Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Разработка требований ТЗ по надежности

.pdf
Скачиваний:
33
Добавлен:
15.03.2015
Размер:
323.82 Кб
Скачать

Пример

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.