Надёжность технических систем Надёжность как составная часть качества

Известно, что надёжность является составной частью качества и определяет способность единицы продукции выполнять требуемые функции в заданных условиях в течение установленного периода времени. Значимость надёжности в отдельных случаях не только сопоставляема с другими составляющими качества, но и в ряде случаев имеет перед ними приоритет.

В связи с этим, в организационном плане создания системы менеджмента качества должна быть предусмотрена разработка документированных процедур обеспечения надёжности, в том числе и с позиций их экономической целесообразности.

Требование к надёжности

Для включения документированных процедур обеспечения надёжности в менеджмент качества для каждой единицы продукции необходимо определить соответствующий состав требований, аналогично тому, как это делается для всех основных элементов системы качества, предусмотренных МС ИСО серии 9000

Требование к надёжности - совокупность требований к составу и содержанию показателей свойств единицы продукции, обеспечивающих её надлежащее функционирование в заданных интервалах времени и в заданных условиях эксплуатации.

Применительно к проблемам качества это определение можно изложить в следующей форме: «Часть требований к качеству, обеспечивающих установленную стабильность функциональных свойств единицы продукции в течение заданного периода времени и в заданных условиях применения».

С точки зрения потребителя, наиболее важными свойствами, определяющими надёжность единицы продукции, являются безотказность и долговечность.

Безотказность и долговечность

В зависимости от вида единицы продукции её надёжность может включать в себя только часть составных свойств надёжности (было отражено в ГОСТ 27. 003 - 90). Так, для восстанавли­ваемой единицы продукции в её надёжность не включается долговечность и ремонто­пригодность. Для неё важно только свойство безотказности. Для единиц продукции, подлежащих длительному хранению - свойство сохраняемости. В связи с этим:

Безотказность - свойство единицы продукции непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение установленного периода времени, с начала эксплуатации до отказа.

Долговечность - свойство единицы продукции сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

В международной практике для сопоставимой оценки этих показателей отдельных единиц продукции принято учитывать продолжительность их эксплуатации не по календарному сроку, а по наработке, т.е. по суммарному времени «чистой» работы без учёта производственных перерывов.

Анализ безотказности

Анализ безотказности обеспечивает количественный показатель функционирования изделий и выполнения услуг на базе отказов.

Преимущества использования статистических методов при анализе надёжности включают:

- способность прогнозировать и количественно определять вероятность отказов и других показателей надежности с установленным доверительным уровнем;

- разработку объективных критериев приёмки или отбраковки для проведения испытаний на соответствие для демонстрации выполнения требований к надежности;

- способность планировать оптимальные схемы профилактического обслуживания и замены, основанные на данных анализа надёжности функционирования, обслуживания и износа изделий.

Надёжность.

Приведённые определения справедливы для оценки надёжности, как простейших единиц продукции, так и сложных технических систем, когда каждая составная часть такой системы характеризуется своим значением этих показателей. Тогда значение показателей для всей системы определяется из условия совместного рассмотрения всех её составных частей/элементов. Механизмы отказа с причинами и примерами приведены в табл. 4.5

Таблица 4.5 Механизмы отказа с причинами и примерами.

Механизмы отказов	Причины отказов	Примеры
Старение (изменения в структуре материала)	Использование материала, несоответствующего услови­ям нагружения, искровое из­лучение, агрессивные среды, нарушение условий хранения	Выкрашивание в подвижных соединениях конструкции из-за применения неэффектив­ной смазки, изменения вку­совых свойств продуктов питания
Усталостное разрушение = хрупкость при динами­ческих нагрузках	Отклонения в геометричес­ких размерах, вибрация, ко­лебания, перегрузка, дис­баланс, концентрация напря­жений, межкристаллитная коррозия	Поломка осей, подвесные рессоры, катастрофа самолёта.
Статический излом при воздействии разовой нагрузки	Перегрузка, дефекты материала конструкции, хладноломкость	Разрыв трубы, поломка зуба шестерни в коробке передач
Коррозия	Отсутствие защитных по­крытий, плохая консервация, ошибка при монтаже, хране­нии, транспортировке, не­правильный подбор мате­риалов в сопряжениях	Ржавление кузова, выход из строя электрических контактов
Износ	Недостаточная смазка, перегрев, загрязнение	Задир поршня, нагрев подшипника
Разъединение	Недостатки конструкции, монтажа	Разъединение всех видов раздвижных и неподвижных соединений
Разложение	Антисанитарные условия хранение, переработка про­дуктов питания, агрессивные среды, нарушение сроков хранения	Непригодность продуктов питания, медикаментов, пластмасс
Деформация	Температурные колебания, дефекты материала, недостатки конструкции	Изгиб мачты, искривления труб, усадка текстильных материалов
Пожар, взрыв	Дефект изоляции, искрение, человеческий фактор	Возгорание кабеля, применение открытого огня в запрещённых местах
Биологическое разложение	Нарушение условий и сроков хранения	Гниение пищевых продуктов