Надежность. ГОСТ 27.014-2019 управление надежностью. Руководство по установлению требований к надежности систем мэк 62347 2006
 Скачать 0.84 Mb.
|
|
5.2 Процесс установления требований к надежности системы Установление требований к надежности системы должно быть неотъемлемой частью процесса установления требований, это позволяет сократить усилия по проектированию системы. Действия по обеспечению надежности системы должны проводиться параллельно с процессом разработки системы для обеспечения координации во времени и объединения усилий. Требования к надежности системы распределяют по функциям, устанавливая требования к на дежности каждой функции системы. Требования к надежности функций зависят от конфигурации систе мы, режима эксплуатации и влияющих условий. Требований к надежности представляют собой набор ключевых требований к надежности функций системы и связанных с ними характеристик. Эти требова ния необходимы для начала проектирования системы. Требования к системе помогают детализировать функционирование системы, а спецификация системы устанавливает условия работы системы. Требования являются важным условием выполнения договорных обязательств. Спецификация представляет собой точное изложение требований. Наряду с другими целями спецификацию обычно используют как основу для четкого понимания требований договаривающихся сторон. Требования формируют основу для достижения договорных соглашений. Детали установления требований к надежности приведены в ГО СТ27.003. Процессы, описанные выше, расширяют применение данного стандарта путем включения спецификации на функции слож ных и взаимодействующих систем. 8 ГО С Т Р 27.0 14 — 2019 Процесс разработки системы - Требования рынка (входы) - Определение целей и задач системы - Определение условий окружающей среды и влияющих факторов - Установление рабочего профиля системы - Определение конфигурации системы - Идентификация технологических решений - Оценка совместимости - Анализ риска и затрат - Применение определенных функций - Выбор технических решений - Документирование спецификации к системе Процесс идентификации системы Процесс оценки надежности Процесс анализа требований Процесс проектирования и разработки структуры < ЗЕ Процесс проектирования и оценки функций Процесс разработки спецификации системы - Идентификация характеристик надежности - Установление показателя и режима установленных циклов - Установление сценария эксплуатации - Проведение проектирования в соответствии с выбранным компромиссным решением и оценка надежности проекта - Выбор элементов системы - Идентификация допустимого критерия технического обслуживания и ремонта - Определение требований к надежности функций - Установление требований к надежности системы Процесс проектирования системы Рисунок 4 — Схема процесса установления требований к системе 5.3 О п р ед е л ен и е зн а че н и й по казател ей над еж н о сти и д р у ги х с в о й ств систем ы Как правило, требования к системе охватывают требования к готовности, безотказности, ремонто пригодности, обеспеченности технического обслуживания и ремонта. Чтобы охарактеризовать свойства системы используют количественные меры и назначают значения показателей готовности, безотказно сти, ремонтопригодности, обеспеченности технического обслуживания и ремонта. Определение значе ний для включения в требования к системе может быть достигнуто путем количественного определения применимых показателей. В следующ их примерах показаны применимые количественные показатели: - готовность: (процент) работоспособного состояния в процессе работы системы при эксплуата ции; частота простоев и продолжительность неработоспособного состояния; - безотказность: среднее время между отказами; продолжительность безотказной работы; - ремонтопригодность: среднее время до (начала) ремонта; продолжительность восстановления; - обеспеченность технического обслуживания и ремонта: продолжительность логистического про стоя; срок оборота запасных частей для обеспечения запасными частями. Для вновь разработанных систем или функций системы целевые значения показателей обычно определяют на основе рыночной информации, конкурентного анализа, требований потребителя, базы знаний о применении технологий и анализа данных эксплуатации. Для систем, имеющих предыдущие модели, целевые значения показателей устанавливают на основе данных эксплуатации. 9 ГОСТ Р 27.014—2019 5.4 Процедура определения требований 5.4.1 Описание этапов процедуры 5.4.1.1 Общие сведения На рисунке 5 показаны этапы определения требований к надежности и другим свойствам систе мы. Ниже описаны цели и процесс для каждого этапа. В приложении В приведен пример разработки спецификации системы. 5.4.1.2 Идентификация системы Рассматриваемая система должна быть идентифицирована. Идентификация системы должна включать наименование, предположения об использовании или эксплуатации и основную цель при менения. 5.4.1.3 Описание целей системы Необходимо установить цель основного применения системы. Цель эксплуатации системы долж на быть достижима в соответствии с описанием системы. 5.4.1.4 Идентификация функций, соответствующих целям системы Основные функции, необходимые для достижения соответствующего уровня функционирования системы, должны быть идентифицированы. Цель каждой функции должна быть установлена в соответ ствии с требованиями к системе. Если применимо, должна быть установлена связь между функциями. 5.4.1.5 Описание функций Каждая идентифицированная функция, необходимая для функционирования системы, должна быть описана для обеспечения области применения и целей при определении допустимой реализации функции. 5.4.1.6 Идентификация влияющих факторов Необходимо идентифицировать влияющие факторы, воздействующие на каждую функцию систе мы, чтобы оценить их воздействие на функционирование системы. В приложении А приведены основ ные влияющие факторы, идентифицированные исходя из матрицы отношений, влияющих на функции системы. 5.4.1.7 Оценка технических подходов для реализации функций Необходимо оценить технические способы реализации функций системы. Это позволяет оценить практические средства реализации функций в пределах установленных ограничений. Технический под ход связан с закупками и техническим обслуживанием необходимых функций для обеспечения устой чивости функционирования в пределах ограничений по затратам и времени. 5.4.1.8 Описание элементов системы, связанных с функциями Элементы системы, состоящие из аппаратных средств, программного обеспечения и человека, которые в процессе эксплуатации обеспечивают функции системы, должны быть определены. Описа ние элементов системы является частью процесса проектирования и разработки системы для опре деления практических и экономически эффективных результатов выбора и комплектования функций. 5.4.1.9 Определение рабочего профиля системы Рабочий профиль системы необходимо определить для установления различных сценариев экс плуатации и последовательности решения задач, необходимых для работы системы в установленных условиях. 5.4.1.10 Описание конфигурации системы Необходимо описать конфигурацию системы, связанную с каждым сценарием эксплуатации для установленного рабочего профиля системы. Связи каждой функции, относящейся к определенной кон фигурации, должны быть установлены для облегчения выбора компромиссного проектного решения. Если взаимодействующие системы участвуют в конкретных операциях, они должны быть идентифици рованы, а их границы и взаимодействия должны быть установлены. 5.4.1.11 Определение требований к надежности и другим свойствам системы Требования к надежности функций системы должны быть определены на основе установления сценария эксплуатации системы и требований к конкретным идентифицированным функциям системы. Каждый показатель, связанный с ключевыми функциями, должен быть представлен в виде количе ственного утверждения в последовательности конкретных событий рабочего профиля. Если примени мо, должны быть рассчитаны количественные значения этих показателей. Такой подход формирует основу для разработки спецификации функций системы в соответствии с целями надежности. 1 0 ГО СТ Р 27.014— 2019 Рисунок 5 — Этапы определения требований к надежности и другим свойствам системы 1 1 ГОСТ Р 27.014— 2019 5.4.1.12 Документирование спецификации системы Спецификация системы и соответствующие данные должны быть задокументированы. Требова ния к надежности должны быть частью спецификации системы. Сведения о надежности должны быть зарегистрированы для дальнейшего использования в качестве входных данных при разработке функ ций, удовлетворяющих общим требованиям к системе. Документация является источником данных для анализа проекта и изготовления продукции, а также при проведении верификации и модификации си стемы. Документация о спецификации системы должна включать в себя следующие данные: - идентификация системы; - цели системы; - функции системы; - рабочий профиль системы; - требования к ремонтопригодности и обеспеченности технического обслуживания системы; - конфигурация системы; - требования к надежности для каждой функции; - утверждение надежности системы. 12 ГО СТ Р 27.014— 2019 Приложение А (справочное) О ценка показателей надежности и других свойств системы А.1 Примеры факторов, влияющих на надежность системы П р и м е ч а н и е — Факторы, приведенные в настоящем приложении, ранжированы в соответствии с их зна чимостью для большинства ситуаций. А.1.1 Экономические ограничения Экономические ограничения часто возникают из-за бюджетных и временных ограничений, связанных с раз работкой системы и при реализации продукции. Экономические ограничения необходимо учитывать как условия, влияющие на процесс менеджмента надежности. Раннее планирование себестоимости, управление цепочками поставок и анализ стоимости жизненного цикла помогают идентифицировать области потенциальных проблем, обеспечить понимание способов снижения или исключения дополнительных расходов и создания возможностей для улучшений. Анализ риска проекта часто используют при планировании действий для определения критичности ситуации, что позволяет спланировать направление дальнейших действий. А.1.2 Нормативные ограничения и обязательные требования Нормативные ограничения и обязательные требования могут быть связаны с обязательными требованиями к системе жилищно-коммунальных услуг, в соответствии с которыми требования в области безопасности и эколо гические требования имеют первостепенное значение. Применимые требования обычно определяют набором методов, средств и подходов или технических ограничений. Эти требования относят к влияющим условиям при оценке стратегии проектирования и разработке системы и планов в области надежности. Пример — Монтаж капота или крышки над элементом системы по соображениям безопасности может изменить удобство доступа к этому элементу. Как следствие может возникнуть необходи мость изменений в проекте для обеспечения ремонтопригодности или изменений процесса поддержки и технического обслуживания. А.1.3 Тип работы системы Тип работы влияет на достижение общих целей функционирования системы. Тип работы важен, например для таких систем, как система городского общественного транспорта или система связи для вещания новостных служб. Показатели надежности и других свойств таких систем должны быть оценены в соответствии с обязатель ными требованиями, экономическими, социальными, техническими и другими соответствующими требованиями. Процесс оценки связан с положительными ожиданиями. Например, ожидание успешной работы национальной электрической распределительной сети связано с эффективностью распределения электрической энергии и спо собствует эффективной экономической деятельности страны. В результате оценки необходимо создать высокий уровень производительности и надежности электрической системы. Тип работы связан с областью применения системы в целом, тогда как режим работы относят к оперативным методам выполнения конкретных задач системы. А.1.4 Критичность работы системы Критичность — это степень влияния отказа или сбоя системы на серьезные последствия. Показатели надеж ности и других свойств системы должны быть оценены с точки зрения воздействия на работу человека, экономи ческих и экологических последствий, стрессов персонала, рабочих и других воздействий. Процесс оценки связан с анализом событий, которые могут иметь негативные последствия. К примеру, ремонтопригодность национальной электрической сети распределения имеет большое значение, при этом необходимо учитывать социально-эконо мические последствия длительного отключения или сбоя национальной электрической системы. В городах из-за чрезмерного потребления электроэнергии может возникнуть аварийная ситуация. А.1.5 Тип применения Система может иметь несколько вариантов использования: - однократное применение; - краткосрочное применение и короткий срок сохраняемости; - краткосрочное применение и длительный срок сохраняемости; - длительное время применения и короткий срок сохраняемости; - длительное время применения с техническим обслуживанием; - длительное время применения без технического обслуживания. В зависимости от варианта использования, а также условий эксплуатации надежность системы может вклю чать в себя безотказность, ремонтопригодность, восстанавливаемость, долговечность, сохраняемость, готовность или определенные сочетания этих свойств. При однократном применении надежность зависит от периода эксплуатации системы. При анализе надеж ности на этапе функционирования системы обычно рассматривают готовность и безотказность, а на этапе хране ния — ремонтопригодность и сохраняемость. 13 Г О С Т Р 2 7 .0 1 4 — 2 0 1 9 Пример — Для достижения очень высокой безотказности во время полета на этапе хранения ракетно-космического комплекса к основным свойствам надежности относят сохраняемость и ремон топригодность у а на этапе подготовки к запуску ракеты космического назначения — безотказность и готовность. При краткосрочном применении и коротком сроке сохраняемости системы из-за короткого времени доступ ности для технического обслуживания системы важна обеспеченность технического обслуживания и ремонта. Пример — Самолет, который имеет очень эффективную программу технического обслуживания, должен иметь большую величину отношения продолжительности полета к продолжительности тех нического обслуживания на земле. При длительном времени применения системы с техническим обслуживанием, равное по важности значение имеют ремонтопригодность, безотказность и обеспеченность технического обслуживания и ремонта. Для системы такого типа показатели надежности и других свойств системы должны быть выбраны соответствующим образом. Пример — Атомная электростанция относится к типу системы длительного времени примене ния с техническим обслуживанием. При длительном времени применения системы без технического обслуживания большое значение имеет безотказность, а ремонтопригодность менее важна. Пример — Поскольку ремонтировать спутник во время его работы на орбите, как правило, не возможно, его надежность в эксплуатации характеризует высокая вероятность безотказной работы. А.1.6 Тип пользователей Существуют различные типы пользователей, которые обладают различными навыками и знаниями по управ лению системой. Некоторые пользователи могут быть квалифицированными специалистами, обладающими углу бленными знаниями и навыками по работе с системой. Другие пользователи могут не иметь необходимых навыков и знаний для работы в той же системе. Квалификация персонала является условием, которое может влиять на по казатели надежности, учитываемые на этапе проектирования и разработки системы для удовлетворения различ ных потребностей пользователей. Особое внимание должно быть уделено взаимодействию человека с системой, при разработке соответствующих функций, особенно для системы с открытым интерфейсом. Пример — Требования к техническому обслуживанию зависят от уровня квалификации пользова телей системы . Система отключения может быть простой операцией, связанной с нажатием кнопки, однако может возникнуть необходимость для разработки отдельной процедуры отключения. А.1.7 Зависимость взаимодействующих систем Система может быть связана с другой системой или взаимодействовать с множеством систем для дости жения поставленной цели. В этом случае их зависимость должна быть установлена в спецификации системы с указанием первичных и вторичных ролей при работе систем. - Высокая зависимость: целью вторичной системы является поддержка работы основной системы. - Средняя зависимость: система связана с другими системами, но ее функции не зависят от этих систем. - Низкая зависимость: система не имеет никакой зависимости (помимо источников энергии) от других си стем. Она способна работать самостоятельно. - Временная зависимость: например, запуск процедуры программного обеспечения после команды запуска специальной программы или планируемых действий. При высокой зависимости системы важно включать спецификацию надежности вторичной системы в каче стве составляющей в спецификацию надежности первичной системы. Пример — Спецификация надежности резервного источника питания должна быть частью специ фикации надежности основного источника питания в спецификации системы |