Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

136 страниц

708.00 ₽

Купить РД 50-690-89 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

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

Методические указания устанавливают методы планирования определенных испытаний на надежность (эксплуатационных наблюдений) и оценки показателей надежности по их результатам.

 Скачать PDF

Оглавление

1 Общие положения

2 Выбор плана испытаний на надежность

3 Планирование испытаний на надежность

4 Исходная информация для оценки показателей надежности

5 Методы оценки показателей надежности

Приложение 1 (справочное). Обозначения, применяемые в методических указаниях

Приложение 2 (справочное). Применяемые термины и пояснения к ним

Приложение 3 (рекомендуемое). Рекомендации по выбору планов испытаний и исходных данных для планирования

Приложение 4 (рекомендуемое). Порядок расчета объема испытаний

Приложение 5 (рекомендуемое). Порядок оценки показателей надежности при наличии основной экспериментальной информации

Приложение 6 (рекомендуемое). Оценка показателей надежности при наличии основной и дополнительной информации об объекте

Приложение 7 (рекомендуемое). Оценки параметров распределений методом последовательных приближений

Приложение 8 (рекомендуемое). Оценка вероятности безотказной работы в случае биномиальных испытаний

Приложение 9 (справочное). Таблицы для оценки показателей надежности

Приложение 10 (справочное). Примеры планирования испытаний и оценки показателей надежности по результатам испытаний

 
Дата введения01.01.1991
Добавлен в базу01.09.2013
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Организации:

30.10.1989УтвержденГосстандарт СССР3259
РазработанГосстандарт СССР
ИзданИздательство стандартов1990 г.
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

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

НАДЕЖНОСТЬ В ТЕХНИКЕ

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

НАДЕЖНОСТИ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ

РД 50-690-89

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ Москва

1990

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

НАДЕЖНОСТЬ В ТЕХНИКЕ

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

НАДЕЖНОСТИ

ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ

РД 50-690-89

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

Москва

1990

5.4.4. Интервальные оценки показателей надежности объекта определяют в зависимости от структурной схемы надежности объекта методом подстановки в соответствии с РД 50—476.

5.5.    Оценка показателей надежности, вычисленная в соответствии с пп. 5.2—5.4, не используется для контроля показателей надежности.

5.6.    Метод последовательных приближений для оценки параметров распределения (случай .основной экспериментальной информации) приведен в приложении 7.

5.7.    Таблицы для оценки показателей надежности приведены в приложении 9.

5.8.    Примеры планирования испытаний и оценки показателей надежности приведены в приложен и 10.

ПРИЛОЖЕНИЕ I Справочное

ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЯХ

R — оценка показателя надежности (R;

8 — предельная относительная ошибка (относительная ошибка) оценки показателя надежности R;

R — нижняя доверительная граница показателя надежности R;

R — верхняя доверительная граница показателя надежности R;

N — число испытываемых (наблюдаемых) изделий;

М — объем совокупности;

q — доверительная вероятность, соответствующая одностороннему доверительному интервалу; q* — доверительная вероятность, соответствующая двустороннему доверительному интервалу; г — число отказов (предельных состояний) за время испытаний (наблюдений);

ti — отдельные значения случайной величины (наработки до отказа, наработки между отказами, ресурса, срока службы, срока сохраняемости); t— отдельные значения времени восстановления;

Ту — отдельные значения наработки до цензурирования,

X — оценка параметра X экспоненциального распределения;

/Ч /S

а, b — оценки параметров а, b распределения Вейбулла;

/Ч /Ч

|л, а — оценки параметров р, о нормального распределения;

F(t)— оценка функции распределения F(/) для наработки t (вероятность отказа за наработку /);

1>Д 50—690^89 с. 9

Р(7)— оценка вероятности безотказной работы Р (/) за наработку /;

Тср — оценка средних показателей надежности Тср ;

/ч /ч

р,, v — оценки параметров диффузионных распределений.

/*ч

Т 7 — оценка гамма-процентных показателей надежности Т7 ;

S — суммарная наработка изделий за время испытаний;

— квантиль нормального распределения, соответствующая вероятности q;

%g(l) — квантиль ХИ-квадрат распределения с числом степеней свободы /, соответствующая вероятности q; tq (/) — квантиль /-распределения (Стьюдента) с числом степеней свободы I, соответствующая вероятности q;

id — для планов [NUT], [NMT], [NiRT],

\r — для планов [NUr], [NMr], [N*Rr];

V

•jqq — регламентированная вероятность;

v — оценка коэффициента вариации v; ф0(.) — функция нормального распределения (нормированного);

/о(*) — плотность вероятности нормального распределения;

Г(*) — гамма-функция;

Е(*) — коэффициент, учитывающий поправку на смещение при оценке параметра а;

к — относительная продолжительность испытаний; у в— коэффициент вариации времени восстановления;

Ти — продолжительность испытаний;

ХЧ

s — оценка среднего квадратического отклонения наработки между отказами;

S в — оценка среднего квадратического отклонения времени восстановления; Ki(y, Я» г)— коэффициент, учитываемый при оценке гамма-процентной наработки до отказа для нормального распределения;

Ka(/V, т) — коэффициент, учитываемый при оценке нижней доверительной границы вероятности безотказной работы при биномиальных испытаниях; X(Z) — обратное отношение Миллса;

К — поправочный коэффициент.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное

ПРИМЕНЯЕМЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОЯСНЕНИЯ К НИМ

Таблица 3

Термин

Пояснение

1. Цензурирование справа Цензурирование

Событие, приводящее к прекращению испытаний или эксплуатационных наблюдений объекта до наступления отказа (предельного состояния) изучаемого характера.

Примечание. Причинами цензурирования являются: разновременность начала и (или) окончания испытаний или эксплуатации изделий; снятие с испытаний или эксплуатации некоторых изделий по организационным причинам или из-за отказов составных частей, надежность которых не исследуется;

перевод изделий из одного режима применения в другой в процессе испытаний или эксплуатации;

необходимость оценки надежности до наступления отказов всех испытываемых изделий

2. Наработка до цензурирования

Наработка объекта от начала испытаний или эксплуатационных наблюдений до на-

3. Цензурированная выборка

ступления цензурирования Выборка, элементами которой являются значения наработки до отказа и наработки

4. Однократно цензурированная выборка

до цензурирования Цензурированная выборка, в которой значения всех наработок до цензурирования равны между собой и не меньше наи-

5. Многократно цензурированная выборка

большей наработки до отказа Цензурированная выборка, в которой значения наработок до цензурирования не равны между собой

6. Позитивный показатель надежности

Показатель надежности, значение которого увеличивается при повышении надежности объекта.

К позитивным показателям относятся, например, средняя наработка до отказа, гамма-процентный ресурс и т. д.

Продолжение табл. 3

Термин

7. Негативный показатель надежности

Пояснение

Показатель надежности, значение которого уменьшается при повышении надежности.

8. Объем совокупности

К негативным показателям относятся, например, интенсивность отказов, среднее время восстановления и т. д.

Число единиц продукции (объектов), составляющих генеральную совокупность

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рекомендуемое

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ПЛАНОВ ИСПЫТАНИЙ И ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ПЛАНИРОВАНИЯ

I. Рекомендации по выбору планов определительных испытаний на надежность приведены в табл. 4.

Таблица 4

Рекомендуемые планы определительных испытаний на надежность

Вид объекта

Показатель надежности

План испытаний

Примечание

Невосста-

навлива-

емый

Средняя наработка до отказа

Гамма-процентная наработка до отказа Интенсивность отказов

[NUN], [NUr], 'NUz], [NUT], NRr], [NRT]

Для сокращения продолжительности испытаний применяют планы [NiRr], [NRT]

Для повышения точности оценок показателей — [NUN]

Вероятность безотказной работы

[NUT]

Восстанав

ливаемый

(ремонтиру

емый)

Средняя наработка на отказ

[NMr], [NMT]

Средний ресурс (срок службы)

Г амма-процентный ресурс

(срок службы)

[NUN], [NUr], NUT], [NUZ], 'NiRr], [NRT]

Рассматривают применительно к предельным состояниям.

Для сокращения продолжительности испытаний применяют планы [N)Rr], [NRT]

Для повышения точности оценок показателей — [NUN]

Продолжение табл. 4

Вид объекта

Показатель надежности

План испытаний

Примечание

Среднее время восстановления

[NMг], [NMT]

Рассматривают применительно к восстановлению работоспособного состояния и переходят к плану [rUr]

Коэффициент готовности

[NMr], [NMT]

Произволь-

Средний срок сохраняемости

[NUT]

ного вида

Гамма-процентный срок сохраняемости

[NUr]

2. Значения относительной ошибки е и доверительной вероятности q устанавливают с учетом следующих факторов:

2.1.    Для контроля показателей надежности по одному уровню с помощью доверительных границ

е=8н — при контроле позитивных показателей надежности;

е==8в — при контроле негативных показателей надежности;

<7=1—Р.

, где р — риск потребителя.

В остальных случаях задают предельную относительную ошибку.

2.2.    Для составных частей изделия, влияющих на безопасность, е = 0,05; <7=0,95; 0,99;

для базовых составных частей изделия 8=0,10; 0,15; <7=0,90; 0,95; для деталей, обусловливающих внешний вид изделия, его комфортабельность е=0,15; 0,20; <7 = 0,80; 0,90.

для изделий массового и серийного производств 8=0,10; <7=0,90.

2.3.    Для изделий крупногабаритных, дорогих, мелкосерийного производства значения е допускается увеличивать, значения q — уменьшать.

РД 50—690—89 С. 1В


ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Рекомендуемое


ПОРЯДОК РАСЧЕТА ОБЪЕМА ИСПЫТАНИЙ

1.    Определение объема испытаний для плана [NUNJ.

1.1.    Объем испытаний для оценки средней наработки до отказа, среднего ресурса (срока службы, времени восстановления) определяют по табл. 5—9 для совокупностей неограниченного объема и по табл. 10—19 для совокупностей ограниченного объема.

Исходные данные для расчета: предельная относительная ошибка е; доверительная вероятность q\

вид закона распределения случайной величины (наработки до отказа, ресурса, срока службы, времени восстановления); коэффициент вариации v;

объем совокупности М (для совокупностей ограниченного объема).

1.2.    Объем испытаний для оценки гамма-процентной наработки до отказа, гамма-процентного ресурса (срока службы) определяют по табл. 20—25.

Исходные данные для расчета: предельная относительная ошибка е; доверительная вероятность q;

У

регламентированная вероятность ;

вид закона распределения случайной величины; предполагаемый коэффициент вариации v,

1.3.    Если по результатам испытаний получен коэффициент вариации больше заданного, то объем испытаний пересчитывают для найденного коэффициента вариации (пп. 1.1—1.2) и испытания продолжают.

2.    Определение объема испытаний для плана [NU/*]

2.1.    Число отказов (предельных состояний) г для оценки средней наработки до отказа, среднего ресурса (срока службы, срока сохраняемости) определяют по табл. 5—9, полагая вместо N значение г для совокупностей неограниченного объема.

Исходные данные для расчета — по п. 1.1.

2.2.    Объем выборки N определяют в предположении, что задана относительная продолжительность испытаний к=ТиСр :

для нормального распределения:


г

N=


где М — целая часть х:

для распределения Вейбулла (экспоненциального):


N=


exp[r.T(l+i !b)]b(r—0,5)4-0,5


exp[v.T(l+\/b)]6—l для логарифмически нормального распределения:


N


{ф„


для диффузионного монотонного распределения:

N- f г-> Ф0 (j^(i±Sd=)}.

1    0    V »K*(l+oe/2) // ’

для диффузионного немонотонного распределения:

2.3.    Число отказов (предельных состояний) г для оценки гамма-процентной наработки до отказа, гамма-процентного ресурса (срока службы, срока сохраняемости) определяют приближенно по табл. 20—25» полагая вместо N значение г.

Исходные данные для расчета — по п. 1.2.

2.4.    Объем выборки N определяют по п. 2.2 в предположении, что задана относительная продолжительность испытаний к

2.5.    Если по результатам испытаний получен коэффициент вариации v больше заданного, то объем испытаний пересчитывают для найденного коэффициента вариации (пп. 2.1—2.4) и испытания продолжают.

2.6.    Объем выборки N для оценки гамма-процентной наработки до отказа, гамма-процентного ресурса (срока службы, срока сохраняемости), вероятности безотказной работы при неизвестном законе распределения определяют по табл. 26.

Исходные данные для расчета:

доверительная вероятность q;

У

регламентированная вероятность ^qq- или предполагаемое значение Р(/);

установленное число отказов (предельных состояний) г.

Число отказов (предельных состояний) г для оценки гамма-процентных показателей надежности или вероятности безотказной работы P(tf) определяют по табл. 26 в предположении, что число испытываемых объектов N задано.

3. Определение объема испытаний для плана [NUT]

3.1.    Объем выборки N или относительную продолжительность испытаний х для оценки средней наработки до отказа, среднего ресурса (срока службы, срока сохраняемости) определяют в следующей последовательности:

для исходных данных по п. 1.1 определяют прогнозируемое число отказов (предельных состояний) г по табл. 5—9, полагая вместо N значения г;

для найденного значения г определяют объем выборки по формулам п. 2.2, полагая, что относительная продолжительность испытаний задана, или определяют значение х, полагая, что объем выборки N задан.

3.2.    Объем выборки N или относительную продолжительность испытаний х для оценки гамма-процентной наработки до отказа, гамма-процентного ресурса (срока службы, срока сохраняемости) определяют приближенно в следующей последовательности:

для исходных данных по п. 2.1 определяют прогнозируемое число отказов (предельных состояний) г по табл. 20—25, полагая вместо N значения г;

для найденного значения г определяют объем выборки N по формулам п. 2.2, полагая, что относительная продолжительность испытаний х задана, или определяют значение х, полагая, что объем выборки N задан.

3.3.    Объем выборки N для оценки гамма-процентной наработки до отказа, гамма-процентного ресурса (срока службы, срока сохраняемости), вероятности безотказной работы при неизвестном виде закона распределения определяют по табл. 26, предполагая известным значение г для исходных данных по п. 2.6.

3.4.    Если по результатам испытаний за N объектами за время Т получено число отказов (предельных состояний) меньше прогнозируемого, то испытания следует продолжить до наступления г отказов (предельных состояний) или снизить требования к точности и (или) достоверности оценки показателя.

РД 50—690—89 С. 15

3.5. Объем выборки N при испытаниях по плану [NUT] без фиксации на* работки до отказа (биномиальные испытания) при оценке вероятности безотказной работы за наработку Т определяют по табл. 28.

Исходные данные для расчета:

нижняя доверительная граница вероятности безотказной работы Р(Т) за наработку Т (ожидаемое значение); доверительная вероятность q; допустимое число отказов d.

При известном значении N по табл. 28 находят допустимое число отказов

d.

4. Определение объема испытаний для планов [NMr], [NMT], [NRr][NiRTJ.

4.1.    Для планов [NMr], [NRr] число отказов г для оценки средней наработки на отказ (до отказа) определяют по табл. 27 в предположении экспоненциального закона распределения наработки между отказами (до отказа).

Исходные данные для расчета: предельная относительная ошибка е; доверительная вероятность q.

4.2.    Для плана [NMr] и неизвестного закона распределения наработки между отказами число отказов г для оценки коэффициента готовности Кг определяют по табл. 29—35.

Исходные данные для расчета: предельная относительная ошибка е; доверительная вероятность q;

предполагаемый коэффициент вариации v распределения наработки между отказами;

предполагаемый коэффициент вариации vs распределения времени восстановления.

Если по результатам испытаний получен коэффициент вариации v (при v в больше заданного, то число отказов пересчитывают по табл. 29—35 для найденного коэффициента вариации и испытания продолжают.

4.3.    Для планов [NMT] и [NRT] объем выборки N или относительную продолжительность испытаний и для оценки средней наработки на отказ (до отказа) вычисляют по формуле

xN=r.

Прогнозируемое число отказов г определяют по п. 4.1.

5. Если вид закона распределения случайной величины неизвестен (кроме пп. 2.6, 3.3, 3.5, 4.1—4.3), то для имеющихся исходных данных объем испытаний принимают равным максимальным значениям.

Таблица 5

Число объектов испытаний N при плане [NUN] и нормальном распределении

8

q*

Q

N при v

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,05

0,80

4

8

12

19

26

0,80

0,90

8

16

28

40

65

0,90

0,95

13

26

45

65

100

0,95

0,975

18

37

65

100

150

0,98

0,99

25

52

90

140

200

С 16 РД 50—690—89

Продолжение табл. 5

е

q*

Q

N при v

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,10

0,80

2

3

4

6

8

0,80

0,90

3

5

8

12

16

0,90

0,95

5

8

13

19

26

0,95

0,975

6

11

18

26

38

0,98

0,99

8

15

25

37

52

0,15

0,80

1

2

3

4

4

0,80

0,90

3

3

5

6

8

0,90

0,95

4

5

7

10

13

0,95

0,975

5

6

10

13

18

0,98

0,99

6

8

13

18

25

0,20

0,80

1

1

2

3

3

0,80

0,90

3

3

4

4

6

0,90

0,95

3

4

5

7

8

0,95

0,975

4

5

6

9

11

0,98

0,99

5

7

8

12

16

НИН

Примечание. Число объектов испытаний получено как решение уравне

MN-1)

/5Г = v

Таблица 6

Число объектов при плане [NUN] и распределении Вейбулла при планировании

по предельной относительной ошибке

N при v

е

<7*

Q

0,4

0.5

0.6

0,7

0.8

0,9

1,0

0,05

0,80

48

65

100

150

200

250

315

0,80

0,90

105

200

250

400

500

500

650

0,90

0,95

0,98

0,95

0,975

0,99

0,80

170

235

315

13

250

375

500

25

400

500

800

500

1000

1000

50

650

>1000

>1000

50

800

1000

0,10

32

65

100

0,80

0,90

32

50

65

100

125

150

200

0,90

0,95

50

80

100

150

200

250

400

0,95

0,975

65

100

160

215

295

375

450

0,98

0,99

100

150

200

315

400

500

650

0,15

0,80

6

10

15

20

25

32

40

0,80

0,90

15

25

32

40

65

80

80

0,90

0,95

25

40

50

80

100

125

150

0,95

0,975

32

50

80

110

140

175

210

0,98

0,99

40

65

100

150

200

250

315


РД 50—690—89 С. 17

Продолжение табл. &

е

<7*

ц

N при v

0,4

0,5

0.6

0,7

0,8

0,9

1.0

0,20

0,80

5

8

10

15

20

20

25

0,80

0,90

10

15

20

32

40

40

50

0,90

0,95

15

25

32

40

50

80

100

0,95

0,975

20

32

47

64

80

110

125

0,98

0,99

25

40

65

80

125

150

150

Примечание. Число N получено как решения уравнения

2N

X?_,(2N)

= (•»+!>*.

Таблица 7

Число объектов при плане [NUN] и распределении Вейбулла при планировании

по нижней доверительной границе

е

Q

2,7

2,1

1,7

1,45

1,26

1,1

1

0,05

0,80

30

53

84

119

157

207

251

0,90

77

134

203

282

378

495

500

0,95

133

221

343

472

500

500

500

0,99

266

448

500

500

500

500

500

0,10

0,80

6

10

17

24

33

45

57

0,90

16

28

45

63

85

115

139

0,95

28

48

76

107

144

190

231

0,99

59

100

156

218

290

385

468

0,15

0,80

2

3

6

9

12

18

21

0,90

6

11

17

25

33

45

55

0,95

11

19

30

42

57

76

94

0,99

23

40

62

88

121

157

191

0,20

0,80

1

1

3

4

6

8

10

0,90

3

5

8

12

17

22

28

0,95

5

9

15

21

29

39

48

0,99

11

20

31

60

81

98

Примечание. Число объектов испытаний получено как решение уравнения

(1-*н)й    .

Таблица 8

Число объектов при плане [NUN] и логарифмически нормальном распределении

е

4*

ц

N при v

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1.0

0,05

0,80

40

65

100

125

150

200

250

0,80

0,90

100

150

250

315

400

500

650

0,90

0,95

150

250

400

500

650

800

1000

0,95

0,975

245

381

546

735

949

>1000

0 98

0 99

315

500

800

>1000

0,10

0,80

10

20

25

32

40

50

65

0,80

0,90

25

40

65

80

100

125

150

0,90

0,95

40

65

100

125

150

200

250

0,95

0,975

62

96

137

184

238

296

359

0,98

0,99

80

125

200

250

315

400

500

0,15

0,80

5

8

10

15

20

25

32

0,80

0,90

13

20

25

40

50

50

65

0,90

0,95

20

32

40

50

80

100

100

0,95

0,975

28

43

61

82

106

132

160

0,98

0,99

40

50

80

125

150

200

200

0,20

0,80

3

4

6

8

10

15

20

0,80

0,90

6

10

15

20

25

32

40

0,90

0,95

10

15

25

3(2

40

50

65

0,95

0,975

16

24

35

46

60

74

90

0,98

0,99

20

32

50

65

80

100

125

(Ua\2 Г    1п(1>2 + 1)

Примечание. N= f_!j ln(i/2+l) 1+ ---

Таблица 9

Число объектов при плане [NUN] и диффузионном распределении

N при

V

е

4*

Q

0,3

0.4

0.5

0,6

0.7

0,8

0,9

1.0

1,2

1.5

0,05

0,80

26

45

71

102

139

181

230

283

408

638

0,80

0,90

0,95

0,98

0,90

0,95

0,975

0,99

59

99

138

195

105

175

246

347

164

274

384

542

237

395

554

780

322

537

753

>1000

421

702

984

533

868

>1000

658

>1000

947

<'

>1000

0,10

0,80

6

11

18

26

35

45

58

71

102

160

0,80

0,90

15

26

41

59

81

105

133

165

237

371

0,90

0,95

25

44

69

99

135

176

222

275

395

618

0,95

0,975

35

62

96

139

189

246

312

385

555

867

0,98

0,99

49

87

136

195

266

347

439

543

781

1000

0,15

0,80

3

5

8

11

16

20

26

32

46

71

0,80

0,90

7

12

18

26

36

47

59

73

106

165

0,90

0,95

11

20

31

44

60

78

99

122

176

275

0,95

0,975

15

27

43

62

84

110

139

172

247

386

0,98

0,99

22

39

60

87

119

155

196

242

348

544

УДК 62—192:002:006.354 РУКОВОДЯЩИЙ


Группа Т51 СТАНДАРТИЗАЦИИ


ДОКУМЕНТ

ПО

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Надежность в технике

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ РД 50—690—89 ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ

ОКСТУ 2700

Дата введения 01.01.91

Настоящие методические указания устанавливают методы планирования определительных испытаний на надежность (эксплуата-ционных наблюдений) и оценки показателей надежности по их результатам.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Под оценками показателей надежности понимают точечную или интервальную (границы доверительного интервала, который с заданной вероятностью содержит истинное значение показателя) оценки показателя.

1.2.    Оценки показателей надежности используют при количественном анализе надежности и (или) при контррле показателей надежности с помощью доверительных границ по ГОСТ 27.410.

1.3.    Для вычисления оценок показателей надежности проводят следующие работы:

1)    выбор плана испытаний на надежность;

2)    планирование испытаний;

3)    сбор необходимой информации;

4)    статистическую обработку информации.

В технически обоснованных случаях допускается не проводить планирование испытаний.

1.4.    Обозначения, применяемые в методических указаниях, приведены в прилржении 1.

1.5.    Термины, применяемые в методических указаниях, и пояснения к ним приведены в приложении 2.

2. ВЫБОР ПЛАНА ИСПЫТАНИЙ НА НАДЕЖНОСТЬ

2.1.    План испытаний на надежность устанавливает число объектов испытаний, порядок проведения испытаний (с восстановлением работоспособного состояния изделия после отказа, заменой отказавшего изделия или без восстановления и замены) и критерий их прекращения.

2.2.    Обозначения и определения планов испытаний на надежность— по ГОСТ 27.410.

2.3.    Объектами испытаний являются однотипные изделия, не имеющие конструктивных или других различий, изготовленные по единой технологии и испытываемые в идентичных условиях.

2.4.    Выбор планов испытаний зависит от типа объекта испытаний, целей испытаний, оцениваемых показателей надежности, условий испытаний и других технико-экономических факторов.

2.5.    Рекомендации по выбору планов испытаний приведены в приложении 3.

3. ПЛАНИРОВАНИЕ ИСПЫТАНИЙ НА НАДЕЖНОСТЬ

3.1.    Планирование испытаний на надежность предусматривает определение требуемого объема испытаний для вычисления оценок показателей надежности с заданной точностью (относительной ошибкой е в оценке показателя надежности) и достоверностью (доверительной вероятностью q).

3.2.    Под объемом испытаний понимают для планов:

[NUN] —число объектов испытаний N или число восстановлений работоспособного состояния (при испытаниях для оценки показателя среднее время восстановления);

[NUг] [NMr[, [NRг] — число объектов N и число отказов (предельных состояний) г испытываемых объектов;

[NUT], [NMT], [NRT] — число объектов испытаний N и продолжительность испытаний Т.

3.3.    Исходными данными для расчета объема испытаний служат:

доверительная вероятность q интервальной оценки соответствующего прказателя надежности;

R-R

R


R-R


е=тах 1


R


предельная относительная ошибка е оценки соответствующего показателя надежности:

коэффициент вариации v распределения случайной величины (наработки, ресурса, срока службы, времени восстановления, срока сохраняемости);

1


РД 50—690—89 С. 3

вид закона распределения случайной величины (наработки, ресурса, срока службы, времени восстановления, срока сохраняемости);

объем совокупности М (для совокупности .ограниченного объема).

В технически обоснованных случаях допускается вместо предельной относительной ошибки использовать относительную ошибку е оценки соответствующего показателя надежности:

R—R

£н=    — для позитивных показателей

_ I    R    надежности,

£ —    __ ✓ч

__

ев— —— — для негативных показателей R    надежности.

3.4.    Доверительную вероятность q рекомендуется выбирать из ряда: 0,80; 0,90; 0,95; 0,99.

Предельную относительную ошибку (относительную ошибку) е рекомендуется выбирать из ряда: 0,05; 0,10; 0,15; 0,20.

Значения е й q для планирования испытаний устанавливают в программе испытаний на надежность по ГОСТ 27.410 или программах наблюдений по РД 50—204.

3.5.    Рекомендации по выбору значений е и q приведены в приложении 3.

3.6.    Порядок расчета объема испытаний приведен в приложении 4.

4. ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕН НАДЕЖНОСТИ

4.1.    Исходную информацию для оценки показателей надежности (исходная информация) подразделяют на два вида:

экспериментальная — о наработках работоспособных и неработоспособных объектов или их составных частей;

информация о структуре объекта, взаимодействии составных частей, принятых способах резервирования, которую представляют в виде структурной схемы надежности.

4.2.    Экспериментальную информацию подразделяют на два вида:

основная — полученная в результате испытаний или эксплуатации исследуемого объекта или его составных частей;

дополнительная — полученная в результате испытаний или эксплуатации объектрв-аналогов (или аналогов его составных частей), объектов-прототипов и объектов-аналогов, имеющих отличный от исследуемого режим испытаний или эксплуатации.

4.3. Экспериментальная информация зависит от плана испытаний. Исходными данными для оценки показателей надежности служат:

4.3.1.    При плане [NUN]

выборочные значения наработки до отказа, ресурса, срока службы, времени восстановления, срока сохраняемости t\, h,..., t n ; объем выборки N.

4.3.2.    При плане [NUr]

выборочные значения наработки до отказа, ресурса, срока службы, срока сохраняемости t\,    ..., tr .

число отказов г; объем выборки N.

4.3.3.    При плане [NUT]

выборочные значения наработки до отказа, ресурса, срока службы, срока сохраняемости Л, ..., td ; продолжительность испытаний Т; объем выборки N.

4.3.4.    При плане [NUz]

выборочные значения наработки до отказа, ресурса, срока службы, срока сохраняемости tu *2,

выборочные значения наработки работоспособных изделий (наработки до цензурирования) %и тг,..тл ; число отказов г; объем выборки N.

4.3.5.    При планах [NMr], [NRr]

выборочные значения наработки между отказами tu t2,..., t г число отказов г; объем выборки N.

4.3.6.    При планах [NMT], [NRT]

выборочные значения наработки между отказами tu h,..., td продолжительность испытаний Т; объем выборки N.

5. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ

5.1.    Оценка показателей надежности при наличии основной экспериментальной информации (экспериментальный метод).

5.1.1.    Показатели надежности оценивают двумя методами: непараметрическим — при неизвестном законе распределения,

включающим непосредственную оценку показателей надежности;

параметрическим — при известном законе распределения, включающим оценку параметров закона распределения, входящих в расчетную формулу оцениваемого показателя надежности, и оценку показателя надежности по вычисленным оценкам параметров закона распределения.

РД 50—690—89 с. 5

5.1.2.    Параметрические методы оценки показателей надежности, установленные в настоящем стандарте, применяют для экспоненциального, нормального, логарифмически нормального и диффузионных распределений и распределения Вейбулла.

5.1.3.    Проверку согласия опытного закона распределения с теоретическим для случая испытаний по плану [NUN] проводят up СТ СЭВ 1190.

5.1.4.    Порядок рценки показателей надежности приведен в приложении 5.

5.1.5.    Если надежность изделий характеризуется показателем вероятности безотказной работы, а условия испытания (эксплуатации) изделий не позволяют определить моменты возникновения их отказов, то оценку вероятности безотказной работы вычисляют по формулам приложения 8 (случай биномиального распределения).

5.2. Оценка показателей надежности при наличии основной экспериментальной информации о составных частях объекта и информации о его структуре (расчетно-экспериментальный метод).

5.2.1.    Вычисляют точечные оценки показателей надежности объекта.

Для этого на основе структурной схемы надежности (ССН) составляют функцию связи показателя надежности объекта с показателями надежности составных частей:

R=qp(R1)...,Ri,..,R„))

где R* —I показатель надежности i-й составной части; п— число составных частей, входящих в ССН.

Функцию связи ф(-) составляют в соответствии с РД 50—476.

По основной экспериментальной информации о составных частях объекта в соответствии с приложением 5 вычисляют точечные оценки показателей надежности составных частей.

Точечную оценку показателя надежности R объекта вычисляют подстановкой оценок R* в функцию связи:

R==<P(Ri,--,R;,--,Rn)-

5.2.2.    Интервальные оценки показателей надежности вычисляют в соответствии с РД 50—476.

5.3. Оценка показателей надежности при наличии основной и дополнительной информации об объекте (расчетно-экспериментальный метод).

5.3.1. Оценку показателей надежности вычисляют двумя методами:

параметрическим — при известных видах законов распределения наработки изделия и изделия-аналога в предположении, что вид закона распределения изделия и аналога одинаков;

непараметрическим — при неизвестных видах закона распределения наработки изделия и изделия-аналога.

5.3.2. Параметрические методы оценки показателей надежности применяют для экспоненциального, нормального, логарифмически нормального распределений и распределения Вейбулла в типовых ситуациях, представленных в табл. 1.

Таблица 1

Обозначение типовых ситуаций (ТС)

Краткое описание ТС

Информация относитель-но Ку

ТС-1

Однотипные изделия находятся в одинаковых условиях и показатели надежности этих элементов одинаковы

Ку =1

ТС-2

Однотипные изделия находятся в различных условиях. Известны отношения параметров законов распределения элементов

Известно К у К/ тМ

тс-з

Однотипные изделия находятся в различных условиях. Известны диапазоны изменения отношения параметров в зависимости от нахождения в тех или иных условиях

Однотипные изделия находятся в различных условиях. Заведомо известно, что показатели в одних условиях больше, чем в других

Известны диапазоны изменения Ку

Kj<K/<Kj

ТС-4

Известно, что К;<1 (К>1)

Формальным признаком, по которому классифицируют типовые ситуации, является информация относительно коэффициентов К/ (/=1,/), характеризующих отношение параметров распределений, описывающих дополнительную и основную информацию. Для рассмотренных законов распределения эти отношения приведены в табл. 2.

Здесь / — количество групп объектов-аналргов.

Таблица 2

Значения коэффициента Ку

Закон распределения

Плотность вероятности распределения

Известный

параметр

Отношения

параметров

распределений

Экспоненциальный

\/aje~t/aj =Хуе—V (*-fV)2

II

II

' .rlr

Нормальный

\/}г2п Gje~~ 20у

Ку= ——

РД 50—690—89 С. 7

Продолжение табл. 2

Закон распределения

Плотность вероятности распределений

Известный

параметр

Отношения

параметров

распределений

Логарифмически нормальный

1 iV^najte

(ln*-f*;)2

2 Oy

<*/

«V

К'=?Г

Вейбулла

bj/aj{tlaj) ЬГ1

rW«j) bi

bj

ii

-r-e-

Примечание. Индекс «1» относится к параметрам распределения наработки оцениваемого объекта.

5.3.3.    Непараметрический метод оценки показателей надежности применяют в предположении:

виды законов распределения наработки изделия и изделия-аналога неизвестны;

оцениваемое изделие и изделия-аналоги находятся в одинаковых условиях;

номенклатура показателей надежности оцениваемого (изделия и изделий-аналогов совпадают.

5.3.4.    Порядок вычисления оценрк показателей надежности приведен в приложении 6.

5.4.    Оценка показателей надежности при наличии основной и дополнительной информации о составных частях объекта и о его структуре (расчетно-экспериментальный метод).

5.4.1.    Оценки показателей надежности объекта вычисляют в два этапа:

определяют точечные и интервальные оценки показателей надежности составных частей объекта;

определяют точечные и интервальные оценки показателей надежности объекта в целрм.

5.4.2.    Точечные и интервальные оценки показателей надежности составных частей объекта определяют в соответствии с приложением 6.

5.4.3.    Точечные оценки показателей надежности объекта в целом определяют по формуле:

Л.

где R, (1=1, п) — точечные оценки показателей надежности составных частей; ф(.) — функция связи показателя надежности объекта в целом с показателями надежности составных частей; п — количество составных частей.