ГОСТ 27.003–90 Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности. Industrial product dependability. Dependability requirements: contents and general rules for specifying. МКС 03.120.01 21.020 ОКСТУ 0027. Редакция от 15.12.2023.
1 Основные положения ГОСТ 27.003-90
Требования по надежности по ГОСТ 27.003-90
Требования по надежности — совокупность количественных и (или) качественных требований к безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости, выполнение которых обеспечивает эксплуатацию изделий с заданными показателями эффективности, безопасности, экологичности, живучести и других составляющих качества, зависящими от надежности изделия, или возможность применения данного изделия в качестве составной части другого изделия с заданным уровнем надежности [из 1.1 ГОСТ 27.003–90]
Задание требований по надежности по ГОСТ 27.003-90
При задании требований по надежности определяют (выбирают) и согласовывают между заказчиком (потребителем) и разработчиком (изготовителем) изделия:
- типовую модель эксплуатации (или несколько моделей), применительно к которой (которым) задают требования по надежности;
- критерии отказов по каждой модели эксплуатации, применительно к которой задают требования по безотказности;
- критерия предельных состояний изделий, применительно к которым установлены требования по долговечности и сохраняемости;
- понятие «выходной эффект» для изделий, требования по надежности к которым установлены с использованием показателя «коэффициент сохранения эффективности» Кэф;
- номенклатуру и значения показателей надежности (ПН), применительно к каждой модели эксплуатации;
- методы контроля соответствия изделий заданным требованиям по надежности (контроля надежности);
- требования и (или) ограничения по конструктивным, технологическим и эксплуатационным способам обеспечения надежности, при необходимости, с учетом экономических ограничений;
- необходимость разработки программы обеспечения надежности.
[из 1.2 ГОСТ 27.003–90]
Состав типовой модели эксплуатации изделий по ГОСТ 27.003-90
Типовая модель эксплуатации изделий должна содержать последовательность (циклограмму) этапов (видов, режимов):
- эксплуатации (хранения, транспортирования, развертывания, ожидания применения по назначению, применения по назначению, технического обслуживания и плановых ремонтов) с указанием их продолжительности;
- характеристику принятой системы технического обслуживания и ремонта, обеспечения запасными частями, инструментом и эксплуатационными материалами;
- уровни внешних воздействующих факторов и нагрузок для каждого этапа (вида, режима) эксплуатации;
- численность и квалификацию обслуживающего и ремонтного персонала.
[из 1.3 ГОСТ 27.003–90]
Номенклатура задаваемых показателей надежности по ГОСТ 27.003-90
Номенклатуру задаваемых ПН изделия выбирают в соответствии с положениями настоящего стандарта и согласовывают в установленном порядке между заказчиком (потребителем) и разработчиком (изготовителем). Показатели, как правило, должны выбираться из числа показателей, определения которых приведены в ГОСТ 27.002. Допускается применять показатели, наименования и определения которых конкретизируют соответствующие термины, установленные ГОСТ 27.002, с учетом особенностей изделия и (или) специфики его применения, но не противоречат стандартизованным терминам. Условные обозначения показателей, применяемых в настоящем стандарте, приведены в приложении 1, примеры возможных модификаций стандартизованных показателей — в приложении 2 [из 1.4 ГОСТ 27.003–90]
Задание количества и методов контроля показателей надежности изделия по ГОСТ 27.003-90
Общее количество задаваемых на изделие показателей должно быть минимальным, но характеризовать все этапы его эксплуатации. Все показатели должны иметь однозначное толкование и для каждого из них должны существовать методы контроля (оценки) на всех стадиях жизненного цикла изделий [из 1.5 ГОСТ 27.003–90]
Задание показателей сохраняемости для изделий, подлежащих перед началом или в процессе эксплуатации хранению (транспортированию) по ГОСТ 27.003-90
Для изделий, подлежащих перед началом или в процессе эксплуатации хранению (транспортированию), задают показатели сохраняемости. При этом должны быть определены и учтены условия и режимы хранения (транспортирования), применительно к которым задают указанные показатели [из 1.6 ГОСТ 27.003–90]
Задание комплексного показателя надежности для восстанавливаемых изделий по ГОСТ 27.003-90
Для восстанавливаемых изделий, как правило, задают комплексный ПН или определяющий его набор единичных показателей безотказности и ремонтопригодности, причем первый вариант задания требований является предпочтительным. По требованию заказчика в дополнение к комплексному показателю может быть задан один из определяющих его показателей безотказности или ремонтопригодности. Не допускается одновременное задание комплексного и всех определяющих его единичных показателей. Для показателей ремонтопригодности должны быть определены и учтены условия и виды восстановления, ремонта и технического обслуживания, применительно к которым задают указанные показатели.
Пример — Для восстанавливаемых изделий непрерывного действия выходной эффект от применения которых пропорционален суммарной продолжительности пребывания изделий в работоспособном состоянии, основным показателем является Кг. По согласованию между заказчиком и разработчиком возможны следующие сочетания задаваемых показателей: Кг и То или Кг и Тв, или То и Тв. Недопустимое сочетание: Кг, То и Тв [из 1.7 ГОСТ 27.003–90]
Статистический метод контроля соответствия изделий требованиям по надежности по ГОСТ 27.003-90
При статистическом методе контроля для выбора плана контроля соответствия изделий заданным требованиям по надежности применительно к каждому ПН устанавливают необходимые исходные данные: приемочный Ra и браковочный Rs уровни, риски заказчика (потребителя) и поставщика (изготовителя) или доверительную вероятность у и значение отношения верхней Rs и нижней Ru доверительных границ [из 1.8 ГОСТ 27.003–90]
Состав требований к конструктивным способам обеспечения надежности по ГОСТ 27.003-90
Требования к конструктивным способам обеспечения надежности могут содержать:
- требования и (или) ограничения по видам и кратности резервирования;
- требования и (или) ограничения по затратам (стоимости) в изготовлении и эксплуатации, массе, габаритам, объему изделия и (или) его отдельных составных частей, комплектов ЗИП, оборудования для технического обслуживания и ремонтов;
- требования к структуре и составу ЗИП;
- требования к системе технического диагностирования (контроля технического состояния);
- требования и (или) ограничения по способам и средствам обеспечения ремонтопригодности и сохраняемости;
- ограничения по номенклатуре разрешенных к применению комплектующих изделий и материалов;
- требования по применению стандартизованных или унифицированных комплектующих изделий и др.
[из 1.9 ГОСТ 27.003–90]
Состав требований к технологическим способам обеспечения надежности по ГОСТ 27.003-90
Требования к технологическим (производственным) способам обеспечения надежности могут содержать:
- требования к точностным параметрам технологического оборудования и его аттестации;
- требования к стабильности технологических процессов, свойствам сырья, материалов, комплектующим изделиям;
- требования к необходимости, длительности и режимам технологического прогона (обкатки, электротермотренировки и т.п.) изделий в процессе изготовления;
- требования к способам и средствам контроля уровня надежности (дефектности) в ходе производства и др.
[из 1.10 ГОСТ 27.003–90]
Состав требований к эксплуатационным способам обеспечения надежности по ГОСТ 27.003-90
Требования к эксплуатационным способам обеспечения надежности могут содержать:
- требования к системе технического обслуживания и ремонтов;
- требования к алгоритму технического диагностирования (контроля технического состояния);
- требования к численности, квалификации, длительности обучения (подготовки) обслуживающего и ремонтного персонала;
- требования к способам устранения отказов и повреждений, порядку использования ЗИП, правилам регулировок и т. п.;
- требования к объему и форме представления информации о надежности, собираемой (регистрируемой) в ходе эксплуатации и др.
[из 1.11 ГОСТ 27.003–90]
Требования по надежности в документах по ГОСТ 27.003-90
Требования по надежности включают в:
- тактико–технические задания (ТТЗ), технические задания (ТЗ) на разработку или модернизацию изделий;
- технические условия (ТУ) на изготовление опытной и серийной продукции (если согласованы правила или условия их подтверждения);
- стандарты общих технических требований (ОТТ), общих технических условий (ОТУ) и технических условий (ТУ).
В паспортах, формулярах, инструкциях и другой эксплуатационной документации требования по надежности (показатели надежности) указывают по согласованию между заказчиком (потребителем) и разработчиком (изготовителем) в качестве справочных. Требования по надежности могут включаться в договоры на разработку и поставку изделий [из 1.12 ГОСТ 27.003–90]
2 Порядок задания требований по надежности на различных стадиях жизненного цикла изделий ГОСТ 27.003-90
Определение требований по надежности, включаемых в ТТЗ (ТЗ) по ГОСТ 27.003-90
Требования по надежности, включаемые в ТТЗ (ТЗ), первоначально определяют на стадии исследования и обоснования разработки путем выполнения следующих работ:
- анализа требований заказчика (потребителя), назначения и условий эксплуатации изделия (или его аналогов), ограничений по всем видам затрат, в там числе по конструктивному исполнению, технологии изготовления и стоимости эксплуатации;
- выработки и согласования с заказчиком (потребителем) критериев отказов и предельных состояний;
- выбора рациональной номенклатуры задаваемых ПН;
- установления значений (норм) ПН изделия и его составных частей.
[из 2.1 ГОСТ 27.003–90]
Корректировка требований по надежности на стадии разработки изделия по ГОСТ 27.003-90
На стадии разработки изделия по согласованию между заказчиком (потребителем) и разработчиком допускается уточнять (корректировать) требования по надежности при соответствующем технико–экономическом обосновании путем выполнения следующих работ:
- рассмотрения возможных схемно–конструктивных вариантов построения изделия и расчета для каждого из них ожидаемого уровня надежности, а также показателей, характеризующих виды затрат, включая эксплуатационные, и возможности выполнения других заданных ограничений;
- выбора схемно–конструктивного варианта построения изделия, удовлетворяющего заказчика по совокупности ПН и затрат;
- уточнения значений ПН изделия и его составных частей.
[из 2.2 ГОСТ 27.003–90]
Состав показателей надежности при формировании ТУ на серийные изделия по ГОСТ 27.003-90
При формировании ТУ на серийные изделия в него включают, как правило, те ПН из заданных в ТТЗ (ТЗ), которые предполагается контролировать на этапе изготовления изделия [из 2.3 ГОСТ 27.003–90]
Корректировка значений показателей надежности на стадиях серийного производства и эксплуатации по ГОСТ 27.003-90
На стадиях серийного производства и эксплуатации допускается по согласованию между заказчиком и разработчиком (изготовителем) корректировать значения отдельных ПН по результатам испытаний или подконтрольной эксплуатации [из 2.4 ГОСТ 27.003–90]
Задание значений показателей надежности для изделий при отработке, опытном и серийном производство по ГОСТ 27.003-90
Для сложных изделий при их отработке, опытном и серийном производстве допускается поэтапное задание значений ПН (при условии повышения требований к надежности) и параметров планов контроля, исходя из установившейся практики, с учетом накопленных статистических данных по предшествующим изделиям–аналогам, и по согласованию между заказчиком (потребителем) и разработчиком (изготовителем) [из 2.5 ГОСТ 27.003–90]
Состав работ по заданию требований по надежности при наличии прототипов по ГОСТ 27.003-90
При наличии прототипов (аналогов) с достоверно известным уровнем надежности состав работ по заданию требований по надежности, приведенный в пп. 2.1 и 2.2, может быть сокращен за счет тех показателей, информация по которым имеется на момент формирования раздела ТТЗ (ТЗ), ТУ «Требования по надежности» [из 2.6 ГОСТ 27.003–90]
3 Выбор номенклатуры задаваемых показателей надежности ГОСТ 27.003-90
Выбор номенклатуры показателей надежности по ГОСТ 27.003-90
Выбор номенклатуры ПН осуществляют на основе классификации изделий по признакам, характеризующим их назначение, последствия отказов и достижения предельного состояния, особенности режимов применения и др. [из 3.1 ГОСТ 27.003–90]
Определение классификационных признаков изделий по ГОСТ 27.003-90
Определение классификационных признаков изделий осуществляют путем инженерного анализа и согласования его результатов между заказчиком и разработчиком. Основным источником информации для такого анализа является ТТЗ (ТЗ) на разработку изделия в части характеристик его назначения и условий эксплуатации и данные о надежности изделий–аналогов [из 3.2 ГОСТ 27.003–90]
Основные признаки подразделения изделий при задании требований по надежности по ГОСТ 27.003-90
Основными признаками, по которым подразделяют изделия при задании требований по надежности, являются:
- определенность назначения изделия;
- число возможных (учитываемых) состояний изделий по работоспособности в процессе эксплуатации;
- режим применения (функционирования);
- возможные последствия отказов и (или) достижения предельного состояния при применении и (или) последствия отказов при хранении и транспортировании;
- возможность восстановления работоспособного состояния после отказа;
- характер основных процессов, определяющих переход изделия в предельное состояние;
- возможность и способ восстановления технического ресурса (срока службы);
- возможность и необходимость технического обслуживания;
- возможность и необходимость контроля перед применением;
- наличие в составе изделий средств вычислительной техники.
[из 3.3 ГОСТ 27.003–90]
Определенность назначения изделия по ГОСТ 27.003-90
По определенности назначения изделия подразделяют на:
- изделия конкретного назначения (ИКН), имеющие один основной вариант применения по назначению;
- изделия общего назначения (ИОН), имеющие несколько вариантов применения.
[из 3.3.1 ГОСТ 27.003–90]
Число состояний работоспособности по ГОСТ 27.003-90
По числу возможных (учитываемых) состояний (по работоспособности) изделия подразделяют на:
- изделия вида I, которые в процессе эксплуатации могут находиться в двух состояниях — работоспособном или неработоспособном;
- изделия вида II, которые, кроме указанных двух состояний, могут находиться в некотором числе частично неработоспособных состояний, в которые они переходят в результате частичного отказа.
Примечание — Для упрощения процедуры задания (и последующего контроля) по согласованию между заказчиком и разработчиком допускается изделия вида II приводить к изделиям вида I путем условного разделения множества частично неработоспособных состояний на два подмножества состояний, одно из которых относят к работоспособному, а другое — к неработоспособному состоянию. Для подразделения множества состояний на два подмножества рекомендуется общее правило: если в частично неработоспособном состоянии целесообразно продолжать применять изделия по назначению, то это состояние относят к работоспособному, в противном случае — к неработоспособному.
Допускается также разукрупнять изделия вида II на составные части вида I и устанавливать требования по надежности к изделию в целом в виде набора ПН его составных частей.
Для изделий, имеющих канальный принцип построения (системы связи, обработки информации и др.), требования по безотказности и ремонтопригодности допускается задавать в расчете на один канал или на каждый канал при неравноценных по эффективности каналах [из 3.3.2 ГОСТ 27.003–90]
Режимы применения (функционирования) изделия по ГОСТ 27.003-90
По режимам применения (функционирования) изделия подразделяют на:
- изделия непрерывного длительного применения;
- изделия многократного циклического применения;
- изделия однократного применения (с предшествующим периодом ожидания применения и хранения).
[из 3.3.3 ГОСТ 27.003–90]
Последствия отказов или достижения предельного состояния по ГОСТ 27.003-90
По последствиям отказов или достижения предельного состояния при применении, или последствиям отказов при хранении и транспортировании изделия подразделяют на:
- изделия, отказы или переход в предельное состояние которых приводят к последствиям катастрофического (критического) характера (к угрозе для жизни и здоровья людей, значительным экономическим потерям и т.п.);
- изделия, отказы или переход в предельное состояние которых не приводят к последствиям катастрофического (критического) характера (без угрозы для жизни и здоровья людей, незначительным или умеренным экономическим потерям и т.п.).
[из 3.3.4 ГОСТ 27.003–90]
Изделия по возможности восстановления работоспособности по ГОСТ 27.003-90
По возможности восстановления работоспособного состояния после отказа в процессе эксплуатации изделия подразделяют на:
[из 3.3.5 ГОСТ 27.003–90]
Характер основных процессов, определяющий переход в предельное состояние по ГОСТ 27.003-90
По характеру основных процессов, определяющих переход в предельное состояние, изделия подразделяют на:
- стареющие;
- изнашиваемые;
- стареющие и изнашиваемые одновременно.
[из 3.3.6 ГОСТ 27.003–90]
Изделия по возможности и способам восстановления технического ресурса по ГОСТ 27.003-90
По возможности и способу восстановления технического ресурса (срока службы) путем проведения плановых ремонтов (средних, капитальных и др.) изделия подразделяют на:
- неремонтируемые;
- ремонтируемые обезличенным способом;
- ремонтируемые необезличенным способом.
[из 3.3.7 ГОСТ 27.003–90]
Изделия по возможности технического обслуживания в процессе эксплуатации по ГОСТ 27.003-90
По возможности технического обслуживания в процессе эксплуатации изделия подразделяют на:
[из 3.3.8 ГОСТ 27.003–90]
Наличие в составе изделий СВТ по ГОСТ 27.003-90
При наличии в составе изделий электронно–вычислительных машин и других устройств вычислительной техники их относят к изделиям с отказами сбойного характера (сбоями), при отсутствии — к изделиям без отказов сбойного характера (сбоев) [из 3.3.10 ГОСТ 27.003–90]
Обобщенная схема выбора номенклатуры показателей надежности по ГОСТ 27.003-90
Обобщенная схема выбора номенклатуры ПН изделий с учетом признаков классификации, установленных в п. 3.3, приведена в таблице ниже. Конкретизирующая эту схему методика приведена в приложении 3. Примеры выбора номенклатуры задаваемых показателей приведены в приложении 4.
Характеристика изделия | Номенклатура задаваемых ПН | ||
---|---|---|---|
ИКН | Вид II | Коэффициент сохранения эффективности Сэф или его модификации (примеры возможных модификаций Лэф приведены в приложении 2); показатели долговечности, если для изделия может быть однозначно сформулировано понятие «предельное состояние» и определены критерии его достижения; показатели сохраняемости, если для изделия предусматривается хранение (транспортирование) в полном составе и собранном виде, или показатели сохраняемости отдельно хранимых (транспортируемых) частей изделия | |
Вид I | Восстанавливаемое | Комплексный ПН и, при необходимости, один из определяющих его показателей безотказности или ремонтопригодности (в соответствии с п. 1.7); показатели долговечности и сохраняемости, выбираемые аналогично изделиям вида II | |
Невосстанавливаемое | Единичный показатель безотказности; показатели долговечности и сохраняемости, выбираемые аналогично изделиям вида II | ||
ИОН | Вид II | Восстанавливаемое и невосстанавливаемое | Набор ПН составных частей изделия, рассматриваемых как изделия вида I |
Вид I | Восстанавливаемое Невосстанавливаемое | Комплексный ПН и, при необходимости, один из определяющих его показателей безотказности или ремонтопригодности (в соответствии с п. 1.7); показатели долговечности и сохраняемости, выбираемые аналогично ИКН вида I | |
Единичный показатель безотказности; показатели долговечности и сохраняемости, выбираемые аналогично ИКН вида I |
[из 3.4 ГОСТ 27.003–90]
4 Выбор и обоснование значений показателей надежности ГОСТ 27.003-90
Установка значений показателей надежности в ТЗ, ТУ по ГОСТ 27.003-90
начения (нормы) ПН изделий устанавливают в ТТЗ (ТЗ), ТУ с учетом назначения изделий, достигнутого уровня и выявленных тенденций повышения их надежности, технико–экономического обоснования, возможностей изготовителей, требований и возможностей заказчика (потребителей), исходных данных выбранного плана контроля. При применении планов контроля изделий с заданными приемочным и браковочным уровнями проектирование на стадии разработки осуществляют таким образом, чтобы на стадии производства обеспечивался фактический уровень ПН, соответствующий уровню R. Значение уровня R представляет на стадии разработки расчетную норму ПН [из 4.1 ГОСТ 27.003–90]
Расчетные значения показателей надежности по ГОСТ 27.003-90
Расчетные (оценочные) значения ПН изделия и его составных частей, полученные после завершения очередного этапа (стадии) работ, принимают в качестве норм надежности, действующих на последующем этапе (стадии), после завершения которого эти нормы уточняют (корректируют) и т.п. [из 4.2 ГОСТ 27.003–90]
Методы обоснования значений показателей надежности по ГОСТ 27.003-90
Для обоснования значений ПН используют расчетные, экспериментальные или расчетно–экспериментальные методы [из 4.3 ГОСТ 27.003–90]
Экспериментальные методы определения надежности изделий по ГОСТ 27.003-90
Экспериментальные методы применяют для изделий, по которым возможно получение статистических данных в процессе испытаний или имеющих аналоги (прототипы), позволяющие оценить их ПН, а также тенденции изменения ПН от одного аналога к другому. Такие оценки ПН используют вместо расчетных значений ПН изделия и (или) его составных частей [из 4.5 ГОСТ 27.003–90]
Применение расчетно-экспериментальных методов определения надежности по ГОСТ 27.003-90
Расчетно–экспериментальные методы представляют комбинацию расчетных и экспериментальных методов. Их применяют в тех случаях, когда по отдельным составным частям имеются статистические данные о надежности, а по другим — результаты расчетов, или когда предварительные результаты испытаний изделий, полученные в ходе разработки, позволяют уточнить расчетные значения ПН [из 4.6 ГОСТ 27.003–90]
Методы и модели для поэтапного задания требований по надежности по ГОСТ 27.003-90
Для поэтапного задания требований по надежности применяют расчетно–экспериментальные методы, основанные в моделях роста надежности в процессе отработки изделий и освоения их в производстве. Модели роста определяют по статистическим данным, полученным при создании и (или) эксплуатации изделий–аналогов [из 4.7 ГОСТ 27.003–90]
Методические указания по обоснованию значений задаваемых показателей по ГОСТ 27.003-90
Методические указания по обоснованию значений задаваемых показателей даны в приложении 5 [из 4.8 ГОСТ 27.003–90]
5 Правила установления критериев отказов и предельных состояний ГОСТ 27.003-90
Определение и установка критериев отказов и предельных состояний по ГОСТ 27.003-90
Критерии отказов и предельных состояний устанавливают с целью однозначного понимания технического состояния изделий при задании требований по надежности, испытаниях и эксплуатации. Определения критериев отказов и предельных состояний должны быть четкими, конкретными, не допускающими неоднозначного толкования. Критерии предельных состояний должны содержать указания на следствия, наступающие после их обнаружения (отправку изделий в ремонт определенного вида или списание) [из 5.1 ГОСТ 27.003–90]
Требования к критериям отказов и предельных состояний при их обнаружении по ГОСТ 27.003-90
Критерии отказов и предельных состояний должны обеспечивать простоту обнаружения факта отказа или перехода в предельное состояние визуальным путем или с помощью предусмотренных средств технического диагностирования (контроля технического состояния) [из 5.2 ГОСТ 27.003–90]
Установка критериев отказов и предельных состояний в документации по ГОСТ 27.003-90
Критерии отказов и предельных состояний должны устанавливаться в той документации, в которой приведены значения ПН [из 5.3 ГОСТ 27.003–90]