ГОСТ 27.410-87. Надежность в технике. Методы контроля показателей надежности и планы контрольных испытаний на надежность

(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 24.12.1987 № 4889)

(ред. от 26.06.1996)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ГОСТ 27.410-87"]:::rst
  click n0 "https://bukva.ai/docs/gost-27-410-87" "ГОСТ 27.410-87. Надежность в технике. Методы контроля показателей надежности и планы контрольных испытаний на надежность (утв. Постановлением Госстандарта СССР от 24.12.1987 N 4889"
  n1["ГОСТ 27.301-95"]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/gost-27-301-95" "ГОСТ 27.301-95. Межгосударственный стандарт. Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения (введен в действие Постановлением Госстандарта РФ от 26.06.1996 N 430)"
  n2["ГОСТ Р 27.403-2009"]:::doc
  click n2 "https://bukva.ai/docs/gost-r-27-403-2009" "ГОСТ Р 27.403-2009. Национальный стандарт Российской Федерации. Надежность в технике. Планы испытаний для контроля вероятности безотказной работы (утв. и введен Приказом Ростехрегу"
  n0 --> n2
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

от 24 декабря 1987 г. № 4889

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

НАДЕЖНОСТЬ В ТЕХНИКЕ

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ И ПЛАНЫ КОНТРОЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ НА НАДЕЖНОСТЬ

Industrial product dependability. Inspection methods of reliability indices and plans of check tests on reliability

1. Разработан Министерством автомобильной промышленности СССР, Государственным комитетом СССР по стандартам.

Исполнители: Е.И. Бурдасов, канд. техн. наук; А.И. Кубарев, канд. техн. наук (руководители темы); С.Ф. Безверхий, канд. техн. наук; В.А. Резниченко, канд. техн. наук; В.П. Антипцев, канд. техн. наук; Р.А. Розов, канд. техн. наук; В.П. Шалдыкин, канд. техн. наук; Н.Н. Дворникова; М.П. Кузнецова; В.Л. Соболев, канд. техн. наук; И.З. Аронов, канд. техн. наук; А.А. Фортунин; Т.Н. Шаманова; Н.И. Федорова; М.В. Журцев; И.Л. Белкин, канд. техн. наук; В.Н. Дымчишин, канд. техн. наук; М.Д. Мишина; В.П. Важдаев, канд. техн. наук; С.Г. Стопалов, канд. техн. наук; О.Н. Шейнина; С.С. Дмитриченко, д-р техн. наук; Р.Д. Берштин, канд. техн. наук; М.Б. Фарберман; В.А. Лесли; Э.В. Дзиркал, канд. техн. наук; М.И. Розно; В.А. Лапидус, канд. техн. наук; Н.Е. Ярлыков, канд. техн. наук; С.А. Платонов; В.В. Баринова; В.П. Стрельников, канд. техн. наук; В.В. Садовой; И.А. Кроль, канд. техн. наук; Э.Ф. Капанец, канд. техн. наук; Г.И. Передкова, канд. техн. наук; А.Л. Раскин, канд. техн. наук; Н.О. Демидович, канд. техн. наук; Т.М. Костюкова.

2. Внесен Министерством автомобильной промышленности СССР. Зам. министра А.В. Бутузов.

3. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24.12.1987 № 4889.

4. Срок первой проверки 1993 г., периодичность проверки 5 лет.

5. Стандарт соответствует СТ СЭВ 4492-84, СТ СЭВ 5041-85, СТ СЭВ 1193-78 в части, указанной в Приложении 11.

6. Введен впервые.

Настоящий стандарт распространяется на изделия, к которым в нормативно-технической и конструкторской документации предъявляют требования надежности, и устанавливает методы контроля показателей надежности и планы контрольных испытаний на надежность.

Принятые в стандарте обозначения приведены в Приложении 1, термины и определения планов испытаний на надежность — в Приложении 2, применяемость испытаний на надежность — в Приложении 4, планы контрольных испытаний — в Приложении 7, контрольные испытания на ремонтопригодность — в Приложении 8, примеры планирования контрольных испытаний на надежность — в Приложении 9, пояснения — в Приложении 10.

1.1 Контроль нормируемых показателей надежности должен включать:

получение и математическую обработку исходных данных;

принятие решения о соответствии или несоответствии изделий установленным требованиям;

анализ причин и последствий отказов с целью разработки мероприятий по повышению надежности изделий.

1.2. В зависимости от способа получения исходных данных методы контроля показателей надежности подразделяют на расчетные, экспериментальные и расчетно-экспериментальные.

1.3. Расчетные методы основаны на вычислении показателей надежности изделия по справочным данным о надежности его составных частей с учетом функциональной структуры изделия и видов разрушения, по данным о надежности изделий-аналогов, по результатам экспертной оценки надежности, по данным о свойствах материалов, элементов изделий и нагрузках на них, механизме отказа и по другой информации, имеющейся к моменту расчета надежности.

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

План контроля показателей надежности должен содержать число испытуемых образцов, стратегию проведения испытаний с восстановлением и (или) заменой отказавших изделий, без восстановления и (или) замены отказавших изделий, правила прекращения испытаний, число независимых наблюдений и отрицательных исходов этих наблюдений, позволяющих принять решение о соответствии или несоответствии изделий заданным требованиям к уровню надежности, а также правила принятия решения.

При испытаниях на надежность наблюдением может быть время безотказной работы изделия, продолжительность его восстановления и т.п., отрицательным исходом наблюдения — наступление отказа (предельного состояния), невозможность восстановления в течение заданного времени и т.п.

При контроле надежности невосстанавливаемых изделий объем выборки (число испытуемых образцов) равен необходимому числу наблюдений. Для восстанавливаемых изделий объем выборки может быть уменьшен (до одного образца), если независимость наблюдений обеспечена к началу очередного наблюдения.

1.5. Расчетно-экспериментальные методы основаны на вычислении показателей надежности по исходным данным, определяемым экспериментальными методами. Исходными данными для расчетно-экспериментального метода служат:

информация о надежности изделия, полученная в ходе предшествующих испытаний, эксплуатации;

экспериментальные значения единичных показателей надежности, определяющих контролируемый комплексный показатель надежности;

экспериментальные значения показателей надежности составных частей изделия, полученные при их автономных (поэлементных) испытаниях, а также в составе другого изделия;

экспериментальные значения параметров нагрузки, износостойкости и прочности изделия и его составных частей;

экспериментальные данные об изменении параметров, характеризующих работоспособное состояние изделий.

1.6 Метод контроля показателей надежности изделий выбирают с учетом:

видов работ на стадиях жизненного цикла изделия;

заданной номенклатуры и норм показателей надежности;

требований к достоверности контроля показателей надежности;

особенностей конструкций и функционирования изделия;

характеристики условий и режимов эксплуатации;

предполагаемого вида законов распределения наработки до отказа (между отказами) и (или) до предельного состояния, продолжительности восстановления и т.п.;

возможности выделения необходимого числа образцов для испытаний на надежность;

технических возможностей и оснащенности испытательной базы;

ограничений по продолжительности и стоимости испытаний на надежность.

1.7. Допускается по согласованию с потребителем (заказчиком) испытания на надежность опытных образцов и серийных изделий выделять в самостоятельные испытания. Порядок контроля надежности по результатам самостоятельных испытаний устанавливают по согласованию между разработчиком и потребителем (заказчиком) в программе и методике испытаний.

1.8. Запрещается проводить контроль показателей надежности изделия в целом только по результатам автономных контрольных испытаний его составных частей, кроме отдельных случаев, когда в составе изделия проводить контрольные испытания невозможно, и для комплексов народно-хозяйственного назначения при наличии технико-экономического обоснования и по согласованию с потребителем (заказчиком).

1.9. Исходными данными для выбора плана контроля служат риск поставщика (изготовителя) \alpha , риск потребителя (заказчика) \beta (далее — риск поставщика и риск потребителя, соответственно), браковочный уровень надежности R_{\beta} и приемочный уровень надежности R_{\alpha} . При этом вероятность приемки изделий с приемочным уровнем надежности R_{\alpha} равна 1 - \alpha , а вероятность приемки изделий с браковочным уровнем надежности R_{\beta} равна \beta .

При установлении интервала [ R_{\beta} , R_{\alpha} ] в качестве R_{\beta} служит значение показателя, заданное в стандарте или технических условиях на изделие.

В экономически обоснованных случаях допускается размещать интервал [ R_{\beta} , R_{\alpha} ] относительно R, заданного в стандарте или технических условиях на изделие, по согласованию между изготовителем и потребителем.

1.10. При использовании расчетных методов контроля показателей надежности принимают решение о соответствии показателя надежности изделия установленным нормам, ограниченным снизу, если выдерживается соотношение

где R_{p} — расчетное значение показателя надежности;

R — требуемое значение показателя надежности.

Для норм, ограниченных сверху, соотношение имеет вид

1.11. При использовании экспериментальных и расчетно-экспериментальных методов контроля показателей надежности принятие решения о соответствии или несоответствии изделия (совокупности изделий) заданным требованиям надежности осуществляют по двум уровням (приемочному и браковочному) на основе решающих правил, приведенных в Приложении 7.

При контроле надежности по доверительным границам используют результаты определительных испытаний на надежность.

В обоснованных случаях допускается контроль по одному браковочному уровню R_{\beta} с использованием риска потребителя \beta . В этом случае при контроле по доверительным границам применяют следующее решающее правило:

решение о соответствии показателя надежности изделия установленным нормам, ограниченным снизу, принимают, если выдерживается соотношение

где R_{1 - \beta} — нижняя граница одностороннего доверительного интервала уровня 1 - \beta ;

R_{\beta} — браковочный уровень показателя надежности;

\beta — риск потребителя.

Для норм, ограниченных сверху, соотношение имеет вид

где \overline{R_{1 - \beta}} — верхняя граница одностороннего доверительного интервала уровня 1 - \beta .

В противном случае принимают решение о несоответствии показателя надежности изделия установленным нормам.

1.12. Решение о соответствии или несоответствии надежности изделия установленным требованиям принимают на основе решений, принятых по отдельным показателям надежности. Решение о соответствии принимают при положительных решениях по всем показателям надежности, решение о несоответствии — при наличии хотя бы одного отрицательного решения.

Раздел 2 исключен с 1 января 1997 года. - ГОСТ 27.301-95, введенный в действие Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1996 № 430.

3.1. Экспериментальные методы являются основными для контроля показателей надежности во всех случаях, кроме указанных в пп. 2.1 и 4.1.

3.2. Число невосстанавливаемых объектов для испытаний устанавливают в соответствии с Приложением 7.

Число восстанавливаемых объектов для испытаний устанавливают с учетом условия получения за время испытаний наработки, достаточной для контроля показателей надежности с заданными точностью и достоверностью.

3.3. При контроле конкретных показателей надежности все отказы изделий, зафиксированные при испытании или эксплуатации, подразделяют на учитываемые и неучитываемые, при этом не учитывают отказы:

зависимые, возникшие одновременно с независимыми;

вызванные воздействием внешних факторов, не предусмотренных в ТЗ и ТУ на изделие;

вызванные нарушением обслуживающим персоналом инструкций по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту.

При необходимости проводят предварительную обработку данных испытаний для выявления выпадающих значений, проверки однородности, независимости и вида распределения.

Обработка данных контрольных испытаний должна обеспечивать определение соответствия продукции требованиям нормативно-технических документов с указанием вероятностей ошибок при принятии решения о соответствии или несоответствии испытуемых изделий указанным требованиям.

3.4 Испытания на надежность опытных образцов

3.4.1. Испытания на надежность опытных образцов изделий проводят в составе предварительных и (или) приемочных испытаний.

3.4.2 Испытания на надежность проводят по ускоренному методу, если определены:

принцип и метод ускорения испытаний;

режимы ускоренных испытаний;

расчетные формулы и (или) коэффициенты, позволяющие привести данные и результаты ускоренных испытаний к нормальным условиям испытаний.

3.4.3. Испытания на надежность проводят по программам и методикам, утвержденным (методикам — аттестованным) в установленном порядке.

3.4.4. Программы испытаний на надежность разрабатывают на основе технического задания и конструкторской документации в соответствии с требованиями настоящего стандарта, типовых программ испытаний на надежность (при наличии) и других нормативно-технических документов по организации и проведению испытаний.

Типовые программы испытаний на надежность составляют на основе анализа опыта разработки, испытаний и эксплуатации групп однородной продукции в соответствии с требованиями настоящего стандарта и нормативно-технических документов по организации и проведению испытаний.

3.4.5. Программы испытаний на надежность должны содержать условия, определяющие готовность к проведению испытаний, порядок завершения отдельных этапов и условия перехода к каждому последующему этапу испытаний на надежность.

Программы испытаний на надежность не должны содержать положения, разрешающие выполнение в процессе проведения испытаний наладочных, настроечных, регулировочных и т.п. работ, не предусмотренных эксплуатационной документацией, а также не должны допускать упрощения, приводящие к снижению достоверности результатов.

3.4.6. Методики испытаний разрабатывают на основе технического задания и конструкторской документации, типовых методик испытаний на надежность (при наличии) с учетом особенностей изделия, условий проведения испытаний, свойств конкретных типов или экземпляров средств измерений и испытательного оборудования и других факторов, обеспечивающих в совокупности необходимую точность, воспроизводимость и (или) достоверность результатов.

Типовые методики испытаний на надежность разрабатывают на основе опыта разработки, испытаний и эксплуатации групп однородной продукции в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

3.4.7. Примерное содержание разделов программ и методик испытаний на надежность приведено в Приложениях 3 и 5.

3.4.8. Требования к оформлению программ и методик испытаний на надежность приведены в Приложении 6.

3.4.9. По согласованию между потребителем (заказчиком) и разработчиком изделий допускается совмещать испытания на надежность с другими видами испытаний. При этом специальные образцы для испытаний на надежность не выделяют и учитывают для контроля надежности данные о наработках и отказах изделий в процессе всех испытаний, предусмотренных в программе испытаний.

3.4.10. Техническое обслуживание и ремонт испытуемых опытных образцов должен проводить в соответствии с требованиями эксплуатационной и ремонтной документации персонал, прошедший предварительную подготовку и назначенный на эти работы.

Если в процессе испытаний на надежность выявлены недостатки или некомплектность эксплуатационной и ремонтной документации, то разработчик устраняет недостатки и согласовывает изменения в установленном порядке.

3.4.11 Результаты испытаний оформляют и утверждают в установленном порядке протоколом (актом), в который включают:

наименование продукции;

код продукции по классификатору СЭВ;

код продукции по национальному классификатору;

наименование предприятия-изготовителя, адрес (страна, город, почтовый индекс и др.);

сведения о продукции (тип, марка, основные параметры и т.п.);

цель испытаний;

число испытанных образцов (номер изделия, номер партии, дата изготовления);

наименование предъявителя образцов для испытаний (наименование органа, номер и дата сопроводительного письма, документа и др.);

ссылку на программу и методику испытаний;

перечень наблюдавшихся отказов и их классификацию;

выявленные причины отказов (с указанием методов анализа) и нетехнологичность при техническом обслуживании и ремонте;

обработанные результаты испытаний;

выводы о соответствии опытных образцов изделий заданным требованиям и значения достигнутых показателей;

выводы о правильности и достаточности номенклатуры критериев отказа и предельного состояния;

рекомендации по доработке изделий с целью повышения или достижения заданного уровня надежности.

3.5 Испытания на надежность установочной серии изделий

3.5.1. На этапе постановки изделий на производство проводят контрольные испытания на надежность установочной серии изделий или первой промышленности партии.

3.5.2. Программа и методика испытаний на надежность должны содержать данные, указанные в пп. 3.4.3 - 3.4.8.

3.5.3. Протокол испытаний (акт) должен содержать данные, указанные в п. 3.4.11.

3.6 Испытания изделий на надежность на этапе серийного производства

3.6.1. Испытания на надежность серийных изделий проводят в составе периодических и типовых испытаний.

3.6.2. Контрольные испытания на надежность проводят по методике, содержащейся в технических условиях (в разделах «Методы испытаний» и «Приемка»), или по отдельным методикам.

3.6.3. В методику проведения контрольных испытаний на надежность в составе периодических испытаний дополнительно к данным по п. 3.4.7 должны быть включены:

периодичность проведения испытаний;

метод и планы испытаний;

число испытуемых изделий;

правила отбора изделий в выборку для испытаний;

режимы испытаний;

перечень контролируемых параметров и периодичность их проверки;

перечень необходимого испытательного и контрольного измерительного оборудования;

номенклатура и значения параметров для решения о принятии или отбраковки испытуемых изделий;

порядок учета и статистического анализа отказов (предельных состояний);

порядок выявления причин отказов;

порядок проведения технического обслуживания и ремонта испытуемых изделий.

3.6.4. Периодичность контрольных испытаний на надежность устанавливают в зависимости от контролируемых показателей и числа выпускаемых изделий, с учетом возможности завершения предыдущего цикла испытаний к началу очередного цикла и необходимого резерва времени для технического обслуживания и ремонта испытательного оборудования.

3.6.5. Число серийных изделий, выделяемых для контрольных испытаний на надежность, определяют в соответствии с п. 3.2.

3.6.6. Если периодичность контрольных испытаний на надежность установлена более одного года или постановка на испытания требуемого числа образцов невозможна по техническим или экономическим причинам, то допускается в обоснованных случаях (по согласованию с потребителем (заказчиком) контролировать надежность по результатам объединения информации, получаемой при испытаниях, с данными эксплуатации.

Критерии перехода к такому порядку контроля надежности конкретных видов изделий должны быть приведены в нормативно-технических документах на указанные изделия.

3.6.7. Протокол испытаний (акт) должен содержать данные, указанные в п. 3.4.11.

4.1. Расчетно-экспериментальные методы применяют, если по техническим, экономическим или организационным причинам невозможно или нецелесообразно применять для этой цели экспериментальные методы, например:

для контроля комплексных показателей надежности, если объем испытаний не позволит проконтролировать указанные показатели экспериментальными методами с заданными точностью и достоверностью (рисками);

для контроля надежности изделий, размеры и особенности функционирования которых или требования безопасности не позволяют испытывать их в полном составе;

для контроля надежности уникальных изделий.

Отнесение изделий к уникальным определяют в отраслевой документации.

Расчетно-экспериментальные методы также применяют во всех случаях, когда это позволяет существенно сократить необходимый объем испытаний (например, для резервированных систем, при наличии дополнительных данных о надежности изделий и т.п.).

Применение расчетно-экспериментальных методов должно быть обосновано и согласовано с потребителем (заказчиком).

4.2. В качестве дополнительных данных используют разнородную информацию о надежности изделия, накапливаемую в процессе разработки, производства, испытаний и эксплуатации изделия.

Рекомендуемые источники дополнительной информации, в зависимости от стадии жизненного цикла изделия, приведены в табл. 1.

4.3 Контроль показателей надежности проводят по методикам, включающим:

номенклатуру и число составных частей, проходящих автономные испытания;

требования к точности и достоверности контроля показателей надежности составных частей;

методику автономных испытаний составных частей;

цели, задачи и объем испытаний изделий (если предполагается их проведение), условия и режимы их проведения, перечень и требования к точности контроля параметров изделия при испытаниях;

расчетную схему надежности изделия и принятые при ее составлении допущения;

предполагаемый вид законов распределения наработки до отказа (между отказами) и (или) до предельного состояния, продолжительности восстановления и т.п. составных частей, при необходимости;

порядок и правила использования информации, имеющейся на этапе разработки (производства) изделий, в том числе данных эксплуатации и ремонта и т.д.;

формулы или машинные алгоритмы и программы для расчета показателей надежности;

правила принятия решения о соответствии или несоответствии изделий (совокупности изделий) установленным требованиям к надежности;

правила оформления результатов контроля надежности.

4.4 В отчете (протоколе, акте) о результатах контроля показателей надежности изделий проводят:

выводы о соответствии или несоответствии изделия требованиям к надежности и значения достигнутых показателей;

перечень и характеристику отказов составных частей, наблюдавшихся в процессе их автономных или комплексных испытаний;

анализ причин отказов и принятые меры по их устранению;

рекомендации по доработке изделия и его составных частей с целью повышения или достижения заданного уровня надежности, предложения по уточнению состава ЗИП и норм расхода запасных частей.

R — требуемое значение показателя надежности

R_{p} — расчетное значение показателя надежности

R_{1 - \beta} — нижняя граница одностороннего доверительного интервала уровня 1 - \beta

R_{\beta} — браковочный уровень показателя надежности

\beta — риск потребителя (заказчика)

\overline{R_{1 - \beta}} — верхняя граница одностороннего доверительного интервала уровня 1 - \beta

\overline{R_{1 - \alpha}} — верхняя граница одностороннего доверительного интервала уровня 1 - \alpha

R_{\alpha} — приемочный уровень показателя надежности

\alpha — риск поставщика (изготовителя)

R_{1 - \alpha} — нижняя граница одностороннего доверительного интервала уровня 1 - \alpha

t — наработка, измеряемая в часах, циклах, километрах пробега и других единицах

v — коэффициент вариации

t_{\text{и}} — продолжительность испытаний, измеряемая в единицах наработки

\text{Т}_{\beta} — браковочное значение контролируемого показателя

\text{Т}_{\alpha} — приемочное значение контролируемого показателя

r_{\text{пр}} — предельное число отказов или отказавших объектов

t_{max} — предельная суммарная наработка

t_{\Sigma} — суммарная наработка

r — число отказов или число отказавших объектов

t_{j} — наработка j-го из r отказавших изделий, отсчитанная от начала испытаний

t_{i} — суммарная наработка i-го изделия за время испытаний

T_{0} — средняя наработка на отказ

a — тангенс угла наклона линий соответствия или несоответствия на графике последовательного контроля

r_{0} — точка пересечения линии несоответствия с осью ординат

t_{\text{в}j} — длительность восстановления работоспособного состояния после j-го из r отказов или длительность замены j-го из r отказавших образцов новым

b — параметр формы распределения Вейбулла

P(t) — вероятность безотказной работы

P_{\text{в}}(t) — вероятность восстановления работоспособного состояния

P_{\alpha}(t) — приемочный уровень вероятности безотказной работы

P_{\beta}(t) — браковочный уровень вероятности безотказной работы

F_{0}(x) — функция нормированного (и центрированного) нормального распределения

x — число успешных исходов испытаний

T_{cp} — средняя наработка до отказа

\sigma — среднее квадратическое отклонение

T_{\gamma\%} — гамма-процентная наработка до отказа

u — квантиль нормированного (и центрированного) нормального распределения, соответствующая заданной доверительной вероятности \gamma

t_{\Sigma} — ожидаемая суммарная наработка до принятия решения

n — число независимых наблюдений

C_{\alpha} — приемочное число

n_{0},t_{0} — точка пересечения линии соответствия с осью абсцисс

n_{\text{ус}} — предельное число независимых наблюдений при усеченном последовательном контроле

r_{\text{ус}} — предельное число отрицательных исходов при усеченном последовательном контроле

\lambda(t) — интенсивность отказов

\lambda(u_{p}) — обратное отношение Миллса

K_{\text{г}} — коэффициент готовности

T_{\text{в}} — среднее время восстановления работоспособного состояния

T_{\text{в}\beta} — браковочный уровень среднего времени восстановления

T_{\text{в}\alpha} — приемочный уровень среднего времени восстановления

K_{\text{г}\beta} — браковочный уровень коэффициента готовности

K_{\text{г}\alpha} — приемочный уровень коэффициента готовности

\gamma — односторонняя доверительная вероятность

\gamma* — двусторонняя доверительная вероятность

\hat{\beta} — наблюдаемый риск потребителя

\hat{\alpha} — наблюдаемый риск поставщика

N — объем выборки

\Delta — относительная погрешность

\chi_{P,n}^{2} — квантиль \chi^{2} распределения

\gamma\% — гамма-процент

\text{Т}_{\text{н}} — норма показателя надежности типа T

\text{Т}_{\text{р}} — средний ресурс

<*> Буквы U, R, M в обозначениях планов испытаний указывают степень и характер восстановления объектов.

U — невосстанавливаемые и незаменяемые при испытаниях в случае отказа;

R — восстанавливаемые, но заменяемые при испытаниях в случае отказа;

M — восстанавливаемые при испытаниях в случае отказа;

N — объем выборки;

T — время испытаний или наработка;

r — число отказов или отказавших объектов;

\text{Т}_{\Sigma} — суммарное время испытаний или суммарная наработка;

S — принятие решения при последовательных испытаниях.

1. Типовые программы испытаний на надежность содержат вводную часть, которая заменяет раздел «Объект испытаний» и не имеет ни заголовка, ни нумерации. Во вводной части указывают область распространения программы испытаний на надежность, особенности функционирования и испытаний данной группы однородной продукции, возможные ограничения по применению типовой программы испытаний на надежность.

2. В разделе «Объект испытаний» программы испытаний на надежность указывают:

полное наименование изделия, его индекс и обозначение по чертежу, а также стадию разработки;

число испытуемых объектов и порядок их отбора;

изготовителя объектов;

комплектность испытуемых объектов;

наработку объектов до начала испытаний;

перечень составных частей, замена которых предусмотрена в процессе испытаний.

3. В разделе «Цель испытаний» указывают конкретные цели и задачи, которые должны быть достигнуты и решены в процессе испытаний на надежность.

4. В разделе «Общие положения» указывают:

перечень руководящих документов, на основании которых проводят испытания;

периодичность, место и продолжительность проведения испытаний;

организации (предприятия), участвующие в испытаниях;

перечень ранее проведенных испытаний, включающих испытания на надежность;

перечень представляемых на испытания документов, откорректированных по результатам ранее проведенных испытаний и характеризующих степень отработки изделия.

5. В разделе «Объем испытаний» указывают:

перечень этапов испытаний и проверок, номенклатуру и значения показателей надежности, подлежащих контролю;

виды испытаний для контроля каждого показателя, последовательность их проведения и режимы испытаний;

исходные данные для планирования испытаний каждого вида или непосредственно планы контроля показателей (тип плана, объем выборки, правила принятия решения);

перечень видов и операций технического обслуживания и ремонта;

перечень и критерии отказов (предельных состояний) изделий, учитываемых при контроле показателей надежности;

содержание и порядок подготовки изделий к испытаниям;

требования к наработке испытуемых образцов в процессе испытаний. При проведении испытаний нескольких образцов (партии образцов) должно быть указано их распределение по видам испытаний, а для изделий многократного применения — число циклов функционирования на каждом виде и режиме испытаний;

перечень работ, проводимых после завершения испытаний, требования к ним, объем и порядок проведения, в том числе:

осмотр (без разборки или с разборкой) и описание состояния испытуемых образцов;

фотографирование, при необходимости, образцов, их узлов, деталей, мест коррозии, а также характерных повреждений и поломок.

В разделе могут быть даны рекомендации по использованию образцов после испытаний (уничтожение, возможность или ограничение по дальнейшему использованию, использование в качестве экспоната и т.п.). В типовых программах испытаний на надежность приводят типовой перечень проверок, подлежащих включению в программы испытаний на надежность.

Перечень видов и операций при техническом обслуживании и текущем ремонте устанавливается в соответствии с инструкциями (правилами) по техническому обслуживанию и текущему ремонту.

Перечень операций неплановых текущих ремонтов определяется перечнем возможных отказов, приведенных в эксплуатационной документации, с учетом опыта эксплуатации изделий, их аналогов и прототипов, и перечнем запасных частей, прилагаемых в ЗИП данного изделия.

Перечень операций при ремонте определяется ремонтной документацией, разрабатываемой в соответствии с требованиями нормативно-технической документации при условии его проведения на основе замены дефектных деталей и сборочных единиц на новые или восстановленные без учета работ на их восстановление.

Учет объема работ по восстановлению деталей и сборочных единиц для определения значений показателей ремонтопригодности допускается только в том случае, когда их восстановление осуществляется по стандартизованной документации, согласованной с разработчиком (изготовителем).

6. В разделе «Условия и порядок проведения испытаний» указывают: условия проведения испытаний (характеристика места испытаний, время года и суток, температура окружающей среды, температурный градиент, давление и влажность окружающей среды, скорость ветра, запыленность, уровень радиации и вибрации и т.д.) с оценкой, при необходимости, степени их приближения к условиям эксплуатации, заданным в техническом задании и нормативно-технической документации, а также допустимые значения отклонения условий испытаний от заданных:

условия начала и завершения отдельных этапов испытаний;

ограничения на условия проведения испытаний;

порядок и правила контроля показателей надежности, указанные в виде ссылок на нормативно-техническую документацию, регламентирующие методы испытаний на надежность изделий конкретного вида;

требования к техническому обслуживанию и ремонту образцов в процессе испытаний, периодичность и место проведения;

перечень средств технологического оснащения, используемых при испытаниях, и порядок их подготовки к применению;

меры, обеспечивающие безопасность и безаварийность проведения испытаний, включая использование средств оперативной технической диагностики и аварийной защиты объекта испытаний;

порядок взаимодействия организаций (предприятий), участвующих в испытаниях;

порядок привлечения экспертов для исследования отказов испытуемых образцов в процессе проведения испытаний;

требования к квалификации, опыту по уровню ознакомления с изделием и численности персонала, проводящего испытания, техническое обслуживание и ремонт, порядок его допуска к испытаниям, при необходимости. Меры, обеспечивающие безопасность и безаварийность проведения испытаний, рекомендуется оформлять в виде подраздела «Требования безопасности труда», в котором указывают основные требования к обеспечению безопасности труда в соответствии с требованиями конструкторской документации, стандартов системы безопасности труда и другой нормативно-технической документации по технике безопасности.

7. В разделе «Материально-техническое обеспечение испытаний» указывают конкретные виды материально-технического обеспечения с распределением задач и обязанностей организаций (предприятий), участвующих в испытаниях, по видам обеспечения, а также устанавливают сроки готовности материально-технического обеспечения. В разделе могут быть выделены подразделы: материально-техническое, математическое, бытовое обеспечение; обеспечение секретности, обеспечение документацией.

В зависимости от сложности испытуемых объектов в обоснованных случаях данный раздел может быть представлен несколькими разделами по видам обеспечения испытаний или вынесен в приложение к программе испытаний.

8. В разделе «Метрологическое обеспечение испытаний» проводят перечень мероприятий по метрологическому обеспечению испытаний с распределением задач и ответственности организаций (предприятий), участвующих в испытаниях, за выполнение соответствующих мероприятий.

9. В разделе «Отчетность» указывают:

перечень отчетных документов, которые должны оформлять в процессе испытаний и по их завершении, с указанием организаций и предприятий, разрабатывающих, согласующих и утверждающих их, и сроки оформления этих документов;

перечень организаций для рассылки отчетной документации;

порядок, место и сроки хранения первичных материалов испытаний.

К числу отчетных документов относят протокол и отчет о результатах испытаний, акт технического состояния объектов после испытаний, материалы первичной документации по усмотрению комиссии, акт на списание материальной части, при необходимости.

10. В разделе «Приложения» указывают перечень методик испытаний, математических и комплексных моделей, применяемых для контроля характеристик объектов испытаний.

<*> По требованию заказчика допускается проводить испытания установочной серии изделий на долговечность и сохраняемость как самостоятельные испытания (ускоренные или нормальные).

<**> Только для изделий кратковременного действия.

1. Типовые методики испытаний на надежность содержат вводную часть, которая заменяет раздел «Объект испытаний» и не имеет ни заголовка, ни нумерации. Во вводной части указывают область распространения методики испытаний, особенности функционирования данной группы однородной продукции, возможные ограничения по применению методики испытаний.

2. В разделе «Объект испытаний» методики испытаний указывают наименование, индекс и состав объекта испытаний, а также особенности его функционирования, существенные для применения методики.

3. В разделе «Цель испытаний» указывают конечную цель проверки показателей надежности и перечень заключений, которые могут явиться результатами испытаний.

4. В разделе «Общие положения» должны быть проведены:

определения контролируемых показателей надежности, если они не определены в стандарте или другой нормативно-технической документации, регламентирующей терминологию;

обоснование избранного метода испытаний;

поясняющие сведения, относящиеся к объекту испытаний.

5. В разделе «Контролируемые показатели и расчетные соотношения» должны быть приведены:

перечень показателей надежности, подлежащих контролю;

критерии отказа и предельного состояния;

планы испытаний для каждого контролируемого показателя надежности, предусмотренного в программе испытаний;

расчетные соотношения и формулы (математическая модель), по которым рассчитывают контролируемые показатели. Соотношения и формулы должны быть приведены в конечном виде (без выводов) с объяснениями символов, обозначений и коэффициентов;

в методике проведения контрольных испытаний на надежность должны быть приведены правила принятия решений о соответствии или несоответствии показателей надежности заданным в техническом задании или технических условиях.

При наличии качественной характеристики указывают метод ее оценки.

6. В разделе «Условия и порядок проведения испытаний» должны быть указаны:

условия проведения испытаний на надежность (продолжительность, периодичность, цикличность испытаний и последовательность воспроизведения внешних воздействий);

требования к квалификации обслуживающего персонала;

требования техники безопасности;

особенности функционирования испытуемых и привлекаемых к испытаниям средств, порядок их взаимодействия;

порядок учета наработки объектов испытаний и времени их проверки;

условия содержания, технического обслуживания, диагностирования и режимы работы испытуемых образцов;

технологическая документация на проведение каждого вида технического обслуживания и ремонта, подготовленная разработчиком (изготовителем) изделия или согласованная с ним, предусматривающая последовательность выполнения операций технического обслуживания и ремонта и сетевые графики их проведения;

перечень и характеристика средств технического обслуживания и ремонта, оборудования, оснастки, приспособлений, инструмента, используемых при испытаниях на ремонтопригодность из перечня рекомендуемых разработчиком (изготовителем) и прилагаемых к изделиям, а также потребных дополнительно;

характеристика условий проведения испытаний на ремонтопригодность и ремонтная документация, при необходимости;

наработка каждого образца в различных режимах работы и (или) суммарная наработка образцов в процессе испытаний;

методы контроля объекта испытаний (внешний осмотр, проведение измерений и др.);

последовательность выполнения операций при проверках с указанием контрольных точек, способов и числа измерений, используемых средств измерений и описанием выполняемых регулировок, операций с переключателями, схем расположения и включения приборов.

Если в процессе испытаний используют метод моделирования, то должны быть указаны принцип моделирования, порядок применения результатов моделирования, принцип и метод проверки совместимости результатов моделирования с результатами натурных экспериментов. Например, при использовании методов испытаний с создаваемой или предполагаемой необходимостью проведения технического обслуживания и ремонта указывают способ подготовки изделий к испытаниям и внесения повреждений.

7. В разделе «Обработка, анализ и оценка результатов испытаний» должны быть указаны:

источники и порядок применения статистических данных, накопленных до начала испытаний;

объем обрабатываемой информации;

методы статистической обработки результатов испытаний, применяемые в методике;

способы обработки информации с указанием их места в процессе обработки;

требования к виду обработанной информации;

требования к точности обработки информации (доверительные вероятности, допускаемые относительные погрешности, риски поставщика и потребителя, браковочные и приемочные уровни контролируемых показателей);

порядок и последовательность проведения анализа результатов, полученных на выходе системы обработки, а также экспресс-анализа;

объем исходных данных с требованиями, заданными в программе испытаний;

критерии соответствия (несоответствия) изделий заданным требованиям к надежности;

критерии достаточности объема испытаний.

8. В разделе «Материально-техническое и метрологическое обеспечение испытаний» для обеспечения выполнения конкретного пункта программы испытаний указывают:

состав технических средств с указанием их наименований и шифров;

перечень средств измерений и регистрации с указанием наименований, шифров, число экземпляров по видам;

перечень необходимой конструкторской и другой технической документации;

состав имитирующих и моделирующих средств с указанием наименований, шифров и числа;

перечень и количество материалов, в том числе расходных, необходимых для проведения испытаний;

состав привлекаемых транспортных средств и другие виды материально-технического обеспечения, при необходимости;

порядок подготовки и использования материально-технических средств в процессе испытаний.

9. В разделе «Отчетность» приводят требования к объему сведений, подлежащих отражению в протоколе (п. 3.4.11) по каждому пункту программы испытаний.

1. Типовые программы и методики испытаний на надежность разрабатывают для групп однородной продукции с целью унификации и повышения научно-технического уровня разрабатываемых программ и методик испытаний на надежность, а также сокращения сроков создания и трудозатрат на их разработку. Типовые программы и методики испытаний должны содержать общие для группы однородной продукции требования к проведению испытаний на надежность и устанавливать общие требования к содержанию программ и методик испытаний на надежность.

2. Рабочие программы и методики испытаний на надежность разрабатывают для испытаний определенных видов продукции и отдельных изделий, а также для групп продукции, специфика проведений испытаний на надежность которых зависит только от общих свойств групп продукции. Для проведений испытаний на надежность применяют программу и методику, которую разрабатывают вне зависимости от наличия или отсутствия типовой программы и методики испытаний на надежность.

3. Программы и методики, регламентируемые настоящим стандартом, применяют для:

самостоятельно проводимых испытаний, являющихся частью испытаний другого вида (например, предварительных, приемочных, периодических, типовых и т.п.);

контрольных испытаний;

испытаний, проводимых в контролируемых условиях (лабораторные, стендовые, полигонные испытания) или в неконтролируемых, но известных условиях (эксплуатационные испытания).

4. Программы и методики испытаний должны предусматривать применение прогрессивных, экономически обоснованных методов проведения испытаний с использованием результатов теоретических и экспериментальных работ по созданию опытного образца моделирования процессов испытаний для наиболее эффективной и достоверной оценки соответствия испытуемых образцов требованиям к надежности, заданным в техническом задании и технических условиях, результатов эксплуатации и методов ускоренных испытаний (в технически обоснованных случаях) при проведении испытаний, имеющих большую продолжительность (испытания на долговечность и сохраняемость).

5. В зависимости от специфики изделий, числа и объема проверок программа и методика испытаний на надежность могут являться составной частью программы и методики испытаний другого вида, быть оформлены в виде единого документа, состоящего из двух частей: «Типовая программа испытаний на надежность» и «Типовая методика (методики) испытаний на надежность», или как самостоятельные документы.

Допускается оформлять методику испытаний на надежность как приложение к программе испытаний.

6. При оформлении программы и методики испытаний в виде единого документа в методике испытаний допускается исключать вопросы, дублирующие аналогичные разделы (пункты) программы испытаний.

7. При проведении испытаний на надежность в несколько этапов программы испытаний должны быть оформлены в виде единого документа. Если одну часть испытаний проводит разработчик (изготовитель) в своей организации, а другую часть — в организации заказчика (потребителя), то допускается оформлять программы испытаний в организации заказчика как самостоятельные части единых программ.

Когда цели и задачи этапов испытаний на надежность существенно различаются и сроки их проведения не совпадают по времени, допускается составлять самостоятельные программы испытаний для каждого из этапов.

8. Программы испытаний изделий (систем) могут включать программы испытаний составных частей, испытуемых в составе изделий (систем).

9. Программы и методики испытаний на надежность выполняют машинописным или типографским способом и оформляют в соответствии с общими требованиями к текстовым конструкторским документам.

Номера листов (страниц) следует проставлять в верхней части листа (над текстом).

10. Программы и методики испытаний на надежность должны оформлять в виде отдельных брошюр или книг. При этом порядок их компоновки должен быть следующим:

обложка (переплет);

титульный лист (первый лист документа);

содержание;

основной текст документа;

приложения.

11. Обложку применяют в документах, имеющих объем до 50 листов. При объеме более 50 листов следует переплетать документы.

На обложке (переплете) должны быть указаны организация, выпустившая документ, его наименование и год выпуска.

12. Наименование типовой программы и методики испытаний должно состоять из заголовка, дающего общее определение группы однородной продукции, на которые распространяется документ, и подзаголовка с указанием вида испытаний. Например: «Автомобили легковые. Типовая программа и методика ресурсных испытаний», «Автобусы. Типовая программа испытаний на надежность», «Автомобили грузовые. Типовая методика испытаний на безотказность».

13. Наименование программы и методики испытаний должно состоять из заголовка, содержащего полное наименование изделия, его индекса и подзаголовка с указанием вида испытаний. Например: «Автобус ПАЗ-672. Рабочая программа ресурсных испытаний», «Автомобиль ВАЗ-2121. Рабочая методика испытаний на надежность».

14. Утверждающие и согласующие подписи помещают на титульном листе: подписи потребителя (заказчика) и его организаций — слева, а организаций (предприятий) разработчиков (изготовителей) — справа.

Расположение согласующих подписей должно соответствовать уровням утверждающих и подписывающих должностных лиц. Если не все согласующие подписи можно поместить на титульном листе, допускается их располагать на отдельном листе, следующем за титульным листом и являющемся его продолжением. При этом на втором листе в верхнем правом углу указывают: «Продолжение титульного листа».

___________________________________________________________________________ наименование документа

15. Подписи разработчиков программ и методик испытаний помещают на последнем листе основного текста документа. Визы должностных лиц, если они необходимы, помещают на поле подшивки этого листа.

16. Титульный лист второй и последующих частей (книг) оформляют в соответствии с требованиями п. 14. Ниже наименования документа помещают текст:

«Часть __________________». Утверждающие и согласующие подписи не номер части проставляют.

17. При разработке отдельных частей (книг) программ и методик испытаний на надежность соисполнителями по поручению разработчика документа соисполнители подписывают последний лист этой части (книги).

Выбор плана контрольных испытаний определяется:

видом контролируемых показателей надежности, в том числе показателей типа T (наработка, ресурс, срок службы, срок сохраняемости, срок хранения, время восстановления и т.п.); показателей типа P (вероятность безотказной работы, безотказного хранения, восстановления за заданное время, гамма-процент для заданного значения показателей типа T и т.п.); комплексных показателей;

составом исходных данных (знание предполагаемого закона распределения наработок до отказа или предельного состояния, риска потребителя, риска поставщика, нормы, браковочного и приемочного значений показателя надежности, предполагаемого коэффициента вариации наработок до отказа или предельного состояния и т.п.);

принятым методом контроля (одноступенчатый контроль, последовательный контроль для восстанавливаемых и невосстанавливаемых изделий, контроль при помощи доверительных границ).

Одноступенчатым методом целесообразно пользоваться при жестком ограничении времени, отводимого на испытания.

Последовательным методом целесообразно пользоваться при ограниченном числе изделий, выделяемых для испытаний. Этот метод наиболее эффективен при испытаниях восстанавливаемых изделий.

Метод доверительных интервалов рекомендуется применять при использовании данных эксплуатационных наблюдений, а также для уточнения достоверности принятого решения после одноступенчатого контроля.

1. Контроль показателей надежности типа средняя наработка до отказа, средний ресурс, средний срок службы, средняя наработка на отказ

Исходные данные:

норма показателя — \text{Т}_{\text{н}} ;

предполагаемый закон распределения наработок;

риск потребителя — \beta ;

риск поставщика — \alpha ;

браковочное значение контролируемого показателя — \text{Т}_{\beta} ;

приемочное значение контролируемого показателя — \text{Т}_{\alpha} .

1.1 Экспоненциальное распределение

1.1.1 Одноступенчатый контроль

1.1.1.1 Параметры плана испытаний определяют по табл. 4.

Таблица 4

по одноступенчатому методу

Испытания прекращают как только будет достигнуто одно из значений: r_{\text{пр}} или t_{max}/T_{\alpha} .

При испытаниях без восстановления или без замены изделий новыми объем выборки должен быть не меньше предельного числа отказов (предельных состояний).

При испытаниях с восстановлением или заменой объем выборки не регламентируют. Допускается уменьшать (увеличивать) продолжительность испытаний при пропорциональном увеличении (уменьшении) числа испытуемых образцов при условии обеспечения требуемой суммарной наработки t_{max} .

Если продолжительность испытаний t_{\text{и}} задана, все образцы испытывают одновременно, а отказавшие заменяют (или полностью восстанавливают), то необходимое число образцов можно подсчитать по формуле N = t_{max}/t_{\text{и}} .

1.1.1.2. Если отказавшие изделия не заменяют и не восстанавливают, число образцов до достижения той же суммарной наработки при той же общей продолжительности испытаний вычисляют по формуле

N@ \frac{t_{max}}{t_{\text{и}}} + \frac{t_{max}}{T_{\alpha}} = \frac{t_{max}}{T_{\alpha}} (\frac{T_{\alpha}}{t_{\text{и}}} + 1) .

1.1.1.3. В ходе испытаний определяют суммарную наработку t_{\Sigma} .

t_{\Sigma} = (N - r)t_{\text{и}} + \sum_{j = 1}^{r} t_{j} ,

где t_{j} — наработка j-го из r отказавших изделий, отсчитанная от начала испытаний.

При испытаниях с восстановлением или заменой

где t_{i} — суммарная наработка i-го изделия за время испытаний.

1.1.1.4. Если первым достигается предельное число отказов r_{\text{пр}} при t_{\Sigma}<t_{max} , принимают решение о несоответствии требованиям к показателю надежности.

Если первым достигается t_{\Sigma} = t_{max} при r<r_{\text{пр}} , принимают решение о соответствии требованиям к показателю надежности.

1.1.2 Последовательный контроль

1.1.2.1. Параметры плана испытаний определяют по табл. 5. По ним в прямоугольной системе координат (черт. 1) строят наклонные линии:

r = at_{\Sigma}/T_{\alpha} + r_{0} — несоответствия,

r = a(t_{\Sigma}/T_{\alpha} - t_{0}/T_{\alpha}) — соответствия.

Таблица 5

Планы контроля средних показателей надежности

для экспоненциального распределения

альфа = бета = 0,05

альфа = бета = 0,10

альфа = бета = 0,20

График последовательных испытаний

1 — линия несоответствия; 2 — линия соответствия

Черт. 1

Усечение испытаний по числу отказов следует производить при r_{\text{ус}} , по суммарной наработке — при t_{\text{ус}}/T_{\alpha} .

При необходимости завершить испытания в течение заданной продолжительности t_{\text{и}} объем выборки № определяют по табл. 6 в зависимости от требуемого отношения t_{\text{и}}/\text{Т}_{\beta} для каждого из планов табл. 5.

Таблица 6

Значения относительной продолжительности последовательных испытаний t_{\text{и}}/\text{Т}_{\beta} (для экспоненциального распределения)

альфа = бета = 0,05

альфа = бета = 0,1

альфа = бета = 0,2

Для проведения испытаний могут быть выбраны числа испытываемых изделий N, для которых приведенные в табл. 6 отношения t_{\text{и}}/\text{Т}_{\beta} не больше требуемого.

1.1.2.2. При наличии отказов графиком последовательных испытаний является ступенчатая линия, сумма отрезков которой, параллельных оси t_{\Sigma}/T_{\alpha} , равна отношению суммарной наработки образцов в момент времени t к значению T_{\alpha} , а сумма отрезков, параллельных оси r, равна числу отказов к моменту t.

При отсутствии отказов графиком последовательных испытаний является прямая линия с началом в точке 0, совпадающая с осью t_{\Sigma}/T_{\alpha} . При этом t_{\Sigma} = Nt .

1.1.2.3. При испытаниях с восстановлением или заменой суммарную наработку образцов t_{\Sigma} в момент t вычисляют по формуле

t_{\Sigma} = Nt - \sum_{j = 1}^{r} t_{\text{в}j} ,

где t_{\text{в}j} — длительность восстановления работоспособного состояния после j-го из r отказов или длительность замены j-го из r отказавших образцов новым.

При испытаниях без восстановления или без замены суммарную наработку образцов в момент t вычисляют по формуле

где t_{j} — наработка до отказа j-го из r отказавших образцов.

1.1.2.4. Решение о соответствии требованиям к показателю надежности принимают при пересечении графиком последовательных испытаний одной из линий соответствия. Решение о несоответствии — при пересечении одной из линий несоответствия.

1.1.2.5. Для обеспечения равенства истинных рисков с запланированными рекомендуется применять планы контроля, приведенные в табл. 7 - 30.

\alpha = \beta = 0,05;T_{\alpha}/T_{\beta} = 1,5;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 29,78;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 27,77

Таблица 8

\alpha = \beta = 0,05;T_{\alpha}/T_{\beta} = 2;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 8,94;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 7,58

Таблица 9

\alpha = \beta = 0,05;T_{\alpha}/T_{\beta} = 2;5;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 4,668;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 3,67

Таблица 10

\alpha = \beta = 0,05;T_{\alpha}/T_{\beta} = 3,0;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 3,03;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 2,23

Таблица 11

\alpha = \beta = 0,05;T_{\alpha}/T_{\beta} = 4;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 1,70;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 1,13

Таблица 12

\alpha = \beta = 0,05;T_{\alpha}/T_{\beta} = 5;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 1,15;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 0,65

Таблица 13

\alpha = \beta = 0,5;T_{\alpha}/T_{\beta} = 7;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 0,68;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 0,38

Таблица 14

\alpha = \beta = 0,05;T_{\alpha}/T_{\beta} = 10;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 0,42;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 0,21

Таблица 15

\alpha = 0,05;\beta = 0,1;T_{\alpha}/T_{\beta} = 1,5;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 22,36;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 25,10

Таблица 16

\alpha = \beta = 0,1;T_{\alpha}/T_{\beta} = 1,5;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 19,73;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 18,44

Таблица 17

\alpha = \beta = 0,1;T_{\alpha}/T_{\beta} = 2;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 5,91;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 5,00

Таблица 18

\alpha = \beta = 0,1;T_{\alpha}/T_{\beta} = 2,5;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 3,09;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 2,42

Таблица 19

\alpha = \beta = 0,1;T_{\alpha}/T_{\beta} = 3;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 2,00;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 1,47

Таблица 20

\alpha = \beta = 0,1;T_{\alpha}/T_{\beta} = 4;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 1,12;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 0,74

Таблица 21

\alpha = \beta = 0,1;T_{\alpha}/T_{\beta} = 5;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 0,76;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 0,47

Таблица 22

\alpha = \beta = 0,1;T_{\alpha}/T_{\beta} = 7;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 0,45;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 0,25

Таблица 23

\alpha = \beta = 0,1;T_{\alpha}/T_{\beta} = 10;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 0,27;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 0,14

Таблица 24

\alpha = \beta = 0,2;T_{\alpha}/T_{\beta} = 1,5;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 9,33;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 8,69

Таблица 25

\alpha = \beta = 0,2;T_{\alpha}/T_{\beta} = 2;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 2,79;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 2,33

Таблица 26

\alpha = \beta = 0,2;T_{\alpha}/T_{\beta} = 2,5;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 1,46;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 1,12

Таблица 27

\alpha = \beta = 0,2;T_{\alpha}/T_{\beta} = 3,0;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 0,95;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 0,68

Таблица 28

\alpha = \beta = 0,2;T_{\alpha}/T_{\beta} = 4,0;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 0,35;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 0,22

Таблица 29

\alpha = \beta = 0,2;T_{\alpha}/T_{\beta} = 5,0;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 0,35;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 0,22

Таблица 30

\alpha = \beta = 0,2;T_{\alpha}/T_{\beta} = 7,0;t_{\Sigma}\prime_{\alpha}/T_{\alpha} = 0,21;t_{\Sigma}\prime_{\beta}/T_{\alpha} = 0,12

В процессе испытаний суммарную наработку в момент очередного отказа сравнивают с табличным нормативом. Решение о соответствии принимают в случае, когда суммарная наработка равна или больше норматива. Решение о несоответствии принимают как только суммарная наработка к моменту очередного отказа окажется ниже нормативной.

1.2 Распределение Вейбулла (испытания без восстановления)

1.2.1 Одноступенчатый контроль

Планирование и испытания проводят в соответствии с пп. 1.1.1 или 2.

В первом случае вместо \text{Т}_{\alpha}/\text{Т}_{\beta} следует использовать (\text{Т}_{\alpha}/\text{Т}_{\beta})^{b} , а вместо относительной суммарной наработки фиксировать сумму

(\frac{t_{\Sigma}}{T_{\alpha}})_{\text{Вейб}} = (N - r)(\frac{t}{a_{\alpha}})^{b} + \sum_{j = 1}^{r} (\frac{t_{j}}{a_{\alpha}})b ,

где

a_{\alpha} = \frac{T_{\alpha}}{K_{b}} = \frac{T_{\alpha}}{\text{Г}(1 + \frac{1}{b})} .

Во втором случае наработки следует пересчитать на вероятность, используя соотношения:

P_{\alpha}(t_{\text{и}}) = exp\{ - [\frac{t_{\text{и}}}{a_{\alpha}}]b\} и P_{\beta}(t_{\text{и}}) = exp\{ - [\frac{t_{\text{и}}}{a_{\beta}}]b\} ,

где

1.2.2 Последовательный контроль

Планирование контроля и испытания проводят в соответствии с п. 1.1.2, используя вместо относительной суммарной наработки сумму отношений (t_{j}/a_{\alpha})^{b} . Уравнения наклонных прямых имеют вид:

r = a(\frac{t_{\Sigma}}{T_{\alpha}})_{\text{Вейб}} + r_{0} — линия несоответствия;

r = a[(\frac{t_{\Sigma}}{T_{\alpha}})_{\text{Вейб}} - \frac{t_{0}}{T_{\alpha}}] — линия соответствия.

Значения a, r_{0} , r_{\text{ус}} и t_{0}/T_{\alpha} определяют по табл. 5, используя вместо \text{Т}_{\alpha}/\text{Т}_{\beta} величину (\text{Т}_{\alpha}/\text{Т}_{\beta})^{b} . В табл. 6 вместо \text{Т}_{\text{и}}/\text{Т}_{\beta} следует использовать величину (t_{\text{и}}/a_{\beta})^{b} .

1.2.3. При неизвестном параметре формы рекомендуется использовать методику, изложенную в пп. 1.2.3.1 - 1.2.3.4.

1.2.3.1. Испытывают № образцов (N \geq 3) до отказа или достижения относительной суммарной наработки T_{\Sigma}/T_{\alpha} = 5N .

В последнем случае испытания прекращают и принимают решение о соответствии заданным требованиям. В противном случае переходят к следующему этапу.

1.2.3.2. На основе данных испытаний № образцов определяют оценку максимального правдоподобия параметра формы и устраняют ее смещение умножением на коэффициент B(N):

1.2.3.3. Применяют полученную несмещенную оценку параметра формы к имеющимся данным (п. 1.2.2). Если данных достаточно для принятия решения, испытания прекращают. В противном случае переходят к следующему этапу.

1.2.3.4. Испытывают дополнительный образец до отказа или до принятия решения. Решение о соответствии может быть принято в любой момент до отказа, о несоответствии — в момент отказа. Если решение принято, испытания прекращают. В противном случае возвращаются к п. 1.2.3.2, используя несмещенную оценку в качестве первого приближения для итеративного оценивания параметра формы.

1.3 Нормальное распределение, усеченное слева

1.3.1 Одноступенчатый контроль

Параметры плана контроля определяют по п. 2 после пересчета наработки на вероятность при помощи формул:

P(t_{\text{и}}) = F_{0}(\frac{T_{cp} - t_{\text{и}}}{\sigma})/F_{0}(\frac{T_{cp}}{\sigma}) ,

если нормируют T_{cp} , а продолжительность испытаний t_{\text{и}} ;

P(t_{\text{и}}) = P(T_{\gamma\%}) = F_{0}(\frac{T_{cp} - T_{\gamma\%}}{\sigma})/F_{0}(\frac{T_{cp}}{\sigma}) = \frac{\gamma\%}{100} ,

если нормируют T_{\gamma\%} , а t_{\text{и}} = T_{\gamma\%} ;

P(t_{\text{и}}) = F_{0}(u_{\gamma\%} + \frac{T_{\gamma\%} - t_{\text{и}}}{\sigma})/F_{0}(\frac{T_{cp}}{\sigma}) ,

если нормируют T_{\gamma\%} , а t_{\text{и}} \neq T_{\gamma\%} .

F_{0}(u_{\gamma\%}) = \gamma\%/100 .

1.3.2 Последовательный контроль

1.3.2.1 График последовательных испытаний имеет вид, показанный на черт. 2. Уравнения наклонных прямых:

r = at_{\Sigma} + r_{0} — линия несоответствия;

где

a = \frac{1}{\frac{N(T_{\alpha} + T_{\beta})}{2} - \frac{\sigma^{2}}{T_{\alpha} - T_{\beta}} ln \frac{F_{0} \frac{T_{\beta} \sqrt{N}}{\sigma}}{F_{0} \frac{T_{\alpha} \sqrt{N}}{\sigma}} ()} ;

r_{0} = a \frac{\sigma^{2}}{T_{\alpha} - T_{\beta}} ln \frac{1 - \beta}{\alpha} ;

r_{0}\prime = a \frac{\sigma^{2}}{T_{\alpha} - T_{\beta}} ln \frac{1 - \alpha}{\beta} ;

t_{0} = a \frac{\sigma^{2}}{T_{\beta} - T_{\alpha}} ln \frac{\beta}{1 - \alpha} .

График последовательных испытаний

1 — линия несоответствия: 2 — линия соответствия

Черт. 2

Усечение испытаний по числу отказов следует проводить по методу одноступенчатого контроля (п. 1.3.1), по суммарной наработке — при t_{\text{ус}} = r_{\text{ус}}/a .

1.3.2.2 Ожидаемую суммарную наработку до принятия решения при T_{cp} = T_{\alpha} подсчитывают по формуле

t_{\Sigma}\prime = r\prime[\frac{N(T_{\alpha} + T_{\beta})}{2} - \frac{\sigma^{2}}{T_{\alpha} - T_{\beta}} ln \frac{F_{0} \frac{T_{\alpha} \sqrt{N}}{\sigma}}{F_{0} \frac{T_{\beta} \sqrt{N}}{\sigma}} \_\_\_\_()] + \frac{\sigma^{2}}{T_{\alpha} - T_{\beta}} ln \frac{\alpha}{1 - \beta} ,

1.3.2.3. Задаваясь продолжительностью испытаний T_{\alpha}<t_{\text{и}} \leq t_{\Sigma} и полагая, что все образцы испытываются одновременно, а отказавшие заменяются (или полностью восстанавливаются), необходимое количество образцов определяют по формуле N = t_{\Sigma}\prime/t_{\text{и}} .

Если отказавшие изделия не заменяются и не восстанавливаются, количество образцов для достижения той же суммарной наработки при той же продолжительности испытаний следует увеличить до

N = t_{\Sigma}\prime(\frac{1}{t_{\text{и}}} + \frac{1}{T_{\alpha}}) .

Испытания проводят до пересечения одной из линий несоответствия или соответствия, причем возможна постановка на испытания дополнительных образцов для достижения суммарной наработки.

1.4 Логарифмически нормальное распределение

Параметры плана контроля определяют по п. 1.3 с заменой наработки на логарифм наработки.

1.5 Диффузионное распределение

Исходные данные для планирования испытаний включают перечень данных по п. 1 настоящего приложения и дополнительно ожидаемое значение коэффициента вариации v.

Таблица 31

Планы испытаний для контроля средних показателей надежности по одноступенчатому методу (план [NUT]) при диффузионном распределении

Таблица 32

Планы испытаний для контроля средних показателей надежности по одноступенчатому методу (план [NUr]) при диффузионном распределении

2. Контроль показателей надежности типа вероятность безотказной работы, вероятность восстановления за заданное время, гамма-процент для заданного значения показателей типа T.

2.1 Одноступенчатый контроль

Параметры плана контроля определяют по табл. 33 - 35 в зависимости от браковочного P_{\beta} и приемочного P_{\alpha} уровней и рисков поставщика \alpha и потребителя \beta .

Таблица 33

Планы контроля показателей надежности типа вероятность безотказной работы по одноступенчатому методу ( \alpha = \beta = 0,05 )

Таблица 34

Планы контроля показателей надежности типа вероятность безотказной работы по одноступенчатому методу ( \alpha = \beta = 0,1 )

Таблица 35

Планы контроля показателей надежности типа вероятность безотказной работы по одноступенчатому методу ( \alpha = \beta = 0,2 )

Для контроля организуется n независимых наблюдений, продолжительность каждого из которых равна наработке, для которой задана вероятность безотказной работы, и в каждом наблюдении фиксируют результат: наличие или отсутствие отказа. После n-го наблюдения принимают решение о соответствии безотказности заданным требованиям, если число отказов не больше приемочного числа C_{\alpha} . Решение о несоответствии принимают в случае, если число отказов больше приемочного числа.

Испытания могут быть прекращены с принятием решения о несоответствии, если число отказов превысит C_{\alpha} .

2.2 Последовательный контроль

2.2.1. Параметры планов контроля определяют по табл. 36 - 38. По ним в прямоугольной системе координат (черт. 3) строят график последовательных испытаний.

Таблица 36

Планы контроля показателей надежности типа вероятность безотказной работы по последовательному методу ( \alpha = \beta = 0,05 )

Таблица 37

Планы контроля показателей надежности типа вероятность безотказной работы по последовательному методу ( \alpha = \beta = 0,1 )

Таблица 38

Планы контроля показателей надежности типа вероятность безотказной работы по последовательному методу ( \alpha = \beta = 0,2 )