ГОСТ Р 51901.14-2007 (МЭК 61078:2006) Менеджмент риска. Структурная схема надежности и булевы методы

     7 Простые модели

7.1 Разработка RBD

При разработке структурной схемы надежности системы сначала необходимо дать определение состояниям успеха/отказа системы. Если используют несколько определений, то для каждого из них может потребоваться отдельная структурная схема надежности. Затем необходимо разделить систему на блоки, отражая логику их поведения в системе таким образом, чтобы каждый блок был статистически независимым и максимально большим. В то же время каждый блок, по возможности, не должен содержать резервирования.

На практике может потребоваться несколько попыток построения структурной схемы надежности (каждый раз повторяя описанные выше шаги) для того, чтобы получить подходящую RBD.

Следующий шаг относится к определению успеха/отказа системы и включает в себя построение линий, соединяющих блоки и формирующих путь успеха. На рисунках, приведенных ниже, показаны различные пути успеха от входа до выхода. Они объединяют такую комбинацию блоков, при функционировании которых система находится в работоспособном состоянии. Если для функционирования системы необходимо, чтобы функционировали все блоки, то в соответствующей структурной схеме надежности все блоки должны быть соединены последовательно, как показано на рисунке 1.

I - порт входа, О - порт выхода, А, В, С, Z - блоки системы

     
Рисунок 1 - Последовательная структурная схема надежности

Структурные схемы такого типа называют последовательными или "последовательной моделью".

Если в соответствии с определением успеха/отказа системы отказ одного компонента или блока не влияет на функционирование системы, используют другой тип структурной схемы системы. Например, если вся последовательная цепочка дублирована, то структурная схема надежности системы имеет вид, показанный на рисунке 2. Если дублирован каждый блок последовательной цепочки, то структурная схема имеет вид, показанный на рисунке 3. Структурные схемы такого вида называют параллельными или "параллельной моделью". Следует помнить, что термины "дублированный", "резервированный" и "параллельный" близки по значению и далее используются как синонимы.

     
Рисунок 2 - Последовательно-параллельная структурная схема надежности

     
Рисунок 3 - Параллельно-последовательная структурная схема надежности

Структурные схемы надежности, используемые для моделирования безотказности системы, обычно представляют собой сложные комбинации последовательных и параллельных схем. Такую схему используют, если, например, надо учесть соединение трех блоков , и и общего блока электропитания (). В этом случае схема имеет вид, показанный на рисунке 4 или 5.

     
Рисунок 4 - Комбинированная структурная схема надежности с резервированием, вариант 1

     
Рисунок 5 - Комбинированная структурная схема надежности с резервированием, вариант 2

Для обеспечения статистической независимости отказ любого блока не должен вызывать изменение вероятности появления отказа любого другого блока системы. В частности отказ резервированного блока не должен влиять на блок электропитания системы или источник сигнала.

Часто возникает необходимость моделирования системы, определение успеха которой устанавливает, что для функционирования системы необходимо функционирование или большего количества параллельных элементов. Структурная схема надежности такой системы принимает вид, показанный на рисунках 6 или 7.

     
Рисунок 6 - Резервирование 2/3