книги / Методы обеспечения надежности изделий машиностроения

упрощение 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.

правности

52

Продолжение табл. 2.2

53

54

55

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,

56

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

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