1.6 Показатели надёжности
Показатели надежности. Надежность является одним из основных свойств промышленной продукции. Сложность и интенсивность режимов работы различных изделий непрерывно возрастает, повышается ответственность выполняемых функций. Чем ответственнее функции, тем выше должны быть требования к надежности. Недостаточная надежность машин и устройств приводит к большим затратам на ремонт и поддержание их работоспособности в эксплуатации.
Надежность - это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Надежность объекта в зависимости от назначения и условий его применения включает безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.
Для конкретных объектов и условий их эксплуатации эти свойства имеют различную относительную значимость. Шпример, для некоторых неремонтируемых объектов основным свойством является безотказность, для ремонтируемых - ремонтопригодность. Количественно надежность объекта оценивают с помощью показателей, которые выбирают и определяют с учетом особенностей объекта, режимов и условий его эксплуатации и последствий отказов.
Безотказность - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки. К показателям безотказности относятся: вероятность безотказной работы: средняя наработка на отказ; интенсивность отказов; параметр потока отказов.
Долговечность - свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания н ремонта. Объект может перейти в предельное состояние, оставаясь работоспособным, если, например, его применение станет недопустимым по требованиям безопасности, экономичности и безвредности. К показателям долговечности относятся: средний ресурс; ресурс между средними (капитальными) ремонтами; ресурс до списания, средний срок службы и др.
Ремонтопригодность - свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.
На ремонтопригодность влияют конструктивные особенности машин, механизмов и узлов; доступ к контрольным узлам и местам регулировки; полнота сопроводительной документации. Ремонтопригодность тесно связана с конструктивностью и технологичностью. К показателям ремонтопригодности относятся: вероятность восстановления
работоспособного состояния; среднее время восстановления работоспособного состояния; средняя трудоемкость ремонта и технического обслуживания.
Сохраняемость - свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения или транспортирования. Основным показателем сохраняемости является средний срок сохраняемости - календарная продолжительность хранения или транспортирования объекта, в течение и после которой сохраняются значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в установленных пределах.
Сохраняемость объекта характеризуется его способностью противостоять отрицательному влиянию условий и продолжительности хранения и транспортирования на его безотказность, ремонтопригодность и долговечность.
Таблица 4- Показатели надежности
Наименование показателей |
P |
Рб |
Безотказность: - Коэффициент оперативной готовности; - Вероятность безотказной работы; |
0,77 0,8 |
0,85 0,9 |
Долговечность: - Средний срок службы до списания, лет - Средний срок службы до капитального ремонта, лет |
15 7 |
15 8 |
Сохраняемость: - Средний срок сохраняемости, лет |
10 |
12 |
1.7 Критические показатели
Критические показатели - это особая группа показателей,
принадлежность которых определяется тем, какие из показателей приводятся в обязательных стандартах, законах стран пребывания, директивой международных организаций и т.д.
В качестве обязательных показателей безопасности прописано 11 видов безопасности:
- биологическая безопасность;
- механическая безопасность;
- пожарная безопасность;
- безопасность излучений;
- взрывобезопасность;
- промышленная безопасность;
- термическая безопасность;
- химическая безопасность;
- электрическая безопасность;
- ядерная безопасность;
- электромагнитная совместимость в части обеспечения безопасной работы оборудования и приборов.
К критическим показателям объекта исследования можно отнести показатели, представленные по форме таблицы 5.
Таблица 5- Критические показатели
Наименование показателей |
|
PБ |
Механическая безопасность, баллы |
9 |
8 |
Электрическая безопасность, баллы |
8 |
9 |
1.8 Экономические показатели
При оценке уровня качества продукции необходимо учитывать экономические показатели, характеризующие затраты на разработку, изготовление, эксплуатацию или потребление продукции.
Примерами экономических показателей служат затраты на изготовление и испытания опытных образцов, себестоимость изготовления продукции, затраты на расходные материалы при эксплуатации технических объектов. Экономические показатели - особый вид показателей оценки уровня качества продукции, так как они практически взаимосвязаны со всеми классификационными группами показателей (назначения, надежности, технологичности и др.).
Народнохозяйственный эффект от улучшения качества продукции определяется путем суммирования общей экономии за весь срок службы, которую дает в народном хозяйстве использование продукции улучшенного качества и экономии в ее производстве.
К экономическим показателям качества объекта можно отнести показатели, представленные по форме таблицы 6.
Таблица 6- Экономические показатели
Внешние: - Цена, руб. - Рентабельность, %. - Себестоимость, руб. |
16900 15 5120 |
19500 15 5910 |
Условно внешние: - Расход электроэнергии, кВт/год; - средняя стоимость ремонта, руб.: а) с заменой деталей; б) без замены деталей |
365 2500 1200 |
296 2700 1300 |
1.9 Патентно-правовые показатели
Патентно-правовые показатели характеризуют патентную защиту и патентную чистоту продукции и являются существенным фактором при определении конкурентоспособности. При определении патентно-правовых показателей следует учитывать в изделиях новые технические решения, а также решения, защищенные патентами в стране, наличие регистрации промышленного образца и товарного знака, как в стране-производителе, так и в странах предполагаемого экспорта.
Патентно-правовой уровень промышленного изделия оценивается при помощи двух безразмерных показателей: показателя патентной защиты (или патентоспособности) и показателя патентной чистоты.
Официальным документом, свидетельствующим о патентной защите и патентной чистоте изделия, является патентный формуляр, выполняемый в соответствии с ГОСТ 2.110-68.
Показатель патентной защиты характеризует количество и весомость новых отечественных изобретений, реализованных в данном изделии (в том числе и созданных при его разработке), то есть характеризует степень защиты изделия принадлежащими отечественным фирмам авторскими свидетельствами в стране и патентами за рубежом с учетом значимости отдельных технических решений.
Показатель патентной чистоты характеризует возможность беспрепятственной реализации товара на внутреннем и внешнем рынках. Товар обладает патентной чистотой в отношении данной страны, если он не содержит технических решений, подпадающих под действие патентов, свидетельств исключительного права на изобретения, показные модели, промышленные образцы и товарные знаки, зарегистрированных в этой стране.
При определении показателя патентной чистоты товара необходимо учитывать, что изделия, которые могут стать объектами экспорта, не должны нарушать действующие патенты третьих лиц, выданные в предполагаемых странах экспорта.
Для вновь разрабатываемых товаров это требование можно выполнить, обеспечив им патентную чистоту в отношении стран, занимающих ведущее положение в мире в данной области.
Патентно-правовые показатели для выбранных исследуемого и базового объектов представлены по форме в таблице 7.
Таблица 7- Патентно-правовые показатели
Наименование показателя |
P |
Рб |
Показатель патентной чистоты |
1 |
1 |
Показатель патентной защиты |
1 |
1 |
2 Формирование нормированных значений показателей качества
Относительный единичный показатель качества - это отношение показателя качества оцениваемого объекта к базовому показателю качества, выраженное в относительных единицах.
В номенклатуру единичных показателей качества включили:
- показатели назначения;
-показатели надежности;
- показатели технологичности;
- эргономические показатели;
- эстетические показатели;
- показатели стандартизации и унификации;
- патентно-правовые показатели;
- экономические показатели;
- критические показатели;
Таблица 8- Относительные единичные показатели качества
Показатель качества |
|
Рб |
Яг |
1 1 Показатели назначения: 1.1 Общий объем, л 1.2 Объем холодильной камеры, л 1.3 Объем морозильной камеры, л 1.4 Энергопотребление, кВтч/год 1.5 Напряжение питающей сети, В |
2 297 203 94 365 220 |
3 280 210 70 296 220 |
4 1,61 1 1,34 1,23 1 |
2 Показатели надежности: 2.1 Безотказность: 2.1.1 Коэффициент оперативной готовности; 2.1.2 Вероятность безотказной работы; 2.2 Долговечность: 2.2.1 Средний срок службы до капитального ремонта, лет; 2.2.2 Средний срок службы до списания, лет; 2.3 Сохраняемость: 2.3.1 Средний срок сохраняемости, лет |
0,77 0,8 15 7 10 |
0,85 0, 9 15 8 12 |
0,91 1 1 0,87 0,83 |
Продолжение таблицы 8
1 |
2 |
3 |
4 |
3 Показатели технологичности 3.1 Коэффициент сборности; 3.2 Коэффициент использования материалов; 3.3 Показатель трудоемкости; |
0, 2 0,85 10,14 |
0, 2 0,89 9,75 |
1 0,97 1,04 |
4 Эргономические показатели: 4.1 Г игиенические: 4.1.1 Уровень шума, баллы; |
7 |
5 |
14 |
4.2 Антропометрические: 4.2.1 Габаритные размеры: 4.2.1.1 Ширина, см; 4.2.1.2 Глубина, см; 4.2.1.3 Высота, см; 4.2.2 Габариты элементов управления, баллы; 4.2.3 Удобство расположения элементов управления, баллы; 4.3 Психофизиологические: 4.3.1 Масса, кг; 4.3.2 Легкость сборки, баллы; 4.4 Количество дополнительных функций. |
59.5 68.5 180 9 6 79 9 4 |
54 54,7 177,2 8 7 74 8 6 |
1, 1 1,25 1,03 1.13 0,86 1,08 1.13 0,7 |
5 Эстетические показатели: 5.1 Функционально-конструктивная приспособленность, баллы; 5.2 Оригинальность формы, баллы; 5.3 Стилевое соответствие, баллы; 5.4 Соответствие моде, баллы; 5.5 Целостность композиции: 5.5.1 Организованность объемнопространственной структуры, баллы; 5.5.2 Цветовой колорит, баллы. |
8 7 8 9 9 8 |
9 8 7 8 8 9 |
0, 9 0,86 1,14 1,13 1, 3 0, 9 |
6 Показатели стандартизации и унификации: 6.1 Коэффициент повторяемости; 6.2 Коэффициент применяемости; 6.3 Коэффициент унификации. |
0,5 1,4 0,52 |
0,45 1,31 0,43 |
1,11 1,08 1,21 |
7 Патентно-правовые показатели: 7.1 Показатели патентной защиты; 7.2 Показатели патентной чистоты; |
1 1 |
1 1 |
1 1 |
Продолжение таблицы 8
1 |
2 |
3 |
4 |
8 Экономические: 8.1 Внешние: 8.1.1 Цена, руб. 8.1.2 Рентабельность, %; 8.1.3 Себестоимость, руб. 8.2 Условно- внешние: 8.2.1 Расход электроэнергии, кВт/год; 8.2.2 Стоимость ремонта: |
16900 15 5120 365 |
19500 15 5910 296 |
0,88 1 0,88 1,23 |
8.2.2.1 С заменой деталей, руб.; 8.2.2.2 Без замены деталей, руб. |
2500 1200 |
2700 1300 |
1 0,92 |
9 Критические показатели 9.1 Механическая безопасность, баллы; 9.2 Электрическая безопасность, баллы. |
9 8 |
8 9 |
1,13 0,9 |
3 Оценка единичных показателей качества
Относительный единичный показатель качества - это отношение показателя качества оцениваемого объекта к базовому показателю качества, выраженное в относительных единицах. Относительный единичный показатель рассчитывается по формулам (8) и (9):
где р - численное значение i-ro показателя качества оцениваемого объекта;
р.в - численное значение i-ro показателя качества базового образца.
Формула (8) используется, когда увеличению Р соответствует повышение уровня качества объекта. Формула (9) используется, когда увеличению р соответствует снижение уровня качества объекта.
Базовый показатель качества - показатель качества объекта, принятый за эталон при сравнительных оценках.
Расчёт относительных единичных показателей качества для объектов представляется по форме в таблице 8.