Обеспечение надежности

13.1 Организация работ по обеспечению надёжности

Решение проблем надёжности зависит не только от того, насколько глубоко разработаны теория надёжности и инженерные методы, но также и от того, как организована работа по обеспечению надёжности.

Чтобы объект был надёжным в работе, необходимо осуществить в определенной последовательности комплекс мероприятий на всех стадиях его разработки, изготовления и использования. Содержание таких мероприятий и их последовательность различны для разных видов объектов, так как при разработке мер по обеспечению надёжности должны учитываться особенности объекта, способы его изготовления и условия использования.

Типовая структура программы обеспечения надежности проектируемого объекта состоит из трёх основных этапов:

1. Предварительные исследования объекта, в ходе которых анализируются требования к объекту, изучается объём и характер информации, а также форма ее представления (передача по каналам связи и др.), выбирается техническое обеспечение с учётом возможности удовлетворения заявок на оборудование; изучаются характеристики надежности изделий, предназначенные для оборудования объекта; в случае необходимости проводятся специальные испытания материалов, комплектующих элементов и аппаратуры с целью проверки характеристик, влияющих на надежность (сопротивляемость износу и старению, устойчивость работы при воздействии неблагоприятных факторов и т. п.).

2. Техническое проектирование объекта, в составе которого решаются следующие вопросы обеспечения надёжности: обоснование выбора структуры объекта и математического обеспечения; выбор методов контроля за правильностью работы объекта и его техническим состоянием; обеспечение рабочих режимов работы элементов аппаратуры в пределах заданных технических условий; защита элементов от неблагоприятных воздействий; выбор способа резервирования. Решение этих вопросов сопровождается расчётами, испытаниями, математическим и физическим моделированием.

3. Производство и эксплуатация объекта; в течение этого этапа продолжается работа по обеспечению надежности, основы которой положены на этапе проектирования. К таким работам относятся выбор оптимальной технологии и программы производственных испытаний, оптимизация обслуживания объекта, обеспечение запасными изделиями, организация ремонта, сбора информации о надежности объекта в процессе эксплуатации.

Перечень мероприятий по обеспечению надёжности объекта на всех этапах его разработки, изготовления и эксплуатации с указанием сроков и исполнителей называется программой обеспечения надёжности (ПОН) объекта.Особенность такой программы в том, что она объединяет усилия большого числа исполнителей и выполняется на протяжении значительного периода времени. Программа обеспечения надежности изделия разрабатывается поэтапно. На каждой стадии создания изделия ПОН содержит полный перечень работ по обеспечению надежности, проводимых на следующей стадии и предварительной перечень работ для более поздних стадий.

Успешное выполнение этой программы зависит от качества организационного, технического, информационного и методологического решения.

Организационное обеспечение содержит порядок планирования и реализации работ по обеспечению надежности, организацию служб надежности, экономические, административные и правовые отношения между заказчиком, разработчиком и изготовителем продукции.

Техническое обеспечение определяется оснащением отраслей вычислительной техникой, экспериментальной и производственной базой, уровнем технологии и метрологии.

Информационное обеспечение – средства и способы сбора, накопления, обработки и использования данных о процессах разработки и эксплуатации систем, результатов анализа отказов и дефектов, данных об изменении документации, нарушении стабильности производства и других факторах отклонений от плана разработки и применения техники, а также данных по принятых мерам, предупреждения, контроля и защиты от последствий этих отклонений.

Методологическое обеспечение включает в себя теоретическую базу и инженерные методы анализа надежности систем на различных стадиях разработки, а также методы и алгоритмы, которые используются при реализации и анализе результатов внедрения программ обеспечения надёжности (ПОН).

Типовая программа обеспечения надежности состоит из четырёх разделов, в которых указываются общие положения, работы и мероприятия по обеспечению надёжности, методическое обеспечение ипорядок контроля выполнения и корректировки ПОН.

В частности, в разделе 1 указываются исходные данные для разработки ПОН (сведения о назначении и структуре сложной системы, эксплуатационно-технические характеристики, пути обеспечения надежности, описание условий эксплуатации сложной системы). Указывается также перечень ПОН подсистем более низких уровней структуры сложной системы. В перечне приводятся требования, предъявляемые к надежности подсистем и научно-технические проблемы, которые должны быть решены при создании сложной системы.

Для наглядности и обобщения опыта реализации ПОН, возможности использования при машинной обработке разделов 2–4 оформляют в виде таблиц. Рекомендуемые формы приведены в таблице 31.1–13.5.

Работы и мероприятия по обеспечению надёжности

Таблица 13.1

Распределение работ и мероприятий по типовым отказам

Таблица 13.2

Исполнители работ

Таблица 13.3

Методическое обеспечение

Таблица 13.4

Контрольные точки ПОН

Таблица 13.5

13.2 сертификация систем обеспечения надёжности

Стабильность уровня надежности продукции подтверждается сертификатом системы качества предприятия. Требования к системе качества при этом устанавливаются международными стандартами ИСО 9001—9003, а право выдачи сертификата имеют организации (органы по сертификации систем качества), аккредитованные в национальной или международной системе сертификации.

Ввиду того, что стандарты распространяются на все виды продукции, разработок и услуг, в них не выделяются особо требования и процедуры оценки эффективности обеспечения надежности на предприятии. Для изготовителей широкого круга продукции бытового и промышленного применения это обстоятельство не имеет особого значения, и сертификат на систему качества является достаточно полным доказательством наличия эффективных процедур обеспечения надёжности. Но для многих видов сложной наукоёмкой продукции и продукции двойного назначения, вследствие особой важности требований к ее надежности, необходимо некоторое специальное подтверждение наличия на предприятии эффективных мер по ее обеспечению.

международным стандартом ИСО 9000 – 4:93/МЭК 300-1:93 «Руководство по управлению программой обеспечения общей надежности» устанавливаются принципы такого подтверждения и соответствующие требования к системе обеспечения надежности.

Условием применения стандарта является наличие на предприятии сертифицированной системы качества в соответствии со стандартами ИСО 9001, ИСО 9002 или ИСО 9003. Стандарт устанавливает по отношению к требованиям ИСО 9001–9003 дополнительные требования по разделам:

· обязанности руководства;

· элементы программы, не зависящие от продукции или проекта;

· элементы программы, характерные для продукции или проекта.

Стандартом предусматривается возможность выборочного использования его требований в зависимости от конкретных обстоятельств, для этого заинтересованные стороны должны оформить письменное соглашение.

Терминология, принятая в стандарте, отличается от принятой в отечественной литературе. Центральными понятиями стандарта являются: программа обеспечения общей надёжности и план обеспечения общей надежности.

Программа обеспечения общей надёжности – организационные структуры, обязанности, процедуры и ресурсы, используемые для управления общей надежностью. Этот термин близок к понятию «система обеспечения надежности», принятому в российской документации. Программа относится к элементам, независящим от конкретной продукции или проекта, и должна содержать все стадии жизненного цикла продукции от планирования до эксплуатации и, возможно, до изъятия из обращения. Программа состоит из элементов, разбитых по задачам.

План обеспечения общей надёжности — документ, определяющий специфический порядок обеспечения общей надежности, ресурсы и последовательность действий в отношении конкретного вида продукции, контракта или проекта. Этот термин аналогичен понятию «программа обеспечения надежности», принятому в российской документации. План относится к элементам, характерным для продукции или проекта и входит составной частью в общий производственный план или план проекта.

Под общей надежностью понимается «некоторый собирательный термин, используемый для определения характеристики эксплуатационной готовности и влияющих на нее факторов, а именно: характеристик надежности, ремонтопригодности и материального обеспечения технического обслуживания и текущего ремонта». Термин используется только для общих описаний без количественной оценки.

Раздел стандарта «Обязанности руководства» включает ряд дополнительных по отношению к устанавливаемым стандартами ИСО 9001-9003 требований к элементам (процедурам) системы качества. В частности, к ним относятся следующие требования:

На предприятии утверждается и исполняется документ, выражающий политику предприятия, области обеспечения надёжности своей продукции и связанных с ней услуг. Этот документ может быть составной частью политики в области качества или разрабатываться и выполняться как самостоятельный документ.

На предприятии должны быть утверждены, и поддерживаться элементы программы обеспечения надёжности и соответствующие ресурсы. Элементы и ресурсы могут быть составной частью соответствующих элементов и ресурсов системы качества, но при этом отличаться от них.

Деятельность предприятия на ранних этапах планирования и проектирования продукции должна основываться на некотором документально оформленном задании по обеспечению надёжности продукции, включающем количественные характеристики (по стандарту — «технические условия по общей надёжности»), составленные на базе изучения рынка. Эти требования должны быть распределены по составным частям разрабатываемой продукции (п. 6.3 ИСО 9001).

Анализ со стороны руководства (п. 4.1.3 ИСО 9001) должен содержать анализ программ общей надёжности. Помимо этого на предприятии должна быть утверждена, и соблюдаться процедура систематического, рекуррентного (когда каждый последующий связан с предыдущим) и независимого анализа соответствия принятых процессов, процедур и средств установленным целям и задачам. Следует отметить, что этот анализ должен давать оценку экономической эффективности программы с точки зрения фактического повышения надёжности, снижения затрат на техническое обслуживание и др.

Раздел «Элементы программы, независящие от продукции или проекта» определяет общие для всех видов продукции или работ требования по обеспечению надёжности, в том числе:

· к порядку оформления структуры и элементов программы;

· к методам и моделям, применяемым для прогнозирования, анализа и оценки надежности;

· к банкам данных о надёжности продукции при испытаниях и/или эксплуатации;

· к регистрации документов и данных, относящихся к обеспечению надёжности.

Раздел «Элементы программы, характерные для продукции или проекта» содержит широкий спектр конкретных требований к практическим методам обеспечения надежности на предприятии:

· планирование и управление;

· анализ контракта и контрактных связей;

· требования общей надежности;

· инженерные разработки;

· поступающая продукция из внешних источников;

· анализ, прогнозирование и рассмотрение проекта;

· проверка, оценка и испытания;

· программа стоимости продукции с учётом срока службы;

· планирование режима эксплуатации и материального обеспечения технического обслуживания и текущего ремонта;

· усовершенствования и модификация;

· практика связи с потребителями.

Контрольные вопросы:

1. Эффективны ли экономически мероприятия по повышению надёжности?

2. К чему приводит недостаточно высокий уровень надёжности?

3. Основные этапы программы обеспечения надежности.

4. От чего зависит успешное выполнение программы обеспечения надежности?

5. Что является независимым подтверждением стабильного уровня надежности на предприятии?

6. Дайте определение термина «план обеспечения общей надежности»?

7. Какие объекты рассматриваются в курсе теории надёжности? Приведите примеры этих объектов.

8. Перечислите все виды отказов возможных для электрической лампочки.

9. Перечислите все виды отказов для автомобильного крана.