СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №8/2016

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 90 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2016 + + + – – – N n n 0 r 0 С r ным типам приборов, будут рассмо- трены далее. Анализ, как способ валидации и вери- фикации безотказности, имеет то преи- мущество, что может быть проведён до поставки и даже до изготовления опыт- ных образцов. Кроме того, в соответ- ствии с ГОСТ Р 27.003, для объектов с очень высоким уровнем безотказно- сти анализ может являться единственно возможным практическим подходом. Однако понятно также, что выводы по результатам испытаний должны быть более достоверны, нежели по резуль- татам анализа. На первый взгляд, анализ выглядит привлекательней испытаний: делать ничего не надо – только анализиро- вать. В системе стандартов «Управление надёжностью» существует ГОСТ Р 27.301 «Техника анализа безотказности». А вот анализ самой техники анали- за свидетельствует о том, что грамот- но провести этот анализ с достоверны- ми результатами очень непросто. ГОСТ Р 27.301 прежде всего определяет, что в себя включает анализ (или прогно- зирование, установленный в данном ГОСТ как равнозначный термин) без- отказности. Основные работы, которые необходимо провести до начала анали- за (прогнозирования – в дальнейшем использование данных терминов рав- нозначно), – это идентификация изде- лия и выбор метода прогнозирования безотказности. Идентификация изделия по ГОСТ предполагает, в том числе, определе- ние критериев качества функциониро- вания и критериев отказов, что часто оказывается совсем непростой задачей. Подходить ли к ней с позиций автоном- ной работы прибора или в составе изде- лия более высокого уровня? Требова- ния к автономной работе оказываются, как правило, более «зажатыми». Меж- ду тем сам по себе прибор, в общем-то, никому не нужен – нужна его работа в составе сопрягаемого изделия. Что касается методов прогнозирова- ния безотказности, то в ГОСТ Р 27.301 приводятся 12 основных и три вспомо- гательных метода. Это: ● прогнозирование интенсивности отказов; ● анализ дерева неисправностей; ● анализ дерева событий; ● марковский анализ; ● сети Петри и т.п. Из этого количества методов необ- ходимо выбрать свой, которым впол- не уверенно владеют специалисты и подходящий для данного изделия, для которого имеются все исходные дан- ные. Правда, выбор делается на осно- ве рекомендаций, изложенных в ГОСТ. Так что проблем с анализом нема- ло. Достоверный, адекватный анализ, по всей видимости, даётся опытным «гуру» из подразделений надёжности, имеющим колоссальный опыт таких работ, интуитивно чувствующим под- ходы и способы решения задачи. Нови- чок же, в лучшем случае, может лишь попробовать. Без гарантии результата. П ЛАНЫ ИСПЫТАНИЙ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЕРОЯТНОСТИ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ ПО ГОСТ Р 27.403 Для выбора конкретного плана испы- таний необходимы исходные данные: ● значения уровней приёмочного Р α и браковочного Р β (или значение раз- решающего коэффициента D); ● значения риска поставщика α и потребителя β . Приёмочный (браковочный) уро- вень – это пороговое значение ВБР для принятия решения о приёмке (браков- ке) изделий. ГОСТ Р.27.403 содержит рекоменда- ции установления Р α и Р β . На основании рекомендаций и учитывая, что заданная заказчиком ВБР в нашем случае равна 0,985, а также того, что в планах испы- таний ВБР задаётся с шагом 0,01, при- мем приёмочный уровень Р α равным 0,99, а браковочный уровень Р β равным 0,98. Значение разрешающего коэффи- циента D определяется по формуле: . (1) Подставляя Р α и Р β в формулу (1), полу- чим значение разрешающего коэффи- циента D, равное двум. О рисках поставщика и потребителя, применительно к испытаниям и значе- ниям данных параметров для обеспече- ния качества и надёжности, достаточ- но подробно написано в [1]. Кратко: риск поставщика – это вероятность того, что годная в целом партия изде- лий будет забракована по результатам испытаний нескольких негодных изде- лий; риск потребителя – вероятность того, что негодная в целом партия будет принята и поставлена по результатам положительных испытаний несколь- ких годных изделий. Как правило, они принимаются равными и устанавлива- ются потребителем. В планах испыта- ний рекомендуется выбирать значения рисков из ряда: 0,05, 0,1, 0,2, 0,3. Данные значения приёмочного и бра- ковочногоуровней (или значение раз- решающего коэффициента D), значе- ния риска поставщика α и потребите- ля β потребуются для входа в таблицу планов испытаний. Сами планы испытаний существуют двух видов: одноступенчатые и усечён- ные последовательные. Одноступенча- тый план характеризуется двумя управ- ляющими параметрами, усечённый последовательный – четырьмя. Учиты- вая, что усечённый последовательный план даёт экономию объёмов испыта- ний 40% и более по сравнению с одно- ступенчатым, целесообразно использо- вать именно его. Планы испытаний удобно представ- лять в виде графиков границ приёмки и браковки в координатах: ● ось абсцисс (дискретная) – суммар- но учитываемое число наблюдений; ● ось ординат (дискретная) – суммар- но учитываемое число отказов. Приёмка (при положительных результатах испытаний) осуществля- ется, если ВБР соответствует заданным требованиям. Браковка – если не соот- ветствует. Вид усечённого последовательного плана и обозначения управляющих Рис. 1. Вид усечённого последовательного плана и обозначения управляющих параметров