Учебное пособие Ростов-на-Дону 2010 Ольшанский, В. В

3.5. Способы поддержания заданного уровня надёжности

3.5.1. Факторы, влияющие на надежность

Различают три группы факторов, влияющих на надежность систем [12].
1. При проектировании:
- выбор схемных решений;
- выбор материалов;
- выбор элементной базы и режимов работы;
- удобство технического обслуживания;
- качество документации.
2. При производстве:
- эффективность схемного решения и качество элементов;
- степень соблюдения технологии;
- степень автоматизации;
- качество контроля продукции.
3. При эксплуатации:
- климатические воздействия;
- режим работы;
- квалификация обслуживающего персонала;
- соблюдение правил эксплуатации;
- контроль технического состояния.
Анализ отказов радиоэлектронной аппаратуры показывает, что 40 – 50% отказов происходит из-за ошибок проектирования, 20% - по причине технологических погрешностей, 10% отказов приходится на естественное старение и износ и 20 – 30% отказов происходит вследствие неправильной эксплуатации и ошибок операторов.

3.5.2.Способы повышения надёжности систем на этапе проектирования и их сравнительный анализ

Наибольшее распространение в настоящее время получили следующие группы методов повышения надёжности [13].

1. 
   Методы, связанные с увеличением надёжности типовых элементов радиоэлектронной аппаратуры за счет применения новых принципов, материалов, технологии и т.п.
   

Современные достижения науки и технологии позволяют получать элементы с интенсивностью отказов до 10^-9 1/ч. Однако использование высоконадёжных элементов приводит к значительному повышению стоимости систем.

2. 
   Методы, защищающие элементы систем от воздействия различного рода разрушающих факторов (температуры, вибраций, влажности и т.п.).
   

К ним относятся:
- защита аппаратуры от вибраций и ударов;
- термостатирование и искусственное охлаждение;
- применение пылевлагонепроницаемых кожухов;
- защита аппаратуры от ошибочных действий обслуживающего
персонала.
Указанные методы оказывают влияние на общую стоимость системы и приводят к увеличению веса и габаритов.

3. 
   Методы рационального проектирования схем, приводящие к уменьшению общего числа элементов, к снижению влияния переходных процессов и к повышению удобства эксплуатации:
   

• 
  применение схемных решений, обеспечивающих наибольшую надёжность по отношению и к внезапным, и к постепенным отказам;
  
• 
  использование электрических схем, обеспечивающих уменьшение влияния перегрева элементов на их электрические характеристики;
  

• 
  уменьшение времени нахождения аппаратуры в рабочем режиме или переход к циклическому кратковременному режиму работы, который в отдельных случаях может приводить к существенному выигрышу в надёжности;
  
• 
  обеспечение свободного доступа к элементам при техническом обслуживании и ремонте;
  
• 
  автоматизация процессов контроля параметров, отыскания неисправностей;
  
• 
  оптимальное размещение встроенной контрольно-измерительной и диагностирующей аппаратуры;
  
• 
  выбор рационального конструктивного решения с целью обеспечения оптимальных температурно-влажностных и вибрационных режимов, а также учета требований эргономики и инженерной психологии.
  

4. 
   Методы введения функциональной, структурной, информа­ционной и других видов избыточности. Одним из наиболее часто применяемых на практике видов избыточности является структурное резерви­рование, основные способы которого, а также сравнительная оценка приведены в главе 2.
   

Эффект от применения указанных методов повышения надёжности на этапе проектирования проявляется безусловно в процессе эксплуатации. В то же время имеется группа методов поддержания требуемого уровня надёжности и готовности систем в процессе эксплуатации, основными из которых являются повышение качества технического обслуживания и квалификации обслуживающего персонала, эксплуатирующего такие системы. Другие методы реализуются в процессе эксплуатации восстанавливаемых систем и будут рассмотрены ниже.