Надежность: взгляд конструктора

Цель. Предложить читателю взглянуть на надежность глазами конструктора, который обязан разработать изделие с заданными требованиями надежности. Результат такой работы – это еще не надежность как свойство, но способность, присущая конструкции, без которой требуемая надежность проявиться не может. Для проектирования высоконадежных изделий необходимо использовать формализованные практики с четким алгоритмом действий, которые, с одной стороны, не расходятся с положениями теории надежности, а, с другой стороны, должны быть полезными, понятными и доступными каждому конструктору для обеспечения требуемой надежности. Методы. В статье рассмотрены основные подходы, позволяющие конструктору, не нарушая существующих смысловых понятий и сложившейся терминологии надежности, решать задачи надежности технических объектов при проектировании и конструировании на базе инженерных дисциплин и конструкторско-технологических методов обеспечения надежности изделий, начиная с самых ранних стадий жизненного цикла. С использованием таких подходов к надежности, для предупреждения отказов вполне достаточно применять принципы физичности (закономерностей причинно-следственных связей) и физической необходимости (непротиворечия законам природы) порождающих их причин. Результаты. Приведены простые математические модели, с помощью которых составлена обобщенная параметрическая модель функционирования сложных технических систем. Исходя из приведенных моделей следует, что подход к расчету надежности по известным показателям надежности компонентов и элементов может быть заменен на оценку надежности по вероятностям выполнения компонентами и элементами требуемых функций. Данный вывод не только не нарушает положений теории надежности, но и делает надежность действенным инструментом конструктора для достижения заданной надежности. Решение обобщенной параметрической модели функционирования производится с использованием методики конструкторско-технологического анализа надежности, разработанного для анализа и оценки конструкторских решений при проектировании высоконадежных изделий. Заключение. Предлагаемые в статье понятия, подходы, модели и методы, позволяют конструктору относиться к надежности как к работоспособности, развернутой во времени. Такая надежность всегда конкретна и учитывает все специфические особенности изделия. В этом случае процесс конструирования и обеспечение надежности становится единой и неделимой частью работы при создании изделий независимо от их уникальности, серийности изготовления, наличия или отсутствия показателей надежности компонентов и элементов. Но, самое главное, такой подход к надежности, с одной стороны, не противоречит основам современной теории надежности, а, с другой стороны, снимает у конструктора восприятие надежности, как нечто инородное, не связанное с реальной конструкцией.

теория надежности, проектирование высоконадежных систем, расчет надежности, уникальная высокоответственная система, конструкторско-технологический анализ надежности (КТАН)

1. ГОСТ 27.002–89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1990. 37 с.

2. Рябинин И.А. Академик А.И. Берг и проблемы надежности, живучести и безопасности // Академик Аксель Иванович Берг (К столетию со дня рождения): Сборник статей. М. изд-во Гос. политехн. музея, 1993. С. 6–25.

3. Рябинин И.А. Основы теории и расчета надежности судовых электроэнергетических систем. Л.: Судостроение, 1971. 456 с.

4. Болотин В.В. Применение методов теории вероятности и теории надежности в расчетах сооружений. М.: Стройиздат, 1971. 255 с.

5. Надежность электрорадиоизделий: справочник. М.: Изд-во 22 ЦНИИМО, 2006. 641 с.

6. Половко А.М., Гуров С.В. Основы теории надежности. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. 704 с.

7. Плахотникова Е.В., Сафонов А.С., Ушаков М.В. Проектирование изделий с учетом требований к показателям надежности // Известия ТулГУ: Технические науки. 2015. Вып. 7. Ч. 1. С. 134–139.

8. Веников Г.В. Проектирование и надежность. М.: Знание, 1971. 96 с.

9. Нетес В.А., Тарасьев Ю.И., Шпер В.Л. Как нам определить что такое «надежность» // Надежность. 2014. № 4. С. 3-14.

10. Dhillon B.S., Singh C. Engineering reliability. NJ.: John Wiley & Sons, 1981. 339 р.

11. Кузнецов А.А. Надежность конструкции баллистических ракет. М.: Машиностроение, 1978. 256 с.

12. Похабов Ю.П. Теория и практика обеспечения надежности механических устройств одноразового срабатывания. Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2018. 338 с.

13. Хубка В. Теория технических систем. М.: Мир, 1987. 208 с.

14. Уемов А.И. Вещи, свойства и отношения. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 184 с.

15. Большая Советская Энциклопедия. В 30 т. / гл. ред. А.М. Прохоров. М.: Советская энциклопедия, 1970–1978.

16. Толковый словарь русского языка: в 4 т. / под ред. Д. Ушакова. М.: ТЕРРА, 1996.

17. Новейший словарь иностранных слов и выражений. М.: Современный литератор, 2005. 976 с.

18. Неймарк Ю.И. Математические модели в естествознании и технике. Н. Новгород: Изд-во Нижегородского ун-та. Н.И. Лобачевского, 2004. 401 с.

19. Похабов Ю.П. Что понимать под расчетом надежности уникальных высокоответственных систем применительно к механизмам одноразового срабатывания космических аппаратов // Надежность. 2018. Т. 18. № 4. С. 28–35.

20. Похабов Ю.П. Проектирование высокоответственных систем с учетом надежности на примере поворотной штанги // Журнал СФУ. Техника и технологии. 2019. Т. 12. № 7. С. 861–883.

21. Щербаков В.А., Приходько Е.А. Основы финансового функционально-стоимостного анализа. Новосибирск: НГТУ, 2003. 164 с.