Оценить аналитически эффективность того или иного метода повышения надежности возможно только тогда, когда известно, как изменяются количественные характеристики надежности при применении данного метода.

При экспоненциальном законе распределения все основные количественные характеристики и коэффициенты надежности нерезервированной системы выражаются через интенсивность отказов системы, среднее время восстания () и суммарное время (t) работы системы. Для резервированных систем надежность также определяется методом резервирования и его кратностью (m)

Тогда для случая, когда справедлив экспоненциальный закон распределения, можно записать:

Надежность = f(l, , t, m, метод резервирования).                       (6.1)

Из этого выражения видно, что все методы повышения надежности принципиально могут быть сведены к следующим основным:

· резервированию системы;

· уменьшению интенсивности отказов системы;

· сокращению времени непрерывной работы;

· уменьшению среднего времени восстановления.

Реализация указанных методов может осуществляться либо при проектировании, либо при изготовлении, либо в процессе эксплуатации

Уменьшить интенсивность отказов системы можно следующими способами:

1) упрощением системы;

2) выбором наиболее надежных элементов;

3) облегчением электрических, механических, тепловых и других режимов работы элементов;

4) тренировкой элементов и систем;

5) созданием схем с ограниченными последствиями отказов элементов;

6) стандартизацией и унификацией элементов и узлов;

7) совершенствованием технологии производства;

8) автоматизацией производства;

9) статистическим контролем качества продукции;

10) проведением профилактических мероприятий при эксплуатации аппаратуры, направленных на предупреждение отказов.

Уменьшить среднее время восстановления можно, повышая надежность систем и тем самым уменьшая число отказов, или сокращая время, необходимое для отыскания и устранения отказов. Сократить время, потребное для отыскания и устранения неисправностей, можно, применяя встроенный контроль, автоматизацию проверок, повышение квалификации обслуживающего персонала, сбор и обобщение опыта эксплуатации.

Уменьшить время непрерывной работы автоматической системы можно в том случае, если имеется возможность выключить систему на определенный промежуток времени, не нарушая процесса управления. Это часто возможно при управлении такими объектами, как летательные аппараты, при управлении системами, осуществляющими коррекцию других более сложных систем, и т.п.

Наиболее эффектными и многочисленными методами повышения надежности аппаратуры являются методы, которые применяются при её проектировании. К таким методам относятся:

· резервирование,

· упрощение системы,

· выбор наиболее надежных элементов,

· создание схем с ограниченными последствиями отказов элементов,

· облегчение электрических, механических, тепловых и других режимов работы элементов,

· стандартизация и унификация элементов и узлов,

· встроенный контроль,

· автоматизация проверок.

Эффективность этих методов в том, что они позволяют из малонадежных элементов строить надежные системы. Эти методы позволяют уменьшить интенсивность отказов системы, уменьшить среднее время восстановления и время непрерывной работы системы.

При изготовлении аппаратуры надежность можно повысить, совершенствуя технологию производства, осуществляя автоматизацию производственных процессов, применяя статический контроль качества продукции, осуществляя тренировку элементов и систем. Все эти методы позволяют уменьшить интенсивность отказов системы.

Повысить надежность аппаратуры в процессе ее эксплуатации чрезвычайно трудно. Это объясняется тем, что надежность системы в основном закладывается при ее проектировании и изготовлении, а при эксплуатации надежность только расходуется. Скорость ее расхода зависит от методов эксплуатации, квалификации обслуживающего персонала, условий эксплуатации.

Задача инженеров-эксплуатационников состоит не в повышении надежности системы, а в том, чтобы как можно дольше сохранить надежность аппаратуры, заложенную в процессе ее проектирования и изготовления.

Научные методы эксплуатации включают в себя научно обоснованные способы проведения профилактических мероприятий и ремонтов. Сюда, в первую очередь, относятся частота и глубина проверок, условия хранения, регламентация времени непрерывной работы аппаратуры и т.п.

Следует, однако, сказать, что в процессе эксплуатации не только расходуется надежность. При правильной организации эксплуатации также удается повысить надежность аппаратуры. Действительно, если профилактические мероприятия предупреждают отказы, то это аналогично уменьшению интенсивности отказов системы. Разница состоит лишь в том, что здесь надежность элементов фактически не повышается, как при проектировании и изготовлении, а своевременно происходит смена или ремонт еще не отказавших элементов, но таких, вероятность отказов которых сильно возросла.

Эксплуатация оказывает очень сильное влияние на проектирование и изготовление вновь разрабатываемой аппаратуры. Это объясняется тем, что данные об отказах аппаратуры, полученные при ее эксплуатации, полностью характеризуют ее надежность и поэтому являются часто исходными данными при проектировании высоконадежной аппаратуры подобного типа.

Эксплуатация может быть уподоблена громадному по объему эксперименту с реальными условиями работы аппаратуры, который не может быть проведен ни в одной лаборатории. Поэтому сбор, научная обработка и обобщение статистических данных об отказах аппаратуры является одной из важных функций технической эксплуатации.

Опыт эксплуатации всегда должен использоваться при проектировании и изготовлении надежной аппаратуры, а результаты проектирования и изготовления-при совершенствовании методов эксплуатации.

Перечисленные в настоящем разделе методы повышения надежности не являются обязательными для любой аппаратуры. Одни методы могут быть использованы для по

вышения надежности аппаратуры одного класса, другие – для другого. Все зависит от типа аппаратуры и условий ее эксплуатации.

Для уяснения целесообразности применения того или иного способа, его эффективности, достоинств и недостатков рассмотрим более подробно основные из перечисленных методов.