12.2.2.Общие методы оценки показателей надёжности по результатам испытаний
ГОСТ Р 54883-2011 Методика оценки качества услуг аккредитованных испытательных лабораторий и испытательных центров
Статьи и схемы
Условия испытания надежности и принципы статистических испытаний" IEC 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 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 gost. Надежностно-ориентированное техническое обслуживание далее - RCM представляет собой методологию выявления и выбора политики предупреждения и или предупреждения отказов далее - политики управления отказами , нацеленной на эффективное обеспечение требуемых безопасности, готовности и экономичной эксплуатации изделий. Политика управления отказами может включать действия по техническому обслуживанию, изменения правил применения, конструктивные доработки и другие действия, нацеленные на ослабление последствий отказов. Методология построения RCM была первоначально разработана в х годах для гражданской авиации и установлена в документе ATA-MGS В настоящее время RCM представляет собой проверенную временем методологию, общепринятую во многих отраслях. RCM представляет собой процесс выработки и принятия решений, направленных на выявление подходящих и эффективных требований к системе и операциям предупредительного ТО, отвечающих последствиям выявляемых отказов в части их влияния на безопасность, техническую эффективность и экономичность эксплуатации изделия и вызывающих указанные отказы и механизмы его деградации. Конечным результатом применения RCM является определение необходимости тех или иных действий по предупредительному ТО, изменений конструкции изделия или иных действий по повышению его эффективности. Основными этапами программы RCM являются: Все задачи должны быть нацелены на обеспечение безопасности изделий для персонала и окружающей среды, а также выполнение требований по эффективности и экономичности их эксплуатации. Следует отметить, что критерии отбора должны зависеть от природы изделий и их назначения. Например, производственные процессы должны быть экономически жизнеспособными и отвечать строгим требованиям по охране окружающей среды, в то время как изделия военного назначения должны полностью отвечать оперативным требованиям, но при этом к ним могут применяться не столь жесткие требования по безопасности, экономичности и экологичности. Максимальную пользу приносит проведение RCM-анализа на стадии разработки изделий, когда его результаты могут быть непосредственно повлиять на их конструкцию. RCM-анализ также полезен на этапах эксплуатации, ТО изделий, когда могут быть усовершенствованы содержание и методы ТО, проведены конструктивные и иные доработки. Успешное применение RCM требует хорошего знания оборудования и систем, условий и контекста их применения, взаимосвязанных с ними систем, а также возможных отказов и их последствий. Наибольшая эффективность достигается в случаях, когда анализ нацелен на предупреждение и или ослабление последствий отказов, имеющих серьезные последствия с точки зрения безопасности, влияния на окружающую среду, экономичность и эффективность применения изделий. Настоящий стандарт содержит указания по планированию и проведению испытаний на безотказность и по применению статистических методов анализа получаемых при испытаниях данных. Стандарт распространяется на испытания восстанавливаемых и невосстанавливаемых, ремонтируемых и неремонтируемых изделий с постоянными и непостоянными интенсивностями параметрами потоков отказов. Настоящий стандарт также применяют в случаях, когда в контракте или в плане испытаний содержатся указания на необходимость применения статистических стандартов МЭК без ссылок на конкретные стандарты. В процессе разработки, проверки и оценки конструкции новых изделий проводят разные виды испытаний, назначение которых заключается в выявлении и устранении слабых мест разработанной конструкции и, таким образом, в улучшении технических характеристик, безопасности, надежности, а также в снижении стоимости изготовления, технического обслуживания и ремонта изделий. Стандарт распространяется только на случаи применения статистических методов анализа результатов испытаний на безотказность, хотя содержащиеся в нем указания по выбору условий и режимов испытаний, их планированию и документальному оформлению применимы для большинства видов испытаний. Настоящий стандарт разработан с учетом спедующих стандартов: Настоящий стандарт не распространяется на испытания программных продуктов, хотя применим для изделий, в состав которых входят как аппаратные, так и программные средства. Таким образом, стандарт распространяется на широкую гамму изделий, включая потребительские товары, изделия промышленного, оборонного и авиакосмического назначения. Настоящий стандарт устанавливает правила анализа данных с целью контроля и оценки показателей безотказности, сравнительной оценки изделий по уровню безотказности и оценки показателей типа отношения "успех-отказ". В разделе 9 настоящего стандарта приведена схема планирования процесса обработки данных испытаний на безотказность. Положения и статистические методы анализа, приведенные в настоящем стандарте, применимы также в не затрагиваемых в нем случаях испытаний изделий на стойкость к внешним воздействующим факторам, к ускоренным испытаниям со ступенчато возрастающими нагрузками и испытаниям на стойкость к перегрузкам. Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения ГОСТ Термины и определения ГОСТ Анализ видов, последствий и критичности отказов. Планы испытаний для контроля средней наработки до отказа на отказ. Экспоненциальное распределение ГОСТ Р Порядок разработки и постановки продукции на производство ГОСТ Р Модели отказов ГОСТ Р Основные положения ГОСТ Р Планы испытаний для контроля вероятности безотказной работы ГОСТ Р Критерий согласия и доверительные интервалы для распределения Вейбулла ГОСТ Р Руководство по менеджменту надежности ГОСТ Р Анализ дерева неисправностей ГОСТ Р Статистические критерии и методы оценки ГОСТ Р МЭК Испытания на воздействия внешних факторов. Критерии проверки постоянства интенсивности отказов и параметра потока отказов ГОСТ Р МЭК Надежность в технике. Методы сравнения постоянных интенсивностей отказов и параметров потока отказов 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 ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого 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. В настоящем стандарте используются термины и определения ГОСТ Прекращение испытаний после наступления некоторого числа отказов или после определенного времени их проведения, когда еще есть работающие изделия. Характеристика плана испытаний, определяющая его способность разделять приемочный и браковочный уровни контролируемых показателей надежности. Примечание - Коэффициент дискриминации характеризует качество выбранного плана испытаний. Предел, если таковой существует, к которому стремится отношение условной вероятности момента наступления отказа изделия Т в интервал ; к длине этого интервала , стремящейся к нулю, при условии, что изделие в момент времени является работоспособным. Предел, если таковой существует, к которому стремится среднее число отказов восстанавливаемого изделия на интервале ; к длине этого интервала , стремящейся к нулю. Вероятность того, что изделие откажет или что попытка окажется неудачной в заданных условиях. Примечание - Наблюдаемая вероятность отказа представляет собой отношение числа отказавших изделий или неудавшихся попыток к моменту завершения испытаний к общему числу испытанных изделий совершенных попыток. Условия испытаний, при которых схема внешних воздействий и рабочих нагрузок очень близко совпадает с теми, которые изделия испытывают в процессе реальной эксплуатации. Статистическое предположение относительно одного или нескольких показателей безотказности или вида распределения, подлежащее проверке статистическими методами. Условия испытаний, при которых схема внешних воздействий и рабочих нагрузок очень близко совпадает с теми, которые изделия испытывают в одних условиях окружающей среды и при одном сценарии их эксплуатации. Примечание - Условия испытаний могут быть выбраны применительно к усредненным или наиболее тяжелым условиям окружающей среды и рабочих нагрузок. Поскольку в этом случае при испытаниях не ставится задача имитации всего возможного диапазона внешних воздействий и реальных условий и режимов эксплуатации, а требуется установить только воспроизводимые и простые условия, то условия испытаний также упрощаются. Например, при них могут быть воспроизведены только наиболее значимые параметры условий и режимов эксплуатации. Отказ, о котором поступило сообщение, но который не может быть воспроизведен или объяснен на основе текущего состояния изделия. Примечание - Этот отказ, тем не менее, может присутствовать. Два или большее число отказов, происходящих в одном и том же месте изделия, в одинаковых элементах, примененных в разных частях изделия, в однотипных элементах, поставленных одним и тем же производителем, в одном и том же цикле испытаний, но не одновременно. Отказ, подлежащий учету при интерпретации результатов испытаний или эксплуатации изделий или в расчетах их показателей безотказности. Примечание - Должны быть установлены критерии отнесения отказов к учитываемым. Отказ, последствия которого могут создать угрозу для жизни и здоровья людей, для окружающей среды, со значительным экономическим ущербом и снижением безопасности при эксплуатации. Повышение надежности посредством проведения испытаний, выявления и анализа отказов, выработки и проведения мероприятий по их предупреждению и продолжения испытаний. Эксперимент, проводимый с целью измерения, количественной оценки или классификации показателей безотказности. Испытания на безотказность отличаются от испытаний на стойкость и устойчивость изделий к ВВФ, нацеленных на проверку способности изделий выдерживать экстремальные условия хранения, транспортирования и применения по назначению. Испытания на безотказность могут включать испытания на стойкость и устойчивость к ВВФ. Испытания на безотказность могут быть составной частью испытаний на надежность, а также приемочных, квалификационных, типовых, сертификационных, периодических, приемо-сдаточных испытаний. Испытания, проводимые для определения показателей надежности продукции в заданных условиях. Испытания, проводимые на различных стадиях жизненного цикла изделия, с целью установления его соответствия требованиям нормативных документов. Контрольные испытания опытных образцов опытных партий изделий или изделий единичного производства, проводимых при постановке продукции на производство и или использования по назначению. Контрольные испытания установочной серии или первой промышленной партии, проводимые с целью оценки готовности предприятия к выпуску изделия данного типа. Контрольные испытания, проводимые с целью оценки эффективности и целесообразности вносимых изменений в конструкцию, технологический процесс, а также при изменении условий применения или технических характеристик изделия. Контрольные испытания, проводимые с целью установления соответствия характеристик и свойств изделия нормативным документам техническим регламентам, стандартам различного уровня и др. Контрольные испытания выпускаемой продукции, проводимые в объемах и в сроки, установленные нормативной документацией, с целью контроля стабильности качества продукции и возможности продолжения ее выпуска. Контрольные испытания серийно выпускаемой продукции при приемочном контроле. Контрольные испытания по подтверждению соответствия изделий требованиям проектной документации, проводимые в условиях эксплуатации. Испытания, состоящие из нескольких последовательных периодов равной продолжительности в постепенно утяжеляемых нагрузочных условиях. Примечание - Цель испытаний со ступенчатым нагружением состоит в установлении наихудших условий работы изделий, превышающих его возможности. Поэтому эти испытания продолжают, постепенно увеличивая нагрузки, вплоть до отказа испытываемого образца, и результатом испытаний служит этот предельный уровень нагрузок, а не наработка до отказа. Вероятность принятия ошибочного решения на основе статистических критериев. Сочетание вероятности нанесения ущерба от критического отказа изделия и тяжести последствий отказа. Состояние изделия, при котором его дальнейшая эксплуатация невозможна, недопустима или нецелесообразна. Признак или совокупность признаков предельного состояния изделия, установленные нормативной и эксплуатационной документацией. Вероятность того, что изделие выполнит назначенные функции или что попытка выполнения задачи срабатывания в заданных условиях будет успешной. Примечание - Оценка вероятности успеха по результатам наблюдений представляет собой отношение числа не отказавших изделий или удачных попыток выполнения задачи к общему числу наблюдаемых изделий совершенных попыток. Условия испытаний включают условия работы, окружающей среды и предупредительного технического обслуживания. Периодически повторяемое при испытаниях, четко определенное и воспроизводимое сочетание условий работы, окружающей среды и технического обслуживания. Инструкция для персонала, проводящего испытания. План может содержать статистический план контроля показателей безотказности с указанием его характеристик число испытываемых образцов, уровни рисков, коэффициент дискриминации и т. Документ, устанавливающий цели испытаний например оценка или проверка показателей безотказности, сравнение вариантов конструкции по безотказности , требования и возможные ограничения по продолжительности испытаний, применяемому испытательному оборудованию или числу испытываемых образцов. ПиМ могут также устанавливать место проведения испытаний лабораторные или эксплуатационные , возможность и допустимость восстановления, ремонта отказавших при испытаниях образцов. Способ ускорения испытаний, при котором в ходе их проведения не учитывают перерывы в работе изделий или периоды их работы в облегченных условиях, но в циклы испытаний включают только периоды работы в нормальных условиях, воспроизводимых в циклах испытаний. Такие испытания, проводимые циклами заданной длительности, будут эквивалентны большему календарному времени эксплуатации изделий. Наблюдаемая тенденция к повышению или убыванию наблюдаемой величины после устранения случайных и систематических ошибок и нанесения ее значений в хронологической последовательности на временной график. Изделие, работоспособность которого в случае возникновения отказа подлежит восстановлению в процессе эксплуатации. Изделие, работоспособность которого в случае возникновения отказа не подлежит восстановлению в процессе эксплуатации. К невосстанавливаемым изделиям относят изделия, устанавливаемые на объекты, в которых восстановление работоспособности в процессе эксплуатации в случае возникновения отказа не представляется возможным. В таких изделиях должен обеспечиваться заданный уровень безотказности. Изделие, которое является невосстанавливаемым при одних условиях, может быть восстанавливаемым при других условиях. Эти условия могут включать климатические, технические или экономические обстоятельства. Изделие, ремонт которого возможен и предусмотрен эксплуатационной документацией. Изделие, ремонт которого не предусмотрен эксплуатационной документацией. Примечания к терминам "восстанавливаемое изделие", "невосстанавливаемое изделие", "ремонтируемое изделие", "неремонтируемое изделие". Как восстанавливаемое, так и невосстанавливаемое изделие может быть как ремонтируемым, так и неремонтируемым. В настоящем стандарте содержатся ссылки на соответствующие национальные стандарты Российской Федерации и стандарты МЭК, устанавливающие условия и режимы проведения испытаний и статистические методы их планирования и обработки результатов , которые должны устанавливаться одновременно. Методы испытаний, устанавливаемые настоящим стандартом, применимы для изделий и систем всех типов, включая, например, электрические, электронные, электромеханические, механические, пневматические и гидравлические устройства. Эти изделия могут быть как восстанавливаемыми, так и невосстанавливаемыми в процессе эксплуатации или проведения испытаний. Методы испытаний пригодны для различных этапов и стадий жизненного цикла изделий, включая их разработку испытания экспериментальных моделей, составных частей и прототипов , постановку на производство, установившееся производство и использование по назначению. Эти методы могут применяться как для лабораторных, так и эксплуатационных испытаний. Они также пригодны для изделий, изнашиваемых и или стареющих в процессе эксплуатации. Всякий раз, когда в настоящем стандарте возникает понятие "отказ изделий", этому событию может быть противопоставлено иное событие, заключающееся в возврате изделия в работоспособное состояние, например, посредством ремонта. Термин "время" в настоящем стандарте может иметь смысл как календарного времени, так и наработки испытываемого изделия, выражаемой в часах работы, пройденном расстоянии, рабочих циклах или иных единицах измерения. Во всех случаях, когда в настоящем стандарте упоминаются такие параметры как интенсивность или параметр потока отказов, то всегда имеется в виду, если иное специально не оговорено, мгновенные значения этих величин. Настоящий стандарт распространяется на методы анализа с целью подтверждения, определения, сравнения и контроля показателей безотказности. В разделе 9 настоящего стандарта приведена диаграмма, содержащая указания по планированию статистической обработки данных, собираемых в процессе испытаний на безотказность. При возникновении противоречий между положениями настоящего стандарта и требованиями, установленными в контракте и или в техническом задании ТЗ [технических условиях ТУ ], следует руководствоваться последними. Поскольку настоящий стандарт требует согласования некоторых вопросов между заказчиком, изготовителем и независимой испытательной организацией, если таковая привлекается, то во всех контрактах или планах испытаний должны содержаться и ссылки на настоящий стандарт и на любые иные стандарты, устанавливающие правила и методы испытаний, которые предполагается применять. Во всех случаях контракт должен устанавливать, кто отвечает за проведение испытаний, какие последствия наступают в связи с неспособностью сторон надлежащим образом провести испытания или за выявленное при испытаниях несоответствие системы установленным требованиям, характер или ограничения по размерам возмещения ущерба пострадавшей в результате испытаний стороны и указания по участию заказчика в реализации программы испытаний. В большинстве случаев источниками подобной информации служат различные испытания. Цель испытаний на безотказность состоит в получении объективных и воспроизводимых данных о показателях безотказности изделий. Получение таких данных требует, чтобы условия испытаний, установленные в плане испытаний, были, по возможности, многократно воспроизводимыми, а испытываемые образцы изделий были репрезентативными пункт 4. Более детально цели конкретных испытаний на безотказность могут заключаться: Технические условия на проведение испытаний на безотказность должны включать в себя: Следует учитывать, что испытания на безотказность представляют собой всего лишь одну из многих составляющих программы обеспечения безотказности, задача которой состоит в повышении эффективности всех работ, связанных с обеспечением безотказности и выполняемых в ходе разработки и изготовления новых изделий. Преимущество лабораторных испытаний на безотказность состоит в том, что все измерения и оценки проводят в контролируемых и, соответственно, многократно воспроизводимых условиях. Количество образцов, подвергаемых лабораторным испытаниям, как правило, намного меньше количества образцов, испытываемых в эксплуатации, и поэтому отбор образцов для лабораторных испытаний имеет важное значение. Объектами эксплуатационных испытаний, как правило, служат образцы изделий, эксплуатируемых потребителями заказчиком. Преимуществом таких испытаний является то, что условия их проведения идентичны реальным условиям эксплуатации. Поскольку условия эксплуатации изделий различными пользователями зачастую различаются, то целесообразно анализировать безотказность применительно к одинаковым условиям эксплуатации. Вместе с тем, при объединении данных, полученных в разных условиях эксплуатации, оценки показателей безотказности получаются осредненными для всей генеральной совокупности эксплуатируемых изделий. Вариации оцененных показателей могут быть сглажены посредством объединения данных, собранных в сходных условиях, но в этом случае полученные оценки распространяются только на эти условия. Примерами такого группирования может быть объединение данных, собираемых по отдельным странам или относящихся к одной партии изделий, поставленных потребителям. Условия лабораторных испытаний могут быть подобраны таким образом, что с высокой долей уверенности можно гарантировать непревышение внешних воздействий и режимов работы испытываемых образцов за установленные пределы. Лабораторные испытания также обеспечивают более быстрое принятие решений по их результатам и более раннее выявление проблем для своевременного проведения соответствующих корректирующих действий. С другой стороны, эксплуатационные испытания обеспечивают получение более реалистичных результатов и не требуют лишнего испытательного оборудования. Затраты на их проведение зачастую ниже затрат на сопоставимые лабораторные испытания, а испытываемые изделия при этом находятся в нормальных условиях и режимах работы. Вместе с тем, существенным недостатком эксплуатационных испытаний является невозможность их проведения в жестко контролируемых условиях. Воспроизводимость условий и результатов этих испытаний также, как правило, ниже, чем при испытаниях в лабораторных условиях. С точки зрения предъявляемых требований и эффективности, испытания в лабораторных и эксплуатационных условиях во многом сходны. Если имеется несколько мест, в которых возможно проведение эксплуатационных испытаний, то при выборе наиболее подходящего места следует исходить из главного назначения таких испытаний. Когда есть достаточно оснований полагать, что достигнутый уровень безотказности, по крайней мере, не ниже требуемого, то следует выбирать место проведения испытаний с условиями, наиболее тяжелыми из установленных в соответствующей технической документации. Если требуется оценить показатели безотказности изделий в нормальных эксплуатационных условиях или поставлена задача выбора оптимального плана их ТО и ремонтов, то следует для проведения испытаний выбирать места с наиболее типичными условиями эксплуатации. Если необходимо получить сравнительную информацию о безотказности изделий, то места ее сбора должны быть с примерно идентичными условиями эксплуатации во избежание сравнения данных, относящихся к разным условиям. Должно также учитываться наличие на местах эксплуатации, где проводятся испытания, персонала необходимой квалификации. В ходе эксплуатационных испытаний должен быть налажен непрерывный мониторинг условий и режимов работы изделий и параметров окружающей среды. Если такой мониторинг в процессе нормальной эксплуатации восстанавливаемых изделий невозможен, то наблюдения следует проводить в случайно выбранные моменты времени или пользоваться отчетами и наблюдениями операторов. Следует иметь в виду, что любой статистический план испытаний, предусмотренный настоящим стандартом, должен устанавливать: Все планы испытаний обязательно должны быть основаны на статистических предположениях и допущениях, поскольку показатели безотказности по своей природе являются статистическими. Поскольку безотказность включает как временные аспекты, так и аспекты, связанные с работоспособностью изделий, то при планировании испытаний на безотказность должны быть установлены: Совокупность изделий, из которых отбирают образцы для испытаний, выбирают на основе временных, технических и экономических соображений. При этом оценить репрезентативность выборки обычно можно только качественно. На практике контрольные испытания на безотказность для ускорения принятия решений на стадии производства продукции проводят на опытных образцах, созданных в ходе разработки, или на установочных образцах, изготовленных в процессе постановки на производство. Зачастую эти образцы не являются репрезентативными по отношению к серийной продукции, что может приводить к неверным решениям. Выборка образцов для испытаний должна быть репрезентативной по отношению к той совокупности, которую она представляет, с тем, чтобы обеспечивать получение достоверной информации и вынесение верных суждений о безотказности этой совокупности. Выполнение этого требования может быть обеспечено отбором образцов для испытаний по методу случайной выборки. Если выборка не обладает должной репрезентативностью, то результаты ее испытаний могут вводить в заблуждение. Отобранные образцы не должны подвергаться никаким воздействиям до начала испытаний, если иное специально не оговорено в плане испытаний. Все составные части и компоненты испытываемых образцов должны оставаться в оригинальном состоянии в течение всего периода испытаний за исключением разрешенных ТО и модификаций пункт 6. Если испытания прерваны для проведения технического обслуживания или по административным и иным, непредвиденным причинам, то они должны быть возобновлены с минимальной задержкой, с той наработки, при которой они были прерваны, если иное не оговорено в ПиМ. При необходимости в плане испытаний и ПиМ должны быть установлены разрешенные перерывы в их проведении с указанием максимально допустимой продолжительности таких перерывов, а в случае циклического режима испытаний - моменты времени внутри цикла, с которых разрешено возобновить испытания. Во время перерывов лабораторных испытаний испытываемые образцы допжны храниться в стандартных лабораторных условиях, если иное не оговорено в ПиМ. При объединении результатов нескольких испытаний используют накопленное время наработку всех испытаний. Непостоянство интенсивностей или потоков отказов испытываемых изделий способно сильно повлиять на результаты испытаний. Если количество испытываемых образцов невелико, а время испытаний достаточно продолжительно наработки достаточно велики , то в ходе их проведения могут наблюдаться деградационные отказы, возникающие после продолжительной работы изделий. Однако, если то же суммарное время испытаний суммарная наработка достигается посредством суммирования относительно небольших продолжительностей испытаний наработок большого количества образцов, то фиксируемые отказы не могут быть отнесены к деградационным. Для ранних отказов справедливо противоположное утверждение - при испытаниях большего количества образцов в течение меньшего времени вероятность появления таких отказов возрастает. Все ремонты замены отказавших образцов в процессе испытаний и досрочные прекращения испытаний должны быть отражены в отчетности по испытаниям, поскольку эта информация имеет важное значение для последующего статистического анализа их результатов. Если предполагается, что отобранные для испытаний образцы могут иметь повышенную интенсивность ранних отказов, связанных с "приработкой" изделия, то при статистическом анализе должны учитываться любые отклонения от постоянства интенсивностей отказов. Если ранние отказы при испытаниях на безотказность нежелательны и не должны учитываться в оценках безотказности изделий, то следует предусмотреть предварительные отбраковочные испытания отобранных образцов до их постановки на испытания. Для оценки или контроля таких показателей как интенсивность отказов, параметр потока отказов, средней наработки на отказ или средней наработки до отказа продолжительность испытаний должна быть достаточной для наблюдения необходимого числа отказов испытываемых изделий. Любые априорные допущения должны быть заранее оговорены. Для испытаний очень надежных изделий может потребоваться либо очень большое число испытываемых образцов, что возможно при эксплуатационных испытаниях, либо применение методов ускоренных лабораторных испытаний. Для изделий с резервированием испытания могут проводиться на уровне составных частей с последующей расчетной оценкой показателей безотказности изделия в целом по результатам испытаний резервированных составных частей. В некоторых случаях для оценки или контроля безотказности таких изделий взамен испытаний могут применяться иные методы ГОСТ Р В связи с этим в отчете об испытаниях должны быть приведены обоснования того, насколько репрезентативна выборка испытанных образцов по отношению ко всей совокупности изделий. Дополнительные обоснования следует приводить в случаях, когда результаты контрольных или определительных испытаний экстраполируют: Для оценки обоснованности подобных экстраполяций требуется проведение анализа в части: Доверительные интервалы оценок показателей безотказности должны максимально покрывать возможные их вариации, обусловленные различиями между условиями лабораторных испытаний и условиями эксплуатации. Итоговые заключения по результатам испытаний не должны ограничиваться лишь формальными решениями о соответствии или несоответствии уровня безотказности испытанных изделий установленным требованиям или иных решений в соответствии с целями испытаний. Должны быть тщательно проанализированы причины и последствия всех отказов, наблюдавшихся во время испытаний, и намечены эффективные коррективные меры по их предупреждению в дальнейшем. В соответствии с целевым назначением испытания на безотказность подразделяют пункт 4. Перед началом контрольных испытаний на безотказность должен быть составлен план испытаний, устанавливающий: Контрольные испытания на безотказность могут проводиться в лабораторных или эксплуатационных условиях см. В таблице 1 приведен перечень основных типов планов контрольных испытаний с рекомендациями по их применению для контроля определенных показателей безотказности. Усеченный последовательный план испытаний может быть охарактеризован следующим образом: Испытания с ограниченной наработкой или с ограниченным количеством отказов характеризуются следующим образом: Испытания продолжают до тех пор, пока суммарная наработка испытываемых образцов не превысит заданного значения, и в этом случае принимают решение о соответствии изделий установленным требованиям или пока суммарное количество отказов не превысит заданного, и в этом случае принимают решение о несоответствии изделия установленным требованиям. Таблица 1 - Типы статистических планов испытаний на безотказность. Типы статистических планов испытаний. Восстанавливаемые, ремонтируемые в ходе испытаний изделия. Приемочный и браковочные значения постоянных интенсивности или параметра потока отказов. Невосстанавливаемые, ремонтируемые, неремонтируемые в ходе испытаний изделия. На рисунке 1 сравниваются усеченный последовательный план испытаний с планом испытаний с фиксированными наработкой и количеством отказов при одинаковых уровнях рисков. На рисунке 2 приведен график зависимости ожидаемого накопленного времени испытаний до принятия решения в зависимости от истинного значения средней наработки на отказ для указанных двух типов планов. Приведенные рисунки иллюстрируют некоторые преимущества и недостатки планов испытаний каждого типа. Рисунок 1 - Сравнение усеченного последовательного плана и плана с фиксированными наработкой и количеством отказов испытываемых образцов при одинаковых рисках принятия решений. Рисунок 2 - Ожидаемая суммарная продолжительность испытаний до принятия решения в зависимости от истинной средней наработки изделий на отказ. Таблица 2 содержит сводные данные о преимуществах и недостатках планов испытаний обоих типов, основанные на графиках, приведенных на рисунках 1 и 2. Одноступенчатый план с фиксированными наработкой и числом отказов. Поскольку максимальная продолжительность испытаний фиксирована, то имеется возможность заранее, до начала испытаний, выявить потребности в испытательном оборудовании и персонале. В среднем число отказов и суммарная наработка испытываемых образцов до принятия решений превышает аналогичные характеристики усеченного последовательного плана. Максимальное число отказов при испытаниях известно заранее, что позволяет определить максимально необходимое число испытываемых образцов при испытаниях без восстановления или замены отказавших изделий. Очень надежные и очень ненадежные изделия приходится испытывать максимальное время или до максимального числа наблюдаемых отказов, чтобы принять решение, которое при использовании усеченного последовательного плана могло быть принято намного раньше. Максимальное суммарное время испытаний меньше, чем для усеченного последовательного плана с теми же параметрами. В общем случае количество отказов при испытаниях, требующееся для принятия решений, меньше, чем для соответствующего одноступенчатого плана с фиксированными наработками и числом отказов. Количество отказов и число испытываемых образцов соответственно варьируются в более широких пределах, чем для одноступенчатого плана с теми же параметрами. План имеет фиксированный максимум по суммарной наработке и количеству отказов. Максимальные суммарные наработки и количество отказов могут быть выше, чем у эквивалентного одноступенчатого плана. В общем случае суммарная наработка до принятия решения является минимальной. Результатами контрольных испытаний является принятие решения о соответствии приемке или о несоответствии браковке изделия. Контрольные испытания основаны на статистических методах проверки гипотез. Статистическая проверка заключается в принятии решений относительно того, может ли некоторая гипотеза, которую принято называть нулевой, быть отклонена в пользу принятия альтернативной гипотезы. Эти конкурирующие гипотезы представляют собой утверждения относительно параметров предполагаемой вероятностной модели. В терминах контрольных испытаний все планы и критерии принятия решений основаны на двух характеристиках: Критерии принятия решений о приемке или браковке изделий по уровню безотказности устанавливают в плане испытаний в соответствии с выбранными значениями рисков принятия решений и разрешающего отношения. В статистическом контроле различают риски статистические рода I и II, определяемые как вероятности отклонения нулевой гипотезы, когда она справедлива, и ее приемки, когда она неверна. Риски рода I и II принято обозначать и соответственно. Применительно к контрольным испытаниям на безотказность, риском изготовителя принято называть вероятность забракования изделия с приемочным значением контролируемого показателя безотказности, а риском потребителя или заказчика - вероятность приемки изделий с браковочным значением контролируемого показателя безотказности. Для повышения вероятности приемки изделий по результатам контрольных испытаний изготовитель должен стремиться к тому, чтобы значения контролируемых показателей превышали установленный приемочный уровень. Разрешающее отношение применительно к планам испытаний представляет собой отношение приемочного уровня контролируемого показателя к браковочному. Примерами контролируемых показателей безотказности могут быть вероятность безотказной работы, параметр потока или интенсивность отказов. Достоверность испытаний 1- представляет собой вероятность недопущения рисков второго рода. На основании этой вероятности может быть построена оперативная характеристика плана испытаний, представляющая собой зависимость вероятности неотклонения нулевой гипотезы в зависимости от истинного значения контролируемого показателя безотказности. Оперативная характеристика может быть построена для плана испытаний любого типа, указывая вероятность приемки изделий, обладающих различными истинными значениями контролируемого показателя безотказности при 1. На рисунке 3 приведены графики оперативных характеристик одноступенчатых планов с фиксированными наработками и числом отказов В. На этих графиках по оси ординат отложены значения вероятности приемки , а по оси абсцисс отложены значения отношения , - истинное значение среднего времени между отказами или до отказа, - заданное приемочное значение этого показателя. Более полное описание планов этого типа содержится в стандарте МЭК Рисунок 3 - Оперативные характеристики планов испытаний В. Риски принятия решений ясно видны из оперативной характеристики соответствующего плана испытаний. Эти риски поставщик и потребитель должны согласовать между собой, стараясь найти оптимальный баланс между значениями рисков и ростом затрат на проведение испытаний, связанных с увеличением их объема количества образцов и их наработок при испытаниях , требуемым для снижения рисков, а также с учетом иных факторов, таких как, например, рост потребностей в испытательном оборудовании и других средствах проведения испытаний, увеличение общей продолжительности испытаний. Увеличение объема испытаний снижает при тех же значениях рисков разрешающее отношение , что следует из более пологого вида кривой оперативной характеристики. Таблица 3 - Обзор проверки гипотез. Истинные неизвестные характеристики изделия. Риск потребителя вероятность ошибки первого рода. Риск поставщика вероятность ошибки второго рода, уровень значимости. Требования ПиМ должны быть достаточными для детального описания контрольных испытаний. При включении в ПиМ требований к контрольным испытаниям на безотказность в них должна содержаться информация, предусмотренная п. Если показатели безотказности системы предполагается контролировать на основе данных самостоятельных испытаний на безотказность ее составных частей, то должны быть установлены соответствующие методы пересчета, например, в виде ссылок на ГОСТ Р План следует выбирать преимущественно из числа стандартных планов испытаний, приведенных в таблице 1. При выборе иных планов их применение должно быть соответствующим образом обосновано;. В отличие от контроля других показателей безотказности в данном случае контрольные испытания сводятся к статистическому контролю качества по альтернативному признаку до достижения заданной наработки или времени испытаний без измерения фактических возможных наработок испытываемых образцов до отказа или неотказавших образцов за время испытаний. Определительные испытания обычно проводят с целью количественной оценки безотказности изделий с использованием одного или нескольких ключевых показателей. Наряду с описанием условий испытаний и исходными данными для оценки показателей должны быть также определены доверительные границы для каждого показателя. При определительных испытаниях оценки интересующих показателей безотказности должны определяться применительно к полному сроку службы ресурсу изделий. Номенклатура оцениваемых показателей должна быть заранее установлена. Описания условий испытаний, перечни контролируемых при испытаниях параметров испытываемых образцов, собираемые данные и методы испытаний при определительных испытаниях аналогичны тем, что применяют при контропьных испытаниях пункт 5. Статистические методы оценки показателей безотказности описаны в разделе 9 настоящего стандарта. Для оценки показателей безотказности могут использоваться имеющиеся данные предыдущих испытаний или собранные в процессе эксплуатации при условии, что эти данные являются достаточно полными, достоверными и пригодными к использованию. Эти испытания могут также потребоваться в случае сравнения показателей безотказности изделий, имеющих в своем составе комплектующие двух разных типов. Задача сравнительных испытаний может быть определена как проверка гипотезы о том, что изделие А превосходит по безотказности изделие В, причем оценивать фактические значения показателей безотказности обоих изделий при этом нет необходимости. Образцы изделий обоих типов А и В испытывают в одинаковых условиях. Это особенно важно, когда испытания проводят в условиях с низким уровнем имитации условий эксплуатации, а также в случаях испытаний в форсированных или сжатых по времени режимах. Даже если не известно, насколько точно условия сравнительных испытаний воспроизводят реальные условия эксплуатации сравниваемых изделий, то их результаты могут быть использованы для сравнения изделий по безотказности при условии, что виды отказов при испытаниях относятся к числу учитываемых. Детализированный план сравнительных испытаний в лабораторных или эксплуатационных условиях должен быть составлен в соответствии с требованиями, установленными выше для контрольных испытаний. Статистические методы сравнения изделий по безотказности приведены в разделе 9 настоящего стандарта. Описания условий испытаний, перечни контролируемых при испытаниях параметров испытываемых образцов, собираемые данные и методы испытаний при сравнительных испытаниях аналогичны тем, что применяют при контрольных испытаниях см. Должен также обязательно проводиться анализ наблюдаемых при испытаниях отказов. Если основанием для проведения испытаний является необходимость доказать, что безотказность изделий находится на уровне, не уступающем некоторому критическому значению, определенному, например, из условий безопасной эксплуатации, то при выборе условий испытаний не должен быть упущен ни один из имеющих значение факторов, относящихся к экстремальным условиям эксплуатации. Если требуется продемонстрировать уровень безотказности изделий в нормальных условиях эксплуатации, например, для оптимизации системы их ТО и ремонтов, то условия испытаний должны с высокой точностью воспроизводить указанные условия эксплуатации. Если же назначение испытаний состоит в сравнении по безотказности различных вариантов конструктивного исполнения изделий с выбором лучшего варианта по результатам испытаний, то важнее всего обеспечить воспроизводимость условий испытаний, зачастую проводимых при предельных нагрузках, испытываемых изделиями в эксплуатации. В любом случае внешние воздействия и нагрузки на изделия при испытаниях не должны превышать установленных предельных значений за исключением испытаний со ступенчато возрастающими нагрузками. Следует отметить, что настоящий стандарт не распространяется на указанный вид испытаний, хотя установленные в нем статистические методы могут быть использованы для их планирования и обработки результатов, если при этом заменить наработки изделий количеством уровней нагрузок. В случае, когда при выборе условий испытаний следует учесть наличие у изделий нескольких условий эксплуатации, отличающихся режимами работы, внешними воздействиями окружающей среды, порядком проведения ТО и ремонтов, то испытания обычно проводят соответствующими периодически повторяемыми циклами. Подробный план испытаний на безотказность должен включать диаграмму, указывающую расположение внутри каждого цикла испытаний, длительность, периодичность различных условий работы, внешних воздействий, предупредительных ТО и ремонтов и взаимосвязи между ними. Когда требуется максимально близко воспроизвести несколько реальных условий применения, окружающей среды, ТО и ремонтов, то испытательный цикл следует разрабатывать применительно к испытаниям данного изделия. Методика разработки таких циклов с высоким уровнем имитации условий эксплуатации приведена в МЭК [1]. Этот стандарт может также служить основой для составления особых испытательных циклов в случаях необходимости выполнения специальных требований, например, в части применения средств мониторинга особых свойств изделий или достижения высокой степени сжатия продолжительности испытаний. При проведении испытаний на безотказность при одном наборе условий и режимов работы, внешних воздействий, ТО и ремонта, выбранном из числа многих их сочетаний, возможных в эксплуатации, то для моделирования таких типовых условий эксплуатации можно применить один из стандартных циклов испытаний с низким уровнем имитации, установленных серией стандартов МЭК [2]. В иных случаях может быть выбран один из более тяжелых по внешним воздействующим факторам циклов испытаний. В общем случае не рекомендуется для ускорения испытаний применять циклы с нагрузками, превышающими те уровни, которые могут встречаться в эксплуатации за исключением сравнительных испытаний или испытаний со ступенчато-возрастающими нагрузками. Ускорение испытаний за счет сжатия календарного времени их проведения может применяться для изделий, показатели безотказности которых зависят, в основном, от числа отработанных циклов. Состав и уровни внешних воздействующих факторов следует, по возможности, выбирать из предпочтительных условий испытаний, установленных серией стандартов МЭК [3]. Описание характера работы таких изделий в реальных условиях эксплуатации должно содержать процентное распределение времени их нахождения в каждом режиме и схемы перехода из одного режима в другой. Эти переходы могут осуществляться по командам оператора или автоматически. Это особенно важно в случаях использования сложного испытательного оборудования с тем, чтобы имелась возможность различать отказы самих испытываемых образцов и отказы испытательного оборудования. Входные сигналы составляют важную часть технических требований к стойкости устойчивости изделий к внешним воздействующим факторам ВВФ , и требования к ним должны устанавливаться в виде, например, номинальных или крайних значений их параметров. Электрические нагрузки могут характеризоваться входным импедансом и любыми переходными режимами. Механические нагрузки могут быть статическими и динамическими. Как составная часть нагрузочных условий должны быть установлены требования к выходной мощности испытываемых изделий во время испытаний. Все составляющие нагрузок должны быть заданы в виде номинальных или предельных значений соответствующих параметров. Вместе с тем излишние и неконтролируемые воздействия могут служить источниками непредвиденных нагрузок. Поэтому требования и ограничения на все такие воздействия должны быть подробно оговорены в плане испытаний на безотказность. Если превышение оговоренных требований по обращению с изделиями представляет собой одну из составляющих режима испытаний, то оно должно быть тщательно описано в плане. Должны быть также установлены требования к обеспечению другими вспомогательными средствами и расходными материалами, такими как вода, смазки, воздух для охлаждения, сжатый воздух и т. Для изделий, снабженных искусственным охлаждением от внешних источников, их рабочая температура частично или полностью определяется характеристиками системы охлаждения. Поэтому в плане испытаний должны содержаться подробные требования к параметрам этой системы, таким как расход охлаждающего воздуха или жидкости, температура, влажность, чистота подаваемого воздуха и т. Вместе с тем точный контроль условий окружающей среды во время эксплуатационных испытаний обычно невозможен по экономическим соображениям, а также может быть нецелесообразен, исходя из целей самих испытаний. Тем не менее, фиксация условий эксплуатационных испытаний имеет особое значение. При лабораторных испытаниях ВВФ могут прилагаться к испытываемым образцам поодиночке, в некоторых сочетаниях или определенной последовательности. Во всех случаях, когда это возможно, тяжесть ВВФ при испытаниях на безотказность должна выбираться на основе ГОСТ Р МЭК В подробном плане испытаний должны быть установлены условия их проведения в части ВВФ окружающей среды, предпочтительно, в виде последовательности стандартных условий испытаний и переходов между ними с дополнительной информацией, указанной в стандарте ГОСТ Р МЭК Должна быть также приведена полная информация обо всех отклонениях выбранных условий испытаний от стандартизованных. Подробные указания по выбору условий и режимов работы испытываемых образцов и ВВФ на них приведены в [1]. В большинстве случаев условия и режимы работы, условия окружающей среды, ТО и ремонтов изделий в эксплуатации отличаются большим разнообразием сочетаний, последовательности и тяжести различных факторов. Вместе с тем, могут быть выделены некоторые сходные категории условий эксплуатации, встречающиеся достаточно часто, чтобы оправдать возможность применения стандартизованных испытательных циклов при проведении контрольных и определительных испытаний изделий на безотказность. Эти стандартизованные предпочтительные условия испытаний подробно регламентированы серией стандартов [2] и должны применяться везде, где это возможно. В любом случае порядок предупредительного ТО во время испытаний не должен принципиально отличаться от принятого в эксплуатации, а его объемы должны быть не большими, но и не меньшими, чем в процессе реальной эксплуатации изделий. Типовыми работами, выполняемыми в составе предупредительного ТО, являются: В программе испытаний должны быть, по крайней мере, установлены: Программа испытаний может предусматривать проверки функционирования и, при необходимости, замены резервных составных частей изделий, если такие работы подлежат выполнению в эксплуатации в соответствии с ТУ на эти изделия. Периодичность предупредительного ТО и другие его характеристики должны быть подробно описаны в плане испытаний и приняты во внимание до начала испытаний. Периодичность обслуживания может быть установлена в единицах наработки изделий, в календарном времени или в соответствующих единицах измерения продолжительности испытаний, например, в испытательных циклах. Периодичность обслуживания должна быть увязана с периодичностями других, циклически выполняемых в процессе испытаний на безотказность действий. Информация о всех проведенных предупредительных ТО и ремонтах должна быть включена в отчет об испытаниях. В случае возникновения отказа испытываемого образца должны быть предприняты следующие действия: Если не удалось точно установить причину отказа, то выполнение действий, перечисленных ниже, оказывается возможным только частично;. Его окончательная классификация должна быть отложена до получения отчета об анализе отказавшей составной части;. Отказавшие, но невосстанавливаемые ремонтируемые и неремонтируемые изделия должны быть сохранены в том состоянии, в котором произошли их отказы для последующего углубленного анализа;. После проведения ремонта и до возобновления испытаний восстанавливаемых изделий допускается проверка их работоспособности в условиях ремонтного подразделения. Подробный план испытаний на безотказность должен при необходимости устанавливать перечень заменяемых при ремонтах составных частей и элементов восстанавливаемых образцов изделий, а также величины их наработок число испытательных циклов , требующихся для проверки эффективности их восстановления. Эти наработки и возникающие при этом отказы должны фиксироваться, но не учитываться при обработке результатов испытаний, если иное не оговорено специально в плане испытаний на безотказность. Если проведенная диагностика оказалась неверной и замена составной части или элемента изделия не устранила его отказ, то замененные части должны быть, по возможности, возвращены на место и продолжен процесс поиска отказа. В зависимости от вида проведенных испытаний на безотказность в ходе их проведения фиксируют возникающие отказы, либо подсчитывают число отказавших изделий после прекращения испытаний. В плане испытаний должны быть четко установлены продолжительность испытаний, требования к мониторингу технического состояния испытываемых образцов изделий и критерии их отказов критерии предельных состояний. Соответствующие указания на этот счет содержатся в МЭК [4] и в последующих подразделах настоящего стандарта. Данные, собираемые в процессе испытаний, должны содержать описания особенностей монтажа испытываемых образцов, которые способны повлиять на безотказность изделий. В отчете об испытаниях допжны быть также приведены подробные описания условий и режимов работы изделий и условий окружающей среды во время испытаний. Граничные значения этих параметров зачастую используют для установления критериев отказов критериев предельных состояний см. Мониторинг должен охватывать все установленные параметры или только некоторые из них. Может оказаться полезным вести наблюдения за некоторыми дополнительными параметрами, тенденции изменения которых могут предупреждать о приближающихся отказах критерии предельных состояний. При испытаниях резервированных изделий может быть предусмотрен мониторинг технического состояния резервных составных частей. При необходимости должен быть установлен метод оценки суммарной ошибки измерений. Если непрерывный мониторинг по каким-то причинам невозможен, то в плане испытаний должны быть установлены периодичность проверок технического состояния образцов и их расположение внутри испытательных циклов. Интервалы времени между проверками должны быть как можно менее продолжительными во избежание существенных смещений результатов испытаний на безотказность. Предпочтительно, чтобы периодичность проверок не превышала длительности одного испытательного цикла. При этом считают, что отказ изделия наступил при устойчивом или перемежающемся выходе хотя бы одного из этих параметров, включая выходные данные, в заданных условиях окружающей среды за указанные пределы. Все отказы должны быть проанализированы и классифицированы в соответствии с подпунктами настоящего стандарта, приведенными ниже. Зафиксированные отказы, обусловленные ошибками измерений, и отказы внешней измерительной аппаратуры относят к числу не учитываемых при обработке результатов испытаний. Если произошел выход за пределы допусков более одного параметра, то каждое из подобных событий рассматривают как самостоятельный отказ испытываемого образца, если только все они не вызваны одной общей причиной. В этом случае все выявленные таким образом отказы учитывают как один отказ. Если присутствует две и более независимые причины отказа, то все обусловленные ими отказы рассматривают как один отказ испытываемого образца. Каждый выявленный отказ испытываемого изделия должен быть отнесен к категории учитываемых или неучитываемых. Все отказы, которые не удалось четко отнести к категории неучитываемых согласно правилам, установленным в 7. Это относится и к необнаруженным отказам, если иное не установлено в плане испытаний. Все учитываемые отказы, выявленные в процессе или по завершении испытаний, должны приниматься в расчет при статистическом анализе их результатов и принятии решений. Эти доказательства должны быть описаны и включены в отчет об испытаниях. Дополнительные виды неучитываемых отказов конкретных изделий должны быть установлены в плане их испытаний. Вторичные отказы могут возникать с некоторой задержкой по времени по отношению к моментам возникновения первичных отказов. Продолжительность такой задержки должна быть согласована с заказчиком и с испытательной организацией. Эти отказы всегда относят к категории неучитываемых, если иное не согласовано заинтересованными сторонами. Примечание - Если требованиями к изделию предусмотрено обеспечение его стойкости к неоговоренным воздействиям и ошибкам операторов, то это следует учитывать при согласовании. Если существуют убедительные доказательства эффективности этих мероприятий, то по согласованию заинтересованных сторон результаты завершенных испытаний могут быть переоценены с отнесением указанных отказов к неучитываемым. Если существуют убедительные доказательства эффективности этих мероприятий, то, по согласованию заинтересованных сторон, результаты завершенных испытаний могут быть переоценены с отнесением указанных отказов к неучитываемым. Примечание - Должны быть установлены критерии отнесения отказов к категории неучитываемых. В таких случаях определение подобных отказов должно быть включено в план испытаний. К числу таких отказов испытываемых образцов изделий могут быть отнесены, например, критические отказы, создающие угрозу безопасности обслуживающего персонала или других людей, безопасность которых зависит от исправного функционирования данных изделий, или с большой вероятностью способные повлечь за собой значительный материальный ущерб. Появление повторяющихся отказов служит также важным свидетельством возможных износа, старения или развития иных процессов деградации, приводящих к росту интенсивности отказов. При появлении повторяющихся отказов должно быть проведено специальное расследование их причин и пересмотрены первоначальные предположения относительно вида распределения наработок до отказа, на отказ см. Такое разделение отказов по типам и последствиям для изделий должно быть учтено в плане испытаний. В ПиМ испытаний должно быть установлено, какие отказы изделия в целом и отказы его составных частей, сокращающие кратность резервирования, следует относить к категории учитываемых. Примечание - В зависимости от текущего состояния изделия отказ одного и того же типа может привести к отказу изделия или только к сокращению кратности резервирования. Анализ отказов должен по возможности точно определить первичные причины их возникновения, а также иные факторы, внесшие свой вклад в их возникновение. Цель углубленного анализа отказов состоит в обосновании последующих корректирующих действий, например, изменений конструкции или производственных процессов изготовления изделий. Для содействия проведению анализа в отчетной документации по результатам испытаний должна быть сохранена вся относящаяся к отказам информация, а замененные при устранении отказов составные части и детали должны быть собраны и направлены на физико-технический анализ. Анализ отказов должен подтвердить, что виды отказов, наблюдавшихся во время испытаний, возможны в намеченных или ожидаемых условиях эксплуатации изделий, прошедших испытания. Это особенно важно в случаях проведения сравнительных и ускоренных испытаний, например, при ступенчато-возрастающих нагрузках. Отказы тех видов, которые признаны нехарактерными для планируемых условий эксплуатации, могут быть по согласованию сторон переквалифицированы и отнесены к категории неучитываемых при данных испытаниях. Если в ходе анализа отказ изделия не обнаружен, то, тем не менее, данное событие должно быть засчитано как учитываемый отказ, если иное решение не согласовано между заинтересованными сторонами. Отказы программных средств и изделий, имеющих встроенные программные средства, могут потребовать применения специальных методов анализа. В зависимости от принятого плана испытаний должны учитываться индивидуальные наработки испытываемых образцов или суммарные накопленные наработки всей испытываемой выборки. Любые затраты времени и наработки образцов в ходе предварительных испытаний, их ТО и ремонтов, так же, как все простои изделий, не должны включаться в учитываемые наработки. При периодическом мониторинге технического состояния испытываемых образцов все выявленные отказы при очередной проверке относят к середине интервала между проверками. В плане испытаний должны быть установлены минимальная и максимальная учитываемая наработка каждого испытываемого образца. Для испытываемых образцов, состоящих из двух или большего числа отдельных блоков, учитываемая наработка должна принимать в расчет учитываемые наработки любого блока, входящего в его состав. В плане испытаний должны быть определены способы учета наработок испытываемых образцов. Если при испытаниях требуется учитывать наработки каждого образца, рекомендуется снабдить все испытываемые образцы соответствующими приборами учета времени работы или счетчиками рабочих циклов. Показания этих приборов должны сниматься и записываться после каждого наблюдаемого отказа и завершения обслуживания. Когда учет наработки составных частей сложного изделия практически невозможен, допускается применять иные способы ее измерения. Например, наработки авиационного оборудования могут измеряться в часах налета самолета, на котором оно установлено, с использованием соответствующих коэффициентов пересчета или без них. Методы статистического анализа данных, полученных при испытаниях, зависят от способа их цензурирования. Этот способ должен быть установлен в плане испытаний, а методы обработки цензурированных данных - в методике испытаний см. Момент наступления отказа каждого испытываемого образца должен быть зафиксирован в протоколе испытаний или в файле, в котором собирают данные испытаний. Восстанавливаемое ремонтируемое изделие восстанавливают путем ремонта или замены его деталей. При этом любая частичная замена отказавшей составной части должна рассматриваться как ремонт всего изделия. Восстанавливаемое неремонтируемое изделие восстанавливают путем замены его новым. Если допустимое число восстановлений изделий ограничено, то это должно быть специально оговорено в плане испытаний. Момент наступления отказов всех восстанавливаемых образцов во время испытаний фиксируют в протоколе испытаний или в файле, в котором собирают данные испытания, вместе с информацией о выполненном ремонте и замененных в его ходе деталях и модулях. Отказавшие замененные компоненты должны быть сохранены для последующего анализа. Данные испытаний считают полными, если зафиксированы наработки до отказа на отказ всех образцов, поставленных на испытания. Если известна только календарная продолжительность работы изделий до отказов как, например, в случае наблюдений за реальной эксплуатацией, то для расчета их наработок должны быть известны коэффициенты их технического использования. Если часть изделий не успела отказать к моменту завершения испытаний, то данные, полученные в результате таких испытаний, принято называть цензурированиями. Если испытания прерывают через заданное время и часть испытываемых образцов до этого момента не отказала, то цензурированные данные таких испытаний имеют вид, показанный на рисунке 5a. Если же испытания заканчивают после наблюдения заданного числа отказов, то цензурированные данные имеют вид, показанный на рисунке 5б. Оба эти случая представляют собой примеры т. Возможно также многократное цензурирование, когда образцы изделий ставят на испытания и снимают с испытаний для анализа в произвольные моменты времени независимо друг от друга. При этом часть изделий остается работоспособной и продолжает испытываться. Пример многократного цензурирования эксплуатационных наблюдений показан на рисунке 6. Не отказавшие изделия, снятые с испытаний по иным причинам, принято называть "приостановленными". Восстанавливаемым, ремонтируемым в процессе испытаний называют изделие, способность которого выполнять назначенные функции восстанавливают любым способом, кроме замены всего изделия целиком. Поскольку такие изделия во время испытаний могут отказывать более одного раза, то фиксируют их наработки между отказами. Рисунок 6 - Пример многократного цензурирования данных. На рисунке 7 приведен пример наработок между отказами и времени восстановления, фиксируемых при испытаниях восстанавливаемого ремонтируемого изделия. Рисунок 7 - Пример наработок между отказами одного восстанавливаемого ремонтируемого при испытаниях изделия. Когда в конце испытаний подсчитывают количество отказавших и не отказавших изделий, то оценкой вероятности безотказной работы служит отношение количества работоспособных изделий к общему количеству изделий, поставленных на испытания. Вид данных, собранных в процессе испытаний, определяет выбор метода их анализа. Это означает, что необходимо учитывать, изделия какого типа предстоит испытать то есть восстанавливаемые, в том числе ремонтируемые или неремонтируемые, или невосстанавливаемые , какой вид испытаний будет проведен и будут ли введены ограничения продолжительности испытаний по суммарной наработке или числу отказов. Это означает, что любой отказ представляет собой непредсказуемое событие, но вероятность его возникновения на заданном интервале времени может быть оценена. Истинное значение этой вероятности может быть неизвестным, но ее можно оценить на основе наблюдений. Типовыми примерами случайных переменных, связанных с надежностью, являются наработки до отказа и на отказ, число отказов за заданный промежуток времени, число отказавших изделий или число неудачных попыток. Для более эффективного использования результатов наблюдений, полученные данные обычно описывают с помощью некоторой модели, являющейся идеализированным представлением реальной действительности. Примеры ряда простых подобных моделей приведены в последующих пунктах настоящего стандарта. На практике этот показатель применяют преимущественно к неремонтируемым изделиям таким, как компоненты и детали. Интенсивность отказов связана с распределением наработок изделий до отказа. Интенсивность отказов оценивают как отношение числа отказов некоторой совокупности наблюдаемых изделий к суммарной их наработке за заданный промежуток времени. Интенсивность отказов невозможно оценить для одного образца изделий, но только для их совокупности. Примечание - Важно различать понятия интенсивности отказов и параметра потока отказов, особенно в случаях непостоянства значений этих показателей При экспоненциальном распределении наработок до отказа интенсивность отказов является постоянной. При наличии определенного тренда в изменениях интенсивности отказов с наработкой изделий ее возрастание или убывание , и распределение наработок до отказа может быть описано распределением Вейбулла. Это означает, что этот показатель может быть оценен для одного образца изделий на основе наблюдений за его наработками между последовательными отказами посредством деления общего числа его отказов за некоторый период наблюдений например, за календарный год на его суммарную наработку за этот период. В этом случае отказы каждого изделия возникают последовательно, образуя стохастический поток. Если наработки изделия на отказ распределены экспоненциально, то параметр такого потока отказа является постоянным. В этом случае число отказов в единицу времени может быть описано с помощью однородного пуассоновского процесса. Во многих случаях непостоянства параметра потока отказов тренд его изменения может быть описан с использованием степенных зависимостей. Примечание - При наличии определенного тренда в оценках параметра потока отказов такой поток отказов может быть описан с помощью неоднородного пуассоновского процесса. На рисунке 8 приведен график зависимости накопленного числа отказов восстанавливаемого изделия от суммарной его наработки. Наработки между следующими друг за другом отказами увеличиваются с ростом суммарной наработки, что означает снижение параметра потока отказов этого изделия. Тангенс угла наклона прямой, соединяющей начало координат с любой точкой кривой, показанной на рисунке 8, соответствует среднему значению параметра потока отказов на данном интервале наработок, а тангенс угла наклона касательной в любой точке кривой - мгновенному значению параметра потока отказов. Рисунок 8 - Пример тенденции к росту наработок на отказ одного восстанавливаемого изделия тренда к снижению параметра потока отказов. Аналогичная кривая зависимости накопленного числа отказов от суммарной наработки изделия показана на рисунке 9, но в этом случае не обнаруживается никаких тенденций к изменению наработок между смежными отказами, то есть параметр потока отказов данного изделия является постоянным. Рисунок 9 - Пример зависимости накопленного числа отказов от суммарной наработки одного восстанавливаемого изделия с постоянным параметром потока отказов. Наработки до первого отказа ремонтируемых изделий также могут моделироваться их распределениями, но данные о наработках между последующими отказами ремонтируемых изделий моделируют с использованием случайных потоков. В таблице 4 приведена сводка сведений, изложенных в предыдущих подразделах. Таблица 4 - Обзор моделей, применяемых для анализа данных об отказах изделий. Интенсивность отказов для группы изделий. Вероятность безотказной работы для одного изделия. Наработки между отказами, на отказ, число отказов. Случайный поток с экспоненциальным распределением наработок между отказами, на отказ. Число отказов на интервале времени описывается однородным пуассоновским потоком. Случайный поток, изменения наработок между отказами, на отказ описываются степенной зависимостью. Число отказов на интервале времени описывается неоднородным пуассоновским потоком. Таблицы содержат краткие описания стандартизованных методов, применяемых для оценки, контроля и сравнения показателей безотказности изделий. Таблица 5 - Методы проверки гипотез о виде закона распределения. Численный метод, требующий не менее 10 наблюдений наработок до отказа. МЭК [6] ГОСТ Р МЭК Графический метол, требующий наличия не менее 4 наблюдении наработок до отказа. Данные должны быть полными или однократно цензурированными. Постоянный параметр потока отказов. Численный метод, требующий не менее 6 наблюдений наработок между отказами, на отказ ремонтируемого изделия, наблюдаемого в течение достаточно продолжительного времени. Требуется не менее 10 наблюдений наработок до отказа неремонтируемого изделия. Данные должны быть полными или однократно цензурированными Графический метод, требующий не менее 4 наблюдений наработок до отказа. МЭК [8] МЭК [9]. Данные испытаний ремонтируемых изделий с ограничениями по числу отказов или суммарной наработке Наблюдения должны содержать данные о накопленной при испытаниях наработке или о числе отказов, сгруппированных по интервалам наработок при испытаниях. Таблица 6 - Методы определения точечных и интервальных оценок показателей безотказности. Требуется знать количество учитываемых отказов и величину накопленной учитываемой наработки испытанных образцов. Точечные и интервальные оценки интенсивности отказов и средней наработки до отказа, параметра потока отказов. Численный метод, требующий знания наработок до отказа невосстанавливаемых изделий. Точечные и интервальные оценки параметров масштаба и формы распределения, нижние доверительные границы для вероятности безотказной работы. Графический метод, требующий наблюдений за наработками изделий до отказа. Сгруппированные или одиночные данные о наработках между отказами, на отказ. Точечные оценки параметра потока отказа, параметров масштаба и формы распределения наработок между отказами, на отказ, точечные и интервальные оценки средней наработки между отказами, на отказ MTBF , интервальные оценки параметра формы распределения наработок между отказами, на отказ. Число отказов неудач и общее число испытанных образцов попыток. Доверительные границы для вероятности безотказной работы вероятности успеха. Таблица 7 - Методы контроля показателей надежности. Знание заданной вероятности безотказной работы успеха и приемочного количества отказов неудачных попыток. Постоянные интенсивность отказов или параметр потока отказов. Наблюдаемое число учитываемых отказов и накопленная учитываемая наработка продолжительность испытаний. Соответствие или несоответствие установленным требованиям. Знание времени пребывания в работоспособном состоянии и простоя одного ремонтируемого изделия. Все время пребывания в работоспособном состоянии должно иметь экспоненциальное распределение. Время предупредительных ТО и ремонтов при определении времени простоя не учитываются. Таблица 8 - Методы сравнительных испытаний. Суммарные наработки до отказа и количества отказов сравниваемых изделий. Принятие или отклонение гипотезы при сравнительном уровне безотказности. Накопленные продолжительности испытаний сравниваемых изделий, пересчитанные в суммарные учитываемые наработки, и количества учитываемых отказов. На приведенной схеме показаны все четыре вида статистических методов, перечисленных в 9. Отталкиваясь от предполагаемого или подтвержденного вида распределения данных испытаний, приведенная схема указывает доступные в настоящее время стандартные методы оценки, контроля и сравнения показателей безотказности и проверки гипотез о виде распределений наработок до отказа. Проверка гипотезы о распределении Вейбулла. Рисунок 10 - Стандартизованные методы анализа, доступные для неремонтируемых изделий. Предполагаемое постоянство параметра потока отказов. Проверка справедливости степенной зависимости. Рисунок 11 - Стандартизованные методы анализа, доступные для ремонтируемых изделий. На рисунке 11 приведен аналогичный алгоритм анализа безотказности ремонтируемых изделий, исходя из модели потока отказов. Пользователь должен обратиться к схеме на рисунке 10, если предполагает постоянство потока отказов анализируемых изделий. Точно так же он должен перейти к алгоритму, показанному на рисунке 10, если не будет отвергнута гипотеза о постоянстве параметра потока отказов после ее проверки. Оба рисунка указывают на наличие статистических методов всех четырех видов только для случаев постоянства интенсивностей или параметров потока отказов. Отсутствуют также стандартизованные методы контроля и сравнения показателей безотказности в случае, когда наработки до отказа имеют распределение Вейбулла. Предположительно параметр потока отказов постоянен? Проверка гипотезы о постоянстве параметра потока отказов. Проверка гипотезы о степенной зависимости. Оценка параметров распределения Вейбулла и показателей безотказности. Оценка показателей при степенной модели. Рисунок 12 - Доступные стандартизованные методы оценки безотказности. Для оценки безотказности невосстанавливаемых изделий в соответствии с алгоритмом, представленном на рисунке 12, существуют стандартизованные статистические методы, приведенные в таблице 9. Критерии проверки гипотезы о постоянстве интенсивности и параметра потока отказов. Точечные оценки и доверительные интервалы показателей безотказности в случае экспоненциального распределения наработок до отказа. Критерии проверки гипотезы о распределении Вейбулла наработок до отказа. Точечные и интервальные оценки показателей безотказности в случае распределения Вейбулла наработок до отказа. Точечные оценки и доверительные границы показателей безотказности для биномиального плана испытаний. Для оценки безотказности ремонтируемых изделий следует применять стандартизованные статистические методы, приведенные в таблице В случае, когда доступные данные содержат только число отказавших изделий из известного общего числа испытанных или число удачных из общего числа попыток выполнения поставленной задачи, то наиболее подходящим является биномиальное распределение. Подробные указания по оценке показателей безотказности для этого случая содержатся в [10]. Предполагаемое постоянство параметра потока отказов? Предполагаемое постоянство интенсивности отказов? Проверка постоянства параметра потока отказов. Проверка постоянства интенсивности отказов. Стандартизованный метод контроля отсутствует. Имеется стандартизированный метод контроля. Рисунок 13 - Доступные стандартизованные методы контроля безотказности. Стандартизованные статистические методы контроля безотказности в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 13, включают в себя перечисленные в таблицах 11 и Проверка гипотез о постоянстве интенсивности и параметра потока отказов. Планы контроля при постоянных интенсивности и параметре потока отказов. Методики составления и применения планов контрольных испытаний для вероятности безотказной работы или вероятности отказа. Предполагается постоянство параметра потока отказов. Предполагается постоянство интенсивности отказов? Постоянство потока отказов подтверждено? Постоянство интенсивности отказов подтверждено? Стандартизованный метод сравнения отсутствует. Имеется стандартизованный метод сравнения. Рисунок 14 - Доступные методы сравнения значений интенсивностей отказов и параметра потока отказов. Сравнение двух оценок постоянных интенсивностей отказов и двух оценок постоянных параметров потоков отказов. Отчет об испытаниях должен содержать информацию, достаточную для того, чтобы она служила прочной основой для принятия окончательных решений или для оценок показателей безотказности. Отчет должен включать в себя документы, перечисленные в последующих подразделах. Каждый из этих документов должен включать описания испытываемых изделий и детальные требования к их испытаниям на безотказность. Отчет об испытаниях должен содержать историю каждого испытываемого образца с указанием нагрузок и внешних воздействий, которым он мог подвергаться в прошлом до начала испытаний и которые могли стать причинами отказов определенного вида. Все данные должны записываться в хронологическом порядке по мере возникновения отказов см. Если по соображениям целесообразности заведен один журнал или общий файл с записями, относящимися к партии испытываемых образцов, то должна быть обеспечена прослеживаемость данных, относящихся к каждому из них. Для предоставления наиболее полной информации следует, наряду с данными об отказах, собирать также сведения о неотказавших при испытаниях образцах. Детализированные данные, собираемые в процессе испытаний, должны включать все учитываемые и доступные для записи сведения, включая: Каждое наблюдение должно включать в себя: Отчетность должна вестись на протяжении всех испытаний. При этом предпочтительной является непрерывная отчетность. Должны фиксироваться любые события, представляющиеся значимыми персоналу, проводящему испытания. Состав и полнота фиксируемых данных должны быть установлены в плане испытаний. Формы для записи данных должны допускать непосредственное ведение в них записей персоналом, проводящим испытания. Протокол испытаний каждого образца должен содержать следующие записи: Специалист, отвечающий за проведение испытаний, обязан отслеживать все сообщения об отказах, обращая особое внимание на те из них, в которых присутствует запись о том, что в конечном итоге отказ не обнаружен. Сообщение об отказе должно содержать все сведения из числа перечисленных в последующих пунктах стандарта, если они имеют смысл для конкретных изделий. Для каждого замененного изделия или его составной части должны быть указаны: Системный отказ может иметь более одной причины, например, произойти в результате дефектов аппаратных и программных средств в сочетании с ошибками оператора;. Данные об отказах и соответствующих им наработках испытанных образцов должны быть прослеживаемыми для их отражения в журнале испытаний и в отчете об отказах. Содержание сводного сообщения должно включать, по возможности, следующие разделы, имеющие отношение к рассматриваемым изделиям: Эти требования в основном касаются разработки ПиМ испытаний и контролю за их проведением. Внимание специалиста, ответственного за испытания, до начала любых испытаний должно быть сосредоточено на ряде моментов, включая, в частности: Тщательное предварительное планирование испытаний повышает вероятность того, что полученные в ходе их проведения данные можно будет проанализировать с использованием стандартных статистических методов, на которые имеются ссылки в настоящем стандарте. Перед применением любого из этих методов собранные данные должны быть проверены и должным образом очищены. Особое внимание при этом должно быть обращено на любые необычные отклонения, наличие которых позволяет полагать, что собранные данные представляют собой смесь данных, относящихся к разным генеральным совокупностям. Анализ данных с целью выявления подобных отклонений может проводиться с использованием простых графиков, характеризующих зависимость числа отказов от наработки, столбиковых и круговых диаграмм, таблиц, а также более сложных статистических методов, например дисперсионного анализа, позволяющего получать более формализованные указания на наличие статистически значимых различий в собранных данных. Необычный характер данных может также указывать на проблемы, связанные с испытательным оборудованием или сбором данных, а также на наличие в выборке данных, относящихся к отказам разных видов. Поэтому специалист, обрабатывающий данные испытаний, до того как приступить к статистическому анализу собранных данных, должен, по возможности, провести исследование отказавших изделий с целью выявления видов или механизмов их отказов. Объединение в одной выборке данных, относящихся к отказам разных видов, может привести к ошибкам в их обработке. В лучшем случае удастся получить лишь усредненные оценки по всем видам отказов, причем следует иметь в виду, что состав отказов разных видов может меняться в зависимости от условий испытаний, например в результате действия закона Аррениуса. Классификация отказов по видам позволяет лучше понимать, в каких областях находятся реальные проблемы, требующие решения. Поэтому статистическое моделирование должно проводиться по данным каждой категории раздельно. Фактически приведенная диаграмма представляет собой частный случай диаграммы Парето, указывая на то, что большая часть отказов обусловлена малым числом причин. Такая классификация особенно полезна на стадии разработки изделий, когда число неисправностей, обусловленных недостатками конструкции, дефектами комплектующих и внешними причинами, постепенно снижается со временем за счет отработки конструкции, отладки и проверки технологических процессов. Такая классификация неисправностей особенно важна в случае реализации программ повышения надежности. Можно заметить, что на графике четко видны три набора данных. Если речь идет об электронном оборудовании, то первый из этих наборов относится к так называемым ранним отказам, обусловленным, например, конструктивными дефектами, неправильным выбором комплектующих изделий, производственными проблемами, непропайкой соединений, механическими повреждениями и т. Средний набор данных скорее всего связан со случайными отказами или, возможно, с негерметичностью корпусов. Третья группа данных связана с действием различных механизмов старения и износа, например, с усталостными разрушениями паяных соединений. Подобный анализ данных должен быть проведен до того, как приступать к статистической обработке данных с целью контроля, оценки или сравнения показателей безотказности. Испытания должны быть проведены в условиях, которые способны вызывать отказы того же вида, что наблюдаются при эксплуатации изделий в полевых условиях. Предположим, для испытаний выделено 60 образцов изделий, разделенных на три партии. Результаты испытаний, прежде всего, должны быть проверены на принадлежность всех трех партий изделий к одной генеральной совокупности. Для выявления наличия статистически значимых различий между результатами испытаний разных партий изделий могут применяться различные аналитические методы, например, такие как дисперсионный анализ. Из приведенных данных видно, что изделия из партии С ведут себя при испытаниях отличным от остальных партий образом, и есть основания полагать, что в данном случае имеет место смесь данных, относящихся к двум генеральным совокупностям. Это предположение может подтвердить анализ отказов и применение формальных статистических методов проверки однородности данных. Дальнейшая обработка собранных данных с использованием методов, приведенных в настоящем стандарте, будет иметь смысл только в том случае, если данные, относящиеся к партиям А и В, будут обрабатываться отдельно от данных партии С. Тщательный анализ собранных данных выявил, что наработки изделий до отказа распределялись так, как показано на рисунке А. Дальнейшее расследование выявило, что на каждой печатной плате имелось по пять однотипных изделий, причем, как выяснилось при собеседовании с инженером, занимавшимся диагностикой неисправностей данного устройства, тот в случае отказа одного из этих изделий предпочитал на всякий случай заменять все пять. Если бы интенсивность отказов этих изделий оценивалась без этого предварительного расследования, то это привело бы к заниженным значениям ожидаемых сроков их службы и к заказу значительно большего количества запасных частей, чем реально требовалось. Из диаграммы следует, что после периода довольно значительного количества ранних отказов следует период, на котором наблюдается тенденция к увеличению наработок между отказами. Причины такой кластеризации данных должны быть исследованы до того, как приступать к подбору статистической модели для их описания. Когда при испытаниях используется сложное оборудование для имитации реальных условий эксплуатации, критически важным оказываются правильные настройки этого оборудования. Ранние отказы испытываемых изделий, показанные на рисунке А. Во всех случаях, приступая к подбору распределения или случайного процесса для моделирования данных, полученных при испытаниях, исследователь должен, прежде всего, полагаться на инженерные знания и суждения относительно испытываемых изделий, которые могут уточняться и подкрепляться с использованием поначалу простых, а затем и более сложных статистических методов анализа данных. Цель настоящего стандарта состоит в снабжении пользователей руководящими указаниями по надлежащему применению статистических методов контроля, оценки и сравнения показателей безотказности по результатам испытаний. В основном тексте стандарта содержатся описания основных концепций таких испытаний и общие требования к данным, собираемым в ходе их проведения вместе с обзором доступных стандартизованных методов их обработки. В последующих разделах настоящего Приложения приведены примеры типовых сценариев обработки данных, с которыми могут столкнуться пользователи стандарта. Описания возможных при этом проблем приведены совместно с перечнями наиболее подходящих методов их решения. В данном случае стоит задача проверки значений средней наработки на отказ восстанавливаемого изделия в эксплуатации. При этом должны быть выполнены условия, перечисленные в разделе 9 настоящего стандарта. Каждое ремонтируемое изделие снабжено счетчиком наработки. Изделия эксплуатируются заказчиком при постоянном присутствии представителей поставщика. Предупредительные ТО и ремонты выполняются заказчиком, но поиск причин неисправностей, восстановления и анализ отказов выполняет поставщик в присутствии представителей заказчика. Статистические методы, используемые для решения поставленной задачи, указаны на рисунке 13 настоящего стандарта. Если нет оснований предполагать постоянство параметра потока отказов, то требуется подобрать соответствующую модель, описывающую характер его изменения с наработкой ГОСТ Р МЭК В случае доказанного постоянства параметра потока отказов, для подтверждения соответствия MTBF установленным требованиям может быть применен метод контроля, установленный [12, раздел В. При этом должны быть выполнены требования, установленные в разделе 9 настоящего стандарта. Уровень нагрузок при испытаниях выбран такой же, как в реальной эксплуатации неремонтируемых изделий, но эти изделия эксплуатируются не непрерывно. Поэтому испытания могут быть ускорены за счет сжатия перерывов между циклами использования изделий и проведения испытаний в круглосуточном режиме. В течение суток во время испытаний возможно осуществить 48 рабочих циклов, а это означает, что одни сутки испытаний эквивалентны 48 дням реальной эксплуатации. Предупредительные ТО и ремонты для данных изделий не предусмотрены. Если изделие отказало, то его снимают с испытаний и направляют на физико-технический анализ с целью выявления вида и причин отказа. В ходе анализа были выявлены отказы двух разных видов. Отказы одного вида были обусловлены усталостью, а другого - накоплением посторонних загрязнений. Для каждого вида отказа подбор распределения Вейбулла проводился самостоятельно и независимо. Статистические методы, пригодные для решения рассматриваемой задачи, показаны на рисунке Поскольку интенсивность отказов изделий в обоих случаях растет с наработкой, то для статистического моделирования результатов испытаний наиболее подходит распределение Вейбулла. Методы оценки параметров этого распределения по статистическим данным и расчета соответствующих показателей безотказности приведены в ГОСТ Р Эти данные содержатся в протоколах ремонта, заполняемых обслуживающим персоналом заказчика. Каждое ремонтируемое изделие снабжено счетчиком числа рабочих циклов в данном случае - счетчиком изготовленных множительным устройством копий. Анализ собранных данных указывает на то, что параметр потока отказов изделий со временем снижается. Это обусловлено тем, что срок службы источника света в копирах постоянно повышался с каждой новой партией изделий, поставленных потребителям. Разработана программа предупредительного ТО и ремонта копиров, рассчитана стоимость их жизненного цикла, а потребителям предлагается заключить с поставщиком контракты на ТО и ремонты. Расчетная стоимость жизненного цикла использована при участии в тендере на поставки большого числа копиров правительственным учреждениям. Алгоритм решения задачи оценки безотказности для данного случая представлен на рисунке Поскольку известно, что параметр потока отказов не является постоянным, то для данного случая подходит степенная модель, использование которой при статистическом анализе данных о безотказности регламентировано ГОСТ Р Ускорение испытаний достигается за счет увеличения нагрузки и рабочей температуры выше тех пределов, которые изделия испытывают в эксплуатации, наряду с их термоциклированием. Надзор за проведением испытаний осуществляет изготовитель, а их условия проведения соответствуют требованиям 4. Анализ отказов показал, что при испытаниях наблюдались отказы того же вида, что и в процессе эксплуатации. Оказалось, что новая конструкция превосходит старую, и было решено модифицировать соответствующим образом изделия, находящиеся в эксплуатации, при очередном их ТО. Алгоритм статистического анализа данных для решения поставленной задачи приведен на рисунке Поскольку параметры потока отказов обоих вариантов конструкции изделий постоянны, то для их сравнения может быть применен метод, установленный стандартом ГОСТ Р МЭК При этом должны быть выполнены условия, установленные в разделе 9 настоящего стандарта. Каждое ремонтируемое изделие снабжено счетчиком рабочих циклов. На основе собранных данных вероятность отказа в одном цикле работы может быть рассчитана в соответствии с [10]. Если изготовитель обязан подтвердить соответствие вероятности отказа заданным требованиям, то он должен провести контрольные испытания. По мере реализации программы экспериментальной отработки вскрывается ряд отказов, которые после соответствующего анализа подразделяют: После каждого отказа испытываемые образцы изделия ремонтируют. В результате исследования причин отказов предпринимают необходимые меры по их устранению, включая доработку аппаратных и программных средств, совершенствование производственных процессов, внесение изменений в ТУ на систему и ее комплектующие. Все эти доработки ведут к повышению безотказности изделия. Анализ данных о наработках на отказ по данным отработочных испытаний с большой вероятностью укажет на наличие роста безотказности. Соответственно, результаты отработочных испытаний следует анализировать с использованием методов, указанных на рисунке 11, то есть с учетом допущения непостоянства параметра потока их отказов. Для статистического исследования таких данных подходит степенная модель, установленная ГОСТ Р Однако в некоторых случаях интенсивность отказов можно применять и для невосстанавливаемых ремонтируемых изделий. Это положение можно проиллюстрировать следующим реальным примером. В электронных системах замены производят на уровне блоков на печатных платах с установленными на них элементами. Эти блоки в данном случае рассматриваются как неремонтируемые изделия. Но замены осуществляются с использованием запасных частей, в запасах которых могут присутствовать, наряду с новыми блоками, также блоки, отремонтированные после замены. Для этих отремонтированных блоков, не ремонтируемых в составе системы, могут в равной степени применяться такие показатели, как интенсивность отказов, так и параметр потока отказов, если рассматривать их как восстанавливаемые после замены изделия. Если, например, эти блоки могут содержать изнашиваемые или стареющие электромеханические элементы, но их ранние отказы обусловлены преимущественно дефектами интегральных схем, то один и тот же блок в течение его срока службы может восстанавливаться несколько раз путем замены отказавших интегральных схем, и для него вполне применим такой показатель безотказности, как параметр потока отказов. Когда параметр потока отказов этого блока начинает расти по причине износа его электромеханических элементов, то это указывает на нецелесообразность дальнейших его восстановлений, и этот блок подлежит списанию. Для оценки параметра потока отказов таких изделий, естественно, необходимо фиксировать все его периодические наработки, располагая их в хронологической последовательности, исключая при этом продолжительность восстановления и хранения в комплектах запасных частей. Данный пример доказывает, насколько важно учитывать, что при оценке безотказности возможны самые разные интерпретации такого параметра как время. При этом могут учитываться полное календарное время эксплуатации, время до первого отказа и между отказами, время работы наработка , в которое не входят продолжительность ремонта, простоя, хранения и т. Промежутки времени наработки до отказа между отказами, на отказ могут быть упорядочены по величине при оценке интенсивности отказов или в хронологической последовательности при оценке параметра потока отказов. Испытание аппаратуры на надежность. Полевой сбор данных по общей надежности. Испытания на достоверность допущения постоянной частоты отказов или постоянной интенсивности отказов. Статистические методы показательного распределения. Точечные оценки, доверительные интервалы, интервалы прогнозирования и интервалы допустимых отклонений. Статистические испытания и методы оценки. Критерии согласия и методы оценки. Испытания и доверительные интервалы, касающиеся пропорций. Планы проверки соответствия техническим требованиям для определения нормы успешного исхода. Испытания на соответствие для постоянной интенсивности отказа и постоянного параметра потока отказов. Методики испытаний на соответствие техническим требованиям к стационарной готовности изделий. Электронный текст документа подготовлен ЗАО "Кодекс" и сверен по: Текст документа Статус Сканер копия. Введение 1 Область применения 2 Нормативные ссылки 3 Термины и определения 4 Общие положения. Условия проведения испытаний на безотказность и статистические критерии и методы оценки их результатов Название документа: Условия проведения испытаний на безотказность и статистические критерии и методы оценки их результатов Номер документа: ГОСТ Р Принявший орган: Стандартинформ, год Фактическая дата официального опубликования стандарта - май года информация с сайта http: Условия проведения испытаний на безотказность и статистические критерии и методы оценки их результатов. Данный документ представлен в формате djvu. Dependability management ОКС N ст 4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта МЭК Примечания 1 Невосстанавливаемое изделие может подвергаться планово-профилактическому обслуживанию в заранее устанавливаемые сроки. Примечания к терминам "восстанавливаемое изделие", "невосстанавливаемое изделие", "ремонтируемое изделие", "неремонтируемое изделие" 1 Отнесение изделия к восстанавливаемому или невосстанавливаемому определяется наличием к нему доступа на месте эксплуатации. Таблица 1 - Типы статистических планов испытаний на безотказность Типы статистических планов испытаний Область применения Контролируемые требования по безотказности Усеченный последовательный Восстанавливаемые, ремонтируемые в ходе испытаний изделия. Рисунок 1 - Сравнение усеченного последовательного плана и плана с фиксированными наработкой и количеством отказов испытываемых образцов при одинаковых рисках принятия решений Рисунок 2 - Ожидаемая суммарная продолжительность испытаний до принятия решения в зависимости от истинной средней наработки изделий на отказ. Рисунок 2 - Ожидаемая суммарная продолжительность испытаний до принятия решения в зависимости от истинной средней наработки изделий на отказ Таблица 2 содержит сводные данные о преимуществах и недостатках планов испытаний обоих типов, основанные на графиках, приведенных на рисунках 1 и 2. Таблица 2 - Сравнение статистических планов испытаний Тип плана Преимущества Недостатки Одноступенчатый план с фиксированными наработкой и числом отказов Поскольку максимальная продолжительность испытаний фиксирована, то имеется возможность заранее, до начала испытаний, выявить потребности в испытательном оборудовании и персонале В среднем число отказов и суммарная наработка испытываемых образцов до принятия решений превышает аналогичные характеристики усеченного последовательного плана Максимальное число отказов при испытаниях известно заранее, что позволяет определить максимально необходимое число испытываемых образцов при испытаниях без восстановления или замены отказавших изделий Очень надежные и очень ненадежные изделия приходится испытывать максимальное время или до максимального числа наблюдаемых отказов, чтобы принять решение, которое при использовании усеченного последовательного плана могло быть принято намного раньше Максимальное суммарное время испытаний меньше, чем для усеченного последовательного плана с теми же параметрами Усеченный последовательный план В общем случае количество отказов при испытаниях, требующееся для принятия решений, меньше, чем для соответствующего одноступенчатого плана с фиксированными наработками и числом отказов Количество отказов и число испытываемых образцов соответственно варьируются в более широких пределах, чем для одноступенчатого плана с теми же параметрами План имеет фиксированный максимум по суммарной наработке и количеству отказов Максимальные суммарные наработки и количество отказов могут быть выше, чем у эквивалентного одноступенчатого плана В общем случае суммарная наработка до принятия решения является минимальной 5. Таблица 3 - Обзор проверки гипотез Проверка гипотез Истинные неизвестные характеристики изделия Справедлива нулевая гипотеза Справедлива альтернативная гипотеза Решения, основанные на наблюдениях Принята нулевая гипотеза Правильное решение: Мощность плана контроля Неверное решение: Риск потребителя вероятность ошибки первого рода Принята альтернативная гипотеза Неверное решение: Риск поставщика вероятность ошибки второго рода, уровень значимости Правильное решение: При выборе иных планов их применение должно быть соответствующим образом обосновано; в испытания, которые следует провести для подтверждения справедливости принятых предположений о виде закона распределения см. Информация о всех проведенных предупредительных ТО и ремонтах должна быть включена в отчет об испытаниях 6. Если не удалось точно установить причину отказа, то выполнение действий, перечисленных ниже, оказывается возможным только частично; б отказ должен быть локализован, после чего проведен его анализ и начаты диагностические проверки изделия с целью обнаружения его причин; в должна быть проведена первоначальная оценка категории отказа. Его окончательная классификация должна быть отложена до получения отчета об анализе отказавшей составной части; г необходимо проверить наличие возможных вторичных отказов; д на основе выполненных действий на предыдущих шагах следует принять решение относительно необходимых объемов ремонта испытываемого образца, если таковой возможен; е провести ремонт отказавшего изделия, если в нем есть необходимость. Отказавшие, но невосстанавливаемые ремонтируемые и неремонтируемые изделия должны быть сохранены в том состоянии, в котором произошли их отказы для последующего углубленного анализа; ж если план испытаний это допускает, то испытания отремонтированных образцов должны быть немедленно продолжены.
Эйвон следующие каталоги 17 2015
К вечеру отекают ноги причина
Стихи про север я на камушке сижу
Констанс банк курс валют
Расписание поездов нижний адлер
Проблемы с цепью tsi