ГОСТ Р МЭК 61124-2016 Статистические методы. Планирование и обработка результатов контрольных испытаний в случае постоянных интенсивности отказов и параметра потока отказов

ГОСТ Р МЭК 61124-2016

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

ОКС 03.120.30

Дата введения 2017-12-01

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. N 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).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

Международный стандарт разработан IEC 56 "Dependability".

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (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

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2020 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 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 ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "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.gost.ru)

Введение

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

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 настоящем 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 настоящем 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.

Настоящий 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 стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).

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

________________

Заменен на IEC 60050-192:2015.

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)

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

________________

Заменен на IEC 61123:2019.

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 .

Символ 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 , в этом случае используют обратное соотношение:

;

- приемочное число отказов в процессе испытаний;

- индекс для суммирования отказов;

- разрешающее отношение или ;

MTBF - средняя наработка на отказ;

MTTF - средняя наработка до отказа;

- истинное значение MTFB или MTTF;

- установленное значение MTFB или MTTF (приемочное значение средней наработки), (заданное значение);

- нижнее предельное значение MTFB или MTTF (браковочное значение средней наработки), ;

- количество объектов испытаний до начала испытаний (объем испытаний);

- вероятность приемки;

- приемочная частота отказов;

- приемочная частота успеха ;

- вероятность безотказной работы за время ;

- количество отказов, зарегистрированных в процессе испытаний;

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

- суммарная наработка в процессе испытаний;

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

- приемочная минимальная наработка при 0 (критерий приемки);

- средняя суммарная наработка в процессе испытаний для принятия решения;

- средняя суммарная наработка в процессе испытаний до приемки;

- суммарная наработка в процессе испытаний для отклонения (критерий отклонения);

- предельная суммарная наработка в процессе испытаний (критерий завершения испытаний);

- продолжительность испытаний;

- продолжительность испытаний, ограниченных по времени;

- продолжительность испытаний объектов (одинаковая для всех объектов);

- наработка -го отказавшего объекта;

- предельная календарная продолжительность испытаний (критерий завершения испытаний);

- вероятность того, что произойдет отказов;

- вспомогательная величина, характеризующая , ;

- установленное значение риска поставщика (риска первого рода);

- истинное значение риска поставщика (риска первого рода);

- установленное значение риска потребителя (риска второго рода);

- истинное значение риска потребителя (риска второго рода);

- истинное значение интенсивности отказов объекта;

- установленное значение интенсивности отказов объекта;

- верхнее предельное значение постоянной интенсивности отказов объекта;

- среднее количество отказов за время испытаний при интенсивности отказов равной .

Примечание - может не быть целым числом;

- среднее количество отказов за время испытаний при интенсивности отказов как параметр распределения Пуассона .

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 и далее названы интенсивность отказов.

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

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;

- 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

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;

- 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;

- суммарную наработку.

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

- время появления каждого отказа.

5.4 Расчет суммарной наработки

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 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 объектов суммарную наработку в процессе испытаний рассчитывают по следующимм формулам:

для испытаний с заменой отказавших объектов;

для испытаний без замены отказавших объектов,

где

- количество испытываемых объектов в начале испытаний;

- продолжительность (усеченных) испытаний;

- наработка объекта до отказа;

- 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. разделы 5.3).

Объекты могут испытывать одновременно или последовательно. Рекомендуемый объем выборки 1 и с заменой объектов (см. 6 и 10) и без замены (см. разделы 7, 8 и 9).

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

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 в соответствии с установленными требованиями или соглашениями;

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

- выбор значений и , 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 (критерия приемки) и (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:

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.

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

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 .

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 без замены 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 в соответствии с требованиями или соглашениями;

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

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

- выбор (критерий завершения испытаний) и допустимого числа отказов ;

- реализация плана и применение критерия принятия решения согласно 7.3.

7.3 Критерии принятия решения

Применяют следующие критерии принятия решения:

7.4 Планы испытаний

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

Таблица 3 - Планы испытаний, ограниченных по времени/отказам

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 от , 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 . Связь интенсивности отказов с MTTF или MTBF приведена в 3.2.2.

Также возможны 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: 0,1.

В таких случаях .

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: 0,1.

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

В каждом случае предпочтительные значения и 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 в соответствии с требованиями или соглашениями;

- выбор значений рисков первого и второго рода и продолжительности испытаний и числа объема испытаний 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 и при необходимости последующая модификация значений устанавливаемых параметров;

- осуществление испытаний до получения установленного значения суммарной наработки или до превышения допустимого количества отказов и применение критериев принятия решения согласно 8.4.

8.4 Критерии принятия решений

Применяют следующие критерии принятия решений:

9 Испытания без замены отказавших объектов с ограниченным календарным временем по наработке или количеству отказов

9.1 Общие положения

В планах испытаний, ограниченных по календарному времени, наработке или количеству отказов, применяют правила принятия решения о приемке или отклонении на основе полученной суммарной наработки или превышению допустимого количества отказов. Планы испытаний различаются по значениям рисков первого и второго рода и разрешающих отношений. При применении плана испытаний необходимо установить значение . Связь с дана в 3.2.2.

Так как не происходит замены отказавших объектов, количество объектов в процессе испытаний, как правило, изменяется и суммарная наработка не является существенным показателем. Для планов испытаний на соответствие установленным требованиям в виде установленной доли успеха следует использовать таблицу 2 МЭК 61123.

Однако если объем испытаний значительно больше количества отказавших объектов, могут быть использованы планы испытаний, ограниченных по наработке или количеству отказов (см. раздел 7).

Примеры и математическое обоснование приведены в приложении J.

9.2 Общая процедура испытаний

Процедура испытаний должна включать следующие действия:

- определение условий окружающей среды в процессе испытаний на основе 5.1 и МЭК 60300-3-5:2001;

- определение значения в соответствии с требованиями или соглашениями;

- выбор значений рисков и и разрешающего отношения с учетом того, что более низким значениям , и соответствует более высокая мощность критерия, но требуются более продолжительные испытания и/или большее количество объектов испытаний;

- выбор времени завершения испытаний или количества объектов испытаний и выполнение вычислений в соответствии с 9.4.2 или 9.4.3 соответственно;

- выбор подходящего плана испытаний по таблице 2 МЭК 61123 с учетом полученного значения и определение значения для установления приемлемого значения ;

- осуществление испытаний и применение критерия принятия решения в соответствии с 9.3.

9.3 Критерии принятия решений

По результатам испытаний принимают решение:

9.4 Использование таблицы 2 МЭК 61123

9.4.1 Общие положения

При использовании таблицы 2 МЭК 61123 применяют две процедуры. Первую процедуру, приведенную в 9.4.2, применяют, если установлено значение максимальной суммарной наработки. Вторую процедуру, приведенную в 9.4.3, применяют, если установлено максимальное количество отказов.

Определяют значения допустимой доли отказов и

, (1)

где ,

следовательно,

, (2)

где - допустимая доля отказов;

- допустимая доля успехов, .

Примечание 1 - Значения или устанавливают в соответствии с МЭК 61123, но в данном случае определяют по установленному значению (или ) в соответствии с (1), дополнительные сведения о и приведены в МЭК 61123.

Примечание 2 - Значение представляет собой вероятность отказа для .

Примечание 3 - В процедурах может быть использовано только произведение .

9.4.2 Процедура испытаний с заданной продолжительностью испытаний

Процедура испытаний должна включать следующие действия:

a) выбор (в соответствии с таблицей 2 МЭК 61123);

b) вычисление в соответствии с (1);

c) корректировка при необходимости для установления в соответствии с таблицей 2 МЭК 61123;

d) выбор соответствующего плана испытаний по таблице 2 МЭК 61123, удовлетворяющего установленным и и определяющего и .

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 и , со значением , близким к заданному значению , и определяющего , и ;

b) вычисление 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 в соответствии с требованиями или соглашениями;

- выбор значений рисков первого и второго рода и и разрешающего отношения с учетом того, что нижние значения , и 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) ;

- 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:

10.4 Планы испытаний

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

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 или ;

- 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.

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: 0,10; 0,10; D=1,5

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

_______________

Здесь и далее: 1 - линия принятия решения о приемке; 2 - линия принятия решения об отклонении; 3 - завершение испытаний; 4 - продолжение испытаний.

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

Рисунок А.2 - Кривая оперативной характеристики для плана испытаний А.1

Рисунок А.3 - Взаимосвязь для плана испытаний А.1

А.2 План испытаний А.2: 0,10; 0,10; D=2,0

Рисунок А.4 - Линии принятия решений о приемке и отклонении для плана испытаний А.2

Таблица А.2 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.2

Рисунок А.5 - Кривая оперативной характеристики для плана испытаний А.2

Рисунок А.6 - Взаимосвязь для плана испытаний А.2

А.3 План испытаний А.3: 0,10; 0,10; D=3,0

Рисунок А.7 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.3

Таблица А.3 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.3

Рисунок А.8 - Кривая оперативной характеристики для плана испытаний А.3

Рисунок А.9 - Взаимосвязь для плана испытаний А.3

А.4 План испытаний А.4: 0,10; 0,10; D=5,0

Рисунок А.10 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.4

Таблица А.4 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.4

Рисунок А.11 - Кривая оперативной характеристики для плана испытаний А.4

Рисунок А.12 - Взаимосвязь для плана испытаний А.4

А.5 План испытаний А.5: 0,20; 0,20; D=1,5

Рисунок А.13 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.5

Таблица А.5 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.5

Рисунок A.14 - Кривая оперативной характеристики для плана испытаний А.5

Рисунок А.15 - Взаимосвязь с для плана испытаний А.5

А.6 План испытаний А.6: 0,20; 0,20; D=2,0

Рисунок А.16 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.6

Таблица А.6 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.6

Рисунок А.17 - Кривая оперативной характеристики для плана испытаний А.6

Рисунок А.18 - Взаимосвязь с для плана испытаний А.6

А.7 План испытаний А.7: 0,20; 0,20; D=3,0

Рисунок А.19 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.7

Таблица А.7 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.7

Рисунок А.20 - Кривая оперативной характеристики для плана испытаний А.7

Рисунок А.21 - Взаимосвязь с для плана испытаний А.7

А.8 План испытаний А.8: 0,30; 0,30; D=1,5

Рисунок А.22 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.8

Таблица А.8 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.8

Рисунок А.23 - Кривая оперативной характеристики для плана испытаний А.8

Рисунок А.24 - Взаимосвязь с для плана испытаний А.8

А.9 План испытаний А.9: 0,30; 0,30; D=2,0

Рисунок А.25 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.9

Таблица А.9 - Линии приемки и отклонения для плана испытаний А.9

Рисунок А.26 - Кривая оперативной характеристики для плана испытаний А.9

Рисунок А.27 - Взаимосвязь с для плана испытаний А.9

Приложение В
(обязательное)

Графики для планов испытаний, ограниченных по наработке или количеству отказов

Примечание 1 - См. раздел 7.

Примечание 2 - В данном приложении использованы обозначения, приведенные в 3.2.

Примечание 3 - Для показателей, отображающих среднюю наработку, прямые линии (наклонная линия, берущая начало в начале координат, и горизонтальная линия) характеризуют испытания с заменой отказавших объектов, ограниченные по количеству отказов. Кривые, асимптотически приближающиеся к обеим горизонтальным прямым, характеризуют испытания с заменой, ограниченные по наработке.

В.1 Планы испытаний В.1-В.4

Рисунок В.1 - Кривые оперативных характеристик для планов испытаний В.1, В.2, В.3 и В.4

Рисунок В.2 - План В.1 - Средняя наработка до принятия решения

Рисунок В.3 - План В.2 - Средняя наработка до принятия решения

Рисунок В.4 - План В.3 - Средняя наработка до принятия решения

Рисунок В.5 - План В.4 - Средняя наработка до принятия решения

В.2 Планы испытаний В.5-В.8

Рисунок В.6 - Кривые оперативных характеристик для планов испытаний В.5, В.6, В.7 и В.8

Рисунок В.7 - План В.5 - Средняя наработка до принятия решения

Рисунок В.8 - План В.6 - Средняя наработка до принятия решения

Рисунок В.9 - План В.7 - Средняя наработка до принятия решения

Рисунок В.10 - План В.8 - Средняя наработка до принятия решения

В.3 Планы испытаний В.9-В.11

Рисунок В.11 - Кривые оперативных характеристик для планов испытаний В.9, В.10, и В.11

Рисунок В.12 - План В.9 - Средняя наработка до принятия решения

Рисунок В.13 - План В.10 - Средняя наработка до принятия решения

Рисунок В.14 - План В.11 - Средняя наработка до принятия решения

В.4 Планы испытаний В.12, В.13

Рисунок В.15 - Кривые оперативных характеристик для планов испытаний В.12 и В.13

Рисунок В.16 - План В.12 - Средняя наработка до принятия решения

Рисунок В.17 - План В.13 - Средняя наработка до принятия решения

Приложение С
(обязательное)

Графики для планов альтернативных испытаний, ограниченных по наработке или по количеству отказов

Примечание 1 - См. раздел 8.

Примечание 2 - В данном приложении использованы обозначения, указанные в 3.2.2

С.1 Общий случай, определение и

Данная процедура особенно подходит для тех случаев, когда заданы следующие параметры планов испытаний:

- наработка (продолжительность испытаний), предполагаемая одинаковой для всех объектов испытаний и рассматриваемая как критерий завершения испытаний ;

- количество объектов испытаний ;

- равные значения заданных рисков поставщика и потребителя ;

- максимальное значение разрешающего отношения (если необходимо).

На основе этих параметров фактическое значение разрешающего отношения и приемочное количество отказов определяют по графикам приложения С.4, как указано ниже.

Если полученное фактическое значение разрешающего отношения превышает установленное максимальное значение или является соответствующим, то увеличивают продолжительность испытаний или изменяют другие параметры испытаний. Пересмотр и пересчет параметров происходит до тех пор, пока они не будут удовлетворять установленным условиям испытаний.

a) Общая процедура

Вычисляют .

Если 1, для получения подходящих параметров плана испытаний рекомендуется либо увеличить продолжительность испытаний , либо увеличить количество объектов испытаний .

b) Процедура при от 1 до 5

1) На графике С.1 находят кривую, ближайшую к точке (, ), таким образом определяют значение .

2) По графику С.2, используя соответствующую кривую оперативной характеристики, определяют истинное значение рисков и , используя и соответственно.

с) Процедура при от 5 до 500

1) По графику С.3 определяют точку (,) и выполняют интерполяцию между кривыми для определения установленных значений .

2) Определяют , используя график С.4 и заданные риски первого и второго рода , затем получают (используя округление).

С.2 Получение или

В дополнение к определяют один из следующих наборов параметров планов испытаний:

а) продолжительность ;

значения рисков ;

разрешающее отношение ;

b) количество объектов испытания ;

значения рисков ;

разрешающее отношение .

Общая процедура для случаев а) и b):

- используя графики и С.1 или С.3, находят и , соответствующие рискам ;

- используя значение , по графикам С.1 или С.4 определяют ;

- используя значение , вычисляют ;

- используя значение , вычисляют либо количество объектов испытаний для заданного () либо продолжительность для заданного ().

Рисунок С.1 - Разрешающее отношение и приемочное количество отказов изменяется от 1 до 8 как функция среднего количества отказов для рекомендованных значений : 0,025; 0,050; 0,100; 0,200; 0,300

Рисунок С.2 - Кривые оперативных характеристик для от 0 до 8, вероятности приемки как функции истинного (неизвестного) среднего количества отказов

Рисунок С.3 - Разрешающее отношение как функция среднего количества отказов для рекомендованных значений : 0,025; 0,050; 0,100; 0,200; 0,300

Рисунок С.4 - Приемочное количество отказов минус среднее количество отказов () как функция среднего количества отказов для рекомендованных значений : 0,025; 0,050; 0,100; 0,200; 0,300

Приложение D
(обязательное)

Таблицы и графики для планов комбинированных испытаний и дополнительные планы последовательных испытаний

Примечание 1 - В данном приложении использованы обозначения в соответствии с 3.2.2.

D.1 Общие положения

Планы комбинированных испытаний имеют преимущества планов испытаний, ограниченных по наработке или количеству отказов (планы испытаний типа В, см. раздел 7) и планов последовательных испытаний (см. 6). Они позволяют сократить продолжительность испытаний для объектов, обладающих высокой безотказностью. Эти планы требуют такого же внимания, как и планы последовательных испытаний.

В приложении D приведены планы испытаний, перечисленные в таблицах D.1 и D.2

Таблица D.1 - Планы последовательных испытаний

Таблица D.2 - Планы комбинированных испытаний

Для каждого плана испытаний указаны:

- линии приемки и отклонения как для количества отказов , так и для функции нормированной суммарной наработки ;

- средняя наработка как функция нормированной суммарной наработки ;

- средняя суммарная наработка как функция нормированной суммарной наработки ;

- оперативная характеристика как функция нормированной суммарной наработки .

Для облегчения сравнения планов испытаний типа С и типа D их представляют на одних и тех же графиках.

D.2 Планы испытаний С1 и D1; 5%, 5%, 1,7%

Рисунок D.1 - Линии приемки и отклонения

Таблица D.3 - Линии приемки и отклонения

Таблица D.4 - Значения , и

D.3 Планы испытаний С2 и D2; 10%, 5%, D=1,7

Рисунок D.5 - Линии приемки и отклонения

Таблица D.5 - Линии приемки и отклонения

Таблица D.6 - Значения , и

D.4 Планы испытаний С3 и D3; 10%, 10%, D=1,7

Рисунок D.9 - Линии приемки и отклонения

Таблица D.7 - Линии приемки и отклонения

Таблица D.8 - Значения , и

D.5 Планы испытаний С4 и D4; 15%, 5%, D=1,7

Рисунок D.13 - Линии приемки и отклонения

Таблица D.9 - Линии приемки и отклонения

Рисунок D.16 - Оперативная характеристика

Таблица D.10 - Значения , и

D.6 Планы испытаний C5 и D5; 20%, 10%, D=1,7

Рисунок D.17 - Линии приемки и отклонения

Таблица D.11 - Линии приемки и отклонения

Рисунок D.20 - Оперативная характеристика

Таблица D.12 - Значения , и

D.7 Планы испытаний С6 и D6; 20%, 20%, D=1,7

Рисунок D.21 - Линии приемки и отклонения

Таблица D.13 - Линии приемки и отклонения

Рисунок D.24 - Оперативная характеристика

Таблица D.14 - Значения , и

D.8 Планы испытаний С7 и D7; 30%, 20%, D=1,7