Độ tin cậy là Độ tin cậy về kỹ thuật. Yếu tố độ tin cậy

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Người đàn ông hiện đại không thể tưởng tượng sự tồn tại của mình mà không có những cơ chế khác nhau giúp đơn giản hóa cuộc sống và giúp nó an toàn hơn nhiều. Bất kỳ kỹ thuật nào được sử dụng chủ yếu được coi trọng vì tính an toàn của nó. Chất lượng này phần lớn bắt nguồn từ một đặc tính khác - độ tin cậy.

Đó là gì? Định nghĩa đúng của thuật ngữ này là gì? Và nó thực sự có nghĩa là gì? Hãy tìm hiểu nó!

Định nghĩa

Vì vậy, độ tin cậy là khả năng của một đối tượng để duy trì các thuộc tính và đặc tính kỹ thuật xác định trong một khoảng thời gian nhất định. Ngoài ra, thuộc tính này nhấn mạnh khả năng duy trì tất cả các phẩm chất được chỉ định trong quá trình vận chuyển và / hoặc trong điều kiện khó khăn, khắc nghiệt.

Công bằng mà nói, cần lưu ý rằng độ tin cậy là một khái niệm phức tạp không thể mô tả ngắn gọn. Đặc biệt, trong công nghệ, định nghĩa này được phân rã cùng một lúc thành một số khái niệm có liên quan chặt chẽ với nhau. Chúng ta hãy xem xét từng cái.

Về độ tin cậy kỹ thuật

Trong công nghệ, chỉ một đối tượng đáp ứng bốn yêu cầu cùng một lúc hoặc đúng hơn là có các tính năng nhất thiết phải được truy tìm trongđặc điểm và tính chất. Để dễ hiểu hơn về định nghĩa này, đây là danh sách chúng:

• Như chúng ta đã nói, độ tin cậy là khả năng thực hiện các chức năng được gắn trong cấu trúc của thiết bị trong một khoảng thời gian. Ví dụ, một động cơ điện phải tiêu thụ một lượng năng lượng xác định nghiêm ngặt và cung cấp một tốc độ quay đã định. Nếu chúng ta tiếp tục chủ đề này, thì đối với hệ thống cung cấp điện, khả năng cung cấp điện áp mong muốn là rất quan trọng, giá trị của nó chỉ có thể dao động trong giới hạn nghiêm ngặt.
• Việc thực hiện các chức năng công việc cũng chỉ nên diễn ra trong giới hạn công nghệ do nhà sản xuất thiết bị quy định. Ví dụ: động cơ bắt buộc phải hoạt động trong những điều kiện môi trường không dẫn đến việc phá hủy động cơ.
• Ngược lại, nếu yêu cầu hoạt động ổn định trong điều kiện phòng có nhiều bụi, thì thiết bị phải cung cấp điều này trong khoảng thời gian càng lâu càng tốt. Lưu ý rằng điều này và tất cả các đặc điểm trên về độ tin cậy đều được đáp ứng mà không có lỗi.
• Đối tượng, trong số những thứ khác, phải có khả năng duy trì tất cả các đặc tính kỹ thuật của nó, không chỉ ở vị trí làm việc mà còn ở trạng thái nghỉ ngơi. Vì vậy, động cơ ô tô phải (tùy theo một số điều kiện nhất định) sẵn sàng khởi động, ngay cả khi ô tô đã đứng yên trong hộp vài tháng hoặc thậm chí nhiều năm.

Kết luận trung gian

Vì vậy, độ tin cậy là rấtchất lượng quan trọng của bất kỳ đối tượng nào. Trong mọi trường hợp, nó không được đối chiếu hoặc nhầm lẫn với các khái niệm định tính khác. Ví dụ, một nhà máy xử lý khí thải công nghiệp có thể có giá rất hấp dẫn do khả năng thu nhận càng nhiều vật chất hạt từ không khí càng tốt. Nhưng nếu không biết những đặc điểm này có thể tồn tại trong bao lâu, thì việc mua nó là rất nguy hiểm và thường hoàn toàn vô dụng.

Ngược lại, thông số kỹ thuật của thiết bị có thể chứa nhiều thông tin về độ tin cậy, nhưng sẽ không có một từ nào nói về đặc điểm của nó. Do đó, định nghĩa về độ tin cậy nên bao gồm tất cả những điểm này.

Một số bổ sung

Tùy thuộc vào mục đích của đối tượng, độ tin cậy đồng nghĩa với độ tin cậy, khả năng bảo trì và độ bền. Cần hiểu rõ rằng chất lượng này được nhận thức chỉ khi tính đến các đặc điểm của bản thân đối tượng. Ví dụ, nếu chúng ta đặt một cảm biến không thể khôi phục trong một vỏ kín, thì đối với nó, độ tin cậy sẽ là khả năng duy trì hoạt động của nó trong một khoảng thời gian nhất định. Nói một cách đơn giản, nếu thiết bị này hoạt động không hỏng hóc trong 12 tháng với bảo hành một năm, thì nó sẽ được coi là khá đáng tin cậy.

Tuy nhiên, có một số trường hợp ngoại lệ đối với các quy tắc nghiêm ngặt như vậy. Hãy nhớ cách chúng ta đã nói về một chiếc xe đang được bảo tồn? Trong trường hợp này, độ tin cậy không phải là từ đồng nghĩa với từ "không hỏng hóc", ngụ ý về khả năng khởi động ngay lập tức của động cơ, mà là "độ bền" và "khả năng sửa chữa". Không ai có thểđảm bảo rằng động cơ khởi động ngay lập tức và chạy trơn tru.

Một nhà máy điện đáng tin cậy được đảm bảo tồn tại trong quá trình bảo quản (trong điều kiện ít nhiều phù hợp) và có thể hoạt động sau một số lần bảo trì. Do đó, đảm bảo độ tin cậy là một danh sách các biện pháp cần thiết nhằm tăng khả năng hoạt động không bị gián đoạn, không gặp sự cố của thiết bị, toàn bộ hệ thống và tổ hợp sản xuất.

Trong hầu hết các trường hợp, khả năng của thiết bị đạt đến thời gian sử dụng hữu ích mà không bị hỏng hóc nghiêm trọng và nhu cầu bảo trì là cực kỳ quan trọng. Điều này đặc biệt đúng đối với những vật dụng phải sử dụng trong điều kiện cực kỳ khó khăn.

Điều gì nên được hướng dẫn khi đánh giá độ tin cậy của một đối tượng?

Theo quy định, các nhà sản xuất được GOST 27.002-89 hướng dẫn "Độ tin cậy trong kỹ thuật. Các khái niệm cơ bản. Thuật ngữ và định nghĩa", từ đó hầu hết các khái niệm về độ tin cậy được áp dụng trong lĩnh vực kỹ thuật và công nghiệp trong nước đều bắt nguồn. Tuy nhiên, tiêu chuẩn này không bao gồm tất cả các khái niệm, và do đó, đôi khi chúng tôi sẽ đưa ra giải thích.

Hãy ngay lập tức xem xét các loại độ tin cậy. Khoa học hiện đại cho rằng chỉ có hai trong số chúng:

• Khả năng chịu lỗi của một phần tử, đối tượng hệ thống.
• Tính ổn định của toàn bộ khu phức hợp nói chung.

Những khái niệm này không chỉ liên quan mà còn tuân theo nhau về mặt logic. Và do đó chúng tôi sẽhãy xem xét thuật ngữ này theo cách chung chung, thông thường.

Các khái niệm cơ bản của lý thuyết độ tin cậy: đối tượng, phần tử và hệ thống

Vật thể là một sản phẩm kỹ thuật nhất định phải được kiểm soát từ khâu thiết kế đến khi giao cho người tiêu dùng. Cần nhớ rằng định nghĩa này không chỉ bao gồm các yếu tố riêng lẻ mà còn bao gồm các hệ thống khá phức tạp: máy móc, tòa nhà, tổ hợp các tòa nhà và hệ thống công nghiệp.

Như vậy, hệ thống được hiểu là một tập hợp các đối tượng được kết nối với nhau bằng một chức năng chung nào đó mà nó phải thực hiện. Một phần tử, như bạn có thể đoán, là một phần nhỏ, không thể tách rời của một đối tượng có các chức năng nhất định. Hiệu suất và độ tin cậy kỹ thuật của toàn bộ hệ thống nói chung phụ thuộc vào từng yếu tố riêng biệt.

Tất cả những khái niệm này là tương đối, vì chúng có thể được xem xét qua nhau. Vì vậy, một đối tượng trong một số nghiên cứu có thể được coi là một hệ thống (vì bản thân nó là một tập hợp các phần tử), hoặc nó có thể là một phần tử độc lập nếu nó được xem xét từ quan điểm của một tổ hợp làm việc lớn và từ xa.

Nói một cách đơn giản, mọi thứ phụ thuộc vào quy mô, điều này phải được tính đến khi nghiên cứu. Đây chính xác là những gì lý thuyết độ tin cậy nói, từ lâu đã trở thành một nhánh khoa học độc lập và rất quan trọng.

Mối quan hệ giữa con người và máy móc

Người vận hành máy móc và cơ sở vật chất cũng là yếu tố riêng biệt của hệ thống. Chúng được kết nối với nhau và với các cơ chế. Hệ thống tương tác trong thời gian thực. Một dấu hiệu cho thấy tính toàn vẹn và độ tin cậy của chúng là mối quan hệ rõ ràng của các đối tượng và phần tử cấu trúc với nhau.

Về các trạng thái có thể có của một đối tượng

Cần lưu ý rằng mỗi đối tượng trong một khoảng thời gian nhất định có thể ở một trạng thái nhất định. Chính trên điều này mà các chỉ số độ tin cậy cụ thể phụ thuộc. Hãy liệt kê chúng:

• Tình trạng tốt. Trong trường hợp này, đối tượng hoàn toàn tuân thủ tất cả các thông số quy định mà nhà sản xuất đưa vào.
• Nó được coi là bị lỗi khi ít nhất một trong các thông số này không đáp ứng các đặc tính kỹ thuật được chỉ định.
• Trong tình trạng sức khỏe, đối tượng có thể thực hiện tất cả các chức năng chính của nó, và giá trị của các chỉ số được thiết lập sẽ nằm trong định mức kỹ thuật. Cần nhớ rằng một thiết bị bị lỗi có thể khởi động, nhưng nó không thể được gọi là hoạt động và các chỉ số độ tin cậy của nó sẽ giảm dần cho đến khi chúng trở thành con số không.
• Không hoạt động là tình trạng một đối tượng không đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật được quy định trong đó và không thể thực hiện các chức năng của nó. Trong trường hợp này, về nguyên tắc không có bàn về độ tin cậy.

Trạng thái giới hạn độ tin cậy

Khi thảo luận về độ tin cậy của hệ thống kỹ thuật, khái niệm trạng thái giới hạn có tầm quan trọng lớn. Tóm lại, đây là tên của tình huống mà việc vận hành thêm máy móc hoặc thiết bị trở nên không thể chấp nhận được và / hoặcKhông thể nào. Trạng thái tương tự xảy ra do sự cố hoặc sự xuất hiện của một số khuyết tật nghiêm trọng, sức căng của vật liệu. Trong trường hợp này, bất kỳ nỗ lực nào để vận hành đều có thể thất bại, vì thiết bị có thể bị hỏng và sập.

Dấu hiệu của trạng thái giới hạn do nhà sản xuất thiết lập, và thông tin phải được phản ánh trong thông số kỹ thuật kèm theo đối tượng. Hàng năm, độ tin cậy nói chung tăng lên do quy trình sản xuất có khả năng sản xuất cao hơn, nhưng nhà sản xuất phải cung cấp tất cả dữ liệu này theo yêu cầu của người tiêu dùng.

Dấu hiệu phổ biến của trạng thái giới hạn là gì?

Như chúng tôi đã nói, có hai loại đối tượng:

• Có thể khôi phục là phần tử có thể khôi phục hoàn toàn hiệu suất và trong điều kiện tiêu chuẩn.
• Theo đó, đối tượng không thể phục hồi là đối tượng không thể phục hồi sức khỏe. Ít nhất trong điều kiện tiêu chuẩn.

Đối với mỗi danh mục, có một số tính năng chung nhất định có thể được sử dụng để chẩn đoán sự bắt đầu của trạng thái giới hạn với sự tự tin hoàn toàn. Tất nhiên, độ tin cậy của các hệ thống kỹ thuật trong trường hợp này cũng sẽ khác: nếu nó (hệ thống) chỉ bao gồm một đối tượng không thể khôi phục được thì các chỉ số độ tin cậy của nó sẽ bằng không. Nếu đối tượng có thể được sửa chữa (hoặc thay thế bởi đối tượng không thể sửa chữa được), các chỉ số thực sự có thể được đưa trở lại bình thường.

Đối với những đồ vật không thể sửa chữa được, trạng thái giới hạn dành cho chúng sẽ đến ngay khi thời hạn bảo hành hoặc nguồn lực khác được nhà sản xuất cam kết đã hết. Điều tương tự cũng có thể nói về sản lượng tối đa cho phép, tại đó hoạt động tiếp theo của thiết bị trở nên nguy hiểm một cách phi lý. Trong một số trường hợp, hệ số tin cậy được tính toán. Công thức của nó khá đơn giản:

ki=li / lb

Hãy cùng tìm hiểu ý nghĩa của các biến:

• li là giá trị tuyệt đối của tỷ lệ hỏng hóc;
• lb là tỷ lệ thoát.

Tính tỷ lệ thoát

Để thực hiện việc này, hãy sử dụng phương trình sau:

l (i)=n (t) / (NtDt)

• l (t) - tổng số lỗi.
• Nt là số phần tử trung bình trong hệ thống.
• n (t) - số lần hỏng hóc trong một khoảng thời gian nhất định.
• Dt là khoảng thời gian tiên đề mà bạn ghi lại tổng số vấn đề với hệ thống.

Quan trọng! Chỉ số về giá trị tuyệt đối của các hư hỏng được lấy từ các tài liệu tham khảo chuyên ngành. Nó hoàn toàn khác nhau trong mỗi ngành, vì vậy chúng tôi không thể cung cấp một danh sách khổng lồ trên các trang của tài liệu này.

Bằng cách tính toán hệ số tin cậy, bạn có thể dễ dàng tìm ra những gì mong đợi từ đối tượng. Chỉ số này càng thấp, thiết bị, xe hơi hoặc ngôi nhà càng được nhận diện đáng tin cậy.

Về các đối tượng có thể phục hồi

Như trong tình huống trước, giới hạnxảy ra trong trường hợp thao tác tiếp theo trở nên đơn giản là không thể hoặc cực kỳ không phù hợp. Trong tùy chọn thứ hai, cần tính đến sự kết hợp của một số yếu tố cùng một lúc:

• Duy trì cơ sở vật chất ở mức tối thiểu an toàn và / hoặc lành mạnh trở nên bất khả thi hoặc quá tốn kém.
• Do hao mòn và hư hỏng, thiết bị hoặc máy móc đã trở nên ở trạng thái khiến việc mua một vật tương tự trở nên dễ dàng và rẻ hơn.

Trong một số trường hợp, nhà sản xuất tin rằng trạng thái giới hạn xảy ra vào lúc toàn bộ các vấn đề tích lũy chỉ có thể được sửa chữa bằng cách thực hiện một cuộc đại tu lớn. Về nguyên tắc, đây là một cách tiếp cận khá hợp lý, vì nó cho phép bạn ngăn chặn nhiều rắc rối nghiêm trọng. Do đó, một từ đồng nghĩa với từ "độ tin cậy" là khả năng phục vụ, khả năng bảo trì.

Cần nhớ rằng trong quá trình hoạt động, đối tượng có thể có các trạng thái khác, mà chúng ta sẽ nói đến bây giờ.

Chuyển đổi các đối tượng sang các trạng thái khác nhau trong quá trình hoạt động của nó

• Thiệt hại là một sự kiện bao gồm vi phạm sức khỏe của một đối tượng trong khi vẫn duy trì hoạt động của nó.
• Lỗi là một sự kiện vi phạm khả năng hoạt động của đối tượng.
• Tiêu chí từ chối - một đặc điểm khác biệt hoặc sự kết hợp của những tiêu chí đó, theo đó thực tế là thất bại được thiết lập.
• Khôi phục là quá trình phát hiện và loại bỏ lỗi (hư hỏng) để khôi phục lại hiệu suất (khả năng bảo dưỡng) của nó.

Phân tích thực tếđộ tin cậy

Khi các chuyên gia đang phân tích độ tin cậy của một vật thể, máy móc hoặc tòa nhà, điều cực kỳ quan trọng là họ phải đưa ra quyết định đúng đắn về việc phải làm trong trường hợp nó bị hỏng. Nếu chúng ta giả định rằng vật phẩm đó về mặt lý thuyết là có thể khôi phục được, nhưng trong một số điều kiện nhất định, việc sửa chữa nó sẽ không thực tế và / và không thể thực hiện được, thì sẽ hợp lý hơn nếu chuyển nó vào danh mục không thể sửa chữa.

Lấy ví dụ, một vệ tinh khí tượng. Trong quá trình thiết kế, tạo và thử nghiệm trên mặt đất, nó được xếp vào loại vật phẩm có thể phục hồi. Khi nó được phóng lên quỹ đạo thấp của Trái đất, xác suất sửa chữa có xu hướng bằng không, và do đó sự thành công của toàn bộ chương trình phụ thuộc vào độ tin cậy.

Độ tin cậy của các khái niệm vô hình

Ở trên, chúng tôi đã cho bạn biết lý thuyết về độ tin cậy nghiên cứu những gì khi nói đến các đối tượng vật chất: vật, thiết bị, cơ chế, tàu, máy bay, v.v. Nhưng có thể sử dụng bất kỳ khái niệm nào trong số này theo cách trần tục hơn không? Ví dụ, làm thế nào để tìm ra độ tin cậy của các ngân hàng? Rốt cuộc, họ không có nhà sản xuất nào đề nghị rút lại khoản đóng góp của họ sau một thời hạn nhất định!?

Về nguyên tắc, có một giải pháp trong trường hợp này, mặc dù định nghĩa về độ tin cậy dựa trên các chỉ số hơi khác nhau. Hãy liệt kê những tiêu chí bạn cần chú ý trước hết:

• Cấu trúc của một tổ chức tài chính, tóm tắt về những người sáng lập.
• Thành phần hoa hồng của những người sáng lập.
• Đánh giá, ý kiến khách hàng, và ít nhất từ hai đến ba năm tuổi. Để biết thêm thông tin cập nhật, tốt hơnbỏ qua về nguyên tắc.
• Lãi cơ bản cho cả tiền gửi và tiền vay.
• Bảo lãnh ngân hàng an toàn.

Trước hết, bạn nên chú ý đến thành phần của những người sáng lập. Một số tên và họ sẽ ngay lập tức cho những người hiểu biết biết rằng nó chắc chắn không đáng để liên hệ với ngân hàng này. Luôn cố gắng đi đến tận cùng của sự thật: nếu không có thông tin nào như vậy trên trang web hoặc trong các tài liệu cấu thành được công bố rộng rãi, hãy xem danh sách các tổ chức có liên quan đến tổ chức này bằng cách nào đó. Nếu họ (kể cả trong quá khứ xa xôi) dính líu đến các vụ bê bối tài chính, tốt hơn hết bạn nên tìm kiếm một nơi an toàn hơn cho tiền của mình.

Đây là cách xác định độ tin cậy của các ngân hàng. Nếu ít nhất một mục trong danh sách trên khiến bạn cảnh giác và không chắc chắn, chúng tôi đặc biệt khuyên bạn không nên sử dụng dịch vụ của tổ chức tài chính cụ thể này.