Надежность в технике. История и значения
Надежность в технике. Надежность. Какие мысли рождаются у вас в голове, когда вы слышите это слово? Надежный друг? Надежный мужчина? Надежный банк? Надежный автомобиль?
Представьте, что некий человек, который учит русский язык, спросил вас, а что такое надежность? Наверняка вы используете такие слова как прочность, верность, стабильность, уверенность, добропорядочность, ответственность. И все они будут правильные!
Ниже расскажу про надежность в технике, а сейчас давайте посмотрим откуда вообще взялось слово надежность.
Интересно, что самое первое, зафиксированное на письме, употребление слова «надежный» встречается у «наше всё» Александра Сергеевича Пушкина:
Зовёт он слуг надёжных,
Своих проворных сердюков.
А.С. Пушкин, «Полтава», Песнь вторая, 1828 г.
Разумеется, тут же возникнет вопрос, а кто такие эти сердюки?
Сердюки (от тур. sürtük «проводник, соглядатай», или сердитые, злые) — казаки наёмных пехотных полков на Правобережной, позже на Левобережной Украине в XVII—XVIII веке.
Надежность происходит от существительного надежда, от праславянского na-dedi̯a, от которой в том числе произошли: древнерусское «надежа» (кстати один наш инженер обожал называть надежность именно надежой), белорусское «надзёжа», болгарское «наде́жда», устаревшее польское nadziewać в значении «надевать на себя».
В настоящее время у термина "надежность" есть вполне конкретное определение. ГОСТ 27.002-2015 гласит, что надежность это "Свойство объекта сохранять во времени способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования".
Определение достаточно громоздкое, мне нравится другое, более простое и ёмкое. Надежность - это качество во времени. Расшифровка здесь простая - чем больше времени работает технический объект, тем ниже его надежность. Как говорят арабы: "Всё боится времени, в время боится пирамид».
В настоящее время надежность, как ключевое свойство технического объекта принято подразделять на четыре составляющие: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.
Надежность как свойство объекта сохранять свои свойства в течении времени волновала людей с самых ранних времен.
Интересно, что самый древний свод законов в мире - законы Хаммурапи (древний Вавилон) уже содержал в себе параграфы, регламентирующие надёжность. Например, 229 параграф "Законов..." гласит: «Если строитель построил человеку дом и свою работу сделал непрочно, а дом, который он построил, рухнул и убил хозяина, то этот строитель должен быть казнен».
А вот как Петр I боролся за качество вооружения и организовывал испытания на надежность:
"Приказываю ружейной канцелярии из Петербурга переехать в Тулу и денно и нощно блюсти исправность ружей. Пусть дьяки и подьячие смотрят, как олдерман клейма ставит, буде сомнения возьмет, самим проверять и смотром, и стрельбою. А два ружья каждый месяц стрелять, пока не испортятся".
Когда я работал в космической отрасли, то слышал такую байку про надёжность. За правдивость не ручаюсь, расскажу как слышал. Когда создавалась отечественная ракета Н-1, для полётов на Луну, то на этапе проектирования никто не делал ни одного расчёта надежности. Результат известен: все четыре пуска Н-1 были неудачными и закончились падениями и взрывами ракет. Когда разработчика каждой системы ракеты спрашивали: «надежна ли ваша система?», то каждый отвечал: «да, конечно надежна». В итоге, когда после четвертого подряд неудачного пуска решили посчитать надежность ракеты, оказалось, что её надежность, характеризуемая таким показателем как ВБР (вероятность безотказной работы) составляет всего лишь 0,5! Для сравнения, у современных ракет надежность составляет 0,985.
Когда я знакомлюсь с новыми людьми, естественно, что меня спрашивают о моей профессии. И когда я говорю, что я инженер по надежности, делаю анализ и расчеты надежности, многие удивляются. Многие не знают, что надежность можно посчитать. Не только можно, но и нужно! Многие вещи можно понять интуитивно. Например, все мы знаем, что одна голова хорошо, а две лучше. Две системы управления лучше чем одна. Если одна откажет, другая сможет её заменить. Это называется резервирование.
А если мы поставим три системы управления, насколько это будет более надежно чем две? А если у нашего спускаемого аппарата предусмотрено четыре парашюта, и мы допускаем в них два отказа. Насколько это схема надежнее, чем спускаемый аппарат с тремя парашютами, но при это ни один из них не может отказать. Всё это и многое другое - задачи анализа надежности. Задача поиска компромисса между высокой надежностью изделия и ограничениями на габариты, массу и энергопотребления могут быть очень и очень интересными.
Поставим на беспилотный летательный аппарат три системы управления. Надежно? Да! Но мы заняли весь объем отсека с полезной нагрузкой и теперь наш беспилотник не сможет доставить груз до клиента, или сможет, но очень маленький. Значит надо найти разумный компромисс между надежностью, габаритами и массой. Все это - задачи инженера по надежности.
Без анализа надежности нельзя грамотно спроектировать ни одно техническое устройство. А ошибки при разработке обходятся дороже всего. Думаю вы прекрасно понимаете, что низкая надежность техники ведет к потерям денег, времени, экономическому и экологическому ущербу, но самое грустное - к ранениям и гибели людей. Чем больше людей будет разбираться в надежности, тем удобнее, приятнее и безопаснее будет мир вокруг нас.
Если вы хотите хорошо понимать надежность в технике и стать высокооплачиваемым специалистом, приглашаю вас пройти мой курс по обучению надёжности.
