NAU Harvester System
THE METHOD OF IDENTIFYING THE PARAMETERS OF THE UNIVERSAL MODEL OF FAILURES APPROXIMATING THE GENERALIZED CURVE OF THE FAILURE RATE OF ELECTRONIC PRODUCTS
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
THE METHOD OF IDENTIFYING THE PARAMETERS OF THE UNIVERSAL MODEL OF FAILURES APPROXIMATING THE GENERALIZED CURVE OF THE FAILURE RATE OF ELECTRONIC PRODUCTS
МЕТОД ИДЕНТИФИКАЦИИ ПАРАМЕТРОВ УНІВЕРСАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ОТКАЗОВ, КОТОРАЯ АППРОКСИМИРУЕТ ОБОБЩЕННУЮ КРИВУЮ ИНТЕНСИВНОСТИ ОТКАЗОВ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ Метод ідентифікації параметрів універсальної моделі відмов яка апроксимує узагальнену криву інтенсивності відмов виробів електронної техніки |
|
| Creator |
Костановський, В. В.; ДК «Укроборонпром» ДП «НДІ «Квант»
Козачук, О. Д.; ДК «Укроборонпром» ДП «НДІ «Квант» |
|
| Subject |
Electronics
identification; approximation; bounce model; bounce rate; average work up to failure; exponential distribution; diffusion nonmonotonic distribution 621.396.6.049.75 (045) Электроника идентификация; аппроксимация; модель отказов; интенсивность отказов; средняя наработка на отказ; экспоненциальное рас-пределение; диффузное немонотонное распределение 621.396.6.049.75 (045) Електроніка ідентифікація; апроксимація; модель відмов; інтенсивність відмов; середній наробіток до відмови; експоненціальний розподіл; дифузійний немонотонний розподіл 621.396.6.049.75 (045) |
|
| Description |
In the process of developing electronic systems at different stages of development, reliability indicators are evaluated with varying degrees of accuracy. Refined calculation of reliability at the stage of detailed design is carried out taking into account operating conditions, environmental factors and actual coefficients of the electrical load of radio elements. The “guidelines for calculating the reliability of devices and systems” currently in force in enterprises consider that all failures of radio elements are considered catastrophic (sudden). This does not take into account the processes of deterioration of elements and deterioration of parameters, that is, the process of gradual failure of radioelements. The resulting reliability estimates are pessimistic (the estimates of reliability indicators are significantly underestimated — evaluation errors range from 30% to 80%), which forces developers to introduce additional unnecessary redundancy into the structure of the designed system. The required number of spare parts for system operation also increases significantly. Therefore, the authors propose a new universal model of failures of products of electronic equipment (hereinafter referred to as radio elements), which takes into account sudden and gradual failures. The universal model is constructed using a composition of exponential and diffusive non-monotonic distribution of failures of radio elements. A method has been developed for determining the parameters of the universal failure model, which allows approximating the generalized curve of the intensity of failures of radio elements (the generalized failure curve of the “reliability bath”). This allows the use of reliability statistics, which are systematized in the “Reliability Guide for Electronic Products (Radio Elements)”. The authors have determined analytical expressions for the probability of trouble-free operation, the distribution function, the distribution density and the failure rate of the universal mathematical model of radio element failures. For practical application, three types of nomograms were developed. The proposed method for determining the parameters of the universal mathematical model of failures of radioelements allows developers: to develop mathematical models of the reliability of electronic systems in the design process, taking into account sudden and gradual failures of elements; to carry out calculations of indicators of reliability, durability of devices and the number of spare parts with high accuracy and reliability; remove excess redundancy in the design of electronic systems; reduce to 30-40 percent the volume of the required number of spare parts for the technical operation of systems.
В процессе разработки электронных систем на разных этапах разработки показатели надежности оцениваются с различной степенью точности. Уточненный расчет надежности на этапе рабочего проектирования проводится с учетом условий эксплуатации, факторов окружающей среды и фактических коэффициентов электрической нагрузки радиоэлементов. «Руководящие принципы для расчета надежности устройств и систем», действующие в настоящее время на предприятиях, считают, что все отказы радиоэлементов считаются катастрофическими (внезапными). Это не учитывает процессы износа элементов и ухудшения параметров, то есть процесс постепенного выхода из строя радиоэлементов. Получаемые оценки надежности являются пессимистическими (оценки показателей надежности значительно занижены - ошибки оценки варьируются от 30% до 80%), что вынуждает разработчиков вводить дополнительную ненужную избыточность в структуру проектируемой системы. Также значительно увеличивается необходимое количество запасных частей для работы системы. В работе предложена новая универсальную модель отказов изделий электронного оборудования (далее - радиоэлементы), которая учитывает внезапные и постепенные отказы. Универсальная модель построена с использованием композиции экспоненциального и диффузионного немонотонного распределения отказов радиоэлементов. Разработан метод определения параметров универсальной модели отказов, который позволяет аппроксимировать обобщенную кривую интенсивности отказов радиоэлементов (обобщенную кривую интенсивности отказов «корыто»). Это позволяет использовать статистические данные о надежности, которые систематизированы в «Справочнике по надежности электронных изделий (радиоэлементов)». Авторами определены аналитические выражения для вероятности безотказной работы, функции распределения, плотности распределения и частоты отказов универсальной математической модели отказов радиоэлементов. Для практического применения были разработаны три типа номограмм. Предложенный метод определения параметров универсальной математической модели отказов радиоэлементов позволяет разработчикам: разработать математические модели надежности электронных систем в процессе проектирования с учетом внезапных и постепенных отказов элементов; проводить расчеты показателей надежности, долговечности приборов и количества запасных частей с высокой точностью и надежностью; убрать лишнюю избыточность при проектировании радиоэлектронных систем; снизить до 30-40 процентов объемы потребного количества запасных частей для технической эксплуатации систем. У процесі розробки електронних систем на різних етапах розробки показники надійності оцінюються з різним ступенем точності. Уточнений розрахунок надійності на етапі робочого проектування проводиться з урахуванням умов експлуатації, факторів навколишнього середовища та фактичних коефіцієнтів електричного навантаження радіоелементів. «Керівні принципи для розрахунку надійності пристроїв і систем», що діють в даний час на підприємствах, вважають, що всі відмови радіоелементів вважаються катастрофічними (раптовими). Це не враховує процеси зносу елементів і погіршення параметрів, тобто процес поступового виходу з ладу радіоелементів. Отримані оцінки надійності є песимістичними (оцінки показників надійності значно занижені – помилки оцінки варіюються від 30% до 80%), що змушує розробників вводити додаткову непотрібну надмірність в структуру проектованої системи. Також значно збільшується необхідна кількість запасних частин для роботи системи. У роботі запропоновано нову універсальну модель відмов виробів електронного обладнання (далі - радіоелементи), яка враховує раптові і поступові відмови. Універсальна модель побудована з використанням композиції експоненціального і дифузійного немонотонного розподілу відмов радіоелементів. Розроблено метод визначення параметрів універсальної моделі відмов, який дозволяє апроксимувати узагальнену криву інтенсивності відмов радіоелементів (узагальнену криву інтенсивності відмов «ванна надійності»).Це дозволяє використовувати статистичні дані щодо надійності, які систематизовані в «Довіднику щодо надійності електронних виробів (радіоелементів)». Авторами визначені аналітичні вирази для імовірності безвідмовної роботи, функції розподілу, щільності розподілу і частоти відмов універсальної математичної моделі відмов радіоелементів. Для практичного застосування були розроблені три типи номограм. Запропонований метод визначення параметрів універсальної математичної моделі відмов радіоелементів дозволяє розробникам: розробити математичні моделі надійності електронних систем в процесі проектування з урахуванням раптових і поступових відмов елементів; проводити розрахунки показників надійності, довговічності приладів та кількості запасних частин з високою точністю і надійністю; прибрати зайву надмірність під час проектування радіоелектронних систем; знизити до 30-40 відсотків обсягу необхідної кількості запасних частин для технічної експлуатації систем. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2018-12-14
|
|
| Type |
—
— — |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/SBT/article/view/13273
10.18372/2310-5461.40.13273 |
|
| Source |
Наукоємні технології; Том 40, № 4 (2018); 465-472
Science-based technologies; Том 40, № 4 (2018); 465-472 Наукоемкие технологии; Том 40, № 4 (2018); 465-472 |
|
| Language |
uk
|
|