ГОСТ Р МЭК 61078-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Надежность в технике. Структурная схема надежности

Аббревиатура/сокращение

Значение

BDD

бинарная диаграмма принятия решений

CCF

отказ по общей причине

FMEA

анализ видов и последствий отказов

FT, FTA

дерево неисправностей, анализ дерева неисправностей

MTTF

средняя наработка до отказа

MTTR

среднее время восстановления

DBRD

динамическая структурная схема надежности

PFD_avg

средний коэффициент неготовности

PAND

вентиль очередности И

PN

сеть Петри

RBD

структурная схема надежности

SEQ

последовательный вентиль

Условное обозначение

Значение

S

Система, смоделированная с помощью RBD

, X /= S

Блоки, используемые в RBD. S зарезервировано для системы, другие буквы используют для блоков

s = S в работоспособном состоянии

Логическая переменная, указывающая, что система S находится в работоспособном состоянии. Это также событие "Система S находится в работоспособном состоянии"

s = S в неработоспособном состоянии

Логическая переменная, указывающая на то, что система S находится в неработоспособном состоянии. Это также событие "Система S находится в неработоспособном состоянии"

x = X в работоспособном состоянии

Логическая переменная, указывающая, что блок X находится в работоспособном состоянии. Это также событие "X находится в работоспособном состоянии"

x = X в неработоспособном состоянии

Логическая переменная, указывающая на то, что блок X находится в неработоспособном состоянии. Это также событие "X находится в неработоспособном состоянии"

, (C_i)

Минимальные пути успеха (минимальные наборы соединений), минимальные пути отказа (минимальные наборы обрывов)

, 

Непересекающиеся пути успеха (непересекающиеся наборы соединений), непересекающиеся пути отказа (непересекающиеся наборы обрывов)

P(.)

Функция вероятности

P_s = P (S в работоспособном состоянии)

Постоянная вероятность того, что система S находится в работоспособном состоянии

(S в неработоспособном состоянии)

Постоянная вероятность того, что система S находится в работоспособном состоянии

P_x = P (X в работоспособном состоянии)

Постоянная вероятность того, что блок X находится в работоспособном состоянии

(X в неработоспособном состоянии)

Постоянная вероятность того, что блок X находится в неработоспособном состоянии

P_s|x = P (S в работоспособном состоянии | X в работоспособном состоянии)

Условная вероятность того, что система S находится в работоспособном состоянии, блок X находится в работоспособном состоянии

(S в работоспособном состоянии | X в неработоспособном состоянии)

Условная вероятность того, что система S находится в работоспособном состоянии при условии, что блок X находится в неработоспособном состоянии

P_s(t)

Зависящие от времени вероятности того, что система S находится в работоспособном состоянии

P_x(t)

Зависящая от времени вероятность того, что блок X находится в работоспособном состоянии

P_s(t)

Зависящие от времени вероятности того, что система S находится в неработоспособном состоянии

P_x(t)

Зависящая от времени вероятность того, что блок X находится в неработоспособном состоянии

P(OK, t)

Вероятность состояния ОК в момент времени t

t, t_i

Текущий момент времени

T, T_i

Продолжительность времени

[t₁, t₂], 

Период времени t₁ < t₂

A_S(t) = P (S в работоспособном состоянии в момент времени t)

Коэффициент готовности системы S в момент времени t

, , 

Средний коэффициент готовности системы S за период времени [t₁, t₂] или [0, T]

, , 

Средний коэффициент готовности системы S за период времени , стационарный коэффициент готовности и асимптотический коэффициент готовности

A_X(t) = P (X в работоспособном состоянии в момент времени t)

Коэффициент готовности блока X в момент времени t

(X_i в работоспособном состоянии в момент времени t)

Коэффициент готовности X_i в момент времени t

, , 

Средний коэффициент готовности блока X за период времени [t₁, t₂] или [0, T]

, , 

Средний коэффициент готовности блока X за период времени , стационарный и асимптотический коэффициент готовности

U_S(t) = P (S в неработоспособном состоянии в момент времени t)

Коэффициент неготовности системы S в момент времени t

, , 

Средний коэффициент неготовности системы S за период времени [t₁, t₂] или [0, T]

, , 

Средний коэффициент неготовности системы S за период , стационарный и асимптотический коэффициент неготовности

U_X(t) = P (X в неработоспособном состоянии в момент времени t)

Коэффициент неготовности блока X в момент времени t

(X_i в неработоспособном состоянии в момент времени t)

Коэффициент готовности X_i в момент времени t

, , 

Средний коэффициент неготовности блока X за период времени [t₁, t₂] или [0, T]

, , 

Средний коэффициент неготовности блока X за период времени , стационарный коэффициент неготовности и асимптотический коэффициент неготовности

R_S(t) = P (S в работоспособном состоянии в течение периода времени [0, t])

Вероятность безотказной работы системы S за период времени [0, t]

F_S(t) = 1 - R_S(t)

Вероятность отказа системы S за период времени [0, t] (функция распределения отказов системы S)

f_S(t)

Плотность распределения наработки до отказа системы S

R_X(t) = P (X в работоспособном состоянии в течение периода времени [0, t])

Вероятность безотказной работы блока X за период времени [0, t]

F_X(t) = 1 - R_X(t)

Вероятность отказа блока X за период времени [0, t] (функция распределения отказов блока X)

f_X(t)

Функции плотности наработки до отказа блока X

, 

Постоянная и зависящая от времени интенсивности отказов системы S

, 

Условный параметр потока отказов (интенсивность отказов Веселя) системы в целом

w_S(t)

Безусловный параметр потока отказов (частота отказов) системы S в момент времени t

W_S(0, T), W_S(T)

Математическое ожидание количества отказов системы S за период времени [0, T]

, 

Средний безусловный параметр потока отказов (средняя частота отказов) системы S за период времени [0, T]

, 

Постоянная и зависящая от времени интенсивность отказов блока X

w_X(t)

Безусловный параметр потока отказов (частота отказов) блока X, в момент времени t

W_X(0, T), W_X(T)

Математическое ожидание количества отказов блока X за период времени [0, T]

, 

Средний безусловный параметр потока отказов (средняя частота отказов) блока X за период времени [0, T]

Интенсивность отказов неработающего блока X

, 

Постоянная или зависящая от времени интенсивности ремонта блока X

Количество способов выбора r блоков из n блоков без учета порядка: 

"0", "1"

Символы, используемые в таблицах истинности, карте Карно, декомпозиции Шеннона и бинарных диаграммах принятия решений для обозначения неработоспособного состояния (отказа) и работоспособного состояния блоков или системы

, 

Булевы операторы, обозначающие логическое И; например, , (пересечение)

, +

Булевы операторы, обозначающие логическое ИЛИ; например , a + b (объединение)

, 

"Невозможное" событие и "определенное" событие

Графическое представление

Значение

Вход.

Выход.

Такие обозначения используют для удобства. Они не являются обязательными, но могут быть полезны в случаях, когда направление имеет значение

RBD - это направленный граф. Направление каждого соединения от входа к выходу (например, слева направо). При необходимости для исключения ошибок стрелки могут быть добавлены

(Элементарный) блок: группировка оборудования, компонентов или других элементов системы

Последовательная структура: система находится в работоспособном состоянии, если A и B находятся в работоспособном состоянии.

RBD представляет логическая функция . С точки зрения отказов она эквивалентна 

Параллельная структура (полное активное резервирование): система находится в работоспособном состоянии, если A или B находятся в работоспособном состоянии.

RBD соответствует логической функции . С точки зрения отказов она эквивалентна 

Вентиль НЕ: выход вентиля равен 0, если его вход равен 1, и наоборот

Вентили перехода: выхода и входа с одним и тем же именем.

Это полезно для:

- разделения больших RBD на несколько более мелких частей (суб-RBD);

- перевода выхода из одного места RBD в другое место RBD

Составной блок: группировка элементарных блоков. Это может быть полезно для упрощения RBD и указания частей, нуждающихся в дальнейшей разработке, или сбора независимых отдельных блоков в структуру, не зависящую от остальной части RBD

Прямое состояние

Повторяющиеся блоки: один и тот же блок, представляющий данный элемент, появляется в нескольких местах RBD либо в прямом состоянии, либо в обратном состоянии, т.е. если блок A в прямом состоянии находится в работоспособном состоянии, то блок в обратном состоянии находится в неработоспособном состоянии, и наоборот.

Такое обозначение используют для некогерентных RBD

Обратное состояние

Внешний элемент, взаимодействующий с одним или несколькими блоками RBD.

Такое обозначение используют для динамических RBD

Логика успеха большинства (обозначение m/n): по крайней мере, m из n блоков необходимо для успешного функционирования системы с активным резервированием.

Примечание - Важно различать логику успеха m из n и логику отказа m из n в дереве неисправностей. Для этого обычно достаточно показать область применения (RBD или дерево неисправностей). Соотношение имеет вид:

Графическое представление

Значение

Резервирование замещением: B начинает функционирование, когда A отказывает

Функциональные зависимости: состояние A зависит от события E_v. Это событие может быть внешним или внутренним по отношению к RBD. Данный символ напоминает, что зависимость существует, но тип зависимости может быть различным и должен быть описан

Полная функциональная зависимость: если происходит событие E_v, то блок A переходит в неработоспособное состояние. Это событие может быть внешним или внутренним по отношению к RBD.

Оно играет роль триггера, используемого в аналогичных структурах, реализованных в динамическом дереве неисправностей

Вентиль очередности И: выход переходит в неработоспособное состояние, когда входы переходят неработоспособное состояние в порядке I₁, потом I₂, то I₃, ... I_n. Входы I₁, I₂, I₃, ... I_n не зависят друг от друга.

Данный вентиль введен для использования в динамических деревьях неисправностей, это объясняет, почему вентиль НЕ используют для инвертирования входов и выходов в соответствии с логикой RBD

Последовательный вентиль: выход переходит в неработоспособное состояние, если входы переходят в неработоспособное состояние: неработоспособное в порядке I₁, затем I₂, затем I₃, ... I_n. Входы не являются независимыми, так как I_n не может перейти в неработоспособное состояние, если I_n-1 еще не в неработоспособном состоянии, I_n-1 не может перейти в неработоспособное состояние, если I_n-2 еще не находится в неработоспособном состоянии, и т.д. Данный вентиль введен для использования в динамических деревьях. Это объясняет, почему вентиль НЕ используют для инвертирования входов и выходов в соответствии с логикой RBD