3.2.2 Врахування технічного прогресу
Між випуском об'єктів, дані про яких щодо надійності відомі, і об'єктом, який повинен бути виготовлений, до моменту його випуску зазвичай проходить декілька років. За цей час удосконалюється конструкція і технологія виготовлення як самих об'єктів, так і елементів, з яких вони виготовляються. Відповідно до цього змінюються і значення ПН. Отже, при складанні вимог до ПН засобів, що проектуються, необхідно екстраполювати зміну показника їх надійності аж до моменту виготовлення нових засобів.
Для цього необхідно знати надійність всіх аналогічних засобів, що випускались раніше. Потім будується графік, який враховує технічний прогрес за роками (рис. 3.4). За цим графіком розраховується коефіцієнт KТП, що враховує технічний прогрес. Він дорівнює відношенню ПН засобу, що проектується до ПН прототипу.
Рисунок 3.4 – Характеристика зміни технічного прогресу залежно від років випуску ТЗ
При коректуванні ПН з урахуванням вдосконалення виробництва можуть виникнути дві крайні ситуації:
а) засіб, що проектується, майже за всіма ознаками схожий з прототипом;
б) засіб, що проектується, відрізняється від прототипу принципом дії, складністю тощо.
У першому випадку екстраполювання зміни ПН за роками проводиться для засобу (об'єкта) в цілому.
У другому випадку проводитися розрахунок надійності за надійністю елементів. Від загальноприйнятого розрахунку надійності цей розрахунок відрізняється тільки екстраполюванням інтенсивностей відмов за роками випуску.
3.2.3 Врахування змін роботи
Проектовний об'єкт і прототип зазвичай працюють в різних умовах. Тому необхідно провести перерахунок ПН прототипу на умови застосування проектовного ТЗ.
Для цього знаходять коефіцієнт умов застосування КУ. Він дорівнює відношенню значень ПН даного об'єкта і прототипу.
Існують чотири методи такого перерахунку:
а) метод поправкових коефіцієнтів;
б) метод, що використовує гіпотезу Н. Седякіна про ресурс надійності ТЗ;
в) метод, що використовує розрахункові графіки;
г) метод, заснований на обліку розкиду значень параметрів режи-мів використання ТЗ.
Ці методи були розроблені для розрахунку надійності електронних схем, але можуть бути використані для перерахунку ПН і інших об'єктів.
При використанні першого методу спочатку знаходиться значення інтенсивності відмов або параметра потоку відмов в лабораторних умовах. Потім коефіцієнт навколишнього середовища – KНС. Цей коефіцієнт показує в скільки разів інтенсивність відмов за даних умов більша, ніж при лабораторних.
Коефіцієнт застосування KУ дорівнює відношенню значень коефіцієнта КНС проектовного ТЗ і прототипу.
У методі, що використовує гіпотезу Седякіна, застосовується поняття «ресурс (запас) надійності» ТЗ.
За функцію ресурсу використовують вираз:
. (3.5)
Гіпотеза полягає в тому, що вірогідність БР об'єкта у певних умовах залежить від значення виробленого у минулому ресурсу r і не залежить від того, як вироблений був цей ресурс. Цей метод в даний час використовується надзвичайно рідко, і тому детальніше розглядати його не будемо.
Метод розрахункових графіків є одним з основних методів перерахунку ПН прототипу на умови застосування проектовного об'єкта. Він заснований на використанні графічної залежності ПН від параметрів режимів роботи (температури, навантаження і ін.). Як ПН тут зазвичай використовується інтенсивність відмов λ(t) і рідше параметр потоку відмов ω(t).
Розрахункові графіки зараз складені в основному для елементів електричних схем. Як приклад розглянемо залежність інтенсивності відмов конденсаторів від навантажень, що діють.
Як видно з графіка (рис. 3.5), визначальним чинником для конденсаторів є постійна (ефективна) напруга і температура навколишнього середовища.
Інтенсивність відмов вуглецевих резисторів в основному визначається їх температурою, яка залежить від температури навколишнього середовища і потужності, що розсіюється на резисторі.
Навантаження на елемент зазвичай виражають в частках номінального навантаження. Ця відносна величина називається коефіцієнтом навантаження γ:
, (3.6)
де U – напруга;
W – потужність.
Рисунок 3.5 – Залежність зміни інтенсивності від температури
В деяких випадках замість графіків використовують експериментальні формули і правила. Наприклад, для напівпровідникових приладів значення λ(t) подвоюється при підвищенні навколишньої температури на 10 °C.
Коли розглядаються режими роботи, то зазвичай розглядають і питання про доцільність введення резервування.
У багатьох випадках по вертикальній осі в графіках замість λ(t) відкладають відносну величину
, (3.7)
де 
– інтенсивність відмов основного елемента розрахунку.
Іноді є декілька видів навантаження, які впливають на величину λ(t). В цьому випадку застосовують один з двох прийомів розрахунку:
1. Підбирають експериментальні залежності:
, (3.8)
де 
– інтенсивність відмов за номінальних умов;
t – температура навколишнього середовища;
у1, у2, …, уn – відносні навантаження різних видів;
2. Виділяють типові режими застосування, нумерують ці режими в порядку збільшення (посилення) навантажень і будують залежності λ(t) об'єкта від номера режиму роботи.
3.2.4 Уточнення норм надійності і вибір заходів щодо її підвищення
Такий чинник корегування норм надійності враховують в основному для ТЗ, ефект від експлуатації яких може бути визначений економічно.
Середній сумарний ефект Е від експлуатації об'єкта залежить від таких показників: вартості, показників надійності, економічних показників експлуатації.
До економічних показників (ЕП) експлуатації належать:
а) економічний ефект від виконання завдання;
б) середні втрати від відмови;
в) збиток в одиницю часу через вимушений простій об'єкта.
Річ у тому, що підвищення надійності ТЗ зазвичай веде до підвищенню його собівартості. В той же час експлуатація надійнішого ТЗ обходиться, як правило, багато дешевше, оскільки скорочується збиток від відмов, а також зменшуються витрати на ремонт і профілактичні роботи.
У зв'язку з цим виникає проблема призначення таких норм надійності, які забезпечували б максимальний економічний ефект.
Оскільки витрати на підвищення надійності і втрати від ненадійності об'єктів відбуваються в різний час, то необхідно розглядати зведений до певного моменту часу (зазвичай початку експлуатації) середній вихідний ефект.
Для цього складають математичну модель функціонування об'єктів. Для ТЗ, які не ремонтуються, ефект від роботи прямо пропорційний відпрацьованому часу:
, (3.9)
де β1 – собівартість ТЗ;
β2 – витрати, пов'язані з відмовою;
γ – дохід або економічний ефект за одиницю часу функціонування;
t – час напрацювання.
Середнє значення ефекту (доходу) буде визначатися так:
, (3.10)
де Tср – середній час напрацювання на відмову.
Часто обчислення зручно проводити в календарному часі TсрК. Для переходу до календарного часу використовують коефіцієнт ν, який дорівнює частці часу використання ТЗ.
При цьому
. (3.11)
Витрати через ненадійності і економічний ефект вважають розподіленими рівномірно за час (0, TсрК).
При цьому очевидно, що дохід за одиницю часу D дорівнює:
. (3.12)
Зведений ефект з урахуванням відомого виразу 
розраховується за формулою:
, (3.13)
де 
– коефіцієнт швидкості росту використаних засобів.
Аналогічні вирази отримують і для інших економічних моделей.
Вибрані значення показників надійності повинні забезпечувати максимальний ефект ЕП.
При цьому при кожному проведеному заходу щодо зміни ПН визначається величина:
, (3.14)
де 
– середній зведений ефект для деякого початкового варіанта ТЗ;
– середній зведений ефект для ТЗ із врахуванням того, що здійснено i-ий захід щодо підвищення надійності.
Потім здійснюється захід для забезпечення максимального приросту 
. Варіант із здійсненням цього заходу береться за результат, і процес повторюється знову. Процес продовжується до тих пір, поки значення не стане негативним. За оптимальне значення ПН береться значення, яке було досягнуто на попередньому етапі обчислень.
Недоліком цього методу є те, що для його здійснення потрібна значна інформація про проектуємий ТЗ, а вона не завжди є.
