Условия существования. Часть 4.

Исходной характеристикой для расчета показателей надежности является интенсивность отказов λi, под которой понимается вероятность отказа i-го элемента за один час работы. При оценочном расчете делают следующие допущения: интенсивность отказов элементов остается постоянной в течение срока службы устройства; отказы в элементах взаимонезависимы; каждый отказ носит катастрофический характер, т. е. приводит к выходу из строя ЭВМ в целом. При этом интенсивности отказов ЭВМ равна сумме интенсивностей отказов элементов, составляющих ЭВМ:

Формула расчета интенсивности отказов ЭВМ
где λi — интенсивность отказов элементов i-го типа; Сi — количество элементов i-го типа, входящих в ЭВМ.

В качестве показателей надежности ЭВМ наиболее часто используют следующие: вероятность исправной работы в течение заданного промежутка времени t


p(t)=е-Λt;
среднее время наработки на отказ Tо = 1/Λ.

Показатель p(t) количественно характеризует степень опасности возникновения отказа и не включает в себя оценки временных или материальных затрат, необходимых для восстановления работоспособности. Поэтому с его помощью оценивают надежность неремонтируемых ЭВМ (используемых, например, на автоматических спутниках связи). Эксплуатационные свойства ЭВМ, готовность к обслуживанию (в том числе ремонтному и профилактическому) характеризуются так называемым коэффициентом готовности:

kr = Tо/(Tо + Tв),
где Tв — среднее время восстановления.

Время восстановления складывается из времени поиска неисправности и времени замены неисправного элемента. Коэффициент готовности, по существу, представляет собой не что иное, как вероятность готовности ЭВМ к включению в работу в произвольный момент времени.

Показатели надежности для ЭВМ общего назначения и СЭВМ существенно различаются. Отказ ЭВМ общего назначения может повлиять на экономические показатели работы и не имеет катастрофических последствий для пользователя. Отказ же СЭВМ, особенно работающей в контуре управления, может приводить к последствиям, стоимость устранения которых намного порядков выше стоимости отказавшего устройства (отказ СЭВМ в контуре управления реактором атомной электростанции; отказ бортовой ЭВМ в контуре управления ракетой-носителем космического летательного аппарата и др.). Следовательно, с полным основанием можно считать, что цена отказа СЭВМ значительно выше цены отказа универсальной ЭВМ, а поэтому проблема обеспечения надежности СЭВМ имеет принципиальный характер.

Методы повышения надежности основаны на использовании структурной, временной или одновременно структурной и временной избыточности. Дополнительные затраты аппаратных и программных средств с целью повышения надежности СЭВМ определяются их назначением, ценой отказа, требуемыми по ТЗ значениями времени наработки на отказ и коэффициента готовности.