ГОСТ Р ИСО 13381-1-2011

Группа Т34

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Контроль состояния и диагностика машин

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

Часть 1

Общее руководство

Condition monitoring and diagnostics of machines. Machine condition prognosis. Part 1. General guidelines

ОКС 17.160

Дата введения 2012-12-01

     

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АНО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 "Вибрация, удар и контроль технического состояния"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 ноября 2011 г. N 553-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 13381-1:2004* "Контроль состояния и диагностика машин. Прогнозирование. Часть 1. Общее руководство" (ISO 13381-1:2004 "Condition monitoring and diagnostics of machines - Prognostics - Part 1: General guidelines").

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Полный цикл контроля состояния машины включает в себя пять этапов:

- обнаружение отклонения в поведении машины;

- выявление неисправностей и их причин;

- прогнозирование развития неисправностей;

- принятие рекомендаций по корректирующим действиям;

- анализ состояния после останова машины.

Очевидно, что прогнозирование технического состояния машины (требующее предсказания, в какой степени работоспособность машины сохранится в будущем), основанное на статистическом подходе, не предполагает безошибочных решений. Поэтому стандартизация в этой области носит характер рекомендаций и концепций, а не строго предписанных действий.

Для прогнозирования развития неисправности требуется знание возможных видов отказов, которые могут случиться в данной машине, и доскональное понимание связей между рабочими состояниями машины и видами отказов. Поэтому прежде чем выполнять операции экстраполирования и прогнозирования, необходимо собрать данные об имевших место режимах работы машины, изменениях эксплуатационных параметров и параметров технического состояния.

В настоящее время появляется все большее число моделей, описывающих зарождение неисправности того или иного вида. Используемые системы мониторинга должны предусматривать включение в свой состав и тех моделей, что уже разработаны, и тех, что появятся в будущем.

С развитием компьютерной техники, позволяющей проводить анализ большого объема данных, возможность надежного предсказания начала развития неисправности, приводящей к отказу данного вида, становится вполне реальной при условии, что известны критерии зарождающейся неисправности для параметров, характеризующих отказ данного вида, а также связь изменения значений этих параметров с изменениями технического состояния машины.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает руководство по разработке процедур прогнозирования технического состояния машин с целью:

- сформировать среди пользователей и разработчиков систем мониторинга технического состояния машин единые представления о прогнозировании развития неисправностей;

- обеспечить возможность сбора пользователями необходимых данных о характеристиках и поведении машин в целях точного прогнозирования технического состояния;

- установить общие подходы к составлению прогнозов технического состояния;

- способствовать применению прогнозирования в разрабатываемых системах мониторинга технического состояния машин и включению вопросов прогнозирования в программы обучения персонала.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:

_______________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

ИСО 13372 Контроль состояния и диагностика машин. Словарь (ISO 13372, Condition monitoring and diagnostics of machines - Vocabulary)

ИСО 17359 Контроль состояния и диагностика машин. Общее руководство (ISO 17359, Condition monitoring and diagnostics of machines - General guidelines)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 13372, а также следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 прогнозирование (prognosis): Оценивание риска наступления отказов одного или нескольких видов и времени до их наступления.

3.2 доверительный уровень (confidence level): Количественный показатель степени правильности диагноза или прогноза.

Примечание 1 - Данную величину выражают в процентах.

Примечание 2 - Данная величина отражает суммарное влияние источников неопределенности на степень уверенности в точности диагноза или прогноза. Она может быть рассчитана по определенному алгоритму или представлять собой выходное значение автоматизированной системы диагностирования (например, нейронной сети).

3.3 основная причина (отказа) (root cause): Совокупность условий, приводящих к цепи событий, результатом которых является отказ данного вида.

3.4 анализ видов и последствий отказов (FMEA) [failure modes effects analysis (FMEA)]: Исследование, проводимое на стадии проектирования и разработки машины, для определения возможных последовательностей событий, результатом которых является отказ данного вида, а также оценки влияния такого отказа на машину.

Примечание - Метод FMEA описан в [6].

3.5 анализ видов, последствий и критичности отказов (FMECA) [failure modes effects criticality analysis (FMECA)]: Метод, основанный на FMEA и дополняющий его анализом экономических аспектов и вопросов безопасности в целях принятия решений по техническому обслуживанию.

Примечание - Метод FMECA описан в [5].

3.6 анализ признаков видов отказов (FMSA) [failure modes symptoms analysis (FMSA)]: Метод, основанный на FMECA и дополняющий его выбором диагностических признаков для отказов каждого вида, методами определения вида отказа и контроля состояния в целях формирования оптимальной стратегии мониторинга

Примечание - Метод FMSA описан в [3].

3.7 оценка времени до отказа [estimated time to failure (ETTF)]: Оценка периода времени от текущего момента до момента, когда в наблюдаемой машине ожидается наступление отказа.

     4 Исходные данные для прогнозирования

Общее понятие о контроле состояния машин дано в ИСО 17359. В настоящем стандарте устанавливаются основные принципы прогнозирования технического состояния и необходимые исходные данные для этой процедуры, в число которых входят следующие:

a) перечень агрегатов, машин и узлов, подлежащих контролю;

b) все контролируемые параметры;

c) записи эксплуатационных параметров, данных технического обслуживания и записи об имевших место отказах;

d) условия работы и технического обслуживания контролируемых объектов;

e) первоначальный диагноз, включая идентификацию всех развивающихся неисправностей;

f) процедуры моделирования отказов, которые могут включать в себя статистические характеристики, влияющие факторы, критерии зарождения неисправностей и точки отказов для всех контролируемых параметров;

g) методы обработки кривых (подгонка, проектирование, наложение);

h) уровни предупреждения;

i) уровни останова;

j) результаты расследований отказов;

k) параметры надежности, готовности, ремонтопригодности и безопасности;

I) данные о зарождающихся неисправностях;

m) данные о прогрессирующих неисправностях.

Целями сбора данных о характеристиках надежности, связанных с текущим техническим состоянием и показателями работы машины, являются:

- установление показателей фактической надежности, составление прогноза их изменения, сопоставление с эксплуатационными данными и моделями развития неисправностей и, в конечном итоге, уточнение прогноза технического состояния;

- улучшение показателей надежности данной машины и проектируемых машин.

Целями сбора данных о текущих эксплуатационных нагрузках и нагрузках, действовавших на период эксплуатации машины, являются:

- установление связи между показателями фактической надежности и работой, произведенной машиной, для сопоставления моделей зарождения и развития неисправностей с эксплуатационными данными;

- уточнение моделей оценки повреждений для данной машины и проектируемых машин;

- расширение области применений моделей оценивания повреждений.

Целями сбора данных о производственных потерях, потерях из-за вторичных отказов, затратах на мониторинг машин, техническое обслуживание и в связи с необходимостью резервирования машин и их узлов являются:

- установление соотношения между затратами и получаемой выгодой для разных вариантов технического обслуживания;

- повышение качества решений, принимаемых в связи с техническим обслуживанием машин;

- сокращение затрат, связанных с функционированием и техническим обслуживанием данной машины и проектируемых машин;

- оптимальная организация и управление (на основе совместного анализа данных о затратах, данных мониторинга, данных об эксплуатационных параметрах и нагрузках машины) операциями технического обслуживания (по состоянию, планово-предупредительного, для устранения неисправностей), обслуживающим персоналом, хранением запасных узлов и т.д.

     5 Понятия, связанные с прогнозированием

5.1 Основные понятия

Прогнозирование, смысл которого интуитивно понятен из опыта, представляет собой оценивание времени до отказа и риска отказа вследствие имеющихся повреждений или повреждений, ожидаемых в будущем. Прогнозирование обычно эффективно для таких неисправностей, у которых описывающие их характеристики известным образом изменяются со временем (лучше всего по линейному закону). Труднее всего прогнозировать случайные отказы.