уровень 3 – серия руководств МЭК по практическим частным вопросам обеспечения надежности.
Рабочие методики (tool box) представляют собой документы 4-го уровня, которые могут применяться без руководств 3-го уровня. Рабочие методики содержат конкретные процедуры статистического и проектного анализов и др. (рис 6.7). Эта структура стандартов МЭК предлагается к реализации в ближайшие годы. Внедрение стандартов МЭК серии 300 позволяет гарантировать потребителю определенный уровень надежности и осуществлять сертификацию системы качества.
Условием применения МЭК 300—1 является наличие на предприятии сертифицированной системы качества в соответствии со стандартами ИСО 9001, ИСО 9002 или ИСО 9003, в зависимости от случая применения.
Стандарт устанавливает дополнительные по отношению к ИСО 9001–9003 требования по разделам:
• обязанности руководства;
• элементы программы, не зависящие от продукции или проекта;
• элементы программы, характерные для продукции или проекта.
Стандарт предусматривает 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 являются: программа и план обеспечения общей надежности (рис. 6.6).
Программа обеспечения общей надежности – 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, не зависящим от конкретной продукции или проекта, и должна включать 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 надежности – документ, определяющий специфический порядок обеспечения общей надежности,
Рис 6.6
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 должен быть утвержден и исполняться документ, отражающий политику предприятия в области обеспечения надежности своей продукции и связанных с ней услуг;
• на предприятии должны быть утверждены и поддерживаться элементы программы обеспечения надежности и соответствующие ресурсы. Элементы могут быть составной частью соответствующих элементов системы качества, но должны быть более детализированы;
• деятельность предприятия на ранних этапах планирования и проектирования продукции должна основываться на некотором документально оформленном задании по обеспечению надежности продукции, включающем количественные характеристики (по стандарту – «технические условия по общей надежности»), составленные на основании изучения рынка. Эти требования должны быть распределены по составным частям разрабатываемой продукции;
• анализ руководства должен включать программы общей надежности. Помимо этого, на предприятии должна быть утверждена и соблюдаться процедура систематического, рекуррентного и независимого анализа соответствия принятых процессов, процедур и средств установленным целям и задачам. Следует отметить, что этот анализ должен включать оценку экономической эффективности программы с точки зрения фактического повышения надежности, снижения затрат на техническое обслуживание и др.
Раздел «Элементы программы, не зависящие от продукции или проекта» включает общие для всех видов продукции или работ требования по обеспечению надежности, 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 надежности продукции при испытаниях и/или эксплуатации;
• к регистрации документов и данных, относящихся к обеспечению надежности.
Раздел «Элементы программы, характерные для продукции или проекта» содержит широкий спектр конкретных требований к практическим методам обеспечения надежности на предприятии. Этот раздел требует специального рассмотрения, и здесь мы ограничимся перечислением его подразделов:
• планирование и управление;
• анализ контракта и контрактных связей;
• требования к общей надежности;
• инженерные разработки;
• продукция, поступающая из внешних источников;
• анализ, прогнозирование и рассмотрение проекта, проверка, оценка и испытания;
• программа стоимости продукции с учетом срока службы;
• планирование режима эксплуатации и материального обеспечения технического обслуживания и текущего ремонта;
• усовершенствования и модификация;
• практика связи с потребителями.
Проведем анализ возможных схем сертификации систем обеспечения надежности накануне внедрения стандартов МЭК 300.
Схема 1. Оценка соответствия требований к надежности по результатам проверки системы обеспечения надежности (СОН). Проверку эффективности СОН следует осуществлять в определенных точках. Например, оценивая СОН при проектировании, важно убедиться в эффективности доработок, проведенных по программам предварительных испытаний, провести анализ полноты программ и методики испытаний на надежность опытных образцов, изучить обоснование стратегий технического обслуживания и ремонта, достаточность и полноту ЗИП и т. д.
Для каждой стадии жизненного цикла необходимо сформулировать качественные или количественные критерии оценки завершенности этапов отработки. Так, в число качественных критериев завершенности отработки целесообразно включить:
• устранение всех источников отказов (дефектов), выявленных в ходе отработки;
• наличие соответствующей документации о проведенных испытаниях, оформленной в соответствии с ГОСТ 27.410—87, и т. п.
Количественные критерии завершенности отработки базируются на построении по экспериментальным данным кривых роста надежности, происходящего за счет проведения доработок, выявления и устранения дефектов. Наиболее универсальными моделями роста надежности являются экспоненциальные типа
R (n) = a − (a − R0) exp{-Θ(n) n},
где R – показатель надежности; n – объем испытаний при экспериментальной отработке; R0 – начальное значение показателя надежности; Θ – интенсивность роста надежности; а – предельное значение показателя надежности.
Параметры а и Θ зависят от организации экспериментальной отработки, полноты имитации эксплуатационных режимов, контрольно-измерительной аппаратуры, математического обеспечения и других факторов. Оценки параметров модели находят путем обработки данных испытаний. В рамках МЭК методология анализа моделей роста надежности закреплена стандартом МЭК 1014 (1989) «Программы роста надежности». Соотношение между ростом надежности и необходимым объемом испытаний позволяет принять решение о завершенности отработки.
В связи с необходимостью защиты от негативных последствий отказов к важнейшим аспектам отработки изделий относится отработка по критерию ремонтопригодности, имеющая ряд особенностей. В частности, при анализе успешности доработок (в части ремонтопригодности) проверяется обеспечение следующих требований: доступность мест технического обслуживания и ремонта без демонтажа и разборки; легкосъемность; учет физиологических и антропометрических свойств человека-оператора; контролепригодность, предусматривающая индексацию мест отказа и наличие диагностических средств; достаточность ЗИП; безопасность при проведении операций технического обслуживания и ремонта. Выполнение указанных требований свидетельствует о степени отработки объекта по критерию ремонтопригодности. Данному аспекту анализа надежности посвящен стандарт МЭК 706-1 (1982) «Руководство по ремонтопригодности оборудования. Введение, требования и программы ремонтопригодности».
Схема 2. Оценка соответствия по результатам анализа качественных требований. Этот вариант может рассматриваться как частный случай схемы 1. К качественным относят требования к конструктивному исполнению, технологии изготовления и системе эксплуатации, выполнение которых обязательно для обеспечения требуемого уровня надежности (количественных требований). Задание количественных требований к надежности широко практикуется в национальных стандартах США, Японии и др. развитых странах, поэтому можно ожидать, что этот вариант оценки может применяться наиболее часто. Перечень качественных требований к надежности для каждого изделия должен конкретизироваться.
Важно подчеркнуть, что, в то время как контроль количественных значений показателей надежности требует больших временных и экономических затрат, проверка качественных требований не представляет особых трудностей и может быть проведена как в ритме технологического процесса изготовления, так и при сертификационных испытаниях при проверке других свойств изделия.
Схема 3. Оценка соответствия по результатам контроля точности и стабильности технологических процессов (ТП), влияющих на надежность продукции. Эту схему целесообразно применять при анализе объектов, отказы которых могут носить, в основном, производственный характер.