Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

46 страниц

Купить ГОСТ Р 27.013-2019 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

 Скачать PDF

Консультация по подбору ГОСТабесплатно

 
Дата введения01.07.2020
Актуализация01.02.2020

Этот ГОСТ находится в:

Dependability in technics. Reliability assessment methods

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ



НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ


ГОСТР

27.013—

2019

(МЭК 62308:2006)


НАДЕЖНОСТЬ В ТЕХНИКЕ

Методы оценки показателей безотказности


(IEC 62308:2006, Equipment reliability — Reliability assessment methods, MOD)


Издание официальное


Москва

Стандартимформ

2019


Предисловие

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

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 119 «Надежность в технике»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 ноября 2019 г. № 1274-ст

4    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 62308:2006 «Безотказность оборудования. Методы оценки безотказности» (IEC 62308:2006 «Equipment reliability — Reliability assessment methods», MOD) путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации ТС 56 Международной электротехнической комиссии (МЭК).

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

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

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официалы<ый текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ. оформление. 2019

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии II

станавливаемых объектов, а показатель MTBF должен быть использован в случае восстанавливаемых объектов.

Рекомендуется устанавливать вероятность отказа F(t) объекта вместо MTBF или MTTR; однако MTTF используют для невосстанавливаемых объектов, a MTBF — для восстанавливаемых объектов.

6.2.4 Методы оценки безотказности

Для оценки показателей безотказности обычно используют следующие методы:

-    анализ подобия:

-    анализ долговечности.

-    методы определения оценок по справочным данным.

Основным достоинством оценки показателей безотказности является идентификация основных вкладов в отказ системы, а не точность абсолютного прогноза. Идентификация источников ненадежности помогает ранжировать приоритетность действий и позволяет выполнять модификации конструкции объекта на ранней стадии его создания. Это особенно важно, если компоненты, блоки и проектные решения использованы по результатам эксплуатации предыдущих моделей объекта. В этом случае метод позволяет определить оценку интенсивности отказов, когда улучшения не выполнены. Точность любого прогноза зависит от качества данных и их близости к рассматриваемой конструкции объекта, условиям и особенностям его использования.

Если новую технологию не рассматривают, оценка безотказности должна быть основана на соответствующих доступных данных эксплуатации. Данные могут быть получены из многих источников. В порядке предпочтения они следующие:

-    то же самое или аналогичное оборудование, используемое в тех же самых или аналогичных условиях эксплуатации физической среды и технического обслуживания.

-    данные, полученные в результате анализа физики процессов, приводящих к отказу, при наличии анализа условий окружающей среды, в которой объект будет использован;

-    данные испытаний и эксплуатации компонент или блоков, полученные от поставщиков:

-    данные производства объекта или общих источников данных. Такие данные следует использовать с большой осторожностью и с меньшим доверием при оценке безотказности до тех пор. пока они не будут заменены более доступными данными.

Существует много общих и промышленных источников данных, которые могут быть использованы при оценке безотказности.

В настоящем стандарте приведено много альтернативных методов оценки безотказности, которые позволяют получить данные об интенсивности отказов по информации об оборудовании или его частях. При выборе методологии для конкретного применения анализ и обоснование точности и ограничений применения должны быть документированы. Это обоснование должно включать факторы неопределенности и уверенности, соответствующие результатам применяемого метода оценки.

В настоящем стандарте не рассмотрены проблемы программного обеспечения, он только включает методы, применяемые для аппаратных средств. Однако стандарт может быть использован для аппаратных средств со встроенным программным обеспечением. Безотказность встроенного программного обеспечения и его взаимодействия с аппаратными средствами необходимо учитывать, поскольку она влияет на исходную информацию о безотказности объекта.

7 Процесс управления оценкой безотказности

7.1    Цель оценки безотказности

7.1.1    Общие положения

Существует много причин для оценки определения безотказности объекта. На рисунке 1 показаны некоторые примеры деятельности, которая требует определения оценки безотказности в качестве входных данных. Например, для расчета необходимых запчастей при эксплуатации объекта необходимо знание интенсивности отказов объекта и допустимого периода простоя.

оршн отельных    шиш шли

^имшяввкь

Рисунок 1 — Методы, использующие в качестве входных данных оценку безотказности


■Спыг&тяй

В таблице 2 приведены стандарты на методы, использующие в качестве входных данных оценку безотказности.

Таблица 2 — Стандарты, устанавливающие методы оценки безотказности

Метод

Соответствующим стандарт

Методы анализа надежности. Руководство по методологии

ГОСТ Р 51901.5

FTA

ГОСТ Р 27.302

FMEA

ГОСТ Р 51901.12

RBD

ГОСТ Р 51901.14

Требования

ГОСТ Р 27.003

Анализ проекта

ГОСТ Р МЭК 61160

Моделирование готовности

ГОСТ Р 51901.14

Обеспечение запчастями

ГОСТ Р 53392

План программы технического обслуживания, ориентированного на безотказность

ГОСТ Р МЭК 60300-1

Анализ риска

ГОСТ Р 51901.1

Техническое обслуживание, ориентированное на безотказность

ГОСТ Р 27.606

Надежность программного обеспечения

ГОСТР 27.015

LCC

ГОСТ Р 27.202

Оценки безопасности

ГОСТР 27.012

Марковские методы

ГОСТ Р МЭК 61165

Окончание таблицы 2

Метод

Соответствующий стандарт

Функциональная безопасность

ГОСТРМЖ 61508-1. ГОСТ РМЖ 61508-2. ГОСТ РМЖ 61508-3. ГОСТ РМЖ 61508-4. ГОСТ РМЖ 61508-5. ГОСТ РМЖ 61508-6. ГОСТ Р МЭК 61508-7

Прогнозирование безотказности

[1J

Оценка безотказности необходима для выполнения следующих задач:

a)    оценка целевого значения показателя безотказности — оценку безотказности используют для того, чтобы оценить вероятность того, что система может достичь целевого значения показателя безотказности (технико-экономическое обоснование);

b)    сопоставление конструкций и объектов — при проектировании обычно существуют варианты конструкции. При проведении анализа преимуществ и недостатков этих вариантов важной исходной информацией являются соответствующие оценки безотказности. Эти варианты могут даже повлиять на структуру системы, например, количество и уровень резервирования. Поскольку анализ вариантов системы выполняют на ранних этапах проектирования, оценка показателей безотказности может быть предварительной. Однако она все равно полезна (даже при отсутствии точных значений), так как позволяет сопоставить и ранжировать варианты конструкции;

c)    метод идентификации и ранжирования по возможностям улучшения безотказности. Деятельность по улучшению безотказности должна быть направлена на области с самыми высокими возможностями улучшения. Оценка показателя безотказности позволяет определить эти возможности количественно, идентифицируя безотказность различных единиц и прогнозируя значение показателя безотказности после выполнения действий по повышению надежности объекта;

d)    логистическое обеспечение — оценка безотказности является ключевым элементом при принятии решения о выборе политики обеспечения запчастями и оценке затрат на выполнение политики гарантийного обслуживания. Она может также быть использована для первоначальной оценки стоимости жизненного цикла объекта;

e)    определение периода времени для выявления отказа и типов функционального тестирования при выполнении задач технического обслуживания;

0 оценка безотказности выполнения целевой задачи — задачи могут иметь много этапов с различной конфигурацией оборудования, при первой оценке безотказности для задачи в целом могут быть использованы различные модели безотказности системы.

Важным фактором оценки безотказности является то, на какой стадии жизненного цикла объекта оценивают безотказность. Для оценки безотказности объекта необходимо начать оценивать безотказность на ранних стадиях жизненного цикла объекта и обновлять эти оценки, как только становится доступным больший объем информации, например, по результатам испытаний. Так же. если полученная оценка безотказности является не приемлемой, то деятельность по улучшению объекта должна быть начата на возможно более ранних стадиях жизненного цикла объекта, что обеспечивает повышение безотказности. Таким образом, оценка и мониторинг повышения безотказности (см. ГОСТ Р 51901.6) имеют решающее значение для правильного использования оценок безотказности.

Оценку показателей безотказности, как правило, используют:

-    для принятия бизнес-решений;

-    принятия решений относительно структуры системы;

-    принятия решений относительно конструкции оборудования;

-    анализа безопасности;

-    планирования и мониторинга программы надежности.

7.1.2 Бизнос-рошения

Примеры бизнес-решений, в большей степени основанных на результатах оценки безотказности, включают решения относительно гарантийных обязательств, стоимости технического обслуживания

и соглашения об участии в прибылях, плановых обновлениях конструкции, обеспечения запчастями, графика технического обслуживания, составления бюджета и обеспечения необходимым персоналом. Применимые моры могут быть выражены в терминах стоимости, таких как сервисная задержка и отмена технического обслуживания или загруженность оператора технического обслуживания.

Так как бизнес-решения часто включают патентную собственность, а также конфиденциальную информацию о затратах, отчеты об оценке безотказности для этих решений необходимо тщательно контролировать и хранить отдельно от результатов для других целей. Кроме того, порядок предоставления этой информации бизнес-партнерам (например, потребителю, поставщику, пользователю) должен быть предметом бизнес-соглашений.

До выбора метода оценки безотказности необходимо рассмотреть несколько критериев, включающих:

-    желаемое использование оценки (зачем);

-    период жизненного цикла системы для выполнения оценки (когда);

-    организацию, которая может наилучшим образом выполнить оценку безотказности (кто);

• объект, для которого необходимо выполнить оценку надежности (что);

-    факторы, которые необходимо рассмотреть при выборе соответствующего метода оценки безотказности (как).

7.1.3    Решения относительно структуры системы

Структура системы представляет собой описание структуры высокого уровня в терминах функций системы, выбранной для удовлетворения требований к конструкции системы. Это описание высокого уровня гарантирует, что цели системы понятны всем заинтересованным сторонам, все соответствующие факторы учтены в конструкции, все элементы конструкции определены и понятны на соответствующем уровне, все элементы конструкции оценены правильно, а альтернативные решения рассмотрены.

Примерами решений относительно структуры системы, для которых необходимы результаты оценки, являются следующие:

-    создание отказоустойчивой конструкции и встроенного тестирования; например, определение метода, области или частоты тестирования;

-    функциональное распределение аппаратных средств высшего уровня и/или программного обеспечения:

-    распределение функций между модулями (блок-схемы);

-    потребности в резервировании;

-    использование средств технического обслуживания для прогнозирования.

7.1.4    Решения относительно конструкции оборудования

Примеры решений относительно конструкции оборудования, которые должны быть основаны на оценках безотказности, включают (но не ограничены):

-    конструкцию системы, сопоставление технологий аппаратных средств, например, цифровой процессор, цифровая логическая матрица по сравнению с аналоговой;

-    сопоставление альтернативных структурных схем.

-    сопоставление использования рабочего цикла или допустимых альтернативных электрических напряжений;

-    выбор или устранение некоторых компонентов;

-    решение относительно уровня интеграции компонентов (ASIC-прерывание);

-    сопоставление технологий упаковки и сборки, например монтаж поверхности через отверстие;

-    сопоставление методов управления параметрами окружающей среды, например, демпфирование вибрации и охлаждение;

-    своевременная идентификация и коррекция недостатков конструкции, основанных на данных эксплуатации и испытаний аналогичных компонентов, модулей и конструкций.

Так же как и в случае с решениями относительно структуры системы оценки безотказности следует использовать для обоснования решений относительно конструкции оборудования.

7.1.5    Оценка безопасности

Оценка безопасности представляет собой дисциплину, обеспечивающую идентификацию опасностей системы и их причин, а также оценку риска. Оценка безопасности касается оценки безотказности функций и компонентов, связанных с безопасностью. Выходом оценки безотказности является интенсивность отказов, которую часто используют в различных видах анализа для оценки безопасности, например:

-    анализ дерева неисправностей (FTA);

-    марковский анализ;

-    анализ дерева событий (ЕТА);

-    FMEA;

-    FMECA.

Общие и промышленные источники данных часто используют для получения основных данных об интенсивности отказов при оценке безопасности системы. Однако в настоящем стандарте приведено много альтернативных методов оценки безотказности, которые позволяют получить данные об интенсивности отказов оборудования или его части такого же функционального уровня. (Для анализа безопасности систем возможность оценивать безотказность установленных функций особенно важна.)

Примечание — Вопросы функциональной безопасности рассмотрены в стандартах серии ГОСТ Р МЭК 61508.

7.1.6 Планирование и мониторинг программы надежности

Результаты оценки безотказности могут быть использованы в качестве результата на различных стадиях жизненного цикла объекта (проектировании, разработке, производстве, обслуживании). Планирование программы надежности должно включать выполнение оценки безотказности по результатам действий, выполняемых на различных стадиях жизненного цикла (примеры включают планирование сборки с отбраковкой, планирование испытаний на безотказность и планирование испытаний для контроля безотказности). Количественные показатели безотказности, такие как MTTF. MTBF. продолжительность безотказной работы, время до отказа, цели управления повышением надежности и требования надежности для приемки объекта должны быть идентифицированы. Документация должна быть разработана так. чтобы обеспечить проведение достаточного анализа и/или испытаний для определения показателей с точностью и достоверностью, необходимыми для принятия решений по планированию программы надежности и своевременного выполнения обновления оценок. Для сокращения необходимого объема выборки могут быть использованы статистики Байеса, если обоснование априорного распределения является приемлемым с технической точки зрения.

На рисунке 2 показаны стадии жизненного цикла продукции и необходимость оценок безотказности на каждой стадии процесса в качестве входных и выходных данных.

Рисунок 2 — Стадии жизненного цикла продукции

Ключевые стадии жизненного цикла включают следующее;

- стадия концепции и определения.

Стадия концепции и определения представляет собой стадию жизненного цикла, на которой устанавливают потребность в объекте и цели его создания. На этой стадии закладывают основу надежности объекта и составляющие стоимости жизненного цикла. Решения, принятые на этой стадии, оказывают наибольшее влияние на функционирование объекта и затраты на его содержание, но часто этой стадии уделяют очень мало внимания;

-    проектирование и разработка.

Стадия проектирования и разработки представляет собой стадию жизненного цикла, на которой создают структуру, аппаратные средства и/или программное обеспечение системы. Соответствующую информацию об объекте определяют и документируют для облегчения последующего изготовления и сборки аппаратных средств, кодирования программного обеспечения, его копирования и интеграции системы. Выполняют детальное проектирование и квалификацию после начального проектирования, когда определяют и задают размеры компонентов, выполняют анализ напряжений, разрабатывают планы производства и программное обеспечение;

-    стадия изготовления.

Стадия изготовления представляет собой стадию жизненного цикла, на которой объект изготавливают. устанавливают программное обеспечение, выполняют сборку компонентов системы;

-    стадия монтажа.

Стадия монтажа представляет собой стадию жизненного цикла, на которой объект устанавливают на место, предназначенное для эксплуатации. Действия включают установку системы, интеграцию функций технического обслуживания и подготовку объекта с установленным аппаратным и программным обеспечением к эксплуатационным испытаниям. После монтажа (установки) системы или готового объекта проводят демонстрацию их функционирования в фактических условиях эксплуатации до приемки в эксплуатацию;

-    стадия эксплуатации и технического обслуживания.

Стадия эксплуатации и технического обслуживания представляет собой стадию жизненного цикла. на которой объект используют в соответствии с его назначением для выполнения установленных функций при эксплуатации. При необходимости выполняют техническое обслуживание объекта для обеспечения его непрерывной работы и выполнения его производственных функций;

-    распоряжение (вывод из эксплуатации).

Стадия распоряжения представляет собой стадию жизненного цикла, на которой использование объекта закончено, его выводят из эксплуатации, демонтируют, перерабатывают или (если применимо) размещают на хранение.

Методологии оценки безотказности, описанные в настоящем стандарте, могут быть использованы на всех стадиях жизненного цикла системы, пока доступна необходимая техническая информация. Однако в силу особенностей жизненного цикла системы существуют ситуации, когда в соответствии с типом и качеством доступной технической информации некоторые методы прогнозирования безотказности являются более предпочтительными. Например, данные эксплуатации, необходимые для прогнозирования безотказности, обычно становятся доступными на стадии изготовления/технического обслуживания. Иногда при обслуживании анализ выполнения сервисного обслуживания все более и более заменяет другие методы оценки безотказности при наличии достоверных данных. Однако данные эксплуатации аналогичных систем при обслуживании или данные поставщиков о компонентах системы могут быть использованы для прогноза безотказности на более ранних стадиях жизненного цикла.

7.2 Документация

Результаты оценки безотказности необходимо записывать с достаточной четкостью для понимания. использования, анализа применяемых ограничений и неопределенности результатов.

Документация о результатах оценки безотказности должна включать два типа информации, а именно;

a)    описание системы;

b)    процесс оценки и его результаты.

Описание системы должно включать следующую информацию.

1)    описание оборудования — краткое описание физических характеристик системы;

2)    описание границы системы — описание границ системы. Блок-схемы позволяют показать границы исследуемой системы,

3)    описание использования системы — описание основных и второстепенных функций системы. Описание должно включать типовую задачу функционирования системы;

4)    описание окружающей среды — описание условий эксплуатации системы;

5)    описание интерфейсов с другим оборудованием — описание должно определять оборудование. взаимодействующее с системой на входе и выходе и при обслуживании системы. Описание при необходимости может включать описание оборудования, расположенного вблизи от установленной системы;

6)    описание стандартной конструкции или версий объекта — документация должна относиться к установленному стандарту конструкции системы,

7)    описание уровней подготовки и обучения персонала:

8)    описание политики технического обслуживания — описание должно включать режимы технического обслуживания для каждой функции системы или режима эксплуатации.

Детали выполнения оценки должны быть зарегистрированы и включать:

-    обоснование выбора метода:

-    процесс выбора источников данных;

-    описание методов вычисления;

-    полученные интенсивности отказов;

-    описание всех использованных предположений;

-    детали консультаций, полученных в процессе деятельности (например, у пользователя, специалиста по техническому обслуживанию, проектировщика);

-    результаты оценки;

• выводы и рекомендации.

Отчеты должны быть управляемыми и доступными.

8 Необходимые данные

8.1    Исходные данные

Данные, используемые для оценки безотказности, должны быть получены из заслуживающих доверия источников, данные необходимо контролировать и обновлять, они должны быть доступны и использованы в соответствии с последовательностью технологического процесса. Данные могут быть получены из результатов испытаний оборудования, подсистем или компонентов, от поставщиков приобретаемых объектов, данных технического обслуживания объекта и других источников данных. Анализ точности и полноты используемых данных должен быть отражен в документации по оценке безотказности.

8.2    Источники и типы данных

Источники данных, которые могут быть использованы в качестве входных данных в процессе оценки надежности, должны быть описаны. Как правило, данные производства и обслуживания объекта более предпочтительны, чем данные, полученные из общих промышленных источников, при условии. что совокупность данных является достаточной для проведения достоверного статистического анализа. Конкретные данные, полученные непосредственно от поставщиков оборудования и комплектующих и оценки компонентов в процессе производства, являются более предпочтительными, чем общие промышленные данные, поскольку определенная информация об интенсивности отказов системы, подсистемы или части системы неявно отражает процессы проектирования и изготовления конкретного поставщика оборудования. Следует учитывать, что в случае приобретаемых компонентов, доступными данными могут быть только данные поставщиков, которые должны быть использованы как все другие данные о компонентах.

Описание процесса оценки на основе статистических обоснований, которое определяет, как данные должны быть отобраны, используя наиболее подходящий источник данных для конкретного применения оценки, должно быть сделано до выполнения оценки надежности.

Данные включают:

a)    данные обслуживания аналогичного оборудования и его аналогичных применений;

b)    данные обслуживания компонентов и подсистем аналогичного оборудования и его аналогичных применений;

c)    данные квалификационных испытаний компонентов и подсистем;

d)    данные испытаний по проверке качества компонентов и подсистем;

e)    данные проектировщиков об испытаниях в процессе разработки;

0 данные функциональных испытаний и приемочных испытаний при производство;

д) данные испытаний и переработки.

Примеры данных из других источников включают:

1)    данные изготовителей компонентов (включая приобретаемые компоненты);

2)    данные, полученные из производства и соответствующих баз данных;

3) данные справочников и руководств.

Типы информации могут включать:

-    вид отказа;

-    механизм отказа;

-    место отказа;

-    действия по техническому обслуживанию;

-    выявление отказа и подтверждение его наличия (данные встроенного испытательного оборудования);

-    влияние или критичность отказа, включая потерю способности функционирования и все последствия вторичных повреждений/разрушений;

-    режимы эксплуатации и условия окружающей среды, которые номинально должны воздействовать на объект, в условиях которых произошел отказ;

-    наработку до отказа оборудования или подсистемы в часах или циклах:

-    корректирующие воздействия для отказа;

-    результаты анализа отказов, включая анализ первопричин;

-    общее описание совокупности в часах или циклах;

-    данные прогноза — информация о том. как объект может отказать.

Важно выбрать данные, которые позволяют вычислять соответствующие назначенные показатели надежности.

Несмотря на то. что желательно иметь данные описанного выше типа для оценки безотказности объекта, они не всегда доступны.

В [2] приведена более подробная информация о сборе данных.

8.3 Сбор, хранение и поиск данных

Данные обычно объединяют в большую базу данных, в противоположность отдельной базе данных по оценке безотказности. Если это сделано должным образом, все соответствующие данные, включая полученный опыт, доступны персоналу, занимающемуся проектированием и изготовлением объекта для использования в настоящем и будущем. При использовании для оценки безотказности данных эксплуатации необходимо знать точность данных и полноту выполнения процесса сбора данных, т. е. необходим хорошо действующий контролируемый процесс сбора данных. Например, при использовании данных эксплуатации для прогноза интенсивности критичного отказа и анализа безопасности необходимо гарантировать, что источник данных является действующим, полным и обеспечен процессом сбора данных, позволяющим собрать все подходящие данные.

Следует понимать ограничения в области применения, регистрации данных и точности регистрируемых данных. С точки зрения анализа данных, очевидно, что наработка до отказа объекта является очень небольшой, если продолжительность испытаний не позволяет обнаружить отказы. Тот же анализ дает результаты, если отказы обнаружены, но не достоверно зарегистрированы. В частности, достоверность данных важна при определении безопасности объекта, для этого часто используют два отказа, из которых первый может быть не показательным.

При определении области применения процедуры сбора данных внимание должно быть уделено способности процедуры обнаруживать и регистрировать отказы, которые последующий анализ данных может использовать для прогноза. Описание процедур, которые гарантируют контролируемость и повторяемость сбора данных, должно быть документировано.

9 Методы оценки безотказности

9.1 Введение

Оценка безотказности должна быть выполнена с использованием документированных, контролируемых и повторяемых методов, которые могут включать исследования или испытания. Для оценки безотказности рекомендуется использовать сбор данных эксплуатации, если данные обладают необходимым качеством (см. 8.2). Такие методы должны быть подвергнуты некоторой форме валидации. Документация должна включать результаты валидации, выполненной для указания точности и ограничений каждого метода. Эта информация может быть использована для определения применимости метода оценки в конкретной ситуации. Непрерывную валидацию каждого метода оценки следует проводить с использованием данных, непосредственно поступающих из эксплуатации. Реальная корреляция между

прогнозируемым и фактическим значениями показателя безотказности может быть обоснованием выбора конкретного метода определения всех последующих оценок с учетом всех проверенных улучшений процесса. Детали руководства по управлению валидацией оценки безотказности и ее улучшением приведены в 11.2.

К объекту может быть применено несколько методов. На практике может быть полезно применить несколько методов к единственному объекту для определения достоверной оценки безотказности. Должна быть разработана документация по обоснованию выбора конкретных методов оценки. Процесс обоснования также должен быть приведен, он должен включать достоверные статистические данные, которые могут продемонстрировать, что источник данных и метод оценки применимы к рассматриваемому объекту. На рисунке 3 приведена схема процесса оценки безотказности, а также его улучшения.

Рисунок 3 — Схема процесса оценки безотказности и его улучшения

9.2 Анализ подобия

9.2.1 Краткий обзор анализа подобия

Анализ подобия включает использование данных о показателях функционирования оборудования в эксплуатации для сопоставления вновь разработанного оборудования с оборудованием-прототипом и оценки безотказности проектируемого объекта, если условия применения и нагрузки объектов аналогичны. В приложении А приведены руководящие принципы анализа подобия в форме примеров применения этого метода.

Хотя концепция анализа подобия основана на аналогичности конструкции, важно идентифицировать различия в конструкции объектов для дальнейшего анализа и испытаний. Это делает методологию эффективной. Анализ подобия, выполненный на стадии концепции или на ранних стадиях проектирования. позволяет использовать опыт эксплуатации аналогичных объектов и учесть проблемы, устраненные в новой конструкции, приводящие к улучшению безотказности объекта.

Сопоставление аналогичного оборудования может быть сделано для готового объекта, подсистем или компонентов с использованием одних и тех же данных эксплуатации, но с применением различных алгоритмов и коэффициентов в различных аспектах исследования. Сравнение с аналогичным оборудованием также может быть выполнено при функционировании объекта, что позволяет обеспечить основу получения данных об интенсивности отказов для анализа безопасности или принятия решений о структуре системы.

Сопоставляемыми признаками могут быть:

a)    режимы эксплуатации и условия окружающей среды {результаты измерений и установленные значения);

b)    свойства конструкции;

c)    процесс проектирования;

d)    опыт проектировщиков при разработке аналогичных конструкций;

e)    производственные процессы, включая контроль качества;

f)    опыт изготовителя по производству аналогичных компонентов и работе с аналогичными процессами;

д) особенности встроенного тестирования и изоляции отказов;

h)    проверка и техническое обслуживание процессов;

i)    компоненты и материалы:

j)    данные или другие показатели технологической зрелости;

k)    качество процесса оценки безотказности.

Для каждого из упомянутых признаков необходимо провести сравнение нескольких признаков более низкого уровня. Например, показателями режима эксплуатации и условий окружающей среды могут быть установившаяся температура, влажность, изменения температуры, электрическая мощность, рабочий цикл, механическая вибрация и т. п. Конструктивные особенности оборудования могут включать количество компонентов (выделенных в соответствии с делением объекта на основные компоненты), несколько схем сборки, размер, вес материалов и т. д.

Анализ подобия должен включать необходимые алгоритмы или методы количественного определения сходств и различий между оцениваемым оборудованием и оборудованием-прототипом.

Если анализ подобия готового объекта невозможен из-за отсутствия оборудования-прототипа, достаточно близкого по аналогии или доступного для непосредственного сравнения с вновь разработанным оцениваемым оборудованием, то анализ подобия может быть проведен на более низком уровне (например, на уровне подсистем, модулей или компонентов). Анализ на более низком уровне может включать структурированное сравнение элементов нового оборудования с аналогичными элементами различных прототипов, для которых доступны данные о безотказности.

Для облегчения выполнения анализа подобия и составления отчета о результатах анализа в 9.2.2 приведен перечень сведений, которые рекомендуется приводить в отчете.

9.2.2 Отчет о результатах анализа подобия

В отчет об оценке безотказности объекта при использовании метода анализа подобия рекомендуется включать следующие сведения: общая информация:

-    дата проведения анализа;

-    ФИО специалиста, выполнившего анализ;

-    согласования (при необходимости):

-    стадия программы;

-    использование результатов; ссылки:

-    документ, содержащий применимый план оценки надежности;

-    документ, устанавливающий процедуру оценки надежности (альтернативно процедура может быть включена в аналитическую часть документированного отчета);

-    архив данных объекта-прототипа: идентификация исследуемого объекта:

♦ наименование нового объекта;

-    количество частей нового объекта;

-    наименования объектов-прототипов.

-    количество частей каждого объекта-прототипа:

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Термины и определения...................................... 2

4    Сокращения........................................................................3

5    Обозначения........................................................................3

6    Введение в оценку безотказности.......................... 4

7    Процесс управления оценкой безотказности................. 7

8    Необходимые данные...............................................................13

9    Методы оценки безотказности.........................................................14

10    Выбор метода оценки безотказности..................................................21

11    Улучшение процесса оценки безотказности.............................................22

Приложение А (справочное) Примеры анализа подобия.....................................24

Приложение В (справочное) Анализ долговечности.........................................33

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных национальных

и межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным

в качестве ссылочных в примененном международном стандарте..............38

Библиография.......................................................................40

анализ:

-    уровень анализа (LRU. SRU, уровень функционирования и т. д.),

-    сводка данных о каждом объекте-прототипе:

-    сравниваемые признаки с учетом параметров использования и эксплуатации:

-    основа для количественного определения различий исследуемого признака:

-    алгоритм или метод(ы) вычисления:

-    идентифицированные элементы новой конструкции без аналогичного объекта-прототипа и способ их оценки;

результаты:

-    оценки показателей надежности (MTTF. интенсивность отказов и т. д.);

-    ожидаемая изменчивость показателя(ей) надежности;

-    показатель(и) надежности (если применимо).

9.3 Анализ долговечности

9.3.1 Краткий обзор анализа долговечности

Оценку долговечности используют для определения оценки ресурса компонентов (если интенсивность отказов зависит от времени), лимитирующих объект. Оценка долговечности может включать анализ и испытания или их комбинацию. Это структурированный процесс, который, при необходимости, может включать следующие основные этапы:

a)    определение влияния эксплуатационных нагрузок и условий окружающей среды на оборудование в течение его жизненного цикла, включая доставку, обработку, хранение, эксплуатацию и техническое обслуживание (должны быть определены экстремальные типичные или средние значения);

b)    определение функций, связывающих воздействующие нагрузки с границами, определенными в соответствии с физикой процессов, приводящих к отказу, например, замыкание электролиний, вибрационные резонансы и демпфирование:

c)    определение величины и расположения значимых нагрузок с использованием, например, FEA,

d)    определение вероятных мест, механизмов и моделей отказа с использованием, например. FEA;

e)    определение периода времени, в течение которого объект может выдерживать существенные нагрузки с использованием соответствующих моделей физики процессов, приводящих к отказу и появлению разрушений объекта, например, уравнения экстремальных нагрузок Аргениуса, обратных степенных законов и т. д. (анализ нагрузок и анализ износа в условиях типичных/средних нагрузок);

0 составление отчета о результатах в виде перечня мест, механизмов и режимов отказа, упорядоченных в соответствии с ожидаемой наработкой до отказа.

Результаты применения методов ускоренных испытаний являются рекомендованными данными испытаний, как входные данные оценки долговечности или валидации модели разрушения, если это применимо.

Процесс оценки долговечности должен обеспечивать определение оценки, как минимум, долгосрочных воздействий термальных, вибрационных и электрических напряжений. Возможность воздействия других факторов, таких как влажность, должна быть включена при необходимости. Желательно, чтобы оценка обеспечивала оценку воздействия нескольких факторов одновременно. С этой целью могут быть полезны модели физики процессов, приводящих к отказу.

Необходимую информацию часто можно найти в результатах испытаний и руководстве по проектированию поставщиков модулей и компонентов.

В некоторых случаях может быть трудно обеспечить оценку безотказности оборудования, содержащего много устройств с большим количеством отказов каждого. В таких случаях оценка долговечности может быть эффективно использована на более низком уровне для анализа определенных режимов и механизмов отказа внутри оборудования, которые не могут быть описаны постоянной интенсивностью отказов. Результаты такого анализа могут затем быть использованы в качестве части анализа более высокого уровня для оценки показателя безотказности оборудования в целом. Долговечность, прежде всего, связана с процессами износа, и таким образом она, как правило, не характеризуется постоянной интенсивностью отказов.

Перечень сведений, который может быть использован для выполнения эффективной оценки долговечности и составления отчета о результатах, приведен в 9.3.2; более детальная информация приведена в приложении В.

Введение

В настоящем стандарте приведены процедуры, предназначенные для использования при оценке безотказности объектов на основе данных об аналогичных объектах, данных эксплуатации, испытаний, полученных от поставщиков компонентов. Такие оценки предназначены для использования на ранних этапах проектирования оборудования, таких как выбор архитектуры системы, а также бизнес-решений, таких как оценка стоимости гарантий или технического обслуживания. Кроме того, оценки могут быть использованы для первоначального анализа безопасности, например, анализа FTA. Часто современные системы имеют настолько высокую безотказность, что оценка или подтверждение их показателей безотказности с помощью испытаний являются очень сложными, поэтому данные эксплуатации предыдущих аналогичных объектов часто являются единственным способом получения первоначальной оценки показателей безотказности. Изготовители использовали этот подход в течение многих лет как «принцип подобия». Использование данных о ранее изготовленной и поступившей на рынок аналогичной продукции требует, чтобы данные об аналогичных объектах были документированы. Данный метод является современной альтернативой классическому, но уже устаревшему руководству по прогнозированию.

Полученные оценки следует рассматривать как предварительные оценки вероятности того, что выбранные структура, блоки, компоненты и политика технического обслуживания объекта позволяют выполнить цели, установленные в области безотказности объекта. Оценки могут быть использованы, например, для принятия решения о переходе к следующему этапу разработки объекта, увеличению затрат или переходу к поставкам и приемке продукции. В настоящем стандарте описано использование результатов оценки безотказности, а также приведен перечень стандартов МЭК. которые используют эти результаты в качестве входов.

Подход к оценке безотказности, приведенный в настоящем стандарте:

-    поощряет изготовителя оборудования рассматривать всю информацию относительно безотказности оборудования, которая связана с влиянием процессов проектирования и изготовления, а также вариантами выбора компонентов. Это отличается от более традиционных методов, которые концентрируют внимание на безотказности компонентов как самой существенной составляющей безотказности оборудования;

-    поощряет изготовителя оборудования определять и использовать процессы, которые являются наиболее эффективными для изготовления оборудования;

-    описывает непрерывную процедуру, в которой оценки показателей безотказности могут быть обновлены при появлении большего количества информации в процессе жизненного цикла оборудования. Эта информация может быть использована для улучшения безотказности оборудования и результативности процесса оценки показателей безотказности.

В настоящем стандарте приведено описание трех подходов при оценке безотказности, а именно: анализа подобия, анализа долговечности и прогноза по справочным данным. В стандарте не приведена информация об оценке показателей безотказности систем программного обеспечения, однако стандарт может быть использован для оценки показателей безотказности систем аппаратных средств, содержащих встроенное программное обеспечение.

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

ГОСТ Р 27.013-2019 (МЭК 62308:2006)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НАДЕЖНОСТЬ В ТЕХНИКЕ Методы оценки показателей безотказности

Dependability in technics. Reliability assessment methods

Дата введения — 2020—07—01

1    Область применения

В настоящем стандарте установлены методы оценки показателей безотказности на основе данных эксплуатации и данных испытаний компонентов и модулей объекта. Методы применимы при анализе назначения, безопасности и бизнеса, высокой целостности и сложности объекта. В стандарте приведены пояснения о необходимости оценок показателей безотказности на ранних стадиях жизненного цикла объекта, а также показаны способы и этапы их использования. Кроме того, в стандарте детально описаны методы оценки показателей безотказности и долговечности и данные, необходимые для определения этих оценок. Чтобы оценить показатели долговечности (ресурс, показатели износа), использован метод анализа физики процессов, приводящих к отказу.

В стандарте подробно рассмотрены три способа определения оценки:

-    анализ подобия;

-    модели анализа долговечности:

-    методы определения оценок по справочным данным.

В разделе 6 приведено введение в оценку показателей безотказности, в разделе 7 — управление процессом. В разделе 8 указаны необходимые данные, источники и типы оценок. В разделе 9 приведены детали методов оценки.

Приложения А и В содержат дополнительную информацию, обеспечивающую понимание анализа подобия и анализа долговечности.

Настоящий стандарт применим к определению оценок показателей безотказности и долговечности при разработке требований к конструкции, модификации конструкции и инженерного сопровождения объекта’ >.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 27.002 Надежность в технике. Термины и определения

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

ГОСТ Р 27.003 Надежность в технике. Управление надежностью. Руководство по заданию технических требований к надежности

ГОСТ Р 27.012 (МЭК 61882:2016) Надежность в технике. Анализ опасности и работоспособности (HAZOP)

ГОСТ Р 27.015 (МЭК 60300-3-15:2009) Надежность в технике. Управление надежностью. Руководство по проектированию надежности систем

Стандарт может быть использован для оценки показателей безотказности систем аппаратных средств, содержащих встроенное программное обеспечение.

Издание официальное

ГОСТ Р 27.202 Надежность в технике. Управление надежностью. Стоимость жизненного цикла ГОСТ Р 27.302 Надежность в технике. Анализ дерева неисправностей

ГОСТ Р 27.606 Надежность в технике. Управление надежностью. Техническое обслуживание, ориентированное на безотказность

ГОСТ Р 27.607 Надежность в технике. Управление надежностью. Условия проведения испытаний на безотказность и статистические критерии и методы оценки их результатов

ГОСТ Р 50779.27 (МЭК 61649:2008) Статистические методы. Распределение Вейбулла. Анализ данных

ГОСТ Р 50779.28 (МЭК 61710:2013) Статистические методы. Степенная модель. Критерии согласия и методы оценки

ГОСТ Р 51901.1 Менеджмент риска. Анализ риска технологических систем ГОСТ Р 51901.5 (МЭК 60300-3-1:2003) Менеджмент риска. Руководство по применению методов анализа надежности

ГОСТР 51901.6 (МЭК 61014.2003) Менеджмент риска. Программа повышения надежности ГОСТ Р 51901.12 (МЭК 60812:2006) Менеджмент риска. Метод анализа видов и последствий отказов

ГОСТ Р 51901.14 (МЭК 61078:2006) Менеджмент риска. Структурная схема надежности и булевы методы

ГОСТ Р 53392 Интегрированная логистическая поддержка. Анализ логистической поддержки. Основные положения

ГОСТ Р МЭК 60300-1 Менеджмент риска. Руководство по применению менеджмента надежности ГОСТ Р МЭК 61160 Проектный менеджмент. Документальный анализ проекта ГОСТ Р МЭК 61165 Надежность в технике. Применение марковских методов ГОСТ Р МЭК 61508-1 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 1. Общие требования

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

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

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

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

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

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 27.002, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 анализ долговечности (durability analysis): Анализ реакции оборудования на усилия, возникающие при эксплуатации, техническом обслуживании, транспортировании, хранении и других действиях

в процессе жизненного цикла оборудования для оценки и прогнозирования его безотказности и среднего ресурса.

3.2    жизненный цикл (life-cycle): Продолжительность времени, охватывающая все стадии жизненного цикла: от стадии концепции и определения до стадии распоряжения1 >.

3.3    анализ подобия (similarity analysis): Сопоставление исследуемых элементов оборудования (в соответствии с его структурой) с элементами предыдущих моделей оборудования, для которых имеются данные о надежности при эксплуатации

4    Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ASIC — проблемно-ориентированная интегральная микросхема;

BITE — встроенное испытательное оборудование,

СОТ — готовое коммерческое (приобретаемое) изделие;

FEA — анализ конечного элемента;

FFOP — период эксплуатации, свободный от отказов;

FITS — отказ за миллиард часов;

FMEA — анализ видов и последствий отказов;

FMECA — анализ видов, последствий и критичности отказов:

FRACAS — система действий по записям, анализу и устранению отказов;

FTA — анализ дерева неисправностей:

HALT — ускоренные испытания на долговечность (форсированные ресурсные испытания);

1C — интегральная схема;

LCC — стоимость жизненного цикла;

LRU — непосредственно заменяемая единица;

MCTF — математическое ожидание количества циклов до отказа;

MTBF — средняя наработка между отказами;

MTBUR — средняя наработка между периодами восстановления:

MTTF — средняя наработка до отказа.

MTTR — среднее время восстановления;

MTTSC — среднее время до вызова сервисной службы:

MTTSI — среднее время до прерывания на техническое обслуживание;

MTTWC — средняя продолжительность гарантийного периода;

RBD — структурная схема надежности;

RCM — техническое обслуживание, ориентированное на безотказность;

RET — испытания на повышение надежности;

SRU — покупной заменяемый элемент.

5    Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения: к — постоянная интенсивность отказов в случае экспоненциального распределения: t — рассматриваемый период времени;

7(0 — плотность распределения (вероятностей);

F (0 — (интегральная) функция распределения;

R (0 — вероятность безотказной работы;

Г — наработка.

Ч См. также ГОСТ Р МЭК 60300-1.

6 Введение в оценку безотказности

6.1    Предварительные замечания

Показатели безотказности объекта часто оценивают для решения ряда задач, включая следующие:

a)    установление целей и требований:

b)    сопоставление нескольких вариантов;

c)    идентификация и определение приоритетности задач;

d)    проверка актуальности цели;

e)    оптимизация технической поддержки (например, обеспечение запчастями);

f)    подготовка исходных данных для другого анализа (например, анализа безопасности);

д) ранжирование областей улучшения с наилучшим соотношением цена — результативность.

Показатель безотказности может быть задан различными способами, например в виде;

-    накопленного процента отказов;

-    установленной интенсивности отказов;

-    вероятности безотказной работы;

-    параметра потока отказов;

-    мгновенной интенсивности отказов:

-    MTTF;

-    MTBF.

Процедура, установленная в настоящем стандарте, предназначена для специалистов в области анализа надежности, менеджмента риска, проектирования, обеспечения безопасности и безотказности, логистической поддержки и основана на методе оценки мгновенной интенсивности отказов на ранних этапах создания объекта. Процедура оценки ресурса для объектов с отказами, вызванными износом, также включена.

6.2    Описание метода оценки показателей безотказности

6.2.1    Общая информация

Вероятность безотказной работы является показателем, который не может быть оценен по данным единственного объекта. Это случайный или вероятностный показатель, поэтому его следует оценивать по информации о суммарной наработке (например, в часах, циклах работы и т. д.) и количеству наблюдаемых отказов. Результаты оценки представляют в форме доверительного утверждения, такого как «с уровнем доверия 80 % истинная вероятность успешного выполнения задачи объектом составляет не менее X и не более Y» или в виде продолжительности безотказной работы с вероятностью от 0.963 до 0,995. Объяснение понятий «уровень доверия» и «доверительный интервал» приведено в ГОСТ Р 50779.27.

В соответствии с классическим определением вероятность безотказной работы — это вероятность того, что объект выполняет установленные функции в течение заданной наработки в заданных условиях'). Несмотря на то, что этот показатель является полезной мерой для объектов, изготавливаемых малой серией и ориентированных на выполнение определенной задачи, таких как космический корабль, этот показатель для указанных объектов редко подходит, его. как правило, применяют для объектов из большой совокупности, а не к функционированию единственной системы или выполнению единственной задачи. Установления единственной характеристики, такой как средняя наработка до отказа (MTTF). недостаточно для объекта, интенсивность отказов которого зависит от времени (т. е. является непостоянной).

6.2.2    Показатели безотказности при постоянной интенсивности отказов

Общее выражение вероятности безотказного выполнения функции для единичного объекта R(t) имеет следующий вид:

где >.(0 — мгновенная интенсивность отказов.

')Точное определение см. в ГОСТ 27.002.

Другое очень полезное (общее) выражение:


/(0--


dR(f) dF(f)


dt


dl


(2)


где f[t) — плотность распределения наработки до отказа. На основе (1) для мгновенной интенсивности отказов справедливо выражение:


МО


/(f)

т'


(3)


Очень полезно еще одно общее выражение для MTTF.


MTTF = j R{t)dt.    (4)

О

Если Х(0 является постоянной во времени, ее можно обозначить /.. В этом случае наработка до отказа подчиняется экспоненциальному распределению и. следовательно:


R(t) = exp (-).(),


(5)


/(/) = >. exp (->Д    (6)


Mt) = K    (7)

MTTF - -1 (часто MTTF обозначают 0).    (8)

Соотношения (5)—(8) справедливы только в случае, когда к является константой.

Другой полезной, но сложной величиной является полная накопленная наработка объекта, иногда обозначаемая Т. В случае постоянной интенсивности отказов со статистической точки зрения нет никаких различий между работой одного объекта в течение 1 ООО ООО ч или 1 ООО ООО объектов в течение 1 ч. Во всех случаях при появлении одного отказа точечная оценка интенсивности отказов для совокупности равна 10'6 отказов за час работы объекта.

Постоянная интенсивность отказов означает, что параметр к не зависит от времени. У постоянной интенсивности отказов существует много полезных свойств, одно из которых состоит в том, что значение математического ожидания распределения наработки до отказа объекта равно 1/).. Для иевос-станавливаемых объектов (компонентов) это значение представляет собой математическое ожидание наработки до отказа объекта MTTF. Это означает, что в среднем 63 % объектов откажут за наработку от 0 до MTTF, а 37 % — после MTTF. Другим полезным свойством постоянной интенсивности отказов является то. что она может быть оценена по совокупности как доля сокращения количества не отказавших объектов в единицу времени. Однако экспоненциальное распределение является единственным распределением, для которого интенсивность отказов — константа, а средняя наработка не равна 1Щ/), если интенсивность отказов не постоянна.

Для восстанавливаемых изделий под MTTF иногда ошибочно понимают ресурс объекта, а не величину. обратную к постоянной интенсивности отказов. Если у объекта MTTF = 1 ООО ООО ч. это не означает, что объект функционирует так долго (дольше средней человеческой жизни). Скорее это означает, что в среднем один из объектов отказывает каждые 1 ООО ООО часов работы, т. е. при работе 1 ООО ООО объектов в среднем каждый час отказывает один из них. В этом случае, если отказы объекта действительно подчиняются экспоненциальному распределению, то после 1 ООО ООО часов эксплуатации в среднем откажет 63 % объектов. Объекты, отказы которых действительно подчиняются экспоненциальному распределению, за пределами их срока службы практически не встречаются, но постоянная интенсивность отказов и MTTF могут в некоторых случаях быть хорошим приближением для показателей, характеризующих свойства отказов объекта.


ГОСТ P 27.013—2019

Таблица 1 — Пример показателей в случав постоянной интенсивности отказов

Мера постоянной интенсивности отказав

Эквивалент среднего ресурса

Определение

Использование

Постоянная интенсивность отказов при использовании времени

MTTF (средняя наработка до отказа)

Общее количество отказов, деленное на общую наработку всей совокупности

Стандартный показатель для прогноза. когда время является параметром

Постоянная интенсивность отказов при использовании количества циклов или расстояния вместо времени

Математическое ожидание количества циклов или расстояния, км MCTF

Общее количество отказов, деленное на общее количество циклов работы объекта или расстояние, например, в километрах

Стандартный показатель для прогноза. когда использование количества циклов или расстояния является более подходящим, чем время. Эти единицы измерения иногда преобразовывают в единицы измерения времени с помощью параметров эксплуатации или требований к обязанностям персонала

Постоянная интенсивность ремонта/ восстановления

MTTR (среднее время ремонта' восстановления)

Общее количество ремон-тов/восстановлений, деленное на общую наработку совокупности

Полезный показатель оценки ремонтной базы или очереди на выполнение ремонта

Постоянная интенсивность замены

Ml IK (средняя наработка до замены)

Общее количество замен, деленное на общую наработку совокупности

Используют вместо постоянной интенсивности отказов, когда анализ отказов не доступен; полезный показатель для анализа гарантийного ремонта

Постоянная интенсивность обслуживания или обращений потребителей

MTTSC (среднее время до вызова сервисной службы)

Общее количество обращений клиентов в сервисную службу, деленное на общую наработку объектов совокупности в эксплуатации

Восприятие потребителем постоянной интенсивности отказов; показатель полезен для определения потребностей в техническом обеспечении

Постоянная интенсивность гарантийных претензий

MTTWC (среднее время до гарантийной претензии)

Общее количество гарантийных претензий, деленное на гарантийную наработку объектов совокупности

Полезный показатель для оценки стоимости гарантийных услуг и установления запасов запчастей

Постоянная интенсивность прерывания для сервисного обслуживания

MTTSI (среднее время до прерывания на сервисное обслуживание)

Общее количество прерываний. деленное на общую наработку объектов совокупности

Восприятие потребительское постоянной интенсивности отказов; может быть показателем готовности

Существует несколько эквивалентных способов выражения постоянной интенсивности отказов (см. таблицу 1). Например, постоянная интенсивность отказов, равная 1 % в год. эквивалентна 1.1-10 6 ч*1, 1100 FIT. 0.01 отказов на объект в год; 1.1 отказов за миллион часов, и 10 отказов на 1000 объектов в год (предполагая замену 9,95 отказов на 1000 незаменяомых объектов в год).

6.2.3 Восстанавливаемые и невосстанавливаемые объекты

Установления единственной величины MTTF не достаточно для объекта, у которого интенсивность отказов зависит от времени.

В настоящем стандарте рассмотрен анализ подобия для случаев постоянной и непостоянной интенсивности отказов. В ГОСТ Р 50779.27. ГОСТ Р 50779.28 и ГОСТ Р 27.607 приведены детали статистических методов в случае непостоянной интенсивности отказов, включая анализ Вейбулла.

Возможна ситуация, когда восстанавливаемые объекты, возвращаемые в эксплуатацию после отказа. восстановлены не до состояния нового объекта и таким образом параметр потока отказов является непостоянным. В ГОСТР 27.607 приведено руководство для непостоянной интенсивности отказов и непостоянного параметра потока отказов. Показатель MTTF должен быть использован в случае невос-