ГОСТ Р 51901.16-2017 (МЭК 61164:2004) Менеджмент риска. Повышение надежности. Статистические критерии и методы оценки

     6 Модели повышения надежности, используемые для систем/объектов на стадии проектирования

6.1 Модифицированная степенная модель планирования повышения надежности на стадии проектирования объекта

6.1.1 Общая информация

Статистические процедуры модифицированной степенной модели для планирования повышения надежности на стадии проектирования требуют проведения улучшений, направленных на повышение надежности конструкции за счет сокращения количества режимов отказов или снижения вероятности возникновения отказов, а также на сокращение времени от начала проектирования до внедрения улучшения.

Данную модель используют для планирования (а не для анализа данных), оценки количества или значимости улучшений первоначальной конструкции для повышения надежности объекта до целевого уровня. Предполагаемую степень этой модели оценивают на основании того факта, что ранние улучшения способствуют наибольшему повышению надежности, т.е. режимы отказов с наибольшей вероятностью реализации отказов могут быть устранены в первую очередь с последующими улучшениями, все менее и менее влияющими на надежность. Фактические значения показателей надежности, достигнутые в процессе проектирования, затем наносят на график в соответствии со временем, за которое они были реализованы, и сопоставляют с моделью. Эту модель таким образом используют для планирования стратегии повышения надежности конструкции за определенный период времени, от пересмотра начальной конструкции до завершенного проекта, запущенного в производство.

6.1.2 Модель планирования повышения надежности на стадии проектирования объекта

Модель планирования повышения надежности Красич (Krasich) [5] может быть выведена приведенным ниже образом. Пример такой модели, а также сравнительная таблица для ее упрощенного расчета и нанесения на график, заданные начальные и целевые показатели надежности объекта приведены в приложении А.

Если начальная вероятность безотказной работы объекта за установленную наработку была определена на основании анализа или испытаний и составляет , тогда, предполагая, что средняя интенсивность отказов является постоянной, начальная средняя интенсивность отказов объекта за наработку равна

.                                                    (1)

Предположение о применимости степенной зависимости обосновано тем, что отказы, наиболее неблагоприятно влияющие на надежность, устраняют в первую очередь и благодаря модификации конструкции (сокращение количества отказов) параметр потока отказов объекта постоянно улучшается (снижается) с увеличением функции . Параметр потока отказов конструкции объекта в произвольный момент времени в течение периода проектирования имеет вид:

,                                          (2)

где - количество модификаций конструкции в процессе проектирования;

- коэффициент повышения надежности в результате сокращения количества отказов;

- общее количество внедренных улучшений конструкции;

- общая продолжительность периода проектирования, пригодная для улучшения конструкции.

С помощью линейного приближения количество модификаций конструкции, как функция времени, может быть линейно распределено в процессе периода проектирования:

.                                                    (3)

Средняя интенсивность отказов, как функция времени, в этом случае имеет вид:

.                                       (4)

Если целевая средняя интенсивность отказов объекта задана целевым значением вероятности безотказной работы , то целевая средняя интенсивность отказов объекта в конце периода проектирования приближенно равна:

.                                               (5)

В то же время:

;

     
.                                 (6)