5. Испытания на надежность

Испытания на надежность подразумевают проведение экспериментов и обработку их результатов с применением методов математической статистики.

В зависимости от исследуемого свойства различают испытания на безотказность, ремонтопригодность, сохраняемость и долговечность (ресурсные испытания). По целям испытания подразделяют на определительные и контрольные.

Определительные испытания – испытания, проводимые для определения показателей надежности с заданными точностью и достоверностью.

Показатели определяются для партии изделий – некоторой совокупности изделий одного типа, изготовленной по единой технологии и без существенных схемно-конструкторских изменений. Непосредственным испытаниям подвергается выборка, состоящая из некоторого количества образцов изделий. Объемом выборки называют это количество или, возможно, общее число наблюдений, относящееся как различным образцам, так и к отдельным из них. Полученные в результате статистические значения некоторого показателя R оценивают по точности и достоверности, вычисляя вероятность того, что отклонение от R по модулю не превзойдет величины  c заданной вероятностью 

 = P{ -R< } .

Вероятность  называют доверительной, а интервал (  )  доверительным интервалом. Доверительный интервал характеризует точность оценки, а доверительная вероятность ее достоверность.

Контрольные испытания – испытания, проводимые для контроля показателей надежности.

Экспериментальные методы контроля надежности являются основными на всех этапах жизненного цикла объекта кроме этапов разработки эскизного, технического проектов и рабочей конструкторской документации, когда применяются расчетные методы.

Возможна замена экспериментальных методов расчетно-экспериментальными, когда это диктуется техническими, экономическими или организационными причинами (например, требованиями безопасности).

Экспериментальные методы основаны на использовании статистических данных, получаемых при испытаниях изделий на надежность, или данных опытной или подконтрольной эксплуатации.

План контроля показателей надежность содержит число образцов, стратегию проведения испытаний (с заменой отказавших образцов, без замены и т. д.), правила прекращения испытаний, число независимых наблюдений и исходов этих наблюдений, а также правила принятия по этим наблюдениям решения о соответствии или не соответствии объектов заданным требованиям по надежности. В качестве наблюдений может выступать время безотказной работы, продолжительность восстановления объекта, наступление отказа и т. п.

Исходными данными для выбора плана контроля служат риск поставщика (изготовителя) , риск потребителя (заказчика) , приемочный уровень R_ и браковочный уровень R_..

Приемочный уровень R_ это значение ПН, при достижении которого в результате испытания партия изделий принимается. В зависимости от смысла показателя условием приемки является выполнение неравенства

 R_{ ,}

если это показатель, с ростом которого надежность увеличивается (например, R – средняя наработка на отказ), или

 R_

в противном случае (например, R – среднее время восстановления). Далее для определенности считается ,что R – показатель первого типа.

Браковочный уровень это значение ПН, при достижении которого в результате испытаний партия изделий бракуется. Условие отбраковки имеет вид

 R_{ .}

Риск поставщика  это вероятность отбраковки партии изделий , когда в действительности R  R_.

Риск потребителя  это вероятность приемки партии, когда в действительности R R_.

Значения  и  назначают из ряда чисел 0,05; 0,1; 0,2. Правомерно назначать =. Браковочный уровень надежности R_, как правило, назначают равным значению соответствующего показателя R, приведенного в первом пункте раздела ТЗ «Требования по надежности». Приемочный уровень R_ выбирают больше или меньше R_ в зависимости от смысла показателя. Так, если оценивается вероятность безотказной работы, то R_ > R_ ; если оценивается среднее время восстановления, то R_ < R_ ..

Контрольные испытания на надежность проводят на этапах создания опытных образцов, постановки изделий на производство и серийного производства.

Испытания на надежность проводят по программам и методикам, разработанным на основе технического задания и конструкторской документации в соответствии с требованиями стандартов, типовых программ испытаний и других нормативно-технических документов.

Программы испытаний должны содержать условия, определяющие готовность к проведению испытаний, порядок завершения отдельных этапов и условий перехода к последующим этапам. Программы не должны содержать положения, разрешающие выполнение в процессе испытаний наладочных, регулировочных и других работ, не предусмотренных эксплуатационной документацией.

Требования к документации по составлению и оформлению программ и методики контрольных испытаний на надежность приведены в стандарте [17].