Блок-схемы надёжности (RBD)

Пример

Воздушное судно с двумя двигателями

Построение блок-схем надёжности (Reliability Block Diagram, RDB) эффективно для моделирования сложных систем, например:

• систем с резервированием функций,
• систем, ориентированных на применение технологий ремонта и обслуживания
• систем с внутренними функциональными взаимозависимостями.

Пока система демонстрирует непрерывность функционирования от отправной до конечной точки, она рассматривается как работоспособная даже после отказа отдельных её компонентов. В примере с двухмоторным воздушным судном это означает, что самолет может находиться в воздухе даже с одним исправным двигателем.

Результатами моделирования методом построения блок-схем надёжности (RBD) системы являются:

• расчёты наработки на отказ (MTBF) всей системы в целом,
• показатели доступности (непрерывности функционирования) системы,
• показатели надёжности системы,
• оценки стоимости (эксплуатации, обслуживания…) системы,
• возможность создания оптимальной модели обеспечения системы запасными компонентами.

Исходные данные для построения диаграммы (блок-схемы) надёжности системы (RBD) применяются на уровне отдельного блока диаграммы и могут сами являться результатами ранее выполненного анализа (по методологии расчёта наработок на отказ (MTBF), по методологии анализа типов и последствий отказов (FMEA) и т.д.).

Такие исходные данные для блока диаграммы надёжности включают в себя:

• результаты расчёта наработки на отказ (MTBF) для блока,
• времена циклов восстановления системы после сбоя,
• вероятность успешного восстановления системы после сбоя,
• стоимость запасных компонентов для восстановления системы,
• интервалы между планово-предупредительными мероприятиями по техническому обслуживанию системы.

Поскольку блок-схемы надёжности для реальных систем не всегда могут быть обсчитаны аналитически, для их анализа может применяться моделирование.

Хотя применение блок-схем надёжности возможно для достаточно широкого круга специальных задач (это существенно зависит от применяемых программных средств), существует много ситуаций, когда применение RBD невозможно или затруднительно.

Вернёмся к рассмотрению примера с двухмоторным воздушным судном (см. рисунок). Выход из строя одного из двух двигателей предполагает повышенную нагрузку на второй, оставшийся исправным, приводя, таким образом к повышению для него показателя интенсивности отказов (failure rate). Справиться с такой несложной ситуацией только через построение диаграммы надежности достаточно затруднительно. И оказывается, что более адекватной альтернативой в данном случае является применение Марковского анализа (Markov Analysis).

Методология построения блок-схем (диаграмм) надёжности (RBD) по своей сути является достаточно очевидной для понимания и применения, поэтому для неё не существует специальных стандартов.