Риск-ориентированное проектирование. Управление конструкторско-технологическими рисками несущих конструкций мобильных машин

Панов А.Н.

ООО ЮРС-РУСЬ, Санкт-Петербург

Юдина О.Н.

Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук, Москва

Мрочек Ж.А.

Белорусский национальный технический университет, Минск

Ключевые слова: проектирование, качество, надежность, риски, мобильные машины, несущие конструкции.

Аннотация. На основе методологии риск-ориентированного проектирования разработаны и доведены до практического применения методики управления рисками несущих конструкций мобильных машин. В технические требования к традиционным показателям (номинальному значению и полю допуска) характеристик добавлен идентификатор значимости последствия отказа как для конечного потребителя, так и заинтересованных сторон. Разработаны новые виды конструкторских документов: перечень приоритизации характеристик, план управления рисками, анализ рисков (с использованием методик FMEA/ RFMEA) и др. Идентификатор значимости последствий (балл) – определяет величину интегрального ущерба. Риск-ориентированное проектирование, позволяет управлять массивами вероятностей несоответствия каждой критериальной характеристики, причем не только корневой первопричиной отказа техники, но и ее источниками на основе актуальных знаний науки и техники. Указанное, в конкурентной среде, позволяет иметь экономическое обоснование для внедрения оптимальных, с позиций потенциального ущерба, конструкторско-технологических решений на актуальной научной базе. На основе предложенных моделей управления рисками, можно снижать себестоимость техники для производителя и стоимости ее владения при эксплуатации. Для планомерного повышения достоверности анализа рисков путем использования данных испытаний, эксплуатации и отказов техники предложено выполнять «обратный» анализ рисков, позволяющий, в том числе, пополнять базу знаний. Методики проиллюстрированы на примере управления рисками несущих конструкций машин, которые, как правило, определяют ресурс/ срок службы техники. Показано, что результаты работы применены на практике: на предприятиях машиностроения; при разработке государственных стандартов для выполнения риск-ориентированного проектирования.

Risk-oriented design. Management of design and technological risks of load-bearing structures of mobile machines

Panov A.N.

URS-RUS, Saint-Petersburg

Yudina O.N.

Mechanical Engineering Research Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow

Mrochek Zh.A.

Belarusian National Technical University, Minsk

Keywords: design, quality, reliability, risks, mobile machines, load-bearing structures.

Abstract. On the basis of the risk-oriented design methodology, risk management techniques for load-bearing structures of mobile machines have been developed and brought to practical application. In the technical requirements for traditional indicators (nominal value and tolerance field) of characteristics, an identifier of the significance of the consequences of failure for both the end user and interested parties has been added. New types of design documents have been developed: a list of prioritization of characteristics, a risk management plan, risk analysis (using FMEA/RFMEA techniques), etc. The significance identifier of the consequences (score) – determines the magnitude of the integral damage. Risk-oriented design allows you to manage arrays of probabilities of non-compliance with each criterion characteristic, and not only the root cause of the failure of technology, but also its sources based on current knowledge of science and technology. This, in a competitive environment, allows you to have an economic justification for the introduction of optimal, from the standpoint of potential damage, design and technological solutions on an up-to-date scientific basis. Based on the proposed risk management models, it is possible to reduce the cost of equipment for the manufacturer and the cost of its ownership during operation. In order to systematically increase the reliability of risk analysis by using test data, operation and failures of equipment, it is proposed to perform a "reverse" risk analysis, which allows, among other things, to replenish the knowledge base. The methods are illustrated by the example of risk management of load-bearing structures of machines, which, as a rule, determine the resource / service life of equipment. It is shown that the results of the work are applied in practice: at machine-building enterprises; when developing state standards for the implementation of risk-oriented design.