ВСЕСОЮЗНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ПО НОРМАЛИЗАЦИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ
(ВНИИНМАШ)
Утверждены
Приказом ВНИИНМАШ
№ 218 от 12.08.1988 г.
СИСТЕМЫ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ГИБКИЕ
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЯ НАДЕЖНОСТИ
РЕКОМЕНДАЦИИ
Р 50-54-74-88
Москва 1989
РЕКОМЕНДАЦИИ
|
Системы производственные гибкие. Методы испытаний и контроля надежности |
Р 50-54-74-88 |
Настоящие рекомендации содержат методы испытаний на надежность гибких производственных систем (ГПС), условия и порядок их проведения.
Рекомендации могут быть использованы при разработке типовых и рабочих методик испытаний ГПС.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Испытания проводят с целью оценки соответствия ГПС заданным требованиям надежности (контрольные, приемочные и приемосдаточные) или определения фактических значений показателей надежности (определительные испытания).
Испытаниям подвергают системы в целом (в ходе эксплуатации либо приемочных и приемо-сдаточных испытаний), основное технологическое оборудование и системы обеспечения функционирования ГПС (приемочные и приемо-сдаточные испытания), имитационную модель (в процессе разработки).
Контрольные и определительные испытания проводят экспериментальным методом при эксплуатации.
Приемочные и приемо-сдаточные испытания - согласно требованиям ГОСТ 15.005-86 по окончании всех монтажных и пуско-наладочных работ при выполнении производственного задания основным технологическим оборудованием и системами обеспечения функционирования ГПС или в условиях его имитации на холостом ходу.
Правила приемки ГПС - по РД 1.4.1751-87 «Системы производственные гибкие. Правила приемки».
В процессе создания (разработки) надежность ГПС определяется статистическим методом (на имитационной модели) в рамках расчетно-экспериментального метода по ГОСТ 27.410-87.
Результаты испытаний могут использоваться при разработке мероприятий по повышению надежности оборудования, оптимизации методов эксплуатации, обслуживания и ремонта ГПС, нормировании показателей их надежности.
Термины и определения в рекомендациях приведены по ГОСТ 26228-85.
2. УСЛОВИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ
Для проведения испытаний ГПС на надежность необходимо обеспечить работоспособность всех ее компонентов и систем обеспечения функционирования. Они должны отвечать требованиям безотказности (установленной безотказной наработки в сутки, неделю) и долговечности согласно технической документации.
Условия испытаний должны соответствовать требованиям, установленным в руководстве по эксплуатации и обслуживанию ГПС.
Порядок проведения приемочных и приемо-сдаточных испытаний - по РД 1.4.1751-87.
Эксплуатационные испытания состоят в наблюдении за выполнением ГПС заданий, фиксации времени работы и восстановления отказов, плановых технических обслуживании и ремонтов основного технологического оборудования и систем обеспечения функционирования ГПС.
По окончании испытаний составляется протокол, содержащий характеристику испытываемой ГПС, описание условий, места проведения и средств испытаний, результаты наблюдений и их обработку, предложения и выводы о соответствии ГПС и ее компонентов требованиям технической документации по надежности, подписи лиц, ответственных за проведение испытаний.
3. КОНТРОЛИРУЕМЫЕ (ОЦЕНИВАЕМЫЕ) ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ГПС
Оценка надежности ГПС, ее основного технологического оборудования и систем обеспечения функционирования может осуществляться по показателям: коэффициент технического использования, установленная безотказная наработка, установленная безотказная наработка в сутки (неделю).
В ходе статистических (на имитационной модели) и определительных испытаний контролируются показатели «коэффициент технического использования» ГПС в целом и (или) основного технологического оборудования и систем обеспечения функционирования и дополнительно «вероятность выполнения задания» при планировании работы ГПС на равные промежутки времени.
Надежность ГПС повторяющегося выпуска определяется по результатам эксплуатационных испытаний.
По результатам приемочных и приемо-сдаточных испытаний оценивается соответствие коэффициентов технического использования ГПС в целом, основного технологического оборудования и систем обеспечения функционирования требованиям технической документации согласно РД 1.4.1751-87.
К показателям надежности ГПС по результатам статистических и определительных испытаний относятся:
средние выборочные значения коэффициента технического использования ГПС в целом и (или) основного технологического оборудования и систем обеспечения функционирования
где n - количество смен, в течение которых проводят испытания,
(где
ТHi - суммарная наработка основного технологического оборудования (системы обеспечения функционирования) ПС за время выполнения i-го задания τ; TВЭi и TT.Oi - суммарное время восстановления отказов и суммарное время регламентированного технического обслуживания основного технологического оборудования и систем обеспечения функционирования ГПС за время выполнения i-го задания τ;
точечная оценка параметров распределения коэффициента технического использования ГПС в целом, основного технологического оборудования и систем обеспечения функционирования;
точечная оценка
вероятности выполнения задания 
и доверительный интервал, задаваемый
нижней Рн γ(τ) и верхней Рв
γ(τ) границами с доверительной вероятностью (при
планировании работ ГПС на равные промежутки времени),
(где r - число невыполненных заданий.
По результатам контрольных испытаний повторяющегося выпуска устанавливается соответствие коэффициента технического использования ПК в целом, основного технологического оборудования и систем обеспечения функционирования технической документации.
4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
4.1. Расчетно-экспериментальный метод. Основан на вычислении показателей надежности ГПС по экспериментальным данным.
Оценка показателей надежности на стадии разработки ГПС производится по результатам испытаний компонентов - основного технологического оборудования и систем обеспечения функционирования на имитационной модели.
Модель, реализованная на ЭВМ, должна отражать структуру ГПС, ее технологические и организационные характеристики при обслуживании материальных и информационных потоков, а также потоков отказов и восстановлений компонентов согласно уровню безотказности и данным ремонтной службы (численность, принятые стратегии ремонта).
Плановые задания ГПС включают номенклатуру деталей и маршрут их обработки, длительность каждой операции, характеристики партий и частоты запуска и формируются на основе технического задания.
Исходной информацией для воспроизведения потоков отказов и восстановлений компонентов ГПС служат распределения наработок на отказ, времени восстановления, либо точечные оценки наработки на отказ, времени восстановления, либо вероятности безотказной работы и восстановления компонентов ГПС. Информация о надежности компонентов ГПС собирается в ходе эксплуатации или определительных испытаний.
Имитационное моделирование позволяет рассчитать коэффициенты технического использования ГПС в целом, основного технологического оборудования и систем обеспечения функционирования либо вероятности выполнения задания. Точечные и интервальные их оценки вычисляют по результатам моделирования выполнения ГПС 250 ... 300 сменных заданий.
4.2. Проведение приемочных и приемо-сдаточных испытаний - по РД 1.4.1751-87.
4.3. Метод подконтрольной эксплуатации. Планирование работы ГПС производится на промежуток времени τ (смену). Задание формируется по номенклатуре и количеству единиц продукции регламентированного качества.
В ходе выполнения i-го задания (на i-й смене) по формуле (1) вычисляют коэффициент технического использования ГПС в целом, основного технологического оборудования и систем обеспечения функционирования. По результатам испытаний за n = 30 ... 40 смен рассчитывают среднее выборочное его значение.
Для вычисления точечных оценок параметров закона распределения КТИ(τ) определяют вид закона распределения по ГОСТ 11.006-74. Оценка параметров нормального распределения - по ГОСТ 11.004-74, распределения Вейбулла - по ГОСТ 11.007-75.
Рассчитывая
точечные оценки (2)
вероятности выполнения ГПС задания и доверительного интервала [Рн
γ(τ), Рв γ(τ)],
оценивают выполнение каждого задания (смены). Оно считается выполненным, если
за промежуток времени τ выпущена продукция заданных номенклатуры,
количества и качества.
Нижняя Рн γ(τ) и верхняя Рв γ(τ) доверительные границы вероятности выполнения ГПС задания определяются для заданной доверительной вероятности γ и количества n смен, в течение которых проводятся испытания ГПС. Фиксируется число r невыполненных заданий (см. прил. 3).
5. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ
Показатели - коэффициент технического использования ГПС в целом, основного технологического оборудования и систем функционирования ГПС и вероятность выполнения ГПС задания - контролируют по результатам определительных испытаний.
Оценка коэффициента технического использования считается удовлетворительной, если
где 
нижняя граница одностороннего
доверительного интервала уровня 1 - b
значений Kти(τ);
-
браковочный уровень K(τ), равный заданному в технической
документации ГПС; b - риск
потребителя.
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Термины и определения, применяемые в рекомендациях
|
Определение |
|
|
Гибкая производственная система (ГПС) |
По ГОСТ 26228-85 |
|
Задание ГПС |
Планируемые на определенный промежуток времени номенклатура, количество и качество выпускаемой продукции |
|
Коэффициент технического использования |
Математическое ожидание отношения суммарной наработки единиц основного технологического оборудования либо систем обеспечения функционирования ГПС при испытании к сумме суммарной наработки, суммарного времени восстановления отказов и суммарного времени регламентированного технического обслуживания основного технологического оборудования и систем обеспечения санкционирования ГПС за время выполнения задания |
|
Вероятность выполнения задания |
Вероятность выполнения задания ГПС по номенклатуре, количеству и качеству выпускаемой продукции за планируемый промежуток времени |
|
Приемочные, приемо-сдаточные испытания ГПС на надежность |
Испытания на надежность, проводимые по сокращенной программе с целью установления соответствия ГПС в целом, основного технологического оборудования и систем обеспечения функционирования требованиям технической документации по показателю «коэффициент технического использования» при сдаче ГПС в эксплуатацию |
|
Контрольные испытания ГПС на надежность |
Испытания ГПС повторяющегося выпуска на надежность, проводимые с целью установления соответствия ее в целом, основного технологического оборудования и систем обеспечения функционирования требованиям технической документации по показателю «коэффициент технического использования» при эксплуатации ГПС |
|
Определительные испытания ГПС на надежность |
Испытания, проводимые с целью определения фактических значений показателей: коэффициента технического использования ГПС в целом, основного технологического оборудования и систем обеспечения функционирования и вероятности выполнения задания ГПС (при планировании ее работы на равные промежутки времени) при эксплуатации ГПС |
|
Контрольные, определительные, эксплуатационные испытания |
2. Пояснения к некоторым терминам
Задание ГПС формируется на планируемый промежуток времени τ (сутки, смену) и устанавливает номенклатуру, количество и качество выпускаемой продукции. Оно считается выполненным, если за указанное время τ выпущена заданная продукция при обеспечении требуемого уровня показателей эффективности ГПС.
Вероятность выполнения задания Р(τ) характеризует способность ГПС выполнить его за время τ оперативного планирования работы.
В общем случае верхняя Рв γ(τ) и нижняя Рн γ(τ) доверительные границы вероятности выполнения задания уровня γ определяются решением уравнений
где n - количество смен, в течение которых проводились эксплуатационные испытания ГПС на надежность; r - число невыполненных заданий за время испытания.
3. Верхние и нижние доверительные границы ВВЗ при доверительной вероятности
|
γ = 0,95 |
||||||
|
Число заданий ГПС |
Число невыполненных заданий ГПС |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
10 |
|
|
30 |
0,998 |
0,988 |
0,972 |
0,953 |
0,932 |
0,807 |
|
|
0,851 |
0,804 |
0,761 |
0,720 |
0,681 |
0,500 |
|
40 |
0,999 |
0,990 |
0,976 |
0,961 |
0,942 |
0,836 |
|
|
0,872 |
0,830 |
0,792 |
0,763 |
0,723 |
0,563 |
|
40 |
0,999 |
0,991 |
0,977 |
0,965 |
0,949 |
0,858 |
|
|
0,888 |
0,850 |
0,816 |
0,785 |
0,755 |
0,613 |
|
γ = 0,975 |
||||||
|
Число заданий ГПС |
Число невыполненных заданий ГПС |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
10 |
|
|
30 |
0,999 |
0,992 |
0,979 |
0,962 |
0,944 |
0,827 |
|
|
0,827 |
0,779 |
0,735 |
0,693 |
0,653 |
0,472 |
|
35 |
0,999 |
0,993 |
0,982 |
0,972 |
0,952 |
0,854 |
|
|
0,837 |
0,808 |
0,769 |
0,763 |
0,697 |
0,537 |
|
40 |
0,999 |
0,994 |
0,984 |
0,975 |
0,958 |
0,873 |
|
|
0,858 |
0,830 |
0,795 |
0,787 |
0,732 |
0,588 |
|
γ = 0,995 |
||||||
|
Число заданий ГПС |
Число невыполненных заданий ГПС |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
10 |
|
|
30 |
1,000 |
0,996 |
0,989 |
0,917 |
0,962 |
0,863 |
|
|
0,182 |
0,726 |
0,680 |
0,637 |
0,596 |
0,417 |
|
35 |
1,000 |
0,997 |
0,990 |
0,980 |
0,968 |
0,884 |
|
|
0,806 |
0,760 |
0,721 |
0,681 |
0,646 |
0,484 |
|
40 |
1,000 |
0,998 |
0,991 |
0,982 |
0,972 |
0,900 |
|
|
0,828 |
0,987 |
0,751 |
0,717 |
0,685 |
0,539 |
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
РАЗРАБОТАНЫ УкрНИИСИП.
ИСПОЛНИТЕЛИ: В.М. Ситниченко, Р.М. Штромберг, А.И. Гамарник, В.И. Кац, В.В. Юхимов, А.Я. Блюмина, П.А. Шалаев, А.И. Кубарев, В.Л. Аршакуни, Ю.Д. Литвиненко, Л.В. Сергеев, В.В. Устинов, Н.Б. Калиновская, Л.И. Потапова, В.С. Васильев, В.В. Барабанов, В.Л. Пустова, Р.С. Седегов, М.П. Петроченко, И.А. Усович, В.Н. Хажуев, В.С. Болгар, Ю.В. Жиров, С.В. Елисеев, О.А. Козаков
ОДОБРЕНЫ Госстандартом СССР.
УТВЕРЖДЕНЫ Приказом ВНИИНМАШ № 218 от 12.08.1988 г.
ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ
ССЫЛОЧНЫЕ ДОКУМЕНТЫ: ГОСТ 26228-85, ГОСТ 15.005-86, РД 1.4.1751-87, ГОСТ 27.410-87, ГОСТ 11.006-74, ГОСТ 11.004-74, ГОСТ 11.007-75, ГОСТ 16504-81
СОДЕРЖАНИЕ