Методы обеспечения надежности изделий машиностроения
..pdfупрощение эксплуатационной документации, введение в ин струкцию эксплуатации с целью недопущения ошибочных дейст вий обслуживающего персонала предупреждающих знаков вни мания; упрощение по возможности технического обслуживания, увеличение периодичности их проведения;
резервирование, осуществляемое введением дополнительных элементов, которые обеспечивают работоспособность системы при отказе одного или нескольких элементов, а также облегче нием режимов работы, снижением действующих нагрузок и на пряжений.
2.8. ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ О НАДЕЖНОСТИ ИЗДЕЛИЙ АНАЛОГОВ. СИСТЕМА СБОРА И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
На этапе разработки конструкторской документации сложных технических систем, как правило, используют имеющие ся сведения о надежности комплектующих элементов, узлов, механизмов, изделий-аналогов. На основании имеющегося мате риала предварительно выбирается вид распределения наработки до отказа, проверяется однородность исходного статистического материала, оцениваются параметры распределения, дается оценка показателей надежности, проверяется соответствие эмпирическо го и теоретического распределений.
Анализ однородности исходного статистического материала проводят для того, чтобы отсеить резко выделяющиеся наблю дения в выборке и установить с помощью критериев значимости возможность объединения различных выборок в одну. Затем про водится оценка параметров распределения с помощью методов: максимального правдоподобия, моментов, квантилей; проверка согласия эмпирического и теоретического распределений прово дится по критериям: л/ 2, со2, Колмогорова. После подтверждения возможности использования выбранного вероятностного рас пределения наработки до отказа оценивают показатели надеж ности испытывавшихся изделий.
Накопление сведений о надежности изделий занимает одно из важнейших мест при оценке показателей надежности. Должна быть предусмотрена такая система сбора, обработки и передачи информации о надежности, которая бы не позволяла утерять полученные статистические данные по результатам всех видов испытаний и эксплуатации. Вместе с тем полученные сведения должны содержать исчерпывающую информацию о надежно сти изделия, а система сообщения должна быть простой. Пра вильно организованная система сбора, анализа и донесения информации до разработчика является одним из основных спо собов принятия мер по повышению надежности изделий.
51
При разработке системы сбора статистической информации необходимо помнить о том, что, с одной стороны, малый объем информации не позволит дать объективную оценку о надежности изделия, а с другой стороны, слишком большой объем информа ции потребует много времени на ее обработку и, следовательно, несвоевременное донесение ее до разработчика.
Необходимо знать, что систематизация информации — это средство для обеспечения деятельности конструкторов по совер шенствованию конструкции изделия. Форма сообщений не долж на быть сложной, чтобы лица, заполняющие эти формы, не могли неправильно толковать их. Кроме того, для различных назначе ний должны быть и соответствующие формы. Вместе с тем на этапе отработки для объективной оценки надежности желатель но, чтобы форму сообщений заполнял один и тот же сотрудник подразделения надежности. После заполнения формы ее необхо димо направить в соответствующие ведущие отделы для анализа и разработки мероприятий.
Сообщения могут направляться поодиночке или определен ной совокупностью за некоторый календарный период. Состав ление донесений представляет одну из важнейших обязанностей подразделения надежности, так как эти сведения обеспечивают весь инженерно-технический состав опытными данными. В каче стве примера р смотрим форму донесения, используемую для сложного изделия типа подвижной установки специального назна чения, включающего электрические, электронные, механические, гидравлические и другие системы. Известно, что эти системы разрабатывают и изготовляют различные организации и пред приятия. Тем не менее форма донесения в виде карточки учета неисправностей (табл. 2.2) является наиболее приемлемой в прак тическом использовании. Сбор статистической информации начи нают с момента начала испытаний изделия. Для ведения испы таний используют журнал испытаний, разработанный на основа нии программы испытаний, в котором указывают объем испыта ний, условия их проведения, методы восстановления, способ доработки и т. д. Рекомендуемая форма журнала приведена в табл. 2.3.
|
|
2.2. Карточка учета неисправностей |
|
|
|
Изделие |
У106 |
|
Карточка |
№25 |
|
Характеристики неисправности и неисправного изделия |
|||||
|
|
(неисправной части изделия) |
|
|
|
Характе |
Код |
Данные о неис |
Характе |
Код |
Данные о неис |
ристика |
правности |
ристика |
правности |
||
Номер РА, |
057 |
Р312/142584 |
Дата обнару |
001 |
05.04.89 |
СН |
|
|
жения неис |
|
|
правности
52
Продолжение табл. 2.2
Дата состав |
| 058 |
| 10.05.89 |
Вид работ |
|
022 |
|
ЗГР |
, |
||
ления кар |
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
1 |
точки |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Учетный но |
157 |
А-3564.890713 |
Дата допуска |
|
027 |
|
05.04.89 |
|||
мер РА |
|
|
|
к работам |
|
|
|
|
|
|
Номер телег |
025 |
358/890406 |
Дата |
устране |
031 |
|
05.04.89 |
|||
раммы, ТА |
|
|
|
ния неисправ |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ности |
|
|
|
|
|
|
Номер эксплу |
071 |
34103 |
Тип ЗИПа |
|
043 |
|
ЗИП-Г |
|
||
атирующей ор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ганизации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характеристика |
|
Данные о неисправ |
|
|
Данные о неисправ |
|||||
Код |
Код |
|
ной составной части |
|||||||
ном изделии |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
изделия |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;=Наименование |
|
002 |
Агрегат |
|
012 |
|
Изделие |
|
||
Индекс |
|
003 |
У106 |
|
|
013 |
|
Т219 |
|
|
' Заводской номер |
004 |
356667629 |
|
014 |
|
|
084056 |
|
||
Предприятие-раз |
005 |
А-3681 |
|
015 |
|
Р-6208 |
|
|||
работчик |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предприятие-из |
006 |
А-3681 |
|
016 |
|
Г-4391 |
|
|||
готовитель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дата изготовитель |
007 |
25.09.76 |
|
017 |
|
10.02.76 |
|
|||
Подпись исполнителя |
|
|
Всего листов |
|
4 |
Лист |
1 |
|||
|
|
|
Наработка |
|
|
|
|
|
|
|
Единица |
неисправного изделия |
неисправной составной части |
||||||||
|
Факти |
Гарантий |
|
|
Факти |
Гаран |
||||
измерения |
Код |
Код |
|
|||||||
|
ческая |
|
ная |
|
ческая |
тийная |
||||
|
|
|
|
|
||||||
Месяц |
008 |
156 |
|
120 |
018 |
|
156 |
100 |
||
"Час |
009 |
— |
|
— |
019 |
|
325 |
250 |
||
Цикл |
010 |
650 |
|
500 |
029 |
|
650 |
500 |
||
Километр |
011 |
23500 |
18000 |
021 |
|
_ |
"v |
— |
|
|
|
Внешнее проявление неисправности |
|
|
|
Код |
023 |
53
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 2.2 |
||
|
Занижено сопротивление в блоке |
|
|
||||
|
Описание неисправности |
|
|
Код |
024 |
||
Сопротивление изоляции борт — сеть — корпус в блоке КТ 408 равно 50 кОм |
|||||||
Работы по устранению неисправности |
|
Код |
032 |
||||
|
Замена блока КТ № 08405Б* |
|
|
|
|||
Характеристика |
Код |
Данные о вновь |
Код |
Данные о неисправном из |
|||
установленном |
делии (составной части |
||||||
|
|
изделии |
|
изделия) |
|
||
Наименование |
033 |
Блок |
|
046 |
Вентилятор |
|
|
Индекс |
034 |
048 |
|
047 |
ШИ 2964018 |
|
|
: Заводской номер |
035 |
158432 |
|
048 |
Без наименования |
||
.Предприятие-изгото 036 Г-4391 |
|
Чьи средства ис |
Код |
042 |
|||
витель |
|
|
|
пользованы |
|
||
Йата изготовления |
037 |
10.12.84 |
|
|
Г-4391/34103 |
|
|
|
Наработка |
|
Номер элемента |
Код |
107 |
||
|
|
|
|
|
ССН |
|
|
Единица |
Код |
факти |
гаран |
|
15 |
|
|
измерения |
ческая |
тийная |
|
|
|
||
Месяц |
038 |
160 |
120 |
Подпись исполнителя |
|
||
Год |
039 |
350 |
280 |
|
|||
|
|
|
|
||||
Цикл |
040 |
700 |
600 |
Всего листов |
|
Лист |
|
Километр |
041 |
— |
— |
|
4 |
|
2 |
|
Сведения об устранении неисправности |
|
|
||||
Характеристика |
Код |
Данные |
|
Дата поступления |
|
Код |
|
об устранении |
|
||||||
|
|
неисправности |
|
|
|
|
|
Номер АИ |
153 |
521-407-89 |
Изделия |
|
|
072 |
|
Дата утвержде |
155 |
27.06.89 |
|
Документации |
|
073 |
|
ния АИ |
|
|
|
|
|
|
|
Координаты АИ |
156 |
223-20-138 |
РА |
|
|
074 |
|
|
Фактическая неисправность |
|
Код |
176 |
54
|
|
|
Продолжение табл. 2.2 |
||
|
Конструктивного типа |
|
|
||
Причина неисправности |
Код |
076 |
|||
Занижено сопротивление изделия |
|
|
|||
Характер неисправности |
Код |
077 |
Повторяемость неисправ |
Код |
084 |
|
|
|
ности |
|
|
Влияние неисправности |
Код |
078 |
Распространение причины |
Код |
/085 |
на функционирование |
|
|
неисправности на ранее |
|
|
|
|
|
выпущенную продукцию |
|
|
Влияет |
|
|
Необходима доработка |
|
|
Мероприятия по устранению причины неисправности |
|
Код |
086 |
||||
|
Доработать PC-цепочку в блоке КТ 408 |
|
|
|
|||
Данные о проведенной доработке |
Код |
Данные о доработке |
Код |
||||
Т1омер извещения |
8502 |
186 |
|
|
|
286 |
|
^Внедрено с агрегата № |
85686 |
163 |
|
|
|
263 |
|
Дата устранения причины |
05.04.89 |
087 |
|
|
|
237 |
|
неисправности |
|
|
|
|
|
|
|
Номер бюллетеня, ТЗ на |
БД 1040 |
173 |
|
|
|
273 |
|
доработку |
|
|
|
|
|
|
|
Сроки прове- |
Начало |
06.89 |
159 |
|
|
|
259 |
дения дора- |
Окончание |
06.92 |
160 |
|
|
|
260 |
ботки |
|
|
|
||||
Подпись исполнителя |
|
Всего листов |
4 |
Лист |
3 |
||
Сведения об отказавших комплектующих изделиях (КИ) |
|
||||||
Характеристика |
|
Код |
Данные о комплектующем |
||||
|
|
изделии |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
Индекс, тип |
|
|
079 |
КТ 408 |
|
|
|
Предприятие-изготовитель |
|
080 |
Г-4391 |
|
|
|
|
Министерство |
|
|
081 |
МЭП |
|
|
|
Характер неисправности |
|
082 |
Конструктивный |
|
|
||
Дата и номер .документа об иссле |
083 |
21.01.91; АИМ> 28 |
|
||||
довании |
|
> |
|
|
|
|
|
55
|
|
|
Продолжение табл. 22 |
|
Дата отправки КИ и маКод |
098 |
Транспортные реквизиты |
099 |
|
термальной части |
|
|
Код |
|
05.04.89 |
|
Квитанция № 23956 |
|
|
Дата отгрузки и поставки материальной части |
Код |
059 |
||
|
12.04.89 |
|
|
Характеристика
Номер неисправного элемента ССН
Периодичность контроля
Резервирование
Зачетность
Влияние на Рх
Влияние на КР
Тип неисправности
|Подпись исполнителя
1
Код |
Данные о |
неисправности |
|
|
в элементах ССН |
|
|||
|
|
|||
101 |
|
|
15 |
|
102 |
|
|
6 ч |
|
103 |
Резервируется |
|
||
104 |
Зачетный |
|
|
|
105 |
Влияет |
|
|
|
106 |
Влияет |
|
|
|
ОО |
Конструктивный |
|
||
О |
|
|||
Дата |
Всего |
4 |
Лист |
4 |
|
листов |
|
|
|
___ .
П р и м е ч а н и е . |
Использованные сокращения: АИ — акт |
исследования; |
РА — рекламационный |
акт; СН — сведения о неисправности; |
ССН — струк |
турная схема надежности; ТА — технический акт. |
|
Одновременно с ведением журнала испытаний ведется жур нал учета неисправностей, состоящий из набора карточек учета неисправностей по форме табл. 2.2.
В процессе эксплуатации сбор статистической информации осуществляют представители эксплуатирующих организаций. Все сведения о техническом состоянии каждого изделия регистри руют в журнале учета технического состояния, в котором отра жается реальная жизнь изделия с начала эксплуатации. В этом
пытаний пппУ*СЯ отметки по всем неисправностям, объему ис- о” ^ Х ? Й ^ ,в««теХНИЧесКОму обслУживанию и регламенту,
гараГтиГыДм |
^ OKOJ |
^ У и Т * ’ "УЛЬТ° В’ ПРИб° Р° В С МвНЬШИ“ |
сроком, |
чем у изделия, и другим сведениям, выяв- |
56
№
п/п
1
2
Дата, объем ис пытаний, цикл, км
ч
29.09.89; 156 циклов
10.05.89; 28 циклов
Пункт
про
граммы
5.3
5.1
2.3. Форма журнала испытаний |
|
|||
|
|
Условия |
Результат |
|
Содержание |
|
расчет |
|
|
|
и метод |
факти |
||
работ |
|
проведения |
ный |
|
|
|
испытаний |
ожидае |
ческий |
|
|
|
мый |
|
Произвести три |
конт |
В цеховых |
Время |
120 с |
рольных цикла |
выдви |
условиях на |
выдви |
|
жения и складывания |
стенде |
жения |
|
|
штока домкрата под на АГВ110 |
(110± |
|
||
грузкой 580 кН |
|
586.465 |
±10) с |
|
Произвести скорост |
В полевых |
Время |
40 с |
|
ной подъем |
|
условиях |
подъема |
|
|
|
|
(32 ± |
|
|
|
|
±2) с |
|
Оценка Приня резуль тое ре татов шение
Замена Продол ний нет жить ис пытания
Отказ Произ блоки вести ровки замену положе ния
Сб. 41-50
Подписи
чле
испол нов нителя ко мис сии
сл
- 4
Рис. 2.6. Схема распределения донесений
ленным в процессе эксплуатации. В комплект каждого изделия вместе с эксплуатационной документацией входит журнал учета технического состояния.
Донесения, оформленные в виде карточек учета неисправ ностей, по результатам испытаний и эксплуатации, направля ются в подразделение надежности, где проводится предваритель ная систематизация и анализ отказов.
Результаты анализа и исследований оформляют в виде про токола, который утверждается главным конструктором и на правляется на реализацию в конструкторские, технологические подразделения, отдел технического контроля и производствен ный отдел (рис. 2.6).
Все сведения, полученные по результатам испытаний и экс плуатации, направляются в информационно-вычислительный центр для автоматизации учета, хранения обработки и представ ления данных, для оформления сводного отчета о надежности и техническом состоянии изделия.
Конечным итогом системы сбора, обработки и передачи ин формации является составление отчета о техническом состоянии и надежности изделия, прошедших все виды испытаний или на ходящихся в эксплуатации к моменту его составления. Этот отчет рекомендуется выполнять не реже 1—2 раз в год. Ответ ственность за его составление возлагается на подразделение на дежности. В отчете подробно излагаются все сведения о нара ботке и неисправностях каждого изделия и принимаемые меры по обеспечению надежности. Дается систематизация неисправ ностей по отдельным узлам, системам, элементам, их относитель ная доля, приходящаяся на одно изделие, динамика изменения количества отказов по годам испытаний или эксплуатации. В от
58
чете приводятся, сведения по изменению количественных пока зателей надежности и данные об эффективности проведенных доработок. Кроме того, достаточно подробно проводится распре деление отказов и неисправностей по смежным организациям и предприятиям. Выполненный отчет о техническом состоянии и надежности направляется для сведения и анализа в головную организацию и заказчику.
Г л а в а 3
ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СОЗДАНИЯ НАДЕЖНЫХ СИСТЕМ
3.1. СПОСОБЫ РАЗРАБОТКИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ
ПОЛУЧЕНИЕ НАДЕЖНЫХ СИСТЕМ
Главная роль в ведении разработок по созданию тех нических систем отводится конструкторской службе, в компетен цию которой входит не только апробация разработанной конст рукции, но и обеспечение ее надежности в процессе эксплуата ции. Основные положения конструирования систем следующие.
Конструктор разрабатывает конструкцию и отвечает за обес печение всех требуемых характеристик, включая надежность, при этом каждая конструкция обладает определенной потен циальной надежностью. Однако полностью реализовать эту надежность не всегда удается, так как условия производства, испытаний, хранения и эксплуатации часто не обеспечиваются по технической документации, в результате чего фактическая надежность оказывается меньше потенциальной.
При создании технических систем с заданными показателями надежности конструкторской службе оказывает определенную помощь служба надежности, в компетенцию которой входит анализ и объективная оценка конструкции с точки зрения обес печения ее надежности. Задача обеспечения надежности сложных систем решается наилучшим образом в том случае, когда силь ная проектная организация в своем составе имеет сильную ком петентную службу надежности.
Сочетание сильной конструкторской службы и сильной служ бы надежности в одной проектной организации позволяет со здавать сложные технические системы с высокой степенью на дежности, что требует больших материальных затрат и времени. Однако в определенных случаях необходимо идти на такие затра ты с целью выполнения поставленной задачи. Чаще всего это касается изделий военной техники. Например, при создании ракет стратегического назначения требования к показателям надеж ности должны быть достаточно высокими и они должны обес печиваться в течение всего периода их эксплуатации, так как в противном случае придется дополнительно изготовлять ракеты для выполнения поставленной задачи. Кроме того, высокие тре бования к надежности и соответственно материальные затраты предъявляются к созданию сложных технических систем, выход
60