CC BY
122
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
применения и многое другое. А для этого каждый из
2. Тяжелое машиностроение. ПЯЬ: ИЫр:/.
нас должен мыслить глобально, но действовать ло- www.tiajmash.ru/march02.html.
кально.
Библиографические ссылки
1. Курдюмов С., Малтнецкий Г. Синергатика -теория самоорганизации // Библиотека Мошкова. URL: http://n-t.ru/tp/in/sts.htm.
3. ТРИЗ. 31.10.1999 г. URL: www.trizminsk.org/ e/248010.htm.
© Дайновец А. А., Захарова Н. В., 2010
УДК 84.01.77
Т. Ю. Жирнова Научный руководитель - Е. А. Жирнова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ПРИМЕНЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ АНАЛИЗЕ НАДЕЖНОСТИ ИЗДЕЛИЙ
Анализируется применение статистических методов для анализа надежности изделий и обеспечения их безотказной работы.
Надежность представляет собой понятие связанное, прежде всего с техникой. Любые технические устройства - машины, инструменты или приспособления - всегда изготавливаются в расчёте на некоторый достаточный для практических целей период использования. При анализе надежности изделий особое внимание уделяется сбору и обработке статистических данных об отказах изделий.
Надёжность изделия - это свойство изделия сохранять значения установленных параметров функционирования в определенных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Одним из основных принципов контроля качества при помощи статистических методов является стремление повысить качество продукции, осуществляя контроль на различных этапах производственного процесса.
Надежность является существенным фактором при оценке качества изделия или услуги, а также удовлетворенности потребителя [1]
Анализ надежности представляет собой комплекс инженерных и аналитических методов для оценки, прогнозирования и контроля безотказной работы изделия или системы в течение рассматриваемого времени.
Методы, применяемые для анализа надежности, часто требуют использования статистических методов, оперирующих с неопределенностью, случайными характеристиками или вероятностями возникновения отказов и т. п. за какое-то время.
Анализ надежности используют для:
- проверки выполнения требований надежности на основе данных испытаний ограниченной продолжительности и привлечения заданного количества испытуемых изделий;
- прогнозирования вероятности безотказной работы или других показателей надежности, таких как интенсивность отказов или средняя наработка на отказ компонентов или систем;
- моделирования отказов и рабочих сценариев функционирования изделий или выполнения
услуг;
- предоставления статистических данных относительно таких параметров конструкции, как напряжение и прочность, используемых для вероятностного проектирования;
- выявления критических компонентов или компонентов с высоким риском, видов и механизмов развития вероятных отказов, обеспечения поиска их причин и профилактических мер.
Статистические методы, используемые при анализе надежности, позволяют определять уровни, соответствующие оценкам параметров разработанных моделей надежности и прогнозам, основанным на использовании таких моделей.
Анализ надежности позволяет определить количественные показатели функционирования изделия и выполнения услуг на основе данных об отказах или прерывании услуг. Действия по повышению надежности тесно связаны с деятельностью по ограничению риска при функционировании системы.
Преимущества использования статистических методов при анализе надежности:
- возможность прогнозировать и определять количественные оценки вероятности отказа и других показателей надежности с установленным уровнем доверия;
- возможность осознанного выбора решений при анализе различных вариантов конструкции, использующих разные стратегии резервирования и повышения надежности;
- разработка объективных критериев приемки или отбраковки при проведении контрольных испытаний на надежность для демонстрации выполнения требований надежности;
- возможность составлять оптимальные схемы профилактического обслуживания и замены, основанные на данных анализа надежности функционирования, обслуживания и износа изделий;
- возможность совершенствования проекта для
Секция «Метрология, стандартизация, сертификация»
достижения целей в области надежности более экономными способами.
Основным предположением при анализе надежности является то, что функционирование системы можно охарактеризовать соответствующим статистическим распределением.
Поэтому точность оценок показателей надежности будет зависеть от справедливости этого предположения [2].
Анализ надежности усложняется, когда имеются отказы, которые могут принадлежать одному или разным статистическим распределениям. Также, когда количество отказов, наблюдаемых при испытаниях на надежность, мало, это может сильно влиять на достоверность и сходимость оценок показателей надежности.
Еще одна трудность связана с условиями, при которых проводят испытания на надежность. Это особенно важно, когда в процессе испытаний используют «форсированные режимы», т. е. значительно большую нагрузку, по сравнению с воздействующей на изделие при эксплуатации. Могут возникнуть трудности при определении соотношения между отказами, наблюденными при испытаниях, и функционированием изделия в нормальных условиях эксплуатации. Это увеличивает неопределенность в прогнозах показателей надежности [3].
Примеры применения анализа надежности:
- проверка того, что компоненты или изделия соответствуют установленным требованиям надежности;
- проектирование затрат в процессе жизненного цикла изделия, основанное на анализе надежности по данным испытаний, при вводе новых изделий;
- разработка рекомендаций по принятию решений об изготовлении или закупке запасных частей изделий на основе анализа их надежности и оценках влияния их надежности на плановые поставки и снижение затрат, связанных с ожидаемыми отказами;
- проектирование программного обеспечения, основанное на результатах испытаний, улучшении качества и повышении надежности, а также установление плановых целей выпуска программного обеспечения, совместимого с рыночными требованиями;
- определение доминирующих характеристик износа изделия с целью совершенствования его конструкции или планирования соответствующего технического обслуживания.
Применение статистических методов - весьма действенный путь разработки новой технологии и контроля качества производственных процессов [2].
Библиографические ссылки
1. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности, М., 1965.
2. ИСО/ТО 10017 «Руководящие указания по статистическим методам для ИСО 9000:2000»ю
3. Шор Я. Б. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности. М., 1962.
© Жирнова Т. Ю., Жирнова Е. А., 2010
УДК 621.373.876
Т. С. Карпухина, Е. А. Кондакова Научный руководитель - Н. А. Сазонникова Самарский государственный технический университет, Самара
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛАЗЕРНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ
Рассмотрены основные методы оптического обнаружения дефектов деталей, материалов, широко применяемых в различных отраслях промышленности, а так же в авиации и космонавтике.
В настоящее время роль и значение поверхности в широком аспекте глобальна. При этом свойства различных объектов определяются не только внешней поверхностью, но и свойствами и взаимодействием поверхностей различных элементов, составляющих этот объект.
Наиболее контрастно роль поверхности и влияние ее на эксплуатационные свойства изделия проявляется в такой отрасли как авиация и космонавтика. С одной стороны, многие детали двигателей изготавливаются ажурными, пустотелыми и тонкостенными - это обусловлено необходимостью снижения веса. С другой, изделия авиации и космонавтики работают в экстремальных условиях невесомости, быстроменяющихся температур, агрессивных сред, а так же подвержены воздействию высоких статических напряжений. Частая и быстрая смена температуры (тепловой удар) приводит к возникновению дополнительных термических напряжений [1].
Не случайно в этой связи появление различного рода дефектов (разрушение материала вследствие потери жаропрочности, накопление дефектов структуры и развитие трещин усталости, коррозия, термоусталость, разрушение при контактном взаимодействии деталей) в подавляющем большинстве случаев наблюдается в тонком приповерхностном слое деталей, что является первопричиной снижения общей прочности и разрушения деталей в эксплуатации [2].
В настоящее время широкое применение для контроля качества изделий машиностроения получили лазерные измерительные системы. Подобные аппаратурные средства позволяют контролировать в процессе изготовления и эксплуатации изделий геометрические параметры их элементов конструкций -размеры, форму, расположение и др. Сканирование лазерного излучения и визуализация изображений и применяются для обнаружения поверхностных тре-
