Для приближенного расчета надежности электронного устройства необходимо иметь следующие данные: номеклатура и количество комплектующих изделий одного вида, входящих в состав разрабатываемого устройства, а также статистические данные об их интенсивности отказов.
Приближенный расчет выполняется в следующем порядке:
1. Формулируется критерий отказа электронного устройства.
2. Определяются количество комплектующих изделий одного вида, входящих в состав проектируемого электронного устройства, и интенсивность их отказов.
3. На основе определенных выше данных, составляется таблица для проведения приближенного расчета надежности устройства (табл. 2).
Таблица 2 – Таблица для приближенного расчета надежности
| Наименование и тип комплектующих изделий (элементов) | Количество комплектующих изделий (элементов) (Ni) | Табличное значение интенсивности (параметра потока) отказов комплектующего изделия (элемента) l0i,*10-6, 1/ч | Nіl0i, *10-6, 1/ч | Коэффициент отказов, К0, % |
Важным моментом при расчете надежности является формулировка критерия отказа, так как от этого зависит, все ли составные элементы принимать в расчет или нет. Для формулировки критерия отказа рекомендуется следующий подход. Из технического задания (ТЗ) на изделие выясняются основные функции, для выполнения которых проектируется изделие. Из принципиальной и функциональной электрических схем выясняются элементы, обеспечивающие выполнение соответствующих функций. Если за отказ принимается событие, состоящее в нарушении выполнения всех функций, то в расчетную табл. 2 вносятся все составные элементы изделия. Если за отказ принимается нарушение одной или нескольких основных функций, то в табл. 2 вносятся соответствующие элементы, обеспечивающие выполнение этих функций.
Заполнение табл. 2 производится следующим образом.
В 1-ую колонку выписывается наименование комплектующих изделий, которые обеспечивают выполнение соответствующих функций разрабатываемого электронного устройства, например: резисторы постоянные, резисторы переменные, диоды кремниевые, транзисторы германиевые и т.д.
Во 2-ую и 3-ю колонки заносятся сведения соответственно о количестве перечисленных однотипных комплектующих элементов (Ni) и табличное значение интенсивности отказов комплектующего изделия (l0i).
Значения Ni и l0i для комплектующих изделий одного вида перемножаются и переносятся в 4-ую колонку.
После окончания заполнения колонки (4) значения Nіl0i суммируются. Суммарное значение представляет собой расчетную интенсивность отказов разрабатываемого электронного устройства lр:
, (4)
где l0i - значения интенсивности отказов і-го комплектующего изделия;
N - количество комплектующих.
В 5-ую колонку заносятся значения коэффициента отказов К0, %:
(5)
где k - число групп однотипных элементов расчетной табл. 2 (число горизонтальных строк таблицы).
Данные рассмотренной 5-ой колонки показывают долю отказов, приходящуюся на ту или иную группу однотипных элементов. Это позволяет по численному значению коэффициетов отказов строить стратегию повышения безотказности проектируемого электронного устройства, обращая внимание, в первую очередь, на те группы изделий, коэффициент отказов которых наибольший.
Так как в качестве допущения принят экспоненциальный закон распределения времени безотказной работы, то по величине lр легко определяются остальные показатели безотказности:
- средняя наработка на отказ Тср или среднее время между отказами MTBF (Mean time between failures):
; (6)
- вероятность безотказной работы р(t) за заданное время t:
. (7)
