Введение Оценкабезотказностидолжнабытьвыполненасиспользованием
документированных, контролируемых и повторяемых методов, которые могут включатьисследования или испытания. Для оценки безотказности рекомендуется использовать сборданныхэксплуатации,еслиданныеобладаютнеобходимымкачествомТакиеметоды
должны быть подвергнуты некоторой форме валидации. Документация должна включатьрезультаты валидации, выполненной для указания точности и ограничений каждогометода.Этаинформацияможетбытьиспользованадляопределенияприменимостиметодаоценки в конкретной ситуации. Непрерывную валидацию каждого метода оценки следуетпроводитьсиспользованиемданных,непосредственнопоступающихизэксплуатации.
Реальная корреляция между 14 ГОСТ Р 27.013—2019 прогнозируемым и фактическимзначениями показателя безотказности может быть обоснованием выбора конкретногометода определения всех последующих оценок с учетом всех проверенных улучшенийпроцесса. Детали руководства по управлению валидацией оценки безотказности и ееулучшением приведены в 11.2. К объекту может быть применено несколько методов. Напрактикеможетбытьполезноприменитьнесколькометодовкединственномуобъектудляопределения достоверной оценки безотказности. Должна быть разработана документацияпо обоснованию выбора конкретных методов оценки. Процесс обоснования также долженбыть приведен, он должен включать достоверные статистические данные, которые могутпродемонстрировать, что источник данных и метод оценки применимы крассматриваемомуобъекту.Нарисунке3приведенасхемапроцессаоценки
безотказности, а также его улучшения. Рисунок 3 — Схема процесса оценкибезотказностии егоулучшения
Анализподобия
Краткий обзор анализа подобия Анализ подобия включает использование данных опоказателях функционирования оборудования в эксплуатации для сопоставления вновьразработанного оборудования с оборудованием-прототипом и оценки безотказностипроектируемого объекта, если условия применения и нагрузки объектов аналогичны. Вприложении А приведены руководящие принципы анализа подобия в форме примеровприменения этого метода. Хотя концепция анализа подобия основана на аналогичностиконструкции,важноидентифицироватьразличиявконструкцииобъектовдля
дальнейшего анализа и испытаний. Это делает методологию эффективной. Анализподобия, выполненный на стадии концепции или на ранних стадиях проектирования.позволяет использовать опыт эксплуатации аналогичных объектов и учесть проблемы,устраненныевновойконструкции,приводящиекулучшениюбезотказностиобъекта.15ГОСТ Р 27.013—2019 Сопоставление аналогичного оборудования может быть сделанодляготовогообъекта,подсистемили компонентовсиспользованиемоднихитехже
данных эксплуатации, но с применением различных алгоритмов и коэффициентов вразличныхаспектахисследования.Сравнениесаналогичнымоборудованиемтакжеможетбыть выполнено при функционировании объекта, что позволяет обеспечить основуполученияданныхобинтенсивностиотказовдляанализабезопасностиилипринятия решений о структуре системы. Сопоставляемыми признаками могут быть: a) режимыэксплуатации и условия окружающей среды {результаты измерений и установленныезначения);b)свойстваконструкции;c)процесспроектирования:d)опытпроектировщиков при разработке аналогичных конструкций; e) производственныепроцессы, включая контроль качества; f) опыт изготовителя по производству аналогичныхкомпонентов и работе с аналогичными процессами; д) особенности встроенноготестирования 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 признаковнеобходимо провести сравнение нескольких признаков более низкого уровня. Например,показателями режима эксплуатации и условий окружающей среды могут бытьустановившаяся температура, влажность, изменения температуры, электрическаямощность, рабочий цикл, механическая вибрация и т. п. Конструктивные особенностиоборудованиямогут включатьколичествокомпонентов(выделенныхвсоответствиис
делением объекта на основные компоненты), несколько схем сборки, размер, весматериалов и т. д. Анализ подобия должен включать необходимые алгоритмы или методыколичественного определения сходств и различий между оцениваемым оборудованием иоборудованием-прототипом. Если анализ подобия готового объекта невозможен из-заотсутствияоборудования-прототипа,достаточноблизкогопоаналогииилидоступного
для непосредственного сравнения с вновь разработанным оцениваемым оборудованием,то анализ подобия может быть проведен на более низком уровне (например, на уровнеподсистем, модулей или компонентов). Анализ на более низком уровне может включатьструктурированное сравнение элементов нового оборудования с аналогичнымиэлементами различных прототипов, для которых доступны данные о безотказности. Дляоблегчения выполнения анализа подобия и составления отчета о результатах анализа вприведенпереченьсведений,которыерекомендуетсяприводитьвотчете.
Отчет о результатах анализа подобия В отчет об оценке безотказности объекта прииспользовании метода анализа подобия рекомендуется включать следующие сведения:общая информация: - дата проведения анализа; - ФИО специалиста, выполнившегоанализ; - согласования (при необходимости): - стадия программы; - использованиерезультатов; ссылки: - документ, содержащий применимый план оценки надежности; -документ, устанавливающий процедуру оценки надежности (альтернативно процедураможетбытьвключенаваналитическуючастьдокументированногоотчета);-архив
данных объекта-прототипа: идентификация исследуемого объекта: * наименование новогообъекта; - количество частей нового объекта; - наименования объектов-прототипов. -количество частей каждого объекта-прототипа: 16 ГОСТ Р 27.013—2019 анализ: - уровеньанализа (LRU. SRU, уровень функционирования и т. д.), - сводка данных о каждомобъекте-прототипе: - сравниваемые признаки с учетом параметров использования иэксплуатации: - основа для количественного определения различий исследуемогопризнака: - алгоритм или метод(ы) вычисления: - идентифицированные элементы новойконструкции без аналогичного объекта-прототипа и способ их оценки; результаты: -оценки показателей надежности (MTTF. интенсивность отказов и т. д.); - ожидаемаяизменчивостьпоказателя(ей)надежности;-показатель(и)надежности(еслиприменимо).
Анализдолговечности
Краткий обзор анализа долговечности Оценку долговечности используют дляопределения оценки ресурса компонентов (если интенсивность отказов зависит отвремени), лимитирующих объект. Оценка долговечности может включать анализ ииспытания или их комбинацию. Это структурированный процесс, который, принеобходимости,можетвключатьследующиеосновныеэтапы:a)определениевлияния
эксплуатационныхнагрузокиусловийокружающейсредынаоборудованиевтечениеегожизненного цикла, включая доставку, обработку, хранение, эксплуатацию и техническоеобслуживание(должны быть определеныэкстремальныетипичныеилисредние
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) определениевеличиныирасположениязначимыхнагрузоксиспользованием,например,FEA,d)
определение вероятных мест, механизмов и моделей отказа с использованием, например.FEA; e) определение периода времени, в течение которого объект может выдерживатьсущественные нагрузки с использованием соответствующих моделей физики процессов,приводящих к отказу и появлению разрушений объекта, например, уравненияэкстремальныхнагрузокАргениуса,обратныхстепенныхзаконовит.д.(анализнагрузоки анализ износа в условиях типичных/средних нагрузок); 0 составление отчета орезультатах в виде перечня мест, механизмов и режимов отказа, упорядоченных всоответствии с ожидаемой наработкой до отказа. Результаты применения методовускоренных испытаний являются рекомендованными данными испытаний, как входныеданные оценки долговечности или валидации модели разрушения, если это применимо.Процесс оценки долговечности должен обеспечивать определение оценки, как минимум,долгосрочныхвоздействийтермальных,вибрационныхиэлектрическихнапряжений.
Возможность воздействия других факторов, таких как влажность, должна быть включенапри необходимости. Желательно, чтобы оценка обеспечивала оценку воздействиянескольких факторов одновременно. С этой целью могут быть полезны модели физикипроцессов, приводящих к отказу. Необходимую информацию часто можно найти врезультатах испытаний и руководстве по проектированию поставщиков модулей икомпонентов. В некоторых случаях может быть трудно обеспечить оценку безотказностиоборудования, содержащего много устройств с большим количеством отказов каждого. Втаких случаях оценка долговечности может быть эффективно использована на болеенизкомуровнедляанализаопределенныхрежимовимеханизмовотказавнутри
оборудования, которые не могут быть описаны постоянной интенсивностью отказов.Результаты такого анализа могут затем быть использованы в качестве части анализа болеевысокого уровнядляоценкипоказателябезотказностиоборудованияв целом.
Долговечность, прежде всего, связана с процессами износа, и таким образом она, какправило, не характеризуется постоянной интенсивностью отказов. Перечень сведений,который может быть использован для выполнения эффективной оценки долговечности исоставленияотчетаорезультатах,:болеедетальнаяинформацияприведенавприложенииВ.17 ГОСТР27.013—2019
Отчет о результатах оценки долговечности В отчет об оценке безотказности объектаприиспользованиианализадолговечностирекомендуетсявключатьследующиесведения:общая информация: - дата проведения анализа, - ФИО аналитиков; - согласования, еслиэтонеобходимо.-стадияпрограммы;-использованиерезультатов;ссылки:-документ, содержащий применимый план оценки надежности; - документ, устанавливающийпроцедуру оценки долговечности (альтернативно эта процедура может быть включена ваналитическую часть отчетного документа): идентификация об исследуемом объекте: -наименование исследуемого объекта. - количество исследуемых частей объекта; анализ: -идентификацияприменимых нагрузокприэксплуатации,использованиии/или
воздействии окружающей среды; - идентификация функций пересчета и использованныхдля их определения источников данных (испытания, аналитические исследования или ихкомбинация), - идентификация величины и местоположения нагрузок: - определениевероятных мест, механизмов и режимов отказа. - определение среднего ресурса сиспользованием соответствующей модели разрушения объекта; результаты: - определениевоздействия проанализированных видов отказов на показатели безотказности объекта вцелом;-определениесредней изменчивостирезультатов оценки.