Обработка статистических данных по отказам аппаратуры, находящейся в эксплуатации, позволяет установить среднее время безотказной работы.
Имеется большой статистический материал для деталей, наиболее часто применяемых в электронной аппаратуре, и на его основе определены средние значения надежности элементов электронных схем.
Зная опасность отказов для всех элементов схемы, можно вычислить опасность отказа прибора, среднее время его безотказной работы и надежность для любого момента времени с начала эксплуатации.
Наиболее простым для расчета является случай, когда все элементы схемы соединены, в смысле надежности, последовательно, т. е. выход из строя одного элемента приводит к отказу всей системы. Можно также предположить, что элементы являются независимыми, т. е. отказ в работе одного из них не снижает надежности работы других элементов. При этом вероятность безотказной работы схемы, т. е. ее надежность Р, в любой момент времени / определяется по формуле
где Я = Л1 —Я2 —|— Я, —|—. |. — опасность отказа прибора
выражающаяся в числе отказов, отнесенных к элемент-часу, в котором содержится п последовательно соединенных (в смысле надежности) элементов.
Среднее время работы схемы до отказа может быть определено, как
В сложных радиоэлектронных системах, насчитывающих десятки тысяч элементов, обеспечение необходимой надежности встречает серьезные трудности и становится совсем невозможным, если не предпринять специальных методов повышения надежности, таких, например, как метод резервирования.
Метод резервирования заключается в автоматической замене отказавшего элемента или блока на заранее предусмотренный запасной. Простейшей формой резервирования является дублирование. Пусть, например, параллельно блоку с надежностью 0,9 работает резервный блок с такой же надежностью. Вероятность выхода из строя каждого из таких блоков равна 0,1, а обоих вместе, согласно теореме умножения вероятностей независимых событий, 0,1 • 0,1 =0,01. Вероятность же безотказной работы системы будет равна Р= 1—0,01=0,99. Таким образом, надежность блока вследствие дублирования повышается с 0,9 до 0,99.