ОСТ 4.012.013-84. Отраслевой стандарт. Аппаратура радиоэлектронная. Определение показателей долговечности
Примечание
С 01.07.2003 в связи с вступлением в силу Федерального закона от 27.12.2002 № 184-ФЗ отраслевые стандарты не относятся к нормативным документам по стандартизации. До вступления в силу технических регламентов акты федеральных органов исполнительной власти в сфере технического регулирования (в том числе стандарты отраслей) носят рекомендательный характер и подлежат обязательному исполнению только в части, соответствующей целям и условиям, указанным в п. 1 ст. 46 названного закона, за исключением случаев, предусмотренных ст. 5. С 01.07.2016 виды документов по стандартизации установлены ст. 14 Федерального закона от 29.06.2015 № 162-ФЗ. Документ введен в действие с 01.07.1985. Взамен ОСТ 4 ГО.012.019. Редакция 1-71.
Утвержден Директивным письмом организации от 28 мая 1984 г. № 17-42/410/1365
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ
Взамен ОСТ 4 ГО.012.019 Редакция 1-71
Срок введения установлен с 1 июля 1985 года
Директивным письмом организации от 28 мая 1984 г. № 17-42/410/1365 срок введения установлен с 1 июля 1985 г.
Настоящий стандарт распространяется на радиоэлектронную аппаратуру (РЭА), проектируемые радиоэлектронные системы, комплексы и устройства.
Стандарт устанавливает единую номенклатуру показателей долговечности для нанесения их в нормативно-техническую документацию (НТД). Номенклатура показателей долговечности соответствует ГОСТ 27.002-83.
В стандарте установлены критерии предельных состояний РЭА, приведены методы расчета показателей долговечности по ресурсным показателям комплектующих электрорадиоэлементов (ЭРЭ).
На основе настоящего стандарта, при необходимости, допускается разрабатывать частные НТД с учетом специфики и особенностей конкретных типов РЭА и условий ее эксплуатации.
Пояснения терминов, применяемых в стандарте, приведены в справочном Приложении 1.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Показатели долговечности устанавливают для своевременного проведения мероприятий, обеспечивающих поддержание требуемого уровня боевой готовности, эффективности и безопасности, а также обеспечения планирования заказа и поставки изделий расчета комплектов запасных частей и приспособлений (ЗИП).
1.2. Численные значения показателей долговечности определяют расчетными методами на этапе проектирования (ориентировочная оценка) и уточняют в условиях реальной эксплуатации образцов РЭА или аналогичной ей аппаратуры, находящейся в эксплуатации в течение времени, необходимого для оценки требуемых показателей долговечности.
1.3. При составлении технического задания (ТЗ), тактико-технического задания (ТТЗ), технического условия (ТУ) запись в них показателей долговечности обязательна. Номенклатуру показателей долговечности, подлежащих включению в ТЗ (ТТЗ), ТУ, выбирают в соответствии с требованиями настоящего стандарта и ГОСТ В 20.39.103-77.
1.4. При установлении показателей долговечности в ТЗ (ТТЗ), ТУ на составные части аппаратуры устанавливают значения их не менее соответствующих значений показателей долговечности аппаратуры в целом.
1.5. В пределах установленных значений показателей долговечности должно быть обеспечено полное соответствие показателей качества функционирования РЭА требованиям и нормам, установленным в ТУ на нее.
1.6. Подтверждение численных значений показателей долговечности проводится на основании статистических данных, собранных с мест эксплуатации РЭА, а также при проведении специальных испытаний и подконтрольной эксплуатации, проводимых по требованию заказчика.
2. НОМЕНКЛАТУРА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ
2.1. Показатели долговечности разделены в соответствии с требованиями ГОСТ 27.002-83 на ресурс и срок службы.
2.2 Для записи в ТЗ (ТТЗ), ТУ могут быть установлены следующие показатели долговечности:
средний ресурс между средними (капитальными) ремонтами;
средний ресурс до среднего (капитального) ремонта;
средний срок службы между средними (капитальными) ремонтами;
средний срок службы до среднего (капитального) ремонта;
средний срок службы до списания.
2.3. Номенклатура для показателей назначенный ресурс и назначенный срок службы может быть расширена в соответствии с ГОСТ В.15.702-83.
3. ПОРЯДОК ЗАДАНИЯ И ПРОДЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ РЭА
3.1. Показатели долговечности задают в ТЗ (ТТЗ), ТУ на основе проведения научно-исследовательских работ (НИР), технических предложений, с учетом достигнутого (ожидаемого) уровня долговечности и расчетных данных, полученных на этапе опытно-конструкторских работ (ОКР), проводимых предприятием — разработчиком РЭА.
3.2. В ТЗ (ТТЗ), ТУ количество показателей долговечности устанавливается по согласованию с заказчиком.
3.3. В ТУ на конкретную РЭА устанавливаются такие же показатели долговечности, как и в ТЗ (ТТЗ) на разработку данной РЭА. В случае, если в ходе ОКР (НИР) установлено, что приведенные в ТЗ (ТТЗ) показатели долговечности не смогут обеспечить требования п. 1.5 настоящего стандарта, то номенклатура показателей долговечности, приведенная в ТУ на РЭА, может быть изменена по согласованию с заказчиком и отличаться от показателей долговечности, приведенных в ТЗ (ТТЗ).
3.4. Предпочтительными показателями долговечности для записи в ТЗ (ТТЗ), ТУ могут являться назначенный ресурс и назначенный срок службы.
3.5. Наработку аппаратуры и ее срок службы исчисляют со дня (даты) приемки изделия представителем заказчика (для изделий, поставляемых без приемки заказчика — представителем отдела технического контроля).
3.6. Численные значения показателей долговечности определяют на стадии эскизного проекта ориентировочно, а на стадии технического проекта проводят уточненный расчет срока службы и ресурса разрабатываемой РЭА.
3.7. Порядок расчета показателей долговечности РЭА приведен в справочном Приложении 2.
3.8. При получении статистических данных из сферы эксплуатации и по результатам испытаний РЭА показатели долговечности, записанные в ТУ, при их пересмотре могут уточняться.
3.9. В технически обоснованных случаях и если имеется необходимость дальнейшего использования РЭА при истечении нормированных в ТУ значениях показателей долговечности, они могут быть продлены при пересмотре ТУ и на основании требований заказчика.
3.10. Порядок продления показателей долговечности, приведенных в ТУ на конкретную РЭА, должен соответствовать ГОСТ В.15.702-83.
3.11. Для радиоэлектронных систем и комплексов, обладающих свойством перестроения, устанавливать показатели: средний срок службы, назначенный срок службы, а на радиоэлектронные устройства, входящие в радиоэлектронные системы и радиоэлектронные комплексы, устанавливать показатели: гамма-процентный ресурс, средний ресурс, средний ресурс до списания.
4. ФОРМА ЗАПИСИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ В ТЗ (ТТЗ), ТУ
4.1. Наименование показателей долговечности и их численные значения приводятся в ТЗ (ТТЗ), ТУ в разделе «Требования к надежности» отдельным пунктом.
4.2. Форма записи предпочтительных показателей долговечности приведена в табл. 1.
| Наименование показателя долговечности | Условное обозначение | Форма записи в ТЗ (ТТЗ) и ТУ |
| Показатели ресурса: | ||
| Назначенный ресурс | Тр.н | Назначенный ресурс _____________ ________________________________ наименование изделия \text{Т}_{\text{р}.\text{н}} = ... ч |
| Гамма-процентный ресурс | \text{Т}_{\text{р }\gamma} | Гамма-процентный ресурс ____________________ наименование изделия \text{Т}_{\text{р }\gamma} = ... ч при \gamma = ...% |
| Средний ресурс | Тр.ср | Средний ресурс _________________ _____________________ наименование изделия \text{Т}_{\text{р}.\text{ср}} = ... ч |
| Показатели срока службы: | Тсл.н | Назначенный срок службы _______________________ наименование изделия \text{Т}_{\text{сл}.\text{н}} = ... лет |
| Назначенный срок службы | ||
| Гамма-процентный срок службы | \text{Т}_{\text{сл }\gamma} | Гамма-процентный срок службы ____________________ наименование изделия \text{Т}_{\text{сл }\gamma} = ... лет при \gamma = ...% <*> |
| Средний срок службы | Тсл.ср | Средний срок службы ____________________ наименование изделия \text{Т}_{\text{сл}.\text{ср}} = ... лет |
<*> Значение выбирают в пределах 80 — 95% по согласованию с заказчиком.
4.3. При совместном задании в ТЗ (ТТЗ) и ТУ показателей ресурса и срока службы задаются только одноименные показатели. Форма записи показателей долговечности в данном случае приведена в табл. 2.
5. КРИТЕРИИ НАСТУПЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ РЭА
5.1 Предельное состояние РЭА характеризуется:
снижением эффективности использования аппаратуры (в основном вследствие снижения ее надежности);
экономической нецелесообразностью дальнейшей эксплуатации (стоимость ремонтов и профилактических работ превышает стоимость эксплуатации РЭА);
невыполнением требований по безопасности обслуживания РЭА;
моральным старением аппаратуры.
5.2. Предельное состояние РЭА из-за снижения эффективности ее использования определяется по выработке ресурса у определенного процента элементов от общего числа элементов, входящих в состав РЭА.
5.3. Предельное состояние РЭА из-за снижения эффективности использования делится на два вида: задаваемое для расчета различных показателей долговечности и фактическое, в которое РЭА попадает в результате длительной ее эксплуатации и подтверждаемое на основе статических данных об отказах.
5.4. Критерий предельного состояния по экономической целесообразности определяется исходя из сравнения стоимости РЭА с учетов ее амортизации по истечении срока службы и затрат на ее восстановление в течение одного года эксплуатации. Данный критерий определяется по формуле
\frac{\text{С}_{\text{в}}}{\text{С}_{\text{пр}.\text{а}}} \geq 1,
где Св — стоимость восстановления РЭА за год эксплуатации;
Спр.а — стоимость РЭА с учетом ее амортизации на год подсчета стоимости восстановления.
5.5. Определение предельного состояния РЭА по критериям, приведенным в п.п. 5.2 и 5.4, может привести к двум ситуациям:
если один из критериев выполняется, то аппаратура признается негодной к дальнейшей эксплуатации;
если по истечении срока службы или выработки ресурса предельное состояние ни по одному из критериев не наступило, то в соответствии с требованиями п.п. 3.9 и 3.10 показатели долговечности в ТУ продлеваются, и данная РЭА может эксплуатироваться до наступления предельного состояния для нее.
ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В СТАНДАРТЕ
ПОРЯДОК РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ
1. Расчет гамма-процентного ресурса
1.1. Расчет показателей гамма-процентного ресурса производится в два этапа: ориентировочный расчет и уточненный расчет.
1.2 Исходными данными для ориентировочного расчета гамма-процентного ресурса \text{Тр }\gamma служат:
ведомость (перечень) применяемых электрорадиоэлементов (ЭРЭ) в РЭА;
гамма-процентный ресурс по ТУ на конкретное ЭРЭ.
Если гамма-процентный ресурс ЭРЭ по ТУ приведен для значений \gamma, отличных от того, для которого ведется расчет РЭА, то гамма-процентный ресурс ЭРЭ для требуемых значений пересчитывается в часах по формуле
t_{p\gamma_{1}} = \frac{1 - 0,15Q_{1}}{1 - 0,15Q_{2}} \cdot t_{p\gamma_{2}}4, (1)
где Q1 и Q2 - квантили нормального распределения при вероятностях \gamma_{1} и \gamma_{2} соответственно;
t_{p\gamma_{1}} и t_{p\gamma_{2}} гамма-процентные ресурсы для значений \gamma_{1} и \gamma_{2} соответственно.
Квантили нормального распределения для различных значений приведены в справочном Приложении 3. Минимальная наработка (гарантийная наработка) для невосстанавливаемых ЭРЭ принимается равной гамма-процентному ресурсу при \gamma = 99,9\% .
1.3. Для ЭРЭ, гамма-процентный ресурс которых задается в количествах циклов работы или срабатываний, необходимо его перевести в гамма-процентный ресурс в часах по формуле
t_{p\gamma} = \frac{N_{\gamma}}{C} 4, (2)
где N_{\gamma} — гамма-процентный ресурс в количестве циклов работы или срабатываний;
С — ориентировочное количество циклов или срабатываний в час.
1.4. Численные значения гамма-процентных ресурсов ЭРЭ заносятся в табл. 1, и вычисляется процент ЭРЭ от общего их числа, имеющих ресурс, соответствующий значениям, приведенным в первом столбце таблицы.
| Гамма-процентный ресурс \text{Т}_{\text{р }\gamma} (при \gamma = ...%) | Количество ЭРЭ, шт. | Процент от общего числа ЭРЭ | Примечание | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| До | 1000 | |||
| «» | 2000 | |||
| «» | 3000 | |||
| «» | 4000 | |||
| «» | 5000 | |||
| «» | 6000 | |||
| «» | 7000 | |||
| 8000 | ||||
| и т.д. | ||||
1.5. Выбирается численное значение критерия предельного состояния в соответствии с требованиями п. 5.2 настоящего стандарта в зависимости от допустимого снижения эффективности функционирования РЭА.
1.6. Значение ресурса определяют суммированием данных графы 3 снизу вверх до получения суммы, равной численному значению критерия предельного состояния. Последний член суммирования определяет ресурс аппаратуры.
1.7. Пример проведения ориентировочного расчета гамма-процентного ресурса РЭА.
1.7.1. Разрабатываемая аппаратура состоит из 244 ЭРЭ, из которых: 101 резистор, 34 неэлектролитических конденсатора, 28 электролитических конденсаторов, 22 кремниевых диода, 14 маломощных кремниевых транзисторов, 5 мощных кремниевых транзисторов, 37 микросхем средней степени интеграции, черно-белого кинескопа, 2 низкочастотных трансформатора.
Требуется определить гамма-процентный ресурс \text{Т}_{\text{р }\gamma} при \gamma = 95%.
1.7.2. Заполняется табл. 1 с учетом вычислений, изложенных в п.п. 1.2 и 1.3 настоящего Приложения. Вычисленные значения занесены в табл. 2.
1.7.3. Задается ухудшение функционирования данной РЭА (критерием предельного состояния) не более чем на 20%, т.е. ресурс не более, чем 20% ЭРЭ может быть израсходован.
1.7.4. В соответствии с требованиями п. 1.6 настоящего Приложения и выбранного значения критерия предельного состояния в соответствии с требованиями п. 1.5 настоящего Приложения необходимо просуммировать данные графы 3 табл. 2 до значения не менее 80%. Таким образом, гамма-процентный ресурс аппаратуры равен \text{Т}_{\text{р }\gamma} = 15000 ч при \gamma = 95%.
1.8 Уточненный расчет гамма-процентного ресурса РЭА.
1.8.1. При проведении уточненного расчета справедливы все требования, изложенные в п.п. 1.2 - 1.6 настоящего Приложения, однако требуются дополнительные сведения о режимах работы ЭРЭ, получаемые в результате измерений, выполненных на опытных образцах (лабораторных макетах). Такими данными являются реальный коэффициент нагрузки ЭРЭ и коэффициент их использования.
1.8.2 В соответствии с требованиями п. 1.8.1 вычисляется уточненный ресурс ЭРЭ по формуле
T_{\text{р}} = \frac{T_{\text{р}.\text{эрэ}}}{K_{\text{и}} \cdot K_{\text{н}}} \text{ч }, (3)
где Тр — уточненный ресурс ЭРЭ;
Ки — коэффициент использования ЭРЭ;
Кн — коэффициент нагрузки (по критичному параметру).
1.8.3. Далее по уточненным значениям ресурса ЭРЭ заполняется табл. 1 в соответствии с требованиями п. 1.4 настоящего Приложения.
1.8.4. Расчеты ведутся в соответствии с требованиями п.п. 1.5, 1.6 настоящего Приложения.
2. Расчет гамма-процентного срока службы
2.1. Расчет гамма-процентного срока службы производится после расчета гамма-процентного ресурса при том же значении \gamma .
2.2 Расчет гамма-процентного срока службы производится по формуле
\text{Т}_{\text{сл }\gamma} = \frac{\text{Т}_{\text{р }\gamma}}{8760\text{К}_{\text{и}}} \text{лет}, (4)
где Ки — коэффициент использования за год.
2.3. В результате расчета по формуле, приведенной в п. 2.2, определяют два значения срока службы: ориентировочное и уточненное.
3. Общие указания по расчету показателей долговечности
3.1. Расчет среднего ресурса и среднего срока служба может быть произведен в соответствии с порядком, изложенным в разделах 1 и 2 настоящего Приложения с учетом того, что во всех расчетных формулах и таблицах вместо \text{Т}_{\text{р }\gamma}(\text{Тсл}.\gamma) необходимо проставить Тр.ср (Тсл.ср), за исключением формулы (1), которая в данном расчете не применяется.
3.2. Возможность реализации назначенного ресурса я срока службы рассчитывают исходя из минимальных tмин или гарантийных tгар наработок ЭРЭ. В данном случае ресурс будет определяться наименьшим значением минимальной или гарантийной наработки. Срок службы определяется по формуле (4), в которую вместо \text{Т}_{\text{р }\gamma} подставляется наименьшее значение tмин или tгар, найденных при определении ресурса.
3.3. В том случае, если значения ресурса и срока службы, найденные в соответствии с требованиями п. 3.2 настоящего Приложения, превышают или равны назначенному ресурсу или сроку службы соответственно, то делается вывод о соответствии всего изделия требуемым значениям. Если же один из параметров не соответствует требуемым, то выявляется элемент (группа элементов) из-за которого данное соответствие нарушается и им (или ими) дополняется ЗИП в необходимом количестве.
3.4. Показатели долговечности, определяющие сроки службы (ресурсы) до (между) средних (капитальных) ремонтов, рассчитываются в соответствии с требованиями п.п. 1 и 2 настоящего Приложения с учетом задания различных критериев предельного состояния до среднего (капитального) ремонта, между ремонтами и т.п., исходя из требования на выработку ресурса различного числа ЭРЭ, составляющих РЭА.
КВАНТИЛИ НОРМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
