Влияние требований надежности на конструирование

Требования, задачи и цели в отношении надежности формулируются заказчиком или вытекают из практики конкурентной борьбы. Четкую и определенную линию в отношении требований к надежности обычно ведут правительственные учреждения. Высокие требования к надежности предъявляют к своим поставщикам также крупные заказчики таких промышленных отраслей, как автомобильная и гражданская авиация.

Требования в отношении надежности для потребительских товаров и промышленных изделий, поставляемых различным потребителям, определяются изготовителем на основе изучения реакции потребителя и анализа практики конкурирующих фирм. Конечно, фирма может быть вытеснена с рынка из-за установления чрезмерно высокой цены, если она будет добиваться нереально высокой надежности. Однако значительно большее число фирм оказывалось в затруднении из-за неприемлемо низкой надежности их продукции. Требования к надежности независимо от того, предписаны ли они или выработаны самой организацией, не являются неприкосновенными и должны периодически подвергаться пересмотру. Пересмотр необходимости и обоснованности требований к конструкции (включая надежность) является основным элементом работы по техническому совершенствованию изделий. Отказ на первых стадиях выполнения программы от не диктуемых необходимостью требований в области надежности может дать экономию времени, усилий и средств, а также увеличить ресурсы, которые могут быть сконцентрированы для решения других важных конструктивных проблем.

При выполнении сложного проекта необходимо разбить все общие требования в области надежности, цели и задачи на отдельные частные цели и задачи, относящиеся к элементам проекта. Такое распределение целей и задач обычно выполняется на уровне комплексного руководства проектом или подготавливается для него службой надежности. Наименее жесткие возможные требования к надежности должны предъявляться к конструктивным элементам большой сложности или к тем элементам, в которых используются новейшие достижения технического прогресса. К элементам, являющимся относительно простыми, в которых используются хорошо известные и апробированные конструктивные принципы, должны предъявляться наиболее жесткие требования по надежности.

Указанное распределение требований по надежности часто пересматривается ответственным руководством проекта. На конструкцию могут быть наложены некоторые специальные ограничения в отношении надежности, составляющие часть конструктивных требований. Может быть запрещено применение определенных материалов, деталей или методов, например:

натуральных или синтетических материалов с недопустимыми характеристиками (горючесть, газовыделение и др.);

электронных элементов, характеристики которых считаются неудовлетворительными при использовании в данной конструкции (например, реле, электролитические конденсаторы);

жидких ракетных топлив для баллистических снарядов, предназначенных для использования на подводных лодках;

олова, цинка и некоторых других металлов в электронных приборах в связи с образованием этими металлами кристаллических «усиков», которые могут вызвать отказы.

Служба надежности может также потребовать от конструктора следовать установившейся практике в области надежности, применять определенные материалы и детали и использовать некоторые конструктивные методы, как, например:

применять апробированные полупроводниковые приборы (транзисторы, диоды и т. п.) вместо электровакуумных приборов; предусматривать резервирование в некоторых частях схемы; использовать некоторые апробированные на практике методы конструирования при соединении неоднородных металлов для защиты от электролитических коррозионных процессов, которые могут возникнуть при определенных окружающих условиях;

облегчать режимы работы электронных элементов в целях уменьшения числа отказов и повышения срока службы элементов.

Выраженные количественно требования, задачи и цели в отношении надежности составляют часть основных конструкторских заданий.