3. Надеждност и качество
Надеждността характеризира качеството на техническите средства. Показателите за надеждност в инженерството са включени в гамата от стандартизирани показатели за качество.
Поддръжниците на разглеждането на надеждността като компонент на науката за качеството правилно определят предмета на науката за надеждността: „Предметът на науката за надеждността е изучаването на моделите на промени в показателите за качество на обектите във времето и разработването на методи, които позволяват с минимален разход на време и ресурси да се осигури необходимата продължителност и ефективност на тяхната работа.“
ЗАБЕЛЕЖКА: По-рано по-общо определение на теорията за надеждността беше дадено от академик A.I. Берг.
От особено значение е прогнозирането на ранните етапи от жизнения цикъл на обекта (разработване и производство), когато е необходимо да се оцени ефективността на взетите дизайнерски решения и приложените технологични методи за осигуряване на необходимото ниво на качество и ефективност на обекта в очакваните условия на експлоатация, през необходимото време на използване.
Съгласно GOST R ISO 9000-2008. Системи за управление на качеството. Основи и речник:
3.1.1. качество степен на съответствие на набор от присъщи ХАРАКТЕРИСТИКИ (3.5.1) с ИЗИСКВАНИЯ (3.1.2)
От това следва, че различни мостри от един и същ вид продукти, които се движат на пазара, могат в различна степен да отговарят на определен набор от изисквания. Така че качеството им може да се сравни. По този начин нивото на качество на конкретен продукт се определя от степента на съответствие на неговите показатели за качество с конкретни изисквания, от една страна, и от съотношението с подобни показатели на други проби от същия тип продукти, от друга. Логично е да се твърди, че теорията на надеждността изследва показателитекачеството не е с цел сравняване на мостри от продукти. Този аспект на оценката на качеството на продукта се отнася до квалиметрията. Теорията за надеждността изследва променливостта на показателите за надеждност, които са също показатели за качество, с течение на времето (тъй като ресурсът или периодът на съхранение е изчерпан).
Изглежда обаче, че теорията за надеждността и осигуряването на качеството, макар и тясно взаимосвързани, все още са различни научни дисциплини със свои специфични обекти на изследване. Това е особено очевидно в съотношенията: "надеждност-безопасност", "качество-безопасност". При осигуряване на качеството безопасността не се изучава - това е присъщо свойство на продукта, а в теорията на надеждността показателите се разглеждат като потребителски свойства на продукта и като параметри, които влияят върху големината на риска, определен от вероятността от повреда и нейната тежест в случай на нарушаване на работното състояние на обекта.
В статията „Превръщането на качеството в надеждност или защо надеждността не става качество с течение на времето“, изготвена въз основа на материалите от 58-ия конгрес на ASQ, Джеймс Маклин отбелязва следното за връзката между надеждност и качество:
„Понякога надеждността се определя като качество, разгърнато във времето, или дори се счита за надеждност като критерий за ефективността на дейностите по осигуряване на качеството. Подобни дефиниции обаче могат да бъдат подвеждащи, тъй като не вземат предвид многото разлики между процесите за осигуряване на качеството и специфичните подходи, използвани за постигане на висока надеждност на продукта... Постигането на високо качество не е същото като гарантирането на надеждност.“
„Сигурният дизайн е подход, който ви позволява да свържете качеството и надеждността на разработените продукти. Конструкторисе изисква да идентифицират критичните елементи и свойства на разработения продукт, които определят неговото качество, които след това трябва да бъдат комбинирани в стабилна работеща система. За решаването на този проблем се използват такива добре познати методи като анализ на режимите и ефектите от потенциални повреди (FMEA), анализ на допустимите отклонения и методи за осигуряване на технологичност в дизайна.
„Стабилността на производството е абсолютна предпоставка за положителна корелация между качеството на продукта и надеждността, чието прилагане гарантира, че и двете свойства се поддържат на високо ниво.“
Така на различни етапи от жизнения цикъл връзката и взаимното влияние на надеждността и качеството се проявяват с различна сила. Тази връзка е най-силна на етапите на проектиране и производство.
Какъв извод може да се направи от казаното, ако приемем гледната точка на потребителя? Нека го формулираме накратко така:
Надеждността е един от важните аспекти на качеството на продукта. Това е ясно както за потребителя, така и за производителя.
Надеждността трябва да се оценява с обективни методи и да се изразява в количествено изражение. В противен случай как можете да го обосновете и да докажете съответствие с необходимото ниво?
Производителят може да прецени надеждността на своите продукти само въз основа на изчислителни и експериментални или експериментални изследвания (тестове). Колкото по-малко традиционен е продуктът, толкова по-важни са проучванията за надеждност.
Потребителят се интересува от потребителските свойства на продуктите, включително (често дори на първо място) тези, които характеризират надеждността.
В отговор на тази нужда, разработчикът е принуден да подобри процесите на разработка и производство, за да осигури необходимото ниво на надеждност и качество. Имайте предвид, че в новата версия на стандарта ISO9001-2015 връзката между надеждността икачеството е още по-строго, тъй като този стандарт за система за управление на качеството включва изисквания за управление на риска.
Производителят разбира очакванията на потребителя, следователно намира начин да отрази характеристиките на надеждността в характеристиките на потребителските свойства. Тези свойства включват "гаранционен срок". Той сам по себе си не е индикатор за надеждност (виж GOST 27.002, бележки към условията) и може да бъде зададен от производителя с оптимален риск само въз основа на проучвания за надеждност чрез обективни методи.
За разлика от гаранциите, такъв показател за надеждност (а именно надеждност по време на работа) като „пригодност за поддръжка“ едновременно действа като потребителска собственост. Потребителят винаги се интересува от възможността за удължаване на работното състояние на закупените продукти с минимални проблеми. Затова за него е важно или да може да ремонтира устройството (за което трябва да се установи продажба на резервни части), или да го предаде за ремонт (за което трябва да има мрежа от достъпен сервиз).
Има обаче още едно важно свойство на продукта, катосигурността. Ако продуктът може да бъде източник на непосредствена опасност (при нормална работа или в резултат на повреда, повреда или при достигане на гранично състояние), тогава параметрите за безопасност на продукта са стандартизирани. В този случай няма предмет на обсъждане - или продуктът отговаря на стандартите за безопасност, или не. Въпреки това са възможни ситуации, когато продуктите могат да бъдат източник на косвена опасност (която не е стандартизирана по никакъв начин). Зависи от конкретното приложение на продукта. Сама по себе си повредата на устройството може да не представлява особена опасност, но когато се използва като част от по-сложна и по-опасна система, нейният отказ може да бъде иницииращо събитие, което предизвиква сериозни последствия. Това се случва и се взема предвид при оценка на безопасността в ядрено опасни съоръжения. Същото се случва и в автоматизираните системи за управление на опасни обекти. В последния случай беше въведена концепцията за функционална безопасност, за да се опише такава ситуация (главно във връзка със софтуерните инструменти на автоматизираните системи за управление). Във всички останали области тези въпроси са все още слабо развити. Те обаче са важни за потребителя, тъй като той трябва да е наясно с потенциалната опасност на продуктите при различни работни условия на употреба. В крайна сметка атомната електроцентрала не трябва да бъде опасна система. Тя може да е вътрешното окабеляване в собствения си апартамент.
Така за обекти, които са потенциален източник на опасност, понятиетосигурносте близко до понятиетонадеждност, но не е идентично с него.
Не е лесно да се даде универсална дефиниция на понятието сигурност. Ще се ръководим от определението, дадено в закона „За техническото регулиране“ № 184-FZ:
Безопасността на обекта на техническо регулиране(наричана по-нататък безопасност) е състоянието на увереност, че няма неприемлив риск, свързан с причиняването на вреда на общественото здраве и околната среда.
Неприемлив риск- нивото на риск (риск като мярка за опасност), при което се превишават допустимите нива на експозиция и възниква реална заплаха за човешкото здраве и околната среда. Количествено рискът може да се изрази като вероятността събитие да се случи за определен период от време, което води до определено ниво на въздействие.
Жизненост-свойство на обект, състоящо се в способността му да издържа на развитието на критични повреди от дефекти и повреди с установена система за поддръжка и ремонт, или
- свойството на обекта да поддържа ограничена производителност при въздействия, които не са предвидени от условията на експлоатация, или при наличие на дефекти и повреди от определен тип, както и в случай на повреда на някои компоненти.
В англоезичната литература за надеждност, за характеризиране на оцеляването на обекти във връзка с човешки грешки (грешки на оператора, неквалифицирана намеса в работата на обект и т.н.), също се използва специален терминfool-proof(fool-proof).
Ефективностот използването/работата на техническо средство е ефективността на използването на техническо средство като активно средство за постигане на дадена цел в съгласуван набор от действия, насочени към това, постигане на желания резултат.
Връзката между обсъжданите понятия е показана като взаимосвързани области на фиг.1.
Най-общата и многостранна от тях е концепцията за качеството на обекта, а надеждността при определени условия влияе върху неговата ефективност и безопасност, а също така влияе върху нивото на оцеляване.
Надеждността, безопасността, ефективността и жизнеспособността отразяват различни аспекти на отказите на съоръженията. Някои се основават на анализ на източниците на тези нарушения (надеждност, устойчивост), други - на анализ на техните последствия (ефективност, безопасност).
За целите на анализа и осигуряването на изправност на обектите е полезно да се прави разлика между вътрешни и външни източници:
Вътрешни източници на нарушения: повреди на техническите средства на обекта, грешки в работните програми иексплоатация, нарушения на координацията на процесите, протичащи в обекта, грешки на мениджъра и персонала по поддръжката.
Външни източници на нарушения: случайни и/или умишлени въздействия върху обект, които могат да нарушат работата му.
Наличието на вътрешни и външни източници на неизправности е обективна реалност на работата на съоръженията. В практиката на надеждността се приема буквално разделение:по отношение на вътрешни източници способността на обекта да поддържа работоспособност определя неговата надеждност, по отношение на външни източници - оцеляване.
Последствията от нарушения на работата на съоръжението могат да бъдат много различни. От гледна точка на нанесените щети те могат да бъдат разделени на две групи:
нарушения, водещи до частично или пълно неизпълнение на предписаните функции, финансови или материални загуби;
нарушения, които представляват заплаха за живота и здравето на хората, както и за околната среда.
В първия случай обектът се характеризира със свойство, определено като ефективност, във втория - безопасност.