Метод структурной схемы надежности

Предпосылкой для построения моделей надежности системы в виде структурных схем является изображение путей сигнала, обеспечивающих работоспособность системы. Часто требуется более одного определения отказа системы. Отказы системы должны быть определены и перечислены.

Кроме того, необходимы чёткие инструкции по:

функциям, выполняемым системой;

параметрам эффективности и допустимым границам изменения параметров;

режимам эксплуатации системы и условиям окружающей среды.

При разработке модели системы сначала необходимо дать определение работоспособного состояния системы. Если возможно более одного определения, то для каждого определения может потребоваться отдельная структурная схема надежности. Затем необходимо разделить систему на блоки так, чтобы определить логику их взаимодействия в системе. При этом каждый блок должен быть статистически независимым и максимально большим. В то же время каждый блок не должен содержать, (по возможности), резервирования. Для простоты числовой

оценки каждый блок должен содержать только такие элементы, которые соответствуют одному и тому же статистическому распределению наработок до отказа.

Затем, используя определение отказа системы, строится структурная схема, в которой подключение блоков формирует «путь успеха» системы. При этом пути между портами ввода и вывода проходят через такие комбинации блоков, которые должны обеспечивать функционирование системы. Если для функционирования системы требуется, чтобы функционировали все блоки, то соответствующей структурной схемой является такая схема, в которой все блоки соединены последовательно, как показано на рис. 3.

O

I

Рисунок - 3. Последовательное соединение элементов:- входной порт, O -порт вывода, A, B, C, n -блоки системы

Структурные схемы этого типа называются последовательными структурными схемами надежности или основным соединением элементов. Из-за статистической независимости отказ любого блока не должен повышать вероятность отказа любого другого блока системы.

На практике встречаются системы, для работы которых необходимо функционирование m или более из n элементов, соединенных параллельно. Структурная схема системы, для которой n=3, m=2 имеет вид, показанный на рис. 4. Таким образом, изображенная на рисунке система допускает отказ не более одного элемента.

I O

Рисунок - 4. Структурная схема надёжности с мажоритарным резервированием

М - мажоритарный или голосующий элемент

Большинство структурных схем надежности легко понятны, а требования к работе системы - очевидны. Однако не все структурные схемы являются комбинациями последовательных или параллельных систем. Пример такой структурной схемы представлен на рис 5.

I O

Рисунок - 5. Сложная структурная схема надёжности

Статья в тему

Технология изготовления диффузионых резисторов на основе кремния
Одним из основных достижений микроэлектроники является создание на основе фундаментальных и прикладных наук новой элементной базы интегральных микросхем. Развитие вопросов проектирования и совершенствование технологии позволило в короткий срок создать высоко интегрированные функци ...