/г - для транзисторів середньої потужності;

10^-6 1/г - для потужних транзисторів;

10^-6 ¸ 10^-10 - для ІС.

Якщо необхідно визначити величину інтенсивності відмов за період наробки Т, то формула буде мати вигляд:

l = n/(NТ), (3.2),

де l - середня інтенсивність відмов; n - кількість відмов за період Т.

Запровадимо поняття миттєвої інтенсивності відмов l(t). Кількість виробів на початок випробувань можна визначити як NP(t), а кількість виробів, що відмовили за час випробувань [t,t+Dt], як

Dn=N×F(t+Dt) - N×F(t) = N×F(t+Dt) – F(t)

Тоді

, (3.3)

З (3.3) після нескладних перетворень одержимо:

, (3.4).

Якщо l(t) = const = l

P(t) = exp (-lt), (3.5).

Середня наробка до відмови – математичне очікування наробки до першої відмови:

(3.6).

При експоненційному законі розподілу і l = const

, (3.7).

В більшості технічних умов на вироби електронної техніки вказується не термін збережуваності, а гама-відсотковий час наробітку до відмови Т_g - термін, на протязі якого виріб не досягає граничного стану з заданою ймовірністю g процентів.

T_g = - (1/l) ln (g/100), (3.8).

Таким чином, при заданому значенні γ і відомої постійної інтенсивності відмов λ по формулах (3.7) і (3.8) можна визначити середній час наробітку до відмови й гамма-процентний.