Расчет надежности

Расчет надежности — процедура определения значений показателей надежности объекта с использованием методов, основанных на их вычислении по справочным данным о надежности элементов объекта, по данным о надежности объектов-аналогов, данным о свойствах материалов и другой информации, имеющейся к моменту расчета. В результате расчёта определяются количественные значения показателей надёжности.

Если вам нужен расчет надежности – это ко мне. Делаю расчеты надежности для военных и гражданских организаций России, Украины и для иностранных заказчиков (например британская компания MVG) более 10 лет.
Документы по надежности, которые я разрабатываю:

– расчет надежности;
– разработка программы обеспечения надёжности;
– разработка программы обеспечения безопасности;
– комплексная программа безопасности, надёжности, эксплуатационной и ремонтной технологичности (КП БНКТ);
– разработка перечня функциональных отказов ПФО (FHA);
– разработка АВПО/АВПКО (FMEA/FMECA/FMEDA)
– расчёт ЗИП (одиночный, групповой, для разных стратегий пополнения);
– разработка деревьев отказов (деревьев событий) FTA;
– анализ безотказности (SSA);
– комплексная программа экспериментальной отработки (КПЭО);
– методики испытаний на надежность
– разработка, анализ технических заданий и выдача замечаний (при необходимости) в части разделов надёжности.

Что говорят те, для кого я делал и делаю расчеты надежности?

Имею опыт выполнения работ по обеспечению надёжности агрегатов и систем космической, авиационной (в том числе БПЛА), автомобильной, железнодорожной, электронной, атомной техники в ведущих предприятиях России более 10 лет. Среди моих самых выдающихся работ: расчеты надежности кранов Курской АЭС, безэховой камеры для испытания космических аппаратов, беспилотных роботизированных комплексов патрулирования и обороны периметра.

Какие исходные данные мне нужны чтобы сделать для вас расчет надежности? Чем быстрее и полнее вы подготовите исходные данные, тем быстрее будет выполнен расчет надежности

1. Обязательно! Требования по надежности для блока, агрегата, системы из раздела требований по надежности ТЗ или ТТЗ. Как гласит инженерная мудрость, без внятного ТЗ результат - ХЗ. В качестве требования по надежности может быть ВБР – вероятность безотказной работы. Например, для электронного блока хорошая ВБР 0,9999 Так же это может быть наработка на отказ. Для электронного блока управления хорошая наработка на отказ 10000 часов, может быть больше.

Так же может задаваться коэффициент готовности. Он же - доступность оборудования. Это вероятность того, что в произвольный момент времени устройство окажется в работоспособном состоянии, кроме случаев нахождения на ремонте или техническом обслуживании. Задается как правило на комплекс целиком, например 0,98. Это значит, что оборудование доступно 98% времени в году. Коэффициент готовности тесно связан с временем простоя, производительностью, окупаемостью, экономикой в целом.

2. Крайне желательно. Важный параметр – время непрерывной работы оборудования. Например, 23 часа. Чем больше время непрерывной работы, тем меньше надежность.

3. Обязательно. Состав оборудования. Без состава посчитать ничего не получится. Лучше и удобнее всего данные по составу предоставить в табличной форме в ворде или экселе, например:

4. Необязательно, но желательно. Возможное резервирование. Если вашими разработчиками уже заложено какое-то резервирование, (на основании опыта прошлых разработок, по наитию и т.д.) то об этом тоже нужно сообщить.

Резерв бывает «горячий» – постоянно включенное устройство, выполняющее те же задачи, что и основное. Например, два лидара работающих одновременно, но выполнить задачу мы можем и при одном работающем.

Бывает «холодный» резерв – когда основное устройство работает, а резервирующее выключено и включается в случае отказа основного. Тот же пример с лидаром.

Бывает «тёплый» резерв – когда основное устройство работает, а резервирующее включено, но находится в standby, спящем режиме. Так делается в тех случаях, когда у нас нет времени на ожидание, пока резервный элемент «разогреется», выйдет в рабочий режим.

Про резервирование бывает важно указать особенности размещения.

Например, на автомобиле 4 лидара, 2 спереди, 2 сзади. Мы можем выполнять задачу при отказе 2 из 4, но не допускается, чтобы было 2 отказа спереди или 2 отказа сзади.

Или на восьмиколесной технике может отказать 3 тормоза, но они не должны быть на одной стороне борта.

5. Необязательно, но в некоторых случаях важно. Насколько критичен отказ данного блока/агрегата/системы с точки зрения безопасности (если есть такая задача). Где-то это очевидно (пульт аварийной остановки), где-то не очень.

6. Необязательно, но в некоторых случаях важно. Параметры по надежности специфического оборудования. Если в вашей системе используются уникальные изделия, не имеющие аналогов, то крайне желательно сообщить их параметры по надежности, такие как наработка на отказ в часах или циклах работы. Или обратная величина - интенсивность отказов. Эти данные могут быть в ТУ или паспортах на изделие. Их можно запросить у разработчика или изготовителя покупных изделий, которые вы используете в вашей системе, у ваших смежников, субподрядчиков, поставщиков.

7. Если вам нужен расчет ЗИП, укажите одиночный или групповой (одно изделие или несколько) и стратегию пополнения. На практике чаще всего просят считать по 3 стратегии непрерывного пополнения, когда при отказе блока и его замены из ЗИП сразу заказывается новый для пополнения ЗИП.

Сколько стоит расчет надежности и как долго я его делаю?

Стоимость и сроки напрямую зависят от объема работы. Минимальная стоимость: 10.000 рублей, минимальный срок выполнения: 3 рабочих дня. Прошу обратить внимание, в связи с постоянным потоком заказов я не могу сделать вам документы «прямо сегодня», даже если у вас горят все сроки.

Что вы получите, заказав у меня расчет надежности?

После завершения работы я высылаю на вашу почту документ формата Word - пояснительную записку, оформленную по правилам конструкторской документации с расчетом выполненным по ГОСТ 27.301-95. Документ состоит из следующих основных частей: 1. Нормативные ссылки. 2. Перечень сокращений. 3. Общие положения. 4. Расчет надежности, включающий в себя структурные схемы надежности, формульные зависимости, таблицы с результатами расчетов. 5. Выводы. 6. Источники информации.

Как я делаю расчеты надежности?

Проект договора вы можете скачать здесь. Для скорости можете сразу вписать в него свои реквизиты и отправить мне вместе с письмом по запросу расчета надежности. Хоть это и прописано в основном договоре, но при необходимости можем заключить отдельный договор о конфиденциальности. Мы договариваемся с вами о цене и сроке выполнения, заключаем договор, я выставляю счёт по вашим реквизитам. Мы обмениваемся сканами подписанного договора. Если у вас подключена система электронного документооборота, можем обменяться документами, заверенными ЭЦП. После завершения и приёмки работы, обмениваемся оригиналами договоров и актами сдачи-приёмки. Прошу обратить внимание, что я работаю только по полной предоплате. Исключение возможно только для клиентов с которыми мы сотрудничаем на постоянной основе много лет.

С уважением, Глазачев Алексей Михайлович. Инженер по надежности.

alexglazachev@me.com
+7(903)731-48-26 – WhatsApp, Telegram. Звоните, но лучше пишите.

Онлайн калькулятор надёжности

В какой-то момент я задался вопросом, а есть ли какие-то онлайн сервисы, которые позволяют сделать расчет надежности онлайн. Оказалось что англоязычные сервисы есть, а русских нет вообще. Я решил это исправить и сделал свой онлайн калькулятор надёжности.

Надёжность — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Надёжность - одно из важнейших качеств любого объекта.

Внимание! Если вы открыли сайт со смартфона - сделайте горизонтальную ориентацию экрана. Сайт работает и офлайн. Если у вас неожиданно пропал интернет - расчёт можно вести в случае загруженной страницы. Перезагрузка страницы не требуется. Кроме того, вы можете сохранить калькулятор к себе на компьютер. Для этого в вашем браузере выполните команду - Файл - Сохранить как (или сохранить страницу как) - Веб страница, HTML.

Калькулятор спроектирован на основании ГОСТ 27.301-95 и ГОСТ Р 51901.14-2007.

Последовательное и параллельное соединение элементов

1. Расчет надежности системы при последовательном соединении элементов.

Пример построения структурной схемы надёжности для последовательного соединения элементов.

Пример для ввода данных: ВБР 1 двигателя = 0.995. ВБР 2 коробки передач = 0.996.

ВБР вводите с точкой, а не с запятой. 0,992 - неправильный формат. 0.992 - правильный.

Данный калькулятор позволяет сделать расчет надежности системы, если ваша структурная схема надёжности состоит из семи последовательно соединённых элементов. Если у вас число элементов меньше семи, заполните ненужные ячейки единичками. Например, ваша структурная схема состоит из пяти элементов. Вводите ВБР пяти элементов, а для шестого и седьмого введите цифру 1.

ВБР - вероятность безотказной работы элемента, агрегата, системы. Вероятность безотказной работы — это вероятность того, что в пределах заданной наработки или заданном интервале времени отказ объекта не произойдёт.

Расчёт надёжности системы для последовательного соединения элементов в случае, если известна интенсивность отказов элементов (failure rate) и время работы системы. Обратите внимание, интенсивность отказов, она же λ - лямбда как правило табличное значение, задаётся в размерности 10 в минус 6 степени. Например, интенсивность отказов манометра составляет 1.3 на 10 в минус 6 степени. Для расчёта берите значение именно 1.3, степень вводить не надо, калькулятор автоматически переведёт в нужную размерность. Внимание! Если у вас в системе число элементов меньше пяти, ненужные ячейки можете не заполнять. Например, ваша структурная схема состоит из трёх элементов. Вводите ВБР трёх элементов, а четвёртый и пятый пропустите.

Табличные интенсивности отказов для многих агрегатов вы можете найти в этом справочнике.

2. Расчёт надёжности системы при параллельном соединении элементов

Пример для ввода данных: ВБР 1 двигателя = 0.995. ВБР 2 коробки передач = 0.996.

ВБР вводите с точкой, а не с запятой. 0,992 - неправильный формат. 0.992 - правильный.

Данный калькулятор позволяет сделать расчёт надёжности системы, если ваша структурная схема надёжности состоит из пяти параллельно соединённых элементов. Если у вас число элементов меньше пяти, ненужные ячейки можете не заполнять. Например, ваша структурная схема состоит из трёх элементов. Вводите ВБР трёх элементов, а четвёртый и пятый пропустите.

Расчёт надёжности системы для параллельного соединения элементов в случае, если известна интенсивность отказов резервируемых элементов (failure rate), количество этих элементов и время работы системы. Обратите внимание! В данном случае интенсивности отказов всех элементов системы одинаковые. Именно так и поступают на практике. Обратите внимание, интенсивность отказов, она же λ - лямбда как правило табличное значение, задаётся в размерности 10 в минус 6 степени. Например, интенсивность отказов манометра составляет 1.3 на 10 в минус 6 степени. Для расчёта берите значение именно 1.3, степень вводить не надо, калькулятор автоматически переведёт в нужную размерность.

Табличные интенсивности отказов для многих агрегатов вы можете найти в этом справочнике.

3. Расчёт надёжности одного элемента в случае, если известна интенсивность отказов элемента (failure rate). Обратите внимание, интенсивность отказов, она же λ - лямбда как правило табличное значение, задаётся в размерности 10 в минус 6 степени. Например, интенсивность отказов манометра составляет 1.3 на 10 в минус 6 степени. Для расчёта берите значение именно 1.3, степень вводить не надо, калькулятор автоматически переведёт в нужную размерность.

Табличные интенсивности отказов для многих агрегатов вы можете найти в этом справочнике.

Расчёт надёжности системы из k элементов, в которой может отказать один элемент.
Это очень ценный расчёт, который позволяет оценить, например, надёжность квадрокоптера, имеющего четыре несущих винта.

Предположим, что квадрик держится в воздухе и продолжает съёмку даже если отказал один винт из четырех. Тогда оценим надёжность всей системы. Введём общее количество элементов (четыре) и количество элементов, необходимых для работы системы (три). Так же можно оценить надёжность парашютной системы, где например из пяти парашютов может отказать один (но груз или люди опуститься безопасно). Или надёжность двигательной установки системы аварийного спасения, в которой из восьми двигателей может отказать один, но экипаж будет спасён. Или надёжность робота-спасателя, у которого может отказать один сервопривод из 25, но он спасёт человека из пожара.

Обратите внимание!
Пример для ввода данных: ВБР одного двигателя с винтом = 0.995.

ВБР вводите с точкой, а не с запятой. 0,995 - неправильный формат. 0.995 - правильный.

4. Расчёт среднего времени безотказной работы (MTBF - mean time between failures, наработка на отказ) в случае, если известна интенсивность отказов элемента. Обратите внимание, интенсивность отказов, она же лямбда - λ как правило табличное значение, в моём калькуляторе задаётся в размерности 10 в минус 6 степени. Например, интенсивность отказов манометра составляет 1.3 на 10 в минус 6 степени. Для расчёта берите значение именно 1.3, степень вводить не надо, калькулятор автоматически переведёт в нужную размерность. Здесь результат получается в годах.

Табличные интенсивности отказов для многих агрегатов вы можете найти в этом справочнике.

5. Расчёт среднего времени безотказной работы (MTBF - mean time between failures, наработка на отказ) в случае, если известна интенсивность отказов элемента. Обратите внимание, интенсивность отказов, она же лямбда - λ как правило табличное значение, в моём калькуляторе задаётся в размерности 10 в минус 6 степени. Например, интенсивность отказов манометра составляет 1.3 на 10 в минус 6 степени. Для расчёта берите значение именно 1.3, степень вводить не надо, калькулятор автоматически переведёт в нужную размерность. Здесь результат получается в часах.

Табличные интенсивности отказов для многих агрегатов вы можете найти в этом справочнике.

6. Иногда бывает необходимо и важно сделать обратный расчёт - вычислить интенсивность отказов (failure rate) в том случае если известна ВБР и время работы элемента. ВБР вводите с точкой, а не с запятой. 0,992 - неправильный формат. 0.992 - правильный.

7. В задачах реального мира порой важен следующий расчёт. У нас есть MTBF, выданная нам производителем оборудования, взятая из каталога продукции или справочника. Нам необходимо вычислить ВБР для заданного времени.

Комплексные показатели надёжности

8. Расчёт доступности (коэффициент готовности). Показывает вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается. Для расчёта необходимо знать значение среднего времени безотказной работы (MTBF) и среднее время восстановления (MTTR - mean time to repair).

9. Расчёт среднего времени простоя за год. Показывает время простоя объекта за год. Для расчёта необходимо знать коэффициент готовности.

С уважением, Глазачев Алексей Михайлович. Инженер по надежности.

alexglazachev@me.com
+7(903)731-48-26 – WhatsApp, Telegram. Звоните, но лучше пишите.