ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Планирование и обработка результатов контрольных испытаний в случае постоянных интенсивности отказов и параметра потока отказов

(IEC 61124:2012, «Reliability testing — Compliance test for constant failure rate and constant failure intensity», IDT)

Издание официальное

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (АО «НИЦ КД») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 125 «Применение статистических методов»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 ноября 2016 г. № 1714-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61124:2012 «Испытания на безотказность. Контрольные испытания в случае постоянной интенсивности отказов и постоянного параметра потока отказов» (IEC 61124:2012 «Reliability testing — Compliance test for constant failure rate and constant failure intensity», IDT).

Международный стандарт разработан IEC 56 «Dependability»

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.qost.ru)

© Стандартинформ, 2017

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р МЭК 61124-2016

причине следует учитывать критичность отказов, из-за чего испытания могут быть завершены даже при отсутствии превышения предельного количества отказов. С другой стороны, могут возникнуть отказы с такими незначительными последствиями, что их рассматривают как неучитываемые в процессе испытаний. Все отказы должны быть учтены, за исключением случаев, когда отказы квалифицируют как неучитываемые, т. е. за исключением тех отказов, которые вызваны факторами, не имеющими отношения к безотказности объекта в процессе испытаний. Правила классификации отказов должны быть разработаны сторонами до начала испытаний (МЭК 60300-3-5). Изменение классификации отказов требует соглашения между сторонами и должно быть отражено в отчете об испытаниях.

6 Последовательные планы испытаний

6.1    Общие сведения

Для последовательных планов испытаний существуют правила принятия решений о приемке, отклонении и продолжении испытаний, которые применяют в процессе испытаний. Планы установлены с помощью установленных значений рисков первого и второго рода и разрешающего отношения. Для реализации плана испытаний необходимо определить значение т₀. Обзор планов испытаний приведен в 6.4. Планы испытаний, соответствующие кривые оперативных характеристик и объем испытаний приведены в приложениях А и D. Примеры и математическое обоснование приведены в приложении Е. Для облегчения сопоставления планов испытаний типа С и комплексных планов испытаний могут быть использованы графики, приведенные в приложении D. Описание итеративной процедуры планов испытаний приведено в приложении К.

6.2    Общая процедура испытаний

Процедура испытаний должна включать следующие действия:

–    определение условий окружающей среды для проведения испытаний на основе анализа условий испытаний (см. 5.1 и МЭК 60300-3-5:2001);

–    определение т₀ в соответствии с установленными требованиями или соглашениями;

–    назначение рисков аир, разрешающего отношения D с учетом того, что более низким значениям а, р и D соответствует более высокая мощность критерия, но требуются более продолжительные испытания и/или большее количество объектов испытаний;

–    выбор значений аир, обычно для упрощения вычислений и достижения соглашения между сторонами устанавливают равные значения рисков первого и второго рода (разделенный риск);

–    выбор подходящего плана испытаний из таблицы 2, приложения А или приложения D;

–    определение Т_д (критерия приемки) и Т* (критерия отклонения);

–    выполнение плана и применение критериев принятия решения согласно 6.3.

6.3    Критерии принятия решения

В процессе испытаний к суммарной наработке и количеству отказов применяют критерии приемки и отклонения в интервалах испытаний, не превосходящих длины цикла испытаний или в интервалах наблюдений (см. 5.1,7.3.1 МЭК 60300-3-5:2001). Применимы следующие критерии:

приемка:    если Т > Т* и г < r_Q

(установленное требование выполнено);

продолжение:    если Т* < Т < Т* и r< r_Q

(нельзя принять решение)

отклонение:    если Т < Т_г и г< г₀ или если г>г₀ + 1

(установленное требование не выполнено).

6.4    Обзор планов испытаний

В таблице 2 указаны характеристики планов испытаний, приведенные в приложениях А и D. В этих приложениях для каждого плана испытаний приведены: график и таблица, используемые для принятия решений, график кривой оперативной характеристики и средняя наработка, необходимая для принятия решения.

7

Таблица 2 — Планы последовательных испытаний, приведенные в приложениях А и D

Код плана и опыта-ний Характеристика плана Значение отношения 7″а, min т0 Значение отношения 1е_ т0 Значение отношения ii т0 Значение аир при Установленные значения рисков Разрешающее от-ношение D 3 м 3 о т = /77-| а % р % а’ % р’% А. 1 10 10 1,5 4,39 17,88 33,04 12,03 9,77 А.2 10 10 2 2,20 5,37 10,30 13,39 9,62 А.З 10 10 3 1,098 1,77 3,152 15,09 9,43 А.4 10 10 5 0,549 0,65 1,102 16,81 9,24 А.5 20 20 1,5 2,77 8,00 14,37 24,32 18,92 А.6 20 20 2 1,39 2,31 4,73 27,27 18,18 А.7 20 20 3 0,693 0,72 1,54 31,03 17,24 А.8 30 30 1,5 1,69 2,93 5,41 37,70 26,70 А.9 30 30 2 0,847 0,79 1,91 43,24 24,32 С.1 5 5 1,7 7,584 23,89 29,300 5,00 5,00 С.2 10 5 1,7 5,032 9 16,57 24,240 9,998 5,00 С.З 10 10 1,7 4,429 4 13,28 18,030 10,00 9,999 С.4 15 5 1,7 5,836 6 16,40 19,900 14,999 5,001 С.5 20 10 1,7 4,023 2 10,00 12,600 19,998 10,002 С.6 20 20 1,7 2,342 4 5,62 8,300 19,992 20,016 С.7 30 20 1,7 2,102 1 3,95 5,500 29,990 20,014 С.8 30 30 1,7 1,275 7 2,13 3,800 30,056 29,912

7 Планы испытаний ограниченных по наработке или количеству отказов

7.1    Общие положения

В планах испытаний, ограниченных по наработке или количеству отказов, применяются правила принятия решения о приемке или отклонении на основе сопоставления суммарной наработки или количества отказов с критериями приемки или отклонения. Планы испытаний характеризуются заданными значениями рисков первого и второго рода и разрешающего отношения. Для реализации плана испытаний должно быть установлено значение т₀.

Существуют четыре типа испытаний, ограниченных по наработке или количеству отказов:

–    испытания с фиксированной наработкой с заменой отказавших объектов;

–    испытания с фиксированной наработкой без замены отказавших объектов;

–    испытания с фиксированным количеством отказов с заменой отказавших объектов;

–    испытания с фиксированным количеством отказов с заменой отказавших объектов;

Планы испытаний приведены в 7.4. Оперативные характеристики и объем испытаний приведены в приложении В. Примеры и математическое обоснование приведены в приложении G.

7.2    Общая процедура испытаний

Процедура испытаний включает следующие действия:

–    определение условий окружающей среды для проведения испытаний (см. 5.1 и МЭК 60300-3-5:2001);

–    определение т₀ в соответствии с требованиями или соглашениями;

ГОСТ Р МЭК 61124-2016

–    выбор значений рисков первого и второго рода а = р (разделенный риск) или а ^ р разрешающего отношения D с учетом того, что более низким значениям а, р и D соответствует более высокая мощность критерия, но требуются более продолжительные испытания и/или большее количество объектов испытаний; важно выбирать значения а, р и D с учетом риска поставщика, риска потребителя, а также /77-|, определенного в соответствии с D;

–    выбор подходящего плана испытаний из таблицы 3 с учетом приложения В;

–    выбор Т( (критерий завершения испытаний) и допустимого числа отказов с;

–    реализация плана и применение критерия принятия решения согласно 7.3.

7.3    Критерии принятия решения

Применяют следующие критерии принятия решения:

приемка:    еслиг<сдо7_?

(установленное требование выполнено);

отклонение:    еслиг>сдо7^

(установленное требование не выполнено).

7.4    Планы испытаний

В таблице 3 приведены характеристики планов испытаний, ограниченных по наработке или количеству отказов. Наработку суммируют либо до достижения T_t (приемка), либо до превышения допустимого количества отказов с (отклонение). Графики кривых оперативных характеристик и средняя суммарная наработка до принятия решения приведены в приложении В.

Таблица 3 — Планы испытаний, ограниченных по времени/отказам

Код плана испыта ний Характеристики плана Значение отношения тЦщ Приемочное число отказов с Значения аир при Установленные значения рисков первого и второго родов Разрешающее отношение D /77 = /770 /77 = /771 а % р % а’% Р’% В.1 5 5 1,5 54,10 66 4,96 4,84 В.2 5 5 2 15,71 22 4,97 4,99 В.З 5 5 3 4,76 8 5,35 5,40 В.4 5 5 5 1,88 4 4,25 4,29 В.5 10 10 1,5 32,14 39 10,00 10,20 В.6 10 10 2 9,47 13 10,00 10,07 В.7 10 10 3 3,10 5 9,40 9,90 В.8 10 10 5 1,08 2 9,96 9,48 В.9 20 20 1,5 14,30 17 19,49 19,94 В.10 20 20 2 3,93 5 20,40 20,44 В.11 20 20 3 1,47 2 18,37 18,40 В.12 30 30 1,5 5,41 6 29,99 29,95 В.13 30 30 2 1,85 2 28,28 28,54

Примечание — Значение наработки до завершения испытаний (деленной на т0) эквивалентно среднему числу отказов в процессе испытания при значении Х0 7f /т0 = Tt -Х0 = ц,0.

9

8 Разработка альтернативных планов испытаний, ограниченных по наработке или количеству отказов

8.1    Общие положения

Альтернативные планы испытаний, ограниченные по наработке или количеству отказов, имеют правила принятия решения о приемке/отклонении, основанные на достижении значения суммарной наработки или превышении количества отказов. Планы испытаний зависят от выбранных значений рисков и продолжительности испытаний. Продолжительность испытаний выбирают независимо отХ₀, что позволяет осуществлять разработку плана испытаний с учетом различных потребностей и условий, например экономичности, планирования ресурсов и времени.

Вычисленное разрешающее отношение используют для анализа планов испытаний. Для применения плана испытаний необходимо установить значение Х₀. Связь Х₀ интенсивности отказов с MTTF или MTBF приведена в 3.2.2.

Также возможен выбор различных параметров плана испытаний и определение неизвестных параметров, как указано в приложениях С и I.

Графики для определения параметров плана испытаний и соответствующие кривые оперативных характеристик приведены в приложении С. Примеры и математическое обоснование приведены в приложении I.

8.2    Процедуры разработки плана

Процедуры, представленные в приложении С, применимы непосредственно к планам испытаний:

–    с заменой отказавших объектов, если время замены или ремонта пренебрежимо мало;

–    без замены отказавших объектов при выполнении условия: X₀tf < 0,1.

В таких случаях T*_t = nt*_t.

Однако процедуры могут быть применены и к испытаниям:

–    с заменой отказавших объектов, если на замену или ремонт затрачено продолжительное время;

–    без замены отказавших объектов при выполнении условия: l_Qt*_t > 0,1.

В таких случаях используют формулу, содержащую суммарную наработку T*_t (см. 5.4), в которой произведение nf_t заменяют на T*_t. Здесь п и f_t не могут быть разделены (см. С.2).

В каждом случае предпочтительные значения аир определяют по таблице 3.

В приложении С приведены процедуры выбора планов испытаний и соответствующие примеры.

8.3    Общая процедура испытаний

Процедура испытаний должна включать следующие действия:

–    определение условий окружающей среды для проведения испытаний, основанное на анализе подходящих условий испытаний (см. 5.1 и МЭК 60300-3-5:2001);

–    определение Х₀ в соответствии с требованиями или соглашениями;

–    выбор значений рисков первого и второго рода аир продолжительности испытаний t*_t и числа объема испытаний п в соответствии с имеющимися ресурсами;

–    разработка плана испытаний в соответствии с приложениями С и I и графиками, приведенными в приложении С;

–    анализ плана испытаний главным образом на основе разрешающего отношения D и при необходимости последующая модификация значений устанавливаемых параметров;

–    осуществление испытаний до получения установленного значения суммарной наработки T_f* = nf_t или до превышения допустимого количества отказов с и применение критериев принятия решения согласно 8.4.

8.4    Критерии принятия решений

Применяют следующие критерии принятия решений:

приемка:    если    г< с для Т < T*_t

(установленное требование выполнено);

отклонение:    если    г> с дляТ < T*_t

(установленное требование не выполнено).

Примечание 2 — Значение р₀ представляет собой вероятность отказа 1 – R(t) для t= t_cai _t.

Примечание 3 — В процедурах может быть использовано только произведение nt*.

9.4.2    Процедура испытаний с заданной продолжительностью испытаний

Процедура испытаний должна включать следующие действия:

*    0    223

a)    выбор t_cajt < 0,223/Т7₀ = —- (в    соответствии стаблицей 2 МЭК 61123);

Я-о

b)    вычисление р₀ в соответствии с (1);

c)    корректировка t*_calt при необходимости для установления g₀ = 1 -р₀ в соответствии стаблицей 2 МЭК 61123;

d)    выбор соответствующего плана испытаний по таблице 2 МЭК 61123, удовлетворяющего установленным D и а = р, и определяющего лис.

9.4.3    Процедура испытаний с заданным количеством объектов испытаний

Процедура испытаний должна включать следующие действия:

a)    выбор плана испытаний по таблице 2 МЭК 61123, удовлетворяющего установленным D и а = р, со значением л, близким к заданному значению л, и определяющего qr₀ = 1 – р₀, л и с;

b)    вычисление f_{cgl t} в соответствии с (2).

10 Планы комбинированных испытаний

10.1    Общие положения

Для планов комбинированных испытаний линия принятия решения об отклонении является горизонтальной прямой, соответствует приемке и представляет собой кривую (см. таблицу 1). Поэтому приемка объектов испытаний с высокой безотказностью произойдет достаточно быстро, в то время как объекты с большим количеством ранних отказов не будут отклонены немедленно. Такие планы испытаний подходят для анализа и корректировки с помощью программы TAAF, так как в данном случае доступно больше информации о режимах отказов, чем при последовательных испытаниях. Планы испытаний получают с помощью итеративной процедуры, описанной в приложении К.

10.2    Общая процедура испытаний

Процедура испытаний должна включать следующие действия:

–    определение условий окружающей среды в процессе испытаний на основе анализа подходящих условий испытаний (см. 5.1 и МЭК 60300-3-5:2001);

–    определение значения т₀ в соответствии с требованиями или соглашениями;

–    выбор значений рисков первого и второго рода а и р и разрешающего отношения D с учетом того, что нижние значения а, р и D усиливают испытания, но требуют большего времени испытаний и/ или большего количества объектов испытаний;

–    выбор подходящего плана испытаний по таблице 4 приложения D;

–    определение приемочного значения суммарной наработки (критерия приемки) Т*;

–    выполнение плана и применение критериев принятия решений в соответствии с 10.3.

10.3    Критерии принятия решений

К суммарной наработке и количеству отказов применяют критерии приемки и отклонения в процессе испытаний, в интервалах испытаний, не превосходящих длины цикла испытаний или в интервалах наблюдения (см. МЭК 60300-3-5:2001: 5.1,7.3.1).

Критерии принятия решений:

приемка:    если    7*    >7’* для r< r_Q

(установленное требование выполнено);

продолжение:    если    7*    <    Т* для г< г₀

(нельзя принять решение);

отклонение:    если    r>    r_Q    + 1

(установленное требование не выполнено).

10.4 Планы испытаний Таблица 4 — Планы комбинированных испытаний (в соответствии с приложением D)

Код плана испыта ний Характеристика плана Значение отношения ^a,min/m0 Значение отношения 7е/т0 Значение отношения 7f*/Ч Приемочное число отказов г0 Значения рисков первого и второго рода Разрешающее отношение D а % р % D.1 5 5 1,7 6,454 0 22,07 29,463 2 38 D.2 10 5 1,7 4,721 9 16,59 24,517 0 30 D.3 10 10 1,7 4,426 4 13,12 18,183 9 23 D.4 15 5 1,7 5,732 0 16,22 19,989 8 24 D.5 20 10 1,7 3,949 5 9,80 12,757 3 15 D.6 20 20 1,7 2,436 5 5,60 8,568 4 10 D.7 30 20 1,7 2,144 1 3,96 5,714 6 6 D.8 30 30 1,7 1,219 4 2,30 4,388 1 4

11    Проведение испытаний

Руководство по условиям испытаний и проведение испытаний приведено в 5.1 МЭК 60300-3-5 и МЭК 60605-2.

12    Представление результатов испытаний

При представлении результатов испытаний необходимо привести следующую информацию:

–    условия испытаний (см. 5.1 и МЭК 60300-3-5);

–    объекты испытаний, количество испытываемых объектов, объекты, замененные в процессе испытаний;

–    использованный план испытаний;

–    заданное значение Х₀ или /т?₀;

–    установленные или аналитически полученные параметры плана испытаний, например: значения рисков первого и второго рода, значение разрешающего отношения, суммарной наработки до завершения испытаний, приемочного количества отказов;

–    истинные параметры плана испытаний (при необходимости);

–    зафиксированное в процессе испытаний количество отказов и обоснование каждого случая классификации отказа как не учитываемого;

–    определенная суммарная наработка, особенно при проведении циклических испытаний или испытаний с несколькими задачами;

–    суммарная наработка в момент завершения испытаний;

–    результаты анализа, проведенного каким-либо иным способом (при необходимости);

–    выводы.

13

Приложение А (обязательное)

Таблицы и графики для планов последовательных испытаний

Примечание 1—См. раздел 6.

Примечание 2 — В данном приложении использованы обозначения в соответствии с 3.2 А.1 План испытаний А.1: а = 0,10; р = 0,10; D = 1,5

Рисунок А.1 —Линии принятия решений о приемке и отклонении для плана испытаний А.1

Таблица А.1 —Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.1

г Отклонение Трт0 (меньше или равно) Приемка Та1т0 (больше или равно) г Отклонение Трт0 (меньше или равно) Отклонение Трт0 (меньше или равно) 0 — 4,39 21 13,00 21,42 1 — 5,21 22 13,81 22,23 2 — 6,02 23 14,62 23,05 3 — 6,83 24 15,43 23,86 4 — 7,64 25 16,24 24,67 5 0,025 8,45 26 17,05 25,48 6 0,836 9,26 27 17,87 26,29 7 1,65 10,07 28 18,73 27,10 8 2,46 10,88 29 19,49 27,91 9 3,27 11,69 30 20,30 28,72 10 4,08 12,50 31 21,11 29,53 11 4,89 13,31 32 21,92 30,34 12 5,70 14,13 33 22,73 31,16 13 6,51 14,94 34 23,54 31,97 14 7,32 15,75 35 24,35 32,78 15 8,13 16,56 36 25,16 33,04 16 8,94 17,37 37 25,97 33,04 17 9,76 18,18 38 26,79 33,04 18 10,57 19,00 39 27,60 33,04 19 11,40 19,80 40 28,41 33,04 20 12,19 20,61 Го = 41 29,22 33,04 42 33,04 N/A

15

ГОСТ Р МЭК 61124-2016

Содержание

1    Область применения…………………………………………………………1

2    Нормативные ссылки…………………………………………………………1

3    Термины, определения, символы и аббревиатуры……………………………………2

4    Общие требования и область применения…………………………………………3

5    Общая процедура испытаний…………………………………………………..5

6    Последовательные планы испытаний…………………………………………….7

7    Планы испытаний ограниченных по наработке или количеству отказов……………………8

8    Разработка альтернативных планов испытаний, ограниченных по наработке

или количеству отказов……………………………………………………….10

9    Испытания без замены отказавших объектов с ограниченным календарным временем

по наработке или количеству отказов……………………………………………..11

10    Планы комбинированных испытаний……………………………………………12

11    Проведение испытаний……………………………………………………..13

12    Представление результатов испытаний………………………………………….13

Приложение А (обязательное) Таблицы и графики для планов последовательных испытаний……14

Приложение В (обязательное) Графики для планов испытаний, ограниченных по наработке

или количеству отказов…………………………………………….33

Приложение С (обязательное) Графики для планов альтернативных испытаний, ограниченных

по наработке или по количеству отказов……………………………….42

Приложение D (обязательное) Таблицы и графики для планов комбинированных испытаний

и дополнительные планы последовательных испытаний……………………48

Приложение Е (справочное) Примеры и математическое обоснование планов

последовательных испытаний……………………………………….69

Приложение F (справочное) Разработка планов последовательных испытаний

с применением программных средств, использующих электронные таблицы…….75

Приложение G (справочное) Примеры и математическое обоснование планов испытаний с фиксированной продолжительностью и ограниченных по наработке

или количеству отказов……………………………………………85

Приложение Н (справочное) Использование электронных таблиц при разработке

планов испытаний с фиксированной продолжительностью и ограниченных

по наработке или количеству отказов………………………………….87

Приложение I (справочное) Примеры и математическое обоснование планов

альтернативных испытаний, ограниченных по наработке или количеству отказов …. 92 Приложение J (справочное) Примеры и математическое обоснование планов испытаний,

ограниченных календарным временем…………………………………96

Приложение К (справочное) Вывод и математическое обоснование оптимизированных

планов испытаний………………………………………………..97

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

национальным стандартам Российской Федерации………………………103

Библиография……………………………………………………………..103

Введение

В стандарте приведены следующие планы контрольных испытаний: усеченных последовательных испытаний; испытаний, ограниченных по наработке/по количеству отказов; испытаний с ограниченным календарным временем без замены объектов испытаний, комбинированных испытаний. Планы испытаний построены в предположении, что параметр потока отказов и интенсивность отказов являются постоянными величинами. Указаны преимущества и недостатки рассматриваемых планов. Приведены графики кривых оперативных характеристик, графики, отображающие области приемки, отклонения и продолжения испытаний при различных параметрах плана испытаний.

В приложениях F и Н рассмотрено применение электронных таблиц для планирования испытаний и обработки результатов испытаний, существенно облегчающих вычисления и построение графиков в ходе этой деятельности.

В стандарте нет описания условий испытаний. При необходимости эти сведения можно найти в МЭК 60605-2 и в МЭК 60300-3-5.

IV

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Планирование и обработка результатов контрольных испытаний в случае постоянных интенсивности отказов и параметра потока отказов

Statistical methods. Planning and processing of results of control tests in case of constant failure rate and constant failure intensity

Дата введения — 2017—12—01

1    Область применения

В настоящем стандарте установлены оптимизированные планы испытаний, соответствующие кривые оперативных характеристик и объем испытаний. В приложении представлено руководство по использованию электронных таблиц на разных этапах испытаний, а также процедура выбора плана испытаний.

В стандарте установлены процедуры проверки соответствия установленным требованиям для наблюдаемых значений следующих величин:

–    интенсивности отказов;

–    параметра потока отказов;

–    средней наработки до отказа;

–    средней наработки на отказ.

В стандарте использовано предположение, что на протяжении всех испытаний суммарная наработка до отказа, наработка до отказа и наработка на отказ являются независимыми случайными величинами, подчиняющимися экспоненциальному распределению. При сделанном предположении интенсивность отказов или параметр потока отказов являются постоянной величиной.

Описаны следующие четыре типа планов испытаний:

–    усеченные последовательные испытания;

–    испытания, ограниченные по наработке или по количеству отказов;

–    испытания с ограниченным календарным временем без замены объектов испытаний;

–    комбинированные планы испытаний.

Настоящий стандарт не является полным руководством по планированию, осуществлению, анализу испытаний, а также оформлению документации о результатах испытаний. Эту информацию можно найти в МЭК 60300-3-5.

Стандарт не содержит описания условий испытаний. Данные сведения приведены в МЭК 60605-2 и МЭК 60300-3-5.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

IEC 60050-191 International Electrotechnical Vocabulary (IEV) — Chapter 191: Dependability and quality of service (Международный электротехнический словарь. Глава 191. Надежность и качество услуг)

IEC 60300-3-5:2001 Dependability management — Part 3-5: Application guide — Reliability test conditions and statistical test principles 9 (Менеджмент надежности. Часть 3-5. Прикладное руководство. Условия испытаний на безотказность и статистические принципы проведения испытаний)

Издание официальное

IEC 60605-2 Equipment reliability testing — Part 2: Design of test cycles (Испытания оборудования на безотказность. Часть 2. Планирование циклических испытаний)

IEC 60605-3 (all parts) Equipment reliability testing — Part 3: Preferred test conditions 9 (Испытания оборудования на безотказность. Часть 3. Предпочтительные условия испытаний)

IEC 60605-4:2001 Equipment reliability testing — Part 4: Statistical procedures for exponential distribution — Point estimates, confidence intervals, prediction intervals and tolerance intervals (Испытания оборудования на безотказность. Часть 4. Точечные оценки, доверительные интервалы, предикционные интервалы и толерантные интервалы)

IEC 60605-6 Equipment reliability testing — Part 6: Tests for the validity of the constant failure rate or constant failure intensity assumptions (Испытания оборудования на безотказность. Часть 6. Испытания для проверки предположения о постоянстве интенсивности отказов или параметра потока отказов)

IEC 61123:1991 Reliability testing — Compliance test plans for success ratio (Испытания оборудования на безотказность. Планы контрольных испытаний для доли успеха)

3 Термины, определения, символы и аббревиатуры

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте использованы термины и определения, установленные в МЭК 60050-191. Термины «интенсивность отказов» и «параметр потока отказов» в настоящем стандарте означают «постоянная интенсивность отказов» и «постоянный параметр потока отказов».

3.2 Обозначения и сокращения

3.2.1    Сокращения

MTBF — средняя наработка на отказ;

MTTF — средняя наработка до отказа;

ОС — оперативная характеристика;

SPRT — последовательный критерий отношения правдоподобия (в некоторой литературе используют обозначение PRST).

3.2.2    Обозначения

Для обозначения интенсивности отказов и параметра потока отказов в данном стандарте использован общий символ X.

Символ т использован для двух следующих показателей безотказности:

–    средней наработки на отказ (MTBF);

–    средней наработки до отказа (MTTF).

При сделанных в стандарте предположениях

Последовательные планы испытаний (см. раздел 6) и планы испытаний с ограниченным календарным временем (см. раздел 7) основаны на показателе безотказности т, в этом случае используют обратное соотношение:

ГОСТ Р МЭК 61124-2016

п — количество объектов испытаний до начала испытаний (объем испытаний);

Р_а — вероятность приемки;

р₀ — приемочная частота отказов;

д₀ — приемочная частота успеха д₀ = 1 – р₀;

R(f) — вероятность безотказной работы за время f; г— количество отказов, зарегистрированных в процессе испытаний;

г₀ — количество отказов до завершения испытаний в последовательных испытаниях (SPRT);

■р — суммарная наработка в процессе испытаний;

Т_а — приемочная суммарная наработка в процессе испытаний как (критерий приемки);

?amin — приемочная минимальная наработка при г= 0, (критерий приемки);

Т”е — средняя суммарная наработка в процессе испытаний для принятия решения;

Т_е (+) — средняя суммарная наработка в процессе испытаний до приемки;

Т_г — суммарная наработка в процессе испытаний для отклонения (критерий отклонения);

T_t — предельная суммарная наработка в процессе испытаний (критерий завершения испытаний); t— продолжительность испытаний;

Г — продолжительность испытаний, ограниченных по времени;

t_t — продолжительность испытаний объектов (одинаковая для всех объектов);

t_jt— наработка /-го отказавшего объекта;

icai.t — предельная календарная продолжительность испытаний (критерий завершения испытаний); Р(г) — вероятность того, что произойдет г отказов;

Дц₀ — вспомогательная величина, характеризующая с, Дц₀ = с – ц₀; а — установленное значение риска поставщика (риска первого рода); а’ — истинное значение риска поставщика (риска первого рода); р — установленное значение риска потребителя (риска второго рода);

Р’ — истинное значение риска потребителя (риска второго рода);

X— истинное значение интенсивности отказов объекта;

Х₀ — установленное значение интенсивности отказов объекта;

Х₁ — верхнее предельное значение постоянной интенсивности отказов объекта; ц — среднее количество отказов за время испытаний при интенсивности отказов равной X;

Примечание — р может не быть целым числом;

ц₀ — среднее количество отказов за время испытаний при интенсивности отказов Х₀ как параметр распределения Пуассона ц₀ = T_t /т₀ =X₀T_t.

4 Общие требования и область применения

4.1    Требования

Если не установлено иначе, далее предполагается, что в процессе испытаний, суммарная наработка до отказа, наработка до отказа и наработка на отказ являются независимыми случайными величинами, распределенными по экспоненциальному закону. При сделанном предположении интенсивность отказов или параметр потока отказов являются постоянной величиной. В рамках этого предположения не сделано различий между интенсивностью отказов и параметром потока отказов. Таким образом, обе эти характеристики обозначены символом X и далее названы интенсивность отказов.

Сказанное обозначает, что требование установлено только к одному из показателей, например приемочному значению постоянной интенсивности отказов Х₀, или приемочному числу отказов в единицу времени, или приемочной средней наработки до отказа, или приемочной средней наработки на отказ, т₀.

При необходимости проведения проверки постоянства интенсивности отказов или параметра потока отказов применяют методы, приведенные в IEC 60605-6.

4.2    Возможность замены или ремонта объекта

Последовательные планы испытаний (см. раздел 6), планы испытаний, ограниченных по наработке или количеству отказов (см. раздел 7), планы комбинированных испытаний (см. раздел 10) применимы, если:

– происходит замена отказавшего объекта;

3

–    не происходит замены отказавшего объекта; при предположении, что:

–    объект может быть заменен на тот же самый объект после его ремонта;

–    суммарную наработку рассчитывают как сумму наработок испытываемых объектов согласно 5.4;

–    заменяющие объекты принадлежат той же совокупности, что и исходные объекты;

–    отремонтированные объекты могут быть рассмотрены как имеющие после ремонта тот же параметр потока отказов, какой они имели до отказа.

Однако планы испытаний, ограниченные по календарному времени или количеству отказов (см. раздел 9), применимы в случаях, когда отказавшие объекты не заменяют, а фиксированное количество объектов испытывают в течение фиксированного календарного времени. Это означает, что в процессе испытаний количество объектов испытаний непостоянно, так как некоторые объекты испытаний могут отказать в ходе испытаний.

4.3 Типы планов испытаний

4.3.1    Общие положения

Приведены четыре типа планов испытаний:

–    усеченные последовательные испытания (см. раздел 6);

–    испытания, ограниченные по наработке или количеству отказов [фиксированные (см. раздел 7), альтернативные (см. раздел 8)];

–    испытания с ограниченным календарным временем без замен (см. раздел 9);

–    комбинированные испытания (см. раздел 10).

4.3.2    Преимущества и недостатки различных типов планов испытаний

Различные планы тестовых испытаний приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Преимущества и недостатки различных типов планов испытаний

ГОСТ Р МЭК 61124-2016

Окончание таблицы 1

Тип плана испытаний Преимущества Недостатки Комб1 Плань деле г. 1нированный 1 испытаний приведены в раз-0 (таблица 4) и приложении D Отклонение Объединяет преимущества планов испытаний,ограниченных по наработке или количеству отказов, и планов последовательных испытаний. Приемка редко отказывающих объектов испытаний Более сложен при осуществлении. Для объектов испытаний с маргинальной безотказностью испытания могут продолжаться дольше, чем при применении плана последовательных испытаний. может быть проведена быстро, в то время как объекты с низкой наработкой на отказ не могут быть отклонены достаточно быстро в процессе испытаний. В процессе испытаний накапливается достаточно много информации об отказах; планы анализируют и дорабатывают с помощью программного средства TAAF Планы испытаний, приведенные в приложении D, разработаны с использованием итеративного процесса. Они не могут быть рассчитаны на основе электронных таблиц, описанных в приложении F и Н Г/щ

5 Общая процедура испытаний

5.1 Условия испытаний

Руководство по планированию, выполнению, анализу, представлению отчетной документации об испытаниях приведено в МЭК 60300-3-5. Описание условий испытаний приведено в МЭК 60605-2 и МЭК 60300-3-5.

Все рассматриваемые виды испытаний могут быть адаптированы к требованиям высокой безотказности и более короткого периода времени до выхода на рынок. Сведения о выполняемых задачах, окружающей среде на стадиях жизненного цикла и условиях испытаний приведены ниже.

–    Данные о назначении оборудования используют при определении требований к окружающей среде и могут быть определены из требований к эксплуатации оборудования или системы. Если эта информация не представлена в исходной договорной документации, то она может быть выведена из задач, выполняемых для требований оборудования или к окружающей среде. Термин «оборудование» использован вместо более подходящего термина «объект», что соответствует терминологии ссылочных стандартов.

–    Следует использовать ранее полученные данные о применении аналогичного оборудования и платформ, на которых оно закреплено с учетом места размещения оборудования на платформе. Каждое значимое событие жизненного цикла оборудования должно быть рассмотрено, в том числе: транспортировка, погрузочно-разгрузочные работы, установка и испытания; такое рассмотрение проводят для платформ и условий их эксплуатации.

–    При проведении испытаний должны быть учтены условия окружающей среды (для испытаний на повышение безотказности, квалификационных и приемочных испытаний). Все типы испытаний проводят под воздействием соответствующих условий, характерных для условий эксплуатации оборудования.

–    Уровень нагрузок при испытаниях получают посредством анализа задач, выполняемых оборудованием и условий эксплуатации.

–    если оборудование разработано для одного применения с единственной задачей или повторяющимися задачами одного типа, то имеет место простое отношение между характеристиками испытаний, задачи и окружающей среды на стадиях жизненного цикла оборудования. Условия испытаний должны имитировать нагрузки при выполнении задач;

–    для оборудования, выполняющего несколько задач, действующего в нескольких видах условий, испытания должны быть построены с учетом задач, выполняемых оборудованием в процессе жизненного цикла. С целью получения условий испытаний, близких к реальным, и задания уровней испытаний фактические условия окружающей среды (особенно температура и вибрация) должны быть измерены там, где оборудование должно быть установлено при эксплуатации;

5

– если в процессе испытаний в конструкцию оборудования внесены изменения, после внесения изменений суммарная наработка должна быть обнулена, если иное не оговорено сторонами, участвующими в испытаниях (поставщиками и потребителями), что должно быть установлено в отчете об испытаниях (см. МЭК 60300-3-5).

5.2    Общие характеристики плана испытаний

Все планы испытаний и критерии принятия решений основаны на одной из двух характеристик:

–    приемочное количество отказов за установленную наработку в процессе испытаний;

–    приемочная наработка при установленном количестве отказов в процессе испытаний. Детальное описание критериев для планов испытаний, а также их вариантов приведено в 6.3, 7.3,

8.4 и 9.3.

5.3    Регистрируемые данные

Для применения статистических процедур, установленных в настоящем стандарте, необходимо регистрировать следующие данные:

–    наблюдаемое количество отказов;

–    суммарная наработка.

При необходимости в условиях предположения, приведенного в 4.1, также регистрируют

–    время появления каждого отказа.

5.4    Расчет суммарной наработки 7*

Несмотря на то что термин «время» использован в настоящем стандарте, он может быть заменен аналогичными мерами продолжительности периода функционирования объекта в процессе испытаний, например длиной пути, циклом функционирования, начальным и конечным циклами функционирования и т. д. (см. МЭК 60605-2).

Суммарную наработку 7* рассчитывают как сумму наработок всех испытываемых объектов. При наличии в процессе испытаний более одного отремонтированного объекта суммарная наработка представляет собой сумму наработок всех испытываемых объектов, за исключением времени, потраченного на их ремонт, и времени простоев.

При одновременном начале испытаний п объектов, суммарную наработку в процессе испытаний рассчитывают по следующей формуле:

7* = п ■ f для испытаний с заменой отказавших объектов;

Т* ={n-r)-t + Х,^Г-/’ ^{для испытани}й без замены отказавших объектов;

где

п — количество испытываемых объектов о начале испытаний; f — продолжительность (усеченных) испытаний; tj — наработка объекта до отказа; г — количество отказавших объектов.

Необходимо контролировать объекты в порядке замены отказа в процессе испытаний объектов, регистрировать суммарную наработку и при необходимости наработку отказа каждого объекта (см. 5.3).

Объекты могут испытывать одновременно или последовательно. Рекомендуемый объем выборки n > 1 и n > r₀ + 1 с заменой объектов (см. 6и10)ил>с+1 без замены (см. 7, 8 и 9).

Календарное время используют для указания времени испытаний, в которых одновременно испытывают более одного объекта (см. 9).

Руководство по расчету суммарной наработки в случае, когда объекты испытаний поступают на испытания после начала испытаний или когда объекты снимают с испытаний до завершения испытаний (цензурированные наработки), приведено в МЭК 60300-3-5 и МЭК 60605-4:2001, приложение С.

Суммарную наработку обычно рассчитывают как общее время функционирования объектов. Если в программу испытаний необходимо включить другие режимы эксплуатации, такие как «холостой ход» или «в резерве», например в циклических испытаниях, то это должно быть установлено и согласовано до начала испытаний (см. МЭК 60605-2).

5.5    Количество отказов

В настоящем стандарте результат испытаний характеризуют наработкой и количеством отказов в процессе испытаний. На практике последствия отказов достаточно разнообразны. По этой