可靠性分配
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可靠性指标分配报告:可靠性分配指标报告可靠性分配方法可靠性设计指标分配gjb 可靠性指标分配公式篇一:可靠性分配第三章可靠性与维修性指标分配3.1 概述3.2 AGREE可靠性指标分配法3.3 可靠性工程加权分配法3.4 维修性工程加权分配法3.5 进行可靠性与维修性指标分配在工程实施上应注意事项第三章可靠性与维修性指标分配3.1 概述可靠性与维修性指标分配是为了把系统的可靠性与维修性定量要求按照一定的准则分配给系统各组成单元而进行的工作。
其目的是将整个系统的可靠性与维修性要求转换为每一个分系统或单元的可靠性与维修性要求,使之协调一致。
它是一个由整体到局部,由上到下的分解过程。
通过可靠性与维修性指标分配,把设计目标落实到相应层次的设计人员身上。
各相应层次的设计人员通过可靠性与维修性指标预计,当感到采用常规的设计不能达到系统的要求时,可以采取特殊设计措施。
比如:采取降额设计、冗余设计、动态设计、热设计、优选元器件、最大的减少元器件数量等措施,以满足系统可靠性要求。
采取可接近性设计、可更换性设计、模块化设计、故障定位(BIT)设计等措施以满足系统维修性要求。
通过可靠性与维修性指标分配,还可以暴露系统设计汇总的薄弱环节及关键单元和部位,为指标监控和改进措施提供依据,为管理提供所需的人力、时间和资源等信息。
因而,可靠性与维修性指标分配是可靠性设计中不可靠缺少的工作项目,也是可靠性工程与维修性工程决策点。
可靠性与维修性指标分配应在系统研制的早期进行,可按可靠性结构模型进行分配,使各分系统、单元的可靠性与维修性指标分配值随着研制任务同时下达,在获得较充分的信息后进行再分配。
随着系统研制的进展和设计的更动,可靠性与维修性分配要逐步完善和进行再分配。
可靠性与维修性指标分配方法很多,在这里仅将工程实用、科学合理方法予以介绍。
3.2 AGREE 可靠性指标分配法这是美国电子设备可靠性顾问组在一份报告中所推荐的分配方法。
产品可靠性分配方法研究
产品可靠性分配是指将产品可靠性指标分配给各个部件或子系统,以保证整个产品系统具有足够的可靠性。
产品可靠性分配是保
证产品质量和可靠性的重要步骤,也是产品设计过程中的关键环节
之一。
产品可靠性分配方法有很多种,下面介绍其中几种常用的方法:
1. 直接分配法:直接将产品可靠性要求分配给各个部件或子系统,这种方法适用于产品结构简单、各部件的可靠性指标已知或易
计算的情况。
2. 经验分配法:通过历史数据或类似产品的可靠性水平,对各
部件或子系统的可靠性指标进行经验分配,这种方法适用于产品结
构复杂、缺乏相关可靠性数据的情况。
3. 权重分配法:根据各部件或子系统对整个产品可靠性的贡献
程度,给出相应的权重,再将产品可靠性要求按权重分配给各部件
或子系统,这种方法适用于产品结构复杂、各部件或子系统的重要
性不同的情况。
4. 故障模式影响分析法:通过分析各部件或子系统的故障模式
及其影响,评估各部件或子系统的可靠性指标,然后将产品可靠性
要求分配给各部件或子系统,这种方法适用于产品结构复杂、各部
件或子系统之间相互影响的情况。
总之,选择合适的产品可靠性分配方法,能够为产品质量和可
靠性的保证提供有力的保障。
可靠性分配方法(一)等分配法(无约束分配法)等分配法(Equal Apportionment Technique )是对全部的单元分配以相同的可靠度的方法。
按照系统结构和复杂程度,可分为串联系统可靠度分配、并联系统可靠度分配、串并联系统可靠度分配等。
(1)串联系统可靠度分配当系统中n 个单元具有近似的复杂程度、重要性以及制造成本时,则可用等分配法分配系统各单元的可靠度。
这种分配法的另一出发点考虑到串联系统的可靠性往往取决于系统中最弱的单元。
当系统的可靠度为s R ,而各分配单元的可靠度为i R 时因此单元的可靠度i R 为(2)并联系统可靠度分配当系统的可靠度指标要求很高(例如Rs>0.99)而选用已有的单元又不能满足要求时,则可选用n 个相同单元的并联系统,这时单元的可靠度远远大于系统的可靠度。
当系统的可靠度为s R ,而各分配单元的可靠度为i R因此单元的可靠度i R 为(3)串并联系统可靠度分配先将串并联系统化简为“等效串联系统”和“等效单元”,再给同级等效单元分配以相同的可靠度。
优缺点:等分配法适用于方案论证与方案设计阶段,主要优点是计算简单,应用方便。
主要缺点是未考虑各分系统的实际差别。
(二)按相对失效率和相对失效概率分配(无约束分配法)相对失效率法和相对失效概率法统称为“比例分配法”。
相对失效率法是使系统中各单元容许失效率正比于该单元的预计失效率值,并根据这一原则来分配系统中各单元的可靠度。
此法适用于失效率为常数的串联系统。
对于冗余系统,可将他们化简为串联系统候再按此法进行。
相对失效概率法是根据使系统中各单nini i s R R R ==∏=11/ 1,2,,ni s R R i n==()11ns i R R =--()1/11,1,2,,ni s R R i n=--=()元的容许失效概率正比于该单元的预计失效概率的原则来分配系统中各单元的可靠度。
重要度是指用一个定量的指标来表示各设备的故障对系统故障的影响,按重要度考虑的分配方法的实质即是:某个设备的平均故障间隔时间(可靠性指标)应该与该设备的重要度成正比。
基于权衡分析的汽车产品可靠性指标分配方法汽车产品可靠性是指汽车在使用过程中不发生故障或性能下降的能力,在汽车工业中起着至关重要的作用。
为了评估汽车产品可靠性,必须确定适当的指标和标准。
在实际生产中,汽车制造商通常会设计一系列的可靠性指标,以帮助评估和改进产品的可靠性。
然而,如何分配这些可靠性指标是一个复杂的问题,需要进行权衡分析,以确保满足不同利益相关者的需求。
首先,汽车制造商需要确定适当的可靠性指标,这些指标可以分为技术指标和商业指标两类。
技术指标包括故障率、平均修复时间、故障成本等,用于评估产品在使用过程中的性能表现。
商业指标包括客户满意度、市场份额、品牌声誉等,用于评估产品在市场上的竞争力。
在确定可靠性指标时,汽车制造商需要根据产品的特点和市场需求进行权衡,确保产品在技术和商业上都能达到预期的目标。
其次,汽车制造商需要根据不同的利益相关者需求,合理分配可靠性指标。
利益相关者包括消费者、政府监管机构、供应商、投资者等,他们对产品的可靠性有不同的关注点和需求。
例如,消费者更关心产品的故障率和维修成本,政府监管机构更关注产品的安全性和环保性,供应商更关注产品的质量标准和交付周期,投资者更关注产品的市场表现和盈利能力。
因此,汽车制造商需要根据不同利益相关者的需求,合理分配可靠性指标,确保满足各方的期望。
最后,汽车制造商需要进行权衡分析,以确定可靠性指标的优先级和权重。
在实际生产中,汽车制造商通常会设计一套评估系统,根据不同指标的重要性和关联性,确定其在评估过程中的相对权重。
例如,如果产品的故障率对消费者满意度的影响更大,那么在分配可靠性指标时,故障率指标的权重应该设置得更高。
通过权衡分析,汽车制造商可以更好地了解各个可靠性指标之间的关系,有效地评估产品的可靠性水平,并及时采取改进措施,提升产品的市场竞争力。
综上所述,基于权衡分析的汽车产品可靠性指标分配方法,是汽车制造商在确定和优化产品可靠性指标时的重要参考依据。
可靠性预测和分配详解什么是可靠性预测和分配可靠性预测和分配是在工程领域中广泛应用的方法,用于评估和预测产品或设备在特定条件下的可靠性,以及将可靠性信息分配到不同组件或系统上。
可靠性预测和分配在新产品的设计和开发阶段尤为重要,因为它可以帮助制定测试和维修计划,减少设备停机时间,提高效率和降低成本。
可靠性预测可靠性预测是一种根据过去的测试数据或经验数据预测产品或设备在未来运行中的表现的方法。
可靠性预测通常包括以下步骤:• 收集数据–从过去的测试和运行中收集到与产品或设备有关的数据。
• 数据清洗和分析–通过统计分析、可靠性建模和其他数学方法,确定与产品或设备有关的因素,并对数据进行清洗和分析。
• 建立模型–根据已分析的数据,建立数学模型来预测产品或设备的可靠性。
• 预测可靠性–利用建立的数学模型,预测产品或设备在特定条件下的可靠性。
可靠性预测的关键是正确收集和分析数据,并建立准确的数学模型。
如果数据不准确或模型不充分,预测的可靠性也会不准确。
可靠性分配可靠性分配是一种将可靠性信息分配到不同组件或系统上的方法,以确定每个组件或系统的贡献和重要性。
可靠性分配通常包括以下步骤:• 确定可靠性需求–确定整个系统或特定组件的可靠性需求。
• 确定组件或系统结构–确定系统的组成结构和组件之间的关系。
• 确定贡献和重要性–根据组件或系统的结构和可靠性需求,确定每个组件或系统的贡献和重要性。
• 分配可靠性–通过数学方法将整个系统可靠性分配到各组件或系统上,以确定每个组件或系统的可靠性目标。
可靠性分配的关键是准确地确定贡献和重要性,以及如何将可靠性分配到不同的组件或系统上。
如果贡献和重要性不准确,或者分配不合理,最终的可靠性可能会受到影响。
可靠性预测和分配的应用可靠性预测和分配在工程领域中有广泛的应用,包括以下方面:• 产品设计和开发–可靠性预测和分配可以帮助制定测试和维修计划,减少设备停机时间,提高生产力和降低成本。
• 维修和保养–可靠性预测和分配可以帮助制定维修计划,准确预测系统或组件的故障率,以及优化维修时间和成本。
可靠性分配第三章可靠性与维修性指标分配3.1 概述3.2 AGREE可靠性指标分配法3.3 可靠性工程加权分配法3.4 维修性工程加权分配法3.5 进行可靠性与维修性指标分配在工程实施上应注意事项第三章可靠性与维修性指标分配3.1 概述可靠性与维修性指标分配是为了把系统的可靠性与维修性定量要求按照一定的准则分配给系统各组成单元而进行的工作。
其目的是将整个系统的可靠性与维修性要求转换为每一个分系统或单元的可靠性与维修性要求,使之协调一致。
它是一个由整体到局部,由上到下的分解过程。
通过可靠性与维修性指标分配,把设计目标落实到相应层次的设计人员身上。
各相应层次的设计人员通过可靠性与维修性指标预计,当感到采用常规的设计不能达到系统的要求时,可以采取特殊设计措施。
比如:采取降额设计、冗余设计、动态设计、热设计、优选元器件、最大的减少元器件数量等措施,以满足系统可靠性要求。
采取可接近性设计、可更换性设计、模块化设计、故障定位(BIT)设计等措施以满足系统维修性要求。
通过可靠性与维修性指标分配,还可以暴露系统设计汇总的薄弱环节及关键单元和部位,为指标监控和改进措施提供依据,为管理提供所需的人力、时间和资源等信息。
因而,可靠性与维修性指标分配是可靠性设计中不可靠缺少的工作项目,也是可靠性工程与维修性工程决策点。
可靠性与维修性指标分配应在系统研制的早期进行,可按可靠性结构模型进行分配,使各分系统、单元的可靠性与维修性指标分配值随着研制任务同时下达,在获得较充分的信息后进行再分配。
随着系统研制的进展和设计的更动,可靠性与维修性分配要逐步完善和进行再分配。
可靠性与维修性指标分配方法很多,在这里仅将工程实用、科学合理方法予以介绍。
3.2 AGREE 可靠性指标分配法1这是美国电子设备可靠性顾问组在一份报告中所推荐的分配方法。
这种方法与等分配法不同的是同时考虑了各单元的相对重要度和复杂度,显得更为合理。
所谓重要度是指某一单元发生故障时对系统可靠性影响程度,用W表示: i 式中N——由于第i个单元故障引起系统故障的次数; sr——第i个单元的故障次数。
i对于串联模型,各单元对于系统的重要度是相同的,W=1,对于有冗余单i元的系统,0<W<1。
i所谓复杂度是指某一单元所含基本组件数对系统可靠性的影响程度,用Ci表示。
式中n——第i个单元的基本组件数; iN——系统的总组件数n——单元数可以证明,当同时考虑重要度W和复杂度C时,系统的可靠性分配公式为 ii n*,,Rs,1,W(1,R),MTBF,NWt/n(,InR)iiiiiis,1i,(t/MTBF)ii和R,ei验证分配结果公式为式中n——第i个单元的基本组件数 iN——系统的总组件数t——第 i个单元的工作时间 iW——第 i个单元的重要度 i*R——给定的系统可靠度 sMTBF——分配给第个单元的平均故障间隔时间; iR——分配给第i个单元的可靠度。
i2对于通讯产品,一般构成系统各单元与系统的工作时间是一致的,故可将AGREE分配公式改写为:NWiMTBF,NTBFiSni3.3 可靠性工程加权分配法尽管AGREE分配法考虑了重要度和复杂度,较平均分配法合理,但由于一个系统中的各分系统和单元所处的环境不同及所采用的元器件质量、采用的标准件程度、维修的难易等因素不同,其所能达到的可靠性水平也不同。
至少应考虑下述因素。
3.3.1 重要性因素重要性即该分机、部件及元器件所发生失效对整机及分机的可靠性影响程度的大小。
这里用所谓重要性因子K表示。
Ji由第j个分机失效引起的系统失效数K,j1第j个分机失效数对于串联模型来说,各个分机每次失效都会引起整机的失效,因而K=1。
j1而在某些情况时,分系统失效并不一定影响到系统失效,因此K<1,重要性因j1子K大的则分配个分机可靠性指标高些,反之低些。
j13.3.2 复杂性因素根据各分机复杂程度及包含元器件多少进行分配。
复杂的分机,实现其可靠性指标较困难,因而分配其可靠性指标低些。
复杂性程度用K表示。
在新研制j2的产品方案确定阶段不可能详细知道各分系统究竟有多少元器件,但根据经验,可以概略知道各分系统复杂程度。
3.3.3 环境因素在分配可靠性指标时,要考虑环境条件。
环境条件不同,对设备的可靠性影响也就不同,分配给该设备的可靠性指标也就不同。
处在恶劣环境的设备,分配给它的可靠性指标要低些。
如有的系统由弹上设备与地面设备所组成。
弹上设备较之地面设备的环境要恶劣得多,因此,对弹上设备可靠性提出过高的要求是不3现实的。
对于车载雷达设备,在大气温度为30?的露天日光下关窗开机,车内最高温度可高达60?以上。
环境条件不仅仅是气候条件,还包括机械环境条件,诸如振动、碰撞、冲击和离心加速度等。
需要指出的是,在同一类型的运载工具之不同部位,如飞机的发动机附近、机身、机翼和机尾,其振动、冲击等情况有所不同。
在分配可靠性指标时,就要考虑这些环境条件的差异性,进行合理分配。
为此,引入环境因子K。
j33.3.4 标准化因素大量采用成熟标准件的设备其可靠性高,而采用非标准件和新研制的不成熟的零部件多的设备,其可靠性就低。
在分配时,应降低对后者的可靠性要求。
为此,引入标准件因子K。
j43.3.5 维修性因素一个分机和部件,若能周期性地进行方便的维护,能方便有规律地进行监视和检查,或者当出现故障时,能方便的排除,则分配给该分机的可靠性指标可以低一些。
如舰用火控雷达,控制台在舱室内,维护与修理较为方便,而天线馈线与收发机柜在桅杆的稳定球体内,平时维护修理不方便,而作战时又不允许上去修理,因而分配给天线馈线与收发机柜的可靠性指标要高些。
同时还要考虑有无故障自动检测电路。
为此,在分配时引入维修因子K 。
j53.3.6 元器件质量因素在进行可靠性分配时,要了解各分系统(或分机)所采用的元器件质量水平,有的分机不得不采用较多的可靠性水平低的元器件,对其提出过高的可靠性要求是不合理的,因而分配其可靠性指标要低些。
像发射机采用了许多大功率元器件,如磁控管、电子管、速调管等,其可靠性水平必然较低。
为此,在分配时引入元器件质量因子K。
j6在可靠性指标分配时,不仅上述因素要加以考虑,根据产品的特点和情况,可能还有其它因素要考虑,例如信号质量因素,干扰因素等。
在分配时,对于各因子(K)的取值方法是这样的:以某单元为标准单元,其分配加权因子K=1时,其它单元与标准单元相比较,根据具体情况,按照经ji 验进行选取。
nN3.3.7 可靠性工程加权分配法分配公式与示例,,对于指数分布串联结构模型的系统,其分配公式为 ,1,1KjijiMTBF,MTBFjsn,,1Kji式中MTBF——第j个分机(或部件)平均故障间隔时间 ji4MTBFs——整机(或系统)平均故障间隔时间K——第j 个分机第i 个分配加权因子。
ji示例1;某舰载综合火控雷达系统,经过加权分配,分配给予搜索雷达可靠性指标(MTBF)为40h。
该搜索雷达由电源、发射、接收、显示、天馈及伺服6个分机所组成,进行加权分配。
分配中,以电源为标准单元,其各项分配加权因子取为1,其它与电源分机比较,取值如表3.1所示。
按可靠性指标分配公式分配结果电源:MTBF=11.435?1×40?457(h)发射:MTBF=11.435?1.125×40?407(h)接收:MTBF=11.435?4.8×40?95(h)显示:MTBF=11.435?3.6×40?127(h)天馈:MTBF=11.435?0.16×40?2859(h)伺服:MTBF=11.435?0.75×40?610(h)5表3.1 搜索雷达各分机分配加权因子取值表示例2:某移动通讯BTS系统,其固有可靠性指标MTBF=3300h,该系统由电源及分配、时钟、通信控制及电源、射频接口、TCM、FDM、单扇区射频子系统及CDSV等8个单元所组成,现用可靠性工程加权分配法进行分配。
分配中以CDSV为标准单元,其各项分配加权因子取为1,其它与CDSV比较,取值如表3.2所示。
分机电源发射接收显示天馈伺服 K ji因子1 0.523 0.2 0.5 复杂因子1 1 1 1 1 1 重要因子1 12 1 2 1.5 环境因子1 32 2 2 1 标准化因子 61 0.5 0.6 0.6 0.4 0.5 维修因子1 1.5 1 1 0.52 元器件质量因子, 1 1.125 4.8 3.6 0.16 0.75 ,16, 11.435 j,1表3.2 某移动通信BTS系统加权因子取值表单元电源及通讯控制及射频单扇区射频Vji 因子 CDSU 分配时钟电源接口 TCM FDM 子系统重要因子 1 1 1 1 1 1 1 1 复杂因子 1 1.5 2 1.5 2 2 2 1.5 环境因子 1 1.5 1 1 1.5 1.5 1.5 1.5 标准化因子 1 1 2 1 1.5 2 2 1.5 维修性因子 1 1.5 2 1 1.5 1.5 1 1.5 元器件质量因子 1 1.5 1 1 1.5 1 1 1.5 nV,Ki 1 5.1 8 1.5 10.2 9 6 7.6 ,jji,1 N48.5 K,,j,16K,k/,,pjj,1j,1_第j分机失效率.,,,MTBFjjj1,系统失效率,,,MTBFMTTR,系统的平均维修时间S按分配公式分配结果:S CDSU:MTBF=48.5/1×3300=160050h电源及分配:MTBF=48.5/5.1×3300=31383h时钟;MTBF=48.5/8×3300=20010h通讯控制及电源:MTBF=48.5/1.5×3300=106700h射频接口:MTBF=48.5/10.2×3300=15692hTCM:MTBF=48.5/9×3300=17784hFDM:MTBF=48.5/6×3300=26675h单扇区射频子系统;MTBF=48.5/7.6×3300=21060h3.4 维修性工程加权分配法维修性工程加权分配法就像可靠性工程加权分配法一样,考虑到影响维修性指标诸因素进行加权分配,其影响因素详见第一章1.5节中所述。
3.4.1 维修性工程加权分配法分配公式公式:MTTR=K/K MTTRjs j式中:MTTR——分配给第j分机(或单元)的平均维修时间。
jK——第j 分机总的加权因子 K =K +K +K +K jjj1j2j3j4K——模块化设计程度加权因子。
j1K——故障检测方式加权因子。
j2K——可接近性加权因子。