3. Задание требований по надежности.

Основная процедура задания требований это нормирование надежности – установление в нормативно-технической документации и (или) конструкторской (проектной) документации количественных и качественных требований к надежности.

Нормирование надежности включает выбор номенклатуры нормируемых ПН; технико-экономическое обоснование значений ПН объекта и его частей; задание требований к точности и достоверности исходных данных; формирование критериев отказов, повреждений и предельных состояний; задание требований к методам контроля надежности.

При задании требований по надежности определяют и согласовывают между заказчиком (потребителем) и разработчиком (изготовителем) типовую модель эксплуатации, критерии отказов и предельных состояний, номенклатуру и значения ПН, методы контроля надежности, необходимость разработки программы обеспечения надежности [14].

Типовая модель эксплуатации должна включать последовательность этапов эксплуатации (хранения, транспортирования, использования по назначению и т. д.) с указанием их продолжительности; характеристику системы обслуживания и ремонта, обеспечения запасными частями, инструментом и материалами; численность и квалификацию обслуживающего и ремонтного персонала; уровни внешних нагрузок и воздействий.

Номенклатуру нормируемых ПН выбирают из приведенного выше перечня с возможным его расширением, не противоречащим [13]. Общее количество задаваемых показателей должно быть минимальным, но характеризовать все этапы эксплуатации объекта. Для восстанавливаемых объектов как правило задают комплексный показатель надежности или определяющий его набор единичных показателей. Не допускается одновременное задание комплексного и всех определяющих его единичных показателей.

В состав требований по надежности могут входить требования к конструктивным, технологическим и эксплуатационным способам обеспечения надежности.

Требования по надежности включают в технические задания (ТЗ) на разработку, технические условия (ТУ) на изготовление опытной и серийной продукции, в стандарты общих технических требований (ОТТ) и условий (ОТУ). В паспортах, формулярах, инструкциях и другой эксплуатационной документации ПН указывают в качестве справочных.

Выбор нормируемых ПН осуществляют на основе классификации объектов по признакам, характеризующим их назначение, особенности эксплуатации и др.

По назначению объекты подразделяют на объекты (изделия) конкретного назначения, имеющие один основной вариант применения, и объекты (изделия) общего назначения, имеющие несколько вариантов применения.

По возможным состояниям объекты подразделяют на два вида:

I – объекты, которые в процессе эксплуатации могут находиться в двух состояниях – работоспособном и неработоспособном;

II – объекты, которые могут находится помимо того в частично неработоспособных состояниях.

Для невосстанавливаемых объектов вида I и II общего и конкретного назначения в качестве нормируемого выбирают единичный показатель безотказности. Для восстанавливаемых объектов вида I общего и конкретного назначения – комплексный ПН и, при необходимости, один из определяющих его показателей безотказности или ремонтопригодности. Для восстанавливаемых и невосстанавливаемых объектов вида II общего назначения – набор ПН составных частей объекта, рассматриваемых как объекты вида I. Для восстанавливаемых и невосстанавливаемых объектов вида II конкретного назначения – коэффициент сохранения эффективности или его модификация.

Для всех объектов, кроме вида II конкретного назначения, выбирают показатель долговечности, если для них может быть однозначно сформулировано понятие предельного состояния и критерии его достижения, а также показатель сохраняемости, если для объектов предусмотрено хранение (транспортирование).

Для конкретного выбора ПН используют более подробную классификацию объектов.

По режимам применения выделяют объекты непрерывного длительного применения, многократного циклического применения , однократного применения с предшествующим периодом ожидания и хранения .

По последствиям отказа или достижения предельного состояния объекты подразделяют на те, для которых эти последствия носят катастрофический характер (угроза жизни и здоровью людей, значительные экономические потери и т. д.) и те, для которых последствия не носят катастрофического характера.

По характеру основных процессов, определяющих переход в предельное состояние, изделия подразделяют на стареющие, изнашиваемые, стареющие и изнашиваемые одновременно.

По возможности и способу восстановления технического ресурса (срока службы) изделия подразделяют на неремонтируемые, ремонтируемые обезличенным способом и ремонтируемые необезличенным способом.

По возможности технического обслуживания в процессе эксплуатации изделия подразделяют на обслуживаемые и необслуживаемые.

По возможности проведения контроля перед применением изделия подразделяют на контролируемые и неконтролируемые перед применением.

В зависимости от классификационных признаков устанавливаются конкретные нормируемые показатели безотказности, ремонтопригодности, долговечности и сохраняемости в соответствии со стандартом [14].

Численные значения (нормы) ПН объектов устанавливают в ТЗ и ТУ с учетом назначения объектов, достигнутого уровня и выявленных тенденций их надежности, возможностей изготовителей, требований и возможностей заказчика (потребителя), исходных данных выбранного плана контроля.

Для обоснования значений показателей надежности используют расчетные, экспериментальные или расчетно-экспериментальные методы.

В стандарте [14] приведена методика обоснования норм ПН, различная по отношению к объектам общего и конкретного назначения. Методика не зависит от вида показателя, обозначаемого далее общим символом R. Методика применяется в тех случаях, когда известны или могут быть установлены:

а) возможные варианты построения объекта и мероприятия по повышению надежности;

б) значения прироста надежности и затрат для каждого из этих вариантов (мероприятий);

в) вид зависимости “эффективность-надежность”.

Выбор норм ПН с помощью этой методики определяется таким образом, чтобы найти близкий к оптимальному (по критерию, учитывающему эффективность и стоимость затрат) уровень надежности при условиях не выхода показателя надежности за заданное минимальное значение,а стоимости—за максимальное значение.

Требования по надежности в ТЗ, ТУ, ОТТ и ОТУ оформляют в виде раздела (подраздела), снабженного заголовком «Требования по надежности».

В первом пункте раздела приводят номенклатуру и значения ПН, которые записывают в следующем порядке:

комплексные показатели и (или) единичные показатели безотказности и ремонтопригодности;

показатели долговечности;

показатели сохраняемости.

В стандартах ОТТ требования по надежности приводят в виде предельно допустимых значений ПН для изделий данной группы. В стандартах видов ОТУ и в ТУ требования по надежности устанавливают в виде предельно допустимых значений тех показателей, которые контролируют при изготовлении изделий данной группы, и приводят в качестве справочных значения показателей, заданных в ТЗ на разработку изделия , но в процессе изготовления не контролируемых.

Во втором пункте приводят определения (критерии) отказов и предельного состояния, а также понятия “выходной эффект” или “эффективность изделия”, если в качестве основного задан коэффициент сохранения эффективности Кэф.

В третьем пункте приводят общие требования к методам оценки надежности и исходные данные для оценки соответствия изделий требованиям по надежности каждым из методов.

В четвертом пункте приводят, при необходимости, требования и ограничения по конструктивным, производственным и эксплуатационным способам обеспечения заданных значений ПН.