Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
, ,
Обеспечение надежности сложных технических систем:
Учебное пособие. 1-е изд.
Рекомендовано Государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики" в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки 200100 — «Приборостроение», 200200 — «Оптотехника» и специальности 200206 — «Приборы и системы лучевой энергетики»
ISBN 1108-5
Год выпуска 2011
Тираж 1000 экз.
Формат 12,8 ´ 20 см
Переплет: твердый
Страниц 352
Цена 550,00 руб.
Рассматриваются комплексные характеристики сложных технических систем, используемые на различных этапах их жизненного цикла. Показываются подходы к определению и оценке технического состояния, приводятся некоторые методы его контроля, диагностирования и прогнозирования, получения информации о техническом состоянии и испытаниях систем. Рассматриваются вопросы обеспечения надежности технических систем на этапе эксплуатации.
Предназначен для студентов, обучающихся по направлениям подготовки «Приборостроение», «Оптотехника», «Фотоника и оптоинформатика» и специальности «Приборы и системы лучевой энергетики». Будет полезен специалистам, аспирантам и научным работникам в области надежности сложных технических систем.
Введение
Большая часть того, что создает человек — вещи, инструменты, сооружения, технические агрегаты и системы — предназначена для дальнейшего использования.
Жизненный цикл любого изделия можно разделить на этапы разработки идеи, конструирования, производства, эксплуатации и утилизации. Очевидно, что ключевым, главным этапом является эксплуатация, поскольку именно она определяет набор потребительских свойств изделия и предъявляет к ним требования. Несомненно, что остальные этапы также важны: свойства изделия закладываются тогда, когда человек свое произведение придумывает и делает, т. е. на этапах разработки идеи, конструирования и производства.
К сожалению, все материальные изделия, создаваемые человеком, рано или поздно приходят в негодность. Необходимость использования, стоимость и принятые конструктивные и технологические решения, а также стоимость последствий от отказа изделий определяют интервал времени, в течение которого эти произведения рук человеческих сохраняются, поддерживаются в работоспособном состоянии и применяются по назначению.
Обычно дорогостоящие и сложные изделия стараются использовать достаточно долго, чтобы окупить вложенные в них финансовые и материальные средства и затраты труда. Если же изделие не очень дорого, то менять его можно достаточно часто. В обоих случаях при отказе может произойти весьма значительный ущерб либо от поломки изделия, либо от невыполнения целевой задачи. В связи с этим возникает вопрос, насколько долго и с какой степенью уверенности в результате можно использовать изделие. Иными словами, при эксплуатации практически любого, в особенности технического, изделия возникает проблема его надежности.
Приборы и системы лучевой энергетики и их системы управления — сложные технические изделия. Их сложность проявляется при проектировании, производстве и эксплуатации. Оценка надежности любой сложной технической системы — нетривиальная задача, для решения которой могут служить, в зависимости от целей определения надежности и имеющейся информации, различные подходы, методы и методики.
Рассматривая приборы и сложные технические системы, необходимо определять понятия дефекта и отказа, предельного состояния, методы расчета или оценки их надежности.
Любая современная сложная техническая система не обходится без микропроцессорных систем управления и, следовательно, зависит от качества и надежности функционирования программного обеспечения. Если технической системой управляет человек, то зачастую именно он оказывается слабым звеном в системе.
В связи с этим проблема надежности сложных технических систем — весьма и весьма непростая комплексная проблема, при решении которой необходимо учитывать технические, информационные, биологические, психологические и другие факторы.
Учебник состоит из трех частей. В первой рассматриваются комплексные характеристики технических систем (ТС): такие, как надежность и готовность, и входящие в них характеристики безотказности, долговечности, сохраняемости и эксплуатационной технологичности, а также показатели этих характеристик. Обсуждаются некоторые методы повышения надежности технических систем на этапах конструирования, производства и поддержания надежности на этапе эксплуатации. Затрагиваются вопросы надежности программного обеспечения.
Вторая часть посвящена определению и оценке технического состояния систем, методам его контроля, диагностирования и прогнозирования, получения информации о состоянии, а также испытаниям технических систем.
В третьей части обсуждаются вопросы обеспечения надежности технических систем на этапе эксплуатации, принципы организации системы эксплуатации, приводятся материалы по принципам организации и стратегиям технического обслуживания и ремонта техники, влиянию технического обслуживания и ремонта на процесс эксплуатации и эксплуатационно-технические характеристики, моделям ремонтных органов и их функционирования. В эту же часть вошли вопросы организации технической эксплуатации, а также простейшие стратегии функционирования системы материально-технического обеспечения эксплуатации и их влияние на эксплуатационно-технические характеристики.
Материал введения написан авторами совместно. Д. т. н., профессором А. Н. Мироновым и к. т. н., доцентом О. Л. Шестопаловой написаны подразделы 1.1, 1.2, 3.1, 10.1, 10.2, 11.1, 11.2, 11.3; к. т. н., доцентом В. А. Керножицким — подразделы 1.3,1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 2.1.3, 10.3; к. т. н., доцентом А. Н. Дороховым — разделы 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 13, 14 и подразделы 3.2, 3.3, 10.4, 10.5, 11.4.
Учебник базируется на трудах научной школы надежности, которую в разные годы возглавляли профессора Н. М. Седякин и А. Я. Маслов, большой вклад в деятельность которой внесли профессора Г. И. Владимирович, А. А. Воронин, В. А. Зеленцов, В. А. Смагин, доценты Б. С. Абраменко, В. К. Бочкарев, А. Г. Гуца, В. А. Козеев, Л. Н. Немудрук, В. С. Солдатенко, В. З. Сюбаров и многие другие. В основу учебника положены материалы лекций, читавшихся авторами в различных вузах более двадцати лет.
, ,
Обеспечение надежности сложных технических систем:
Учебное пособие. 1-е изд.
Оглавление
Перечень условных обозначений и сокращений.......... 5
Введение.......... 7
Часть первая. Комплексные характеристики технических систем
1. Надежность технических систем.......... 12
1.1. Характеристики технических систем.......... 12
1.2. Основные понятия надежности.......... 17
1.3. Особенности определения надежности сложных технических систем .......... 24
1.4. Краткая характеристика жизненного цикла сложных технических систем.......... 27
1.5. Факторы, влияющие на надежность технических систем.......... 34
1.5.1. Конструкционные факторы.......... 34
1.5.2. Производственные факторы.......... 37
1.5.3. Эксплуатационные факторы.......... 38
1.6. Надежность в организационно-технических системах.......... 41
1.7. Управление надежностью.......... 49
2. Безотказность технических систем.......... 54
2.1. Законы распределения наработки технических объектов.......... 54
2.1.1. Функция надежности.......... 54
2.1.2. Интегральный закон распределения наработки до отказа .......... 56
2.1.3. Дифференциальный закон распределения наработки до отказа .......... 56
2.2. Показатели безотказности невосстанавливаемых объектов .......... 63
2.2.1. Интенсивность отказов.......... 63
2.2.2. Вероятность безотказной работы.......... 66
2.2.3. Моментные характеристики законов распределения наработки до отказа.......... 69
2.2.4. Гамма-процентная наработка до отказа.......... 70
2.3. Потоки событий и их свойства.......... 70
2.3.1. Основные понятия о потоках.......... 70
2.3.2. Пуассоновский поток.......... 74
2.3.3. Свойства простейшего потока.......... 75
2.4. Показатели безотказности восстанавливаемых технических систем .......... 76
2.4.1. Вероятность безотказной работы.......... 76
2.4.2. Средняя наработка на отказ.......... 77
2.4.3. Среднее время и вероятность восстановления работоспособного состояния.......... 77
2.5. Физический принцип надежности Н. М. Седякина .......... 78
2.6. Методы расчета показателей эксплуатационно-технических характеристик.......... 80
2.6.1. Структурные схемы надежности при параллельном и последовательном соединении элементов.......... 80
2.6.2. Структурно сложные схемы надежности.......... 83
2.6.3. Метод прямого перебора.......... 85
2.6.4. Метод разложения относительно особого элемента.......... 87
2.7. Оценивание показателей ЭТХ структурно сложных систем.......... 89
3. Долговечность, сохраняемость и эксплуатационная технологичность .......... 94
3.1. Долговечность технических систем.......... 94
3.1.1. Основные понятия и определения долговечности.......... 94
3.1.2. Количественные показатели долговечности.......... 98
3.1.3. Расчет показателей долговечности.......
3.1.4. Моральная долговечность техники.......
3.2. Сохраняемость технических систем.......
3.2.1. Основные понятия и определения сохраняемости.......
3.2.2. Количественные показатели сохраняемости.......
3.3. Эксплуатационная технологичность.......
3.3.1. Основные понятия эксплуатационной технологичности и показатели ремонтопригодности.......
3.3.2. Методы оценки показателей ремонтопригодности.......
4. Методы обеспечения надежности технических систем.......
4.1. Основные методы обеспечения надежности.......
4.2. Классификация методов резервирования.......
4.3. Безотказность систем при нагруженном резервировании без восстановления резерва.......
4.3.1. Скользящее резервирование.......
4.3.2. Раздельное резервирование.......
4.3.3. Общее резервирование.......
4.4. Сравнительный анализ видов резервирования.......
5. Готовность технических систем к применению по назначению.......... 136
5.1. Показатели готовности.......
5.1.1. Коэффициент готовности технической системы.......
5.1.2. Коэффициент оперативной готовности.......
5.2. Готовность технических систем.......
5.2.1. Готовность технических систем непрерывного использования .......
5.2.2. Готовность технической системы многократного применения .......
5.2.3. Готовность дежурных технических систем.......
5.2.4. Готовность нерезервированных систем.......
5.3. Перевод технической системы в готовность. Оптимальный выбор момента начала подготовки ТС к применению по назначению.......
5.4. Готовность систем при возникновении простоев, вызванных различными причинами.......
5.5. Готовность технической системы с учетом постепенных отказов .......
Часть вторая. Оценивание технического состояния технических систем
6. Техническое состояние и некоторые способы его определения.......... 168
6.1. Виды технического состояния.......
6.2. Выбор параметров для определения технического состояния .......
7. Диагностирование технического состояния технической системы.......
7.1. Цели и задачи технической диагностики.......
7.2. Способы получения информации о техническом состоянии.......
7.3. Методы поиска неисправностей.......
7.3.1. Метод последовательных поэлементных проверок.......
7.3.2. Метод последовательных групповых проверок.......
7.3.3. Комбинационный метод поиска неисправностей.......
7.3.4. Сравнительная оценка методов поиска неисправностей.......
7.4. Сложности, возникающие при поиске неисправностей.......
8. Контроль технического состояния.......
8.1. Классификация видов контроля технических систем.......
8.2. Достоверность контроля.......
8.3. Целесообразность контроля.......
8.4. Последовательность контроля параметров.......
8.5. Контрольные допуски.......
8.5.1. Границы области допуска.......
8.5.2. Методы наихудшего случая.......
8.5.3. Вероятностные методы определения допусков на параметры .......
8.5.4. Выбор оптимальных допусков по критерию стоимости.......
8.5.5. Выбор оптимальных допусков на внутренние параметры.......
9. Экспертное оценивание.......
9.1. Основные понятия экспертного оценивания.......
9.2. Методы получения экспертной информации.......
9.3. Организация экспертного опроса.......
9.4. Обработка экспертной информации.......
9.4.1. Методы выработки экспертной информации.......
9.4.2. Групповая оценка объектов.......
9.4.3. Обработка парных сравнений объектов.......
10. Испытания технических систем.......
10.1. Классификация испытаний технических систем.......
10.2. Целесообразность испытаний.......
10.3. Обеспечение надежности сложных технических систем в процессе опытной отработки.......
10.3.1. Логико-вероятностная модель процесса отработки.......
10.3.2. Определение числа доработок для обеспечения требуемого значения показателя надежности.......
10.3.3. Оптимизация программы испытаний сложных объектов по стоимости.......
10.3.4. Изменение надежности объекта при его отработке в составе организационно-технической системы....
10.4. Многофакторные испытания.......
10.4.1. Планирование испытаний.......
10.4.2. Активный многофакторный эксперимент.......
10.4.3. Снижение объема многофакторных испытаний.......
10.5. Автоматизация испытаний.......
11. Прогнозирование технического состояния технической системы.......
11.1. Цели, задачи и классификация методов прогнозирования технического состояния и отказов.......
11.2. Оценка качества прогнозирования.......
11.3. Прогнозирование технического состояния ТС по выходным параметрам.......
11.3.1. Модели случайных процессов изменения параметров.......
11.3.2. Априорные и апостериорные процессы изменения параметров .......
11.3.3. Прогнозирование безотказности по апостериорным процессам изменения параметров.......
11.4. Прогнозирование технического состояния по внутренним параметрам.......
Часть третья. Техническое обеспечение технических систем на этапе эксплуатации
12. Система эксплуатации технических систем.......
12.1. Обеспечение надежности на этапе эксплуатации.......
12.2. Структура и функционирование системы эксплуатации.......
12.3. Совершенствование системы эксплуатации.......
13. Техническое обслуживание и ремонт технических систем.......
13.1. Принципы организации технического обслуживания технических систем.......
13.2. Принципы организации ремонта технических систем.......
13.3. Система комплексного ТО и ремонта.......
13.4. Влияние ТО на процессы эксплуатации.......
13.4.1. Готовность ТС при ТО и ремонтах без обновления ресурса .......
13.4.2. Готовность ТС при ремонтах с обновлением ресурса.......
13.5. Структура ремонтных органов и модели их функционирования .......
13.5.1. Общее решение системы массового обслуживания в стационарном режиме.......
13.5.2. Ремонт силами эксплуатирующего персонала.......
13.5.3. Функционирование ремонтного органа среднего уровня .......
13.5.4. Функционирование РО высокого уровня.......
13.6. Обоснование штатного состава РО.......
14. Восполнение запасов в системе эксплуатации.......
14.1. Система материально-технического обеспечения.......
14.2. Критерии оценки качества функционирования СМТО.......
14.3. Номенклатура запасов.......
14.4. Эксплуатационно-технические характеристики технической системы при различных стратегиях восполнения запасов.......
14.4.1. Вероятность нормального функционирования технической системы при непополняемых запасах.......
14.4.2. ЭТХ технической системы при периодическом пополнении запасов .......
14.4.3. ЭТХ технической системы при пополнении запасов с постоянным размером заявки.......
14.4.4. ЭТХ технической системы при непрерывном пополнении запасов .......
