Этот документ входит в профессиональные
справочные системы «Кодекс» и  «Техэксперт»

     
ГОСТ Р ИСО 13381-1-2016

     

     

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 2017-12-01

     

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии 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 24 ноября 2016 г. N 1770-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 13381-1:2015 "Контроль состояния и диагностика машин. Прогнозирование. Часть 1. Общее руководство" (ISO 13381-1:2015 "Condition monitoring and diagnostics of machines - Prognostics - Part 1: General guidelines", IDT).   

 ________________

* 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 1.5-2012 (пункт 3.5).

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

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО 13381-1-2011

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2019 г.


Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "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 (www.gost.ru)

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 отказа для машин данного вида и доскональное понимание связей между рабочими состояниями машины и видами отказов. Поэтому, прежде чем приступать к операциям экстраполирования, необходимо обеспечить понимание физических процессов, лежащих в основе неисправностей разных видов, а также сбор данных, связанных с предшествующим применением машины, ее техническим обслуживанием, результатами контроля, периодом безотказной работы, характером работы машины в разных условиях при разных показателях производительности.

Процесс прогнозирования должен включать в себя применение аналитических моделей зарождения и развития повреждений в машине.

Развитие компьютерной техники и сокращение затрат на хранение больших массивов данных приводят к тому, что методы одновременного анализа большого количества параметров и применяемые в них модели становятся все более сложными и совершенными. Этим достигается возможность предсказывать развитие накоплений повреждений в машине при наличии заданных критериев контроля.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает руководство по разработке и применению 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, процессах и поведении машин в целях точного прогнозирования технического состояния;

- установить общие подходы и процедуры 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:     

ISO 2041 Mechanical vibration, shock and condition monitoring - Vocabulary (Вибрация, удар и контроль состояния. Словарь)

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

ISO 13379-1 Condition monitoring and diagnostics of machines - Data interpretation and diagnostics techniques - Part 1: General guidelines (Контроль состояния и диагностика машин. Методы интерпретации данных и диагностирования. Часть 1. Общее руководство)

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

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 13372 и ИСО 2041, а также следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 прогноз (prognosis): Оценка времени до отказа и вероятности отказов одного или нескольких видов.

[ИСО 13372:2012, статья 10.2]

3.2 прогнозирование (prognostics): Анализ признаков неисправностей с целью оценки изменения состояния машины в будущие моменты времени и минимального периода ее безаварийной эксплуатации.

[ИСО 13372:2012, статья 1.15]

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

Примечание - 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).

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

[ИСО 13372:2012, статья 8.9]

3.5 анализ видов и последствий отказов; FMEA [failure modes effects analysis (FMEA)]: Метод систематического анализа системы с целью идентификации функций и функциональных отказов оборудования, а также оценки причин и последствий каждого отказа.

Примечание 1 - Применительно к оборудованию, находящемуся в эксплуатации, анализ выполняют с учетом накопленного опыта эксплуатации. Для оборудования, вводимого в эксплуатацию, анализ выполняют с использованием разных доступных источников информации.

Примечание 2 - Процедуры FMEA описаны в [3].


[ИСО 13372:2012, статья 8.2]

3.6 анализ видов, последствий и критичности отказов; FMECA [failure modes effects criticality analysis (FMECA)]: FMEA с классификацией процессов по тяжести последствий отказов.

Примечание 1 - Классификацию проводят сравнением с порогами критичности последствий отказов.

Примечание 2 - Процедуры FMECA описаны в [11].


[ИСО 13372:2012, статья 8.3]

3.7 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 рассматривается в ИСО 13379-1.

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

Примечание - См. рисунок 2.

3.9 остаточный ресурс [remaining useful life (RUL)]: Оставшееся время до перехода машины в предельное состояние.

3.10 горизонт прогнозирования [predictive horizon]: Минимальный интервал времени для подготовки к отказу, установленный пользователем.

     4 Исходные данные для прогнозирования

4.1 Общее понятие о контроле состояния машин, формирующее основу для процедур прогнозирования и определяющее необходимые исходные данные для этой процедуры, дано в ИСО 17359. Для прогнозирования может потребоваться сбор документированных данных, включающих:

a) общей перечень агрегатов, машин и узлов, подлежащих контролю, с технической документацией на них;

b) все параметры, подлежащие контролю;

c) установленные базовые уровни и критерии приемки, записи эксплуатационных параметров, данных технического обслуживания, а также записи об имевших место отказах;

d) текущие и планируемые условия работы и технического обслуживания контролируемых машин;

e) первоначальный диагноз, включая идентификацию всех развивающихся неисправностей;

f) модели отказов (единичных и множественных), 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) пороговые значения показателей производительности, связанные с техническим состоянием машины;

k) результаты расследований отказов;

I) параметры надежности, готовности, ремонтопригодности и безопасности;

m) данные о зарождающихся неисправностях;

n) данные о прогрессирующих неисправностях;

о) идентификационные данные машин (номер партии, номер серии и т.п.);

p) условия окружающей среды, способные влиять на состояние узлов машин.

В некоторых случаях и условиях производства не все данные из вышеперечисленных могут быть доступны.

4.2 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;

- получение информации, позволяющей улучшить показатели надежности данной машины и проектируемых машин;

- получение информации, позволяющей проверить и подтвердить качество работы моделей и алгоритмов.

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