ГОСТ Р 51901.16-2017
(МЭК 61164:2004)
Группа Т59
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МЕНЕДЖМЕНТ РИСКА
Повышение надежности. Статистические критерии и методы оценки
Risk management. Reliability growth. Statistical test and estimation methods
ОКС 13.180
Дата введения 2018-12-01
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 10 "Менеджмент риска"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 сентября 2017 г. N 1059-ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 61164:2004* "Повышение надежности. Статистические критерии и методы оценки" (IEC 61164:2004 "Reliability growth - Statistical test and estimation methods", MOD) путем внесения отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
Международный стандарт разработан IEC 56.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (подраздел 3.5).
Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВЗАМЕН ГОСТ Р 51901.16-2005 (МЭК 61164:1995)
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)
В настоящем стандарте описаны в виде степенной функции модель повышения надежности времени и соответствующий метод прогнозирования и приведено руководство для их использования. Существует несколько моделей повышения надежности, однако степенная модель является одной из наиболее широко используемых. В настоящем стандарте установлены процедуры определения оценок некоторых или всех характеристик, перечисленных в ГОСТ Р 51901.6-2005 (разделы 4, 6 и 7).
Требуется два типа исходных данных. Первый - для планирования повышения надежности посредством выполнения анализа и конструктивных улучшений на стадии проектирования надежности на начальном этапе, целевых показателей надежности и планируемых улучшений проекта с учетом их предполагаемого масштаба. Второй тип исходных данных, для повышения надежности на стадии утверждения проекта, необходим для набора данных о совокупном времени испытаний автономной системы, в процессе которых возникали отказы, и времени прекращения испытаний, если оно отличается от времени последнего отказа. Допускается, что сбор исходных данных начинается после завершения каких-либо предварительных испытаний, таких как отбраковочные или климатические испытания, направленные на стабилизацию интенсивности отказов продукции.
Параметры модели повышения надежности, полученные после оценки результатов предыдущих испытаний, могут быть использованы для планирования и выбора направления будущих программ повышения надежности при обеспечении одинаковых условий.
Для некоторых процедур могут потребоваться компьютерные программы, но они не являются чрезмерно сложными. В настоящем стандарте представлены алгоритмы, для которых легко разработать компьютерные программы.
В отличие от IEC 61164:2004 в раздел 2 настоящего стандарта не включен документ, который нецелесообразно применять в соответствии с требованиями национальной системы стандартизации.
_______________
IEC 60050-191:1990 International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Chapter 191: Dependability and quality of service.
В настоящем стандарте приведены модели повышения надежности и количественные методы оценки, основанные на данных об отказах, полученных в соответствии с программой повышения надежности. Эти процедуры позволяют определять уровень повышения надежности, точечные оценки и доверительные интервалы показателей надежности, а также применять критерии согласия.
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 50779.26-2007 Статистические методы. Точечные оценки, доверительные, предикционные и толерантные интервалы для экспоненциального распределения
ГОСТ Р МЭК 60605-6-2007 Надежность в технике. Критерии проверки постоянства интенсивности отказов и параметра потока отказов
ГОСТ Р 51901.6-2005 (МЭК 61014:2003) Менеджмент риска. Программа повышения надежности
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного положения*. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 51901.6, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 целевая надежность (reliability goal): Желаемый уровень надежности, которым должна обладать продукция после завершения программы повышения надежности.
3.2 первоначальная надежность (initial reliability): Надежность продукции на ранних стадиях проектирования до сокращения потенциальных режимов отказа и причин их возникновения посредством улучшения конструкции объекта.
3.3 модель повышения надежности для стадии проектирования (reliability growth model for the design phase): Математическая модель, учитывающая возможные улучшения конструкции и их значение, позволяющая математически описать повышение надежности объекта от начала до конца этапа проектирования.
3.4 средняя интенсивность отказов (объекта) (average product failure rate): Средняя интенсивность отказов объекта, рассчитанная исходя из безотказности объекта за заданный период времени.
Примечание - Изменение интенсивности отказов во времени является результатом модификации конструкции объекта.
3.5 отсроченная модификация (delayed modification): Корректирующие изменения, которые введены в объект после окончания испытаний.
Примечание - Отсроченную модификацию не проводят в процессе испытаний.
3.6 коэффициент эффективности улучшения (improvement effectiveness factor): Коэффициент, на который уменьшилась интенсивность систематических отказов в результате корректирующей модификации.
3.7 испытания типа I, испытания, ограниченные по времени (type I test, time-terminated test): Испытания на повышение надежности, заканчивающиеся в установленное время, или испытания, для которых данные могут быть получены в течение времени, не зависящего от количества отказов.
3.8 испытания типа II, испытания, ограниченные по количеству отказов (type II test, failure-terminated test): Испытания на повышение надежности, которые завершаются после получения данных об установленном количестве отказов, или испытания, для которых данные могут быть получены в течение времени, зависящего от количества отказов.
В настоящем стандарте применены следующие обозначения.
а) Для 6.1, А.1 и В.3:
- | срок службы продукции, наработка до отказа и между отказами, а также такие характеристики, как назначенный ресурс, гарантийный период; | |
- | первоначальная вероятность безотказной работы; | |
- | начальная средняя интенсивность отказов объекта за период проектирования; | |
- | количество модификаций конструкции за время от начала процесса проектирования; | |
- | коэффициент повышения безотказности в результате уменьшения количества отказов; | |
- | общее количество внедренных улучшений конструкции; | |
- | общая продолжительность периода проектирования, в процессе которого внедрены улучшения конструкции; | |
- | переменная времени в процессе периода проектирования от 0 до ; | |
- | средняя интенсивность отказов объекта как функция времени в течение периода проектирования; | |
- | заданная средняя интенсивность отказов при завершении периода проектирования ; | |
- | целевое значение вероятности безотказной работы объекта, которого необходимо достичь за период проектирования; | |
- | вероятность безотказной работы как функция времени и улучшений конструкции; |
b) Для 6.2, А.2 и В.4:
- | целевое значение вероятности безотказной работы объекта, которого необходимо достичь за период проектирования; | |
- | общая продолжительность периода проектирования; | |
- | коэффициент повышения надежности в течение периода проектирования; | |
- | интенсивность несистематических (или остаточных) отказов; | |
- | общее количество прогнозируемых или внедренных улучшений конструкции в процессе проектирования, выполненных для устранения слабых мест; | |
- | общее количество различных категорий отказов; | |
, , | - | индексы; |
- | вероятность возникновения -го слабого места конструкции в -й категории отказов за установленную наработку объекта; | |
- | ожидаемое количество слабых мест конструкции -й категории отказов за установленную наработку объекта; | |
- | общее количество прогнозируемых или внедренных улучшений конструкции за период проектирования для устранения слабых мест -й категории отказов; | |
- | интенсивность отказов, относящихся к -й категории отказов; | |
- | начальная вероятность безотказной работы объекта за время ; | |
- | вероятность безотказной работы объекта как функция времени ; | |
- | ожидаемое время достижения целевого значения показателя надежности; |
с) Для 7.1.1, 7.1.2, 9, А.4, В.1 и В.2:
| - | общее количество улучшений конструкции, внедренных за период проектирования, для уменьшения количества выявленных слабых мест; |
- | общая продолжительность периода проектирования, в процессе которого внедрены модификации конструкций; | |
- | переменная времени (в процессе проектирования ); | |
- | количество модификаций конструкции за заданное время , (); | |
- | коэффициент повышения безотказности в процессе периода проектирования; | |
- | начальная средняя интенсивность отказов объекта при проектировании; | |
- | переменная средняя интенсивность отказов объекта как функция времени в процессе проектирования (); | |
- | начальная безотказность объекта за время (назначенный ресурс или установленная наработка); | |
- | целевое значение вероятности безотказной работы объекта за время , которого необходимо достичь посредством улучшений конструкции; | |
- | повышение надежности объекта как функция времени и улучшения конструкции; | |
- | целевое значение средней интенсивности отказов; | |
- | установленное время в период срока службы объекта (назначенный ресурс, гарантийный период, срок службы); | |
- | параметр масштаба для степенной модели; | |
- | параметр формы для степенной модели; | |
CV | - | критическое значение для проверки гипотез; |
- | количество интервалов для анализа сгруппированных данных; | |
, , | - | среднее и индивидуальные коэффициенты эффективности улучшений; |
- | количество различных типов наблюдаемых отказов категории В; | |
, | - | индексы; |
- | количество отказов категории А; | |
- | количество отказов категории В; | |
- | количество наблюдаемых отказов -го типа категории В: ; | |
- | параметр статистического критерия Крамера-Мизеса; | |
- | количество отказов; | |
- | количество отказов в -м интервале; | |
- | накопленное количество отказов за время испытаний ; | |
- | математическое ожидание суммарного количества отказов за время испытаний ; | |
; | - | границы -го интервала времени испытаний для анализа сгруппированных данных; |
- | время испытаний, суммарная наработка в процессе испытаний; | |
- | суммарная наработка до -го отказа; | |
- | общая суммарная наработка в процессе испытаний по отказам типа II; | |
- | общая суммарная наработка в процессе испытаний по отказам типа I; | |
- | квантиль - распределения с степенями свободы уровня ; | |
- | общее обозначение параметра потока отказов; | |
- | квантиль стандартного нормального распределения уровня; | |
- | прогнозируемый параметр потока отказов; | |
- | параметр потока отказов в момент времени (соответствующий времени завершения испытаний); | |
- | текущее значение среднего времени между отказами; | |
- | прогнозируемая средняя наработка между отказами; | |
вероятность успеха на стадии -й модификации объекта при проектировании, описанная дискретной моделью повышения надежности Барлоу, Прошана и Шойера; | ||
- | количество отказов неслучайного типа, оставшихся в момент времени 0 в непрерывной модели повышения надежности IBM-Рознера; | |
- | доля доработанных отказов объекта/оборудования в соответствии с моделью повышения надежности IBM-Рознера; | |
- | время воздействия на объект; | |
- | интенсивность несистематических (или остаточных) отказов; | |
- | интенсивность систематических отказов; | |
- | интенсивность отказов -й категории; | |
- | количество потенциальных слабых мест конструкции в -й категории отказов; | |
- | вероятность того, что -е потенциальное слабое место конструкции в -й категории отказов вызовет отказ; | |
- | ожидаемое время проектирования для достижения целевого показателя безотказности, ; | |
- | продолжительность стадии проектирования; | |
- | начальное значение вероятности безотказной работы за время ; | |
- | параметр для представления ожидаемой скорости повышения безотказности; | |
- | ожидаемое количество слабых мест конструкции в -й категории отказов, которые вызовут отказ; | |
- | доля систематических (неслучайных) отказов проектируемого объекта в начале испытаний; | |
- | количество отказов объекта в начале испытаний; | |
- | доля отказов, устраненных посредством отладки в процессе испытаний на повышение надежности; | |
- | доля первичных отказов, устраненных за время ; | |
- | ожидаемое время для устранения части систематических отказов за время испытаний; | |
- | суммарная наработка между отказами; |