Эксплуатационные методы обеспечения надежности
Эффективность эксплуатации технической системы в первую очередь связана с ее использованием по назначению, поэтому основная задача управления процессом технического использования заключается в повышении доли времени использования при приемлемых затратах на техническое обслуживание и ремонт. Эта задача решается методами повышения структурной надежности технических систем и оптимальным выбором системы технического обслуживания и норм расхода запасных элементов.
Основная цель технической эксплуатации – обеспечение возможности использования технической системы по назначению, т.е. обеспечение высокой эксплуатационной надежности. В качестве показателей, характеризующих эффективность технической эксплуатации (эксплуатационную надежность), могут использоваться доли времени, которые система находится в различных состояниях или среднее время пребывания в различных состояниях, а также некоторые комплексные показатели надежности – коэффициенты готовности, оперативной готовности, технического использования и т.д., а также экономические показатели. Исходя из основной цели результативность программы технической эксплуатации можно характеризовать некоторым векторным критерием, компонентами которого являются:суммарные! Затраты на контроль, техническое обслуживание и ремонт, один из показателей надежности, характеризующий безотказность и ремонтопригодность (вероятность безотказной работы, коэффициент готовности, коэффициент технического использования и показатель, характеризующий эффективность применения объекта по назначению (например вероятность выполнения некоторой задачи).
Эксплуатационная надежность технических систем может быть обеспечена при решении двух основных задач – обеспечение нормальных режимов работы элементов и системы в целом; прогнозирование индивидуального ресурса и назначение оптимальных регламентов эксплуатации.
Решение первой задачи предусматривает разработку специальных мер, обеспечивающих снижение предельных режимов нагружения, износа и старения, уменьшение динамических нагрузок. Решение второй задачи включает выбор оптимальной системы обслуживания, разработку системы контроля, диагностики, сбора и обработки информации о качестве функционирования, принятие оптимальных с точки зрения технико-экономических критериев различных этапов эксплуатации, повышение качества восстановления.
Для обеспечении заданного уровня надежности и управления техническим состоянием объекта необходимы грамотная техническая эксплуатация и целесообразная система ремонтов, т.е. программа технической эксплуатации, которая представляет собой комплекс положений и норм, определяющих организацию и содержание работ по техническому обслуживанию и ремонту объекта в течение всего срока эксплуатации. Задачей технической эксплуатации является обеспечение исправного состояния и безаварийной работы объекта при надлежащей экономичности. Уровень технической эксплуатации определяется соблюдением правил хранения, рациональным использованием объекта в соответствии с назначением, квалификацией обслуживающего персонала, организацией технического обслуживания и ремонтов, проведением диагностики, совершенствованием системы сбора, обработки и анализа информации о надежности.
В задачу технической диагностики входит разработка методов и средств для оценки технического состояния объекта – определение его удаленности от предельного состояния, выявление причин нарушения работоспособности, установление вида и места возникновения повреждений, определение потребности в проведении регулировочных или ремонтных операций, прогнозирование изменения технического состояния и прогнозирование момента возникновения не исправности или отказа. Объектов диагностирования может быть техническая система в целого или ее элементы. К основным видам диагностической информации относятся значения параметров, характеризующих функционирование системы, повреждения, которые приводят или могут привести к отказу, косвенные признаки (акустические, изменение температуры, давления, вибрация и т.д.). Для диагностировании выбираются параметры, которые дают наиболее объективные сведения о состоянии изделия и его элементов, а затраты на создание системы диагностики экономически целесообразны.
Сбор и анализ диагностической информации должны обеспечить решение нескольких задач: определение причин возникновения неисправностей и отказов, выявление элементов, лимитирующих надежность, определение и корректировка нормируемых показателей надежности, обоснование норм расходов запасных элементов, структуры ремонтного цикла, выявление влияния на надежность условий и режимов эксплуатации, определение экономической эффективности мероприятий по повышению надежности Диагностическая информация об эксплуатационной надежности системы должна быть достоверной, полной и оперативной. Достоверность информации заключается в объективности всех сведений и обеспечивается точным учетом отказов, системой контроля за сбором сведений, ответственностью и компетенцией обслуживающего персонала. Полнота информации заключается в ее достаточности для решения поставленных задач. Оперативность информации необходима для быстрого принятия мер воздействия на процесс управления эксплуатационной надежностью.
Источник
Эксплуатационный способ обеспечения надежности
Надежность в технике
СОСТАВ И ОБЩИЕ ПРАВИЛА ЗАДАНИЯ ТРЕБОВАНИЙ ПО НАДЕЖНОСТИ
Industrial product dependability. Dependability requirements: contents and general rules for specifying
МКС 03.120.01
21.020
ОКСТУ 0027
Дата введения 1992-01-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по управлению качеством продукции и стандартам
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.12.90 N 3552
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Вводная часть, п.1.4, приложение 2
5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 2007 г.
Настоящий стандарт распространяется на все виды изделий и устанавливает состав, порядок и общие правила задания требований по надежности для включения их в нормативно-техническую (НТД) и конструкторскую документацию.
Стандарт является обязательным для изделий, разрабатываемых по заказам Министерства обороны, и рекомендуемым — для других изделий.
Требования настоящего стандарта могут быть конкретизированы в НТД по видам техники.
Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их определения — по ГОСТ 27.002.
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Требования по надежности — совокупность количественных и (или) качественных требований к безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости, выполнение которых обеспечивает эксплуатацию изделий с заданными показателями эффективности, безопасности, экологичности, живучести и других составляющих качества, зависящими от надежности изделия, или возможность применения данного изделия в качестве составной части другого изделия с заданным уровнем надежности.
1.2. При задании требований по надежности определяют (выбирают) и согласовывают между заказчиком (потребителем) и разработчиком (изготовителем) изделия:
типовую модель эксплуатации (или несколько моделей), применительно к которой (которым) задают требования по надежности;
критерии отказов по каждой модели эксплуатации, применительно к которой задают требования по безотказности;
критерии предельных состояний изделий, применительно к которым установлены требования по долговечности и сохраняемости;
понятие «выходной эффект» для изделий, требования по надежности к которым установлены с использованием показателя «коэффициент сохранения эффективности» ;
номенклатуру и значения показателей надежности (ПН), применительно к каждой модели эксплуатации;
методы контроля соответствия изделий заданным требованиям по надежности (контроля надежности);
требования и (или) ограничения по конструктивным, технологическим и эксплуатационным способам обеспечения надежности, при необходимости, с учетом экономических ограничений;
необходимость разработки программы обеспечения надежности.
1.3. Типовая модель эксплуатации изделий должна содержать:
последовательность (циклограмму) этапов (видов, режимов) эксплуатации (хранения, транспортирования, развертывания, ожидания применения по назначению, применения по назначению, технического обслуживания и плановых ремонтов) с указанием их продолжительности;
характеристику принятой системы технического обслуживания и ремонта, обеспечения запасными частями, инструментом и эксплуатационными материалами;
уровни внешних воздействующих факторов и нагрузок для каждого этапа (вида, режима) эксплуатации;
численность и квалификацию обслуживающего и ремонтного персонала.
1.4. Номенклатуру задаваемых ПН изделия выбирают в соответствии с положениями настоящего стандарта и согласовывают в установленном порядке между заказчиком (потребителем) и разработчиком (изготовителем). Показатели, как правило, должны выбираться из числа показателей, определения которых приведены в ГОСТ 27.002. Допускается применять показатели, наименования и определения которых конкретизируют соответствующие термины, установленные ГОСТ 27.002, с учетом особенностей изделия и (или) специфики его применения, но не противоречат стандартизованным терминам.
Условные обозначения показателей, применяемых в настоящем стандарте, приведены в приложении 1, примеры возможных модификаций стандартизованных показателей — в приложении 2.
1.5. Общее число задаваемых на изделие показателей должно быть минимальным, но характеризовать все этапы его эксплуатации. Все показатели должны иметь однозначное толкование и для каждого из них должны существовать методы контроля (оценки) на всех стадиях жизненного цикла изделий.
1.6. Для изделий, подлежащих перед началом или в процессе эксплуатации хранению (транспортированию), задают показатели сохраняемости. При этом должны быть определены и учтены условия и режимы хранения (транспортирования), применительно к которым задают указанные показатели.
1.7. Для восстанавливаемых изделий, как правило, задают комплексный ПН или определяющий его набор единичных показателей безотказности и ремонтопригодности, причем первый вариант задания требований является предпочтительным. По требованию заказчика в дополнение к комплексному показателю может быть задан один из определяющих его показателей безотказности или ремонтопригодности. Не допускается одновременное задание комплексного и всех определяющих его единичных показателей. Для показателей ремонтопригодности должны быть определены и учтены условия и виды восстановления, ремонта и технического обслуживания, применительно к которым задают указанные показатели.
Пример. Для восстанавливаемых изделий непрерывного действия, выходной эффект от применения которых пропорционален суммарной продолжительности пребывания изделий в работоспособном состоянии, основным показателем является . По согласованию между заказчиком и разработчиком возможны следующие сочетания задаваемых показателей: и или и , или и .
Недопустимое сочетание: , и .
1.8. При статистическом методе контроля для выбора плана контроля соответствия изделий заданным требованиям по надежности применительно к каждому ПН устанавливают необходимые исходные данные: приемочный и браковочный уровни, риски заказчика (потребителя) и поставщика (изготовителя) или доверительную вероятность и значение отношения верхней и нижней доверительных границ
1.9. Требования к конструктивным способам обеспечения надежности могут содержать:
требования и (или) ограничения по видам и кратности резервирования;
требования и (или) ограничения по затратам (стоимости) в изготовлении и эксплуатации, массе, габаритам, объему изделия и (или) его отдельных составных частей, комплектов ЗИП, оборудования для технического обслуживания и ремонтов;
требования к структуре и составу ЗИП;
требования к системе технического диагностирования (контроля технического состояния);
требования и (или) ограничения по способам и средствам обеспечения ремонтопригодности и сохраняемости;
ограничения по номенклатуре разрешенных к применению комплектующих изделий и материалов;
требования по применению стандартизованных или унифицированных комплектующих изделий и др.
1.10. Требования к технологическим (производственным) способам обеспечения надежности могут содержать:
требования к точностным параметрам технологического оборудования и его аттестации;
требования к стабильности технологических процессов, свойствам сырья, материалов, комплектующим изделиям;
требования к необходимости, длительности и режимам технологического прогона (обкатки, электротермотренировки и т.п.) изделий в процессе изготовления;
требования к способам и средствам контроля уровня надежности (дефектности) в ходе производства и др.
1.11. Требования к эксплуатационным способам обеспечения надежности могут содержать:
требования к системе технического обслуживания и ремонтов;
требования к алгоритму технического диагностирования (контроля технического состояния);
требования к численности, квалификации, длительности обучения (подготовки) обслуживающего и ремонтного персонала;
требования к способам устранения отказов и повреждений, порядку использования ЗИП, правилам регулировок и т.п.;
требования к объему и форме представления информации о надежности, собираемой (регистрируемой) в ходе эксплуатации и др.
1.12. Требования по надежности включают в:
тактико-технические задания (ТТЗ), технические задания (ТЗ) на разработку или модернизацию изделий;
технические условия (ТУ) на изготовление опытной и серийной продукции (если согласованы правила или условия их подтверждения);
стандарты общих технических требований (ОТТ), общих технических условий (ОТУ) и технических условий (ТУ).
В паспортах, формулярах, инструкциях и другой эксплуатационной документации требования по надежности (показатели надежности) указывают по согласованию между заказчиком (потребителем) и разработчиком (изготовителем) в качестве справочных. Требования по надежности могут включаться в договоры на разработку и поставку изделий.
2. ПОРЯДОК ЗАДАНИЯ ТРЕБОВАНИЙ ПО НАДЕЖНОСТИ НА РАЗЛИЧНЫХ СТАДИЯХ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИЗДЕЛИЙ
2.1. Требования по надежности, включаемые в ТТЗ (ТЗ), первоначально определяют на стадии исследования и обоснования разработки путем выполнения следующих работ:
анализа требований заказчика (потребителя), назначения и условий эксплуатации изделия (или его аналогов), ограничений по всем видам затрат, в том числе по конструктивному исполнению, технологии изготовления и стоимости эксплуатации;
выработки и согласования с заказчиком (потребителем) критериев отказов и предельных состояний;
выбора рациональной номенклатуры задаваемых ПН;
установления значений (норм) ПН изделия и его составных частей.
2.2. На стадии разработки изделия по согласованию между заказчиком (потребителем) и разработчиком допускается уточнять (корректировать) требования по надежности при соответствующем технико-экономическом обосновании путем выполнения следующих работ:
рассмотрения возможных схемно-конструктивных вариантов построения изделия и расчета для каждого из них ожидаемого уровня надежности, а также показателей, характеризующих виды затрат, включая эксплуатационные, и возможности выполнения других заданных ограничений;
выбора схемно-конструктивного варианта построения изделия, удовлетворяющего заказчика по совокупности ПН и затрат;
уточнения значений ПН изделия и его составных частей.
2.3. При формировании ТУ на серийные изделия в него включают, как правило, те ПН из заданных в ТТЗ (ТЗ), которые предполагается контролировать на этапе изготовления изделия.
2.4. На стадиях серийного производства и эксплуатации допускается по согласованию между заказчиком и разработчиком (изготовителем) корректировать значения отдельных ПН по результатам испытаний или подконтрольной эксплуатации.
Источник
