Профессиональное решение
для специалистов строительной отрасли

-     
     ГОСТ Р 27.010-2019
(МЭК 61703:2016)

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Надежность в технике

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ВЫРАЖЕНИЯ ДЛЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ, ГОТОВНОСТИ, РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ

Dependability in technics. Mathematical expressions for reliability, availability, maintainability measures



ОКС 03.120.30; 21.020

Дата введения 2019-12-01

     

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (ЗАО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 119 "Надежность в технике"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 сентября 2019 г. N 673-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 61703:2016* "Математические выражения для показателей безотказности, готовности, ремонтопригодности и обеспеченности технического обслуживания и ремонта" (IEC 61703:2016 "Mathematical expressions for reliability, availability, maintainability and maintenance support terms", MOD) путем внесения технических 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 Техническим комитетом по стандартизации ТК 56 Международной электротехнической комиссии (МЭК).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5) Международной электротехнической комиссии (МЭК).

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


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 действующем стандарте на термины в области надежности (ГОСТ 27.002-2015) установлены термины, определяющие понятия надежности и ее основных свойств, таких как безотказность, готовность, ремонтопригодность и т.п. Каждое из свойств надежности характеризуется своим набором показателей, некоторые из которых могут быть представлены в виде математических выражений. В стандарте установлены также выражения для показателей так называемой функциональной надежности, характеризующих возможность выполнения объектом установленной задачи.

Цель настоящего стандарта - обеспечение практического руководства по определению количественных значений упомянутых показателей. При необходимости дополнительных пояснений следует использовать источники, приведенные в библиографии.

В приложении A приведена схема взаимосвязи некоторых основных понятий показателей, связанных с ними случайных величин, соответствующих вероятностных описаний и преобразований.

В приложении B приведено описание показателей, связанных со временем возникновения отказа.

В приложении C приведено сопоставление некоторых показателей для непрерывно функционирующих объектов.

В библиографии приведены ссылки на математическое обоснование положений настоящего стандарта; в частности, приведенные в стандарте сведения основаны на [1]-[7], теория восстановления основана на [2]-[5], [8]-[11], а более совершенная обработка данных с учетом восстановления - на [12]-[17]. Более детальная информация о теории и применении марковских процессов приведена в [4], [8], [10], [11], [13], [15], [16].

В настоящем стандарте ссылки на международные стандарты заменены ссылками на национальные стандарты.

     1 Область применения


В настоящем стандарте установлены математические выражения для показателей безотказности, готовности и ремонтопригодности, а также для показателей, характеризующих выполнение установленной задачи. Кроме того, введены некоторые новые термины. Они связаны с аспектами классификации элементов системы (см. ниже).

В соответствии с определением ГОСТ 27.001 надежность является свойством объекта сохранять во времени способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, при этом объектом может быть отдельная часть, компонент, функциональная единица, подсистема или система.

Для составления математических выражений в настоящем стандарте выделены объекты, рассматриваемые как единое целое (далее - элементы), и системы, состоящие из нескольких элементов. Это позволяет получить общие математические выражения как для систем, так и для элементов. Кроме того, элементы более подробно проанализированы в отношении аспектов их ремонта.

Следующие классы объектов рассмотрены отдельно:

- системы;

- элементы:

- невосстанавливаемые,

- восстанавливаемые:

- с нулевым (или пренебрежимо малым) временем восстановления,

- с ненулевым временем восстановления.

Для объяснения понятий надежности, которые могут быть трудными для понимания, в стандарте приведено по возможности наиболее полное обоснование, а математические выражения приведены в наиболее простом виде.

В настоящем стандарте для анализа показателей надежности использованы следующие основные математические модели:

- модели системы:

- модели с изменением состояния,

- марковские модели;

- модели элементов:

- распределение случайной величины (наработки до отказа) для невосстанавливаемых объектов,

- простой (обычный) альтернирующий процесс восстановления для восстанавливаемых объектов с ненулевым временем восстановления.

Применение каждого показателя надежности иллюстрировано на простых примерах.

Настоящий стандарт может быть применен к анализу надежности не только аппаратных средств, но и объектов, содержащих программное обеспечение.

     2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 27.002 Надежность в технике. Термины и определения

ГОСТ 27.302 Надежность в технике. Анализ дерева неисправностей

ГОСТ Р 51901.14 Менеджмент риска. Структурная схема надежности и булевы методы

ГОСТ Р ИСО 3534-1 Статистические методы. Словарь и условные обозначения. Часть 1. Общие статистические термины и термины, используемые в теории вероятностей

ГОСТ Р МЭК 61165 Надежность в технике. Применение марковских методов

ГОСТ Р МЭК 61508-1 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 1. Общие требования

ГОСТ Р МЭК 61508-2 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 2. Требования к системам

ГОСТ Р МЭК 61508-3 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 3. Требования к программному обеспечению

ГОСТ Р МЭК 61508-4 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 4. Термины и определения

ГОСТ Р МЭК 61508-5 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 5. Рекомендации по применению методов определения уровней полноты безопасности

ГОСТ Р МЭК 61508-6 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 6. Руководство по применению ГОСТ Р МЭК 61508-2 и ГОСТ Р МЭК 61508-3

ГОСТ Р МЭК 61508-7 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 7. Методы и средства

ГОСТ Р МЭК 61511-1 Безопасность функциональная. Системы безопасности приборные для промышленных процессов. Часть 1. Термины, определения и технические требования

ГОСТ Р МЭК 61511-2 Безопасность функциональная. Системы безопасности приборные для промышленных процессов. Часть 2. Руководство по применению МЭК 61511-1

ГОСТ Р МЭК 61511-3 Безопасность функциональная. Системы безопасности приборные для промышленных процессов. Часть 3. Руководство по определению требуемых уровней полноты безопасности

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 изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения


В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 27.002, ГОСТ Р ИСО 3534-1 и [18], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 мгновенный параметр потока восстановлений (instantaneous restoration intensity), параметр потока восстановлений (restoration intensity), частота восстановлений (restoration frequency) : Предел (если он существует) отношения среднего количества восстановлений объекта за период времени [, ] к , когда стремится к нулю, при условии, что в момент времени =0 объект находится в работоспособном состоянии (как новый):

,


где - количество восстановлений за период времени [, ];

- знак математического ожидания.

Примечания

1 Различие между параметром потока восстановлений и интенсивностью ремонта обусловлено следующим: в момент времени =0 для параметра потока восстановлений объект находится в работоспособном состоянии (как новый), а для интенсивности ремонта ремонт начинается в момент времени =0. С математической точки зрения параметр потока восстановлений аналогичен безусловному параметру потока отказов (см. 3.8).

2 Единицей измерений мгновенного параметра потока восстановлений является единица времени в степени минус 1.

3.2 мгновенная интенсивность ремонта (instantaneous repair rate), интенсивность ремонта (repair rate) : Предел (если он существует) отношения условной вероятности того, что ремонт завершен в период времени [, ] к , когда стремится к нулю, при условии, что ремонт начался в момент времени =0 и не был завершен до момента времени .