О ПЛАНИРОВАНИИ ОБЪЕМА ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НОВОЙ ТЕХНИКИ

Резюме. Статья является логическим продолжением работы [1]. В ней рассматриваются вопросы планирования объема испытаний высоконадежных объектов. В процессе разработки и изготовления новых образцов техники возникает задача определения их показателей надежности. Наиболее объективным способом определения характеристик надежности изделий является проведение натурных испытаний по определенному плану. Одним из широко применяемых планов испытаний является план [N,U,T]. Это план, при котором испытывается N невосстанавливаемых образцов в течение интервала времени от 0 до некоторого T. Предполагается, что в ходе испытаний k объектов отказывает, N-k объектов проходят испытания успешно. Таким образом, по результатам эксперимента мы имеем смешанную выборку, в которой присутствует k наработок до отказа и N-k цензурированных справа наблюдений. Если проверяемый объект высоконадежен, вполне воз- можна ситуация, что на некотором промежутке времени [0,T] отказы не произойдут, т.е. k будет равно 0, в силу того вероятность отказа на этом промежутке времени крайне мала, а число испытуемых объектов ограничено. Тем не менее, даже в такой ситуации хотелось бы контролировать точность оценок, получаемых в ходе такого эксперимента. Понятно, что точность этих оценок будет зависть не только от числа испытуемых объектов N, но и от длительности проведения эксперимента. Для фиксированного N, по мере увеличения времени наблюдения T, точность оценок повышается в силу того, что увеличивается доля полных наработок до отказа, а доля цензурированных уменьшается. Заметим, что когда речь идет об определении характеристик надежности сложных, дорогостоящих объектов, нет возможности поставить на испытания партию готовой продукции большого объема. Таким образом, возникает задача определения длительности проведения натурных испытаний и объема партии изделий, подлежащих испытаниям, при условии задания требований к точности получаемых в результате испытаний оценок характеристик надежности. Планирование объема осуществляется на основании требований изготовителя о необходимости подтвердить значение нижней оценки вероятности безотказной работы P0 с заданной доверительной вероятностью в определенной временной точке t0. Цель работы состоит в определении объема испытаний партии готовой продукции N(T), для которого выполнялось бы требование заказчика о достижении значения нижней доверительной границы вероятности безотказной работы с заданной с доверительной вероятностью 1 – α. Исследуется три распределения наработки до отказа: экспоненциальный закон распределения, распределение Вейбулла и распределение с линейной функцией интенсивности. Рассмотренные виды законов распределения позволяют исследовать поведение объектов, имеющих убывающую, постоянную и возрастающую функцию интенсивности отказов. Методы. В работе получены формулы расчета объема испытаний для разных длительностей проведения эксперимента. Для получения оценок используется метод максимального правдоподобия, методы исследования асимптотических свойств оценок с помощью информационного количества по Фишеру. Выводы. Полученные результаты, позволяют обоснованно подходить к планированию объема испытаний высоконадежных объектов. Результаты исследования показали, что чем больше длительность эксперимента, тем меньше изделий требуется поставить на испытания. Зависимость нелинейная, близкая к гиперболической и обусловлена как входными параметрами, так и параметризацией функции интенсивности отказов.

1. Антонов А.В. К вопросу планирования объема испытаний образцов новой техники./ Антонов А.В., Чепурко В.А., Чехович В.Е., Украинцев В.Ф. Надежность. 2016;(3):3-7. DOI:10.21683/1729-2640-2016- 16-3-3-7

2. Антонов А.В. Теория надежности. Статистические модели: Учеб. пособие/ Антонов А.В., Никулин М.С., Никулин А.М., Чепурко В.А. – М.: ИНФРА-М. 2015. – 576 с.

3. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. – М.: «НАУКА», 1965. – 524 с.

4. Надежность технических систем: Справочник. Ю. К. Беляев. В. А. Богатырев. В. В. Болотин и др.; Под ред. И. А. Ушакова. — М.: Радио и связь, 1985. — 608 с. ил.

5. Антонов А.В. Статистические модели в теории надежности: Учеб. пособие/ Антонов А.В., Никулин М.С. – М.: Абрис. 2012. – 390 с.

6. Надежность технических систем: Справочник. Ю.К. Беляев. В.А. Богатырев. В.В. Болотин и др.; Под ред. И.А. Ушакова. – М.: Радио и связь. 1985. – 608 с. ил.

7. Определительные испытания на надежность. Ю.Г. Заренин. И.И. Стоянова. – М.: Изд-во Стандартов. 1978. – 168 с.

8. Крамер Г. Математические методы статистики. – М.: Мир. 1975. – 648 с.

9. Антонов А.В. Системный анализ: Учебник для вузов. – М.: Высш. шк. 2008. – 454 с.

10. Дейвид Г. Порядковые статистики М.: Наука. главная редакция физико-математической литературы. 1979 г. – 336 с.