Оценка эксплуатационных характеристик информационной системы

Описание критерия надёжности

Процесс эксплуатации любого объекта складывается из следующих этапов: выбор объекта по назначению, покупка объекта, транспортировка и хранение, монтаж и подключение, использование по назначению и техническое обслуживание, демонтаж и утилизация объекта.

В процессе эксплуатации технических средств может произойти отказ в выполнении их функций, так как безотказных объектов не существует. Отказ — нарушение работоспособности технического объекта вследствие недопустимого изменения его параметров или свойств под влиянием внутренних физико-химических процессов и внешних механических, климатических или иных воздействий.

Информационная система предприятия включает в свой состав локальную вычислительную сеть, подключенную к глобальной сети Internet. В конкретной локальной сети, предназначенной для подготовки, обработки, хранения информации и обмена информацией с удаленными информационными системами, может отказать одна из составных частей, что приведёт к отказу всей системы. Поэтому необходимо уменьшить вероятность отказа всей системы из-за отказа отдельных частей.

Одним из способов уменьшения вероятности отказа является применение системы с резервированием.

Система с резервированием — это система с избыточностью элементов, т. е. с резервными составляющими, избыточными по отношению к минимально необходимой (основной) структуре и выполняющими те же функции, что и основные элементы. Различают общее и поэлементное (раздельное) резервирование. По виду резервирование подразделяют на:

активное (нагруженное) — резервные элементы функционируют наравне с основными (постоянно включены в работу);

пассивное (ненагруженное) — резервные элементы вводятся в работу только после отказа основных элементов (резервирование замещением).

На практике применяют облегченное и скользящее резервирование. Облегчённый резерв — подключение резервных элементов к цепям питания для прогрева и удержания требуемых значений параметров; внешние нагрузки и воздействия, приводящие к изменению свойств материалов, рабочих параметров и т. п. При скользящем резервировании резервный элемент может быть включен взамен любого из отказавших элементов основной системы.

На этапе испытаний и эксплуатации проводятся расчеты надежности технической системы для оценки количественных показателей надежности Надежностьсвойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени и в заданных пределах значения установленных эксплуатационных показателей.

Объектами могут быть различные системы и их элементы.

Надежность объекта характеризуется следующими основными состояниями и событиями:

Исправность — состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической документацией (НТД).

Работоспособность — состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения основных параметров, установленных НТД.

Основные параметры характеризуют функционирование объекта при выполнении поставленных задач.

Понятие исправность шире, чем понятие работоспособность. Работоспособный объект обязан удовлетворять лишь тем требования НТД, выполнение которых обеспечивает нормальное применение объекта по назначению. Таким образом, если объект неработоспособен, то это свидетельствует о его неисправности. С другой стороны, если объект неисправен, то это не означает, что он неработоспособен.

Предельное состояние — состояние объекта, при котором его применение по назначению недопустимо или нецелесообразно.

Применение (использование) объекта по назначению прекращается в следующих случаях:

при неустранимом нарушении безопасности;

при неустранимом отклонении величин заданных параметров;

при недопустимом увеличении эксплуатационных расходов.

Для некоторых объектов предельное состояние является последним в его функционировании, т. е. объект снимается с эксплуатации, для других — определенной фазой в эксплуатационном графике, требующей проведения ремонтно-восстановительных работ.

В связи с этим, объекты могут быть:

невосстанавливаемые, для которых работоспособность в случае возникновения отказа, не подлежит восстановлению;

восстанавливаемые, работоспособность которых может быть восстановлена, в том числе и путем замены.

В ряде случаев один и тот же объект в зависимости от особенностей, этапов эксплуатации или назначения может считаться восстанавливаемым или невосстанавливаемым.

Отказсобытие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.

Критерий отказаотличительный признак или совокупность признаков, согласно которым устанавливается факт возникновения отказа.

Надежность является комплексным свойством, включающим в себя в зависимости от назначения объекта или условий его эксплуатации ряд простых свойств:

безотказность;

долговечность;

ремонтопригодность;

сохраняемость.

Безотказностьсвойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторой наработки или в течение некоторого времени.

Долговечностьсвойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Ремонтопригодностьсвойство объекта, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, поддержанию и восстановлению работоспособности путем проведения ремонтов и технического обслуживания.

Сохраняемостьсвойство объекта непрерывно сохранять требуемые эксплуатационные показатели в течение (и после) срока хранения и транспортирования.

В зависимости от объекта надежность может определяться всеми перечисленными свойствами или частью их. Например, надежность колеса зубчатой передачи, подшипников определяется их долговечностью, а станка — долговечностью, безотказностью и ремонтопригодностью.