Особенности программы испытания на надежность

Испытания на надежность позволяют определить показатели надежности объекта в заданных условиях эксплуатации. Это необходимо для:

• установления соответствия вновь разрабатываемого объекта требованиям ТЗ;

• для оценки эффективности применения схемных и конструктивно-технологических решений при модернизации объекта;

• для выявления недостатков производства, влияющих на надежность.

По назначению испытания на надежность могут быть определительными и контрольными. Группа определительных испытаний подразделяется на испытания по определению запасов надежности, параметров безотказности, сохраняемости, ремонтопригодности, долговечности. Указанные характеристики определяют уровень качества разработки. Задачей контрольных испытаний является показ неизменности уровня качества продукции, изготавливаемой на конкретном призводстве. Обычно проводят для получения одной из указанных характеристик надежности, по которой оценивают уровень качества изделия.

Общими чертами испытаний на надежность с другими видами испытаний являются:

• испытания являются, преимущественно, выборочными;

• характеризуются большим объемом испытаний.

Выборочный метод испытаний позволяет судить о характеристиках всей генеральной совокупности изделий по характеристикам выборки, взятой из этой совокупности. Основным требованием к выборке является то, что изделия, входящие в выборку, должны в полной мере отражать характер и структуру генеральной совокупности, т. е. выборка должна быть представительной или репрезентативной.

Выборки различают по:

• способу образования - повторные и бесповторные;

• по преднамеренности отбора - преднамеренные и случайные_;

• по отношению ко времени образования - единовременные и текущие.

Повторная выборка образуется путем извлечения изделий из генеральной совокупности с последующим их возвращением после определения параметров качества.

Такое извлечение и возвращение может быть многократным.

При бесповторной выборке извлеченные изделия не могут быть возвращены в генеральную совокупность. Обычно используется в тех случаях, когда вырабатывается ресурс изделия, что гарантирует невозможность попадания одного изделия в выборку.

Если изделие отбирается преднамеренно (по заранее оговоренным признакам, характеристикам), то такую выборку называют преднамеренной.

Случайная выборка образуется при отборе изделий из партии генеральной совокупности, если для любого изделия обеспечивается равная вероятность быть отобранным и включенным в выборку.

Единовременная выборка образуется из партии изделий после их изготовления независимо от того, в какой момент времени изготовлено каждое изделие.

Текущая выборка состоит из изделий, последовательно изготовленных за определенный промежуток времени. Методику текущей выборки применяют при анализе стабильности производства.

Чаще всего при оценке надежности объекта приходится решать прямую задачу – при заданных параметрах Т₀ и S нормально распределенной наработки до отказа определяется тот или иной показатель безотказности (например, ВБР) к интересующему значению наработки t.

Но в ходе проектных работ приходится решать и обратную задачу – определение наработки, требуемой по техническому заданию, ВБР объекта.

Для решения подобных задач используют квантили нормированного нормального распределения.

Квантиль – значение случайной величины, соответствующее заданной вероятности.

Обозначим:

t_p– значение наработки, соответствующее ВБР P;

x_p – значение случайной величины X, соответствующее вероятности P.

Тогда из уравнения связи x и t:

при x = x_p ; t = t_p, получаем

t_p= Т₀ + x_p S.

t_p, x_p – ненормированные и нормированные квантили нормального распределения, соответствующие вероятности P.

Значения квантилей x_p приводятся в справочной литературе для P 0,5.

При заданной вероятности P < 0,5 используется соотношение

x_p = - x_1-p .

Например, при P = 0,3

x_0,3 = - x_{1- 0,3} = - x_{0, 7}