Випро́бування на наді́йність — випробування, які виконують для визначення чи контролю показників надійності в заданих умовах. Під оцінкою (визначенням) показників надійності розуміють точкову чи інтервальну (границі довірчого інтервалу, в якому із заданою імовірністю знаходиться дійсне значення показника) оцінку показника.
Основні методи
Випробування на надійність проводяться для того, щоб на ранніх етапах життєвого циклу виробу виявити потенційні проблеми, забезпечити впевненість, що система буде відповідати заданим вимогам.
Для визначення показників надійності використовують два методи:
- непараметричний — за невідомого виду закону розподілу випадкової величини (наробітку до відмови, ресурсу, терміну служби, терміну збережуваності, тривалості відновлення), який містить у собі безпосередню оцінку показників надійності за вибірковими даними;
- параметричний — за відомого виду закону розподілу випадкової величини, який містить у собі оцінку параметрів закону розподілу, що входять у розрахункову формулу показника надійності, що визначається, та оцінку показника надійності за розрахованими оцінками параметрів закону розподілу.
Складні системи можуть випробовуватися на рівні компонент, пристроїв, підсистем і всієї системи в цілому. Наприклад, випробування компонент на вплив зовнішніх факторів може виявити проблеми перед тим, як вони будуть виявлені на вищому рівні інтеграції. Розрахунок надійності проводиться на кожному з рівнів випробувань. При цьому часто використовуються такі методи, як аналіз зростання надійності та системи обліку та аналізу відмов і коригувальних дій (FRACAS). Недоліками таких випробувань є значні час і витрати. Для здешевлення і скорочення у часі випробувань можуть бути проводитись прискорені випробування та застосовуватись методи планування експериментів та моделювання.
Все частіше застосовуються так звані прискорені випробування у динамічно змінному середовищі для оцінювання якості і надійності високоякісної і високонадійній продукції, в тому числі і структурно-складних систем з урахуванням їх старіння, втоми, зносу і деградації в ході їх експлуатації. Для цього в статистиці прискорених випробувань розроблені спеціальні моделі прискорення життя (див праці авторів: Nelson, Meeker and Escobar, Singpurvalla), котрі добре адаптовані для статистичного аналізу даних про відмови, що спостерігаються як при змінних у часі стресових навантаженнях, так і при наявності процесів деградації, що у свою чергу можуть залежати від цих стресів.
Види випробувань на надійність
Випробування на надійність поділяються на визначальні та контрольні.
Визначальні випробування (англ. determining tests) технічних об'єктів на надійність проводяться з метою визначення фактичних кількісних показників надійності для одного з варіантів випробувань, що відповідають заданим умовам застосування.
Визначальні випробування проводяться після освоєння новостворених або модернізованих технічних об'єктів на зразках, виготовлених уже за технологією, що відповідає передбачуваному виду (серійному чи масовому) виробництва. При визначальних випробуваннях виконується також перевірка закону розподілу відмов для даного виду об'єкту. Результати визначальних випробувань служать підставою для оцінки відповідності фактичних показників надійності технічних об'єктів вимогам технічних умов (ТУ).
Контрольні випробування (англ. proof-testing) технічних об'єктів на надійність проводяться з метою контролю відповідності кількісних показників надійності відповідним стандартам чи ТУ. Ці випробування проводяться періодично в терміни, передбачені стандартами або технічними умовами на даний об'єкт.
За умовами проведення випробування на надійність визначальні та контрольні випробування поділяються на лабораторні та експлуатаційні:
- лабораторні випробування на надійність — контрольні чи визначальні випробування на надійність, що проводяться в заданих і контрольованих режимах та умовах навколишнього середовища, які відповідають умовам експлуатації або відрізняються від них. Вони у свою чергу за часовими термінами поділяються на прискорені та нормальні:
- прискорені випробування на надійність — лабораторні (стендові) випробування, методи та умови проведення яких забезпечують одержання інформації про надійність за коротший термін, ніж за нормальних випробувань на надійність;
- нормальні випробування на надійність — лабораторні (стендові) випробування, методи й умови проведення яких максимально наближені до експлуатаційних для об'єкта;
- експлуатаційні випробування на надійність — контрольні чи визначальні випробування, що проводяться в умовах експлуатації при реєстрованих режимах роботи, умовах навколишнього середовища, технічного обслуговування та вимірювань.
План випробування на надійність
Показники надійності, що мають зміст математичних сподівань випадкових величин або імовірностей деяких випадкових подій, не можуть бути точно визначені в процесі контролю та випробувань, внаслідок чого рішення приймають на підставі їх оцінок, які отримані з тією або іншою точністю, або первинних даних — наробітків, чисельності відмов тощо. Статистичні випробування планують у залежності від типу об'єкта, встановлених обмежень на тривалість та вартість випробувань.
Оскільки контроль надійності виконується на основі випробувань вибірки, то при прийнятті рішень можливі два види помилок:
- помилка першого роду, коли добра партія відбраковується;
- помилка другого роду, коли погана партія приймається за добру.
Ймовірність помилки першого роду називається ризиком виробника і позначається літерою . Ймовірність помилки другого роду називається ризиком споживача і позначається літерою . Дуже часто приймають 0,2.
Сукупність умов випробувань контрольованих технічних об'єктів і правил прийняття рішень називається планом випробування.
План випробувань на надійність — сукупність правил, що встановлюють обсяг вибірки, порядок проведення випробувань, критерії їх завершення та прийняття рішень за результатами випробувань.
Під сукупністю умов випробувань розуміються критерії приймання і бракування, задані значення та , встановлений обсяг випробувань тощо. Критерії прийняття рішень визначаються методами контролю. Через те що число сполучень різних умов випробувань і правил прийняття рішень може бути значущим, то і кількість можливих планів досить велика.
Примітки
- ДСТУ 3021-95
- ДСТУ 2860-94
- ДСТУ 3004-95
- Nelson W. Accelerated Testing: Statistical Models, Test Plans, and Data Analysis.- New York: J.Wiley and Sons, (1990).
- Meeker W.Q., Escobar, L.A. Statistical Methods for Reliability Data.- New York: J.Wiley and Sons, (1998).
- Singpurvalla N. Survival in Dynamic Environments. «Statistical Science», (1995), v.1, 10, p.86-103.
Джерела
- ДСТУ 3021-95 Випробування і контроль якості продукції. Терміни та визначення.
- ДСТУ 2860-94 Надійність техніки. Терміни та визначення.
- ДСТУ 3004-95 Надійність техніки. Методи оцінки показників надійності за експериментальними даними
- ГОСТ 27.202-83 Надежность в технике. Методы оценки надежности по параметрам качества изготовляемой продукции. — М.: Издательство стандартов, 1983. — 39 с.
- ГОСТ 27.301-95 Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения. — Минск: Издательство стандартов, 1995. — 19 с.
- Семенов А. А., Мелкумян В. Г — К.: КМУЦА, 1998. — 84 с. —
Посилання
- Васілевський О. М., Поджаренко В. О. Випробування на надійність [ 6 листопада 2013 у Wayback Machine.] у посібнику «Нормування показників надійності технічних засобів».
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Vipro buvannya na nadi jnist viprobuvannya yaki vikonuyut dlya viznachennya chi kontrolyu pokaznikiv nadijnosti v zadanih umovah Pid ocinkoyu viznachennyam pokaznikiv nadijnosti rozumiyut tochkovu chi intervalnu granici dovirchogo intervalu v yakomu iz zadanoyu imovirnistyu znahoditsya dijsne znachennya pokaznika ocinku pokaznika Osnovni metodiViprobuvannya na nadijnist provodyatsya dlya togo shob na rannih etapah zhittyevogo ciklu virobu viyaviti potencijni problemi zabezpechiti vpevnenist sho sistema bude vidpovidati zadanim vimogam Dlya viznachennya pokaznikiv nadijnosti vikoristovuyut dva metodi neparametrichnij za nevidomogo vidu zakonu rozpodilu vipadkovoyi velichini narobitku do vidmovi resursu terminu sluzhbi terminu zberezhuvanosti trivalosti vidnovlennya yakij mistit u sobi bezposerednyu ocinku pokaznikiv nadijnosti za vibirkovimi danimi parametrichnij za vidomogo vidu zakonu rozpodilu vipadkovoyi velichini yakij mistit u sobi ocinku parametriv zakonu rozpodilu sho vhodyat u rozrahunkovu formulu pokaznika nadijnosti sho viznachayetsya ta ocinku pokaznika nadijnosti za rozrahovanimi ocinkami parametriv zakonu rozpodilu Skladni sistemi mozhut viprobovuvatisya na rivni komponent pristroyiv pidsistem i vsiyeyi sistemi v cilomu Napriklad viprobuvannya komponent na vpliv zovnishnih faktoriv mozhe viyaviti problemi pered tim yak voni budut viyavleni na vishomu rivni integraciyi Rozrahunok nadijnosti provoditsya na kozhnomu z rivniv viprobuvan Pri comu chasto vikoristovuyutsya taki metodi yak analiz zrostannya nadijnosti ta sistemi obliku ta analizu vidmov i koriguvalnih dij FRACAS Nedolikami takih viprobuvan ye znachni chas i vitrati Dlya zdeshevlennya i skorochennya u chasi viprobuvan mozhut buti provoditis priskoreni viprobuvannya ta zastosovuvatis metodi planuvannya eksperimentiv ta modelyuvannya Vse chastishe zastosovuyutsya tak zvani priskoreni viprobuvannya u dinamichno zminnomu seredovishi dlya ocinyuvannya yakosti i nadijnosti visokoyakisnoyi i visokonadijnij produkciyi v tomu chisli i strukturno skladnih sistem z urahuvannyam yih starinnya vtomi znosu i degradaciyi v hodi yih ekspluataciyi Dlya cogo v statistici priskorenih viprobuvan rozrobleni specialni modeli priskorennya zhittya div praci avtoriv Nelson Meeker and Escobar Singpurvalla kotri dobre adaptovani dlya statistichnogo analizu danih pro vidmovi sho sposterigayutsya yak pri zminnih u chasi stresovih navantazhennyah tak i pri nayavnosti procesiv degradaciyi sho u svoyu chergu mozhut zalezhati vid cih stresiv Vidi viprobuvan na nadijnistViprobuvannya na nadijnist podilyayutsya na viznachalni ta kontrolni Viznachalni viprobuvannya angl determining tests tehnichnih ob yektiv na nadijnist provodyatsya z metoyu viznachennya faktichnih kilkisnih pokaznikiv nadijnosti dlya odnogo z variantiv viprobuvan sho vidpovidayut zadanim umovam zastosuvannya Viznachalni viprobuvannya provodyatsya pislya osvoyennya novostvorenih abo modernizovanih tehnichnih ob yektiv na zrazkah vigotovlenih uzhe za tehnologiyeyu sho vidpovidaye peredbachuvanomu vidu serijnomu chi masovomu virobnictva Pri viznachalnih viprobuvannyah vikonuyetsya takozh perevirka zakonu rozpodilu vidmov dlya danogo vidu ob yektu Rezultati viznachalnih viprobuvan sluzhat pidstavoyu dlya ocinki vidpovidnosti faktichnih pokaznikiv nadijnosti tehnichnih ob yektiv vimogam tehnichnih umov TU Kontrolni viprobuvannya angl proof testing tehnichnih ob yektiv na nadijnist provodyatsya z metoyu kontrolyu vidpovidnosti kilkisnih pokaznikiv nadijnosti vidpovidnim standartam chi TU Ci viprobuvannya provodyatsya periodichno v termini peredbacheni standartami abo tehnichnimi umovami na danij ob yekt Za umovami provedennya viprobuvannya na nadijnist viznachalni ta kontrolni viprobuvannya podilyayutsya na laboratorni ta ekspluatacijni laboratorni viprobuvannya na nadijnist kontrolni chi viznachalni viprobuvannya na nadijnist sho provodyatsya v zadanih i kontrolovanih rezhimah ta umovah navkolishnogo seredovisha yaki vidpovidayut umovam ekspluataciyi abo vidriznyayutsya vid nih Voni u svoyu chergu za chasovimi terminami podilyayutsya na priskoreni ta normalni priskoreni viprobuvannya na nadijnist laboratorni stendovi viprobuvannya metodi ta umovi provedennya yakih zabezpechuyut oderzhannya informaciyi pro nadijnist za korotshij termin nizh za normalnih viprobuvan na nadijnist normalni viprobuvannya na nadijnist laboratorni stendovi viprobuvannya metodi j umovi provedennya yakih maksimalno nablizheni do ekspluatacijnih dlya ob yekta ekspluatacijni viprobuvannya na nadijnist kontrolni chi viznachalni viprobuvannya sho provodyatsya v umovah ekspluataciyi pri reyestrovanih rezhimah roboti umovah navkolishnogo seredovisha tehnichnogo obslugovuvannya ta vimiryuvan Plan viprobuvannya na nadijnistPokazniki nadijnosti sho mayut zmist matematichnih spodivan vipadkovih velichin abo imovirnostej deyakih vipadkovih podij ne mozhut buti tochno viznacheni v procesi kontrolyu ta viprobuvan vnaslidok chogo rishennya prijmayut na pidstavi yih ocinok yaki otrimani z tiyeyu abo inshoyu tochnistyu abo pervinnih danih narobitkiv chiselnosti vidmov tosho Statistichni viprobuvannya planuyut u zalezhnosti vid tipu ob yekta vstanovlenih obmezhen na trivalist ta vartist viprobuvan Oskilki kontrol nadijnosti vikonuyetsya na osnovi viprobuvan vibirki to pri prijnyatti rishen mozhlivi dva vidi pomilok pomilka pershogo rodu koli dobra partiya vidbrakovuyetsya pomilka drugogo rodu koli pogana partiya prijmayetsya za dobru Jmovirnist pomilki pershogo rodu nazivayetsya rizikom virobnika i poznachayetsya literoyu a displaystyle alpha Jmovirnist pomilki drugogo rodu nazivayetsya rizikom spozhivacha i poznachayetsya literoyu b displaystyle beta Duzhe chasto prijmayut a b displaystyle alpha beta 0 2 Sukupnist umov viprobuvan kontrolovanih tehnichnih ob yektiv i pravil prijnyattya rishen nazivayetsya planom viprobuvannya Plan viprobuvan na nadijnist sukupnist pravil sho vstanovlyuyut obsyag vibirki poryadok provedennya viprobuvan kriteriyi yih zavershennya ta prijnyattya rishen za rezultatami viprobuvan Pid sukupnistyu umov viprobuvan rozumiyutsya kriteriyi prijmannya i brakuvannya zadani znachennya a displaystyle alpha ta b displaystyle beta vstanovlenij obsyag viprobuvan tosho Kriteriyi prijnyattya rishen viznachayutsya metodami kontrolyu Cherez te sho chislo spoluchen riznih umov viprobuvan i pravil prijnyattya rishen mozhe buti znachushim to i kilkist mozhlivih planiv dosit velika PrimitkiDSTU 3021 95 DSTU 2860 94 DSTU 3004 95 Nelson W Accelerated Testing Statistical Models Test Plans and Data Analysis New York J Wiley and Sons 1990 Meeker W Q Escobar L A Statistical Methods for Reliability Data New York J Wiley and Sons 1998 Singpurvalla N Survival in Dynamic Environments Statistical Science 1995 v 1 10 p 86 103 DzherelaDSTU 3021 95 Viprobuvannya i kontrol yakosti produkciyi Termini ta viznachennya DSTU 2860 94 Nadijnist tehniki Termini ta viznachennya DSTU 3004 95 Nadijnist tehniki Metodi ocinki pokaznikiv nadijnosti za eksperimentalnimi danimi GOST 27 202 83 Nadezhnost v tehnike Metody ocenki nadezhnosti po parametram kachestva izgotovlyaemoj produkcii M Izdatelstvo standartov 1983 39 s GOST 27 301 95 Nadezhnost v tehnike Raschet nadezhnosti Osnovnye polozheniya Minsk Izdatelstvo standartov 1995 19 s Semenov A A Melkumyan V G K KMUCA 1998 84 s ISBN 966 598 010 6PosilannyaVasilevskij O M Podzharenko V O Viprobuvannya na nadijnist 6 listopada 2013 u Wayback Machine u posibniku Normuvannya pokaznikiv nadijnosti tehnichnih zasobiv