Содержание
- ГОСТ 21493-76
- (Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3, 5).
- СОХРАНЯЕМОСТЬ ОБЪЕКТА
- 2.3. Показатели сохраняемости
- 2.4. Показатели ремонтопригодности
- 3. Комплексные показатели надежности
- Показатели ремонтопригодности
- Показатели сохраняемости
- Безотказность, долговечность, сохраняемость и ремонтопригодность. Единичные и комплексные показатели надежности
>
ГОСТ 21493-76Изделия электронной техники. Требования по сохраняемости и методы испытаний
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ стандарт СОЮЗА ССР
>ИЗДЕЛИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ
ТРЕБОВАНИЯ ПО СОХРАНЯЕМОСТИ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИИ
W-I £9
ГОСТ 21493-76
Издание официальное
ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва
УДК 621.3.038.004.4 :620.169.1 :006.354 Группа 929
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНД APT СОЮЗА ССР
ИЗДЕЛИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ
Требования по сохраняемости и методы испытаний
Electronic components.
Storageability requirements and test methods
Дата введения 01.01.77*
Настоящий стандарт распространяется на изделия электронной техники производственно-технического назначения и народного потребления (далее—изделия) и устанавливает требования по сохраняемости изделий и методы испытаний на сохраняемость.
Термины, используемые в стандарте, приведены в приложении 2.
Требования разд. 1 (пц. 1.1—1.6), 2 (пп. 2.1, 2.1.1—2.1.4, 2.2, 2.2.1—2.2.15, 2.3, 2.3.1—2.3.3) настоящего стандарта являются обязательными, другие требования — рекомендуемыми.
(Измененная редакция, Изм. № 3, 5).
1. ТРЕБОВАНИЯ ПО СОХРАНЯЕМОСТИ
1,1. Гамма-процентный срок сохраняемости изделий должен соответствовать одному из значений ряда: 1**; 2***; 3***; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 15 лет и более. Конкретное значение заданной вероятности у, выраженной в процентах, и гамма-процентного срока
* Порядок и последовательность введения стандарта в действие — по приложению 1.
** Только для видиконов с оксидно-свинцовой мишенью и рентгеновидико-нов с мишенью на основе аморфного селена.
*** Только для фотоэлементов, изделий квантовой электроники и рентгеновских бетатронных камер.
Издание официальное
(Измененная редакция, Изм. № 2f 3).
Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1976 © Издательство стандартов, 1995
С 10 ГОСТ 21493-76
испытания изделий при ужесточенных нормах на параметры* критерии годности;
неразрушающего контроля и др,
В случае применения метода испытания в форсированных режимах испытания проводят:
при пониженной температуре — по ГОСТ 28199; при повышенной температуре — по ГОСТ 28200; при повышенной влажности — по ГОСТ 28201.
(Измененная редакция, Изм. № 5).
2.4. Обработка результатов испытаний
2.4.1. Результаты периодических проверок параметров изделий заносят в рабочий журнал с указанием данных о температуре в относительной влажности воздуха, при которых производились измерения.
2.4.2. Сведения о результатах испытаний заносят в таблицу, содержащую следующие графы:
наименование и тип изделия; обозначение стандарта или ТУ на изделие; год и месяц изготовления; гамма-процентный срок сохраняемости; объем выборки; измеряемые параметры; число отказавших изделий; значение заданной вероятности у-процентов.
Опытное значение у-процентов вычисляют по формуле
Ч1 — -г-)100′
где d — число отказов в выборке;
п — объем выборки, заложенной при испытании.
2.4.3. Изделия считают выдержавшими испытания, если контролируемые параметры соответствуют нормам, установленным в стандартах и ТУ на изделия для данного вида испытаний, и внешний вид изделий соответствует требованиям стандартов и ТУ на изделия.
2.4.4. Результаты испытаний оформляют протоколом. Протокол утверждает руководство предприятия-изготовителя.
2.4.5. Результаты испытаний считают положительными, если опытное значение у, выраженное в процентах, равно или больше значения, установленного в стандартах и ТУ на изделия.
Результаты испытаний считают отрицательными, если опытное значение у, выраженное в процентах, меньше значения, установленного в стандартах и ТУ на изделия. В этом случае изготовитель
ГОСТ 21493-76 G. 11
проводит анализ отказавших изделий и по результатам анализа принимает решение о необходимости проведения мероприятий по повышению сохраняемости изделий текущего выпуска либо об уточнении норм на параметры-критерии годности. При этом учитывают результаты работ по повышению качества изделий, проведенных за период испытаний на сохраняемость. После внедрения мероприятий, направленных на повышение сохраняемости, испытания при необходимости повторяют.
2.4.2—2.4.5. (Измененная редакция, Изм. № 3).
С. 12 ГОСТ 21493-76
ПРИЛОЖЕНИЕ / Рекомендуемое
ПОРЯДОК и ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВВЕДЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО СТАНДАРТА В ДЕЙСТВИЕ
1. Для вновь разрабатываемых стандартов общих технических условий, а также ТЗ на вновь разрабатываемые или модернизируемые по планам НИР и ОКР изделия срок введения стандарта устанавливается с 1 января 1977 г.
В тех случаях, когда ТЗ на разработку или модернизацию изделий утверждены до I января 1977 г., вопрос о корректировке ТЗ решается по согласованию между потребителем и разработчиком изделия.
2. Для изделий, находящихся в производстве, а также для изделий, разработка которых будет закончена до 1 января 1977 г., введение стандарта осуществляется, начиная с 1 января 1977 г., в следующем порядке:
а) для изделий, изготовляемых по государственным стандартам, — при очередном пересмотре этих стандартов по планам государственной стандартизации;
б) для изделий, изготовляемых по техническим условиям, — при очередном пересмотре этих ТУ по планам-графикам, утвержденным министерствами-изго-тоьит елями;
в) для изделий, изготовляемых по стандартам общих технических условий и технических условий, — при очередном пересмотре стандартов общих техниче-ских условий по планам стандартизации.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное
ТЕРМИНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СТАНДАРТЕ, И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
1. Сохраняемость — по ГОСТ 27.002.
2. Испытания на сохраняемость — по ГОСТ 16504.
3. Критерии годности — параметры изделия, по значению или изменению которых считают изделие годным или отказавшим.
4. Изделия-аналоги специального назначения—изделия той же конструкции, изготовляемые одним и тем же изготовителем по тем же технологическим процессам и поставляемые по другим стандартам или по тем же стандартам с дополнениями.
5. Отказ — по ГОСТ 27.002.
ГОСТ 21493-76 С. 13
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТЧИКИ
Е. С. Газенпуд (руководитель темы); В. С. Романов
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 23.01.76 № 196
3. Срок проверки 1991 г., периодичность — 5 лет
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
|
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, приложения |
|
ГОСТ 27.002-89 |
Приложение 2 |
|
ГОСТ 15150-69 |
1.2; 2.2.1; 2.2.6 |
|
ГОСТ 16504-81 |
Приложение 2 |
|
ГОСТ 18321-73 |
2.2 3 |
|
ГОСТ 28199-89 |
2.3 3 |
|
ГОСТ 28200-89 |
233 |
|
ГОСТ 28201-89 |
233 |
5. Ограничение срока действия снято по решению Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (ноябрь 1994 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, 4, 5, утвержденными в августе 1978 г.; марте 1982 г.; декабре 1986 г.; июле 1987 г.; январе 1992 г. (ИУС 9—78, 6—82, 3—87, 11—87, 5—92)
Редактор А. Л, Владимиров Технический редактор Л. А. Кузнецова Корректор Н. Л. Шнайдер
Сдано в наб. 18.11.94. Подп в печ. 14Д2.94. Уел. печ. л, 0,93. Уел. кр.-отт. 0,93.
Уч.-изд л. 0,80. Тираж 555 экз, С 1032,
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., i Тип «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак. 336
С. 2 ГОСТ 21493-76
сохраняемости устанавливают в зависимости от назначения и физических свойств изделий в технических заданиях (ТЗ) на разработку и модернизацию этих изделий, в -стандартах на классы (подклассы, группы, подгруппы) и технических условиях на изделия конкретных типов (видов) (далее — стандарты и ТУ на изделия) .
1.2. Изделия следует хранить в упаковке предприятия-изготовителя, вмонтированными в аппаратуру и в комплекте ЗИП в условиях 1 (Л) по ГОСТ 15150.
Фотоумножители с фотокатодами на основе эмиссионных материалов типа A111 Bv допускается хранить в условиях, установленных в ТУ на конкретные изделия.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 4).
1.3. (Исключен, Изм. № 3).
1.4. Параметры — критерии годности изделий в течение гаммапроцентного срока сохраняемости должны оставаться в пределах норм, установленных в стандартах и ТУ на изделия.
1.5. Внешний вид изделий должен соответствовать требованиям, установленным в стандартах и ТУ на изделия.
1.6. Сохраняемость изделий должна обеспечиваться без проведения тренировок. В технически обоснованных случаях в стандартах и ТУ на изделия, может быть предусмотрена тренировка изделий перед установкой в аппаратуру для эксплуатации после длительного хранения.
1.4—1.6. (Измененная редакция, Изм. № 3).
2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИИ
2.1. Испытания на сохраняемость проводят с целью проверки соответствия изделий требованиям по сохраняемости, установленным в стандартах и ТУ на изделия, накопления информации о сроках сохраняемости и разработки рекомендаций по увеличению гамма-процентного срока сохраняемости.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
2.1.1. Изделия, имеющие аналоги специального назначения, испытаниям на сохраняемость не подвергают.
Проверку соответствия этих изделий требованиям по сохраняемости осуществляют на основании испытаний изделий-аналогов специального назначения по нормам на параметры — критерии годности и по внешнему виду, установленным в стандартах и ТУ, на изделия производственно-технического назначения и -народного потребления.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
2.1.2. Испытания на сохраняемость изделий, не имеющих аналогов специального назначения, проводят методами длитель-
ГОСТ 21493-76 С. 3
ного хранения или ускоренной оценки, которые устанавливают в стандартах и ТУ на изделия.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
2.1.3. Испытания на сохраняемость проводит предприятие-изготовитель изделий.
2.1.4. Испытания на сохраняемость начинают проводить в течение первого года выпуска изделий серийного производства или при нахождении изделий в опытном производстве более двух лет, если другие требования не установлены в стандартах и ТУ на изделия.
(Введен дополнительно, Изм. № 3).
2.1.5. При изменении конструкции изделий, технологии их изготовления или применяемых материалов, которые могут повлиять на сохраняемость изделий, производят закладку на испытания новых выборок, а испытания предыдущих прекращают.
(Введен дополнительно, Изм. № 5).
2.2. Метод длительного хранения
2.2.1 Испытания изделий проводят в помещении (на складе), в котором поддерживают условия 1(Л) в соответствии с ГОСТ 15150, а испытания фотоумножителей с фотокатодами на основе эмиссионных материалов типа AInBv —в условиях, установленных в ТУ на конкретные изделия. Изделия следует хранить в шкафах или на стеллажах в упаковке изготовителя. Допускается хранение крупногабаритных изделий на специальных стеллажах без упаковки.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 4).
2.2.2. В местах хранения ежедневно контролируют температуру и влажность воздуха. Измерение температуры следует производить с погрешностью в пределах ± 1°С, относительной влажности воздуха с погрешностью в пределах ±5%.
Рекомендуется применять самопишущие приборы.
2.2.3. Выборку изделий, подлежащих испытаниям, производят методом случайного отбора по ГОСТ 18321 из партии, принятой службой технического контроля. Закладку изделий на испытания следует производить не позднее чем через три месяца после их приемки.
Допускается при испытаниях дорогостоящих и дефицитных изделий включать в выборку изделия, имеющие отдельные дефекты, не влияющие на электрические параметры и оценку внешнего вида изделий в процессе хранения.
2.2.4. В целях сокращения объема испытаний необходимо группировать изделия различных типов, типономиналов, имеющих одну базовую конструкцию и близких по технологическим процессам
С. 4 ГОСТ 21493-76
изготовления, а также по применяемым материалам и функциональному назначению. Производить закладку изделий следует по принципу представительности от данного класса (подкласса, группы, подгруппы) изделий. В этом случае результаты испытаний распространяются на весь класс (подкласс, группу, подгруппу) изделий. Перечень типовых представителей по каждому классу (подклассу, группе, подгруппе) изделий устанавливают головные предприятия по номенклатуре продукции, выпускаемой изготовителями.
2.2.5. К каждой выборке изделий, закладываемой на испытания, должен прилагаться сопроводительный лист с указанием:
наименования типа изделий;
обозначения стандарта или ТУ на изделие;
предприятия-изготовителя;
месяца, года изготовления;
объема выборки;
условия испытания;
длительности испытаний;
измеряемых параметров — критериев годности; отметки об очередной проверке изделий.
2.2.6. Перед началом испытаний изделия выдерживают в нормальных климатических условиях по ГОСТ 15150 в течение 24 ч, после этого изделия пронумеровывают, производят внешний осмотр и измерение электрических параметров — критериев годности.
Изделия, не соответствующие требованиям стандартов и ТУ на изделия, заменяют годными и при обработке результатов испытаний не учитывают.
2.2.7. Продолжительность испытаний должна быть не менее гамма-процентного срока сохраняемости. Конкретное значение продолжительности испытаний устанавливают в стандартах и ТУ на изделия.
2.2.2—2.2.7. (Измененная редакция, Изм. № 3).
2.2.8. Объем выборки для испытаний на сохраняемость устанавливают в стандартах и ТУ на изделия в соответствии с таблицей.
|
ГОСТ 21403-76 а 5 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Продолжение |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
С. в ГОСТ 21493-76 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Продолжение |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ГОСТ 21493-76 С. 7
|
Продолжение |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
С. 8 ГОСТ 21493-76 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* Электрические соединители подлежат испытанию на сохраняемость; 50% в сочлененном состоянии и 50% в расчлененном состоянии. Штыри и гнезда расчлененных разъемов должны быть защищены крышками (если это предусмотрено конструкцией изделия).
** Испытаниям подвергают только кольцевые сердечники. Результаты испытаний распространяются на сердечники других конфигураций.
Примечание. На изделия, не указанные в таблице, объем выборки, периодичность отбора и измерений устанавливают в стандартах и ТУ на изделия конкретного типа.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3, 5).
ГОСТ 21493-76 С. 9
2.2.9. Если число изделий, требуемое для испытаний в течение года, превышает 1 % от объема годового выпуска, допускается уменьшать объем выборки по сравнению с указанным в таблице. В этом случае объем выборки указывают в стандартах и ТУ на изделия конкретных типов.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
2.2.10. В процессе испытаний периодически измеряют параметры—критерии годности и производят внешний осмотр изделий. Перед началом измерений изделия выдерживают в нормальных климатических условиях не менее 2 ч. Периодичность измерения параметров указана в таблице.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.2 11. Измерение параметров изделий в процессе испытаний следует производить одним измерительным оборудованием. При замене отдельных приборов и установок в протоколах делают соответствующую запись.
2.2.12. Изделия, параметры—критерии годности которых в процессе испытаний не соответствуют нормам, установленным в стандартах, допускается оставлять для дальнейшего хранения с целью установления значения параметров в течение всего срока сохраняемости.
2 2.13. По окончании испытаний на длительное хранение с положительными результатами изделия могут быть оставлены в тех же условиях с целью установления фактического гамма-процентного срока сохраняемости.
2.2.12, 2.2.13. (Измененная редакция, Изм. № 3).
2.2.14. Изделия, снятые с производства, следует снимать с дальнейших испытаний.
2.2.15. При передаче изделий в серийное производство другому предприятию, изделия, находящиеся на испытаниях, а также все результаты испытаний следует передать этому предприятию для продолжения испытаний.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
2 3. Метод ускоренной оценки сохраняемости изделий
2.3.1. Метод ускоренной оценки сохраняемости следует применять в тех случаях, когда он обеспечивает достоверную проверку сохраняемости изделий, и это подтверждено на изделиях аналогичных но конструктивно-технологическим признакам.
2.3.2. В случае применения метода ускоренной оценки сохраняемости испытания методом длительного хранения не проводят.
2.3.3. При ускоренной оценке применяют следующие методы*
статистическое и физическое прогнозирование;
испытания изделий в форсированных режимах;
СОХРАНЯЕМОСТЬ ОБЪЕКТА
Смотреть что такое «СОХРАНЯЕМОСТЬ ОБЪЕКТА» в других словарях:
-
Сохраняемость — Сохраняемость свойство объекта непрерывно сохранять требуемые эксплуатационные показатели в течение (и после) срока хранения и транспортирования. Показатели сохраняемости К показателям сохраняемости отнесены следующие показатели надёжности… … Википедия
-
Сохраняемость — 1.5. Сохраняемость Storability Свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способности объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования Источник: ГОСТ 27.002 89:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
-
Сохраняемость — English: Storability Свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способности объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования (по ГОСТ 27.002 89) Источник: Термины и … Строительный словарь
-
Сохраняемость — свойство изделия, устройства, сооружения непрерывно сохранять (в заданных пределах) значения установленных для них показателей качества во время и после хранения и при транспортировке (см. Качество продукции). С. одна из составных частей… … Большая советская энциклопедия
-
сохраняемость — свойство объекта непрерывно сохранять исправное или только работоспособное состояние в течение и после хранения и (или) транспортирования … Политехнический терминологический толковый словарь
-
надежность — 3.2 надежность Способность машины (оборудования) безотказно выполнять заданные функции при определенных условиях и в заданном временном отрезке. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
-
срок — 3.1 срок службы: Расчетное время работы труб при заданных параметрах эксплуатации трубопровода. Источник: ГОСТ Р 54468 2 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
-
ГОСТ 27.002-89: Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения — Терминология ГОСТ 27.002 89: Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения оригинал документа: 1.2. Безотказность Reliability, failure free operation Свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
-
ОСТ 45.153-99: Надежность средств электросвязи. Термины и определения — Терминология ОСТ 45.153 99: Надежность средств электросвязи. Термины и определения: 80 анализ отказов Логическое и систематическое исследование отказов объекта путем идентификации характера возникновения, причин и последствий отказов с целью… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
-
испытания — 3.3 испытания: Экспериментальное определение количественных или качественных характеристик объекта при его функционировании в условиях различных воздействий на него. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Совокупность средств и методов, обеспечивающих защиту изделий от агрессивного воздействия факторов окружающей среды, вызывающих коррозию, старение, биоповреждение, и поддерживающих их сохраняемость на заданном уровне.
Под надежностью понимается свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в установленных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки. Надежность изделия обусловливается безотказностью его работы, ремонтопригодностью, сохраняемостью, а также долговечностью его частей. Низкая надежность ряда изделий приводит к большим экономическим потерям. Например, значительные потери времени и средств вызывают простои на замену деталей и ремонт различных механизмов, комплектуемых продукцией химических предприятий. Поэтому для оценки качества некоторых видов химической продукции нельзя ограничиться традиционными мгновенными или расчетными показателями, а необходимо пользоваться и вероятностными.
Сохраняемость — свойство изделия сохранять исправность и надежность в определенных условиях хранения и транспортировки.
Сюда входят показатели, нормативные значения и способы расчета целого назначения продукции, конструктивной сложности, надежности, сохраняемости, ремонтопригодности, эргономичности, эстетичности, технологичности, транспортабельности, экономичности, экологичности и т.д.
Показатели надежности характеризуют свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.
Сохраняемость — свойство продукции сохранять исправное и работоспособное, пригодное к потреблению состояния в течение и после хранения и транспортирования. Единичными показателями сохраняемости могут быть средний срок сохраняемости и назначенный срок хранения.
В дополнение к основным стоимостным показателям сравнительной экономической эффективности при выборе наивыгоднейшего варианта целесообразно использовать также некоторые натуральные качественные показатели, характеризующие габариты и вес приборов производительность труда расход топлива, энергии, сырья и материалов технологичность изготовления использование оборудования и производственных площадей эксплуатационные показатели безотказность в работе, ремонтопригодность, сохраняемость, долговечность и т. п.
Внутри каждого вида показателей качества продукции можно выделить группы показателей. Например, показатели надежности и долговечности включают в себя показатели безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости и т. д.
Вторая группа показателей — показатели надежности и долговечности, отражающие степень безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости изделий. Под надежностью изделий в большинстве случаев понимается их способность безотказно сохранять свои потребительские свойства на протяжении предусмотренного срока эксплуатации. Надежность для изделия в целом является обобщающим показателем качества, так как она определяется надежностью отдельных узлов и деталей. Какими бы высокими ни были все другие показатели изделий, без достаточной надежности они теряют свое значение, если не используются в полной мере.
Согласно ГОСТ 13377—75 под надежностью понимается свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки. Кроме того, к характеристикам надежности относятся безотказность, ремонтопригодность, сохраняемость, долговечность его частей. Трубопровод представляет собой систему, состоящую из конструктивных элементов, определяющих его надежность как системы
К свойствам изделия относятся надежность, безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость.
Надежность изделия обуславливается его безотказностью, ремонтопригодностью, сохраняемостью, а также долговечностью его частей.
Сохраняемость — свойство изделия сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортирования, установленного в технической документации.
Сохраняемость — свойство изделия сохранять эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортировки, установленного в технической документации. Показателями сохраняемости являются вероятность сохранения уровня безотказности, срок сохраняемости.
Качественную характеристику продукции машиностроения дает надежность изделия, т. е. свойство изделия, обусловленное долговечностью его частей, сохраняемостью, безотказностью и ремонтопригодностью. Изделие должно нормально выполнять присущие ему функции при заданных условиях эксплуатации. Количественными показателями надежности являются наработка, наработка на отказ, вероятность безотказной работы, коэффициент готовности.
Когда роль всеобщего эквивалента монопольно закрепилась за одним товаром, возникла денежная форма стоимости. Роль денег играли разные металлы. Но золото и серебро, в которых особенно сильно выражены все преимущества металлов, благодаря которым они более всего пригодны для выполнения роли денег, а именно однородность вещества, делимость, сохраняемость — стали всеобщим эквивалентом.
ГАРАНТИЙНЫЙ СРОК ХРАНЕНИЯ — период времени, в течение которого изготовитель гарантирует сохраняемость всех установленных «стандартами и техническими условиями эксплуатационных показателей и потребительских свойств продукции при условии соблюдения потребителем правил хранения.
Показатели надежности продукции определяют, как выполняет предмет потребления свои функции в течение срока эксплуатации. Надежность — это качество, определяемое с учетом времени. Надежность холодильной техники характеризуется такими показателями, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Безотказность характеризует свойство продукции непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или наработки, долговечность — свойство товара выполнять свои функции до наступления предельного состояния, ремонтопригодность — приспособленность товара к предупреждению, обнаружению и устранению различных повреждений, сохраняемость — свойство товара поддерживать работоспособное состояние после хранения и транспортировки.
Уровень качества орудий труда (оборудования, машин, транспортных средств), особенно их долговечности, безотказности, сохраняемости определяет срок их службы, полное время технического использования по назначению, частоту проведения необходимой замены (новой покупки) и существенно влияет на необходимые расходы по оснащению производства необходимым составом оборудования, машин, запасных частей, по техническому обслуживанию и ремонту. Повышение производительности, долговечности, безотказности, сохраняемости орудий труда, уменьшение их материалоемкости, энергопотребления позволяют производить необходимый объем работ, удовлетворять производственные потребности меньшим количеством оборудования, машин, техники и все большую часть получаемого предприятием дохода направлять в фонд потребления, что обеспечивает повышение жизненного уровня работников предприятий.
Среди многих технических характеристик качества промышленной продукции наиболее существенное влияние на суммарные затраты ее производства и эксплуатации оказывают характеристики надежности (долговечность, безотказность, сохраняемость, ремонтопригодность), а также состав номенклатуры технических систем, образцов и их составных частей, характеризуемый показателями унификации. При этом между унификацией и надежностью наблюдается устойчивая взаимная связь. Изделия с высоким уровнем унификации оказываются более надежными и обладают более низкой стоимостью благодаря повышению серийности производства, ее более высокой механизации и автоматизации, более совершенной технологии, высокой загрузке оборудования, меньшему количеству типоразмеров оборудования, оснастки и инструмента.
Наиболее представительными показателями качества являются показатели надежности (безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости), эргономические показатели, показатели дизайна (внешнего вида, цвета, престижности и т.д.), транспортабельности и др. Некоторые из показателей качества не имеют количественных характеристик, и их связь с ценой изделия требует специальных объяснений.
Надежность — это обобщенное свойство, которое включает в себя понятия безотказности, ремонтопригодности, долговечности и сохраняемости. Разделение надежности на эти категории зависит от того, какой промежуток времени рассматривается и учитываются ли мероприятия, связанные с восстановлением утраченной работоспособности.
Сохраняемость — свойство изделия непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после хранения и (или) транспортирования.
При температуре 20°С сухие аккумуляторы отличаются исключительно низкой скоростью саморазряда, только после 16 месяцев хранения емкость снижается до 50% начального значения. При температуре 8°С сохраняемость заряда возрастает и половина емкости теряется лишь после двух лет хранения, тогда как стандартный акку-
Показатели надежности характеризуют свойство продукции, определяющее ее способность поддерживать свою функциональную пригодность — значения всех заданных показателей К. при соблюдении установленных режимов и условий применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования. В эту группу показателей входят подгруппы показателей безотказности, ремонтопригодности, долговечности, восстанавливаемости, сохраняемости. Показатели надежности дополняют характеристику продукции, даваемую показателями функционального назначения.
Надежность товара — сложное свойство, которое определяется безотказностью, ремонтопригодностью, сохраняемостью и долговечностью товара .
К золотому обращению страны пришли во второй половине XIX в., ведущей из этих стран была Великобритания. Причинами перехода к металлическому обращению, и прежде всего к золотому, послужили свойства благородного металла, делающего его наиболее пригодным для выполнения назначения денег однородность по качеству, делимость и соединяемость без потери свойств, портативность (большая концентрация стоимости), сохраняемость, сложность добычи и переработки (редкость).
У нас еще недостаточно выпускается светопрочных и ярких органических пигментов, поэтому наши эмали, близкие по физико-механическим и защитным свойствам к лучшим мировым образцам, уступают им по яркости, чистоте и разнообразию оттенков, по сохраняемости декоративных свойств, по степени перетира. В настоящее время в этой области есть сдвиги — получены микропигменты и микронаполнители.
Выше было сказано о выпуске новых лакокрасочных материалов для ремонта легковых автомобилей в обычной упаковке. Учитывая, что аэрозольные упаковки вследствие их удобства, экономичности и сохраняемости продукта при длительном хранении находят все более широкое распространение, принимаются меры по разработке автоэмалей для ремонтных целей в аэрозольной форме применения.
Анализ структуры затрат за ЖЦТ показывает, что за 10 лет эксплуатации автомобиля затраты в этой сфере примерно в 20 раз больше производственных затрат. Наряду с этим затраты на разработку автомобиля составляют всего 0,3% совокупных затрат за ЖЦТ. Эти цифры подтверждают результаты анализа организации маркетинговых исследований, НИОКР и качества автомобиля, свидетельствующие о несоответствии их мировым достижениям. Отечественные автомобили уступают лучшим зарубежным по расходу топлива на единицу полезного эффекта, показателям экологичности, эргономичное , сохраняемости, комфортности, патентоспособности, условиям эксплуатации и восстановления. Автомобилестроителям следует увеличить долю затрат на маркетинг и НИОКР для применения современных подходов и методов менеджмента и обеспечения конкурентоспособности автомобилей.
2.3. Показатели сохраняемости
Средний срок сохраняемости — математическое ожидание срока сохраняемости объекта. В статистической трактовке этот показатель определяют по формуле
(2.19)
где Тсi — срок сохраняемости i-го объекта.
Гамма-процентный срок сохраняемости — календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования объекта, в течение и после которой показатели безотказности, долговечности и ремонтопригодности объекта не выйдут за установленные пределы с вероятностью у, выраженной в процентах.
Как и гамма-процентный ресурс, значение гамма-процентного срока сохраняемости определяют, используя выражение
(2.20)
Назначенный срок хранения — календарная продолжительность хранения в заданных условиях, по истечении которой применение объекта по назначению не допускается независимо от его технического состояния.
Под установленным сроком сохраняемости понимают технико-экономически обоснованный (или заданный) срок хранения, обеспечиваемый конструкцией и эксплуатацией, в пределах которого показатели безотказности, долговечности и ремонтопригодности объекта сохраняются теми же, какими они были у объекта до начала его хранения и (или) транспортирования.
2.4. Показатели ремонтопригодности
В теории надежности для изделий машиностроения чаще всего используют два показателя ремонтопригодности — среднее время восстановления и вероятность восстановления.
Среднее время восстановления — математическое ожидание времени восстановления объекта. Статистическую оценку этого параметра определяют по формуле
(2.21)
где Tвk — время восстановления k-ro отказа объекта; m — число отказов объекта за заданный срок испытаний или эксплуатации.
Вероятность восстановления работоспособного состояния — это вероятность того, что объект будет восстановлен в заданное время tB. Для большинства изделий машиностроения вероятность восстановления подчиняется экспоненциальному закону распределения:
(2.22)
где λ — интенсивность отказов (принимается постоянной).
3. Комплексные показатели надежности
К комплексным показателям относятся коэффициенты: готовности, технического использования и оперативной готовности.
Коэффициент готовности (КГ) — вероятность того, что объект окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается. По КГ судят о надежности объекта на определенном интервале эксплуатации, поэтому при нормировании этого показателя необходимо в нормативно-технической документации (НТД) указывать интервал эксплуатации объекта, на котором следует оценивать КГ- Среднее статистическое значение КГ определяют по формуле
(3.1)
где ti — суммарная наработка i-го объекта в заданном интервале эксплуатации; τi— суммарное время восстановления i-ro объекта за тот же период эксплуатации; N — число наблюдаемых объектов в заданном интервале эксплуатации.
Если на заданном интервале эксплуатации определены среднее значение наработки на отказ и среднее время восстановления объекта после отказа, то
(3.2)
где Tв — среднее время восстановления объекта после отказа.
Коэффициент технического использования — отношение математического ожидания наработки объекта за некоторый период эксплуатации к сумме математических ожиданий наработки, продолжительности технических обслуживании, плановых ремонтов и неплановых восстановлений за тот же период эксплуатации.
Рассчитывают KТ.И по формуле
(3.3)
Коэффициент оперативной готовности — вероятность того, что объект окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается, и, начиная с этого момента, объект будет работать безотказно в течение заданного интервала времени.
Численное значение коэффициента оперативной готовности определяют из выражения
(3.4)
где P(t0, t1) — вероятность безотказной работы объекта в интервале (t0, t1)); t0 — момент времени, с которого возникает необходимость применения объекта по назначению; t1 — момент времени, когда применение объекта по назначению прекращается.
Коэффициент КГ в формуле (2.26) определяют для периода ожидания работы, непосредственно предшествующего моменту to, когда возникает необходимость в применении объекта.
Рассмотренные выше количественные показатели надежности непосредственно связаны с отказами изделия. По характеру возникновения отказы связаны либо с поломкой отдельных элементов при функционировании, либо с изменением параметров до недоступных пределов.
По причинам возникновения отказы можно подразделить на случайные и систематические.
Случайные отказы могут быть вызваны: непредусмотренными перегрузками; скрытыми дефектами материала и погрешностями изготовления; не обнаруженными в процессе их контроля; ошибками обслуживающего персонала или сбоями в системах радиоэлектронной аппаратуры (например, превышение массы грузов, транспортируемых грузоподъемным механизмом, недопустимое увеличение тока в цепях электроавтоматики; наличие раковин и микротрещин в металле; отклонения размеров заготовок и готовых деталей; наезды на препятствия, перепутывание зажимов к источникам питания; кратковременная потеря работоспособности электронной аппаратуры). Случайные факторы чаще всего вызывают отказы при работе в неблагоприятных условиях эксплуатации.
Систематические отказы возникают по причинам, вызывающим постепенное накопление повреждений. К таким причинам относятся: время, температура, облучение. Эти отказы выражаются в виде износа, старения, коррозии, залипания, утечек и т. д.
В соответствии с этими причинами, а также по характеру развития и проявления отказы подразделяются на внезапные (поломки) и постепенные {износ, старение). Внезапные отказы являются более опасными, чем постепенные.
По причинам возникновения различают отказы: конструкционные (вызваны недостатком конструкции), технологические (производственные, вызваны несовершенством или нарушением технологии) и эксплуатационные (вызваны неправильной эксплуатацией) .
По своей физической природе отказы бывают связаны с разрушением самой детали и ее поверхностей (поломки, выкрашивание, износ, коррозия, старение) или не связаны с этими разрушениями (засорение каналов подачи топлива, смазки или подачи рабочей жидкости в гидроприводах, ослабление соединений, загрязнение или ослабление электроконтактов). В результате отказы могут быть устранены заменой деталей, их регулированием или очисткой их поверхностей.
По времени возникновения отказы делят на приработочные (возникают в первый период эксплуатации), внезапные {возникают в период нормальной эксплуатации — назначенный ресурс) и износовые (вызваны износом и старением деталей).
По сложности устранения различают отказы: устраняемые в порядке технического обслуживания и устраняемые при среднем или капитальном ремонте. В зависимости от места устранения различают отказы, не устраняемые в эксплуатационных условиях и устраняемые в стационарных условиях.
Показатели ремонтопригодности
К показателям ремонтопригодности относятся:
> вероятность восстановления в заданное время;
> среднее время восстановления;
> интенсивность восстановления;
> средняя трудоемкость технического обслуживания;
> удельная трудоемкость технического обслуживания;
> средняя трудоемкость ремонтов;
> удельная трудоемкость ремонтов;
> показатели средней и относительной стоимости технического обслуживания и ремонтов и др.
Показатели сохраняемости
Показателями сохраняемости являются:
> гарантированный срок сохраняемости;
> средний срок сохраняемости;
> гамма-процентный срок сохраняемости;
> медианный срок сохраняемости и др.
Сроком сохраняемости называется календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования изделия в заданных условиях, в течение и после которой значения показателей качества остаются в установленных пределах.
Показатели сохраняемости оценивают статистическими методами по результатам испытаний.
Средним сроком сохраняемости технического изделия называется математическое ожидание его срока сохраняемости. Средний срок сохраняемости определяют по формуле
где Tci — срок сохраняемости i-ro изделия; N — число однотипных изделий.
Назначенный срок хранения есть календарная продолжительность хранения в заданных условиях, по истечении которой применение изделия по назначению не допускается независимо от его технического состояния.
Гамма-процентный срок сохраняемости — это срок сохраняемости, достигаемый изделием с заданной вероятностью у, выраженной в процентах. Можно также сказать, что это минимальный срок сохраняемости, который будут иметь у процентов изделий данного вида.
На рис. 2.4, а изображены графики P(t) и Q(t) = 1 — P(t) — соответственно вероятности безотказной работы и вероятности отказа.
Рис. 2.4. Изменение характеристик и состояния объекта во времени: а — изменение вероятности безотказной работы P(t) и отказа Q(t); б — изменение состояния ремонтируемой аппаратуры (см. пояснения в тексте)
На рис. 2.4, б показано изменение во времени состояния ремонтируемой аппаратуры: А — рабочее состояние; В — нерабочее состояние (восстанавливаемое, ремонтируемое); Тн1 — время наработки до первого отказа; Тн2 — время наработки до второго отказа (после первого ремонта); Тву, у = 1,2 — время восстановления (ремонта) после у-го отказа; Тк — время до капитального ремонта. Очевидно, величины времени наработки до отказа и времени восстановления после отказа меняются случайным образом от экземпляра к экземпляру, поэтому можно говорить о средних значениях, например, Тнхр — средняя наработка на отказ, Тв-ср — среднее время восстановления.
Под ресурсом понимается суммарная наработка до наступления предельного состояния, после которого эксплуатация изделия невозможна. Соответственно понятие «ресурс» характеризует долговечность по наработке изделия, а «срок службы» — по календарному времени.
Средний ресурс изделия оценивается как математическое ожидание его ресурса. Статистическая оценка среднего ресурса:
где Tpi — ресурс i-го объекта; N — число изделий, поставленных на испытания или в эксплуатацию.
Гамма-процентный ресурс выражает наработку, в течение которой изделие с заданной вероятностью — у-процентов — не достигает предельного состояния. В большинстве случаев для различных изделий используют критерий 90%-го ресурса (у= 90 %). Вероятность Р(Тру) обеспечения ресурса Тру, соответствующую значению у/100, и соответственно величину Тру определяют из уравнения 
где W(Tp) — функция плотности распределения ресурса Тр для однотипной группы изделий, определяемая, как правило, экспериментально .
Значение гамма-процентного ресурса определяют с помощью кривых распределения ресурсов (рис. 2.5). W(Tp) определяют как число изделий, вышедших из строя в интервале , отнесенное к исходному числу изделий N.
Рис. 2.5. Статистические показатели ресурса изделия: а — вероятность обеспечения ресурса Р(Тр); б — плотность распределения ресурса W(Tp)
Назначенный ресурс — суммарное время наработки, при достижении которого применение изделия по назначению должно быть прекращено независимо от его технического состояния.
Под установленным ресурсом понимается технически обоснованная или заданная величина ресурса, обеспечиваемая конструкцией, технологией и условиями эксплуатации, в пределах которой изделие не должно достигать предельного состояния.
Средний срок службы — математическое ожидание срока службы. Статистическую оценку среднего срока службы определяют по формуле
где ТслЛ — срок службы i-го изделия; i = 1,N.
Назначенный срок службы — суммарная календарная продолжительность эксплуатации, при достижении которой применение изделия по назначению должно быть прекращено независимо от его технического состояния.
Под установленным сроком службы понимают технико-экономически обоснованный срок службы, обеспечиваемый конструкцией, технологией и эксплуатацией, в пределах которого изделие не должно достигать предельного состояния.
Предельный срок службы ТСЛ1 представляет собой календарную продолжительность эксплуатации или использования изделия до момента его списания и снятия с эксплуатации (использования). Он определяется аналогично тому, как определяют, например, средний срок службы.
Гамма-процентный срок службы представляет собой календарную продолжительность эксплуатации, в течение которой изделие не достигает предельного состояния с вероятностью у, выраженной в процентах. Его расчет производится аналогично расчету у-процентного ресурса при известной функции плотности распределения срока службы W(TCJ1).
Более детально вопросы расчета показателей надежности будут рассмотрены в гл. 11.
Надежность можно охарактеризовать и с помощью комплексных показателей, которые определяются комбинацией рассмотренных ранее частных показателей. Такими показателями являются, например, коэффициент готовности:
коэффициент технического использования, вероятность безотказного функционирования при выполнении ожидаемой задачи и т.д.
Коэффициент технического использования изделия КТ И определяют по формуле
где Тд — действительный фонд времени работы изделия, равный номинальному фонду, за вычетом простоев, связанных с проведением планового технического обслуживания и ремонта; Тн — номинальный фонд времени, в течение которого изделие может использоваться по назначению.
Подробная стандартизация показателей надежности приведена в ряде ГОСТ, например, в ГОСТ 13378-75 «Надежность в технике. Термины и определения», ГОСТ 20237-74 «Надежность в технике. Расчет показателей безотказности восстанавливаемых объектов» и др. В частности, в ГОСТ 21623-76 «Система технического обслуживания и ремонта техники. Показатели для оценки ремонтопригодности» приводятся пояснения 65 показателей ремонтопригодности.
Безотказность, долговечность, сохраняемость и ремонтопригодность. Единичные и комплексные показатели надежности
Надежность изделия является сложным свойством, которое в зависимости от назначения изделия и условий его применения состоит из сочетания свойств: безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.
Безотказность – это свойство изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторой наработки. Безотказность должна быть присуща изделию в любом из режимов его существования (в период работы, хранения и транспортировки), хотя часто безотказность рассматривается только применительно к режиму эксплуатации.
Долговечность – это свойство изделия сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Ремонтопригодность – это свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения дефектов и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонта. Свойство ремонтопригодности характеризует изделие не только при проведении ремонтов в предельном состоянии, но характеризует его приспособленность для профилактических мероприятий и восстановления после возникновения дефекта.
Сохраняемость – это свойство изделия сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение его хранения и транспортировки и после них. Сохраняемость характеризует свойство изделия противостоять отрицательным условиям хранения и транспортировки и представляется в виде двух составляющих: одна из них проявляется во время хранения и транспортировки, а другая — во время применения объекта после его хранения и транспортировки.
Каждое из перечисленных свойств надежности характеризуется набором показателей. Безотказность характеризуется следующими показателями: вероятность безотказной работы, средняя наработка до отказа, гамма-процентная наработка до отказа, интенсивность отказов, средняя наработка на отказ, параметр потока отказов.
Вероятность безотказной работы РН — это вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ изделия не возникает. Используя (4) и тот факт, что отказ и безотказная работа образуют полную группу несовместных событий, получаем:
. (11)
Вероятность безотказной работы выражается через плотность распределения на основе соотношения
, РH(0)= 1, PH(¥)= 0. (12)
Важной особенностью вероятности безотказной работы является то, что указание её величины без указания пределов наработки не имеет смысла, так как вероятность безотказной работы изделия изменяется с течением времени его эксплуатации (рис.3). Задавая допустимое значение g вероятности безотказной работы изделия в период его эксплуатации предполагается, что в этот период вероятность безотказной работы изделия должна удовлетворять условию РH(t)³g. В связи с тем, что РH(t) убывающая функция, верхняя граница ее наработки до отказа t = Тg определится из условия РH{t=Tg} = g, чем и гарантируется выполнение неравенства РH{t£Tg} ³ g. Поэтому для изделия указание его вероятности безотказной работы без указания периода эксплуатации не имеет смысла. Например (рисунок 3), у одного и того же изделия вероятность безотказной работы РH(Tg)=g, рассматриваемая в период наработки , во много раз больше вероятности безотказной работы РH(Tg1)=g1, рассматриваемой за период наработки при Tg1> Tg.
Рисунок 3 — Вероятность безотказной работы изделия в зависимости от длительности времени его эксплуатации
Для режимов хранения и транспортировки могут также использоваться термины вероятность безотказного хранения или вероятность безотказной транспортировки.
На основе этого определения также вводятся показатели вероятность выполнения технологического задания для технологических систем и вероятность выполнения задания по параметру качества в расчетах на надежность.
Средняя наработка до отказа – это математическое ожидание наработки изделия до отказа, т.е. средняя наработка до отказа определяется формулой (8). Показатель средняя наработка до отказа может применяться не только в период эксплуатации изделия, но и в период его хранения и транспортировки.
Гамма – процентная наработка до отказа – это наработка, в течение которой отказ изделия не возникает с вероятностью g (при этом g указывают в процентах), т.е. гамма-процентная наработка – это квантиль функции вероятности безотказной работы, определяемый как корень одного из уравнений:
или . (13)
Величина гамма-процентной наработки Tg и Tg1 для значений g и g1представлена на рисунке 3.
Интенсивность отказов – это условная плотность вероятности возникновения отказа невосстанавливаемого изделия, определяемая для рассматриваемого момента времени при условии, что до этого момента отказ не возник. Используя (6) и (12), получаем:
. (14)
Средняя наработка на отказ – это отношение наработки восстанавливаемого изделия к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки. Средняя наработка на отказ и параметр потока отказов используются в качества показателя безотказности восстанавливаемого изделия, например, технологического оборудования или обрабатывающего инструмента. Эксплуатация таких изделий может быть описана следующим образом. В начальный момент времени изделие начинает работу и работает до отказа, после отказа происходит его восстановление и изделие вновь работает до отказа. Моменты отказов на оси суммарной наработки или на оси непрерывного времени образуют поток отказов. В качестве характеристики потока отказов используют ведущую функцию W(t) данного потока – математическое ожидание числа отказов за время t, т.е.: , где М – символ математического ожидания; r(t) — число отказов за время t. Поэтому средняя наработка на отказ ТСР будет определяться из соотношения
. (15)
Поток отказов также характеризуют параметром потока отказов ω(t) -отношением среднего числа отказов восстанавливаемого изделия за произвольно малую его наработку к значению этой наработки, т.е.: .
Долговечность изделия характеризуется следующими показателями: ресурсом (средним, гамма-процентным, назначенным, техническим); сроком службы (средним, гамма-процентным, назначенным).
Ресурс или технический ресурс – это время работы изделия от начала его эксплуатации или его возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние. Срок службы же определяется календарной наработкой до перехода в предельное состояние.
Технический ресурс для неремонтируемых изделий совпадает с продолжительностью пребывания в работоспособном состоянии в режиме применения по назначению, если переход в предельное состояние обусловлен только возникновением отказа. Поскольку средний или капитальный ремонт позволяет частично или полностью восстановить ресурс, отсчет времени работы, образующей ресурс, возобновляют по окончании такого ремонта, различая в связи с этим доремонтный, межремонтный, послеремонтный и полный (до списания) ресурс. Аналогичным образом выделяют виды срока службы.
Средний ресурс и средний срок службы – это математическое ожидание ресурса или срока службы, соответственно.
Гамма-процентный ресурс (гамма-процентный срок службы) – это время (календарная продолжительность) от начала эксплуатации, в течение которого он достигнет предельного состояния с заданной вероятностью g, выраженной в процентах. Величина гамма-процентного ресурса в случае аналитического задания вероятности безотказной работы определяется из соотношения (13) или графически из рисунка 3. Из этих соотношений следует, что увеличение вероятности безотказной работы изделия без его совершенствования возможно только за счет уменьшения величины гамма-процентного ресурса.
Назначенный ресурс (срок службы) определяется суммарным временем работы (календарной продолжительностью эксплуатации) изделия, при достижении которой его применение по назначению должно быть прекращено. Цель установления назначенного ресурса или назначенного срока службы — обеспечение принудительного заблаговременного прекращения применения изделия по назначению, исходя из требований безопасности или экономического анализа.
Для объектов, подлежащих длительному хранению, может быть установлен назначенный срок хранения, по истечении которого дальнейшее хранение недопустимо.
При достижении изделием назначенного ресурса или срока службы, в зависимости от его назначения, особенности эксплуатации, технического состояния и других факторов изделие может быть: списано; направлено в средний или капитальный ремонт; передано для применения не по назначению; принято решение о продолжении эксплуатации.
Отметим, что ресурс и срок службы может быть задан не только временем, но и другой физической величиной, например, пробегом (километры), объемом выполненной работы (тонны) и т.д.
Ремонтопригодность изделия характеризуется следующими показателями: вероятностью восстановления работоспособного состояния; средним временем восстановления работоспособного состояния; средней трудоемкостью восстановления работоспособного состояния.
Вероятность восстановления работоспособного состояния – это вероятность того, что время восстановления работоспособного состояния изделия не превысит заданного времени.
Среднее время (средняя трудоемкость) восстановления работоспособного состояния – это математическое ожидание времени (трудоемкости) восстановления работоспособного состояния.
Время восстановления отсчитывают либо непрерывно, либо из него по определенным правилам исключают интервалы времени, не обусловленные непосредственно выполнением восстановительных работ. В связи с этим различают общее время и оперативное время восстановления работоспособности изделия.
Сохраняемость характеризуется средним и гамма-процентным сроком сохраняемости.
Средний срок сохраняемости определяется как математическое ожидание срока сохраняемости, а гамма-процентный срок сохраняемости – срок сохраняемости, достигаемый изделием с заданной вероятностью g, выраженной в процентах.
Необходимо отметить, что показатели безотказности и долговечности определялись на основе функции распределения вероятности отказов (или функции надежности), в то же время для ремонтопригодности необходимо знание функции распределения вероятности времени восстановления, а для сохраняемости -функции распределения вероятности срока сохраняемости. Причем различают сохраняемость изделия до ввода в эксплуатацию и сохраняемость изделия в период эксплуатации (при перерывах в работе). Во втором случае срок сохраняемости входит составной частью в срок службы. Кроме того, для срока сохраняемости до ввода изделия в эксплуатацию выделяют срок сохраняемости в законсервированном виде, срок сохраняемости при монтаже и срок сохраняемости на более сложном законсервированном объекте.
К комплексным показателям надежности относят: коэффициент готовности; коэффициент оперативной готовности; коэффициент технического использования; коэффициент планируемого применения; коэффициент сохранения эффективности и т.д.
При оценке надежности технологических систем вводятся показатели по параметрам качества продукции, параметрам производительности процесса и параметрам затрачиваемых ресурсов, которые будут рассмотрены далее.
Контрольные вопросы к разделу 3
1. Состояние изделия.
2.Определение исправного, работоспособного, неисправного, неработоспособного и предельного состояния.
3. Чем отличается исправное от работоспособного состояния?
4. Из каких соображений назначается предельное состояние.
5. Чем отличается повреждение от отказа?
6. Чем отличается ремонт от восстановления изделия?
7. Особенности эксплуатации изделий по фактическому состоянию.
8. Детерминированные и случайные отказы.
9. Классификация отказов по причинам их возникновения.
10. Классификация отказов в зависимости от периода эксплуатации.
11. Отказы функционирования и параметрические отказы.
12. Внезапные и постепенные (износные) отказы.
13. Вероятность и статистическая оценка вероятности события.
14. Функция распределения вероятности случайной величины и ее свойства. 15. Формула определения вероятности попадания случайной величины в заданный интервал.
16. Статистическая оценка функции распределения вероятности случайной величины. Гистограмма распределения вероятности.
17. Плотность распределения случайной величины и ее связь с ФРВотказов и безотказной работы. Статистическая оценка плотности распределения.
18. Интенсивность отказов и ее связь с ФРВ безотказной работы. Статистическая оценка интенсивности отказов.
19. Математическое ожидание, его физический смысл и статистическая оценка.
20. Дисперсия, ее физический смысл и статистическая оценка.
21. Стандартное отклонение, коэффициент вариации. Квантиль случайной величины.
22. Уравнение для определения границ доверительного интервала.
23. Доверительный интервал и доверительная вероятность.
24. Безотказность. Основные показатели безотказности.
25. Вероятность безотказной работы.
26. Гамма-процентная наработка до отказа.
27. Средняя наработка до отказа.
28. Средняя наработка на отказ.
29. Связь ФРВ безотказной работы с интенсивностью отказов. Основное уравнение теории надежности.
30. Формула и график взаимосвязи вероятности безотказной работы и гамма-процентной наработки до отказа.
31. Долговечность. Основные показатели долговечности.
32. Ресурс, средний ресурс, гамма-процентный ресурс, назначенный ресурс.
33. Сохраняемость. Основные показатели сохраняемости.
34. Ремонтопригодность. Основные показатели ремонтопригодности.