Типы оцениваемых показателей и характер

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 7Следующая ⇒

4.2. Экспериментальные методы

Показатели надежности этими методами могут быть получены либо по результатам испытаний – специальных или совмещенных, либо наблюдением за функционированием объекта в условиях эксплуатации, т.е. методы подразделяются на методы испытаний на надежность (специальные, совмещенные) и методы наблюдения.

4.2.1. Методы испытаний

Организуются специально с целью определения показателей надежности, объем их обычно заранее планируется, условия функционирования объектов устанавливаются из требований оценки конкретных показателей. Такие испытания, как правило, применяются для сравнительно простых изделий, выпускаемых в достаточно большом количестве. Проводить специальные испытания для сложных объектов, систем в большинстве случаев не представляется возможным, так как объем их выпуска обычно ограничен единицами экземпляров, а процесс изготовления, отладки, проверки функционирования и доводки занимает слишком много времени и дорогостоящий. Показатели надежности таких объектов оцениваются в основном либо по результатам совмещенных испытаний, при которых определение показателей согласовывается с экспериментальными исследованиями других параметров объекта, либо по наблюдениям на этапе эксплуатации.

Методы испытаний, в свою очередь, подразделяются на исследовательские (определительные) и контрольные. Исследовательские испытания на надежность проводятся для выявления фактических значений показателей надежности; контрольные – для проверки соответствия показателей надежности объектов требованиям (стандарта, технического задания, технических условий).

Исследовательские и контрольные методы имеют существенные различия. При сопоставимых требованиях к точности и достоверности необходимый объем испытаний при контрольной постановке может быть значительно меньше, чем при исследовательской, в случае, если истинное значение показателя надежности объекта мало отличается от необходимого уровня. Кроме того, у этих методов заметно различаются этапы планирования эксперимента.

Планирование при контрольных испытаниях опирается на требуемое значение показателя надежности. В результате планирования определяют необходимый объем испытаний и оценочный норматив – решающее правило, по которому принимается решение о соответствии или несоответствии объекта заданному требованию. Следовательно, ошибка в планировании контрольной процедуры в принципе не может быть выявлена в результате испытаний, и, таким образом, корректность планирования непосредственно определяет достоверность искомого заключения.

При планировании исследовательской (определительной) процедуры принципиально невозможно однозначно указать необходимый объем испытаний, так как точность оценок показателей надежности при заданной достоверности зависит не от объема испытаний, а от объема получаемой при испытании информации. Исходя из требуемых точности и достоверности оценок, в результате планирования исследовательской процедуры получают не объем испытаний, а минимально необходимое число информативных реализаций.

Требуемый объем испытаний – число изделий (или число опытов) и продолжительность испытаний – зависит от фактической надежности объекта, которая до испытания не известна. Следовательно, необходимый объем испытаний при планировании исследовательской процедуры может быть определен лишь ориентировочно, исходя из предполагаемого уровня надежности объекта. Однако ошибки в планировании объема испытаний выявляются в процессе испытаний при обработке их результатов и могут быть скорректированы.

Методы испытаний требуют значительных затрат времени. Сокращение времени может быть достигнуто применением либо специальных методов планирования и обработки, либо форсированных режимов испытаний. При последних ускорение достигается ужесточением режимов с целью набора необходимого количества статистической информации за более короткое время. Применение форсированных испытаний требует большой подготовительной работы: выбора эффективных ускоряющих факторов, исследования степени их влияния и т.п. Кроме того, остается задача "обратного пересчета" полученной информации к "нормальным условиям". Испытания в форсированных режимах целесообразны прежде всего для контроля надежности серийных изделий, выпускаемых по неизменной технологии длительное время.

4.2.2. Методы наблюдения

Иногда эти методы еще называют ретроспективными. Они представляют собой извлечение и обработку информации из анализа работы действующих объектов. Стоимость работ, связанных с оценкой надежности эксплуатируемого оборудования этими методами, в отличие от стоимости испытаний на надежность, минимальна. В основном это затраты на сбор и обработку статистических данных.

Длительность наблюдения и массив статистических данных определяются продолжительностью процесса эксплуатации и общим количеством действующих объектов. Основные трудности этого метода получения показателей надежности состоят в том, что процесс функционирования объектов не зависит от наблюдателя, который должен суметь извлечь объективную информацию о надежности объектов по записям, выполненным большим числом разных наблюдателей.

В общем случае при эксплуатации объектов могут изменяться условия работы, режимы загрузки и т.п. Поэтому возникает задача не просто оценить фиксированные значения показателей надежности, а установить зависимость этих показателей от условий и параметров работы объекта. При формировании такого рода зависимостей влияющие факторы должны быть представлены какими-либо укрупненными, но достаточно представительными показателями. Количество показателей зависит в первую очередь от сложности объекта. Для получения этих зависимостей наиболее эффективно применение регрессионного и дисперсионного анализа.

Одной из главных задач, возникающих при использовании ретроспективных методов, наряду с оценкой погрешности показателей надежности, является связанная с ней задача проверки однородности различных выборок и их объединения. Суть последней состоит в следующем. Если из собранной информации (выборок) о надежности однотипных объектов, работающих в разных частях системы (в общем случае в разных условиях), следует, что они имеют различные точечные статистические оценки показателей надежности, то возникает вопрос, можно ли эти расхождения считать существенными, значимыми, или их следует приписать случайностям выборок. Ответ на этот вопрос очень важен. Действительно, если эти расхождения случайные, то выборки однородные, принадлежат одной генеральной совокупности и информацию можно объединить; в результате повысится точность оценки показателей надежности. В теории вероятностей и математической статистике разработаны методы (метод статистических гипотез) и критерии, позволяющие решить эту задачу.

При обработке экспериментальных данных отмеченные различия методов испытания и наблюдения несущественны, поэтому рассматриваемые далее подходы и методы обработки данных относятся ко всем экспериментальным методам.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману