надежность

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

ИМ. ПРОФ.БОНЧ-БРУЕВИЧА

Факультет Информационных систем и технологий

Кафедра Информационных управляющих систем

Дисциплина: «Надежность информационных систем»

Контрольное задание по теме:

«Разработка требований ТЗ по надежности»

Выполнил студент группы ИСТ-03:

Брынский А.О.

Преподаватель: Гвоздков И.В.

__________________________(Подпись

Санкт-Петербург

2012

Функции принтера Samsung CLP-315:

1. Технология печати Лазерная печать (цветная)

2. Максимальное разрешение печати 600x2400 dpi

3. Разрешение изображения принтера/МФУ До 2400 x 600 тчк/дюйм эффективного выхода

4. Формат и плотность бумаги 76 x 160 мм (3 x 6,3 дюймов) — 216 x 356 мм (8,5 x 14 дюймов) Конверты, этикетки, карточки, прозрачная пленка (с имеющимся отпечатком, глянцевая, перфорированная, переработанная)

5. Скорость печати Монохром: до 16 стр/мин формата A4 (17 стр/мин формата Letter) Цвет: до 4 стр/мин формата A4 (4 стр/мин формата Letter)

6. Количество цветов 4

7. Поддерживаемые операционные системы Windows 2000/XP/2003/Vista, разновидности ОС Linux, Mac OS X 10.3–10.5

8. Интерфейс Hi-Speed USB 2.0

9. Максимальная нагрузка: 20000 страниц/мес

Структура принтера Samsung CLP-315

Бумага, помещенная в лоток, активирует датчик наличия бумаги, который сообщает принтеру о наличии бумаги, принтер входит в состояние готовности к приему данных. Приняв данные центральный процессор (ЦП) включает лазер, главный двигатель и активирует подачу бумаги.

Ролики протяжки подводят переднюю кромку бумаги к датчику регистрации бумаги , который информирует ЦП, что бумага зарегистрирована и должна быть начата модуляция луча для начала процесса экспонирования.

Ролики протяжки продвигают бумагу далее к барабану и ролику переноса под ним.

После переноса изображения бумага попадает в печку и ее передняя кромка активирует датчик выхода, сообщая ЦП, что бумага дошла до печки. Ролики выхода направляют бумагу в выходной лоток и задняя кромка бумаги деактивирует датчик выхода, сообщая ЦП, что бумага успешно покинула печку.

Описание работы по функциональной схеме

Принтер формирует изображение путем позиционирования точек на бумаге (растровый метод). Первоначально страница формируется в памяти принтера и лишь затем передается в механизм печати. Растровое представление символов и графических образов производится под управлением контроллера принтера. Каждый образ формируется путем соответствующего расположения точек в ячейках матрицы.

Важнейшим конструктивным элементом лазерного принтера является вращающийся фотобарабан, с помощью которого производится перенос изображения на бумагу. Фотобарабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой из фотопроводящего полупроводника (оксид цинка). По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд. С помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом, на этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной.

Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, попадая на фотобарабан, засвечивает на нем элементарные площадки (точки), и в результате фотоэлектрического эффекта в этих точках изменяется электрический заряд.

На следующем рабочем шаге с помощью другого барабана, называемого девелопером (developer), на фотобарабан наносится тонер – мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда мелкие частицы тонера легко притягиваются к поверхности барабана в точках подвергшихся экспозиции, и формируют на нем изображение.

Лист бумаги из подающего лотка с помощью системы валиков перемещается к барабану. Затем листу сообщается статический заряд, противоположный по знаку заряду засвеченных точек на барабане. При соприкосновении бумаги с барабаном частички тонера с барабана переносятся (притягиваются) на бумагу.

Для фиксации тонера на бумаге листу вновь сообщается заряд, и он пропускается между двумя роликами, нагревающими его до температуры около 180°-200°С. После собственно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших частиц тонера и готов для нового цикла печати. Описанная последовательность действий происходит очень быстро и обеспечивает высокое качество печати.

При печати цветом используются следующая технология.

В результате четырех последовательных прогонов на фотобарабан наносится тонер каждого из четырех цветов. Затем при соприкосновении бумаги с барабаном на нее переносятся все четыре краски одновременно, образуя нужные сочетания цветов на отпечатке. В результате достигается более ровная передача цветовых оттенков, почти такая же, как при печати на цветных принтерах с термопереносом красителя.

Принтер оборудован большим объемом памяти, процессором и ПЗУ. В ПЗУ содержатся разнообразные шрифты и специальные программы, которые управляют работой, контролируют состояние и оптимизируют производительность принтера.

ТЗ на принтер Samsung CLP-315

Требования по надежности

№	Наименование требований	Содержание требований	Задание и описание показателей надежности
1	Типовая модель эксплуатации применительно к которой задаются требования по надежности.	Последовательность этапов (видов режимов эксплуатации(хранения, транспортирования, развертывания, ожидания применения по назначению, технического обслуживания и плановых ремонтов) с указанием их продолжительности. Характеристика принятой системы технического обслуживания и ремонта, обеспечение ЗИП. Уровни внешних воздействующих факторов и нагрузок для каждого этапа (вида, режима) эксплуатации. Численность и квалификация обслуживающего и ремонтного персонала	Данная информация неизвестна Транспортировка (в бережных условиях) Развертывание системы (40 мин – установка в помещении, подключение к ПК, настройка параметров печати) Ожидание применения по назначению (~1 минут) Срок эксплуатации (3 года) Техническое обслуживание (1 раз в месяц – Чистка внешней поверхности устройства, Очистка внутренних элементов устройства, Обслуживание картриджа, Замена картриджа) Плановый ремонт (1 раз в месяц – диагностика и отладка всех элементов принтера) Капитальный ремонт не предусмотрен Датчик бумаги, датчик тонера Механические повреждения в результате небрежной транспортировки Ударные нагрузки в режиме транспортировки и эксплуатации Отклонение от температурного режима хранения при хранении на складе Оператор (1 человек)
2	Требования к конструктивным способам обеспечения надежности	Требования и ограничения по видам и кратности резервирования Требования и ограничения по затратам в изготовлении и эксплуатации, массе, габаритам, объему изделия и отдельных составных частей, комплектов ЗИП, оборудования для технического обслуживания и ремонтов Требования к структуре и составу ЗИП Требования к системе технического диагностирования Требования и ограничения по способам и средствам обеспечения ремонтопригодности и сохраняемости Ограничения по номенклатуре разрешенных к применению комплектующих изделий и материалов Требования по применению стандартизованных или унифицированных комплектующих изделий	Постоянное подключение к электрической сети Стоимость системы: 6520р. Габариты: 388 мм x 313 мм x 243 мм (высота/ширина/глубина) Вес: 11 кг Счетчик печати Набор инструментов и запасных частей Набор расходных материалов Система диагностирования отсутствует, выявление работоспособности определяет потребитель Регулярное техническое обслуживание Оптимальные условия внешней среды Соответствующее качество бумаги и тонера Соблюдение условий заправки Подключать только к электросети указанного номинала; Использовать только бумагу надлежащего качества Материалы, из которых изготовлены тонер и бумага, должны быть экологически чистыми. Хранить картридж в тех же условиях, в которых будет эксплуатироваться принтер Использование бумагу надлежащего качества
3	Требования к тех-нологическим (производствен-ным) способам обеспечения надежности	Требования к точностным параметрам технологического оборудования и его аттестации Требования к стабильности технологическим процессам, свойствам сырья, материалов, комплектующим изделиям Требования к необходимости, длительности и режимам технологического прогона в процессе изготовления Требования к способам и средствам контроля уровня надежности в процессе производства	Потребляемый ток ток: 220-230 В, 50 Гц 2)Рабочая температура: 0–40°C 3) Рабочая влажность 5-85% Выполнение всех инструкций и техник безопасности Скорость печати монохромной: 16стр/ мин Скорость печати цветной: 4 стр/мин Разрешение цветной печати 2400х600 dpi Ресурс черного картриджа: 1500 стр Ресурс одного цветного картриджа – 1000стр Ресурс барабана: 24000 стр Уровень шума принтера при цветной печати 45дБ Уровень шума принтера при черно-белой печати 45 дБ Проверка герметичности кассеты с тонером
4	Требования к эксплуатационным способам обеспечения надежности	Требования к системе технического обслуживания и ремонтов Требования к алгоритму технического диагностирования Требования к численности, квалификации, длительности обучения обслуживающего и ремонтного персонала Требования к способам устранения отказов и повреждений, порядку использования ЗИП, правилам регулировок Требования к объему и форме представления информации о надежности, собираемой в ходе эксплуатации	Техническое обслуживание (1 раз в месяц ) Плановый ремонт не предусмотрен Диагностика исправности работы Диагностика исправности работы программы Оператор (1 человек) Средне-специальное образование (4-5 лет) и курсы по специализации (1-2 месяца). Работа производится при отключенном питании Сбор оператором информации о состоянии принтера с последующей её передачей владельцам аппарата. Все данные о продажах и других операциях принтера сохраняются в статистических счетчиках
5	Критерии отказов по заданной модели эксплуатации.	Прекращение выполнения изделием заданных функций, снижение качества функционирования за пределы допустимого уровня Искажение информации из-за сбоев Внешнее проявление, свидетельствующее о наступлении или предпосылках наступления неработоспособного состояния (шум, вибрация в механических частях, перегрев, дым, горение и т.п.)	Отсутствие питания Замятие бумаги Закончился тонер Неисправность картриджа Бумага загружена неправильно Бумага слишком толстая Соединительный кабель между устройством и компьютером неисправен Прекращение корректной работы программного обеспечения Кабель принтера подключен неправильно или неисправен Выбран неправильный драйвер принтера Сбой приложения Сбой операционной системы Слишком низкое качество фотографий Дым, горение Внешние механические повреждения Отсутствие питания на индикаторе
6	Критерий предельных состояний применительно к которым установлены требования по долговечности и сохраняемости	Отказ одной или нескольких составных частей, восстановление или замена которых на месте эксплуатации не предусмотрена эксплуатационной документацией Снижение наработки на отказ (повышение интенсивности отказов) ниже (выше) допустимого уровня Превышение установленного уровня текущих (суммарных) затрат на техническое обслуживание и ремонты или другие признаки, определяющие экономическую нецелесообразность дальнейшей эксплуатации	Все составные части принтера при их отказе подлежат замене и подлежат замене Перебои в электропитании Заканчивается тонер Редкое использование Частые поломки
7	Номенклатура и значения показателей надежности применительно к заданной модели эксплуатации	Кт.н - коэффициент технического использования Кг - коэффициент готовности Ко.г - коэффициент оперативной готовности Кт.н.ож – Кг в режиме ожидания применения Кг.ож – Кг режиме ожидания применения Кэф – коэффициент сохранения эффективности Р(tб.р) – вероятность безотказной работы при наработке tб.р  tб.р – наработка, в пределах которой вероятность безотказной работы изделия не ниже заданной Р(tв) – вероятность восстановления (за заданное время tв) tож – время ожидания применения по назначению Тв – среднее время восстановления Тср – средняя наработка до отказа Λ - интенсивность отказов Тр.ср.сп – средний ресурс до списания (полный) Тр.ср.к.р – средний ресурс до капитального (среднего и т.п.) ремонта Тсл.ср.сп –средний срок службы до списания (полный) Тс.ср – средний срок хранения Р(tв)	Кт.н=0,65 Кг= 0,725 Ко.г=Кг*P(t)=0,634 Кэф=0,743 tб.р=0,085 P(tб.р)=0,578 tв=40 мин tср=0,25 Тр.ср.к.р = 0,34 Тсл.ср.сп = 1 год Тс.ср = 3 года Тср= 10 лет
8	Методы контроля соответствия заданным требованиям по надежности	Аналитические методы Методы вероятностного моделирования Комбинированные методы (сочетание аналитических методов и методов моделирования) Экспертные методы Проведение специальных испытаний на надежность Сбор и обработка статистических данных о надежности Расчетно – экспериментальные методы	Запустить на печать и сравнить с данными производителя Отношение количества отказов, изношенность механических частей Расчет количества отказов Методом экспертных оценок рассчитать способность выполнять все возможные функции. Проведение испытаний в режиме постоянного использования в течение длительного времени. Сбор данных с журнала технического обслуживания и со счетчика количества копий Тестирование системы в режиме эксплуатации.
9	Требования и ограничения по конструктивным, технологическим и эксплуатационным способам обеспечения надежности с учетом экономических ограничений	Анализ способов и разработка мероприятий обеспечения надежности и проведение работ по оптимизации финансовых затрат на достижение заданных показателей надежности	Проведение своевременного технического обслуживания . Ограничение на использование количества копий в сутки, чтобы не превышало установленные эксплуатационные нормы
10	Необходимость разработки программы обеспечения надежности	Мероприятия для включения в программу обеспечения надежности	Установка принтера в месте, соответствующем рекомендованных условиям эксплуатации, заявленным в техническом руководстве принтера, Контроль за качеством расходных материалов
11	Индивидуальные характеристики выбранной системы	Функциональные особенности Комплектация	Встроенное автоматическое устройство контроля. Встроенное автоматическое устройство регулирования. Кабель USB комплект картриджей Сетевой кабель Диск с драйверами