Расчет надежности систем с учетом восстановления

К восстанавливаемым относятся такие системы, кото­рые после отказов могут быть отремонтированы и снова выполнять свои функции. Восстановление возможно с прекращением выполнения изделием своих функций и без нарушения выполнения своих функций.

При разработке сложной электронной аппаратуры, цифровой техники и систем автоматического управления практически встречаются следующие случаи восстанав­ливаемости систем:

- резервирование с восстановлением, т. е. такое ре­зервирование, когда отказавшие блоки восстанавливают­ся и снова включаются в состав резервированной груп­пы. Существенной особенностью конструкции аппаратуры является возможность осуществлять ремонт отказавших блоков во время выполнения аппаратурой своих функ­ций;

- изделия с временной избыточностью, т. е. изделия, располагающие для выполнения доставленной задачи ре­зервом времени.

Основной круг задач, рассматриваемых при расчете надежности восстанавливаемых изделий, относится к сле­дующей ситуации. Исправное изделие начинает эксплуа­тироваться в момент t=0 и, проработав случайное время X₁ выходит из строя. На ремонт требуется случайное время Y₁. Этот процесс продолжается в течение всего срока службы изделия, причем величины X_i и Y_i (i =1,2,…) независимы. В случайные или заранее установленные моменты времени t_j (j =1,2,…) могут прово­диться профилактические работы случайной или постоян­ной длительности z_i. Этот процесс усложняется в основном последующим причинам:

- наличие резервных устройств и, как следствие это­го, наличия переходов из одного уровня избыточности на другой;

- дискретность работы изделия с заранее запланиро­ванными или случайными моментами начала и окончания работы;

- ограниченность числа восстановлений (например, в тех случаях, когда восстановление заключается в про­стой замене, а запасных устройств конечное число);

- наличие очереди на обслуживание;

- наличие ложных восстановлений исправных изде­лий из-за отказа схемы контроля;

- невозможность начать восстановление изделия сра­зу же после его отказа из-за неполноты схемы контроля.

Рассмотрим наиболее распространенные эффективные методы (расчета надежности восстанавливаемых изделий.