Надежность. ГОСТ 27.014-2019 управление надежностью. Руководство по установлению требований к надежности систем мэк 62347 2006
 Скачать 0.84 Mb.
|
|
ГОСТ Р 27.014—2019 Установление требований к надежности системы не может быть завершено без рассмотрения окружения системы. Для этого необходима детальная информация на стадии планирования системы для определения того, как система будет функционировать в течение ее жизненного цикла. Это необ ходимо для идентификации и определения показателей надежности и других характеристик системы, а также обоснования компромиссных решений при проектировании системы и способов ее оптимизации. 4.1.4 Влияющие факторы На каждое влияющее условие могут воздействовать различные факторы. Например, требования к задаче, выполняемой системой, могут зависеть от факторов, связанных с особенностями и сроком действия задачи; на окружающую среду системы могут влиять атмосферные температура и влажность. Влияющие факторы не равны по степени их влияния. Некоторые факторы могут оказывать большее или доминирующее влияние, в то время как другие могут иметь меньшее влияние или быть незначи тельными. В приложении А приведены типовые примеры факторов, влияющих на функции системы, которые могут быть использованы в качестве критериев для оценки показателей надежности и других характе ристик системы. 4.1.5 Взаимосвязь свойств системы и влияющих условий Установление взаимосвязи свойств системы с влияющими условиями может помочь идентифи цировать обоснованность и критичность влияния конкретного внешнего условия на проектирование функции. Процесс идентификации приводит к выбору конкретных свойств и соответствующих характе ристик функции. Некоторые характеристики не являются исключительными для конкретной функции. Одни и те же характеристики могут быть необходимы при проектировании других функций. Важность этих характеристик определяют с помощью принятия компромиссных решений, итеративного процесса оценки, а также при проектировании предположений и ограничений системы. Результаты оценки мо гут помочь определить конфигурацию системы и установить соответствующие границы системы, не обходимые для достижения поставленной цели. Соответствующая информация и данные, собранные в процессе оценки, являются основой для установления важных характеристик при проектировании и разработке функций системы. Взаимосвязь свойств системы с влияющими условиями может быть использована в качестве ру ководства для оценки функций системы. Процесс идентификации функций представлен в приложе нии А для облегчения определения соответствующих показателей надежности и других характеристик системы. 4.1.6 Реализации функций системы Система может состоять из таких элементов, как аппаратные средства, программное обеспечение и человек или любой комбинации из этих элементов. Функции системы могут быть реализованы пу тем использования в конструкции системы аппаратного или программного обеспечения. Для некоторых функций необходимо взаимодействие с человеком для достижения поставленных задач. При создании новой системы функции системы могут быть реализованы на этапе проектирования, конструирования и производства, как описано в ГОСТР 27.015. Улучшение системы часто требует введения дополнитель ных функций для повышения производительности и удаления устаревших функций. В таком случае необходимо учитывать вопросы преемственности, как описано в приложении А. 4.2 Жизненный цикл системы Вне зависимости от размера и сложности система проходит жизненный цикл от концепции до окончания функционирования. Жизненный цикл системы обычно представляет собой последователь ность стадий. Каждая стадия жизненного цикла системы может быть представлена отдельными под этапами для облегчения планирования, выполнения и поддержи. Жизненный цикл типовой системы может состоять из следующих стадий, как показано на рисунке 2. Стадии жизненного цикла Концепция \ и определение / Проектирование и разработка . Производство \ и инсталляция / Эксплуатация и техническое обслуживание Модернизация Распоряжение (утилизация, списание) 4 Рисунок 2 — Стадии жизненного цикла системы ГОСТ Р 27.014—2019 Каждая стадия жизненного цикла имеет свои цели: - целью стадии концепции и определения является идентификация требований к системе и раз работка спецификации системы; - целью стадии проектирования и разработки является выполнение проектирования и разработка функций системы в соответствии с поставленными целями; - целью стадии производства и инсталляции является изготовление, аутсорсинг или приобрете ние элементов системы в том числе аппаратных средств и программного обеспечения для сборки под систем, пригодных для взаимодействия с человеком, необходимого для функционирования системы; - целью стадии эксплуатации и технического обслуживания является обеспечение услуг по тех ническому обслуживанию и поддержке установленного уровня работоспособности системы в эксплуа тации; - целью стадии модернизации является повышение производительности системы путем внедре ния дополнительных функций; - целью стадии распоряжения (утилизации, списания) является прекращение существования объектов системы. Описание стадий жизненного цикла системы на рисунке 2 является общим для технических си стем. Существуют другие описания стадий жизненного цикла системы. В ГО СТР 51901.3 описаны ста дии жизненного цикла продукции с точки зрения управления проектом. В ГОСТ Р 57193 приведено аналогичное описание стадии жизненного цикла системы с точки зрения программного обеспечения. Существуют различия в использовании терминов, использованных в этих стандартах. Каждая стадия имеет собственные цели, установленные на стадии проектирования системы, та кие как ограниченный доступ к техническому обслуживанию во время работы системы, переработка частей для простоты утилизации. На каждой стадии необходимы различные внутренние процедуры и рабочие инструкции, при этом необходимо учитывать договорные условия. Определение требований к системе и разработка проектных решений системы на стадиях «концепции и определения» и «проекти рование и разработка» может повлиять на последующие стадии, в том числе на стадию «эксплуатация и техническое обслуживание» системы. Решения, связанные с выбором структуры и технологий при проектировании системы, могут повлиять на производство, интеграцию системы, усилия по модерниза ции и наложить ограничения при утилизации. Продолжительность жизненного цикла системы зависит от различных факторов в зависимости от типа системы и ее применения, используемых технологий и обеспечения технической поддержки. На пример, жизненный цикл автотранспортного средства может длиться от 7 до 15 лет в зависимости от механического износа и износа шасси, тогда как персональный компьютер может иметь продолжитель ность жизненного цикла менее 5 лет, из-за устаревания технологии. Продолжительность жизненного цикла эксплуатации системы является сроком службы системы. 4.3 Эксплуатация системы Основной целью эксплуатации и применения системы является достижение при работе предпо лагаемой производительности. Продолжительность стадии эксплуатации системы представляет собой срок службы системы. На этапе эксплуатации системы необходимо проводить ее мониторинг и техни ческое обслуживание и обеспечивать необходимую поддержку для достижения целей эксплуатации. Большую часть операций система выполняет по универсальным шаблонам, отражающим факти ческое применение. Необходимо поддерживать требуемые функции системы в процессе ее работы для выполнения поставленных задач в течение всего периода эксплуатации или необходимо обеспечивать готовность их выполнения по запросу в соответствии с установленными требованиями к производи тельности системы. В некоторых случаях устанавливают гарантийный период, представляющий со бой подэтап первоначального периода функционирования системы. В гарантийный и постгарантийный периоды необходимо прилагать больше усилий по техническому обслуживанию и поддержке системы для обеспечения целей бизнеса и договорных требований, чем в период эксплуатации системы по сле окончания гарантийного периода системы. Большинство коммерчески доступных систем, таких как автотранспортные средства или домашние развлекательные системы, могут быть описаны общим ша блоном эксплуатации и технического обслуживания. Однако существуют системы, предназначенные для обслуживания систем со специальными экс плуатационными целями, для которых необходимо установить особый профиль эксплуатации. 5 ГОСТ Р 27.014—2019 Снижение производительности системы должно быть представлено отдельной стадией. При нор мальной работе системы снижение производительности системы до определенного уровня, не затраги вающее критические операции, допустимо. Например, обычно считается приемлемым, когда возникает несколько инцидентов, связанных с изолированным отключением абонентских линий телекоммуника ционной системы, произошедших вследствие нечастых ударов молнии при плохих погодных услови ях. Большинство потребителей готово терпеть подобные редкие события при условии восстановления полного обслуживания в течение разумного периода времени. Однако, возникновение простоев при подобных редких событиях по-прежнему представляет собой сценарий снижения производительности. Снижение производительности воздействует на качество услуг, предоставляемых системой. Аварийные ситуации и ответные меры должны рассматриваться как отдельные стадии. 4.4 Рабочий профиль системы Рабочий профиль системы представляет собой последовательность задач, выполняемых систе мой для достижения целей эксплуатации. Рабочий профиль системы представляет собой конкретный сценарий эксплуатации системы. Например, цель коммерческих перелетов из точки А в точку Б — до ставить пассажиров. Эксплуатационный профиль системы связан с задачами выполнения взлета, полета и посадки в ходе конкретной операции. Каждой конкретной задаче соответствуют конкретные мероприятия и условия ее выполнения, установленные для воздушных судов. При завершении или в начале каждой задачи устанавливают критерии определения ее успешности или прерывания даль нейших действий. Задачи рабочего профиля системы можно решить только путем выполнения функций, предусмо тренных конструкцией в системе. С точки зрения эксплуатации некоторые из функций системы критич ны, может потребоваться включение конкретных требований надежности для выполнения поставлен ных задач. Другие функции могут быть некритичными и могут быть необязательными для указанных задач. Например, работа авиационных двигателей является критически важной функцией для выпол нения задач взлета, полета и посадки. Однако шасси используются только во время взлета и посад ки. Функция шасси не требуется во время полета. Анализ рабочего профиля системы может помочь определить потребности и циклы конкретных функций в процессе эксплуатации. На рисунке 3 показана связь рабочего профиля системы и сценария эксплуатации системы на различных стадиях жизненного цикла. Стадии жизненного цикла Концепция П р о е кт и р о в а н и е ^ П р о и з в о д с т в о Ч Эксплуатация Модернизация \ и определение ? и разработка / и инсталляция / и техническое у / / обслуживание / / Распоряжение (утилизация, списание) Рабочий профиль системы Универсальные Специальные операции операции Сценарий эксплуатации (последовательность выполняемых задач) Задача 1 Задача 2 Задача 3 Задача п Рисунок 3 — Связь рабочего профиля системы и сценария эксплуатации системы ГОСТ Р 27.014—2019 4.5 Требования надежности 4.5.1 Требования надежности к функциям системы На стадиях «концепция и определение» и «проектирование и разработка» жизненного цикла си стемы основной целью является реализация функций системы в процессе эксплуатации. Требования к надежности функций системы можно определить только после определения функций в процессе про ектирования и разработки системы. Для большинства систем, которые работают по общему принципу, необходимо чтобы все функции отвечали требованиям надежности к устойчивому функционированию системы. Это означает, что все функции системы в процессе эксплуатации должны быть выполнены в соответствии с установленными требованиями в течение всего времени работы или должны быть до ступны по запросу. Требования к надежности специальных операций может потребовать выбор ключевых функций. Данные ключевые функции имеют решающее значение для успешного функционирования системы при эксплуатации. Например, успешный выпуск шасси во время взлета и посадки самолетов. Процедуру установления требований надежности к системе проводят путем разделения функций на воздействующие и не воздействующие на надежность системы. Для разработки требований к надежности системы необходимо описание рабочего профиля. Это делают путем анализа функций, имеющих отношение к надежности, который включает анализ влияния условий, которые влияют на выбранные показатели надежности. 4.5.2 Показатели надежности и другие характеристики системы Концепция надежности описана в ГОСТ Р МЭК 60300-1 и определена в ГОСТ 27.002. Свойства и характеристики системы, применимые при установлении требований к надежности и другим свойствам системы, включают: - готовность; - безотказность; - ремонтопригодность; - обеспеченность технического обслуживания и ремонта. С точки зрения применения системы готовность отражает эффективность работы системы по за просу. Безотказность характеризует возможность эксплуатации системы без каких-либо инцидентов, подобных отключению системы. Ремонтопригодность отражает легкость и доступность технического обслуживания и ремонта системы для восстановления и возвращения ее в рабочее состояние на месте эксплуатации. Обеспеченность технического обслуживания и ремонта в процессе функционирования обеспечивает организации необходимые возможности и ресурсы для поддержания устойчивости и не прерывности функционирования системы. 4.5.3 Критерии приемлемости надежности и других свойств системы Критерии приемлемости надежности и других свойств системы представляют собой (но не огра ничиваются) сочетание следующих действий и сведений: - демонстрация достижения целей в области надежности системы посредством проверки ее функционирования на различных стадиях жизненного цикла в соответствии с требованиями и целями, установленными для каждой стадии; - демонстрация успешного завершения испытаний для моделирования функционирования систе мы, ее неисправностей и восстановления; - предоставление объективных свидетельств истории работы системы и данных по функциониро ванию аналогичных систем в соответствии с целями надежности системы; - достижение установленной безотказной наработки системы при приемке для ввода системы в эксплуатацию и в течение гарантийного периода при эксплуатации системы; - политика возврата или замены, предоставление гарантийных льгот и расширения договорных обязательств по предоставлению услуг по техническому обслуживанию для поддержания непрерыв ности функционирования системы. Установление критериев приемлемости надежности системы для сложных систем часто пред ставляет собой процесс договоренностей между сторонами. Примеры включают в себя ввод в эксплу атацию новой телекоммуникационной сети, предоставление услуг по техническому обслуживанию и ремонту третьей стороной и установку системных приложений программного обеспечения для управ ления запасами и перераспределения запасов. Требования к надежности системы должны отражать особенности деятельности организации. 7 ГОСТ Р 27.014—2019 4.5.4 Верификация надежности функций системы Система может включать такие элементы, как аппаратные средства, программное обеспечение и человек или их комбинацию. При таком сочетании для демонстрации надежности элементов системы могут быть использованы критерии приемлемости надежности системы. При этом для отдельных видов аппаратных средств или программного обеспечения, которые обслуживают функции системы, могут быть использованы подходы по верификации и валидации при приемке и определении требований к приобретаемой продукции (ГО СТ27.003). Для приобретаемого программного обеспечения важно уста новить требования к размеру, времени выполнения, интерфейсу и протоколу, что позволяет упростить интерпретацию результатов верификации и интеграцию системы. Если человек является элементом системы, самостоятельно выполняет конкретные функции системы или является частью функциониро вания системы, для установления требований к функциям необходимо установить требования к квали фикации и навыкам человека. Обычно это демонстрируют подтверждением выполнения требований к обучению и аттестации. 5 Процедура установления требований к системе 5.1 Процесс установления требований к системе Процесс установления требований к системе предполагает доступность данных для определения параметров системы и обеспечения соответствующих условий для достижения целей системы. Нача лом процесса является идентификация системы и разработка необходимых требований к системе для установления требований к функциям системы. На рисунке 4 представлена схема процесса установления требований к системе. На рисунке 4 приведена последовательность действий процесса, показывающая результат действий по определе нию надежности системы в процессе установления требований к системе. Идентификация системы путем определения требований к функциям системы основана на потребностях пользователей и суще ствующих ограничениях применения системы. Процесс анализа требований преобразует потребности пользователей системы в технические требования к конструкции системы. В процессе проектирования структуры системы формируется решение, которое удовлетворяет требованиям к системе с учетом сценариев эксплуатации системы путем идентификации функций системы. В процессе проектирования и оценки определяют средства реализации функций для облегчения поиска компромиссных решений и оптимизации конструкции при проектировании. Действия по документированию проекта системы обе спечивают информацию о системе, включающую данные о надежности, пригодные для проектирова ния системы. Подробное описание процесса проектирования надежности системы приведено в ГОСТ Р 27.015. |