ГОСТ Р 27.607-2013 Надежность в технике (ССНТ). Управление надежностью. Условия проведения испытаний на безотказность и статистические критерии и методы оценки их результатов

Приложение Б
(справочное)

     
      Общие примеры      

Б.1 Введение

Цель настоящего стандарта состоит в снабжении пользователей руководящими указаниями по надлежащему применению статистических методов контроля, оценки и сравнения показателей безотказности по результатам испытаний. В основном тексте стандарта содержатся описания основных концепций таких испытаний и общие требования к данным, собираемым в ходе их проведения вместе с обзором доступных стандартизованных методов их обработки. В последующих разделах настоящего Приложения приведены примеры типовых сценариев обработки данных, с которыми могут столкнуться пользователи стандарта. Описания возможных при этом проблем приведены совместно с перечнями наиболее подходящих методов их решения.

Б.2 Контрольные испытания, однородный пуассоновский поток отказов

В данном случае стоит задача проверки значений средней наработки на отказ восстанавливаемого изделия в эксплуатации. При этом должны быть выполнены условия, перечисленные в разделе 9 настоящего стандарта.

Каждое ремонтируемое изделие снабжено счетчиком наработки. Изделия эксплуатируются заказчиком при постоянном присутствии представителей поставщика. Предупредительные ТО и ремонты выполняются заказчиком, но поиск причин неисправностей, восстановления и анализ отказов выполняет поставщик в присутствии представителей заказчика.

Статистические методы, используемые для решения поставленной задачи, указаны на рисунке 13 настоящего стандарта. Если нет оснований предполагать постоянство параметра потока отказов, то требуется подобрать соответствующую модель, описывающую характер его изменения с наработкой (ГОСТ Р МЭК 60605-6). В случае доказанного постоянства параметра потока отказов, для подтверждения соответствия MTBF установленным требованиям может быть применен метод контроля, установленный [12, раздел В.7]

Б.3 Определительные испытания при распределении Вейбулла наработок до отказа

Изготовитель проводит лабораторные испытания на собственной испытательной базе. При этом должны быть выполнены требования, установленные в разделе 9 настоящего стандарта.

Уровень нагрузок при испытаниях выбран такой же, как в реальной эксплуатации неремонтируемых изделий, но эти изделия эксплуатируются не непрерывно. Поэтому испытания могут быть ускорены за счет сжатия перерывов между циклами использования изделий и проведения испытаний в круглосуточном режиме. В течение суток во время испытаний возможно осуществить 48 рабочих циклов, а это означает, что одни сутки испытаний эквивалентны 48 дням реальной эксплуатации.

Предупредительные ТО и ремонты для данных изделий не предусмотрены. Если изделие отказало, то его снимают с испытаний и направляют на физико-технический анализ с целью выявления вида и причин отказа. В ходе анализа были выявлены отказы двух разных видов. Отказы одного вида были обусловлены усталостью, а другого - накоплением посторонних загрязнений. Для каждого вида отказа подбор распределения Вейбулла проводился самостоятельно и независимо.

Статистические методы, пригодные для решения рассматриваемой задачи, показаны на рисунке 12. Поскольку интенсивность отказов изделий в обоих случаях растет с наработкой, то для статистического моделирования результатов испытаний наиболее подходит распределение Вейбулла. Методы оценки параметров этого распределения по статистическим данным и расчета соответствующих показателей безотказности приведены в ГОСТ Р 50779.27.

Б.4 Оценка безотказности, степенная модель (пример 1)

В данном случае исходные данные для оценки собраны в процессе эксплуатации ремонтируемых изделий. Эти данные содержатся в протоколах ремонта, заполняемых обслуживающим персоналом заказчика. Каждое ремонтируемое изделие снабжено счетчиком числа рабочих циклов (в данном случае - счетчиком изготовленных множительным устройством копий).

Анализ собранных данных указывает на то, что параметр потока отказов изделий со временем снижается. Это обусловлено тем, что срок службы источника света в копирах постоянно повышался с каждой новой партией изделий, поставленных потребителям.

Разработана программа предупредительного ТО и ремонта копиров, рассчитана стоимость их жизненного цикла, а потребителям предлагается заключить с поставщиком контракты на ТО и ремонты. Расчетная стоимость жизненного цикла использована при участии в тендере на поставки большого числа копиров правительственным учреждениям.

Алгоритм решения задачи оценки безотказности для данного случая представлен на рисунке 12. Поскольку известно, что параметр потока отказов не является постоянным, то для данного случая подходит степенная модель, использование которой при статистическом анализе данных о безотказности регламентировано ГОСТ Р 51901.16.

Б.5 Сравнительная оценка ремонтируемых изделий в случае постоянства параметров потоков отказов

Изготовитель проводит ускоренные лабораторные испытания с целью сравнения по уровню безотказности двух вариантов конструктивного исполнения ремонтируемых изделий. Ускорение испытаний достигается за счет увеличения нагрузки и рабочей температуры выше тех пределов, которые изделия испытывают в эксплуатации, наряду с их термоциклированием.

Надзор за проведением испытаний осуществляет изготовитель, а их условия проведения соответствуют требованиям 4.3.2 настоящего стандарта.

Анализ отказов показал, что при испытаниях наблюдались отказы того же вида, что и в процессе эксплуатации.

Оказалось, что новая конструкция превосходит старую, и было решено модифицировать соответствующим образом изделия, находящиеся в эксплуатации, при очередном их ТО.

Алгоритм статистического анализа данных для решения поставленной задачи приведен на рисунке 14. Поскольку параметры потока отказов обоих вариантов конструкции изделий постоянны, то для их сравнения может быть применен метод, установленный стандартом ГОСТ Р МЭК 61650.

Б.6 Контроль вероятности безотказной работы

Было решено проверить соответствие вероятности безотказной работы изделий установленным требованиям по данным, собранным в эксплуатации. При этом должны быть выполнены условия, установленные в разделе 9 настоящего стандарта.

Каждое ремонтируемое изделие снабжено счетчиком рабочих циклов. Изделия эксплуатируются заказчиком при постоянном присутствии представителей поставщика. Предупредительные ТО и ремонты выполняются заказчиком, но поиск причин неисправностей, восстановления и анализ отказов выполняет поставщик в присутствии представителей заказчика.

В соответствии с требованиями контракта, вероятность безотказного выполнения одного рабочего цикла (ресурса до ремонта) должна быть не менее 95% и подтверждена с доверительной вероятностью не менее 90%.