Принципы нормирования надежности

Нормирование надежности - установление в нормативно-технической документации и (или) конструкторской (проектной) документации количественных и качественных требований к надежности.

Нормирование надежности включает:
- выбор нормируемых показателей надежности;
- технико-экономическое обоснование значений показателей надежности объекта и его составных частей;
- задание требований к точности и достоверности исходных данных;
- формулирование критериев отказов, повреждений и предельных состояний;
- задание требований к методам контроля надежности на всех этапах жизненного цикла объекта.

Нормируемый показатель надежности - показатель надежности, значение которого регламентировано нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документацией на объект.

В качестве нормируемых показателей надежности могут быть использованы один или несколько показателей в зависимости от назначения объекта, степени его ответственности, условий эксплуатации, последствий возможных отказов, ограничений на затраты, а также от соотношения затрат на обеспечение надежности объекта и затрат на его техническое обслуживание и ремонт. По согласованию между заказчиком и разработчиком (изготовителем) допускается нормировать показатели надежности. Значения нормируемых показателей надежности учитывают, в частности, при назначении цены объекта, гарантийного срока и гарантийной наработки.

При назначении количественных требований (норм) по надежности объектов учитываются возможности производства и экономические соображения. Вначале выбираются предварительные нормы надежности, соответствующие возможностям производства, затем производится уточнение этих норм и выбор мероприятий по повышению надежности, наиболее выгодных экономически.

При составлении технического задания на проектируемый объект еще недостаточно ясны его конструктивные формы. Поэтому обосновать количественные требования (нормы) по надежности или другим эксплуатационным свойствам можно лишь после рассмотрения соответствующих характеристик уже существующих аналогичных объектов. Иначе говоря, необходимо иметь прототип и учитывать тенденции изменения его характеристик.

В качестве прототипа заказываемого объекта выбирается высоконадежное техническое устройство, примерно аналогичное проектируемому. Прототип должен иметь возможно большее сходство с проектируемым объектом по принципу действия. При формальном назначении прототипа возможны большие ошибки.

Значение нормы надежности прототипа корректируется с учетом технических характеристик проектируемого объекта, технического прогресса за время его проектирования и изготовления, изменения условий эксплуатации, лимитирующих факторов (стоимость, масса и т.д.), значения последствий отказов, квалификации операторов и некоторых других факторов.

Подтвердить заданные значения показателей (норм) надежности можно различными методами:

- проведением контрольных испытаний на надежность;
- моделированием случайных процессов возникновения отказов на ПК;
- вероятностным моделированием на ПК процессов перехода систем в различные состояния;
- проведением контрольных расчетов надежности.

Основной метод подтверждения выполнения норм надежности - контрольные испытания на надежность. Такие испытания должны проводиться периодически, в сроки, предусмотренные технической документацией, а также при изменении конструкции материалов, технологии, влияющих на показатели надежности.

Перед началом контрольных испытаний объекты должны пройти приработку (технологический прогон).

В технических условиях на элементы (систему) должна быть включена программа контрольных испытаний на надежность. Программа должна содержать план испытаний, требования к средствам испытаний, способ обработки экспериментальных данных и оформления результатов испытаний.

План испытаний составляется по согласованию между заказчиком и изготовителем и утверждается вышестоящей организацией. В этом плане содержатся правила, устанавливающие объем выборки, порядок проведения испытаний и критерии их прекращения.

Моделирование и контрольные расчеты приобретают большое значение, когда сложная система не может быть подвергнута из-за большой стоимости контрольным испытаниям на надежность или может быть испытана лишь модель (макет) системы.

Методика контрольных расчетов надежности должна быть убедительно обоснована. При контрольном расчете надежности больших систем необходимо основываться на значениях показателей надежности аналогичных систем и при необходимости экстраполировать эти показатели.

Вероятностное моделирование проводится в случаях, когда контрольные расчеты являются слишком громоздкими или связаны с допущениями, значительно искажающими действительность. В необходимых случаях моделирующие алгоритмы следует согласовывать с заказчиком.