Способ контроля безотказности с учетом дефектов

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

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»

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.

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

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

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.

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:

— 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 .

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

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

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

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 распоряжения .

Источник

Способ контроля безотказности с учетом дефектов

ГОСТ Р 27.301-2011

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Надежность в технике

УПРАВЛЕНИЕ НАДЕЖНОСТЬЮ. ТЕХНИКА АНАЛИЗА БЕЗОТКАЗНОСТИ

Dependability in technics. Dependability management. Analysis techniques for reliability. General principles

* В ИУС 3-2013 ОКС 21.020. —

Примечание изготовителя базы данных.

Дата введения 2012-09-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ)

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

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта МЭК 60300-3-1:2003* «Управление надежностью. Часть 3-1. Техника анализа надежности. Руководство по методологии» (IEC 60300-3-1 «Dependability management: Part 3-1 — Application guide — Analysis techniques for dependability — Guide on methodology», NEQ)

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «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

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на изделия любых видов техники и устанавливает основные положения по анализу и прогнозированию безотказности изделий на стадии их разработки.

Отдельные методы настоящего стандарта могут применяться для анализа и прогнозирования долговечности изделий.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте применены нормативные ссылки на следующий стандарт:

ГОСТ Р 27.002-2009* Надежность в технике. Термины и определения

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 27.002-89, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочного стандарта в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

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

3.1 анализ, прогнозирование безотказности: Определение качественных и количественных характеристик и показателей безотказности еще не существующего изделия (на стадии разработки) или тенденций к изменению характеристик и показателей безотказности изделий в ходе их экспериментальной отработки.

Примечание — Определение показателей безотказности изделий на стадии производства по параметрам технологического процесса их изготовления или по результатам неразрушающих испытаний (разбраковки, отбраковки) также следует относить к прогнозированию безотказности.

3.2 расчет безотказности: Процедура определения количественных значений показателей безотказности изделия.

3.3 элемент: Составная часть изделия, рассматриваемая при прогнозировании как единое целое, не подлежащее дальнейшему разукрупнению.

4 Основные положения

4.1 Прогнозирование безотказности изделия осуществляют на стадии разработки в соответствии с программой обеспечения надежности.

4.2 Целями прогнозирования безотказности изделия являются:

— проверка выполнимости задаваемых требований или оценка возможности достижения требуемого уровня безотказности при выделенных ресурсах, обоснование необходимых корректировок заданных требований;

— сравнительный анализ безотказности вариантов схемно-конструктивного построения изделия и обоснование выбора рационального варианта;

— обоснование и оценка эффективности мер по доработкам конструкции изделия и технологии изготовления.

4.3 Для достижения указанных целей решают следующие задачи:

— устанавливают порядок и правила прогнозирования безотказности;

— выбирают методы прогнозирования;

— определяют источники исходных данных для прогнозирования;

— устанавливают требования к методикам прогнозирования;

— оформляют (документируют) результаты прогнозирования.

5 Порядок и общие правила прогнозирования

5.1 Прогнозирование безотказности в общем случае представляет собой процедуру определения и последовательного уточнения характеристик и показателей безотказности на каждом этапе стадии разработки [техническое предложение (аванпроект), эскизный проект, технический проект и изготовление опытного образца].

По мере отработки конструкции и технологии изготовления изделия, алгоритмов его функционирования, правил эксплуатации, технического обслуживания, уточнения критериев отказов и предельных состояний, накопления информации о факторах, определяющих надежность, применяют постепенно усложняющиеся, более детальные методы прогнозирования.

5.2 Прогнозирование безотказности на каждом этапе стадии разработки включает в себя:

— определение целей и задач на данном этапе, номенклатуры и требуемых значений прогнозируемых показателей и/или характеристик безотказности;

— выбор метода прогнозирования безотказности, адекватного особенностям изделия, этапу работ, наличию исходных данных;

— составление моделей прогнозирования (анализа, расчета) для каждого показателя безотказности;

— получение, анализ, оценку и предварительную обработку исходных данных для прогнозирования;

— разработку методики прогнозирования (при необходимости);

— выполнение процедуры прогнозирования;

— сопоставление результатов прогнозирования с требуемыми значениями показателей безотказности или требуемыми качественными характеристиками;

— оформление и представление результатов.

5.3 Идентификация изделия для прогнозирования безотказности включает в себя получение и анализ следующей информации:

— назначение, область применения и функции;

— критерии качества функционирования, критерии отказов и предельных состояний;

— возможность критических отказов (неисправностей) и оценка последствий их наступления;

— структура изделия, состав и схема взаимодействия его составных частей;

— наличие, виды и способы резервирования, используемые в изделии, наличие избыточности функций и характеристик, присущих изделию;

— объем и степень сложности программного обеспечения;

— типовая модель эксплуатации, устанавливающая перечень возможных режимов эксплуатации и выполняемых функций, порядок чередования режимов, продолжительность пребывания изделия в каждом режиме, номенклатура и параметры нагрузок и внешних воздействий на изделие в каждом режиме;

— планируемое техническое обслуживание и ремонт (виды, периодичность, способы выполнения, техническое оснащение, материально-техническое обеспечение работ);

— распределение функций между операторами, численность и квалификация обслуживающего персонала, виды и характеристики человеко-машинных интерфейсов, последствия непредумышленного неправильного применения.

5.4 Выбор методов прогнозирования на каждом этапе работ осуществляют в зависимости от полноты идентификации изделия по 5.3 на данном этапе (с учетом отсутствия или невозможности получения части информации, предусмотренной 4.3).

6 Методы прогнозирования

6.1 В настоящем стандарте приведены методы прогнозирования безотказности и готовности.

Примечание — При прогнозировании долговечности могут быть использованы методы прогнозирования безотказности, рассматриваемые применительно к событиям (отказам, повреждениям), характеризующим наступление предельного состояния изделий.

6.2 Методы прогнозирования подразделяют на:

— качественные, в результате применения которых получают оценки характеристик безотказности типа: больше, меньше; возможно, невозможно; недопустимо, допустимо, полностью соответствует; низкая, средняя, высокая (например, опасность события) и пр.;

— количественные, в результате применения которых получают числовые значения показателей безотказности.

6.3 Методы прогнозирования безотказности могут базироваться на следующих факторах:

— использование данных о безотказности изделий, близких к рассматриваемому изделию по назначению, принципам действия, схемно-конструктивному исполнению, технологии изготовления, элементной базе и применяемым материалам, условиям и режимам эксплуатации, с учетом выявленных тенденций к их изменению в процессе отработки, освоения производства и в ходе эксплуатации (изделий-аналогов), а также аналогов их составных частей или комплектующих изделий;

— представление изделия в виде логической схемы (структурно-функциональной, дерева неисправностей, дерева событий и т.п.), описывающей множество его состояний и событий, происходящих с ним, в зависимости от состояния составных частей, элементов и событий, происходящих с ними, подразделение множества состояний и событий на группы по различным признакам и вычисление количественных значений показателей безотказности и/или определение их качественных характеристик;

— применение математических моделей, описывающих физические, химические и иные процессы, приводящие к отказам изделий (достижению ими предельного состояния) и вычисление показателей безотказности с учетом нагрузок и условий применения, особенностей конструкции и технологии изготовления.

6.4 При прогнозировании безотказности конкретных изделий и их составных частей рекомендуется сочетать различные методы, применимые на данном этапе работ, с учетом их преимуществ и ограничений.

6.5 Основными методами прогнозирования безотказности (готовности) являются:

Источник