СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №8/2016

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 88 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2016 Подтверждение показателей надёжности приборов волоконно-оптической гироскопии космического применения В статье формулируется задача подтверждения показателей надёжности датчиков волоконно-оптической гироскопии на этапе разработки. Анализируются подходы для её решения, формируются планы испытаний. Существующая система управления надёжностью адаптируется для решения конкретной задачи. Дмитрий Гаманюк, Николай Гаманюк (г. Саратов) На предприятиях разработчи- ка и заказчика нередко нет чёткого понимания и единого мнения насчёт организации работ по обеспечению и подтверждению надёжности разра- батываемых и поставляемых изделий. Отсутствует понимание и того, в каком объёме, как и какие испытания прово- дить, как при этом минимизировать временны ′ е и материальные затраты, что и как подтверждать. Рассмотрим, как можно восполнить эти пробелы. П ОСТАНОВКА ЗАДАЧИ Во-первых, существуют требования технического задания (ТЗ) к надёж- ности разрабатываемых изделий. Для стадии разработки требования ТЗ должны быть подтверждены на предварительных и межведомствен- ных (государственных) испытаниях (ГОСТ РВ 15.203). Есть также требования ГОСТ РВ 15.307, в том числе предписывающие подтверждать все требования техни- ческих условий (ТУ), т.е., фактически, ТЗ, в ходе испытаний: приёмо-сдаточ- ных, периодических и/или испытаний, выделенных в самостоятельную кате- горию. Это требования для серийного производства. Т РЕБОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ В соответствии с ТЗ, в качестве пока- зателя надёжности задана вероятность безотказной работы в течение 10 лет не менее 0,990, в течение 15 лет – не менее 0,985. Ресурс должен составлять не менее 140 000 часов для КА со сроком актив- ного существования (САС) 15 лет, и не менее 100 740 часов – для КА с САС 10 лет. Критерий отказа – несоответствие любого из параметров требованиям ТЗ в ходе эксплуатации (испытаний, наблюдений). Н ОРМАТИВНО - МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ В Российской Федерации существует система управления надёжностью изде- лий всех видов техники на всех стади- ях жизненного цикла: при разработке, производстве, поставке, эксплуатации и утилизации. Данная система реализо- вана в виде государственных стандар- тов РФ серии «Надёжность в технике» ГОСТ Р 27.xxx. Так, ГОСТ Р 27.001 устанавливает основные положения по управлению надёжностью изделий на всех стади- ях жизненного цикла. В нём предприя- тию, выполняющему соответствующие работы, предписано создать и поддер- живать в работоспособном состоя- нии собственную систему управления надёжностью изделий. ГОСТ Р 27.002 вводит основные тер- мины и определения, использующиеся в данной системе и позволяющие пони- мать, что, собственно, подразумевает- ся под той или иной формулировкой. ГОСТ Р 27.003 является руководством по заданию требуемых характеристик надёжности в ТЗ и ТУ. ГОСТ Р 27.003 рассматривает надёж- ность как одно или совокупность сле- дующих свойств: готовность, безотказ- ность, ремонтопригодность и поддерж- ка технического обслуживания. Само определение надёжности, дан- ное в ГОСТ Р 27.002, указывает, что надёжность – это свойство готовности и влияющие на него свойства безотказ- ности и ремонтопригодности, а также поддержка технического обслуживания. Каждое из свойств (готовность, безот- казность, ремонтопригодность и под- держка технического обслуживания) характеризуется своими количествен- ными показателями, которые необхо- димо устанавливать, достигать и под- тверждать. Как уже было сказано, в ТЗ в каче- стве показателей надёжности зада- ны вероятность безотказной работы (ВБР) и ресурс. В соответствии с ГОСТ Р 27.002, данные параметры характери- зуют безотказность. В соответствии с п. 7.1 ГОСТ Р 27.003, наиболее правильно безотказность опи- сывается вероятностью безотказной работы. Альтернативой ВБР здесь могут выступать средняя наработка до отказа или средняя наработка между отказами. Таким образом, ресурс не являет- ся подтверждаемой характеристикой, а, согласно ГОСТ Р 27.002, определяет суммарную наработку изделия в тече- ние срока службы, который задаётся при определении вероятности безот- казной работы. То есть ресурс являет- ся всего лишь вспомогательным пара- метром при определении ВБР. Действительно, приборы должны отрабатывать ресурс с заданной ВБР. Один прибор, успешно отработавший ресурс, не может гарантировать анало- гичный результат для всех последую- щих. Так и прибор, не отработавший ресурс, не позволяет судить о несоот- ветствии требованиям ТЗ, так как сто- процентную безотказность никто и не требует – она недостижима. В нашем случае (ВБР = 0,985) для выполнения требований ТЗ по надёжности пройти ресурс должны 985 приборов из тыся- чи, а 15 «имеют право» и отказать. В ЕРИФИКАЦИЯ И ВАЛИДАЦИЯ НАДЁЖНОСТИ ГОСТ Р 27.003 предписывает не толь- ко устанавливать требования надёжно- сти для конкретного изделия, но и опре- делять средства и способы, с помощью которых изготовитель должен проде- монстрировать потребителю достиже- ние указанных требований.