Разработка требований ТЗ по надежности
.pdfПример
Надежность ИС
на тему:
«Разработка требований ТЗ по надежности»
Выполнили: студенты группы
|
|
Оператор |
|
Функции АСОИУ «Кофейный аппарат СмаХиКо»: |
|
|
|
- Считывание информации о заказываемом напитке с панели управления; |
|
|
|
- Проверка наличия воды в резервуаре посредством датчика; |
|
|
|
- Проверка наличия ингредиентов посредством датчика; |
|
|
|
- Проверка наличия расходных материалов посредством датчика: |
|
|
1 |
|
|
|
|
- Разогрев воды в резервуаре; |
Панель |
|
Купюро- и |
- Вычисление стоимости напитка; |
управления |
монетоприемник |
|
- Приём/выдача денежных знаков; |
|
|
|
- Приготовление напитков (с расчётом пропорций ингредиентов); |
|
|
|
- Выдача напитка. |
|
Встроенный |
|
|
|
компьютер |
|
Структура АСОИУ «Кофейный аппарат СмаХиКо»: |
I |
I |
I |
|
|
|
|
Условные обозначения: |
|
|
|
1 – Датчик денежных знаков |
|
|
|
2 – Датчик температуры воды в резервуаре |
|
|
|
3 – Датчик наличия воды в резервуаре |
|
2 |
3 |
|
|
|
|
4 – Датчик наличия ингредиентов (кофе, сахар, молоко) |
|
|
|
5 – Датчик наличия расходных материалов (стаканчики, палочки) |
|
Резервуар |
|
I – Исполнительные механизмы |
|
|
|
1) Пользователь кладёт в деньги в купюро- и монетоприемник. |
|
|
|
2) Пользователь выбирает напиток на панели управления и получает |
|
Напиток |
|
информацию о выбранном напитке через ЖК-индикатор. |
|
||
|
(ОУ) |
||
3) Информация о выбранном напитке поступает на встроенный компьютер, |
|
||
|
|
|
|
который выбирает нужную программу и, согласно этой программе, |
|
|
|
посылает информацию: монетоприёмнику - о выдаче необходимой сдачи |
4 |
|
5 |
пользователю, панели управления – о выбранном напитке для вывода на |
|
||
|
|
|
|
ЖКИ, на резервуар и хранилище – о необходимых пропорциях воды и |
Запас |
|
Расходные |
ингредиентов с предварительно проверкой их наличия |
ингредиентов |
|
материалы |
4) Напиток приготавливается путём добавления в стаканчик воды, |
Кофе |
|
Стаканчики |
разогретой до нужной температуры (которая измеряется посредством |
|
||
|
|
|
|
датчика), ингредиентов и размешивателей (при их наличии, что тоже |
Сахар |
|
Палочки |
определяется датчиком), затем выдаётся пользователю. |
|
||
|
|
|
|
5) Оператор производит ТО и ремонт аппарата. |
Молоко |
|
|
|
|
|
|
|
|
Система |
ТЗ на ИС
«Кофейный автомат СмаХиКо»
Требования по надежности
№ |
|
Наименование |
|
Содержание требований |
Задание и описание показателей надежности |
|
|
|
требований |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Последовательность этапов (видов режимов |
1) |
Хранение системы (10 лет – на складе, при |
|
|
|
|
эксплуатации(хранения, транспортирования, развертывания, |
|
комнатных условиях) |
|
|
|
|
ожидания применения по назначению, технического |
2) |
Транспортировка (в бережных условиях) |
|
|
|
|
обслуживания и плановых ремонтов) с указанием их |
3) |
Развертывание системы (1 час – установка в |
|
|
|
|
продолжительности. |
|
помещении, подключение к сети, заполнение |
|
|
|
|
|
|
ингредиентами, подключение к водопроводной |
1 |
|
Типовая модель |
|
|
|
сети или заполнение резервуара водой, |
|
|
эксплуатации |
|
|
|
программирование автомата (задание цен и |
|
|
применительно к |
|
|
|
составов напитков)) |
|
|
которой задаются |
|
|
4) |
Ожидание применения по назначению |
|
|
требования по |
|
|
|
(~15 минут) |
|
|
надежности. |
|
|
5) |
Срок эксплуатации (5 лет) |
|
|
|
|
|
6) |
Техническое обслуживание (1 раз в 2 дня – |
|
|
|
|
|
|
заполнение ингредиентами, сбор выручки, при |
|
|
|
|
|
|
необходимости заполнение монетами аппарата |
|
|
|
|
|
|
выдачи сдачи и перепрограммирование системы |
|
|
|
|
|
|
(в течение 30 минут)) |
|
|
|
|
|
7) |
Плановый ремонт (1 раз в месяц – диагностика и |
|
|
|
|
|
|
отладка всех элементов автомата) |
|
|
|
|
|
8) |
Капитальный ремонт (1 раз в год – замена |
|
|
|
|
|
|
основных узлов аппарата, при условии |
|
|
|
|
|
|
экономической целесообразности) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характеристика принятой системы технического |
1) |
Встроенный компьютер, позволяющий |
|
|
обслуживания и ремонта, обеспечение ЗИП. |
|
осуществлять программирование/диагностику |
|
|
|
|
автомата |
|
|
Уровни внешних воздействующих факторов и нагрузок для |
1) |
Повышенная влажность |
|
|
каждого этапа (вида, режима) эксплуатации. |
2) |
Механические повреждения в результате |
|
|
|
|
небрежной транспортировки |
|
|
|
3) |
Ударные нагрузки в режиме транспортировки и |
|
|
|
|
эксплуатации |
|
|
Численность и квалификация обслуживающего и ремонтного |
|
|
|
|
персонала |
1) |
Оператор кофейного автомата (1 человек) |
|
|
|
|
|
2Требования к конструктивным способам обеспечения надежности
Требования и ограничения по видам и кратности резервирования
Требования и ограничения по затратам в изготовлении и эксплуатации, массе, габаритам, объему изделия и отдельных составных частей, комплектов ЗИП, оборудования для технического обслуживания и ремонтов
Требования к структуре и составу ЗИП
Требования к системе технического диагностирования
Требования и 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
1) Возможность стационарного подключения воды
1)Стоимость системы: 3100 у.е.
2)Габариты: 1700мм/540мм/690 мм (высота/ширина/глубина)
3)Вес: 115 кг
4)Встроенный компьютер, ведущий статистику продаж и диагностирующий состояние системы
1)Набор инструментов и запасных частей
2)Набор расходных материалов (стаканчики (500 шт.) и палочки для размешивания (450 шт.))
1)Наличие встроенного мини-компьютера, выявляет неисправности и отображает на дисплее информацию об их причинах
1)Регулярное техническое обслуживание
2)Оптимальные условия внешней среды
3)Повышенная вандалоустойчивость
1)Корпус и панель управления должен быть выполнен из ударопрочных материалов
2)Материалы, из которых изготовлены резервуар и кассеты запаса ингредиентов, должны быть экологически чистыми.
1)Использование расходных материалов, соответствующих устройству автомата и предназначенных для горячих напитков
2)Использование ингредиентов, соответствующих стандартам пищевых продуктов
3Требования к технологическим (производственным) способам обеспечения надежности
Требования к точностным параметрам технологического |
1) |
Потребляемый ток ток: 220-230 В, 50 Гц |
оборудования и его аттестации |
2) |
Объём воды на порцию, заданный программой |
|
|
(90-150 мл) |
Требования к стабильности технологическим процессам, |
1) |
Поддержание постоянной температуры в |
свойствам сырья, материалов, комплектующим изделиям |
|
рабочем резервуаре (96 градусов С) |
|
2) |
Наличие воды в резервуарах при отсутствии |
|
|
подключения автомата к водопроводной сети |
|
3) |
Наличие в аппарате всех требуемых |
|
|
ингредиентов и расходных материалов |
Требования к необходимости, длительности и режимам |
1) |
Проверка соответствия времени разогрева воды |
технологического прогона в процессе изготовления |
|
в рабочем резервуаре до необходимой |
|
|
температуры номинальному времени (5 минут) |
|
2) |
Проверка соответствия температуры воды в |
|
|
рабочем резервуаре номинальному значению |
|
|
(96 градусов С) |
|
3) |
Тестовые заказы всех напитков, |
|
|
предусмотренных программой с проверкой |
|
|
исправной работы купюро- и монетоприёмников |
|
|
(16 прогонов) |
Требования к способам и средствам контроля уровня |
1) |
Проверка герметичности резервуаров |
надежности в процессе производства |
2) |
Проверка исправной работы купюро- и |
|
монетоприёмников |
|
|
|
|
|
|
|
Требования к системе технического обслуживания и ремонтов
4Требования к эксплуатационным способам
обеспечения |
Требования к алгоритму технического диагностирования |
надежности |
|
Требования к численности, квалификации, длительности обучения обслуживающего и ремонтного персонала
Требования к способам устранения отказов и повреждений, порядку использования ЗИП, правилам регулировок
Требования к объему и форме представления информации о надежности, собираемой в ходе эксплуатации
1)Техническое обслуживание (1 раз в 2 дня – заполнение ингредиентами, сбор выручки, при необходимости заполнение монетами аппарата выдачи сдачи и перепрограммирование системы)
2)Плановый ремонт (1 раз в месяц – диагностика и отладка всех элементов автомата)
1)Диагностика исправности работы купюро- и монетоприёмников (правильность считывания номиналов денежных знаков – купюры по 10, 50р. и монеты по 1, 2 и 5 р.)
2)Диагностика исправности работы бойлера
3)Диагностика исправности работы программы (тестовый заказ/дегустация напитка)
1)Оператор кофейного автомата (1 человек)
2)Средне-специальное образование (4-5 лет) и курсы по специализации (1-2 месяца).
1)Работа производится при отключенном питании
2)Необходимо дождаться охлаждения воды в рабочем резервуаре.
1)Сбор оператором информации о состоянии автомата с последующей её передачей владельцам аппарата.
2)Все данные о продажах и других операциях автомата сохраняются в статистических счетчиках и могут быть отображены на экране машины.
|
|
Прекращение выполнения изделием заданных функций, |
1) |
Низкая температура напитка (неисправная |
|
|
снижение качества функционирования за пределы |
|
работа бойлера) |
|
|
допустимого уровня |
2) |
Неисправная работа купюро- и |
|
|
|
|
монетоприёмников (автомат не принимает |
|
|
|
|
деньги или не даёт сдачи (при её наличии), |
|
|
|
|
неверно распознаёт номиналы денежных |
|
|
|
|
знаков) |
|
|
|
3) |
Несоответствие состава приготовленного |
5 |
Критерии отказов |
|
|
напитка заказанному (ошибка в программе) |
|
по заданной модели |
|
|
|
|
эксплуатации. |
Искажение информации из-за сбоев |
1) |
Автомат неверно получает информацию с |
|
|
|
|
панели управления (о составе напитка, кол-ве |
|
|
|
|
сахара) |
|
|
Внешнее проявление, свидетельствующее о наступлении или |
1) |
Дым, горение |
|
|
предпосылках наступления неработоспособного состояния |
2) |
Утечка воды или ингредиентов |
|
|
(шум, вибрация в механических частях, перегрев, дым, |
3) |
Нерабочий дисплей |
|
|
горение и т.п.) |
4) |
Внешние механические повреждения |
|
|
|
|
(вандализм) |
|
|
|
|
|
|
|
Отказ одной или нескольких составных частей, |
1) Отключение водоснабжения в водопроводной |
|
|
|
восстановление или замена которых на месте эксплуатации не |
сети при отсутствии резервных резервуаров с |
|
6 |
Критерий |
предусмотрена эксплуатационной документацией |
водой |
|
|
предельных |
|
2) Отключение электроснабжения |
|
|
состояний |
|
|
|
|
применительно к |
Снижение наработки на отказ (повышение интенсивности |
1) |
Перебои в электропитании |
|
которым |
отказов) ниже (выше) допустимого уровня |
2) |
Вандализм (механические повреждения) |
|
установлены |
|
|
|
|
требования по |
Превышение установленного уровня текущих (суммарных) |
1) |
Редкое использование автомата (к примеру, |
|
долговечности и |
затрат на техническое обслуживание и ремонты или другие |
|
вследствие установки в безлюдных местах) |
|
сохраняемости |
признаки, определяющие экономическую нецелесообразность |
2) |
Редкое тех. обслуживание автомата (наполнение |
|
|
дальнейшей эксплуатации |
|
ингредиентами), ведущее к простою. |
|
|
|
|
|
7Номенклатура и значения показателей надежности применительно к заданной модели эксплуатации
Кт.н - коэффициент технического использования
Кг - коэффициент готовности
Ко.г - коэффициент оперативной готовности
Кт.н.ож – Кг в режиме ожидания применения
Кг.ож – Кг режиме ожидания применения
Кэф – коэффициент сохранения эффективности
Р(tб.р) – вероятность безотказной работы при наработке
tб.р
tб.р – наработка, в пределах которой вероятность
безотказной работы изделия не ниже заданной
Р(tв) – вероятность восстановления (за заданное время tв)
tож – время ожидания применения по назначению
Тв – среднее время восстановления
Тср – средняя наработка до отказа
Λ - интенсивность отказов
Тр.ср.сп – средний ресурс до списания (полный)
Тр.ср.к.р – средний ресурс до капитального (среднего и
т.п.) ремонта
Тсл.ср.сп –средний срок службы до списания (полный)
Тс.ср – средний срок хранения
Кт.н=18*30/(18*30+0.5*15+2)=0.982 Кг=(18*100)/(18*100+1)=0.999
Ко.г=Кг*P(t)=0.999*0.5=0.499
Кэф=10/240=0.042 tб.р=100 дней
P(tб.р)=1 tож=15 минут tв=1 час tср=100 дней
Тр.ср.к.р = 3.75 лет Тсл.ср.сп = 1 год Тс.ср = 5 лет Тср= 10 лет
8Методы контроля соответствия заданным требованиям по надежности
Аналитические методы
Методы вероятностного моделирования
Комбинированные методы (сочетание аналитических методов
иметодов моделирования)
Экспертные методы
Проведение специальных испытаний на надежность
Сбор и обработка статистических данных о надежности
Расчетно – экспериментальные методы
1)Измерить температуру приготовленного напитка и сравнить с данными производителя (95-96 градусов С)
1)Отношение количества отказов (расхождение с программой, «зависание», низкая температура напитка и слишком большое время приготовления) к сроку эксплуатации.
1) Расчет количества отказов бойлера
1)Методом экспертных оценок рассчитать способность автомата приготовить различные напитки в соответствии с рецептурами.
1)Проведение испытаний в режиме постоянного использования в течение длительного времени (например, рабочий день ~8 часов).
1)Сбор данных со встроенного компьютера и ведение журнала технического обслуживания.
1) Тестирование системы в режиме эксплуатации.