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


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)

Введение


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.

     1 Область применения


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.

     2 Нормативные ссылки


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.     

     3 Термины и определения


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.

     4 Обозначения


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;