ГОСТ Р МЭК 61078-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Надежность в технике. Структурная схема надежности

6 Установление состояний успеха/отказа системы

 

6.1 Общие положения

 

Необходимым условием построения моделей безотказности системы является четкое понимание путей функционирования системы и ее компонентов. Система часто требует более одного определения успеха/отказа. Эти определения должны быть установлены и перечислены. RBD может быть выполнена на разных уровнях: уровне системы, уровне подсистем (модулей) или уровне сборочных единиц. Если RBD создают для дальнейшего анализа (например, для FMEA), должен быть выбран уровень, подходящий для такого анализа.

Кроме того, должно быть четко установлено следующее:

- функции, которые должны быть выполнены;

- параметры работы и их допустимые пределы;

- условия окружающей среды и эксплуатации.

После определения успеха/отказа системы следующим этапом является определение логических блоков для разделения системы в соответствии с целью анализа безотказности. Отдельные блоки могут представлять собой подструктуры системы и, в свою очередь, могут быть представлены своими RBD (сокращение системы, см. 11.2).

Для количественной оценки RBD существуют различные методы. В зависимости от типа структуры могут быть применены простые булевы методы (см. 7) и/или анализ наборов путей и обрывов (см. 8). Расчеты могут быть выполнены с использованием аналитических методов (например, базовые методы расчета коэффициента готовности компонент) или с помощью моделирования методом Монте-Карло. Преимущество моделирования методом Монте-Карло заключается в том, что вероятности событий в RBD могут быть не объединены аналитически, так как само моделирование учитывает, функционирует блок или отказал (см. 12.2 и F.5).

Поскольку RBD описывает логические соотношения, необходимые для функционирования системы, то RBD не обязательно отражает физические связи аппаратного обеспечения, хотя RBD обычно следует, насколько это возможно, физическим связям системы.

 

6.2 Детальные рассмотрения

 

6.2.1 Работа системы

Возможно использование системы в нескольких функциональных режимах. Если для каждого режима использована отдельная система, такие режимы должны быть обработаны независимо от других режимов, и соответственно для них следует использовать отдельные модели безотказности. Поэтому, если одна и та же система выполняет все функции, следует использовать отдельные RBD для каждого типа операций. Четкие формулировки того, что представляет собой успех/отказ системы для каждого аспекта работы системы, являются обязательным условием.

6.2.2 Условия окружающей среды

Требования к работе системы должны сопровождаться описанием условий окружающей среды, в которых система должна функционировать. Также должно быть включено описание всех условий, воздействию которых система будет подвергаться в процессе эксплуатации, транспортировки, хранения и использования.

Конкретный элемент оборудования часто используют в нескольких условиях окружающей среды, например на борту корабля, в самолете или на земле. Если это так, то оценки показателей безотказности могут быть выполнены каждый раз с использованием одной и той же RBD, но с использованием соответствующей интенсивности отказов компонента (блока) для каждой среды.

6.2.3 Рабочие циклы

Должно быть установлено соотношение между календарным временем, временем работы и циклами включения/выключения. Если можно предположить, что процесс включения и выключения оборудования не способствует возникновению отказов, а также, что интенсивность отказов оборудования в периоды неиспользования ничтожно мала, тогда необходимо учитывать только фактическое время работы оборудования.

Тем не менее в некоторых случаях процесс включения и выключения сам по себе является основной причиной возникновения отказов оборудования, и оборудование может иметь более высокую частоту отказов в период неиспользования, чем в процессе эксплуатации (например, из-за влажности и коррозии). В сложных случаях, когда только части системы включаются и выключаются, могут быть более подходящими методы моделирования, отличные от RBD (например, Марковский анализ или сети Петри).