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
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,
(1)
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),
(2)
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 [РH 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 Кти (τ);
- браковочный уровень
К (τ), равный заданному в технической документации ГПС; b
- риск потребителя.
1. Термины и определения, применяемые в
рекомендациях
|
Термин
|
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
|
По ГОСТ 16504-81
|
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
