Сложная система и ее характеристики

Сложная система — это объект, предназначенный для выпол­нения заданных функций, который может быть расчленен на эле­менты, каждый из которых также выполняет определенные функ­ции и находится во взаимодействии с другими элементами сис­темы.

К факторам, отрицательно влияющим на надежность сложных систем, относят:

• большое число узлов, агрегатов, элементов, отказ каждого из которых может привести к отказу всей системы;

• уникальность — сложные системы часто являются уникаль­ными или имеются в нескольких экземплярах, что не позволяет собрать достаточного количества статистических данных об их от­казах для оценки их работоспособности;

• индивидуальность — даже у сложных систем и машин оди­накового конструктивного оформления каждый экземпляр име­ет индивидуальные черты. Незначительные вариации свойств от­дельных элементов сказываются на выходных параметрах всей си­стемы.

Для технических устройств можно высказать положение, что чем сложнее система, тем большими индивидуальными особен­ностями она обладает.

Вместе с тем сложные системы обладают и такими свойства­ми, которые положительно влияют на их надежность:

• сложным системам свойственна в той или иной мере самоорганизация, саморегулирование или самоприспособление, когда
система способна найти наиболее устойчивое для своего функционирования состояние;

•для сложной системы, как правило, возможно восстановле­ние работоспособности по частям, без прекращения ее функцио­нирования. Например, в сложном технологическом комплексе возможно временное отключение отдельных участков для их тех­нического обслуживания и ремонта;

• не все элементы одинаково влияют на надежность сложной
системы, и можно выделить ограниченное число тех элементов,
которые в основном определяют ее работоспособность.

Теоретически любую машину (изделие или процесс) можно условно разделить на боль­шое число элементов, понимая под элементом узел, агрегат, де­таль или процесс.

Элемент — это составная часть сложной системы, которая мо­жет характеризоваться самостоятельными входными и выходны­ми параметрами.

Элемент обладает следующими особенностями:

• сам элемент может быть достаточно сложным и состоять из отдельных деталей и узлов;

• элемент не расчленяется на составные части при расчете на­дежности системы, поэтому показатели безотказности и долго­вечности относятся к элементу в целом;

• восстановление работоспособности элемента возможно неза­висимо от других частей и элементов системы;

• выходные параметры элемента должны удовлетворять требо­ваниям, предъявляемым к надежности всей системы.

Выходные параметры каждого элемента могут по-разному вли­ять на надежность системы. Можно выделить три основных свой­ства выходных параметров (рис.):

 

Х₁ — изменение параметра влияет на работоспособность лишь самого элемента. Отказ данного элемента влечет, как правило, и отказ изделия (например, поломка двигателя ведет к отказу авто­мобиля);

Х₂ — параметр участвует в формировании одного или несколь­ких выходных параметров всего изделия. Его изменения должны учитываться в совокупности с изменением параметров данной категории для других элементов. По отклонению только данного параметра нельзя судить об отказе элемента (например, износ тормозных колодок не приводит к полному отказу автомобиля);

Х₃ — параметр влияет на работоспособность других элементов. Его изменение для некоторых элементов изделия аналогично из­менению внешних условий работы (например, повышение тем­пературы, вибраций, запыленности и т.п.).

Каждый параметр может обладать одним или несколькими из перечисленных свойств.

С позиций надежности различают следующие структуры слож­ных систем:

• расчлененные — у которых надежность отдельных элементов может быть заранее определена, т.е. отказ элемента можно рас­сматривать как независимое событие;

• связанные — у которых отказ элементов является зависимым событием, связанным с изменением выходных параметров всей системы;

• комбинированные — состоящие из подсистем со связанной структурой и самостоятельным формированием показателей на­дежности для каждой из подсистем.

Для современных технических систем наиболее характерна ком­бинированная структура.

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: